操作系統(tǒng)簡答及大題

1、1、請舉例說明單用戶單任務的操作系統(tǒng)與多用戶多任務的操作系統(tǒng)之間的區(qū)別？2、死鎖產(chǎn)生的4個必要條件是什么？它們是彼此獨立的嗎？3、 當系統(tǒng)中的地址空間非常大時（例如32位），會給頁表的設計帶來什么問題？請給岀一個方案并分析其優(yōu)缺點。4、文件在磁盤上存放的形式有幾種？它們與存取方法有何關系？5、試比較進程與程序的異同。6、脫機命令接口和聯(lián)機命令接口有什么不同？1、答案：DOS是單用戶單任務的操作系統(tǒng)，通常這種操作系統(tǒng)沒有進程調(diào)度，內(nèi)存管理也比較簡單，只劃分為系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，是單道的程序運行環(huán)境。Unix是多用戶多任務的操作系統(tǒng)，有進程管理，內(nèi)存管理也比較復雜。它們都具有設備管理系統(tǒng)和文件管理系統(tǒng)

2、，但功能也有差別。2、互斥，請求和保持，不剝奪，環(huán)路等待。不是相互獨立的，前三個條件是必要條件，而環(huán)路等待實際上是在前三者基礎上的一種可能的結果，是死鎖的一種現(xiàn) 象。3、會導致頁表過長從而很難找到一塊連續(xù)的存儲空間存放頁表，此外如果頁表中的行不連續(xù)也會加大訪問頁表的查找 時間。可以用多級頁表解決這個問題，將頁表分頁，離散地存儲在不同區(qū)域，同時建立另一張頁表映射原來頁表的每一頁。 優(yōu)點是不需要大塊的連續(xù)空間，但并沒有減少頁表的空間，同時也增加了訪存次數(shù)。4、三種存儲結構的特點略。順序結構鏈接結構索引結構順序順序順序隨機隨機5、答案：進程與程序是緊密相關而又完全不同的兩個概念：1 ）每個進程實體中

3、包含了程序段和數(shù)據(jù)段這兩個部分，因此他們是緊密相關的。但從結構上看，進程實體中除了程序段和數(shù)據(jù)段外，還必須包含一個數(shù)據(jù)結構，即進程控制塊PCB 2）進程是程序的一次執(zhí)行過程，因此是動態(tài)的；動態(tài)性還表現(xiàn)在進程由創(chuàng)建而產(chǎn)生、由調(diào)度而進行、由撤銷而消亡，即它具有一定的生命周期。而程序只是一組指令的有序集合，并可以永久的駐留在某種介質(zhì)上，其本身不具有運動的含義，是靜態(tài)的。3 ）多個進程實體可同時存放在內(nèi)存中并發(fā)執(zhí)行，其實這正是引入進程的目的。而程序的并發(fā)執(zhí)行具有不可再現(xiàn)性，因此程序不能正確并發(fā)執(zhí)行。4）進程是一個能夠獨立運行、獨立分配資源和獨立接受調(diào)度的基本單位，而程序不可能在多道環(huán)境下獨立運行。5）

4、進程與程序不一一對應，同一個程序多次運行，將形成不同的進程；同一個程序的一次執(zhí)行也可以產(chǎn)生多個進程；而一個進程也可以執(zhí)行多個程序。6、答案：脫機命令接口是 OS提供給批處理作業(yè)用戶的作業(yè)控制語言。批處理用戶不能直接與自己的運行作業(yè)進行交互，只能向系統(tǒng)提供用作業(yè)控制語言編寫的作業(yè)說明書，并委托系統(tǒng)按照作業(yè)說明書中的作業(yè)控制命令來對它們的作 業(yè)進行控制和管理。聯(lián)機命令接口則不要求用戶填寫作業(yè)說明書，此時，系統(tǒng)將向用戶提供一組鍵盤命令或其他操作 方式的命令，用戶可通過這些命令來交互的控制自己程序的運行并獲得操作系統(tǒng)的服務。1、簡述分頁和分段的區(qū)別。2、用戶級線程與內(nèi)核級線程的區(qū)別是什么？3、死鎖產(chǎn)生

