操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料

1、操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料24、簡述中斷處理過程。、簡述中斷處理過程。 答：當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，一旦答：當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，一旦CPU響應(yīng)中斷，系統(tǒng)就開場進(jìn)展響應(yīng)中斷，系統(tǒng)就開場進(jìn)展中斷處理，中斷處理過程如下：中斷處理，中斷處理過程如下： 1保護(hù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場，為了在中斷處理程序完畢保護(hù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場，為了在中斷處理程序完畢后能使進(jìn)程正確的返回到中斷點(diǎn)，系統(tǒng)必須保存當(dāng)前處理后能使進(jìn)程正確的返回到中斷點(diǎn)，系統(tǒng)必須保存當(dāng)前處理機(jī)的狀態(tài)字機(jī)的狀態(tài)字PSW和程序計(jì)數(shù)器和程序計(jì)數(shù)器PC等的值。等的值。 2分析中斷原因，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序，在分析中斷原因，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序，在多個(gè)中斷請求同時(shí)發(fā)生時(shí)，處理優(yōu)

2、先級最高的中斷源發(fā)出多個(gè)中斷請求同時(shí)發(fā)生時(shí)，處理優(yōu)先級最高的中斷源發(fā)出的中斷請求。的中斷請求。 3恢復(fù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場，恢復(fù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場，CPU繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷的進(jìn)程。的進(jìn)程。35、簡述系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)過程。、簡述系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)過程。 答：系統(tǒng)調(diào)用的一般處理過程如下：答：系統(tǒng)調(diào)用的一般處理過程如下： 1系統(tǒng)產(chǎn)生軟中斷，由硬件完成現(xiàn)場保護(hù)，并通過中系統(tǒng)產(chǎn)生軟中斷，由硬件完成現(xiàn)場保護(hù)，并通過中斷向量轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)用總控程序，同時(shí)處理機(jī)狀態(tài)由用戶斷向量轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)用總控程序，同時(shí)處理機(jī)狀態(tài)由用戶態(tài)切換到核心態(tài)。態(tài)切換到核心態(tài)。 2系統(tǒng)調(diào)用總控程序根據(jù)系統(tǒng)調(diào)用號和系統(tǒng)內(nèi)部的系系統(tǒng)調(diào)用總

3、控程序根據(jù)系統(tǒng)調(diào)用號和系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)調(diào)用入口轉(zhuǎn)入相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用處理過程。統(tǒng)調(diào)用入口轉(zhuǎn)入相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用處理過程。 3系統(tǒng)調(diào)用處理程序執(zhí)行完畢后，返回執(zhí)行成功與否系統(tǒng)調(diào)用處理程序執(zhí)行完畢后，返回執(zhí)行成功與否以及成功時(shí)的執(zhí)行結(jié)果給調(diào)用者，恢復(fù)中斷進(jìn)程或新調(diào)以及成功時(shí)的執(zhí)行結(jié)果給調(diào)用者，恢復(fù)中斷進(jìn)程或新調(diào)度進(jìn)程的度進(jìn)程的CPU現(xiàn)場，返回被中斷進(jìn)程或新進(jìn)程運(yùn)行。現(xiàn)場，返回被中斷進(jìn)程或新進(jìn)程運(yùn)行。41、進(jìn)程與程序的關(guān)系和區(qū)別是什么？、進(jìn)程與程序的關(guān)系和區(qū)別是什么？答：進(jìn)程就是可并發(fā)執(zhí)行的程序在一數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行答：進(jìn)程就是可并發(fā)執(zhí)行的程序在一數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行過程。過程。進(jìn)程和程序的區(qū)別主要表達(dá)在：

4、進(jìn)程和程序的區(qū)別主要表達(dá)在：1進(jìn)程是動態(tài)的，具有一定的生命周期，而程序是靜態(tài)的；進(jìn)程是動態(tài)的，具有一定的生命周期，而程序是靜態(tài)的；2進(jìn)程可并發(fā)執(zhí)行，而沒有創(chuàng)立進(jìn)程的程序是不能執(zhí)行的；進(jìn)程可并發(fā)執(zhí)行，而沒有創(chuàng)立進(jìn)程的程序是不能執(zhí)行的；3進(jìn)程是操作系統(tǒng)中申請和分配資源的根本單位，而沒有進(jìn)程是操作系統(tǒng)中申請和分配資源的根本單位，而沒有創(chuàng)立進(jìn)程的程序是不能申請資源的；創(chuàng)立進(jìn)程的程序是不能申請資源的；4進(jìn)程包括程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊；進(jìn)程包括程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊；5同一程序的屢次執(zhí)行對應(yīng)多個(gè)進(jìn)程。同一程序的屢次執(zhí)行對應(yīng)多個(gè)進(jìn)程。53、什么是操作系統(tǒng)？從資源管理的角度來看，、什么是操作系統(tǒng)？從資源管理的

5、角度來看，OS的主要功能是什么？現(xiàn)代的主要功能是什么？現(xiàn)代OS的四大主要特征的四大主要特征是什么？是什么？ 答：從資源管理的角度來看，答：從資源管理的角度來看，OS的主要功能的主要功能是控制和管理計(jì)算機(jī)中的軟硬件資源?，F(xiàn)代是控制和管理計(jì)算機(jī)中的軟硬件資源。現(xiàn)代OS的的4大主要特征是：并發(fā)、共享、虛擬和不大主要特征是：并發(fā)、共享、虛擬和不確定性。確定性。64、什么叫重定位？動態(tài)重定位和靜態(tài)重定位有、什么叫重定位？動態(tài)重定位和靜態(tài)重定位有什么區(qū)別？什么區(qū)別？ 答：使一個(gè)作業(yè)程序裝入到與其地址空間不一答：使一個(gè)作業(yè)程序裝入到與其地址空間不一致的存儲空間所引起的對有關(guān)地址局部的調(diào)整致的存儲空間所引起的

