操作系統(tǒng)教程習(xí)題答案

《操作系統(tǒng)教程》習(xí)題答案

習(xí)題11．單項(xiàng)選擇題（1）大中小型計(jì)算機(jī)是以為中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。A、CPUB、存儲(chǔ)器C、系統(tǒng)總線D、通道（2）以下關(guān)于操作系統(tǒng)的說法正確的是。A、批處理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的系統(tǒng)B、批處理系統(tǒng)具有批處理功能，但不具有交互能力C、分時(shí)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，無須人為干預(yù)的系統(tǒng)D、分時(shí)系統(tǒng)即具有分時(shí)交互能力，又具有批處理能力（3）操作系統(tǒng)的職能是管理軟硬件資源、合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程和。A、為用戶提供良好的工作環(huán)境和接口B、對(duì)用戶的命令作出快速響應(yīng)C、作為服務(wù)機(jī)構(gòu)向其它站點(diǎn)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)D、防止有人以非法手段進(jìn)入系統(tǒng)（4）設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)考慮系統(tǒng)的。A、可靠性和靈活性B、實(shí)時(shí)性和可靠性C、優(yōu)良性和分配性D、靈活性和分配性（5）多道程序設(shè)計(jì)是指。A、在分布式系統(tǒng)中同一時(shí)刻運(yùn)行多個(gè)程序B、在一臺(tái)處理器上并行運(yùn)行多個(gè)程序C、在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中并發(fā)運(yùn)行多個(gè)程序D、在一臺(tái)處理器上并發(fā)運(yùn)行多個(gè)程序（6）以下關(guān)于并發(fā)性和并行性的說法正確的是。A、并發(fā)性是指兩個(gè)及多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生B、并發(fā)性是指兩個(gè)及多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生C、并行性是指兩個(gè)及多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生D、并發(fā)性是指進(jìn)程，并行性是指程序（1）B（2）B（3）A（4）B（5）D（6）B2．填空題（1）微機(jī)是以總線為紐帶構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。（2）在批處理兼分時(shí)系統(tǒng)中，往往把由分時(shí)系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為前臺(tái)作業(yè)，把由批處理系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為后臺(tái)作業(yè)。（3）在分時(shí)系統(tǒng)中，若時(shí)間片長度一定，則用戶數(shù)越多，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間越慢。（4）分布式操作系統(tǒng)能使系統(tǒng)中若干臺(tái)計(jì)算機(jī)協(xié)同完成一個(gè)共同的任務(wù)，分解問題成為子計(jì)算并使之在系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)上并行執(zhí)行，以充分利用各計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)。（5）用戶通過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)可以網(wǎng)絡(luò)通信、資源共享，從而大大擴(kuò)展了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍。3．簡(jiǎn)答題（1）什么是操作系統(tǒng)？現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征是什么？操作系統(tǒng)是直接控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，便于用戶使用的程序集合。操作系統(tǒng)的基本特征：并發(fā)性，共享性，虛擬性，異步性（2）什么是批處理系統(tǒng)，衡量批處理系統(tǒng)好壞的主要指標(biāo)是什么？