操作系統(tǒng)課后題練習答案

答

練習答：。答沒有任何軟件支持的計算機稱為機即使其硬件功能再強也必定是難于使用的。而實際呈現(xiàn)在用戶面前的計算機系統(tǒng)是經(jīng)過若干層軟件改造的計算機機位于最里層，它的外面是操作系統(tǒng)，經(jīng)過操作系統(tǒng)提供的資源管理功能和方便用戶的各種服務功能，將機擬機（VirtualMachine。什么是操作系統(tǒng)？它有哪些基本功能與基本請敘述并發(fā)和并行兩個概念的區(qū)什么是多道程序設計?在操作系統(tǒng)中使用這種技術有什么CPU的利用率。各道程序是輪流占用一個CPU（系統(tǒng)吞吐量是指計算機系統(tǒng)在單位時間內完成的總工作量答："多道"是指在計算機內存中同時可以存放多道作業(yè):"批處理"是指用戶與作業(yè)之間沒有業(yè)可以隨時被接受進入系統(tǒng),首先存放在外存緩沖器中,形成一個作業(yè)隊列,OS按照一定分時系統(tǒng)是指多個用戶同一臺計算機,它將計算機的處理機在時間上分割成很（多路性（獨占性實時系統(tǒng)具有性不同的實時系統(tǒng)用于不同的應用領域它有三種典型的應用形式，即：過程控制系統(tǒng)（如工業(yè)生產(chǎn)自動控制、發(fā)射自動控制、信息查詢系統(tǒng)（如倉庫管理系統(tǒng)、資料查詢系統(tǒng)）和事務處理系統(tǒng)（如飛機訂票系統(tǒng)、銀行管理系統(tǒng)。在分時系統(tǒng)中響應時間與哪些因答：主要與聯(lián)機的終端數(shù)目、時間片的長短、CPU網(wǎng)絡操作系統(tǒng)最基本的功能是什么？它最使你感的是什么？分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡操作系統(tǒng)有什么不同（1）操作系統(tǒng)發(fā)展的動力是什么？你對21）8提高計算機系統(tǒng)資源利用率的需要。多用戶共套計算機系統(tǒng)的資源，必須提計算機系統(tǒng)中“引導程序”的主要功能是什么簡述主器與輔助器的作用和特點答：主器的作用是存放指令和數(shù)據(jù)，并能由處理器直接的唯一空間，任何程序和數(shù)據(jù)都必須裝入主存后才能執(zhí)行。內存是易失性設備，當?shù)綦娀蛴衅渌蜉o助器用它來作為內存的擴充，并能夠永久性地大量的數(shù)據(jù)雙重工作模式的思想是什么？為什么要這樣。只有操作系統(tǒng)才能執(zhí)行全部指令（指令和非指令，而一般用戶只能執(zhí)行非特權指令，否則會導致執(zhí)行指令而產(chǎn)生保護中斷指令的規(guī)定既保障了系統(tǒng)的安全，也使得操作系統(tǒng)擁有了對計算機系統(tǒng)中所有軟、硬件資源的控制權和管理。。陷入與中斷之間的區(qū)別是什么？各自有什么答：陷入與中斷之間的主要區(qū)別是：陷入的中斷來自CPU的內部，而中斷的中斷CPU外部。中斷的用途：它能使CPU在運行過對外部事件發(fā)出的中斷請求及時地進行處CPU原來的工作。系統(tǒng)調用的用途是什么？它與過程調用的主要區(qū)別是什用戶程序或其它系統(tǒng)程序通過系統(tǒng)調用就可以系統(tǒng)資源，調用操作系統(tǒng)功能，而不必了采用層次式結構設計操作系統(tǒng)的主要優(yōu)點是，列成若干層次，各層次之間只能是單向依賴或單向調用關系，即低層為服務可以，采用微內核的方法設計操作系統(tǒng)的主要優(yōu)點OS最基本的功能的部分，使得操作系統(tǒng)部分很小，這樣可以提高了系統(tǒng)的可擴Ⅱ單項選題 Ⅲ思考 練習答進程是一個可并發(fā)執(zhí)行的具有獨立功能的程序關于某個數(shù)據(jù)集合的一次執(zhí)行過程，也是操作系統(tǒng)進行資源分配和調度的獨立單位。在多道程序環(huán)境下，程序的并發(fā)執(zhí)行代替了程序的順序執(zhí)行，資源共享和競爭又導致并發(fā)程序之間的相互制約性，使得系統(tǒng)中運行的程序是處于走走停停的狀態(tài)之中，當一個程序獲得處理機后向前推進，當它需要某種資源而未得到時只好停下來，以后得到所申請資源時再繼續(xù)前進。基于“程序”這個靜態(tài)概念已不能完整、有效地描述并發(fā)程序在內存中的運行狀態(tài)。