操作系統(tǒng)練習(xí)題

1、操作系統(tǒng)部分練習(xí)題一、單項選擇題（略）二、填空題（略）三、判斷正誤（略）四、簡答題1同步機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循哪些基本準(zhǔn)則？整型信號量機(jī)制是否完全遵循了同步機(jī)構(gòu)的四條準(zhǔn)則？1答: 同步機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循基本準(zhǔn)則有：（1）空閑讓進(jìn)；（2）忙則等待；（3）有限等待；（4）讓權(quán)等待。整型信號量機(jī)制沒有遵循了同步機(jī)構(gòu)的讓權(quán)等待準(zhǔn)則。2在創(chuàng)建一個進(jìn)程時所要完成的主要工作是什么？（1）申請空白進(jìn)程控制塊；（2）為新進(jìn)程分配資源；（3）初始化進(jìn)程控制塊（4）將新進(jìn)程插入就緒隊列3說明分頁式、分段式存儲管理的基本原理及它們的區(qū)別。1答：分頁式存儲管理是把內(nèi)存空間分成大小的若干塊，將作業(yè)的邏輯地址空間分成大小相等的若干頁，每頁裝入

2、內(nèi)存的一塊中，利用頁表實現(xiàn)地址的轉(zhuǎn)換；分段式存儲管理是把作業(yè)按照邏輯結(jié)構(gòu)分成若干段，每段可放入內(nèi)存不連續(xù)的空間，利用段表實現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換。重要區(qū)別：頁是信息的物理單位，分頁僅僅是由于系統(tǒng)管理的需要而不是用戶的需要，是為了消除內(nèi)存外零頭；段則是信息的邏輯單位，分段的目的是為了能更好地滿足用戶的需要。頁的大小由系統(tǒng)決定，而段的長度卻不固定；分頁的作業(yè)地址空間是一維的，而分段的作業(yè)地址空間是二維的。4有哪幾種I/O控制方式？各適用于何種場合？有四種： 程序I/O控制方式:適用于結(jié)構(gòu)簡單，只需少量硬件的電路； 中斷驅(qū)動I/O控制方式：適用于高效場合； 直接存儲訪問DMA I/O控制方式：適用于無須CPU介

3、入的控制器來控制內(nèi)存與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交流的場合； I/O通道控制方式：適用于以字節(jié)為單位的干預(yù)，同時實現(xiàn)CPU，通道和I/O設(shè)備三者并行操作的場合。5何謂死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么。1所謂死鎖是指 若干進(jìn)程因競爭資源而無休止地相互等待他方釋放已占有的資源，若無外力作用，它們都將無法再向前推進(jìn)。產(chǎn)生死鎖的原因是競爭資源和進(jìn)程間推進(jìn)速度非法。產(chǎn)生死鎖的必要條件是互斥條件、請求和保持條件、不剝奪條件、環(huán)路等待條件。6對目錄管理的主要要求是什么？采用單級目錄能否滿足對目錄的主要要求？2答：（1）實現(xiàn)“按名存取”；（2）提高對目錄的檢索速度；（3）文件共享；（4）允許文件重名。單級目錄只能實現(xiàn)

4、“按名存取”；其他的要求都滿足不了。7程序順序執(zhí)行和并發(fā)執(zhí)行各有什么特點？1答：程序順序執(zhí)行具有順序性，封閉性，可再現(xiàn)性；程序并發(fā)執(zhí)行具有間斷性，失去封閉性和結(jié)果的不可再現(xiàn)性。8現(xiàn)有兩道作業(yè)同時執(zhí)行，一道以計算為主，另一道以輸入輸出為主，你將怎樣賦予作業(yè)進(jìn)程占有處理器的優(yōu)先級？為什么？2答：本題考核要點是，如何提高系統(tǒng)效率的問題。我們知道，以計算為主的進(jìn)程運行期間，將主要集中在CPU的計算上，較少使用外部設(shè)備。而以輸入輸出為主的進(jìn)程則主要集中在外部設(shè)備的I/O上，較少使用CPU。因此讓兩個進(jìn)程并發(fā)運行是可以提高系統(tǒng)效率的。不過它們的優(yōu)先級應(yīng)當(dāng)設(shè)定合理。如果計算進(jìn)程的優(yōu)先級高于或者等于輸入輸出進(jìn)

5、程的優(yōu)先級，系統(tǒng)效率不會提高。因為計算進(jìn)程一旦占用了CPU便忙于計算，使輸入輸出進(jìn)程得不到運行機(jī)會，同樣會使設(shè)備空閑，不能提高系統(tǒng)效率。如果輸入輸出進(jìn)程的優(yōu)先級高于計算進(jìn)程的優(yōu)先級，系統(tǒng)效率就能夠得到提高。因為輸入輸出操作是一種速度極慢的操作。若該項操作的優(yōu)先級高，那么，當(dāng)它完成一項輸入輸出操作后，便能立即獲得CPU，為下一次輸入輸出作準(zhǔn)備工作，并啟動外部設(shè)備。當(dāng)設(shè)備被啟動起來后，它便主動讓出CPU，由系統(tǒng)將CPU交給計算機(jī)進(jìn)程使用。從而獲得較好的運行效率。因此，將賦予以輸入輸出為主的進(jìn)程優(yōu)先級高。9何謂設(shè)備的安全分配和不安全分配方式？2答：安全分配：在這種分配方式中每當(dāng)進(jìn)程發(fā)出I/O請求后，