批處理系統(tǒng)：批處理指用戶將一批作業(yè)提交給操作系統(tǒng)后就不再干預(yù)，由操作系統(tǒng)控制它們自動(dòng)運(yùn)行。這種采用批量處理作業(yè)技術(shù)的操作系統(tǒng)稱為批處理系統(tǒng)。衡量批處理系統(tǒng)主要指標(biāo)是系統(tǒng)的吞吐率。（3）試述分時(shí)系統(tǒng)的原理及其特性。分時(shí)系統(tǒng)將多個(gè)用戶分享同一臺(tái)計(jì)算機(jī)。采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)方式處理服務(wù)請(qǐng)求，并通過交互方式在終端上顯示結(jié)果。特性：交互性同時(shí)性獨(dú)立性及時(shí)性（4）操作系統(tǒng)有哪幾大特征？它的最基本特征是什么？特征：并發(fā)性虛擬性共享性異步性最基本特征并發(fā)性（5）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與分布式操作系統(tǒng)的關(guān)鍵區(qū)別是什么？（1）分布性。分布式操作系統(tǒng)的處理和控制功能均為分布式的；而網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)雖具分布處理功能，但其控制功能卻是集中在某個(gè)或某些主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，即集中式控制方式。

（2）并行性。分布式操作系統(tǒng)具有任務(wù)分配功能，可將多個(gè)任務(wù)分配到多個(gè)處理單元上，使這些任務(wù)并行執(zhí)行，從而加速了任務(wù)的執(zhí)行；而網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)通常無任務(wù)分配功能，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)用戶的一個(gè)或多個(gè)任務(wù)通常都在本地計(jì)算機(jī)上處理。

（3）透明性。分布式操作系統(tǒng)通常能很好地隱藏系統(tǒng)內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。包括對(duì)象的物理位置、并發(fā)控制和系統(tǒng)故障等對(duì)用戶都是透明的。例如，當(dāng)用戶要訪問某個(gè)文件時(shí)，只需提供文件名而無須知道（所要訪問的對(duì)象）它是駐留在那個(gè)站點(diǎn)上，即可對(duì)它進(jìn)行訪問，以即具有物理位置的透明性。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的透明性則主要指操作實(shí)現(xiàn)上的透明性。例如，當(dāng)用戶要訪問服務(wù)器上的文件時(shí)，只需發(fā)出相應(yīng)的文件存取命令，而無需了解對(duì)該文件的存取是如何實(shí)現(xiàn)的。

（4）共享性。分布式操作系統(tǒng)支持系統(tǒng)中所有用戶對(duì)分布在各個(gè)站點(diǎn)上的軟硬件資源的共享和透明方式訪問。而網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)所提供的資源共享功能僅局限于主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中資源，對(duì)于其它機(jī)器上的資源通常僅有使用該機(jī)的用戶獨(dú)占。

（5）健壯性。分布式操作系統(tǒng)由于處理和控制功能的分布性而具有較好的可用性和可靠性，即健壯性。而網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)由于控制功能的集中式特點(diǎn)而使系統(tǒng)重構(gòu)功能較弱，且具有潛在的不可靠性。4．綜合應(yīng)用題有3個(gè)程序A、B、C在系統(tǒng)中單獨(dú)處理占用的CPU時(shí)間和I/O設(shè)備時(shí)間如下表所示：程序ACPU20msIO230msCPU30msIO220msCPU30msIO120ms程序BIO230msCPU30msIO140msCPU30msIO120ms程序CIO120msCPU50msIO130msCPU20msIO230ms假定在具有2個(gè)CPU為X和Y的多機(jī)系統(tǒng)中，以多道程序設(shè)計(jì)方式，按如下條件執(zhí)行上述3個(gè)程序，條件如下：（1）X和Y運(yùn)算速度相同，整個(gè)系統(tǒng)可以同時(shí)執(zhí)行2個(gè)程序，并且在并行處理程序時(shí)速度也不下降。（2）X的優(yōu)先級(jí)比Y高，即當(dāng)X、Y均能執(zhí)行程序時(shí)，由X去執(zhí)行。（3）當(dāng)多個(gè)程序同時(shí)請(qǐng)求CPU或I/O設(shè)備時(shí)，按程序A、B、C的次序分配所請(qǐng)求的資源。