5、的4個必要條件是什么？它們是彼此獨立的嗎？4、文件在磁盤上存放的形式有幾種？它們與存取方法有何關系？5、在什么情況下需要進行重定位？為什么要引入動態(tài)重定位？6、命令接口和圖形用戶接口分別有什么優(yōu)缺點？1、答案：分頁和分段有許多相似之處，但是在概念上兩者完全不通，主要表現(xiàn)在：頁是信息的物理單位，分頁是為 了系統(tǒng)管理內(nèi)存的方便而進行的，故對用戶而言，分頁是不可見的，是透明的；段是信息的邏輯單位，分段是作業(yè)邏 輯上的要求，對用戶而言，分段是可見的。頁的大小是固定的，由系統(tǒng)決定；段的大小是不固定的，由用戶作業(yè)本身決定。從用戶角度看，分頁的地址空間是一維的，而段的地址空間是二維的。2、答案：比較如下：

6、程的調(diào)度與切換速度；對于內(nèi)核級線程，OS負責以線程為單位的調(diào)度，對于用戶級線程，OS的調(diào)度單位是進程,同一個進程內(nèi)部的線程切換是自己完成的。 統(tǒng)調(diào)用；內(nèi)核級線程的系統(tǒng)調(diào)用時只會引起該線程的阻塞，用戶級線程的系統(tǒng)調(diào)用將引起整個進程的阻塞。線程執(zhí)行時間；內(nèi)核級線程執(zhí)行時間以線程為單位，用戶級線程執(zhí)行時間以進程為單位，內(nèi)部線程共享。3、答案：互斥，請求和保持，不剝奪，環(huán)路等待。不是相互獨立的，前三個條件是必要條件，而環(huán)路等待實際上是在 前三者基礎上的一種可能的結果，是死鎖的一種現(xiàn)象。4、答案：三種存儲結構的特點如下表：順序結構鏈接結構索引結構順序順序順序隨機隨機5、答案：源程序經(jīng)過編譯產(chǎn)生的目標模塊

7、一般總是從0開始編址的，其中的地址都是相對于起始地址的相對地址。在將目標模塊經(jīng)過鏈接裝入內(nèi)存時，其分配到的內(nèi)存空間的起始地址通常不為0,因此指令和數(shù)據(jù)的實際物理地址與裝入模塊中的相對地址是不同的。此時，為了使程序能夠正確執(zhí)行，必須將相對地址轉換成物理地址，即進行重定位。實現(xiàn)需要一定的硬件支持，重定位的過程是由硬件地址變換機構在程序執(zhí)行每條指令時自動完成的。6、答案 ：命令接口的優(yōu)點：功能強，速度快，靈活性好，屏幕開銷?。蝗秉c：顯示不直觀，難學，難記。圖形用戶接口的優(yōu)點：顯示直觀，操作簡便，易學；缺點：實現(xiàn)的代碼規(guī)模大，對內(nèi)外存容量、CPU速度和顯示器的要求較高。1、何謂死鎖？為什么將所有資源按

8、類型賦予不同的序號，并規(guī)定所有進程按資源序號遞增的順序申請資源后，系統(tǒng) 便不會產(chǎn)生死鎖？2、簡述分頁和分段的區(qū)別。3、簡述分時系統(tǒng)的特征？4、一個比較完善的文件系統(tǒng)應該具備哪些功能？5、微內(nèi)核結構具有哪些優(yōu)點？6、請說明中斷驅動I/O方式和DMA方式有什么不同？1、答案 ：死鎖是指多個進程在運行過程中因競爭資源而造成的一種僵局，若無外力作用，這些進程都將無法再向前推 進。原因是死鎖的必要條件環(huán)路等待條件不可能成立。因為多個進程之間只可能存在占據(jù)較低序號資源的進程等待占 據(jù)較高序號資源的進程釋放資源的情況，但不可能存在反向的等待，因此不能形成循環(huán)等待鏈。2、答案 ：分頁和分段有許多相似之處，但是

9、在概念上兩者完全不通，主要表現(xiàn)在： 頁是信息的物理單位，分頁是為了系統(tǒng)管理內(nèi)存的方便而進行的，故對用戶而言，分頁是不可見的，是透明的； 段是信息的邏輯單位，分段是作業(yè)邏輯上的要求，對用戶而言，分段是可見的。 頁的大小是固定的，由系統(tǒng)決定；段的大小是不固定的，由用戶作業(yè)本身決定。 從用戶角度看，分頁的地址空間是一維的，而段的地址空間是二維的。3、答案 ：多路性；允許一臺主機連接多臺終端，系統(tǒng)按分時原則為每個用戶服務，每個用戶以時間片為單位輪流運行。獨立性；每個用戶各占一個終端，彼此獨立操作互不干擾。 及時性；用戶的請求能在很短的時間內(nèi)得到響應，用戶可以接受。交互性；用戶可通過終端與系統(tǒng)進行人機對