因此，為了實現(xiàn)程序在多道程序環(huán)境下的并發(fā)執(zhí)行，必須引入一個能確切描述并反映并發(fā)過程的新概念—進程，以便從變化的角度動態(tài)地研究程序的執(zhí)行。進程是動態(tài)的概念，程序是靜態(tài)的概念。程序是指令代碼的有序集合；進程是程序的一次執(zhí)行過程，它能動態(tài)的被創(chuàng)建、調度執(zhí)行，執(zhí)行后消亡。進程是暫時的，程序是永久的。進程是一個程序執(zhí)行狀態(tài)變化的過程，程序是可長久保存。通過多次執(zhí)行，一個程序可對應多個進程；通過調用關系，一個進程可包括多個程序。進程能夠獨立運行，可以為其獨立分配資源，獨立接受調度的單位，而程序不能在多道程序設計環(huán)境下運行。敘述進程的并發(fā)性和進程最少應設置幾個狀態(tài)？為什答：一個進程在它的生命期中至少應有如下三種基本狀態(tài)：就緒、運行和阻塞。這三種狀態(tài)可以簡單的描述每個進程的執(zhí)行過程，進程任一時刻當且僅當處于上述三種基本狀態(tài)之一。進程控制塊的作用是什么？它是如何描述進程動態(tài)性質答：進程控制塊是系統(tǒng)占用區(qū)中的續(xù)區(qū)域，存放著操作系統(tǒng)用于描述進程情況S一依據(jù)。每個進程在操作系統(tǒng)內用（PCBPCB中記錄了與特定進程相關的信息，即描述進程當前情況，以及控制進程運行的全部信息。它主要包含進程描述信息、控制信息和資源管理信息三類。進程控制塊中有一些信息是專門用來描述進程動態(tài)性質的，如CPU的重要依據(jù)。又如處理機現(xiàn)程序計數(shù)器等內容必須保留以進程調度程序調度到相應進程時從現(xiàn)CPU相關的寄存器中，讓進程繼續(xù)正常執(zhí)行。又如，進程在整個生命期中，經(jīng)常處于不同的隊列，那末B中進程隊列字的內容，隨進程控制塊從一個隊列移到另一個隊列而動態(tài)變化。用戶進程能否修改或自己的進程控制塊內容？為什么改和。什么是原語操作？一般進程控制原語都有哪原語和機器指令類似，它在執(zhí)行過不允許被中斷，是一個不可分割的基本單位，原語的執(zhí)行是順序的而不可能是并發(fā)的。③提供服務。運行中的用戶程序提出某種請求。如父進程創(chuàng)建子進程。②異常結束。當進程執(zhí)行中遇到越界錯誤、保護錯、指令錯 指令錯、算運算錯、I/O將有關參數(shù)填入PCB（i）相應表將有關參數(shù)填入PCB（i）相應表取空無無有空有創(chuàng)建失敗查PCB鏈PCB（PCB（i）入就緒PCBPCB（i）入進 或進程返返操作系統(tǒng)內核都包括哪些內容模式切換和進程切換有什么區(qū)別答：進程切換是由進程狀態(tài)的變化引起的，而進程狀態(tài)的變化又與出現(xiàn)的中斷事件有關。用戶態(tài)到態(tài)或者 態(tài)到用戶態(tài)的轉變是CPU模式的改變。模式切換是用戶態(tài) 態(tài)或態(tài)到用戶態(tài)的轉變操作系統(tǒng)中引入進程概念后，為什么又引入線程概念答：操作系統(tǒng)中引入進程的目的是為了使多個程序并發(fā)執(zhí)行，改善資源的利用率以提高系統(tǒng)的吞吐量。但是，進程給并發(fā)程序設計效率帶來下列問題：進程切換開銷大；進程通信代價大；進程之間的并發(fā)性粒度較粗，并發(fā)度不夠高；不適合并行計算和分布并行計算的要求；不適合客戶/服務器計算的要求等。于是引入線程。引入線程后，把進程的兩個屬性獨立分配資源”與“被調度分派執(zhí)行將進程是作為獨立分配資源的基本單位，線程是進程的一個實體，是作為系立調度和分派處理機的基本單位，以使之輕裝運行，而對于擁有資源的單位又不必頻繁地進行切發(fā)性。答：資源分配單位：進程是作為獨立分配資源的基本單位，一般地說，線程自己不擁有系統(tǒng)資源（量的必不可少的資源），但它可以其隸屬進程的資源。調度的基本單位：線程作為系立調度和分派處理機的基本單位。在同一個進程中，線程的切換不會引起進程的切換，只有當從一個進的線程切換到另一個進的線程時，才會引起進程的切換請用戶級線程和內核級線程的不同點答：用戶級線程只存在于用戶層，它的管理都在一個進程的用戶地址空間中進行，用戶級線程的切換也仍在用戶態(tài)下運行，不需要轉換到態(tài)，這就節(jié)省了系統(tǒng)從態(tài)到用戶態(tài)或從用戶態(tài)到態(tài)轉換的時間和空間的開銷。