（4）除非請(qǐng)求輸入輸出，否則執(zhí)行中的程序不會(huì)被打斷，也不會(huì)把控制轉(zhuǎn)給別的CPU。而且因輸入輸出而中斷的程序再重新執(zhí)行時(shí)，不一定仍在同一CPU上執(zhí)行。（5）控制程序的介入時(shí)間可忽略不計(jì)。（6）程序A、B、C同時(shí)開始執(zhí)行。求：（1）程序A、B、C同時(shí)開始執(zhí)行到執(zhí)行完畢為止的時(shí)間。（2）X和Y的使用時(shí)間。程序運(yùn)行情況如下圖所示：I/O2I/O213014015017018011010090200306070單位：msCPUXCPUYI/O1程序A程序B程序C由上圖可以看出（1）A170msB150msC180ms(2)X的使用時(shí)間120msY的使用時(shí)間90ms題21．單項(xiàng)選擇題（1）用戶使用操作系統(tǒng)通常有3種手段，它們是終端命令、系統(tǒng)調(diào)用命令和。A、計(jì)算機(jī)高級(jí)指令B、作業(yè)控制語言C、宏命令D、匯編語言（2）系統(tǒng)調(diào)用的目的是。A、請(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù)B、終止系統(tǒng)服務(wù)C、申請(qǐng)系統(tǒng)資源D、釋放系統(tǒng)資源（3）在批處理系統(tǒng)中，用戶使用對(duì)作業(yè)的各種可能的控制要求進(jìn)行控制。 A、命令驅(qū)動(dòng) B、訪管指令 C、系統(tǒng)調(diào)用 D、作業(yè)說明書（4）適合于交互式終端用戶來說明作業(yè)加工步驟的手段是。A、匯編語言B、高級(jí)語言C、作業(yè)控制語言D、系統(tǒng)功能調(diào)用E、操作控制命令(1)B(2)A(3)D(4)E2．填空題（1）操作系統(tǒng)代碼在核心態(tài)下運(yùn)行，用戶一般程序在用戶態(tài)下運(yùn)行。（2）當(dāng)用戶程序要調(diào)用系統(tǒng)服務(wù)時(shí)，需要通過一條專門的指令來完成從用戶態(tài)到核心態(tài)的切換，這條指令稱為訪管指令。（3）操作系統(tǒng)為批處理用戶提供作業(yè)控制語言，為分時(shí)用戶提供聯(lián)機(jī)命令來說明作業(yè)加工步驟。（4）作業(yè)控制語言是由一些的語句組成的。（5）批處理控制方式也可以稱為脫機(jī)控制方式，交互式控制方式也可以稱為聯(lián)機(jī)控制方式。（6）在批處理系統(tǒng)中，用戶提交作業(yè)時(shí)必須同時(shí)提交用作業(yè)控制語言編寫的作業(yè)說明書來說明對(duì)作業(yè)的控制意圖。3．名詞解釋（1）作業(yè)控制級(jí)接口。用戶通過鍵盤命令或作業(yè)控制命令，對(duì)程序進(jìn)行控制（2）程序級(jí)接口。系統(tǒng)調(diào)用或稱應(yīng)用程序接口（3）用戶態(tài)。用戶程序工作的狀態(tài)（4）核心態(tài)。把系統(tǒng)程序工作的狀態(tài)（5）特權(quán)指令。只允許在核心態(tài)下使用的指令（6）訪管指令。用戶要使用I/O設(shè)備，必須在核心態(tài)下使用（7）系統(tǒng)調(diào)用。用戶在程序中調(diào)用操作系統(tǒng)所提示的一些子功能4．簡(jiǎn)答題（1）在用戶和操作系統(tǒng)之間，通常提供了哪幾種類型的接口？它們的主要功能是什么？控制級(jí)接口：用戶通過鍵盤命令或作業(yè)控制命令對(duì)程序進(jìn)行控制程序級(jí)接口：系統(tǒng)調(diào)用（2）什么是作業(yè)、作業(yè)步、作業(yè)流？作業(yè)：用戶一次請(qǐng)求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為其完成任務(wù)所進(jìn)行工作的總和作業(yè)步：作業(yè)的每一步驟稱為作業(yè)步作業(yè)流：作業(yè)步控制流程（3）命令驅(qū)動(dòng)方式中命令的一般格式是什么？主要有哪幾種命令類型？一般格式：COMMANDarg1,arg2…….,argn[option1,option2,….,optionm]類型：1.系統(tǒng)訪問命令2.編輯和文件管理命令3.編譯，匯編和連續(xù)指令4.調(diào)試命令5.維護(hù)管理命令6.其它命令（4）什么是特權(quán)指令？為什么要把指令分為特權(quán)指令和非特權(quán)指令？特權(quán)指令：只允許在核心態(tài)下使用的指令稱為特權(quán)指令非特權(quán)指令：特權(quán)指令以外的指令，它們的執(zhí)行不影響其它用戶及系統(tǒng)（5）說明以下各條指令是特權(quán)指令還是非特權(quán)指令。1）啟動(dòng)打印機(jī)；2）結(jié)束進(jìn)程；3）計(jì)算e的n次方；4）清內(nèi)存5）讀時(shí)鐘6）修改指令地址寄存器內(nèi)容。12456特權(quán)指令3非特權(quán)指令（6）系統(tǒng)調(diào)用分為哪幾類？它們各有什么作用？一部分功能是系統(tǒng)自身所需要的，另一部分功能是作為服務(wù)提供給用戶的（7）一個(gè)圖形窗口通常由哪幾部分組成？程序圖標(biāo)，組圖標(biāo)和應(yīng)用程序項(xiàng)圖標(biāo)