6、對有關(guān)地址局部的調(diào)整過程叫重定位。過程叫重定位。 靜態(tài)重定位是由作業(yè)裝入程序在裝入程靜態(tài)重定位是由作業(yè)裝入程序在裝入程序時(shí)一次性集中完成的，而動態(tài)重定位是由專序時(shí)一次性集中完成的，而動態(tài)重定位是由專用硬件地址變換機(jī)構(gòu)在程序執(zhí)行中隨著指令的用硬件地址變換機(jī)構(gòu)在程序執(zhí)行中隨著指令的執(zhí)行動態(tài)完成的。執(zhí)行動態(tài)完成的。77、請?jiān)敿?xì)說明請求分頁系統(tǒng)的地址變換過程。、請?jiān)敿?xì)說明請求分頁系統(tǒng)的地址變換過程。答：請求分頁系統(tǒng)的地址變換過程如下：圖略答：請求分頁系統(tǒng)的地址變換過程如下：圖略去去1取邏輯地址分解為頁號取邏輯地址分解為頁號P和頁內(nèi)偏移和頁內(nèi)偏移w;2) 根據(jù)頁號查找頁表，獲得該頁的描述信息；根據(jù)頁號查

7、找頁表，獲得該頁的描述信息；3假設(shè)該頁中斷位為假設(shè)該頁中斷位為1，產(chǎn)生缺頁中斷；，產(chǎn)生缺頁中斷；4更新該頁的描述信息；更新該頁的描述信息；5根據(jù)頁塊號和頁內(nèi)偏移根據(jù)頁塊號和頁內(nèi)偏移w，計(jì)算物理地址。，計(jì)算物理地址。85、簡述分段和分頁的區(qū)別。、簡述分段和分頁的區(qū)別。答：分段和分頁有本質(zhì)的區(qū)別：答：分段和分頁有本質(zhì)的區(qū)別：1分段是邏輯劃分，每個(gè)分段邏輯意義完整，而分段是邏輯劃分，每個(gè)分段邏輯意義完整，而分頁是物理劃分，每個(gè)分頁邏輯意義不完整；分頁是物理劃分，每個(gè)分頁邏輯意義不完整；2分段的劃分需程序員的參與，而分頁的劃分是分段的劃分需程序員的參與，而分頁的劃分是操作系統(tǒng)完成的，對用戶是透明的；操

8、作系統(tǒng)完成的，對用戶是透明的；3分段的地址空間是二維的，而分頁的地址空間分段的地址空間是二維的，而分頁的地址空間是一維的；是一維的；4分段大小可變，甚至可動態(tài)擴(kuò)大，而分頁的大分段大小可變，甚至可動態(tài)擴(kuò)大，而分頁的大小是固定不變的；小是固定不變的； 914. 作業(yè)的頁面映象表如以下圖所示：作業(yè)的頁面映象表如以下圖所示： 一頁一頁= 一塊一塊=1024字節(jié)字節(jié)頁號頁號 塊號塊號中斷位中斷位訪問位訪問位修改位修改位輔存地址輔存地址 問：問：指出頁表中中斷位、訪問位、修改位、輔存地址的含義？指出頁表中中斷位、訪問位、修改位、輔存地址的含義？ 當(dāng)執(zhí)行到單元的指令當(dāng)執(zhí)行到單元的指令“，時(shí)，系統(tǒng)是怎樣進(jìn)展地

9、址變換即在主存的哪個(gè)單元時(shí)，系統(tǒng)是怎樣進(jìn)展地址變換即在主存的哪個(gè)單元中中 當(dāng)執(zhí)行到單元指令當(dāng)執(zhí)行到單元指令 ，時(shí)，會發(fā)生什么現(xiàn)象？時(shí)，會發(fā)生什么現(xiàn)象？10 1中斷位：是否在內(nèi)存；訪問位：是否被中斷位：是否在內(nèi)存；訪問位：是否被訪問過、修改位：是否被修改正；輔存地址：訪問過、修改位：是否被修改正；輔存地址：頁面在輔存?zhèn)浞莸牡刂?。頁面在輔存?zhèn)浞莸牡刂贰?21000邏輯地址位于邏輯地址位于0號虛頁，號虛頁，1800邏輯地邏輯地址位于址位于1號虛頁，號虛頁，5號頁架，對應(yīng)物理地址號頁架，對應(yīng)物理地址510247765896； 3訪問邏輯地址訪問邏輯地址3600時(shí)，時(shí)，3600位于位于3號虛頁，號虛頁，

10、對應(yīng)中斷位為對應(yīng)中斷位為0，說明不在內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁中，說明不在內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁中斷。斷。11 15. 有個(gè)一虛擬存儲系統(tǒng)有個(gè)一虛擬存儲系統(tǒng), 每個(gè)進(jìn)程在內(nèi)存占有每個(gè)進(jìn)程在內(nèi)存占有3頁數(shù)據(jù)區(qū)頁數(shù)據(jù)區(qū), 剛開場時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)為剛開場時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)為 空空. 有以下訪頁有以下訪頁序列序列:2,3,4,5,3,4,1,2,3,5,1,4,2,4,5,1,3,2,1,3試給出試給出以下情形下的缺頁次數(shù)以下情形下的缺頁次數(shù):(1) 系統(tǒng)采用先進(jìn)先出系統(tǒng)采用先進(jìn)先出(FIFO)淘汰算法淘汰算法.(2) 系統(tǒng)采用最近最少使用系統(tǒng)采用最近最少使用(LRU)淘汰算法淘汰算法.(3) 系統(tǒng)采用優(yōu)化系統(tǒng)采用優(yōu)化(OPT)淘汰算法淘