10、話。4、答案 ：文件存儲空間的管理；目錄管理；文件的讀寫管理；文件的安全性管理；提供用戶接口。5、 答案：微內(nèi)核結構的優(yōu)點如下：1）提高了系統(tǒng)的靈活性和可擴充性。在微內(nèi)核結構中，OS的大部分功能都是相對獨立的服務器來實現(xiàn)的，用戶可以根據(jù)需要選配器中的部分或全部服務器，還可以隨著計算機硬件和OS技術的發(fā)展，相應的更新若干服務器或增加一些新的服務器。2）提高了 OS的可靠性。由于所有的服務器都是運行在用戶態(tài)，它們不能直接訪問硬件，因此，當某個服務器出現(xiàn)錯誤時，通常只會影響到它自己，但不會引起內(nèi)核和其他服務器的損壞和崩潰。 3）適用于分布式系統(tǒng)。對用戶進程而言，如果它通過消息傳遞與服務器通信，那么他

11、只須發(fā)送一個請求，然后等 待服務器發(fā)來的響應，而無須知道這條消息是在本地機就處理還是通過網(wǎng)絡送給遠地機上的服務器。6、答案：不同之處主要有：1）中斷頻率。在中斷方式中，每當輸入數(shù)據(jù)緩沖寄存器中裝滿輸入數(shù)據(jù)或將輸岀數(shù)據(jù)緩沖寄存器中的數(shù)據(jù)輸岀之后，設備控制器便發(fā)生一次中斷。由于設備控制器中配置的數(shù)據(jù)緩沖寄存器通常較小，因此中斷比較頻繁；而DMA方式下，在DMA空制器的控制下，一次能完成一批連續(xù)數(shù)據(jù)的傳輸，并在整批數(shù)據(jù)傳送完后才發(fā)生一次中斷，因此可大大減少 CPU處理I/O中斷的時間。2）數(shù)據(jù)的傳送方式。在中斷方式下，由CPU直接將輸入數(shù)據(jù)寫入控制器的數(shù)據(jù)緩沖寄存器供設備輸岀，或在中斷發(fā)生后直接從數(shù)

12、據(jù)緩沖寄存器中取岀輸入數(shù)據(jù)供進程處理，即數(shù)據(jù)傳送必須經(jīng)過CPU而在DMA方式中，數(shù)據(jù)的傳輸在 DMA空制器的控制下直接在內(nèi)存和I/O設備間進行，CPU只需將數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇疟P地址、內(nèi)存地址和字節(jié)數(shù)傳給DMA空制器即可。1. 設備分配與那些因素有關？ （4分）2. 某系統(tǒng)中磁盤的每個盤塊大小為1KB外存分配方法采用中的混合索引結構，其中索引節(jié)點中直接地址 6項，一級索引地址2項，二級索引地址1項，每個盤塊號占用 4個字節(jié)，請問該系統(tǒng)中允許 的文件最大長度是多少？（6分）3 為了能夠查找到文件的位置，在采用連續(xù)文件、鏈接文件和索引文件時，在目錄中需要登記那些內(nèi)容？ （6分）4 某采用分頁存儲管理的系統(tǒng)

13、中，物理地址占20位，邏輯地址中頁號占 6位，頁大小為1KB，問：該系統(tǒng)的內(nèi)存空間大小為多少？每塊的大小為多少？邏輯地址共幾位，每個作業(yè)最大長度為多少？若0頁放在3塊中，1頁放在7塊中，2頁放在9塊中，邏輯地址 0420H對應的物理地址是多少？ （5分）5. 試述缺頁中斷與一般中斷的主要區(qū)別。（4分）6. 進程的基本狀態(tài)包括哪幾種？并畫岀其狀態(tài)轉換圖。7. 在一個批處理單道系統(tǒng)中，采用響應比高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法。當一個作業(yè)進入系統(tǒng)后就可以開始調(diào)度，假定作 業(yè)都是僅計算，忽略調(diào)度花費的時間?，F(xiàn)有三個作業(yè)，進入系統(tǒng)的時間和需要計算的時間如表所示：作業(yè)進入系統(tǒng)時間需要計算時間開始時間完成時間周轉時