習(xí)題31．單項(xiàng)選擇題（1）進(jìn)程創(chuàng)建原語的任務(wù)是。A、為進(jìn)程編制程序B、為進(jìn)程建立PCB表C、為進(jìn)程分配CPUD、為進(jìn)程分配所需的各種資源（2）進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麘B(tài)的原因可能是。A、I/O事件發(fā)生B、I/O事件完成 C、時(shí)間片到D、某個(gè)進(jìn)程被喚醒（3）進(jìn)程由執(zhí)行態(tài)變化到就緒態(tài)的可能原因是。 A、等待的事件發(fā)生B、高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程到來 C、I/O完成D、等待某事件的發(fā)生（4）進(jìn)程在執(zhí)行過程中，其狀態(tài)總是在不停地發(fā)生變化，下面關(guān)于進(jìn)程狀態(tài)變化的說法正確的是。進(jìn)程一旦形成，首先進(jìn)入的是運(yùn)行狀態(tài)在分時(shí)系統(tǒng)中，一個(gè)正在運(yùn)行的進(jìn)程的時(shí)間片如果終結(jié)，該進(jìn)程將轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)一個(gè)進(jìn)程必須經(jīng)過進(jìn)程的三個(gè)基本狀態(tài)才能結(jié)束三種進(jìn)程狀態(tài)是進(jìn)程運(yùn)行過程中的基本狀態(tài)，進(jìn)程可能同時(shí)處于某幾種狀態(tài)中（5）進(jìn)程的上下文是執(zhí)行活動(dòng)全過程的靜態(tài)描述，它在時(shí)切換。系統(tǒng)調(diào)度新進(jìn)程占有CPU時(shí)進(jìn)程因等待某一事件的發(fā)生而由運(yùn)行態(tài)轉(zhuǎn)為阻塞態(tài)時(shí)進(jìn)程由阻塞態(tài)轉(zhuǎn)為就緒態(tài)時(shí)作業(yè)因完成而撤出時(shí)（6）以下進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中，是不可能的。A、運(yùn)行態(tài)就緒態(tài)B、運(yùn)行態(tài)阻塞態(tài)C、阻塞態(tài)運(yùn)行態(tài)D、阻塞態(tài)就緒態(tài)（7）同一程序運(yùn)行在不同的數(shù)據(jù)集上，創(chuàng)建了的進(jìn)程。 A、相同B、不同C、同步D、互斥（8）進(jìn)程調(diào)度是從中選擇一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入處理器中運(yùn)行。 A、就緒隊(duì)列B、阻塞隊(duì)列C、提交隊(duì)列D、后備隊(duì)列（1）B（2）A（3）B（4）B（5）A（6）C（7）B（8）A2．填空題（1）一個(gè)進(jìn)程獲得了除CPU外的一切資源，則稱此進(jìn)程處于就緒態(tài)。（2）一個(gè)進(jìn)程由于等待某一事件的發(fā)生而暫時(shí)停止運(yùn)行，這時(shí)即使把CPU分配給進(jìn)程也無法運(yùn)行，則稱該進(jìn)程處于阻塞態(tài)。（3）在一個(gè)只有一個(gè)CPU的系統(tǒng)中，假如某時(shí)刻該系統(tǒng)中有10個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，在略去調(diào)度時(shí)間所占用時(shí)間的前提下，則：1）這時(shí)刻系統(tǒng)中處于運(yùn)行態(tài)的進(jìn)程最多有1個(gè)，最少有0個(gè)。2）這時(shí)刻系統(tǒng)中處于就緒態(tài)的進(jìn)程最多有9個(gè)，最少有0個(gè)。3）這時(shí)刻系統(tǒng)中處于阻塞態(tài)的進(jìn)程最多有10個(gè)，最少有0個(gè)。（4）操作系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程的控制是根據(jù)PCB來進(jìn)行的，對(duì)進(jìn)程的管理是通過PCB來實(shí)現(xiàn)的。3．基本概念的解釋和辨析（1）進(jìn)程和程序a.進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，程序是靜態(tài)的b.進(jìn)程是暫時(shí)的，程序是永久的c.