操作系統(tǒng)大題

1、 簡述操作系統(tǒng)的基本特征。答：（1）并發(fā)。在單處理機(jī)、多道程序環(huán)境下并發(fā)是指一段時(shí)間內(nèi)，宏觀上多個(gè)程序同時(shí)運(yùn)行、微觀上交替運(yùn)行的情形。OS中引入進(jìn)程的概念就是為了實(shí)現(xiàn)并發(fā)；（2） 共享。是指系統(tǒng)中并發(fā)執(zhí)行的多個(gè)進(jìn)程共享系統(tǒng)資源。根據(jù)資源屬性可以有互斥共享和同時(shí)訪問兩種方式；（3） 虛擬。OS會(huì)通過虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的擴(kuò)充。（4） 異步性。并發(fā)執(zhí)行的多個(gè)進(jìn)程由于資源的限制會(huì)出現(xiàn)“走走停?！钡倪\(yùn)行模式。2、 試分析引起進(jìn)程阻塞和喚醒的事件主要有哪些。答：（1）請求系統(tǒng)服務(wù)。當(dāng)正在執(zhí)行的進(jìn)程請求系統(tǒng)提供服務(wù)而系統(tǒng)無法滿足其請求時(shí)，進(jìn)程阻塞等待；由釋放服務(wù)的進(jìn)程喚醒阻塞進(jìn)程。（2） 啟動(dòng)某種操作。當(dāng)進(jìn)程啟動(dòng)某種I/O操作后阻塞以等待操作完成；由中斷處理程序喚醒阻塞進(jìn)程。（3） 新數(shù)據(jù)尚未到達(dá)。相互合作的進(jìn)程中，消費(fèi)者進(jìn)程阻塞等待數(shù)據(jù)到達(dá)；生產(chǎn)者進(jìn)程在數(shù)據(jù)到達(dá)后喚醒阻塞進(jìn)程。（4） 無新工作可做。系統(tǒng)進(jìn)程沒有新工作可做時(shí)阻塞等待；當(dāng)有進(jìn)程發(fā)出請求時(shí)喚醒阻塞進(jìn)程。3、 簡述在操作系統(tǒng)中引入緩沖的主要原因。答：（1）緩和CPU與I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾。（2） 減少對CPU的中斷頻率，放寬對中斷響應(yīng)時(shí)間的限制。（3） 提高CPU和I/O設(shè)備之間的并行性。4、 以獨(dú)占設(shè)備為例簡述設(shè)備分配的過程。答：（1）設(shè)備的分配。根據(jù)物理設(shè)備名，查找SDT；找出該設(shè)備的DCT，得該設(shè)備的狀態(tài)：忙則將進(jìn)程的PCB排入設(shè)備隊(duì)列中等待；閑則分配設(shè)備給進(jìn)程。（2） 控制器的分配。根據(jù)設(shè)備的DCT找到與之相連的控制器的COCT，從中得到控制器的狀態(tài)：忙則將進(jìn)程的PCB排入控制器的等待隊(duì)列中；閑則分配控制器給進(jìn)程。（3） 通道的分配。如果系統(tǒng)有通道，則根據(jù)控制器的COCT找到與之相連的通道的CHCT，從中得到通道的狀態(tài)：忙則將進(jìn)程的PCB掛入通道的等待隊(duì)列中；否則分配通道給進(jìn)程。只有在三者都分配成功時(shí)，設(shè)備分配才算成功。五、綜合分析題（每小題5分，共30分）1、假定一個(gè)閱覽室最多可容納100人，讀者進(jìn)入和離開閱覽室時(shí)都必須在閱覽室門口的一個(gè)登記表上標(biāo)志（進(jìn)入時(shí)登記，離開時(shí)去掉登記項(xiàng)），而且每次只允許一人登記或去掉登記，問：（1） 用P、V操作管理并發(fā)進(jìn)程時(shí)，應(yīng)如何定義信號(hào)量？寫出信號(hào)量的初值并說明其含義；（2） 根據(jù)所定義的信號(hào)量，把應(yīng)執(zhí)行的P、V操作填入以下程序中，以保證進(jìn)程能夠正確地并發(fā)執(zhí)行。COBEGINPROCEDUREEnterBegin登記;進(jìn)入閱覽室；閱讀；End；PROCEDURELeaveBegin去掉登記項(xiàng);離開；End；COEND；【解析】（1）設(shè)置資源信號(hào)量Empty：=100,表示閱覽室中最初有100個(gè)空位；設(shè)置互斥信號(hào)量Mutex：=1，表示登記表初始是可用的。（2）按順序填入P（Empty）；P（Mutex）；V（Empty）；2、有一個(gè)具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)度采用以優(yōu)先數(shù)為基礎(chǔ)的非搶占式調(diào)度算法。下表所列的作業(yè)優(yōu)先數(shù)即為進(jìn)程優(yōu)先數(shù)，優(yōu)先數(shù)越小優(yōu)先級(jí)越高。作業(yè)名到達(dá)時(shí)間估計(jì)運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先數(shù)A10:0030分5B10:2020分4C10:3040分3D10:5010分6（1） 列出所有作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間及結(jié)束時(shí)間;（2） 計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。【解析】（1）（2）答案如下所示：作業(yè)名到達(dá)時(shí)間運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先數(shù)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間結(jié)束時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間A10:0030分510:0010:3030分B10:2020分410:2011:3070分C10:3040分310:3011:1040分D10:5010分611:1011:4050分平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=（30+70+40+50）/4=47.5分3、假如某個(gè)時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)如圖所示:請問：（1）對該RAG進(jìn)行化簡并說明是否存在死鎖，要求給出化簡步驟;（2）如果系統(tǒng)發(fā)生了死鎖，常用的死鎖解除策略有哪些？【解析】（1）OR2OR2R1OORAG可以完全化簡，故不存在死鎖。(2)如果發(fā)生了死鎖，常用的死鎖解除策略有：剝奪資源；撤消進(jìn)程。4、給出某系統(tǒng)中的進(jìn)程請求表和空閑分區(qū)表，系統(tǒng)采用可變分區(qū)存儲(chǔ)管理策略。進(jìn)程名大小A96KB20KC200K進(jìn)程請求表分區(qū)號(hào)大小起始地址132K100K210K150K35K200K4218K220K596K530K空閑分區(qū)表請問：（1）若采用首次適應(yīng)算法和最佳適應(yīng)算法來處理這些進(jìn)程序列，哪一種算法可以滿足該進(jìn)程序列的請求?（2）給出按照能滿足進(jìn)程序列請求的算法進(jìn)行分區(qū)分配后的空閑分區(qū)表。【解析】（1）最佳適應(yīng)算法可以滿足所有進(jìn)程的資源請求。