11、汰算法.12頁頁面面流流缺頁缺頁情況情況答：答：1采用采用FIFO算法：算法：2 3 4 5 3 4 1 2 3 5 1 4 2 4 5 1 3 2 1 32 3 4 5 5 5 1 2 3 5 1 4 2 2 5 1 3 2 2 22 3 4 4 4 5 1 2 3 5 1 4 4 2 5 1 3 3 32 3 3 3 4 5 1 2 3 5 1 1 4 2 5 1 1 1T T T TT T T T T T TT T T T缺頁次數(shù)為缺頁次數(shù)為15。132采用采用LRU算法：算法：2 3 4 5 3 4 1 2 3 5 1 4 2 4 5 1 3 2 1 32 3 4 5 3 4 1 2

12、3 5 1 4 2 4 5 1 3 2 1 32 3 4 5 3 4 1 2 3 5 1 4 2 4 5 1 3 2 12 3 4 5 3 4 1 2 3 5 1 1 2 4 5 1 3 2T T T TT T T T T T TT T T T缺頁次數(shù)為缺頁次數(shù)為15。142采用采用OPT算法：算法：2 3 4 5 3 4 1 2 3 5 1 4 2 4 5 1 3 2 1 32 3 4 4 4 4 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 3 3 3 3 3 3 3 3 1 4 4 4 4 4 3 3 3 32 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1

13、1T T T TT TT TT T缺頁次數(shù)為缺頁次數(shù)為10。15 1、以下選項(xiàng)中，降低進(jìn)程優(yōu)先級的合理時(shí)機(jī)是、以下選項(xiàng)中，降低進(jìn)程優(yōu)先級的合理時(shí)機(jī)是 。 A 進(jìn)程的時(shí)間片用完進(jìn)程的時(shí)間片用完 B 進(jìn)程剛完成進(jìn)程剛完成I/O，進(jìn)入就緒隊(duì)列，進(jìn)入就緒隊(duì)列 C 進(jìn)程長期處于就緒隊(duì)列中進(jìn)程長期處于就緒隊(duì)列中 D 進(jìn)程從就緒狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行態(tài)進(jìn)程從就緒狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行態(tài) 2、以下選項(xiàng)中，導(dǎo)致創(chuàng)立新進(jìn)程的操作是、以下選項(xiàng)中，導(dǎo)致創(chuàng)立新進(jìn)程的操作是 。1用戶登錄成功；用戶登錄成功；2設(shè)備分配；設(shè)備分配；3啟動程序啟動程序執(zhí)行執(zhí)行 A 僅僅1和和2 B 僅僅2和和3 C 僅僅1和和3 D 1、2、3AC16 3、以下

14、進(jìn)程調(diào)度算法中，綜合考慮進(jìn)程等待時(shí)間和執(zhí)、以下進(jìn)程調(diào)度算法中，綜合考慮進(jìn)程等待時(shí)間和執(zhí)行時(shí)間的是行時(shí)間的是 。 A 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法 B 短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法 C 先來先效勞調(diào)度算法先來先效勞調(diào)度算法 D 高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法 解釋：在高響應(yīng)比調(diào)度算法中，響應(yīng)比解釋：在高響應(yīng)比調(diào)度算法中，響應(yīng)比=等待時(shí)間等待時(shí)間+估計(jì)作業(yè)運(yùn)行時(shí)間估計(jì)作業(yè)運(yùn)行時(shí)間/估計(jì)作業(yè)運(yùn)行時(shí)間。估計(jì)作業(yè)運(yùn)行時(shí)間。D1712. 多級反響隊(duì)列調(diào)度算法的原理是什么？優(yōu)點(diǎn)多級反響隊(duì)列調(diào)度算法的原理是什么？優(yōu)點(diǎn)是什么？是什么？ 應(yīng)設(shè)置多個(gè)就緒隊(duì)列，并為各個(gè)隊(duì)列賦予不同應(yīng)設(shè)置多個(gè)

15、就緒隊(duì)列，并為各個(gè)隊(duì)列賦予不同的優(yōu)先級。當(dāng)一個(gè)新進(jìn)程進(jìn)入內(nèi)存后，首先將的優(yōu)先級。當(dāng)一個(gè)新進(jìn)程進(jìn)入內(nèi)存后，首先將它放入第一隊(duì)列的末尾，按它放入第一隊(duì)列的末尾，按FCFS原那么排隊(duì)原那么排隊(duì)等待調(diào)度。當(dāng)輪到該進(jìn)程執(zhí)行時(shí)，如它能在該等待調(diào)度。當(dāng)輪到該進(jìn)程執(zhí)行時(shí)，如它能在該時(shí)間片內(nèi)完成，便可準(zhǔn)備撤離系統(tǒng)；如果它在時(shí)間片內(nèi)完成，便可準(zhǔn)備撤離系統(tǒng)；如果它在一個(gè)時(shí)間片完畢時(shí)尚未完成，調(diào)度程序便將該一個(gè)時(shí)間片完畢時(shí)尚未完成，調(diào)度程序便將該進(jìn)程轉(zhuǎn)入第二隊(duì)列的末尾，再同樣地按進(jìn)程轉(zhuǎn)入第二隊(duì)列的末尾，再同樣地按FCFS原那么等待調(diào)度執(zhí)行；僅當(dāng)?shù)谝魂?duì)列空閑時(shí)，原那么等待調(diào)度執(zhí)行；僅當(dāng)?shù)谝魂?duì)列空閑時(shí)，調(diào)度程序才調(diào)度第二