14、間19:0060分鐘9:0029:1045分鐘39:1525分鐘求岀每個作業(yè)的開始時間、完成時間及周轉時間并填入表中。1. 答案：設備分配策略與下列因素有關：（1）I/O設備的固有屬性，對于獨占設備，共享設備、虛擬設備等具有不同屬性的設備，通常采用相應的分配算法。（2）設備分配算法，常見的有先來先服務算法、優(yōu)先級高者優(yōu)先算法（3）設備分配的安全性，即避免死鎖的產(chǎn)生。（4）設備獨立性，設備獨立性指應用程序獨立于具體使用的物理設備。評分標準：共4個要點，每個要點1分2、答案：66054KB解題步驟及其評分標準：直接地址可用的磁盤空間為1KBX 6= 6KB （1分）；1級索引項可用的磁盤空間為1K

15、BX 256X 2=512KB（2分）；2級索引項可用的磁盤空間為1KBX 256 X 256=64MB（2分）；求和：6KB+512KB+64MB=66054KB3、答案：連續(xù)文件：第一個磁盤塊的塊號和文件長度；鏈接文件：第一個磁盤塊的塊號；索引文件：索引盤塊號。4、 答案：內(nèi)存空間大小為1MB每塊的大小為1KB；每個作業(yè)最大長度為 64KB;邏輯地址0420H對應的物理地址是 1C20H.解題步驟及其評分標準：邏輯地址0420H對應的頁號為1,主存塊號為7,頁內(nèi)地址20H,得到物理地址1C20H5、 答案：缺頁中斷與一般中斷的主要區(qū)別：在指令執(zhí)行期間產(chǎn)生和處理中斷信號。一條指令在執(zhí)行期間，

16、可能產(chǎn)生多次缺頁中斷。評分標準：共2個要點，每個要點2分評分標準：基本狀態(tài) 2分，進城轉換圖4分7、答案： 10： 0060 分鐘 10： 25（4） 11:10 120 分鐘 10： 00（7） 10： 25（8） 70 分鐘1 簡述具有通道的系統(tǒng)中獨占設備的一般分配過程。（3分）2 比較電梯調(diào)度算法和最短尋找時間優(yōu)先調(diào)度算法。（6分）3. 為了實現(xiàn)虛擬頁式存儲管理，頁表應該包含哪些內(nèi)容？ （4分）4. 簡述一種LRU頁面置換算法的實現(xiàn)方案。（5分）6. 列舉引起進程創(chuàng)建的事件。簡述進程創(chuàng)建的過程。（6分）7. 若系統(tǒng)有某類資源mX n+1個，允許進程執(zhí)行過程中動態(tài)申請該類資源，但在該系統(tǒng)上

17、運行的每一個進程對該資源的占有量任何時刻都不會超過 m+1個。當進程申請資源時只要有資源尚未分配完則滿足它的申請，但用限制系統(tǒng)中可同時 執(zhí)行的進程數(shù)來防止發(fā)生死鎖，你認為進程調(diào)度允許同時執(zhí)行的最大進程數(shù)應該是多少？并證明之。（7分）1、 答案：可按下述步驟進行設備分配：分配設備。分配控制器。分配通道。2、答案：“電梯調(diào)度”與“最短尋找時間優(yōu)先”都是要盡量減少移動臂移動時所花的時間；不同的是“最短尋找 時間優(yōu)先”不考慮臂的移動方向，總是選擇離當前讀寫磁頭最近的那個柱面的訪問者，這種選擇可能導致移動臂來回 改變移動方向；“電梯調(diào)度”是沿著臂的移動方向去選擇離當前讀寫磁頭最近的那個柱面的訪問者，僅當

18、沿臂移動方 向無等待訪問者時才改變臂的移動方向；由于移動臂改變方向是機械動作，速度相對較謾。相比之下，電梯調(diào)度算 法是一種簡單、實用且高效的調(diào)度算法。但是，在實現(xiàn)時除了要記住讀寫磁頭的當前位置外，還必須記住移動臂的移 動方向。3、答案：在分頁虛擬存儲管理時使用的頁表，最少包括以下內(nèi)容：物理塊號、狀態(tài)位、修改位、外存地址。4、 答案：方案多個，下面僅是其一：為了實現(xiàn)LRU必須在主存維護一張作業(yè)所有頁的鏈表，表中各項按訪問時間先 后排序，最近訪問的頁排在表頭，最久末用的頁排在表尾，這就是所謂的棧式算法。每當要置換一頁時，必須對鏈表 中的各項進行修改。若被訪問的頁在主存，則將其移到表頭，調(diào)整相應項。