同一進多個線程不能真正并行。內核級線程線程管理的所有工作都是由內核來完成的，同一進程內多個線程可以并行執(zhí)行，即如果進的一個線程被阻塞，內核可以調度同一個進的另一個就緒線程執(zhí)行。在多處理機環(huán)境中，內核可以同時把同一個進程的多個線程分配到多個處理機上。在同一個進把控制權從一個線程切換給另一個線程需要內核的狀態(tài)轉換（即用戶態(tài)到態(tài)的轉換），所以內核級線程的創(chuàng)建和管理通常要慢于用戶級線程的創(chuàng)建和管理。Ⅱ單項選擇題 Ⅲ.2.6先級都高。有兩種的策略：問答

練習高級調度主要功能是根據(jù)一定的算法，決定把外存上處于后備隊列中的作業(yè)調入內存，并為它們創(chuàng)建進程和分配必要的資源，然后，再將新創(chuàng)建的進程插入到進程就緒隊列中，準備執(zhí)行。在作業(yè)完成后負責回收該作業(yè)所使用的資源。中級調度主要功能是在內存使用情況緊張時，將一些暫時不運行的進程從內存調出到外存上等待，當以后內存有足夠的空閑空間時，再將適合的進程重新調入內存，等待進程調度。低級調度其主要功能是按照一定的算法決定就緒隊列中的哪個進程將獲得處理機，然后由分派程序執(zhí)行把處理機分配給該進程的操作。CPUCPU周轉時間。用戶作業(yè)從提交給系統(tǒng)開始，到作業(yè)完成中間的時間間隔稱為作業(yè)周轉時間，應使作業(yè)周轉時間或平均作業(yè)周轉時間盡可能短。等待時間。指作業(yè)或進程從進入系統(tǒng)到被調度到并開始執(zhí)行所經(jīng)歷的時間。等待時間越短越好。響應時間。交互式系統(tǒng)中定義進程從提交一個請求到產(chǎn)生響應所需的時間間隔稱為響應時間。分時系統(tǒng)要求用戶的響應時間盡可能短，實時系統(tǒng)要求盡快處理實時任務。公平性。確保每個用戶的每個進程獲得合理的CPU份額或其它資源份額，不CPU使用率和吞吐量最大化，而使周轉答：通常把作業(yè)在系統(tǒng)中的狀態(tài)分為四種：提交、后備、執(zhí)行和完成。批處理系統(tǒng)中作業(yè)的狀態(tài)及其轉換如下圖所示。SPOOLing輸入程SPOOLing輸出程執(zhí)狀運提狀狀預輸完作業(yè)SPOOLing輸入程SPOOLing輸出程執(zhí)狀運提狀狀預輸完作業(yè)調緩輸創(chuàng)建用戶進就阻作業(yè)運行結撤消用戶進I/O完外存交外存磁靜止就靜止阻中級調狀圖3.5作業(yè)的狀態(tài)及其轉換一個作業(yè)通常包括程序、數(shù)據(jù)和操作說明書3部分。每一個進程由PCB、程序和數(shù)據(jù)集是介于先來先服務算法和最短作業(yè)優(yōu)先算法之間的一種折衷策略。該算法把作業(yè)進入系統(tǒng)后的等待時間與估計作業(yè)運行時間之和稱為作業(yè)的響應時間，作業(yè)的響應時間除以作業(yè)運行時間稱為作業(yè)響應比，作業(yè)響應比Rp定義為：Rp=作業(yè)的響應時間=作業(yè)的等待時間作業(yè)的運行時間=1+作業(yè)的等待時

作業(yè)的運行時

作業(yè)的運行時 何謂進程調度中“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？進程調度功能有哪些？進程調度的時機有哪幾種？答：進程調度的功能是：記錄進程的運行狀況；根據(jù)一定調度算法從就緒隊列中選擇一個進程投入運行（處理機的分配）；進行進程的上下文切換。試比較進程調度與作業(yè)調度的不cpu分派給就緒隊列中的一個進程。進程假定有一個支持實時、分時和批處理的操作系統(tǒng)，對該系統(tǒng)應如何設計進程調度策略？操作系統(tǒng)，最好將批處理作為作業(yè)，采用短作業(yè)優(yōu)先的調度算法；分時系統(tǒng)和實時CPU處理機調度算法，UNIX操作系統(tǒng)采取的便是能使短作業(yè)(進程)（FCFS與高優(yōu)先響應比調度算法的缺陷。 B B 應用設有4個進程Pl，P2，P3，P4，它們到達就緒隊列的時間、運行時間及優(yōu)先級3.10所示。（基本時間單位（基本時間單位09（基本時間單位（基本時間單位09114328234t0時刻：P1