16、隊(duì)列中的進(jìn)程運(yùn)行；調(diào)度程序才調(diào)度第二隊(duì)列中的進(jìn)程運(yùn)行； 僅當(dāng)僅當(dāng)?shù)诘?(i-1) 隊(duì)列均空時(shí)，才會調(diào)度第隊(duì)列均空時(shí)，才會調(diào)度第i隊(duì)列中的隊(duì)列中的進(jìn)程運(yùn)行。進(jìn)程運(yùn)行。1819、一單道批處理系統(tǒng)中、一單道批處理系統(tǒng)中,有如下五個(gè)作業(yè)有如下五個(gè)作業(yè),并采并采用用FCFS,SJF調(diào)度算法調(diào)度算法,試計(jì)算作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)試計(jì)算作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。(單位單位:小時(shí)小時(shí))作作業(yè)業(yè)提交提交時(shí)時(shí)間間運(yùn)行運(yùn)行時(shí)時(shí)間間 700258002.5900119答答1FCFS算法：算法：7點(diǎn)時(shí)作業(yè)點(diǎn)時(shí)作業(yè)1先運(yùn)行先運(yùn)行, 作業(yè)作業(yè)提交時(shí)提交時(shí)間間運(yùn)行時(shí)運(yùn)行時(shí)間間開始時(shí)開始時(shí)間間結(jié)束時(shí)

17、結(jié)束時(shí)間間周轉(zhuǎn)時(shí)周轉(zhuǎn)時(shí)間間帶權(quán)周帶權(quán)周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 700257009302.518002.59.3012.0041.6900112.0013.0044490005013.0013.304.59510001013.3014.306.56.520答答1SJF算法：算法：7點(diǎn)時(shí)作業(yè)點(diǎn)時(shí)作業(yè)1先運(yùn)行先運(yùn)行, 作業(yè)作業(yè)提交時(shí)提交時(shí)間間運(yùn)行時(shí)運(yùn)行時(shí)間間開始時(shí)開始時(shí)間間結(jié)束時(shí)結(jié)束時(shí)間間周轉(zhuǎn)時(shí)周轉(zhuǎn)時(shí)間間帶權(quán)周帶權(quán)周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 700257009302.518002.512.0014.306.52.6900110.0011.002249000509.3010.0012510001011.0012.00222120. 有有4

18、個(gè)進(jìn)程個(gè)進(jìn)程P1，P2，P3，P4，它們進(jìn)入就緒隊(duì)列的先，它們進(jìn)入就緒隊(duì)列的先后次序?yàn)楹蟠涡驗(yàn)镻1，P2，P3，P4，它們的優(yōu)先級和需要的處理，它們的優(yōu)先級和需要的處理機(jī)時(shí)間如表所示。假定這四個(gè)進(jìn)程執(zhí)行過程中不會發(fā)生機(jī)時(shí)間如表所示。假定這四個(gè)進(jìn)程執(zhí)行過程中不會發(fā)生等待事件，忽略進(jìn)程調(diào)度等所花費(fèi)的時(shí)間，從某個(gè)時(shí)刻等待事件，忽略進(jìn)程調(diào)度等所花費(fèi)的時(shí)間，從某個(gè)時(shí)刻開場進(jìn)程調(diào)度，請寫出分別采用開場進(jìn)程調(diào)度，請寫出分別采用“先來先效勞、先來先效勞、“非非搶占式優(yōu)先級固定優(yōu)先級，搶占式優(yōu)先級固定優(yōu)先級，“時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法中進(jìn)程的執(zhí)行次序。計(jì)算各個(gè)進(jìn)程在就緒隊(duì)列中的算法中進(jìn)程的執(zhí)行次序。計(jì)算

19、各個(gè)進(jìn)程在就緒隊(duì)列中的等待時(shí)間以及平均等待時(shí)間。等待時(shí)間以及平均等待時(shí)間。進(jìn)程進(jìn)程處理機(jī)時(shí)間處理機(jī)時(shí)間優(yōu)先級優(yōu)先級P183P261P3225P44422 1先來先效勞算法先來先效勞算法 進(jìn)程的執(zhí)行順序進(jìn)程的執(zhí)行順序P1、P2、P3、P4； 進(jìn)程進(jìn)程P1等待時(shí)間為等待時(shí)間為0； 進(jìn)程進(jìn)程P2等待時(shí)間為等待時(shí)間為8； 進(jìn)程進(jìn)程P3等待時(shí)間為等待時(shí)間為8614； 進(jìn)程進(jìn)程P4等待時(shí)間為等待時(shí)間為862236； 2優(yōu)先級算法優(yōu)先級算法 進(jìn)程的執(zhí)行順序進(jìn)程的執(zhí)行順序P3、P4、P1、P2； 進(jìn)程進(jìn)程P1等待時(shí)間為等待時(shí)間為4+2226； 進(jìn)程進(jìn)程P2等待時(shí)間為等待時(shí)間為22+4+834； 進(jìn)程進(jìn)程P3等

20、待時(shí)間為等待時(shí)間為0； 進(jìn)程進(jìn)程P4等待時(shí)間為等待時(shí)間為22；23 3時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法 進(jìn)程的執(zhí)行順序進(jìn)程的執(zhí)行順序P1、P2、P3、P4、P1、P2、P3、P3、P3、P3； 進(jìn)程進(jìn)程P1等待時(shí)間為等待時(shí)間為055414； 進(jìn)程進(jìn)程P2等待時(shí)間為等待時(shí)間為554317； 進(jìn)程進(jìn)程P3等待時(shí)間為等待時(shí)間為5543118； 進(jìn)程進(jìn)程P4等待時(shí)間為等待時(shí)間為55515； 平均等待時(shí)間為平均等待時(shí)間為14+17+18+15/416241、進(jìn)程、進(jìn)程P0和和P1的共享變量定義及初值為：的共享變量定義及初值為：Boolean flag2; int turn=0; flag0=false; f