19、若不在主存，則將新調(diào)的頁放表頭，其它 項依次后移，將表尾一項擠掉。6、答案：引起進程創(chuàng)建的典型事件有分時系統(tǒng)中的用戶登錄、批處理系統(tǒng)中的作業(yè)調(diào)度、系統(tǒng)提供服務、應用進程本身的應用請求等。創(chuàng)建進程：申請空白PCB為新進程分配資源。初始化進程控制塊。將新進程插入就緒隊列。7、 答案：假設系統(tǒng)中有x個進程的進程，則資源至少要有 mKx+1個，由于系統(tǒng)資源有 mK n+1個，則可列出不等式： x x+1 < mK n+1解不等式，得到X< n,所以系統(tǒng)允許同時執(zhí)行的最大進程數(shù)為n。證明：假設在系統(tǒng)允許同時執(zhí)行的最大進程數(shù)為n時，仍然出現(xiàn)了死鎖，此時應該存在一組進程進程都在等待資源，而且系統(tǒng)

20、已無資源可用。則此時該組進程最多n個，每個進程沒有執(zhí)行完時最多占用m個資源，所以現(xiàn)在系統(tǒng)分配出去的資源最多mK n,少于系統(tǒng)資源 mK n+1，所以不可能有死所出現(xiàn)。因此，系統(tǒng)允許同時執(zhí)行的最大進程數(shù)為n時系統(tǒng)不會有死鎖發(fā)生1、有一個具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，有如下表所示的作業(yè)序列（表中所列作業(yè)優(yōu)先級即為進程優(yōu)先級，數(shù)值越小優(yōu) 先級越高）。分別列岀下面兩種情況下所有作業(yè)進入內(nèi)存時刻及結束時刻，并計算其平均周轉時間。作業(yè)名到達時刻估計運行時間（分）優(yōu)先級A10: 00405B10: 20303C10: 30504D10: 40206假設采用短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法，進程調(diào)度采用優(yōu)先級為基礎的剝奪式算

21、法。（6分）10: 00 A到達，無競爭,開始運行10： 20 B到達，進入內(nèi)存，B的優(yōu)先級高于 A，A停止，B運行（1分）10： 30 C到達，不能進入內(nèi)存（1分）10： 40 D到達，不能進入內(nèi)存10： 50 B運行結束，C和D競爭進入內(nèi)存，D進入，A運行（1分）11 ： 10 A運行結束，C進入內(nèi)存，C運行（1分）12： 00 C運行結束，D運行12： 20全部結束T=（ 70 +30+ 90 + 100） /4 =分鐘（2 分）2、在一分頁存儲管理系統(tǒng)中，邏輯地址長度為16位，頁面大小為4096字節(jié)，現(xiàn)有一邏輯地址為 2F6AH且第0、1、2頁依次存放在物理塊 5、10、11中，問相應

22、的物理地址為多少？（6分）由題意可知，本頁式系統(tǒng)的邏輯地址結構為：（3分）頁號P頁內(nèi)位移W1512 110邏輯地址2F頁號為2，在第11塊中，故物理地址為 BF6AH （ 2分）3、有一個倉庫，可以存放 A和B兩種產(chǎn)品，但要求：1）每次只能存入一種產(chǎn)品（A或B）; 2） -NV A產(chǎn)品數(shù)量一B產(chǎn) 品數(shù)量V M其中，N和M是正整數(shù)。試用同步算法描述產(chǎn)品A與產(chǎn)品B的入庫過程。（13分）答案：int mutex=1; int sa=M-1; int sb=N-1;main()elsewait(sb);wait(mutex);將產(chǎn)品入庫；signal(mutex); signal(sa);while(

23、1)取一個產(chǎn)品；if(取的是A產(chǎn)品)wait(sa); wait(mutex);將產(chǎn)品入庫；signal(mutex);signal(sb);4、在一個系統(tǒng)中，不采用死鎖避免和預防措施，但當死鎖發(fā)生后需要能夠檢測岀來，請設計一個可行的死鎖檢測方案答案：死鎖檢測的數(shù)據(jù)結構類似銀行家算法（略）：1）可利用資源向量available :表示m類資源中每一類資源的可用數(shù)目；2）把不占用資源的進程向量allocation=0 記入表L中，即Li U L; 3）從進程集合中找到一個request W work的進程，做如下處理：將其資源分配圖簡化，釋放出資源，增加工作向量 work=work+alloca