（2）分區(qū)分配后的空閑分區(qū)表如下：分區(qū)號(hào)大小起始地址112K120K210K150K35K200K418K420K5、在某個(gè)請求分頁存儲(chǔ)系統(tǒng)中，已知頁面大小為1024K?，F(xiàn)有一進(jìn)程，其頁表如下:頁號(hào)塊號(hào)狀態(tài)0311212413—04—0其中，狀態(tài)位為1表示該頁在內(nèi)存，為0表示不在內(nèi)存。請問：（1）若給定一邏輯地址為2148，其物理地址為多少？（2）若給定一邏輯地址為5000，給出其物理地址的計(jì)算過程。【解析】（1）邏輯地址LA=2148，則邏輯頁號(hào)P=INT（2148/1024）=2，頁內(nèi)位移W=2148mod1024=100。查頁表知：該頁在內(nèi)存，塊號(hào)為4，由此得物理地址PA=1024*4+100=4196。（2）邏輯地址LA=5000，則邏輯頁號(hào)P=INT（5000/1024=4，查頁表知：該頁不在內(nèi)存，發(fā)生缺頁中斷。6、在一個(gè)請求分頁存儲(chǔ)系統(tǒng)中，一個(gè)進(jìn)程的頁面走向?yàn)?,3,2,1，4,3,5,3,2,1，設(shè)分配給該進(jìn)程的內(nèi)存塊數(shù)M=3，采用FIFO頁面置換算法（每調(diào)進(jìn)一個(gè)新頁認(rèn)為發(fā)生一次缺頁中斷）。（1）試完成下表：時(shí)刻12345678910P4321435321M=3F（2）求缺頁中斷次數(shù)F=；缺頁率f=【解析】（1）時(shí)刻12345678910P43214353214441115555M=333344442222233331F123456789（2）缺頁中斷次數(shù)為F=9次，缺頁率為f=90%。1、 名詞解釋（1） 虛擬存儲(chǔ)器；虛擬存儲(chǔ)器：由進(jìn)程中的目標(biāo)代碼、數(shù)據(jù)等的虛擬地址組成的虛擬空間稱為虛擬存儲(chǔ)器。也可解釋為僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行作業(yè)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)；具體地說是指具有調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)。（2） 死鎖；死鎖：指各并發(fā)進(jìn)程彼此互相等待對方所擁有的資源，而且這些并發(fā)進(jìn)程在得到對方的資源之前不會(huì)釋放自己所擁有的資源。從而造成大家都想的到資源而又的不到資源，各并發(fā)進(jìn)程不能繼續(xù)向前推進(jìn)的狀態(tài)。2、 簡答（1）段頁式管理這種存儲(chǔ)管理方式中為什么要設(shè)置高速聯(lián)想寄存器？因?yàn)槿绻徊捎酶咚俾?lián)想寄存器，段頁式的地址轉(zhuǎn)換需要訪問內(nèi)存的次數(shù)將達(dá)三次以上，這將使cpu執(zhí)行指令的速度大大降低，所以必須要設(shè)置高速聯(lián)想寄存器，存放當(dāng)前最常用的段號(hào)、頁號(hào)和對應(yīng)的內(nèi)存頁面與其它控制欄目，達(dá)到大大提高地址轉(zhuǎn)換的目的。（2）進(jìn)程和程序有什么區(qū)別和聯(lián)系？a） 進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，而程序是一個(gè)靜態(tài)概念，程序是指令的有序集合，無執(zhí)行含義，進(jìn)程則強(qiáng)調(diào)執(zhí)行的過程。b） 進(jìn)程具有并行特征，程序沒有。c） 進(jìn)程是競爭計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的基本單位。d） 不同的進(jìn)程可以包含同一個(gè)程序，同一程序也可產(chǎn)生多個(gè)進(jìn)程。（3） 什么是系統(tǒng)調(diào)用？簡述系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)過程。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供給編程人員的唯一接口。編程人員利用系統(tǒng)調(diào)用，在源程序一級(jí)動(dòng)態(tài)請求和釋放系統(tǒng)資源，調(diào)用系統(tǒng)中已有的系統(tǒng)功能來完成那些與機(jī)器硬件部分相關(guān)的工作以及控制程序的執(zhí)行速度等。實(shí)現(xiàn)過程：用戶在程序中使用系統(tǒng)調(diào)用，給出系統(tǒng)調(diào)用名和函數(shù)后，即產(chǎn)生一條相應(yīng)的陷入指令，通過陷入處理機(jī)制調(diào)用服務(wù)，引起處理機(jī)中斷，然后保護(hù)處理機(jī)現(xiàn)場，取系統(tǒng)調(diào)用功能號(hào)并尋找子程序入口，通過入口地址表來調(diào)用系統(tǒng)子程序，然后返回用戶程序繼續(xù)執(zhí)行。五、綜合題（每小題6分，共30分）1、假設(shè)有四個(gè)作業(yè)的單道系統(tǒng)，它們的提交、運(yùn)行時(shí)間如下表所示（時(shí)間單位：小時(shí)，以十進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算）。若采用基于優(yōu)先權(quán)的非搶占式調(diào)度算法（優(yōu)先數(shù)高者優(yōu)先權(quán)低），試回答：（1）作業(yè)應(yīng)以怎樣的順序調(diào)度？給出分析過程。（2）計(jì)算平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間運(yùn)行時(shí)間/IX Wr優(yōu)先數(shù)A8.02.04B8.50.56C9.00.22D9.51.05

2、輸入進(jìn)程不斷地從磁盤讀入記錄存入緩沖區(qū)（假設(shè)該緩沖區(qū)的大小正好等于兩條磁盤記錄），計(jì)算進(jìn)程不斷地從緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，要求輸入進(jìn)程和計(jì)算進(jìn)程之間的合作必須保持同步：即輸入進(jìn)程不能向滿的緩沖區(qū)內(nèi)存記錄，計(jì)算進(jìn)程不能從空的緩沖區(qū)內(nèi)取數(shù)據(jù)。用P、V原語描述輸入進(jìn)程Input和計(jì)算進(jìn)程Calculate之間的合作，并回答以下問題：（1）設(shè)置信號(hào)量empty，用于查看緩沖區(qū)是否有空間存儲(chǔ)新記錄，其初值應(yīng)為多少？設(shè)置信號(hào)量full，用于查看緩沖區(qū)內(nèi)是否放入數(shù)據(jù)，其初值應(yīng)為多少？（2）根據(jù)定義的信號(hào)量，將適當(dāng)?shù)腜、V原語填入以下程序使并發(fā)進(jìn)程能夠正確執(zhí)行。COBEGINInput：RepeatBegin讀磁盤記錄 ① ；存入緩沖區(qū)；EndUntilFalse；Calculate：RepeatBegin ③ ；取出記錄；④ ^ ；進(jìn)行計(jì)算；EndUntilFalse；COEND已用3、設(shè)進(jìn)程A（30K）、B（70K）和C（50K）依次請求內(nèi)存分配，內(nèi)存采用可變分區(qū)管理?，F(xiàn)有兩個(gè)空閑分區(qū)F1（120K）和F2（80K），如下圖所示。若采用首次適應(yīng)算法，畫出內(nèi)存分配情況示意圖。已用1200KF1（120K）1500K已用1500KF2（80K）已用4、在一個(gè)分段存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，其段表如下:段號(hào)內(nèi)存始址段長0200500125008523009041006005500120計(jì)算與給定邏輯地址LA對應(yīng)的物理地址PA，給出計(jì)算過程:（1）LA=（1，50）；