6、便進(jìn)入阻塞狀態(tài)，直到I/O操作完成時才被喚醒。在這種分配策略時，一旦進(jìn)程已經(jīng)獲得某種設(shè)備（資源）后便阻塞，使它不可能再請求任何資源，而在它運行時又不保持任何資源，因此，這種分配方式已經(jīng)摒棄了造成死鎖的四個必要條件之一的“請求和保持”條件，因而分配是安全的。不安全分配：在這種分配方式中，進(jìn)程發(fā)出I/O請求后仍繼續(xù)運行，需要時又可發(fā)出第二個I/O請求、第三個I/O請求。僅當(dāng)進(jìn)程所請求的設(shè)備已被另一個進(jìn)程占用時，進(jìn)程才進(jìn)入阻塞狀態(tài)。這種分配方式的優(yōu)點是一個進(jìn)程可同時操作多個設(shè)備，從而使進(jìn)程推進(jìn)迅速。其缺點是分配不安全，因而它可能具備“請求和保持”條件，從而可能造成死鎖。10試說明設(shè)備驅(qū)動程序應(yīng)具有哪

7、些功能？2答：設(shè)備驅(qū)動程序是請求I/O的進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的一個通信程序，主要功能有：將用戶的要求轉(zhuǎn)換為具體要求。檢查用戶的合法性，了解設(shè)備狀態(tài)，根據(jù)要求傳遞參數(shù)，設(shè)置設(shè)備的工作方式。向設(shè)備控制器發(fā)I/O命令啟動設(shè)備，完成具體的I/O操作。及時響應(yīng)外設(shè)的中斷請求，根據(jù)中斷類型調(diào)用相應(yīng)的中斷處理程序。具有通道的控制系統(tǒng)，還要構(gòu)造通道程序。11內(nèi)存管理有哪些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？3答：內(nèi)存管理應(yīng)具有內(nèi)存分配、內(nèi)存保護(hù)、地址映射和內(nèi)存擴(kuò)充等功能。 內(nèi)存分配的主要任務(wù)是為每道程序分配內(nèi)存空間，提高存儲器利用率，減少不可用的內(nèi)存空間；內(nèi)存保護(hù)是確保每道用戶程序都只在自己的內(nèi)存空間內(nèi)運行，彼此

8、互不干擾；地址映射將地址空間中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間中與之對應(yīng)的物理地址；內(nèi)存擴(kuò)充是借助于虛擬存儲技術(shù)，從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存容量，使用戶感覺內(nèi)存空間比實際內(nèi)存容量大得多。12試說明進(jìn)程在三個基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因。3答：處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程，在調(diào)度程序為之分配了處理機(jī)之后，該進(jìn)程便可執(zhí)行，變?yōu)閳?zhí)行態(tài)；處于執(zhí)行態(tài)的進(jìn)程因為分配給它的時間片用完而回到就緒態(tài)；因為發(fā)生某件事，如I/O請求而使進(jìn)程的執(zhí)行受阻，則由執(zhí)行態(tài)變?yōu)樽枞麘B(tài)；當(dāng)I/O完成或等待的事情完成則由阻塞態(tài) 變?yōu)榫途w態(tài)。13進(jìn)程的基本狀態(tài)有什么？進(jìn)程的結(jié)構(gòu)特征由哪3部分組成？什么是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志？就緒,阻塞,運行動態(tài)性：進(jìn)程的實質(zhì)是程序

9、的一次執(zhí)行過程，進(jìn)程是動態(tài)產(chǎn)生，動態(tài)消亡的。并發(fā)性：任何進(jìn)程都可以同其他進(jìn)程一起并發(fā)執(zhí)行獨立性：進(jìn)程是一個能獨立運行的基本單位，同時也是系統(tǒng)分配資源和調(diào)度的獨立單位；異步性：由于進(jìn)程間的相互制約，使進(jìn)程具有執(zhí)行的間斷性，即進(jìn)程按各自獨立的、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn) 結(jié)構(gòu)特征：進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊三部分組成。PCB什進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志14為什么要引入設(shè)備獨立性？如何實現(xiàn)設(shè)備獨立性？3答：設(shè)備獨立性又稱為設(shè)備無關(guān)性。它指的是應(yīng)用程序在使用設(shè)備進(jìn)行I/O時，使用的是邏輯設(shè)備，而系統(tǒng)在實際執(zhí)行時使用的是物理設(shè)備，由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)邏輯設(shè)備與物理設(shè)備的映射。引入設(shè)備獨立性可以使設(shè)備的分配具有極大的靈活

10、性，并易于實現(xiàn)I/O重定向。系統(tǒng)為每個進(jìn)程設(shè)置一張“邏輯設(shè)備表”（LUT）。當(dāng)某進(jìn)程用邏輯名來請求設(shè)備時，系統(tǒng)查閱“系統(tǒng)設(shè)備表”SDT，為它分配相應(yīng)的可用物理設(shè)備。系統(tǒng)將這種用戶邏輯設(shè)備與系統(tǒng)物理設(shè)備的映射，建立在該用戶的LUT中，并將該物理設(shè)備的驅(qū)動程序入口地址填入LUT中。以后，該進(jìn)程利用邏輯設(shè)備名請求I/O操作時，系統(tǒng)通過查找LUT即可找到物理設(shè)備及其驅(qū)動程序。15對空閑磁盤空間的管理常采用哪幾種分配方式？在UNIX中又是采用何種分配方式？4答：有空閑表法、空閑鏈表法（空閑盤塊鏈、空閑盤區(qū)鏈）、位示圖法、成組鏈接法。（4分）UNIX中采用成組鏈接法（1分）16為什么說多級反饋隊列調(diào)度算法