24、tion;將他記入L表中；4）若不能把所有的進程都記入L表中，則表明系統(tǒng)狀態(tài) S的資源分配圖是不可完全簡化的，因此該系統(tǒng)狀態(tài)將發(fā)生死鎖。5、設有A B、C三個進程，它們共享十個資源，每個進程最大需求量分別為4，7，8,它們對資源請求的序列如下表：（8分）序號進程申請資源數(shù)1A22B43C24B25C26A2請畫岀執(zhí)行完序號4時的資源分配矩陣；（2分）為使系統(tǒng)不發(fā)生死鎖，執(zhí)行完序號6時，3個進程各處于什么狀態(tài)，獲得多少同類資源？（3分）按照上題時的狀態(tài)，系統(tǒng)會發(fā)生死鎖嗎？為什么？（3分）解題步驟及其評分標準：（2 4 2）（2 分）A運行，B、C阻塞4、4、2（3分）不會，A已得到全部資源，運行

25、結束后釋放資源可以使B、C正常結束 （2分）6、在實現(xiàn)文件系統(tǒng)時，為了加快文件目錄的檢索速度，可利用“FCB分解法”。假設目錄文件存放在磁盤上，每個盤塊512B。FCB占64B，其中文件名占8B，通常將FCB分解為符號目錄項和基本目錄項兩部分， 其中符號目錄項大小為10B:（ 8分）基本目錄項大小為多少字節(jié)？ （2分）假設某一目錄文件共有 254個FCE，試分別給出采用分解法之前和之后，對該目錄文件分別的平均訪問 磁盤次數(shù)：（3分）一般地，若目錄文件分解前占用 少的條件：（3分解題步驟及其評分標準：N個盤塊，分解后符號目錄文件占用M個盤塊，請給出訪問磁盤次數(shù)減64 - 8 = 56B （2 分

26、）分解之前：平均訪問次數(shù)為（分解之后：平均訪問次數(shù)為（64 X 254/512+1 ) /2 = 16510 X 254/512 + 1) /2 = 3(2 分)條件為：分解前平均讀盤次數(shù)-分解后平均訪問符號目錄文件的讀盤次數(shù)>1，即 N/2 - M/2>1，故 M<N- 2。（3 分）7、若在一分頁存儲管理系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁表如下表所示。已知頁面大小為1024字節(jié)，試將邏輯地址1011、2148、3000、4000轉化為相應的物理地址。（4分）頁號塊號02132136解題步驟及其評分標準:設頁號為P,頁內(nèi)位移為 W邏輯地址為A,頁面大小為L,則：P=int （A/L） W=

27、A mod L 1011 有：P=int （ 1011/1024 ） =0 W=1011 mod 1024=1011第0頁在第2塊，故物理地址：3059 2148 有：P=int （ 2148/1024 ） =2 W=2148 mod 1024=100第2頁在第1塊，故物理地址：1124 3000 有：P=int （ 3000/1024 ） =2 W=3000 mod 1024=952第2頁在第1塊，故物理地址：1976 4000 有：P=int （4000/1024 ） =3 W=4000 mod 1024=928第3頁在第6塊，故物理地址：7072&現(xiàn)有四個進程 R1、R2、W1

28、W2它們共享可以存放一個數(shù)的緩沖器B。進程R1每次把來自鍵盤的一個數(shù)存入緩沖器B中，供進程 W1打印輸岀；進程R2每次從磁盤上讀一個數(shù)存放到緩沖器B中，供進程 W2打印輸出。為防止數(shù)據(jù)的丟失和重復打印，問怎樣用信號量操作來協(xié)調(diào)這四個進程的并發(fā)執(zhí)行。（13分）1、目的：考查學生對同步問題的掌握；滿分值：13分；答案：四個進程可如下描述：x=接收的數(shù)；while(1)Semaphore sb=1,sx=0,sy=0;wait(sb);Item B;B:=x;wait(sx);Void R1()Signal(sx);k:=B;signal(sb);while(1)打印k中數(shù);Void w1()接收來