表進程到達時間t1時刻：P2P2P1高，P2投入運行，P1進入就緒隊列。t2時刻：P3P2的優(yōu)先級最高，繼續(xù)運行。就緒隊列有：P1、P3。t3時刻：P4P4的優(yōu)先級最高，投入運行，就緒隊列有：P1、P2、P3。t15時刻：P2P3的優(yōu)先級最高，P3投入運行，就緒隊列有：P1。T23時刻：P3結束，P1又投入運行。t31時刻：P109014128330平均等待時間平均周轉時間t0時刻：P1t1時刻：P2t2時刻：P1時間片完成，P2P3就緒。就緒：P2、P3、P1t3時刻：P4就緒。P2時間片未結束，繼續(xù)運行。就緒：P2、P3、P1、P4。t4時刻：P2時間片結束，P3得到時間片投入運行，就緒：P3、P1、P4、P2。t6時刻：P3時間片結束。P1得到時間片，就緒：P1、P4、P2、P3。t8時刻：P1時間片結束。P4得到時間片，就緒：P4、P2、P3、P1t10時刻：P4時間片結束。P2得到時間片，就緒：P2、P3、P1、P4t14時刻：P3時間片結束，P1得到時間片投入運行，就緒：P1、P4、P3。t16時刻：P1時間片結束，P4得到時間片投入運行，就緒：P4、P3、P1。t18時刻：P4時間片結束，P3得到時間片投入運行，就緒：P3、P1、P4。t20時刻：P3時間片結束，P1得到時間片投入運行，就緒：P1、P4、P3。t22時刻：P1時間片結束，P4得到時間片投入運行，就緒：P4、P3、P1。t24時刻：P4時間片結束，P3得到時間片投入運行，就緒：P3、P1、P4t27時刻：P1運行結束。P4t31時刻：P4 問答

練習答：進程互斥是解決進程間競爭關系（間接制約關系）的。它是指一組并發(fā)進的一個或多個程序段，因共享同一臨界資源時，任何時刻不允許兩個以上的共享該資源的并發(fā)進程同時進入臨界區(qū)。進程同步指的是兩個或多個進程為了合作完成同一個任務，在執(zhí)行速度或某些確定的時序點上必須相互協(xié)調，即一個進程的執(zhí)行依賴于另一個進程—其合作伙伴的消息，當一個進程到達了某一確定點而沒有得到合作伙伴發(fā)來的“已完成某些操作”的消息時必須等待，直到該消息到達被喚醒后，才能繼續(xù)向前推進。次使用互斥共享資源，也是對進程使用資源次序上的一種協(xié)調。進程的互斥和同步統(tǒng)稱為進程同步。進程同步與互斥的差別是：進程互斥是進程間共享資源的使用權，這種競爭沒有固定的必然聯(lián)系，哪個進程競爭到資源的使用權，該資源就歸那個進程使用，直到它不再需要使用時才歸還資源；而進程同步則涉及共享資源的并發(fā)進程間有一種必然的聯(lián)系，當進程必須同步時，即使無進程在使用共享資源時，那么尚未得到同步消息的進程也不能去使用該資源。進程之間存在哪幾種相互制約關系？各是什么原因引起的？請說明下列活動分別屬于哪種制約關系？若干同學去館借書（進程間的同步（進程間的互斥。直接制約關系是指兩個或多個進程為了合作完成同一個任務，間接制約關系是指兩個或多個進程為了競爭臨界資源。答：把一次只允許一個進程使用的資源稱為臨界資源。把每個進臨界資源的那段代碼從概念上分離出來，將其稱為臨界區(qū)。即臨界區(qū)是指對臨界資源實施操作的程序代碼段。②有空讓進。如果沒有進程在其臨界區(qū)內執(zhí)行，則選擇一進程（）進入臨界區(qū)③有限等待。當有若干個進程同時要求進入臨界區(qū)時，應在有限時間內使一個進程SPV操作時，SS＞0S=0、S<0時，它們的物理意義是什么？答：信號量是用于表示資源數(shù)目或請求使用某一資源的進程個數(shù)的整型變量。S＞0時，其值表示系統(tǒng)中當前可用的某類資源數(shù)量；當S＝0S＜0S隊列之中等待的進程個數(shù)。請說明P、V操作的定義和作用？為什么它們均為不可分割的原語操作？設S為一個記錄型數(shù)據(jù)結構，其中一個分量為整型量value，另一個分量為信號量queue，value通常是一個具有非負初值的整型變量，queue是一個初始狀態(tài)為空的進程隊列。信號量S的初值可定義為0，l或其它正整數(shù)，在系統(tǒng)初始化時確定。