11、能較好地滿足各方面用戶的需要？4答：由于終端型作業(yè)大多屬于交互型作業(yè)，作業(yè)通常較小，系統(tǒng)只要能使這些作業(yè)在第一隊列所規(guī)定的時間片內(nèi)完成，便可使終端型作業(yè)用戶感到滿意；對于很短的批處理作業(yè)，開始時像終端型作業(yè)一樣，對于稍長的作業(yè)，通常也只需在第二和第三隊列各執(zhí)行一個時間片即可，其周轉(zhuǎn)時間仍然較短；對于長作業(yè)，它將依次在第1，2，n個隊列中運行，然后再按輪轉(zhuǎn)方式運行，用戶不必?fù)?dān)心其作業(yè)長期得不到處理。17為什么在操作系統(tǒng)中引入線程？4答：在操作系統(tǒng)中引入線程，是為了減少程序并發(fā)執(zhí)行時所付出的時空開銷(2分)，使OS具有更好的并發(fā)性，線程能比進(jìn)程更好地提高程序的并行執(zhí)行程度(2分)，充分地發(fā)揮多處理

12、機(jī)的優(yōu)越性(1分)。18說明SPOOLing系統(tǒng)的組成？1輸入輸出井。這是在磁盤上開辟兩個大空間，一個是輸入井，用來收容輸入設(shè)備上的數(shù)據(jù)（模擬拖機(jī)輸入的磁盤）；另一個是輸出井，用來收容用戶進(jìn)程的輸出數(shù)據(jù)（模擬脫機(jī)輸出的磁盤）。（1分）輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)。這是內(nèi)存中開辟的兩個緩沖區(qū)，一個是輸入緩沖區(qū)，暫存輸入設(shè)備來的數(shù)據(jù)，以后再傳送到輸入井；另一個是輸出緩沖區(qū)，暫存輸出井送來的數(shù)據(jù)，以后傳送到輸出設(shè)備。（2分）輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程。輸入進(jìn)程實現(xiàn)的是收容輸入和提取輸入。在收容輸入時，負(fù)責(zé)將輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)通過內(nèi)存輸入緩沖區(qū)轉(zhuǎn)存到磁盤的輸入井中；提取輸入時，負(fù)責(zé)將磁盤輸入井的數(shù)據(jù)送入內(nèi)存用戶區(qū)。輸出

13、進(jìn)程實現(xiàn)的是收容輸出和提取輸出，過程與輸入過程相反。（2分）19.高級調(diào)度與低級調(diào)度的主要任務(wù)是什么，為什么要引入中級調(diào)度？5答：高級調(diào)度用來決定從外存中選擇什么作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，為之創(chuàng)建進(jìn)程，分配必要資源，將創(chuàng)建的進(jìn)程排在就緒隊列上。低級調(diào)度決定就緒隊列中的哪個進(jìn)程將獲得處理機(jī)，然后由分派程序執(zhí)行把處理機(jī)分配給該進(jìn)程的操作（3分）。引入中級調(diào)度的目的：為了提高內(nèi)存的利用率和系統(tǒng)吞吐量，應(yīng)使那些暫時不能運行的進(jìn)程不再占用寶貴的內(nèi)存空間，而將它們調(diào)至外存上去等待，由中級調(diào)度決定將外存上的那些重又具有運行條件的就緒進(jìn)程重新調(diào)入內(nèi)存（2分）。20.分頁和分段存儲管理有何區(qū)別？6分頁分段單一連續(xù)邏輯地址空

14、間二維邏輯地址空間頁是信息的物理單位頁是面向系統(tǒng)的頁內(nèi)的信息邏輯上可能不完整的段是信息的邏輯單位段是面向用戶的段內(nèi)的信息在邏輯上是完整的頁的大小固定由系統(tǒng)劃分對用戶透明段長度可變增長用戶可見便于動態(tài)鏈接和存儲保護(hù)修改和共享以頁面為單位分配空間存在內(nèi)零頭不需要緊湊技術(shù)以段大小為單位分配的空間存在外零頭需采用緊湊技術(shù)21. 當(dāng)前有哪幾種高級通信機(jī)制？22. 死鎖產(chǎn)生的4個必要條件是什么？23.操作系統(tǒng)的特征有什么？其中最基本的特征是什么？操作系統(tǒng)的功能有什么？24.試比較進(jìn)程與程序的區(qū)別？1、進(jìn)程是動態(tài)的，程序是靜態(tài)的。程序是一組有序的指令集合，是一個靜態(tài)的概念；進(jìn)程則是程序及其數(shù)據(jù)在計算機(jī)上的一