21、lag1=false;算法中標(biāo)志數(shù)組算法中標(biāo)志數(shù)組flag表示進(jìn)程是否希望進(jìn)入臨界區(qū)或是表示進(jìn)程是否希望進(jìn)入臨界區(qū)或是否在臨界區(qū)中執(zhí)行，否在臨界區(qū)中執(zhí)行，turn變量用于指示允許進(jìn)入臨界區(qū)變量用于指示允許進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程標(biāo)識。的進(jìn)程標(biāo)識。P0和和P1訪問臨界資源的類訪問臨界資源的類C語言代碼實(shí)現(xiàn)語言代碼實(shí)現(xiàn)如下，請問能否保證互斥？會不會出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象？如下，請問能否保證互斥？會不會出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象？ 答：算法中利用答：算法中利用flag解決臨界資源的互斥訪問，利用解決臨界資源的互斥訪問，利用turn解決解決“饑餓現(xiàn)象，既能解決臨界資源的互斥訪饑餓現(xiàn)象，既能解決臨界資源的互斥訪問，又不會出現(xiàn)問，又不會

22、出現(xiàn)“饑餓現(xiàn)象。饑餓現(xiàn)象。void P0 while(TRUE) flag0=TRUE; turn=1; while(flag1&turn=1); 臨界區(qū)；臨界區(qū)； flag0=FALSE; void P1 while(TRUE) flag1=TRUE;turn=0;while(flag0&turn=0);臨界區(qū)；臨界區(qū)；flag1=FALSE; 25 2、設(shè)與某資源相關(guān)聯(lián)的信號量初值為、設(shè)與某資源相關(guān)聯(lián)的信號量初值為3，當(dāng)前值為，當(dāng)前值為1，假設(shè)假設(shè)M表示現(xiàn)在資源的可用個(gè)數(shù)，表示現(xiàn)在資源的可用個(gè)數(shù)，N表示等待資源的進(jìn)表示等待資源的進(jìn)程數(shù)，那么程數(shù)，那么M、N分別是分別是 。1

23、，02621. 有有m個(gè)進(jìn)程共享同一臨界資源，假設(shè)使用信個(gè)進(jìn)程共享同一臨界資源，假設(shè)使用信號量機(jī)制實(shí)現(xiàn)對臨界資源的互斥訪問，那么信號號量機(jī)制實(shí)現(xiàn)對臨界資源的互斥訪問，那么信號量值的變化范圍是？量值的變化范圍是？ 范圍：11-m27 3、三個(gè)進(jìn)程、三個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3互斥使用一個(gè)包含互斥使用一個(gè)包含NN0個(gè)單元的緩沖區(qū)，個(gè)單元的緩沖區(qū)，P1每次用每次用produce生成一個(gè)正整生成一個(gè)正整數(shù)并用數(shù)并用put送入緩沖區(qū)的某一空單元中；送入緩沖區(qū)的某一空單元中；P2每次用每次用getodd從該緩沖區(qū)中取出一個(gè)奇數(shù)并用從該緩沖區(qū)中取出一個(gè)奇數(shù)并用countodd統(tǒng)計(jì)奇數(shù)個(gè)數(shù)；統(tǒng)計(jì)奇數(shù)個(gè)數(shù)；P3每次

24、用每次用geteven從該緩沖區(qū)從該緩沖區(qū)中取出一個(gè)偶數(shù)并用中取出一個(gè)偶數(shù)并用counteven統(tǒng)計(jì)偶數(shù)個(gè)數(shù)。請統(tǒng)計(jì)偶數(shù)個(gè)數(shù)。請用信號量機(jī)制實(shí)現(xiàn)這三個(gè)進(jìn)程的同步與互斥活動，并用信號量機(jī)制實(shí)現(xiàn)這三個(gè)進(jìn)程的同步與互斥活動，并說明所定義的信號量的含義。要求用偽代碼描述。說明所定義的信號量的含義。要求用偽代碼描述。28 解：解：1緩沖區(qū)是一互斥資源，因此設(shè)互斥信號量緩沖區(qū)是一互斥資源，因此設(shè)互斥信號量mutex； 2同步問題：同步問題：P1、P2因?yàn)槠鏀?shù)的放置與取用而同步，因?yàn)槠鏀?shù)的放置與取用而同步，設(shè)同步信號量設(shè)同步信號量odd；P1、P3因?yàn)榕紨?shù)的放置與取用而同步，因?yàn)榕紨?shù)的放置與取用而同步，設(shè)同

25、步信號量設(shè)同步信號量even；P1、P2、P3因?yàn)楣蚕砭彌_區(qū)，設(shè)同步因?yàn)楣蚕砭彌_區(qū)，設(shè)同步信號量信號量empty。 P1、P2、P3的活動描述如下：的活動描述如下： semaphore mutex=1，odd=0, even=0, empty=N;進(jìn)程進(jìn)程P1while(true)number=produce();wait(empty);wait(mutex);put();signal(mutex);if(number%2=0)signal(even);elsesignal(odd);進(jìn)程進(jìn)程P2while(true)wait(odd);wait(mutex);getodd();signal(