進(jìn)程與程序的組合結(jié)構(gòu)不同（2）進(jìn)程和作業(yè)一個(gè)正在執(zhí)行的進(jìn)程稱為作業(yè)，作業(yè)可包含一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程（3）進(jìn)程和線程a.地址空間資源：不同的進(jìn)程地址空間是相互獨(dú)立的，而統(tǒng)一進(jìn)程的各線程共享同一地址空間b.并發(fā)性：引入線程的操作系統(tǒng)中，不僅進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而且一個(gè)進(jìn)程的多個(gè)線程之間亦可并發(fā)執(zhí)行c.通信關(guān)系：進(jìn)程間的通信必須使用操作系統(tǒng)提供的進(jìn)程間的tongxinjizhi，而統(tǒng)一進(jìn)程的各線程間可以通過直接讀寫進(jìn)程端來進(jìn)行通信d.切換速度：操作系統(tǒng)的進(jìn)程獨(dú)占自己的虛擬空間，調(diào)度進(jìn)程時(shí)，系統(tǒng)必須交換地址空間，因而進(jìn)程切換時(shí)間長（4）原語和系統(tǒng)調(diào)用原語：把在核心態(tài)下執(zhí)行的某些具有特定功能的程序段稱為原語系統(tǒng)調(diào)用：內(nèi)核提供一系列具備預(yù)定功能的內(nèi)核函數(shù)，通過一組稱為系統(tǒng)調(diào)用的借口呈現(xiàn)給用戶。（5）內(nèi)核和微內(nèi)核內(nèi)核：操作系統(tǒng)的這一常駐內(nèi)存部分稱為內(nèi)核微內(nèi)核：內(nèi)核的精簡(jiǎn)版本，在很小的內(nèi)存空間內(nèi)增加移植性，提供模塊化設(shè)計(jì)，以使安裝用戶不同的接口。（6）用戶級(jí)線程和核心級(jí)線程用戶級(jí)線程的管理過程全由用戶程序完成，在這樣的系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)核心只對(duì)進(jìn)程進(jìn)行管理核心級(jí)線程由操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行管理。操作系統(tǒng)內(nèi)核為應(yīng)用程序提供相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用和應(yīng)用程序接口API，供用戶程序創(chuàng)建執(zhí)行撤銷線程。4．綜合題（1）某系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖3．16所示，請(qǐng)說明：1）引起各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型原因有哪些？運(yùn)行態(tài)→就緒態(tài)時(shí)間片到或被更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程搶占就緒態(tài)→運(yùn)行態(tài)被調(diào)度運(yùn)行態(tài)→阻塞態(tài)等待某一事件的發(fā)生而事件未發(fā)生阻塞態(tài)→就緒態(tài)等待的事件已發(fā)生43214321行圖3．16某系統(tǒng)進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖3）如圖3．16，說明是否會(huì)發(fā)生下述因果轉(zhuǎn)換：2→1會(huì)，在搶占式調(diào)度的情況下，更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程到達(dá)3→2會(huì)，一個(gè)正在運(yùn)行的進(jìn)程因等待某一事件的發(fā)生而轉(zhuǎn)入阻塞態(tài)，而就緒隊(duì)列中有進(jìn)程在等待運(yùn)行4→1不會(huì)（2）有一個(gè)單向鏈接的進(jìn)程PCB隊(duì)列，它的隊(duì)首由系統(tǒng)指針指出，隊(duì)尾進(jìn)程鏈接指針為0。分別畫出一個(gè)進(jìn)程從隊(duì)首入隊(duì)和隊(duì)尾入隊(duì)的流程圖。（3）掛起狀態(tài)和阻塞狀態(tài)有何區(qū)別？在具有掛起操作的系統(tǒng)中，進(jìn)程的狀態(tài)有哪些？如何變遷？被掛起進(jìn)程處于靜止?fàn)顟B(tài)，不能參與競(jìng)爭(zhēng)CPU，直到被激活，但被掛起進(jìn)程可能并不缺少資源；而阻塞進(jìn)程是由于等待某一事件的發(fā)生，處于缺乏資源的狀態(tài)。（4）在創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)需要完成的主要工作是什么？在撤消一個(gè)進(jìn)程時(shí)需要完成的主要工作又是什么？創(chuàng)建進(jìn)程的主要工作是為被創(chuàng)建進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)PCB，并填入相應(yīng)的初始值。