15、次執(zhí)行，是一個動態(tài)的集合。離開了程序，進(jìn)程就失去了存在的意義，但同一程序在計算機(jī)上的每次運行將構(gòu)成不同的進(jìn)程。程序可看作是電影的膠片，進(jìn)程可以看作電影院放電影的過程。一個進(jìn)程可以執(zhí)行多個程序，如同一個電影院的一場電影可放映多部影片。一個程序可被多個進(jìn)程執(zhí)行，如同多個影院同時利用一個電影的膠片放映同一部電影。程序可以長期保存，進(jìn)程只能存在于一段時間。程序是永久存在的，而進(jìn)程有從被創(chuàng)建到消亡的生命周期。（得25.虛擬存儲器有哪些基本特征？答：（1）多次性：作業(yè)只要部分裝入內(nèi)存便可執(zhí)行，其余部分可待需要時再調(diào)入內(nèi)存，即一個作業(yè)將分成多次裝入內(nèi)存。（1.5分）（2）對換性：在進(jìn)程運行期間，允許將那些暫

16、不使用的程序和數(shù)據(jù)從內(nèi)存調(diào)至外存的兌換區(qū)上，待以后需要時再將他們從外存調(diào)入內(nèi)存。（1.5分）(3)離散性：實現(xiàn)虛擬存儲器必須采用離散的分配技術(shù)，而連續(xù)的分配技術(shù)無法實現(xiàn)虛擬存儲器的功能。（1分）（4）虛擬性：虛擬存儲器只是在邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存容量，而實際的內(nèi)存容量并沒有真正擴(kuò)大。（1分）26什么叫程序地址轉(zhuǎn)換？27有快表的頁式存儲管理中，如何實現(xiàn)地址變換？28訪問磁盤的時間由哪3部分組成？29. 死鎖處理的方式由哪4種？其中銀行家算法、破壞環(huán)路等待、剝奪資源各屬于哪種策略？30.文件的物理結(jié)構(gòu)有哪幾種？什么是容錯技術(shù)？31.何謂虛擬存儲器，并舉一例說明操作系統(tǒng)如何實現(xiàn)虛擬內(nèi)存的？32.一個計算機(jī)系

17、統(tǒng)中擁有6臺打印機(jī)，現(xiàn)有N個進(jìn)程競爭使用，每個進(jìn)程要求兩臺，試問，若保證系統(tǒng)中絕對不會出現(xiàn)死鎖，N的最大值可達(dá)到多少？33.有一計算機(jī)系統(tǒng)，內(nèi)存容量為2MB，輔存容量為2GB，邏輯地址形式如下：段號段內(nèi)地址29 20 19 0求其虛擬存儲器的實際容量？34.舉例說明SPOOLing系統(tǒng)的組成和基本原理。答：SPOOLING由輸入井、輸出井、輸入緩沖區(qū)、輸出緩沖區(qū)、輸入進(jìn)程、輸出進(jìn)程。在輸入進(jìn)程的控制下，將用戶要求的數(shù)據(jù)從輸入機(jī)通過輸入緩沖區(qū)送到輸入井，CPU需要數(shù)據(jù)時，直接從輸入井讀入內(nèi)存；在輸出進(jìn)程的控制下，把用戶要求輸出的數(shù)據(jù)，先從內(nèi)存送入輸出井，待輸出設(shè)備空閑時，再將輸出井的數(shù)據(jù)經(jīng)輸出緩

18、沖區(qū)送到輸出設(shè)備上。五、綜合題AllocationNeedAvailableA B CA B CA B CP12 1 13 0 12 2 4P23 2 01 3 2P31 1 21 1 2P40 2 01 4 7P50 1 12 5 01假設(shè)一個系統(tǒng)中有五個進(jìn)程P1,P2,P3,P4,P5和三類資源A,B,C，當(dāng)前資源分配和請求情況如表：試用銀行家算法進(jìn)行分析：1當(dāng)前狀態(tài)安全嗎？當(dāng)進(jìn)程P4提出資源請求1,1,2后，系統(tǒng)能否滿足？AllocationNeedAvailableA B CA B CA B CP12 1 13 0 12 2 4P23 2 01 3 2P31 1 21 1 2P40 2

19、 01 4 7P50 1 12 5 0AllocationNeedAvailableA B CA B CA B CP12 1 13 0 12 2 5P23 2 01 3 2P31 1 21 1 2P40 2 01 4 7P50 1 12 5 0AllocationNeedAvailableA B CA B CA B CP12 1 13 0 12 2 4P23 2 01 3 2P31 1 21 1 2P40 2 01 4 7P50 1 12 5 0AllocationNeedAvailableA B CA B CA B CP12 1 13 0 12 2 4P23 2 01 3 2P31 1 21

20、 1 2P40 2 01 4 7P50 1 12 5 01.解：存在一個安全序列P3,P2,P1,P4,P5,所以當(dāng)前狀態(tài)安全。workAllocationNeedWork+ AllocationfinishA B CA B CA B CA B CA B CP32 2 41 1 21 1 23 3 6trueP23 3 63 2 01 3 26 5 6trueP16 5 62 1 13 0 18 6 7 trueP48 6 70 2 01 4 78 8 7trueP58 8 70 1 12 5 08 9 8 true當(dāng)進(jìn)程P4提出資源請求1,1,2后因為（1，1，2）<(1,4,7),請