26、mutex);signal(empty);countodd();進(jìn)程進(jìn)程P3while(true)wait(even);wait(mutex);geteven();signal(mutex);signal(empty);counteven();292、什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因是什么？、什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因是什么？答：兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程在保持局部資源的同答：兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程在保持局部資源的同時(shí)等待本組其他進(jìn)程占有的資源而形成的一種時(shí)等待本組其他進(jìn)程占有的資源而形成的一種循環(huán)等待僵局叫死鎖。循環(huán)等待僵局叫死鎖。 死鎖產(chǎn)生的必要條件是：互斥條件、不剝死鎖產(chǎn)生的必要條件是：互斥條件、不剝

27、奪條件、占有并等待條件和環(huán)路等待條件。奪條件、占有并等待條件和環(huán)路等待條件。306、請?jiān)敿?xì)說明可通過哪些途徑預(yù)防死鎖？、請?jiān)敿?xì)說明可通過哪些途徑預(yù)防死鎖？ 答：預(yù)防死鎖是通過破壞死鎖產(chǎn)生的必要條件來答：預(yù)防死鎖是通過破壞死鎖產(chǎn)生的必要條件來預(yù)防死鎖發(fā)生的，具體如下：預(yù)防死鎖發(fā)生的，具體如下：剝奪資源法：當(dāng)進(jìn)程阻塞時(shí)，剝奪該進(jìn)程已獲得剝奪資源法：當(dāng)進(jìn)程阻塞時(shí)，剝奪該進(jìn)程已獲得的全部資源；的全部資源；全局部配法：當(dāng)給進(jìn)程分配資源時(shí)一次性地分配全局部配法：當(dāng)給進(jìn)程分配資源時(shí)一次性地分配給進(jìn)程所需要的全部資源，如資源不夠分配，給進(jìn)程所需要的全部資源，如資源不夠分配，那么進(jìn)程一個(gè)資源都不分配；那么進(jìn)程一

28、個(gè)資源都不分配； 有序資源分配法：要求進(jìn)程申請同類資源時(shí)采用有序資源分配法：要求進(jìn)程申請同類資源時(shí)采用全局部配的方法，而申請不同類資源時(shí)，按資全局部配的方法，而申請不同類資源時(shí)，按資源類別的序號從小到大的順序申請。源類別的序號從小到大的順序申請。3118、系統(tǒng)中有、系統(tǒng)中有3種類型的資源種類型的資源A,B,C,和和5個(gè)進(jìn)程個(gè)進(jìn)程P1,P2,P3,P4,P5,A資源總數(shù)為資源總數(shù)為10，B為為8，C為為8，在，在T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)如下表。系統(tǒng)采用銀行家算法實(shí)施時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)如下表。系統(tǒng)采用銀行家算法實(shí)施死鎖防止策略。試問：死鎖防止策略。試問： a: T0時(shí)刻此系統(tǒng)是否平安，假設(shè)是，給出一個(gè)時(shí)刻此系統(tǒng)

29、是否平安，假設(shè)是，給出一個(gè)平安序列。平安序列。 b: 此時(shí)假設(shè)進(jìn)程此時(shí)假設(shè)進(jìn)程P2請求資源請求資源1，1，0，是，是否能實(shí)施資源分配，為什么？否能實(shí)施資源分配，為什么？ c: 在此根底上，假設(shè)進(jìn)程在此根底上，假設(shè)進(jìn)程P1請求資源請求資源2，0，1，能否實(shí)施資源分配，為什么？，能否實(shí)施資源分配，為什么？ 32最大資源需求量已分配資源數(shù)量ABCABCP1773020P2334210P3912302P4233212P5434012 解：依題意可得解：依題意可得Available3，3，2 a: T0時(shí)刻是平安的，平安序列為時(shí)刻是平安的，平安序列為P4,p2,p3,p5,p1。過程略過程略 b: 假設(shè)

30、進(jìn)程假設(shè)進(jìn)程P2請求資源請求資源Req1，1，0，按銀行家，按銀行家算法判斷如下：算法判斷如下：33 1判斷判斷Req(1，1，0)=Need2(1,2,4),表示表示Req為合為合法請求；法請求； 2判斷判斷Req(1，1，0)=Available3，3，2，表，表示示Req為可滿足的請求；為可滿足的請求； 3試探性分配試探性分配 Available-=Req; 變?yōu)樽優(yōu)?，2，2 Alloc2+=Req;變?yōu)樽優(yōu)?，2，0 Need2-=Req;變?yōu)樽優(yōu)?，1，4 4判斷新狀態(tài)的平安性判斷新狀態(tài)的平安性 新狀態(tài)是平安的，可找到平安序列新狀態(tài)是平安的，可找到平安序列P4,p2,p3,p5,p

31、1具體過程在此略去具體過程在此略去,因此可因此可分配資源，分配資源，Available變?yōu)樽優(yōu)?,2,2,34 c: 假設(shè)進(jìn)程假設(shè)進(jìn)程P1請求資源請求資源Req2，0，1，按銀行家算法判，按銀行家算法判斷如下：斷如下： 1判斷判斷Req(2,0,1)=Need1(7,5,3),表示表示Req為合法請求；為合法請求； 2判斷判斷Req(2,0,1)=Available2，2，2，表示，表示Req為可滿為可滿足的請求；足的請求； 3試探性分配試探性分配 Available-=Req;變?yōu)樽優(yōu)?，2，1 Alloc1+=Req;變?yōu)樽優(yōu)?，2，1 Need1-=Req;變?yōu)樽優(yōu)?，5，2 4判斷新狀