(2)LA=(5,350)。5、在一個(gè)請求分頁存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，某進(jìn)程的頁面走向?yàn)?、3、2、1、5、2、4、5、3、2,當(dāng)分配給該進(jìn)程的物理塊數(shù)為3時(shí)（假設(shè)開始執(zhí)行時(shí)內(nèi)存中沒有頁面），試回答以下問題：（1） 計(jì)算采用最近最久未用LRU置換算法的缺頁率；（2） LRU置換算法選擇什么樣的頁面淘汰？1、作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間運(yùn)行時(shí)間ZJX+心r優(yōu)先數(shù)開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)時(shí)間A8.02.048.010.02.01.0B8.50.5611.211.73.26.4C9.00.2210.010.21.26.0D9.51.0510.211.21.71.7（1） 8.0時(shí)，只有A到達(dá)，調(diào)度運(yùn)行，10.0完成，此時(shí)B、C、D均到達(dá)；C具有最高優(yōu)先權(quán)，調(diào)度運(yùn)行，10.2完成；D的優(yōu)先權(quán)較B高，調(diào)度D運(yùn)行，11.2完成；11.2時(shí)調(diào)度B運(yùn)行，11.7完成；故進(jìn)程調(diào)度順序?yàn)椋篈CDB。（2） 作業(yè)A的周轉(zhuǎn)時(shí)間：10.0-8.0=2.0；帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：2.0/2.0=1.0；作業(yè)B的周轉(zhuǎn)時(shí)間：11.7-8.5=3.2；帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：3.2/0.5=6.4；作業(yè)C的周轉(zhuǎn)時(shí)間：10.2-9.0=1.2；帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：3.2/0.5=6.0；作業(yè)D的周轉(zhuǎn)時(shí)間：11.2-9.5=1.7；帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：1.7/1.0=1.7；故平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為：5.275。2、（1）資源信號(hào)量empty：=2；同步信號(hào)量full：=0；（2）①P（empty）； ②；V（full） ③P（full）； ④V（empty）；3、4、 （1）LA=（1，50），PA=2500+50=2550；（2）LA=（5，350），因350>120發(fā)生地址越界。5、頁面走向2 3 2152453 2LRU2 2 2 22222333 3 3555555n=31114442缺頁XX XXXXX（1） 缺頁率：7/10=70%；（2） LRU置換算法選擇離當(dāng)前時(shí)間最近的一段時(shí)間內(nèi)最久沒有使用過的頁面淘汰。四，簡答題從資源管理的角度說明操作系統(tǒng)的主要功能.答：進(jìn)程管理（或處理器管理），存儲(chǔ)管理，文件管理，作業(yè)管理和設(shè)備管理.什么是操作系統(tǒng)？它的主要功能是什么？答：操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，它是這樣一些程序模塊的集合，是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口——它們能有效地組織和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務(wù)功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計(jì)算機(jī)，并使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地運(yùn)行。操作系統(tǒng)的主要功能包括：存儲(chǔ)器管理、處理機(jī)管理、設(shè)備管理、文件管理以及用戶接口管理。為什么說批處理多道系統(tǒng)能極大地提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作效率？答：①多道作業(yè)并行工作，減少了處理器的空閑時(shí)間。作業(yè)調(diào)度可以合理選擇裝入主存儲(chǔ)器中的作業(yè)，充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源。作業(yè)執(zhí)行過程中不再訪問低速設(shè)備，而直接訪問高速的磁盤設(shè)備，縮短執(zhí)行時(shí)間。作業(yè)成批輸入，減少了從操作到作業(yè)的交接時(shí)間。簡述進(jìn)程的幾種狀態(tài)和引起狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型原因，以及相關(guān)的操作原語。試描繪出進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。答：進(jìn)程的基本狀態(tài)有：新建、就緒，阻塞，執(zhí)行、掛起和終止六種。新建到就緒：交換，系統(tǒng)完成了進(jìn)程創(chuàng)建操作，且當(dāng)前系統(tǒng)的性能和內(nèi)存的容量均允許。創(chuàng)建原語就緒到執(zhí)行：進(jìn)程調(diào)度，調(diào)度程序選擇一個(gè)新的進(jìn)程運(yùn)行執(zhí)行到阻塞：I/O請求，阻塞原語阻塞到就緒：I/O完成，喚醒原語執(zhí)行到就緒：時(shí)間片完；運(yùn)行進(jìn)程被中斷，因?yàn)橐桓邇?yōu)先級(jí)進(jìn)程處于就緒狀態(tài)阻塞到掛起：掛起原語掛起到就緒：激活原語執(zhí)行到終止：進(jìn)程執(zhí)行完畢或被終止撤消原語。