21、求合理因為（1，1，2）<(2，2，4)，假設(shè)滿足P4的請求，修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下AllocationNeedAvailableA B CA B CA B CP12 1 13 0 11 1 2P23 2 01 3 2P31 1 21 1 2P41 3 20 3 5P50 1 12 5 0找不出安全序列，所以不能滿足P4的請求。2有四個作業(yè)，它們的提交、運行時間如下表所示，說明采用先來先服務(wù)、短作業(yè)優(yōu)先和響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法，作業(yè)調(diào)度順序各是什么？并計算各種調(diào)度算法的平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。1 作業(yè)號提交時間運行時間A8020B8305C8501D90042 . 解：先來先服務(wù)的作業(yè)

22、調(diào)度順序是A、B、C、D，作業(yè)A的周轉(zhuǎn)時間是2，帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是1；作業(yè)B周轉(zhuǎn)時間是2.2, 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是4.4;作業(yè)C周轉(zhuǎn)時間是2.1, 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是21;作業(yè)D周轉(zhuǎn)時間是2, 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是5;平均周轉(zhuǎn)時間是2.075，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是7.85 。短作業(yè)優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度順序是A、C、D、B，作業(yè)A的周轉(zhuǎn)時間是2，帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是1；作業(yè)C周轉(zhuǎn)時間是1.6, 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是16;作業(yè)D周轉(zhuǎn)時間是1.5, 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是3.75;作業(yè)B周轉(zhuǎn)時間是2.7, 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是5.4;平均周轉(zhuǎn)時間是1.95，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是6.54 。高響應(yīng)比優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度順序是A、C、B、D，作業(yè)A的周轉(zhuǎn)時間是2

23、，帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是1；作業(yè)C周轉(zhuǎn)時間是1.6, 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是16;作業(yè)B周轉(zhuǎn)時間是2.3, 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是4.6;作業(yè)D周轉(zhuǎn)時間是2, 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是5;平均周轉(zhuǎn)時間是1.975，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是6.65 。3 若在一分頁存儲管理系統(tǒng)中，某作業(yè)共4頁，已知頁面大小為1024字節(jié)，假定某時刻系統(tǒng)為用戶的第0、1、2、3頁分配的物理塊號為5、6、3、7，試將邏輯地址2365(十進(jìn)制)，3402(十進(jìn)制)，09BA(十六進(jìn)制)，19B9(十六進(jìn)制)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址。13若在一分頁存儲管理系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁表如下所示。已知頁面大小為1024字節(jié)，假定某時刻系統(tǒng)為用戶的第0、1、2、3頁分配的物理

24、塊號為5、3、7、6試將邏輯地址2148(十進(jìn)制)，3000(十進(jìn)制)，08A7(十六進(jìn)制)，18C6(十六進(jìn)制)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址。解：2148 的邏輯頁號為2，頁內(nèi)偏移為100，故物理地址為7*1024+100=72683000的邏輯頁號為2，頁內(nèi)偏移為952，故物理地址為7*1024+952=812008A7轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制位000010 0010100111，頁號為2，對應(yīng)塊號為7，故物理地址為000111 0010100111 即1CA7,同理，18C6頁號為6，越界，發(fā)生越界中斷。5有5個任務(wù)A，B，C，D，E，它們幾乎同時到達(dá)，預(yù)計它們的運行時間為10，6，4，2， 8min。其優(yōu)

25、先級分別為3，2，5， 1和4，這里5為最高優(yōu)先級。對于下列每一種調(diào)度算法，計算其平均進(jìn)程周轉(zhuǎn)時間（進(jìn)程切換開銷可不考慮）。（1）先來先服務(wù)（按A，B，C，D，E）算法。（2）優(yōu)先級調(diào)度算法。（3）時間片輪轉(zhuǎn)算法（每個時間片為2min）。（1）采用先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度算法時，5個任務(wù)在系統(tǒng)中的執(zhí)行順序、完成時間及周轉(zhuǎn)時間如下表所示：執(zhí)行次序運行時間優(yōu)先數(shù)等待時間周轉(zhuǎn)時間A103010B651016C221618D411822E842230根據(jù)表中的計算結(jié)果，5個進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時間T為：T=（10+16+18+22+30）/5=19.2min（2）采用最高優(yōu)先級調(diào)度（HPF）算法時，5個任

26、務(wù)在系統(tǒng)中的執(zhí)行順序、完成時間及周轉(zhuǎn)時間如下表所示：執(zhí)行次序運行時間優(yōu)先數(shù)等待時間周轉(zhuǎn)時間B6506E84614A1031424C222426D112627它們的平均周轉(zhuǎn)時間為：T=（6+14+24+26+27）/5= 19.4min（3）如果系統(tǒng)采用時間片輪轉(zhuǎn)（RR）算法，令時間片為2分鐘，5個任務(wù)輪流執(zhí)行的情況為：第1輪：（A，B，C，D，E）第2輪：（A，B，D，E）第3輪：（A，B，E）第4輪：（A，E）第5輪：（A）顯然，5個進(jìn)程的周轉(zhuǎn)時間為：T1=30min、 T2=22min、 T3=6min、T4=16min、T5=28min。它們的平均周轉(zhuǎn)時間T為：T=（30+22+6+16