PV P(semaphore /*P操作定義 /*1*/if(S.value<0){addthisprocesstoS.queue;}}voidV(semaphore /*V操作定義S.value++; /*1*/if(S.value<=0){removeaprocessPfromS.queue;}}作用：利用信號量和P、V操作既可以解決并發(fā)進程的競爭問題，又可以解決并發(fā)它們均為不可分割的原語操作原因：因為P操作和V操作都是對信號量的操作，是已經(jīng)有信號量和P、V操作可用作進行進程間的通信，為什么還要引入管程?P、V同步機制來編寫并發(fā)程序，其主要缺點是：同步操作分散。信號量機制中，同步操作分散在各個進，使用不當就可能導致進程死鎖（如P、V操作的次序錯誤、重復或遺漏）；易讀性差。要了解對于一組共享變量及信號量的操作是否正確，必須通讀整個系統(tǒng)或者并發(fā)程序；正確性難以保證。操作系統(tǒng)或并發(fā)程序通常很大，很難保證這樣一個復雜的系統(tǒng)沒有邏輯錯誤。引入管程機制保證進程能互斥地共享變量，并方便地阻塞和喚醒進程。其基本思想是把信號量及其操作原語封裝在一個對象內部。即：將共享變量以及對共享變量能夠進行的所有操作都集中在一個模塊中。管程可以函數(shù)庫的形式實現(xiàn)。相比之下，管程比信號量更好控制?；コ鈼l件。進程應互斥使用資源，任一時刻一個資源僅為一個進程獨占，若另一個進程請求一個已被占用的資源時，它被置成等待狀態(tài)，直到占用者釋放了該資源。不條件。任何一個進程不能搶奪其它進程占用的資源，即已被占用的資循環(huán)等待條件存在一個循環(huán)等待鏈鏈中每一個進程已獲得資源同時分別等待它前一個進程所持有的資源，造成 等待。答：死鎖的預防就是在運行之前，預先防止死鎖的產(chǎn)生，主要是通過破壞產(chǎn)生死鎖4個必要條件中任何一個來實現(xiàn)的。所以系統(tǒng)預先確定一些資源分配策略，進程按規(guī)定申請資源，系統(tǒng)按預先規(guī)定的策略進行分配，從而防止死鎖的發(fā)生。死鎖的避免是在系統(tǒng)運行過注意避免死鎖的發(fā)生，這就要求系統(tǒng)每當在進程申請資源時，都應根據(jù)一定的算法進行判斷，僅當系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時才把資源分配給進程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖。當系統(tǒng)能滿足進程的資源申請要求時才把資源分配給進程，該進程才能開始執(zhí)行（注意，所有并發(fā)執(zhí)行的進程要求的資源總和過系統(tǒng)擁有的資源數(shù)）。按序分配資源策略：把系統(tǒng)中所有資源排一個順序，對每一個資源給一個確定的編號，規(guī)定任何一個進程申請兩個以上資源時總是先申請編號小的資源，后申請編號大的資源（或者先申請編號大的，后申請編號小的資源）。系統(tǒng)按進程對資源的申請順序來分配資源。按序分配策略將死鎖的第四個條件（循環(huán)等待條件）的出現(xiàn)。何謂銀行家算法?敘述其基本思想銀行家算法的基本思想描述如下：假定一個銀行家擁有，被N個客戶共享。①每個客戶必須預先說明自己所要求的最大量②每個客戶每次提出部分量申請和獲得分配③如果銀行滿足了客戶對的最大需求量，那么，客戶在運作后，應在有限時間內全部歸還銀行。銀行家算法是把操作系統(tǒng)比作銀行家，操作系統(tǒng)管理的各種資源比作銀行的周轉資金，申請資源的進程比作向銀行借款的客戶。銀行家占有有限的，他不可能滿足所有客戶的請求，但可以滿足一部分客戶的借款請求，等這些客戶歸還后，又可把這筆資金借給其它客戶，其原則是不能使銀行家的錢被借完，使無法周轉。2065獲得了所需的全部數(shù)量的資源，立即歸還所有資源，若每個進程最多使用3個答：若僅考慮這一類資源的分配，則不會產(chǎn)生死鎖。因為產(chǎn)生死鎖的原因是：系統(tǒng)資源不足或進程推進順序不當。本題進程所需最大資源數(shù)為：20×3=60個，但65個，所以完全能滿足需要，不會出現(xiàn)死鎖。設有n個進程共個互斥段，如果每次最多允許m個進程（m≤n）試問：所采用的信號量初值是否相同？信號量值的變化范圍如何？答：（1）intS=1, -（n-1）--1（2）int -（n-m）-- P1P2S1S2初值均為0。試問P1、P2并發(fā)執(zhí)行后，x、y的值各為多少？ 