并把該進(jìn)程插入就緒隊(duì)列。撤消該進(jìn)程的所有子孫進(jìn)程。在撤消的過程中，被撤消進(jìn)程的所有系統(tǒng)資源（內(nèi)存、外設(shè)）應(yīng)全部釋放出來歸還給系統(tǒng)，并將它們從所有隊(duì)列中移出。如果被撤消進(jìn)程正在處理器上運(yùn)行，則要調(diào)用進(jìn)程調(diào)度程序?qū)⑻幚砥鞣峙浣o其它進(jìn)程。（5）什么是可再入程序？其有何特性？能被多個(gè)程序同時(shí)調(diào)用的程序。它具有以下性質(zhì)：它是純代碼的，即它在執(zhí)行過程中不改變自身代碼，通常由指令和常量等程序邏輯中的不變部分組成；調(diào)用它的各程序應(yīng)提供工作區(qū)，用以存放隨著程序執(zhí)行將發(fā)生變化的部分，諸如程序中的數(shù)組、變量和通用存儲(chǔ)器內(nèi)的信息。（6）在使用線程的系統(tǒng)中，是每個(gè)線程有一個(gè)堆棧還是每個(gè)進(jìn)程有一個(gè)堆棧？說明原因。（7）線程通常有哪些狀態(tài)？為了管理線程，操作系統(tǒng)一般提供哪些原語？線程狀態(tài)：就緒態(tài)，運(yùn)行態(tài)，阻塞態(tài)原語：派生，阻塞，激活

習(xí)題41．單項(xiàng)選擇題（1）要避免出現(xiàn)與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤，對(duì)若干進(jìn)程的相關(guān)臨界區(qū)的管理應(yīng)滿足以下除外的要求。一次最多讓一個(gè)進(jìn)程在臨界區(qū)中執(zhí)行任何一個(gè)進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行的進(jìn)程必須在有限時(shí)間內(nèi)退出臨界區(qū)避免進(jìn)程進(jìn)入相關(guān)臨界區(qū)不能強(qiáng)迫一個(gè)進(jìn)程無限期地等待進(jìn)入它的臨界區(qū)（2）有三個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3共享同一個(gè)程序段，而每次最多允許兩個(gè)進(jìn)程進(jìn)入該程序段，則信號(hào)量S的初值為。A、0B、1C、2D、3（3）在操作系統(tǒng)中wait、signal操作是一種。A、機(jī)器指令B、系統(tǒng)調(diào)用命令 C、作業(yè)控制命令D、低級(jí)進(jìn)程通信（4）用signal操作喚醒一個(gè)進(jìn)程時(shí)，被喚醒進(jìn)程的狀態(tài)應(yīng)變成狀態(tài)。 A、等待B、運(yùn)行C、就緒D、完成(5)用信箱實(shí)現(xiàn)并發(fā)進(jìn)程間的通信需要兩個(gè)基本的通信原語，它們是。A、wait原語和signal原語B、send原語和receive原語 C、R（S）和W（S）D、以上都不是 （6）用來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步與互斥的wait，signal操作，實(shí)際上是的過程。 A、一個(gè)可被中斷B、一個(gè)不可被中斷 C、兩個(gè)可被中斷D、兩個(gè)不可被中斷（1）C（2）C（3）D（4）C（5）B（6）D2．填空題（1）臨界資源是一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源，臨界區(qū)是訪問臨界資源的那段代碼。（2）信號(hào)量s>0時(shí)，表示資源的空閑數(shù)量；當(dāng)s=0時(shí)，表示資源已經(jīng)耗盡，但沒有進(jìn)程在等待；若s<0，則表示有|s|個(gè)進(jìn)程在等待。（3）設(shè)計(jì)進(jìn)程同步機(jī)制的準(zhǔn)則有空閑讓進(jìn)、忙則等待、有限等待和讓權(quán)等待。3.基本概念解釋和辨析（1）同步與互斥。同步：散布在不同進(jìn)程之間的若干程序片段，按規(guī)定的先后次序來運(yùn)行互斥：散布在不同進(jìn)程之間的若干程序片段，當(dāng)某個(gè)進(jìn)程運(yùn)行其中一個(gè)程序片段時(shí)，其他進(jìn)程就不能運(yùn)行它們之中的任一程序片段，只能等到該進(jìn)程運(yùn)行完這個(gè)程序片段后才可運(yùn)行。（2）臨界資源與臨界區(qū)。臨界資源：臨界資源是一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的共享資源臨界區(qū)：每個(gè)進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序（3）高級(jí)通信與低級(jí)通信。低級(jí)通信：由于進(jìn)程互斥與同步交換的信息量較少，每次通信傳遞的信息量固定且效率較低高級(jí)通信：進(jìn)程之間以較高的效率傳送大量數(shù)據(jù)的通信方式（4）直接通信與間接通信。