什么是臨界區(qū)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么答:在每個(gè)進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序叫臨界區(qū)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是：如果有若干進(jìn)程要求進(jìn)入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入.任何時(shí)候,處于臨界區(qū)內(nèi)的進(jìn)程不可多于一個(gè).如已有進(jìn)程進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待.進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程要在有限時(shí)間內(nèi)退出，以便其它進(jìn)程能及時(shí)進(jìn)入自己的臨界區(qū).如果進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU,避免進(jìn)程出現(xiàn)〃忙等〃現(xiàn)象.怎樣理解“計(jì)算機(jī)上由于裝有操作系統(tǒng)，從而擴(kuò)展了原計(jì)算機(jī)功能'？答：原來的計(jì)算機(jī)功能很小，只能進(jìn)行一些基本而又非常簡單的數(shù)據(jù)運(yùn)算，而自從有了操作系統(tǒng)之后，計(jì)算機(jī)功能大大增加。DOS使計(jì)算機(jī)具有了命令處理、存儲(chǔ)器管理、文件管理和設(shè)備管理等功能，而后，出現(xiàn)的WINDOWS各種系統(tǒng)使得計(jì)算機(jī)不但功能更加齊全，而且系統(tǒng)的工作效率大大提高，更讓用戶建立了網(wǎng)絡(luò)，共享網(wǎng)絡(luò)通信資源！一個(gè)具有分時(shí)兼批處理功能的操作系統(tǒng)應(yīng)怎樣調(diào)度和管理作業(yè)答：1)優(yōu)先接納終端作業(yè)，僅當(dāng)終端作業(yè)數(shù)小于系統(tǒng)可以允許同時(shí)工作的作業(yè)數(shù)時(shí)，可以調(diào)度批處理作業(yè).允許終端作業(yè)和批處理作業(yè)混合同時(shí)執(zhí)行.把終端作業(yè)的就緒進(jìn)程排成一個(gè)就緒隊(duì)列，把批處理作業(yè)的就緒進(jìn)程排入另外的就緒隊(duì)列中.有終端作業(yè)進(jìn)程就緒時(shí)，優(yōu)先讓其按〃時(shí)間片輪轉(zhuǎn)〃法先運(yùn)行.沒有終端作業(yè)時(shí)再按確定算法選批處理作業(yè)就緒進(jìn)程運(yùn)行.在信號(hào)量S上作P、V操作時(shí)，S的值發(fā)生變化，當(dāng)S>0、S=0、S<0時(shí)，它們的物理意義是什么？答：S的值表示它代表的物理資源的使用狀態(tài)：S>0表示還有共享資源可供使用。S=0表示共享資源正被進(jìn)程使用但沒有進(jìn)程等待使用資源。S<0表示資源已被分配完，還有進(jìn)程等待使用資源。處理機(jī)調(diào)度分為哪三級(jí)？各自的主要任務(wù)是什么？答：作業(yè)調(diào)度：從一批后備作業(yè)中選擇一個(gè)或幾個(gè)作業(yè)，給它們分配資源，建立進(jìn)程，掛入就緒隊(duì)列。執(zhí)行完后，回收資源。進(jìn)程調(diào)度：從就緒進(jìn)程隊(duì)列中根據(jù)某個(gè)策略選取一個(gè)進(jìn)程，使之占用CPU。交換調(diào)度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，把內(nèi)存中的非執(zhí)行進(jìn)程交換到外存交換區(qū)。試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點(diǎn).答：(1)作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個(gè)作業(yè)能進(jìn)入主存.進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度,它決定各作業(yè)中的哪一個(gè)進(jìn)程占有中央處理機(jī).(或)作業(yè)調(diào)度是高級(jí)調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)的作業(yè)管理層次.進(jìn)程調(diào)度是低級(jí)調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層.(2)作業(yè)調(diào)度是選符合條件的收容態(tài)作業(yè)裝入內(nèi)存.進(jìn)程調(diào)度是從就緒態(tài)進(jìn)程中選一個(gè)占用處理機(jī).進(jìn)程與程序是兩個(gè)完全不同的概念，但又有密切的聯(lián)系，試寫出兩者的區(qū)別。答：兩者的主要區(qū)別有：進(jìn)程是動(dòng)態(tài)，程序是靜態(tài)的；進(jìn)程是獨(dú)立運(yùn)行的單位，程序不能作為運(yùn)行單位；各進(jìn)程間在并發(fā)執(zhí)行過程中會(huì)產(chǎn)生相互制約關(guān)系，而程序由于是靜態(tài)的，所以不存在異步特征。單道批處理系統(tǒng)中，下列三個(gè)作業(yè)采用先來先服務(wù)調(diào)試算法和最高響應(yīng)比優(yōu)先算法進(jìn)行調(diào)試，哪一種算法性能較好？請完成下表。作業(yè)提交時(shí)間運(yùn)行時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間110：002：00210：101：00310：250：25平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間=平均作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間W=FIFO作業(yè)提交時(shí)間運(yùn)行時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間110：002：0010:0012:002120/120210：101：0012:0013:002:50170/60310：250：2513:0013:253180/25平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間=2.61平均作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間W=3.34HRN作業(yè)提交時(shí)間運(yùn)行時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間110：002：0010:0012:002120/120210：101：0012:2513:253:15195/60310：250：2512:0012:252120/25平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間=2.4167平均作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間W=3.02可見HRRF比FIFO要好。