答 N3ABprocess process }processA先執(zhí)行了三個循環(huán)后，processAprocessB又并發(fā)執(zhí)行了一個循環(huán)，寫出可P、V操作實現(xiàn)同步，使兩并發(fā)進程能正確執(zhí)行。執(zhí)行，可能先執(zhí)行AN：=N＋5，再執(zhí)行B中的print（N）；這樣就會得到23，也可能Bpint（N）18。processAgotoL1；processBgotoL2；Ⅱ單項選擇題 A Ⅲ應用題另一個經(jīng)典同步問題：吸煙者問題（patil，1971）還有一個香煙供應者。為了制造并抽掉香煙，每個吸煙者需要三樣東西：煙草、紙和火柴，供應者有豐富貨物提供。三個吸煙者中，第一個有自己的煙草，第二個有自己的紙和第三個有自己的火柴。供應者隨機地將兩樣東西放在桌子上，允許一個吸煙者進行對健康不利的吸煙。當吸煙者完成吸煙后喚醒供應者，供應者再把兩樣東西放在桌子上，喚醒另一個吸煙者。試采用信號量和P、V操作編寫他們同步工作的程序。答：varS,S1,S2,S3;semaphore;{process供應flagi標記*flage1、flage2、flage3 thenV(S1); thenV(S2); gotoL1;process吸煙者做香煙gotoL2process吸煙者gotoL3;process吸煙者}

gotoL4;;在一個盒子里混裝了數(shù)量相等的黑白圍棋子現(xiàn)在用自動分揀系統(tǒng)把白子分開，設分揀系統(tǒng)有二個進程P1和P2，其中P1揀白子；P2揀。規(guī)定每個進程每次揀一子；當一個進程在揀時，不允許另一個進程去揀；當一個進程揀了一子時，必須讓另一個進程去揀。試寫出兩進程P1和P2能并發(fā)正確執(zhí)行的程序。答：實質上是兩個進程的同步問題，設信號量S1和S2分別表示可揀白子和，不S1,S2{processP1untilfalse;processP2揀untilfalse;}4每類職員可被看作一個進程，試用一種同步機制寫出能讓四類職員正確并發(fā)執(zhí)行的程序。{processL1:有顧客到接受顧客點

processP2L2:準備顧客的飯gotoL2;processP3L3:p(s3);將做好的飯菜打}

processP4L4:收款并提交食gotoL4;設有三組進程Pi、Qj、Rk，其中Pi、Qj構成一對生產(chǎn)者和消費者，共個由M1個緩沖區(qū)構成的循環(huán)緩沖池buf1。Qj、Rk構成另一對生產(chǎn)者和消費者，共享一個由M2個緩沖區(qū)構成的循環(huán)緩沖池buf2。如果Pi每次生產(chǎn)一個產(chǎn)品投入buf1，Qj每次從中取兩個產(chǎn)品組裝后成一個并投入buf2，Rk每次從中取三個產(chǎn)品包裝出廠。試用信號量和P、V操作寫出它們同步工作的程序。答 生產(chǎn)一產(chǎn) buffer1- buffer2- 考慮一個共有150個單元的系統(tǒng)，如下分配給三個進程，P1最大需求70，己占有25；P2最大需求60，己占有40；P3最大需求60，己占有45。使用銀行家算P4進程到達，P4最大需6025個P4進程到達，P4最大需求60，最初請求35。如果安全，找出安全序列；答：(1)由于系統(tǒng)目前還有150-25-40-45=40個單元，P4進程到達，把25個存儲單元分給它。這時系統(tǒng)還余15個單元，可把15個單元分給P3，它執(zhí)行完后會釋放60P1（45個單元）、P2(20個單元)P4(35個單元)任何一個執(zhí)行。安全序列有6個序列，分別為：P3,P1,P2,P4 P3,P1,P4,P2 P3,P2,P1,P4P3,P2,P4,P1 P3,P4,P1,P2 P3,P4,P2,P1(2)P4進程到達，P4603535P4，系統(tǒng)還5個單元，不再能滿足任一個進程的需求，系統(tǒng)進入不安全狀態(tài)。規(guī)定當同一方向經(jīng)過一人后就交替地改變方向，讓另一方游人通過，要想進入隧道的人在隧道口排隊等待，試用信號量與P、V操作編寫游人到達隧道口，通過隧道并從另一端離開隧道口的程序。答：設隧道一邊的信號量為S1和隧道另一邊的信號量為S2，它們的初值分別為：過隧過隧隧過隧過隧有P1、P2、P3三個進程共個表格F，P1對F只讀不寫，P2對F只寫不讀，P3對F先讀后寫。