直接通信：需要通信中，需要通信的每個(gè)進(jìn)程必須直接指明通信的接收方式或發(fā)送方間接通信：消息和發(fā)送的信息通過信箱進(jìn)行。進(jìn)程可以把消息放置其中取走。4．論述題（1）什么是“忙等待”？如何克服“忙等待”？如果在單處理器系統(tǒng)中，一個(gè)進(jìn)程試圖進(jìn)入處于“忙”狀態(tài)的臨界區(qū)，則該進(jìn)程只能不斷測(cè)試臨界區(qū)的狀態(tài)，這就是“忙等待”。讓試圖進(jìn)入“忙”狀態(tài)的臨界區(qū)的進(jìn)程“睡眠”等待，由釋放資源的進(jìn)程將其喚醒，便可克服“忙等待”的缺點(diǎn)。（2）在解決進(jìn)程互斥時(shí)，如果TS指令的執(zhí)行可以中斷，則會(huì)出現(xiàn)什么情況？而如果wait、signal的執(zhí)行可分割，又會(huì)出現(xiàn)什么情況？如果wait可被分割，則可能破壞“空閑讓進(jìn)”準(zhǔn)則。如s.value=1，進(jìn)程A執(zhí)行wait操作，進(jìn)行s.value--，s.value的值為0；如果此時(shí)被中斷，進(jìn)程B執(zhí)行wait操作，進(jìn)行s.value--，s.value的值為-1，則進(jìn)程B將被阻塞；此時(shí)進(jìn)程A恢復(fù)中斷，由于s.value的值為-1，也將被阻塞，從而破壞了“空閑讓進(jìn)”準(zhǔn)則。如果signal可被分割，也有可能破壞“空閑讓進(jìn)”準(zhǔn)則。如s.value=-1，進(jìn)程C在等待s資源，進(jìn)程A執(zhí)行signal操作，進(jìn)行s.value++，s.value的值為0；如果此時(shí)被中斷，進(jìn)程B執(zhí)行signal操作，進(jìn)行s.value++，s.value的值為1，進(jìn)程B不會(huì)喚醒進(jìn)程C；此時(shí)進(jìn)程A恢復(fù)中斷，由于s.value的值為1，也不會(huì)喚醒進(jìn)程C，從而破壞了“空閑讓進(jìn)”準(zhǔn)則。（3）使用parbegin改寫下面的表達(dá)式以獲得最大程度的并行性。(3*a*b+4)/(c+d)**(e-f)typedefFan_TypeDataType;Fan_Typex;Fan_TypeP1(){ return(3*a*b+4);}Fan_TypeP2(){ return(c+d);}Fan_TypeP3(){ return(e-f);}voidmain(){ Fan_Typea,b,c;parbegin(a=P1,b=P2,c=P3); xa/b**c;}（4）設(shè)有幾個(gè)進(jìn)程共享一互斥段，對(duì)于如下兩種情況：（1）每次只允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)；（2）最多允許m個(gè)進(jìn)程(m<n)同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)。所采用的信號(hào)量是否相同？信號(hào)量值的變化范圍如何？(1)信號(hào)量值的變化范圍為s.value<=1;(2)信號(hào)量值的變化范圍為s.value<=m;（5）下面是兩個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程，它們能正確執(zhí)行嗎？若不能正確執(zhí)行，請(qǐng)舉例說明，并改正之（x是公共變量）。voidP1(){ inty,z; x=1; y=0; if(x>=1)y=y+1;z=y; } voidP2() { intt,u; x=0; t=0; if(x<1)t=t+z; u=t; } voidmain() { parbegin(P1(),P2()); }不能正確執(zhí)行。如進(jìn)程P1執(zhí)行過程中不被中斷，進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束后x,y,z的值均為1；但若進(jìn)程P1執(zhí)行到y(tǒng)=0時(shí)被中斷，進(jìn)程P2執(zhí)行完畢后x的值為0，則P1恢復(fù)中斷后獲得的結(jié)果為x,y,z的值均為0，從而發(fā)生與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤。structsemaphores;s.value=1; voidP1(){ inty,z; wait(s); x=1; y=0; if(x>=1)y=y+1; z=y; signal(s); } voidP2() { intt,u; wait(s); x=0; t=0; if(x<1)t=t+z; u=t; signal(s); } voidmain() { parbegin(P1(),P2()); }（6）共享存儲(chǔ)區(qū)通信是如何實(shí)現(xiàn)的？（7）假設(shè)某系統(tǒng)未直接提供信號(hào)量機(jī)制，但提供了進(jìn)程通信工具。