32、態(tài)的平安性判斷新狀態(tài)的平安性 新狀態(tài)是不平安的，因?yàn)榭衫觅Y源只能滿足新狀態(tài)是不平安的，因?yàn)榭衫觅Y源只能滿足P4后就不后就不能滿足任何進(jìn)程的全部資源需求了，即找不到平安序列，此能滿足任何進(jìn)程的全部資源需求了，即找不到平安序列，此時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入不平安狀態(tài)。時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入不平安狀態(tài)。 因此，不能滿足進(jìn)程因此，不能滿足進(jìn)程P1的資源請求的資源請求Req2，0，1。35 1、本地用戶通過鍵盤登錄系統(tǒng)時(shí)，首先獲得鍵盤輸入、本地用戶通過鍵盤登錄系統(tǒng)時(shí)，首先獲得鍵盤輸入信息的程序是信息的程序是 。 A 命令解釋程序命令解釋程序 B 中斷處理程序中斷處理程序 C 系統(tǒng)調(diào)用程序系統(tǒng)調(diào)用程序 D 用戶登錄程序用戶登錄程

33、序 2、程序員利用系統(tǒng)調(diào)用翻開、程序員利用系統(tǒng)調(diào)用翻開I/O設(shè)備時(shí)，通常使用的設(shè)備時(shí)，通常使用的設(shè)備標(biāo)識是設(shè)備標(biāo)識是 。 A 邏輯設(shè)備名邏輯設(shè)備名 B 物理設(shè)備名物理設(shè)備名 C 主設(shè)備號主設(shè)備號 D 從設(shè)備號從設(shè)備號BA3611. 什么是塊設(shè)備的延遲寫？什么是預(yù)讀？什么是塊設(shè)備的延遲寫？什么是預(yù)讀？ 答：答：1當(dāng)一次寫操作未寫滿緩沖區(qū)時(shí)，就采用當(dāng)一次寫操作未寫滿緩沖區(qū)時(shí)，就采用“延遲寫，延遲寫，即不急于寫到設(shè)備上去，而是把這個(gè)緩沖區(qū)的標(biāo)志位置上延即不急于寫到設(shè)備上去，而是把這個(gè)緩沖區(qū)的標(biāo)志位置上延遲寫的標(biāo)志，并把這個(gè)遲寫的標(biāo)志，并把這個(gè)buf掛到自由掛到自由buf隊(duì)尾，同時(shí)留在這個(gè)隊(duì)尾，同時(shí)留

34、在這個(gè)設(shè)備的設(shè)備的buf隊(duì)列中。隊(duì)列中。 此后，有兩個(gè)時(shí)機(jī)要進(jìn)展具體的寫操作。此后，有兩個(gè)時(shí)機(jī)要進(jìn)展具體的寫操作。 當(dāng)延遲寫緩存被再次按原狀使用并全部寫滿后，用異步方當(dāng)延遲寫緩存被再次按原狀使用并全部寫滿后，用異步方式寫到塊設(shè)備上去。式寫到塊設(shè)備上去。 另一個(gè)時(shí)機(jī)與緩存的再分配有關(guān)。如果一個(gè)另一個(gè)時(shí)機(jī)與緩存的再分配有關(guān)。如果一個(gè)buf已移到自由已移到自由buf隊(duì)首，系統(tǒng)準(zhǔn)備將它分配改作他用時(shí)檢測到它帶有延遲寫隊(duì)首，系統(tǒng)準(zhǔn)備將它分配改作他用時(shí)檢測到它帶有延遲寫標(biāo)志，那么也用異步寫方式將它控制的緩存內(nèi)容寫到塊設(shè)備標(biāo)志，那么也用異步寫方式將它控制的緩存內(nèi)容寫到塊設(shè)備上去。上去。 2當(dāng)一個(gè)進(jìn)程順序讀取

35、文件時(shí)，為加快它的前進(jìn)速度，提高當(dāng)一個(gè)進(jìn)程順序讀取文件時(shí)，為加快它的前進(jìn)速度，提高CPU和塊設(shè)備工作的并行程度，核心還提供了預(yù)讀盤塊程序和塊設(shè)備工作的并行程度，核心還提供了預(yù)讀盤塊程序breada。其實(shí)現(xiàn)思想是：。其實(shí)現(xiàn)思想是：1核心檢查第一塊是否在緩沖區(qū)核心檢查第一塊是否在緩沖區(qū)中，如不在，那么調(diào)用磁盤驅(qū)動程序讀該塊。中，如不在，那么調(diào)用磁盤驅(qū)動程序讀該塊。2如第二塊如第二塊不在緩沖區(qū)中，核心指示盤驅(qū)動程序異步讀它。然后進(jìn)程睡不在緩沖區(qū)中，核心指示盤驅(qū)動程序異步讀它。然后進(jìn)程睡眠，等待第一塊眠，等待第一塊I/O完成。完成。3713. 磁盤訪問時(shí)間一般要有哪幾局部時(shí)間？簡述磁盤訪問時(shí)間一般要有

36、哪幾局部時(shí)間？簡述磁盤調(diào)度算法中磁盤調(diào)度算法中SSTF、Scan算法的原理。算法的原理。 1由三局部組成：尋道時(shí)間；等待時(shí)間；傳由三局部組成：尋道時(shí)間；等待時(shí)間；傳送時(shí)間。送時(shí)間。 2SSTF算法選擇從當(dāng)前磁頭位置出發(fā)，移動算法選擇從當(dāng)前磁頭位置出發(fā)，移動最少的磁盤最少的磁盤I/O請求。請求。 2Scan算法選擇在磁頭前進(jìn)方向上從當(dāng)前位算法選擇在磁頭前進(jìn)方向上從當(dāng)前位置移動最少的磁盤置移動最少的磁盤I/O請求執(zhí)行，直至到達(dá)磁請求執(zhí)行，直至到達(dá)磁盤的另一端時(shí)才改變方向。盤的另一端時(shí)才改變方向。38 23、假設(shè)一個(gè)活動頭磁盤有、假設(shè)一個(gè)活動頭磁盤有200道道, 編號從編號從0-199. 當(dāng)當(dāng)前磁頭