進程可同時讀F，但有進程寫時，其它進程不能讀和寫。用信號量和P、V操作編寫三進程能正確工作的程序。有P1、P2、P3三個進程共個表格F，P1對F只讀不寫，P2對F只寫不讀，P3對F先FP、V操 {}{}{}有P1、P2、P3三個進程共個表格F，P1對F只讀不寫，P2對F只寫不讀，P、V操作。(2)管程編寫三進程能正確工作的程序。TheP,VcodeUsingvar{processP1ifcount=1thenP(wmutex);ReadF;ifcount=0thenV(wmutex);untilefalse;processprocess

WriteF;untileifcount=1thenP(wmutex);ReadF;ifcount=0thenV(wmutex);WriteF;untilefalse;}（1）semaphorew=1;semaphoreRead{Write{ReadWrite}練習問答主存空間的分配與回收。系統(tǒng)按照一定的算法把某一空閑的空間分配給作業(yè)系統(tǒng)程序區(qū)不被用戶有意或無意的，不允許用戶程序讀寫不屬于自己地址空間的數(shù)據(jù)，主存空間的擴充。使用虛擬或自動覆蓋技術提供比實際內存更大的空間邏輯地址與物理地址的不同為邏輯地址或相對地址。為了便于CPU，內存中的每個物理單元都有一個編號，何謂地址轉換（重定位）？有哪些方法可以實現(xiàn)地址轉簡述什么是覆蓋？什么是交換？覆蓋和交換的區(qū)別是什簡述固定分區(qū)管理和可變分區(qū)管理的區(qū)別。固定式分區(qū)中可采用哪幾種辦法使主存空間的利用率得到改善？固定分區(qū)管理：分區(qū)大小是事先固定的，因而可容納作業(yè)的大小受到限制，而且當用戶作業(yè)的地址空間小于分區(qū)的空間時，造成空間浪費?？勺兎謪^(qū)管理：不是預先將內存劃分分區(qū)，而是在作業(yè)裝入內存時建立分區(qū)，使分區(qū)的大小正好與作業(yè)要求的空間相等。這種處理方式使內存分配有較大的靈活性，也提高了內存利用率。但是隨著對內存不斷地分配、釋放，操作會引起碎片的產(chǎn)生。試述可變分區(qū)管理中的最先適應算法、最佳適應算法以及適應算法的原理，并（③壞）適應分配算法是將未分配分區(qū)表按照分區(qū)的大小從大到小進行排列，每次（請比較分頁式管理和分段式管理（1）分頁式管理中，決定頁面大小的主要因素是什么？試分析大頁面與小頁面各自片小，浪費少；如果頁面較大，可以減少頁表所耗費的空間，有利于提高I/O FIFO、LRU、OPT三種頁面淘汰算法的優(yōu)缺點。OPT是一種理論上的算法，實現(xiàn)，它用來理論分析其它算法的優(yōu)劣性LRU為什么要采用虛擬器管理？其工作原理和理論依據(jù)又是什么？實現(xiàn)虛擬采用虛擬器是為了解決小主存運行大作業(yè)的問題裝入內存便可啟動運行其余部分暫時留在磁盤上程序在運行時如果它所要的（段）已調入內存，便可繼續(xù)執(zhí)行下去；但如果程序所要的頁（段）尚未調入內存，此時利用能，將內存中暫時不用的頁（段）調出至磁盤上，騰出足夠的內存空間后，再將所要的 什么是請求頁式管理？試設計和描述一個請求頁式管理時的內存頁面分配和回收算法（包括缺頁處理部分。OPTFIFOBelady現(xiàn)象。在段式管理方式中，作業(yè)的地址空間按照程序的自然邏輯關系分成若干段，sd[段式管理的實現(xiàn)可以基于可變分區(qū)管理的原理，以作業(yè)的每一個分段分配續(xù)的主存空間。段與段在內存中可以不相鄰接，也實現(xiàn)了離散分配。 列出管理中使用的保護方法，并說明每種管理都使用哪種保護管理方使用保護方在段式管理中實現(xiàn)程序共享時，共享段的段號是否一定要相同？為什么敘述段頁式器的主要優(yōu)缺點段頁分配方式的空間浪費要比頁式管理的多。作業(yè)各段的最后一頁都有可能浪50%CPU的利用率？CPU；I/O設備；答：不能。因為容易造成程序出錯或系統(tǒng)為什么頁面的大小總是2的冪？單項選CDCAC CAADACBCCD DADAA應用在可變分區(qū)管理下，按地址排列的內存空閑區(qū)為：10K、4K、20K、18K、7K（1）12K9K（2）12K、、（1）12K 適應算 適應算 設有一頁式管理系統(tǒng)，向用戶提供的邏輯地址空間最大為16頁，每頁2048字節(jié)，內存總共有8個塊。