27、+28）/5=20.4min6某車站售票廳，任何時刻最多可容納40名購票者進(jìn)入，當(dāng)售票廳中少于40購票者時，則廳外的購票者可立即進(jìn)入，否則需在外面等待。若把一個購票者看作一個進(jìn)程，請用wait、signal操作管理這些并發(fā)進(jìn)程時，應(yīng)怎樣定義信號量？寫出信號量的初值以及信號量取值的含義。3解：設(shè)置一個信號量S，表示售票廳里還可以容納的人數(shù)，初值為20。每個購票者的描述如下：Semaphore S=20;Buyer()wait(S);進(jìn)入售票廳；購票；退出售票廳；signal(S);7假定某頁式管理系統(tǒng)，主存為64KB，分成16塊，塊號為0，1，2，3，4，15。設(shè)某作業(yè)有4頁，其頁號為0，1，2

28、，3，被分別裝入主存的2，4，1，6塊。試問：（1）該作業(yè)的總長度是多少字節(jié)？（2）寫出該作業(yè)每一頁在主存中的起始地址。（3）若有多個邏輯地址1，120、0，40、2，5、3，70，試計算出相應(yīng)的內(nèi)存地址。（方括號內(nèi)的第一個元素為頁號，第二個元素為頁內(nèi)位移）。解答：（1）每塊的長度為64KB/164KB在頁式存儲管理系統(tǒng)中，頁與塊大小相等，因此作業(yè)總長度為4KB*4=16KB=16384B。（2）因為頁號為0、1、2、3的頁分別裝入主存入2、4、1、6塊中，所以該作業(yè)每一頁在主存中的起始地址如下：第0頁在主存中的起始地址：4KB*2=8KB=8192B第1頁在主存中的起始地址：4KB*4=16

29、KB=16384B第2頁在主存中的起始地址：4KB*1=4KB=4096B第3頁在主存中的起始地址：4KB*6=24KB=24576B（3）內(nèi)存地址=塊地址+頁內(nèi)地址，地址變換如下：邏輯地址0，100的內(nèi)存地址為：4KB*2+100=8292B邏輯地址1，50的內(nèi)存地址為：4KB*4+50=16434B邏輯地址2，0的內(nèi)存地址為：4KB*1+0=4096B邏輯地址3，60的內(nèi)存地址為：4KB*6+6024636B8假定一個盤組共有200個盤面，每個盤面上有16個磁道，每個盤面分成4 個扇區(qū)，問：（1）若一個扇區(qū)為一個盤塊，整個磁盤空間共有多少個盤塊？（2）如果用字長為32位的單元來構(gòu)造位示圖，

30、共需要多少個字？（3）位示圖中第19個字的第18位對應(yīng)的盤塊號是多少？（位示圖的行列下標(biāo)、盤塊號都從0開始編號） 9在一個請求分頁存儲管理系統(tǒng)中，一個作業(yè)的頁面走向為2、1、3、5、2、4、2、5、3、2、5、2，分配給該作業(yè)的物理塊為3，初始時為空，計算采用先進(jìn)先出置換算法、最近最久未使用置換算法的缺頁次數(shù)。10有一個長度為n的有界緩沖區(qū)，一組生產(chǎn)者進(jìn)程生產(chǎn)產(chǎn)品，每生產(chǎn)一件產(chǎn)品，就放到緩沖區(qū)的一個空單元格中，一組消費者消費產(chǎn)品，每次在緩沖區(qū)中取出一件產(chǎn)品消費。生產(chǎn)者和消費者共享緩沖區(qū)，要求：如果緩沖區(qū)的產(chǎn)品已經(jīng)滿了，則生產(chǎn)者不能再放，如果緩沖區(qū)已經(jīng)空了，則消費者不能再取。用信號量寫出生產(chǎn)者和

31、消費者并發(fā)執(zhí)行的過程11某系統(tǒng)有R1、R2和R3共三種資源，在T0時刻P1、P2、P3和P4這4個進(jìn)程對資源的占有和需求情況見下表，此時系統(tǒng)的可用資源向量為（2，1，2）。最大資源需求量已分配資源數(shù)量R1 R2 R3R1 R2 R3P13 2 21 0 0P26 1 34 1 1P33 1 42 1 1 P44 2 2 0 0 2 (1)將系統(tǒng)中各種資源總數(shù)和此刻各進(jìn)程對各資源的需求數(shù)目用向量或矩陣表示出來；(2)如果此時P2發(fā)出資源請求向量Request(1，0，1)，為了保證系統(tǒng)的安全性，是否應(yīng)該滿足P2進(jìn)程的請求？寫出過程。1 解：（1）（4分）R1資源總數(shù)為：9R2資源總數(shù)為：3R3資

32、源總數(shù)為：6P1對R1，R2，R3的需求為（2，2，2）P2對R1，R2，R3的需求為（2，0，2）P3對R1，R2，R3的需求為（1，0，3）P4對R1，R2，R3的需求為（4，2，0）（2）（6分）假定把資源分給P2，修改資源結(jié)構(gòu)后，按照銀行家算法可找出一個安全序列P2, P1，P3，P4，所以系統(tǒng)應(yīng)該滿足P2進(jìn)程的請求。12若磁頭的當(dāng)前位置為100磁道，磁頭正向磁頭號增加方向移動。現(xiàn)有一磁盤讀寫請求隊列：22，300，200，150，20，60，150，140，18，40。若采用最短尋道時間優(yōu)先(SSTF)和掃描算法（SCAN），寫出這兩種算法磁頭移動的順序，并計算這兩種算法的平均尋道長