簡述死鎖的防止與死鎖的避免的區(qū)別.答:死鎖的防止是系統(tǒng)預(yù)先確定一些資源分配策略，進(jìn)程按規(guī)定申請資源，系統(tǒng)按預(yù)先規(guī)定的策略進(jìn)行分配，從而防止死鎖的發(fā)生.而死鎖的避免是當(dāng)進(jìn)程提出資源申請時(shí)系統(tǒng)測試資源分配，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安全時(shí)才把資源分配給進(jìn)程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖.試說明資源的靜態(tài)分配策略能防止死鎖的原因.答：資源靜態(tài)分配策略要求每個(gè)進(jìn)程在開始執(zhí)行前申請所需的全部資源僅在系統(tǒng)為之分配了所需的全部資源后，該進(jìn)程才開始執(zhí)行.這樣，進(jìn)程在執(zhí)行過程中不再申請資源，從而破壞了死鎖的四個(gè)必要條件之一〃占有并等待條件〃，從而防止死鎖的發(fā)生.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是什么一般解決死鎖的方法有哪三種答:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是:資源有限且操作不當(dāng).一般解決死鎖的方法有:死鎖的預(yù)防，死鎖的避免，死鎖的檢測與恢復(fù)等三種.什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件是什么？死鎖：當(dāng)某進(jìn)程提出資源申請后，使得系統(tǒng)中一些進(jìn)程處于無休止的阻塞狀態(tài)，在無外力作用下，永遠(yuǎn)不能再繼續(xù)前進(jìn)。產(chǎn)生死鎖的必要條件：互斥條件：某段時(shí)間內(nèi)某資源只能由一個(gè)進(jìn)程使用。不剝奪條件：資源在未使用完前，不能被剝奪，由使用進(jìn)程釋放。部分分配（請求和保持）：進(jìn)程因請求資源而阻塞時(shí)，對已分配給它的資源保持不放。環(huán)路條件：發(fā)生死鎖時(shí)，有向圖必構(gòu)成一環(huán)路。進(jìn)程調(diào)度中〃可搶占〃和〃非搶占〃兩種方式，哪一種系統(tǒng)的開銷更大?為什么答：可搶占式會(huì)引起系統(tǒng)的開銷更大.可搶占式調(diào)度是嚴(yán)格保證任何時(shí)刻，讓具有最高優(yōu)先數(shù)（權(quán)）的進(jìn)程占有處理機(jī)運(yùn)行，因此增加了處理機(jī)調(diào)度的時(shí)機(jī),引起為退出處理機(jī)的進(jìn)程保留現(xiàn)場，為占有處理機(jī)的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場等時(shí)間（和空間）開銷增大.存儲(chǔ)管理的主要功能是什么答:存儲(chǔ)管理的主要功能包括：（1）主存空間的分配和回收；（2）將用戶的邏輯地址轉(zhuǎn)換成主存的物理地址，完成重定位；（3）主存空間的共享和保護(hù)；（4）使用〃虛擬存儲(chǔ)器〃，擴(kuò)充主存空間.試述分區(qū)管理方案的優(yōu)缺點(diǎn).答:優(yōu)點(diǎn):算法較簡單,實(shí)現(xiàn)較容易，內(nèi)存開銷較少，存儲(chǔ)保護(hù)措施簡單.缺點(diǎn)：內(nèi)存使用不充分,存在較嚴(yán)重的碎片問題.虛擬存儲(chǔ)器的基本特征是什么？虛擬存儲(chǔ)器的容量主要受到哪兩方面的限制？答:虛擬存儲(chǔ)器的基本特征是：虛擬擴(kuò)充，即不是物理上而是邏輯上擴(kuò)充了內(nèi)存容量；部分裝入，即每個(gè)作業(yè)不是全部一次性地裝入內(nèi)存，而是只裝入一部分；離散分配,即不必占用連續(xù)的內(nèi)存空間，而是〃見縫插針〃；多次對換，即所需的全部程序和數(shù)據(jù)要分成多次調(diào)入內(nèi)存.虛擬存儲(chǔ)器的容量主要受到指令中表示地址的字長和外存的容量的限制1什么是虛擬存儲(chǔ)器，它有什么特點(diǎn)？答：虛擬存儲(chǔ)器是一種存儲(chǔ)管理技術(shù)，用以完成用小的內(nèi)存實(shí)現(xiàn)在大的虛空間中程序的運(yùn)行工作。它是由操作系統(tǒng)提供的一個(gè)假想的特大存儲(chǔ)器。但是虛擬存儲(chǔ)器的容量并不是無限的，它由計(jì)算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)長度所確定，另外虛存容量的擴(kuò)大是以犧牲CPU工作時(shí)間以及內(nèi)、外存交換時(shí)間為代價(jià)的。什么是動(dòng)態(tài)重定位？如何實(shí)現(xiàn)？動(dòng)態(tài)重定位是指在程序執(zhí)行期間，隨著每條指令和數(shù)據(jù)的訪問，自動(dòng)的、連續(xù)的進(jìn)行映射。具體實(shí)現(xiàn)過程為：當(dāng)某個(gè)進(jìn)程取得CPU控制權(quán)時(shí)，OS應(yīng)負(fù)責(zé)把該作業(yè)程序在主存中的起始地址送入重定位寄存器中之后，每次訪問存儲(chǔ)器時(shí)，重定位寄存區(qū)的內(nèi)容將被自動(dòng)加到邏輯地址中區(qū)，經(jīng)這樣變換后，執(zhí)行結(jié)果是正確的。試簡述頁式存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)：有效地解決了碎片問題；缺點(diǎn)：程序的最后一頁會(huì)有浪費(fèi)空間的現(xiàn)象并且不能應(yīng)用在分段編寫的、非連續(xù)存放的大型程序中。影響缺頁中斷率的因素有哪些？答：4個(gè)因素，分別是：（1）分配給程序的主存塊數(shù)；（2）頁面的大??；（3）程序編制方法；（4）頁面調(diào)度算法。什么是快表？它在地址轉(zhuǎn)換中起什么作用？快表是一個(gè)高速、具有并行查詢能力的聯(lián)想存儲(chǔ)器，用于存放正運(yùn)行的進(jìn)程的當(dāng)前頁號(hào)和塊號(hào)，或者段號(hào)和段起始地址。加入快表后，在地址轉(zhuǎn)換時(shí)，首先在快表中查找，若找到就直接進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換；未找到，則在主存頁表繼續(xù)查找，并把查到的頁號(hào)和塊號(hào)放入聯(lián)想存儲(chǔ)器中?？毂淼拿新屎芨撸行У靥岣吡说刂忿D(zhuǎn)換的速度。主存空間信息保護(hù)有哪些措施？程序執(zhí)行時(shí)訪問屬于自己主存區(qū)域的信息，允許它既可讀，又可寫；對共享區(qū)域中的信息只可讀，不可修改；對非共享區(qū)域或非自己的主存區(qū)域中的信息既不可讀，也不可寫。操作系統(tǒng)為用戶提供哪些接口？答：操作系統(tǒng)為用戶提供兩種類型的使用接口：一是操作員級(jí)的，它為用戶提供控制作業(yè)執(zhí)行的途徑；二是程序員級(jí)的，它為用戶程序提供服務(wù)功能。系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行過程分可分為哪幾步？