試問邏輯地址至少應為多少位？內存空間有多大？15塊有8個，每個塊對應2048B大小的頁框，所以主存空間為在一分頁管理系統(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頁依次存在5、8、11號中，問相應的物理地址解:由題目所給給條件可知,本頁式系統(tǒng)的邏輯地址結構為P,W4096124位.2F6AH的二進制表示如下: 2F6AH2,11號物理塊中,用十六進制表B,BF6AH.。在一次請求頁式管理系統(tǒng)中，進程P共有5頁串為：3,2,1,0,3,2,4,3,2,1,0,4采用LRU置換算法和FIFO給該進程的頁面34時，。頁面次321032432104內存塊數(shù)3210324441003210322241是否缺√√√√√√√√√頁面次321032432104內存塊數(shù)321032432104321032432103210324321是否缺√√√√√√√√√√頁面次321032432104內存塊數(shù)321000432104321110432103222104321333210432是否缺√√√√√√√√√√頁面次頁面次321032432104內存塊數(shù)321032432104321032432103210324321321000432是否缺√√√√√√√√

在請求頁式管理中，進程地址序列為240，244，445，467，366。試問如果頁面大小為100，給出頁面序列3FIFOLRU替換算法，求缺頁中斷率?即頁號的序列，10在第0頁，104在第1頁，所以依次LRU是最近最少的頁被換一個有快表的請頁式虛存系統(tǒng)，設內存周期為1微秒，內外存?zhèn)魉鸵粋€頁面的平均時間為5ms。如果快表為75%，缺頁中斷率為10%。忽略快表時間，試求答：快表為75%，缺頁中斷率為10%，所以內存為15%。故內存的有效存取時間=1×75%+2×15%+（5000+2）×10%=501.25為2KB。試問段頁式系統(tǒng)中：每段最大尺寸是多少該任務的邏輯地址空間最大為多少若該任務到邏輯地址空間5ABC中的一個數(shù)據(jù)，試給出邏輯地址的格式。22=423=8211=2KB。 所以，5ABCH邏輯地址表示為： 5ABCH1311有一個程序要把100×100的數(shù)組的初值置為“0現(xiàn)在假定有兩個內存塊可以用存放數(shù)組信息，每個主存塊的大小為可以存200個數(shù)組元素，數(shù)組中的元素按行編址。VarA:Array［1..100］ofArray［1..100］ofinteger;fori∶=1to100doforj∶=1to100doVarA:Array［1..100］ofArray［1..100］ofinteger;forj∶=1to100dofori∶=1to100doLRU頁面調度算法時（1）和（2）兩個程序各會產(chǎn)生多少次缺頁？100/2=50次缺頁中斷（100/2）×100=5000次缺頁中斷?問答

練習什么是文件、文件系統(tǒng)？文件系統(tǒng)有那些功文件空間的管理什么是文件的邏輯結構和物理結文件的物理結構是邏輯文件在介質上的結構是指文件在介質上的組織形式，它與介質的特性有關，直接影響文件系統(tǒng)的性能。什么是文 ？文 中包含哪些信息 文件控制塊包含以下三種信息：基本信息、控制信息和使用信息請敘述采用多級文件的好處答：多級很好地解決了重名問題：在多級中存取一個文件需要用文件全名，這就允許用戶在自己的中使用與其它用戶文件相同的文件名，由于各用戶使用不同的目然。缺點是矩陣龐大，浪費大量的空間。。一般一個文件對應一個。對文件進行保護的另一項措施是技術。么5123字節(jié)件最大長度。5123170170×170=28900塊，三級索引時最多可包含存放文件的盤塊總數(shù)為170×170×170=491300塊， 某些操作系統(tǒng)提供系統(tǒng)調用rename給文件重命名，同樣也可以通過把文件到答：rename但通過把文件到新文件并刪除原文件來實現(xiàn)文件重命名時，該文件的創(chuàng)建和最后單項選擇AD AC AB A思考對于文件/usr/ast/courses/os/handout..ti節(jié)點需要多少磁盤操作？