29、自鍵盤的數(shù)；Void R2( )Void W2( )main()while(1)while(1)cobegin(從磁盤上讀一個數(shù) ;R1();y:= 讀入的數(shù) ;wait(sy);W1();wait(sb);j:=B;R2();B:=y;wait(sb);W2();Signal(sy);打印 j 中數(shù) ;9、 試設計在虛擬存儲環(huán)境下實現(xiàn)簡單的clock 頁面置換的可行方案。（ 12 分）使用 Clock 算法時,只須為每頁設置一個訪問位。在將內(nèi)存中的所有頁面都通過鏈接指針鏈成一個循環(huán)隊 列（ 4分）。當某頁被訪問時,其訪問位置 就選擇該頁換出；若為 1 ,則重新將它復 0、暫不換出而給該頁第二

30、次駐留內(nèi)存的機會（1 。置換算法在選擇一頁淘汰時，只須檢查其訪問位，如果是0 ，4 分）。再按照1 、則再返回到隊首再去若其訪問值仍為UPT表結構說明內(nèi)存的占用情況。UPT表和空#define true 1FREGION;#define false 0UTABLEm;FREGION *free; /*空閑typedef struct /*已分分區(qū)Typedef struct /*空閑分區(qū)分區(qū)鏈表頭指針 */表結構 */鏈表結構 */UTABLE UPT; /* 已分分區(qū)表*/int address; /*分區(qū)起始FREGION *forward; /* 上一個函數(shù)過程：地址 */分區(qū)起始地址

31、*/int size; /*分區(qū)長度 */FREGION *back;/* 下一個分區(qū)int flag ； /*表目狀態(tài), 1起始地址 */表示有用登記項,0 表示空表目int size; /*分區(qū)長度 */*/FIFO 算法檢查下一個頁面。當檢查到隊列中的最后個頁面時, 檢查第一個頁面 （4 分）10、某系統(tǒng)采用空閑區(qū)鏈結構對內(nèi)存的空閑區(qū)進行說明,用 閑鏈結構分別如下所示：11、司機與售票員問題：（ 12 分）設信號量 so, sc, so = 1表示門關著,sc= 1 表示車停,初始狀態(tài) so= sc= 0；void Process_ 司機voidProcess售票員while(1)關門；

32、while(1)wait( so)；開車；signalso）；停車；wait(sc )；signal (sc) ； 開門main ()cobeginProcess_ 司機；Process_ 售票員；12、假定磁盤轉速為 6000r/min，磁盤格式化時每個盤面被分為8個扇區(qū)讀取一個扇區(qū)的時間是（60/6000）/8=，讀出該文件全部內(nèi)容所需時間為：X 8+x 7+X 7 = 80ms （ 3 分）采用交錯試存儲（圖略），讀岀全部文件的時間為：X 8+X 7=（ 3 分）假定某頁式虛擬系統(tǒng)中，某進程的頁面訪問蹤跡為：4, 3, 2, 1 , 4, 3, 5, 4, 3, 2, 1, 5，它的實際

33、頁面數(shù)為3。（ 6分）按FIFO頁面置換算法，計算缺頁率并畫圖示意；（2分）按OPT頁面置換算法，計算缺頁率并畫圖示意；（2分）按LRU頁面置換算法，計算缺頁率并畫圖示意。（2分）缺頁率75%頁面14 4 4 1 1 1 5 5 5 5 5 5頁面23 3 3 4 4 4 4 4 2 2 2頁面32 2 2 3 3 3 3 3 1 1作業(yè)頁面4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5缺頁否y y y y y y y y y缺頁率58%頁面14 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2頁面23 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1頁面32 1 1 1 5 5 5 5 5 5作業(yè)頁面4 3

34、 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5是否缺頁缺頁率83%頁面14 4 4 1 1 1 5 5 5 2 2 2頁面23 3 3 4 4 4 4 4 4 1 1頁面32 2 2 3 3 3 3 3 3 5作業(yè)頁面4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5是否缺頁y y y y y y y y y y13、在一個批處理單道系統(tǒng)中，采用響應比高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法答案： 10： 0060 分鐘 10： 25(4) 11:10 (5)120 分鐘 10 : 00 10: 25(8) 70 分鐘寫算法：(35分)1、有一個可以存放n整數(shù)的循環(huán)緩沖，今有m個輸入進程，每個次 semaphoremutexP=1,mutexC=1,empty=n,full=0;item buffern;int i