答：系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行過程分成以下幾步：（1）設(shè)置系統(tǒng)調(diào)用號(hào)和參數(shù)；（2）系統(tǒng)調(diào)用命令的一般性處理；（3）系統(tǒng)調(diào)用命令處理程序做具體處理。目前操作系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)是什么？它具有什么優(yōu)點(diǎn)？為了給用戶提供對文件的存取控制及保護(hù)功能，而按一定規(guī)則對系統(tǒng)中的文件名，（亦可包含文件屬性）進(jìn)行組織所形成的表，稱為目錄表或文件目錄。目前操作系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)是樹型目錄結(jié)構(gòu)，它的優(yōu)點(diǎn)有：有效地提高對目錄的檢索速度；允許文件重名；便于實(shí)現(xiàn)文件共享。試說明和比較幾種文件共享的方法繞彎路法：利用基本文件目錄實(shí)現(xiàn)文件共享：基于索引節(jié)點(diǎn)的共享方法：利用符號(hào)鏈實(shí)現(xiàn)文件共享：文件系統(tǒng)要解決哪些問題答:一般說來，文件系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能:文件管理（如創(chuàng)建/刪除文件，對文件的各種操作等），目錄管理（創(chuàng)建/刪除目錄項(xiàng)，權(quán)限驗(yàn)證等），文件存儲(chǔ)空間的管理（如外存空間的分配與回收），文件的共享和保護(hù)，提供方便的接口（如實(shí)現(xiàn)按名存取,文件系統(tǒng)調(diào)用等）.常用的文件存取控制方式有哪些答:主要有存取控制矩陣，用戶權(quán)限表，使用口令，使用密碼.UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么答:UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：（1）UNIX或Linux文件系統(tǒng)的目錄組織是一個(gè)樹形結(jié)構(gòu);（2）文件本身是無結(jié)構(gòu)的字符流；（3）UNIX或Linux文件系統(tǒng)把外部設(shè)備做成特殊文件，與普通文件一并進(jìn)行管理.請說明在生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題的描述中，P操作顛倒會(huì)產(chǎn)生死鎖嗎？為什么？答：如果將生產(chǎn)者執(zhí)行的兩個(gè)P操作順序顛倒，會(huì)產(chǎn)生死鎖。因?yàn)?，在這種情況下，當(dāng)緩沖區(qū)都為滿時(shí)，生產(chǎn)者仍可順利執(zhí)行P（mutex）操作，于是它獲得了對緩沖區(qū)的存取控制權(quán)。然后，當(dāng)它執(zhí)行P（mutex）操作時(shí)，由于沒有空緩沖區(qū)它被掛起。能夠?qū)⑦@個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)程釋放的唯一途徑是消費(fèi)者從緩沖區(qū)取出了一個(gè)產(chǎn)品，并執(zhí)行V（mutex）操作。但在此時(shí)，由于緩沖區(qū)已被掛起的生產(chǎn)者所占有，所以沒有一個(gè)消費(fèi)者能夠取得對緩沖區(qū)的存取控制權(quán)。因此，出現(xiàn)了生產(chǎn)者和消費(fèi)者的互相死等的局面。什么是設(shè)備獨(dú)立性，它是如何實(shí)現(xiàn)的？答：設(shè)備獨(dú)立性即應(yīng)用程序獨(dú)立于使用的物理設(shè)備，在應(yīng)用程序中使用邏輯設(shè)備名稱來請求使用某類設(shè)備。系統(tǒng)在執(zhí)行時(shí)，是使用物理設(shè)備名稱。要實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性必須由設(shè)備獨(dú)立性軟件完成，包括執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作軟件提供統(tǒng)一的接口，其中邏輯設(shè)備到物理設(shè)備的映射是由邏輯設(shè)備表LUT完成的。在設(shè)備管理中，按照設(shè)備共享特性分成哪幾種類型比較合理，并分別舉例說明。答：按照是否可共享，可以分成獨(dú)占設(shè)備和共享設(shè)備兩類，獨(dú)占設(shè)備不能讓多個(gè)程序同時(shí)使用，共享設(shè)備可以同時(shí)讓多個(gè)程序使用。打印機(jī)屬于獨(dú)占設(shè)備，如果多個(gè)程序同時(shí)使用打印機(jī)，則打印出來的數(shù)據(jù)就可能會(huì)隨機(jī)混合交叉在一起，所以打印機(jī)只能讓一個(gè)程序獨(dú)占。而磁盤屬于共享設(shè)備，多個(gè)程序同時(shí)在磁盤上打開文件是可以的。實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的硬件條件是什么操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)哪些功能程序答：硬件條件是:配置大容量的磁盤,要有中斷裝置和通道操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)好〃預(yù)輸入〃程序,"井管理〃程序，〃緩輸出〃程序.五，應(yīng)用題假定系統(tǒng)有三個(gè)并發(fā)進(jìn)程read,move和print共享緩沖器B1和B2.進(jìn)程read負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備上讀信息，每

讀出一個(gè)記錄后把它存放到緩沖器B1中.進(jìn)程move從緩沖器B1中取出一記錄，加工后存入緩沖器B2.進(jìn)程print將B2中的記錄取出打印輸出.緩沖器B1和B2每次只能存放一個(gè)記錄.要求三個(gè)進(jìn)程協(xié)調(diào)完成任務(wù)，使打印出來的與讀入的記錄的個(gè)數(shù)，次序完全一樣.請用PV操作，寫出它們的并發(fā)程序.semaphoreread()move()print()SR,SM1,SM2,SP;{{{recordB1,B2;recordX;recordY;recordZ;main()while(1)while(1)while(1){{{{SR=1;接收來自輸入設(shè)備上一個(gè)記錄P(SM1);P(SP);SM1=0;X=接收的一個(gè)記錄；Y=B1;Z=B2;SM2=1;P(SR);V(SR)V(SM2);SP=0B1=X;加工Y打印Z;cobeginV(SM1);P(SM2);}read;}B2=Y;move;V(SP);print}coend}}有兩個(gè)用戶進(jìn)程A和B,在運(yùn)行過程中都要使用系統(tǒng)中的一臺(tái)打印機(jī)輸出計(jì)算結(jié)果.（1） 試說明A,B兩進(jìn)程之間存在什么樣的制約關(guān)系（2） 為保證這兩個(gè)進(jìn)程能正確地打印出各自的結(jié)果，請用信號(hào)量和P,V操作寫出各自的有關(guān)申請，使用打印機(jī)的代碼.