33、度各是多少。2.解：采用最短尋道時間優(yōu)先(SSTF)，磁頭移動的順序為：130，140，150，160，60，40，20，19，18，300，平均尋道長度為：（160-100+160-18+300-18）/10=48.4采用掃描算法（SCAN），磁頭移動的順序為：130，140，150，160，300，60，40，20，19，18，平均尋道長度為：(300-100+300-18)/10=34.213某段式存儲管理系統(tǒng)中，有一作業(yè)的段表如下表所示，求邏輯地址0，70，1，55，2，85，3，200，4，80對應(yīng)的主存地址（按十進(jìn)制）。（其中方括號中的第一個元素為段號，第二個元素為段內(nèi)地址）。段號

34、段長內(nèi)存起始地址01232005010010060085010002000段號段長內(nèi)存起始地址段號段長內(nèi)存起始地址0123200501001006008501000200014有一個具有10個空格的緩沖區(qū)，每個空格可放一個整數(shù)，初始時緩沖區(qū)為空，每次只能放入或取出一個整數(shù)。P1進(jìn)程一次往緩沖區(qū)中放入一個偶數(shù)，P2進(jìn)程一次往緩沖區(qū)中放入一個奇數(shù)，G1進(jìn)程一次從緩沖區(qū)中取出一個偶數(shù)打印，G2進(jìn)程一次從緩沖區(qū)中取出一個奇數(shù)打印。用wait，signal操作來實現(xiàn)P1、P2、G1、G2間的同步與互斥關(guān)系，寫出定義的信號量意義及初始值。15某系統(tǒng)有R1、R2、R3和R4共四種資源，在T0時刻P0、P1、

35、P2、P3和P4這5個進(jìn)程對資源的占有和需求情況及可用資源數(shù)見下表。allocation(已分配資源)need(還需要資源數(shù)量)Available(剩余資源數(shù))R1 R2 R3 R4R1 R2 R3 R4R1 R2 R3 R4P00 0 3 20 0 1 21 6 2 2P11 0 0 01 7 5 0P21 3 5 42 3 5 6P30 3 3 20 6 5 2P40 0 1 40 6 5 6該狀態(tài)是否安全？如果此時P2發(fā)出資源請求向量Request(1，2，2，2)，為了保證系統(tǒng)的安全性，是否應(yīng)該滿足P2進(jìn)程的請求？16若分配給進(jìn)程三個內(nèi)存塊的使用權(quán)，初始時這三個內(nèi)存塊為空，若該進(jìn)程訪問

36、頁面的次序是2、3、2、5、1、2、4、3、5、2、5、2，當(dāng)采用先進(jìn)先出調(diào)度算法、LRU算法、最佳置換算法(OPT)時，發(fā)生缺頁次數(shù)各是多少次？ 17. 某分頁存儲器管理系統(tǒng)中，邏輯地址長度為16，每頁大小為1KB，假定某時刻系統(tǒng)為用戶的第0、1、2、3、4頁分配的物理塊號為5、10、4、9、7，將十六進(jìn)制邏輯地址083B和0C6A變換為物理地址。18. 在Unix System 中，如果一個盤塊的大小為1KB，每個盤塊占4個字節(jié)，那么，一個進(jìn)程要訪問偏移量為263188字節(jié)處的數(shù)據(jù)時，需要經(jīng)過幾次間接尋址? 19. 假定有三個進(jìn)程R、W1、W2共享一個緩沖器B，而B中每次只能存放一個數(shù)。當(dāng)

37、緩沖器中無數(shù)時，進(jìn)程R可將M輸入設(shè)備上讀入的數(shù)存放到緩沖器B中；若存放到緩沖器中的是奇數(shù)，則允許進(jìn)程W1將其取出打??；若存放的是偶數(shù)，則允許進(jìn)程W2取出打??；規(guī)定，進(jìn)程R必須等緩沖器中的數(shù)取出打印后才能再存放一個數(shù)；W1和W2一次只能打印一個數(shù)，且不能從空的緩沖器中取數(shù)，用信號量寫出這三個并發(fā)進(jìn)程能正確工作的過程。20. 在采用頁式存儲管理的系統(tǒng)中，某作業(yè)J（或某進(jìn)程P）的邏輯地址空間為4頁（每頁2048字節(jié)），且已知該0、1、2、3頁分配的物理塊號為1、3、5、7。試借助地址變換圖（要求畫出地址變換圖）求出有效邏輯地址4980所對應(yīng)的物理地址。21. 桌子上有一只盤子，最多可容納三個水果，初

38、始時盤子為空，每次只能放入或取出一個水果。父親專門向盤子放蘋果，母親專門向盤子放桔子，兒子專等吃盤子中的桔子，女兒專等吃盤子中的蘋果。用wait，signal操作來實現(xiàn)父親、母親、兒子、女兒間的同步與互斥關(guān)系，寫出定義的信號量意義及初始值。（10分）22. 某分頁存儲器管理系統(tǒng)中，邏輯地址長度為16，每頁大小為2KB，假定某時刻系統(tǒng)為用戶的第0、1、2、4頁分配的物理塊號為5、7、10、4，將邏輯地址086C和13BA變換為物理地址。23. 有一閱覽室，讀者進(jìn)入時必須先在一張登記表上進(jìn)行登記，該表為每一座位列一表目，包括座號和讀者姓名。讀者離開時要消掉登記信息，閱覽室中共有200個座位，請用W