37、正在前磁頭正在143道上效勞道上效勞, 并且剛剛完成了并且剛剛完成了125道的道的請求請求. 現(xiàn)有如下訪盤請求序列現(xiàn)有如下訪盤請求序列(磁道號磁道號):86, 147, 91, 177, 94, 150, 102, 175, 130試給出采用以下算法后磁頭移動的順序和移動總試給出采用以下算法后磁頭移動的順序和移動總量量(總磁道數(shù)總磁道數(shù)).(1). 先來先效勞先來先效勞(FCFS)磁盤調(diào)度算法磁盤調(diào)度算法.(2). 最短尋道時(shí)間優(yōu)先最短尋道時(shí)間優(yōu)先(SSTF)磁盤調(diào)度算法磁盤調(diào)度算法.(3). 掃描法掃描法(SCAN)磁盤調(diào)度算法磁盤調(diào)度算法.(假設(shè)沿磁頭移動假設(shè)沿磁頭移動方向不再有訪問請求時(shí)

38、方向不再有訪問請求時(shí), 磁頭沿相反方向移動磁頭沿相反方向移動.)39 答案答案: (1)86,147,91,177,94,150,102,175,130 共共565(2)當(dāng)前磁頭在當(dāng)前磁頭在143道上道上:147,150,130,102,94,91,86,175,177，共共162 (3)當(dāng)前磁頭在當(dāng)前磁頭在143道上道上,并且剛剛完成并且剛剛完成125道的請求道的請求147,150,175,177,130,102,94,91,86 共共12540 3、假設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用、假設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用CSCAN(循環(huán)掃描循環(huán)掃描)磁盤調(diào)度策略，磁盤調(diào)度策略，使用使用2KB的內(nèi)存空間記錄的內(nèi)存空間記錄16

39、384個(gè)磁盤塊的空間狀態(tài)個(gè)磁盤塊的空間狀態(tài) (1)請說明在上述條件下如何進(jìn)展磁盤塊空閑狀態(tài)管理。請說明在上述條件下如何進(jìn)展磁盤塊空閑狀態(tài)管理。 (2)設(shè)某單面磁盤旋轉(zhuǎn)速度為每分鐘設(shè)某單面磁盤旋轉(zhuǎn)速度為每分鐘6000轉(zhuǎn)。每個(gè)磁道有轉(zhuǎn)。每個(gè)磁道有100個(gè)扇區(qū)，相臨磁道間的平均移動時(shí)間為個(gè)扇區(qū)，相臨磁道間的平均移動時(shí)間為1ms。假設(shè)在某時(shí)刻，。假設(shè)在某時(shí)刻，磁頭位于磁頭位于100號磁道處，并沿著磁道號大的方向移動號磁道處，并沿著磁道號大的方向移動(如以下如以下圖所示圖所示)，磁道號請求隊(duì)列為，磁道號請求隊(duì)列為50，90，30，120。對請求隊(duì)列。對請求隊(duì)列中的每個(gè)磁道需讀取中的每個(gè)磁道需讀取1個(gè)隨機(jī)

40、分布的扇區(qū)，那么讀完這個(gè)扇個(gè)隨機(jī)分布的扇區(qū)，那么讀完這個(gè)扇區(qū)點(diǎn)共需要多少時(shí)間區(qū)點(diǎn)共需要多少時(shí)間?要求給出計(jì)算過程。要求給出計(jì)算過程。 (3)如果將磁盤替換為隨機(jī)訪問的如果將磁盤替換為隨機(jī)訪問的Flash半導(dǎo)體存儲器如半導(dǎo)體存儲器如U盤等，是否有比盤等，是否有比CSCAN更高效的磁盤調(diào)度策略？假設(shè)有，更高效的磁盤調(diào)度策略？假設(shè)有，給出磁盤調(diào)度策略的名稱并說明理由；假設(shè)無，也說明理由。給出磁盤調(diào)度策略的名稱并說明理由；假設(shè)無，也說明理由。41 答：答：1使用位示圖法表示磁盤的空閑狀態(tài)，每一位使用位示圖法表示磁盤的空閑狀態(tài)，每一位表示一個(gè)磁盤塊是否為空閑，共需要表示一個(gè)磁盤塊是否為空閑，共需要163

41、84/8=2048=2KB空間?？臻g。42 2訪問磁道的順序?yàn)椋涸L問磁道的順序?yàn)椋?20，30，50，90，那么移動磁，那么移動磁道長度為道長度為20+90+20+40=170，總的移動磁道時(shí)間為，總的移動磁道時(shí)間為1701ms=170ms。 每分鐘每分鐘6000轉(zhuǎn)，那么平均旋轉(zhuǎn)延遲為轉(zhuǎn)，那么平均旋轉(zhuǎn)延遲為60S/6000/2=5ms，總的旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間總的旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間=5ms4=20ms。 每分鐘每分鐘6000轉(zhuǎn)，那么讀取一個(gè)磁道上一個(gè)扇區(qū)的平均讀取轉(zhuǎn)，那么讀取一個(gè)磁道上一個(gè)扇區(qū)的平均讀取時(shí)間為時(shí)間為10ms/100=0.1ms，總的讀取扇區(qū)的時(shí)間，總的讀取扇區(qū)的時(shí)間=0.1ms4=0.4ms。 讀取上述磁道上所有扇區(qū)所花的總時(shí)間讀取上述磁道上所有扇區(qū)所花的總時(shí)間=170ms+20ms+