要求給出信號(hào)量的含義和初值.答：（1）A,B兩進(jìn)程之間存在互斥制約關(guān)系.因?yàn)榇蛴C(jī)屬于臨界資源，必須一個(gè)進(jìn)程使用完之后另一個(gè)進(jìn)程才能使用.（2）mutex:用于互斥的信號(hào)量,因?yàn)橹挥幸慌_(tái)打印機(jī)，所以初值為1.進(jìn)程A進(jìn)程BP(mutex);P(mutex);使用打印機(jī)；使用打印機(jī)；V(mutex); V(mutex); 設(shè)input進(jìn)程不斷向緩沖區(qū)Q寫入信息，output進(jìn)程不斷地將剛由input進(jìn)程寫入的信息讀出。試問：（1） 這兩個(gè)進(jìn)程有何相互制約關(guān)系？（2） 試用P、V操作寫出這兩個(gè)進(jìn)程完成這項(xiàng)任務(wù)的代碼段和信號(hào)量的含義及初值。答：（1）這兩個(gè)進(jìn)程的相互制約關(guān)系為同步關(guān)系；（2）設(shè)兩個(gè)信號(hào)量S1和S2。其中S1表示Q是否為空，初值為1，表示Q是空的；S2表示Q中是否有信息，初值為0，表示Q中無信息。兩進(jìn)程的代碼段如下：

input進(jìn)程{ output進(jìn)程{ while信息未處理完畢while信息未處理完畢{{加工一個(gè)信息；P（S2）；P（S1）；從Q中讀出一個(gè)信息；將信息放入Q中；V（S1）；V（S2）； }}4.兩個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程A和B的程序如下:進(jìn)程Awhile(true){N=N+5;}進(jìn)程Bwhile(true){打印N的值；N=0；}其中N為整數(shù)，初值為4。若進(jìn)程A先執(zhí)行了三個(gè)循環(huán)后，進(jìn)程A和進(jìn)程B又并發(fā)執(zhí)行了一個(gè)循環(huán)，寫出可能出現(xiàn)的打印值。正確的打印值應(yīng)該是多少？請用P、V操作進(jìn)行管理，使進(jìn)程A和B并發(fā)執(zhí)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤。答：因?yàn)镹初值為4,若進(jìn)程A先執(zhí)行了三個(gè)循環(huán)，此時(shí)N的值為19。當(dāng)進(jìn)程A和進(jìn)程B并發(fā)執(zhí)行時(shí)可能會(huì)有如下兩種執(zhí)行次序，即進(jìn)程A先執(zhí)行一次循環(huán)，然后再進(jìn)程B執(zhí)行一次循環(huán)，此時(shí)打印的是正確值24,執(zhí)行后N中的值為0。但若進(jìn)程B先執(zhí)行一次循環(huán)，然后再進(jìn)程A執(zhí)行一次循環(huán)，則打印的值是19,執(zhí)行后N中的值是5。這是錯(cuò)誤的，即發(fā)生了與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤。用P、V操作進(jìn)行管理，使進(jìn)程A和B并發(fā)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤的程序如下：（S為互斥信號(hào)量，初值為1），進(jìn)程A進(jìn)程Bwhile(true)while(true){{P(S);P(S);N=N+5;打印N的值；V(S);N=0；}V(S);}設(shè)在公共汽車上，司機(jī)和售票員的活動(dòng)分別如下：司機(jī)的活動(dòng)：啟動(dòng)車輛；正常行車；到站停車。售票員的活動(dòng)：關(guān)車門；售票；開車門。（1）在汽車不停地到站、停車以及行駛的過程中，司機(jī)和售票員之間的活動(dòng)有什么同步關(guān)系？（6分）答：（1）售票員關(guān)車門后，向司機(jī)發(fā)開車信號(hào)，司機(jī)接到開車信號(hào)后起動(dòng)車輛，在汽車正常行駛過程中售票員售票，到站時(shí)司機(jī)停車，售票員在車停后開車門讓乘客下車。定義兩個(gè)信號(hào)量：run:表示是否允許司機(jī)起動(dòng)車輛stop：表示是否允許售票員開門。初值為0。請將以下描述這兩個(gè)活動(dòng)的P、V操作補(bǔ)充完整(4分):run=0;stop=0;main()｛parbegindriver();conductor();parend;}driver()conductor(){while(1){while(1)1 ;｛關(guān)車門；啟動(dòng)車輛；3 ；正常行車；售票.；到站停車；4 ;2 ；開車門；}上下乘客；}}}run:表示是否允許司機(jī)起動(dòng)車輛，stop:表示是否允許售票員開門stop=0;run=0;main(){parbegindriver();conductor();parend;}driver()conductor(){while(1){while(1){wait(run);｛關(guān)車門；啟動(dòng)車輛；signal(run)；正常行車；售票.；到站停車；wait(stop);signal(stop)；開車門；}上下乘客；}}}6.假定在單道批處理環(huán)境下有5個(gè)作業(yè)，各作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)的時(shí)間和估計(jì)運(yùn)行時(shí)間如下表所示：

作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)間估計(jì)運(yùn)行時(shí)間/分鐘18:004028:203038:301249:001859:105（1）如果應(yīng)用先來先服務(wù)的作業(yè)調(diào)度算法，試將下面表格填寫完整。作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)間估計(jì)運(yùn)行時(shí)間/分鐘開始時(shí)間結(jié)束時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間/分鐘18:004028:203038:301249:001859:105作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T=（2）如果應(yīng)用最短作業(yè)優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法，試將下面表格填寫完整。