39、ait 和Signal操作寫出讀者從進(jìn)入閱覽室到離開閱覽室的過程，應(yīng)定義哪些信號量，說明定義的信號量的意義，每個信號量的初始值。24有三個進(jìn)程P1、P2和P3并發(fā)工作。進(jìn)程P1需用資源S3和S1；進(jìn)程P2需用資源S1和S2；進(jìn)程P3需用資源S2和S3?；卮穑海?0分） (1) 若對資源分配不加限制，會發(fā)生什么情況?為什么? (2) 為保證進(jìn)程正確工作，應(yīng)采用怎樣的資源分配策略?為什么? 25若分配給進(jìn)程三個內(nèi)存塊的使用權(quán)，初始時這三個內(nèi)存塊為空，若該進(jìn)程訪問頁面的次序是4、3、2、4、1、3、5、1、4、2、3、5，當(dāng)采用先進(jìn)先出調(diào)度算法、LRU算法、最佳置換算法時，發(fā)生缺頁次數(shù)各是多少次？

40、26設(shè)系統(tǒng)中有三種類型的資源（A、B、C）和五個進(jìn)程（P1、P2、P3、P4、P5），A資源的數(shù)量為17，B資源的數(shù)量為5，C資源的數(shù)量為20。在T0時刻系統(tǒng)狀態(tài)如表所示。系統(tǒng)采用銀行家算法實施死鎖避免策略。(1)、T0時刻是否為安全狀態(tài)？若是，請給出安全序列。(2)、在T0時刻，若進(jìn)程P2請求資源（0，3，4），是否能實施資源分配？為什么？ T0時刻系統(tǒng)資源狀態(tài)進(jìn)最大資源需求量已分配資源數(shù)量剩余資源數(shù)程ABCABCA B CP15592122 3 3P2536402P34011405P4425204P542431427某分頁存儲器管理系統(tǒng)中，邏輯地址長度為16，每頁大小為4KB，假定某時刻系

41、統(tǒng)為用戶的第0、1、2、3、4頁分配的物理塊號為5、10、4、9、7，將邏輯地址196C（H）和228A（H）變換為物理地址。28有5個任務(wù)A，B，C，D，E，它們幾乎同時到達(dá)，預(yù)計它們的運行時間為10，6，2，8，4分鐘。其優(yōu)先級分別為3，2，5， 1和4，這里5為最高優(yōu)先級。對于下列每一種調(diào)度算法，寫出進(jìn)程調(diào)度順序，計算其平均進(jìn)程周轉(zhuǎn)時間。（1）先來先服務(wù)（按A，B，C，D，E順序）算法。（2）優(yōu)先權(quán)高者優(yōu)先調(diào)度算法。29. 在一個采用頁式虛擬存儲管理的系統(tǒng)中，有一用戶作業(yè)，它依次要訪問的邏輯地址序列是：120，228，150，88，446，132，321，432，260，167，若該作業(yè)

42、的第0頁已經(jīng)裝入主存，現(xiàn)分配給該作業(yè)的主存共3個物理塊，頁的大小為128字節(jié)，請回答下列問題： (1) 按FIFO調(diào)度算法將產(chǎn)生幾次缺頁中斷？依次淘汰的頁號是什么？缺頁中斷率為多少？ (2)按LRU調(diào)度算法將產(chǎn)生幾次缺頁中斷？依次淘汰的頁號是什么？缺頁中斷率為多少？ 30. 某系統(tǒng)的文件物理結(jié)構(gòu)采用混合索引分配方式，如果每個盤塊的大小為4KB，每個盤塊號占4個字節(jié)，在文件的索引結(jié)點中，共設(shè)13個地址項，前十個是直接地址，第十一個存放一次間接地址，第十二個存放二次間接地址，第十三個存放三次間接地址，計算此系統(tǒng)允許的文件最大長度可達(dá)多大？31.有一計算機(jī)利用下圖所示的位示圖來管理空閑盤塊，現(xiàn)要為某

43、文件分配兩個盤塊，試說明盤塊的具體分配過程。12345678910111213141516111111111111111112111111111111111131101111111111111411111101111011115000000000000000032.有四個作業(yè)，它們的提交、運行時間如下表所示，說明采用先來先服務(wù)、短作業(yè)優(yōu)先和響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法，作業(yè)的調(diào)度順序各是什么？并計算各種調(diào)度算法的平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。作業(yè)號提交時間運行時間（分鐘）A8：0070B8：4030C8：5010D9：10533.當(dāng)前磁盤讀寫磁頭位于20號磁道，磁頭正向磁頭號增加方向移動。現(xiàn)有一磁盤讀寫請求隊列：10，30，20，2，40，6，38。按下列三種算法計算所需的平均尋道長度。（1）先來先服務(wù)；（2）最短尋道時間優(yōu)先；（3） 掃描算法； 34.有g(shù)et、copy、put三個進(jìn)程對單緩沖區(qū)S和T進(jìn)行操作。其中g(shù)et負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)S，copy負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)S中提取數(shù)據(jù)塊復(fù)制到緩沖區(qū)T中，put負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)T中取數(shù)據(jù)打印， 用信號量描述get、 copy、