作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)間估計(jì)運(yùn)行時(shí)間/分鐘開始時(shí)間結(jié)束時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間/分鐘18:004028:203038:301249:001859:105作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T=答：（1）應(yīng)用先來先服務(wù)的作業(yè)調(diào)度算法，表格填寫如下:作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)間估計(jì)運(yùn)行時(shí)間/分鐘開始時(shí)間結(jié)束時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間/分鐘18:00408:008:404028:20308:409:105038:30129:109:225249:00189:229:404059:1059:409:4535作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T=43.4217（2）應(yīng)用最短作業(yè)優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法，表格填寫如下:作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)間估計(jì)運(yùn)行時(shí)間/分鐘開始時(shí)間結(jié)束時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間/分鐘18:00408:008:404028:20308:529:226238:30128:408:522249:00189:279:454559:1059:229:2717作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T=37.2186

系統(tǒng)中有五個(gè)進(jìn)程P、P、P、P、P，有三種類型的資源：R1、R2、和R3。在T時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)如表所示。若采1 2 3 4 5 0用銀行家算法實(shí)施死鎖避免策略，回答下列問題：T0時(shí)刻是否為安全狀態(tài)？為什么？（2分）若這時(shí)P"請求資源（1,2,0）,是否能實(shí)施資源分配？為什么？（4分）在上面的基礎(chǔ)上，若進(jìn)程P"請求資源（0,1,0）,是否能實(shí)施資源分配？為什么？（4分）T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)已分配資源數(shù)量最大資源需求量R1R2R3R1R2R3P1001001P2200275P3003665P4115435P5033065R1R2R3剩余資源數(shù)330解：（共9分，每小題3分）1）T0時(shí)刻是安全的，安全序列為：P1,P4,P5,P2,P32）P4請求資源（1,2,0）,根據(jù)銀行家算法，預(yù)分配后系統(tǒng)是安全的，安全序列為：P1,P4,P5,P2,P33）P3請求資源（1,1,0）,根據(jù)銀行家算法，預(yù)分配后系統(tǒng)不安全，所以不能實(shí)施資源分配。1011,2148,4000,5012轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址.查頁表第0頁在第2塊，所以物理地址為3059.查頁表第2頁在第1塊，所以物理地址為1011,2148,4000,5012轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址.查頁表第0頁在第2塊，所以物理地址為3059.查頁表第2頁在第1塊，所以物理地址為1124.查頁表第3頁在第6塊，所以物理地址為7072.因頁號(hào)超過頁表長度，該邏輯地址非法.對于邏輯地址2148,P=INT(2148/1024)=2,D=2148mod1024=100,對于邏輯地址4000,P=INT(4000/1024)=3,D=4000mod1024=928,對于邏輯地址5012,P=INT(5012/1024)=4,D=5012mod1024=916,5.根據(jù)如下段表:段號(hào)基地址長度合法（0）/非法（1）03002001750054023000101032000100（1） 求出邏輯地址為［0,100］的物理地址并將其的合法性填入段上表適當(dāng)位置;（2） 求出邏輯地址為［3,100］的物理地址并將其的合法性填入上表適當(dāng)位置；答：（1）物理地址為：300+100=400，合法性如下表所示。（2）物理地址為：2000+100=2100，合法性如下表所示。段號(hào)基地址長度合法（0）/非法（1）0300200017500540230001010320001001在一個(gè)采用頁式虛擬存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，有一用戶作業(yè)，它依次要訪問的字地址序列是：115,228,120,88,446,102,321,432,260,167,若該作業(yè)的第0頁已經(jīng)裝入主存，現(xiàn)分配給該作業(yè)的主存共300字，頁的大小為100字，請回答下列問題：（1） 按FIFO調(diào)度算法將產(chǎn)生次缺頁中斷，依次淘汰的頁號(hào)為，缺頁中斷率為.（2） 按LRU調(diào)度算法將產(chǎn)生次缺頁中斷，依次淘汰的頁號(hào)為，缺頁中斷率為.答：（1）按FIFO調(diào)度算法將產(chǎn)生5次缺頁中斷；依次淘汰的頁號(hào)為:0,1,2;缺頁中斷率為：5/10=50%（2）按LRU調(diào)度算法將產(chǎn)生6次缺頁中斷;依次淘汰的頁號(hào)為:2,0,1,3;缺頁中斷率為：6/10=60%某系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)圖如下（1） 說明一個(gè)進(jìn)程發(fā)生變遷1、3、4的原因是什么？（2） 下述因果變遷是否會(huì)發(fā)生?如果有可能的話,在什么情況下發(fā)生？A）1->3 B）2->4 C）4->1 D）5->1 E）3->2解：（1）發(fā)生變遷1的原因是：當(dāng)CPU空閑且高優(yōu)先就緒隊(duì)列中有進(jìn)程，則從高優(yōu)先就緒隊(duì)列調(diào)一個(gè)進(jìn)程到CPU上去執(zhí)行。發(fā)生變遷3的原因是：當(dāng)一個(gè)在CPU上運(yùn)行的進(jìn)程用完它的時(shí)間片時(shí)，立即退出CPU而進(jìn)入低優(yōu)先就緒隊(duì)列。發(fā)生變遷4的原因是：一個(gè)正在CPU上運(yùn)行的進(jìn)程需要輸入或者輸出數(shù)據(jù)時(shí)，退出CPU而進(jìn)入等待隊(duì)列。（2）A）和B）的因果變遷不可能發(fā)生。C）、D）和E）有可能發(fā)生，其原因是：C） 4->1：一個(gè)正在CPU上運(yùn)行的進(jìn)程需要輸入或者輸出數(shù)據(jù)時(shí)，退出CPU而進(jìn)入等待隊(duì)列，CPU空閑，這時(shí)若高優(yōu)先就緒隊(duì)列中有進(jìn)程，則發(fā)生調(diào)度1。D） 5->1：當(dāng)高優(yōu)先就緒隊(duì)列和CPU都處于空閑狀態(tài)時(shí)，一個(gè)處于等待狀態(tài)的進(jìn)程被喚醒進(jìn)入高優(yōu)先就緒隊(duì)列后立即被調(diào)度到CPU上去執(zhí)行。

3->2：當(dāng)一個(gè)在CPU上運(yùn)行的進(jìn)程用完它的時(shí)間片退出CPU而進(jìn)入低優(yōu)先就緒隊(duì)列時(shí)，若高優(yōu)先就緒隊(duì)