如果某程序希望使用關(guān)于信號(hào)量的wait、signal操作，那么該程序應(yīng)如何利用通信工具模擬信號(hào)量機(jī)制？要求說明如何用send/receive操作及消息表示wait/signal操作及信號(hào)量。5．應(yīng)用題（1）有三個(gè)并發(fā)進(jìn)程R、W1和W2，共享兩個(gè)各可存放一個(gè)數(shù)的緩沖區(qū)B1、B2。進(jìn)程R每次從輸入設(shè)備讀入一個(gè)數(shù)，若讀入的是奇數(shù)，則將它存入B1中，若讀入的是偶數(shù)，將它存入B2中；當(dāng)B1中有數(shù)，由進(jìn)程W1將其打印輸出；當(dāng)B2中有數(shù)，進(jìn)程W2將其打印輸出。試編寫保證三者正確工作的程序。structsemaphoneB1_Empty,B1_Full,B2_Empty,B2_Full;B1_Empty.value=1;B1_Full.value=0;B2_Empty.value=1;B2_Full.value=0;voidR(){ inta; While(1){ readanumbera; if(a%2==1) { wait(B1_Empty);putainB1;signal(B1_Full); } else { wait(B2_Empty);putainB2;signal(B2_Full); } } } voidW1() { while(1) { wait(B1_Full); printanumberfromB1; signal(B1_Empty); } } voidW2() { while(1) { wait(B2_Full); printanumberfromB2; signal(B2_Empty); } } voidmain() { parbegin(R(),W1(),W2()); }（2）8個(gè)協(xié)作的任務(wù)A、B、C、D、E、F、G、H分別完成各自的工作。它們滿足下列條件：任務(wù)A必須領(lǐng)先于任務(wù)B、C和E；任務(wù)E和D必須領(lǐng)先于任務(wù)F；任務(wù)B和C必須領(lǐng)先與任務(wù)D；而任務(wù)F必須領(lǐng)先于任務(wù)G和H。試寫出并發(fā)程序，使得在任何情況下它們均能正確工作。（3）多個(gè)進(jìn)程共享一個(gè)文件，其中只讀文件的稱為讀者，只寫文件的稱為寫者。讀者可以同時(shí)讀，但寫者只能獨(dú)立寫。問：1）說明進(jìn)程間的制約關(guān)系，應(yīng)設(shè)置哪些信號(hào)量？2）用wait、signal操作寫出其同步程序。3）修改上述算法，使得它對(duì)寫者優(yōu)先，即一旦有寫者到達(dá)，后續(xù)的讀者必須等待。而無論是否有讀者在讀文件。見教材“讀者-寫者問題”（4）桌上有一空盤，可放一只水果。爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放桔子；兒子專等吃盤中的桔子；女兒專等吃盤中的蘋果。規(guī)定一次只能放一只水果，試寫出爸爸、兒子、女兒正確同步的程序。structsemaphoneplate,apple,orange;plate.value=1;apple.value=0;orange.value=0;voidfather(){ while(1){ prepareanappleororange; wait(plate); puttheappleororangeinplate; if(Apple)signal(apple);//如果放的是蘋果 elsesignal(orange);//如果放的是桔子} } voidson() { while(1) { wait(orange); getanorangefromtheplate; signal(plate); } } voiddaughter() { while(1) { wait(apple); getanapplefromtheplate; signal(plate); } } Voidmain() （5）三個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3互斥使用一個(gè)包含N（N>0）個(gè)單元的緩沖區(qū)。P1每次用procuce（）生成一個(gè)正整數(shù)并用put（）送入緩沖區(qū)某一空單元中；P2每次用getodd（）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)；P3每次用geteven（）從該緩沖區(qū)中取出一個(gè)偶數(shù)并用counteven（）統(tǒng)計(jì)偶數(shù)個(gè)數(shù)。請(qǐng)用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)這三個(gè)進(jìn)程的同步與互斥活動(dòng)，并說明所定義的信號(hào)量的含義。要求用偽代碼描述（2009年全國碩士研究生入學(xué)考試題）。structsemaphonefull_odd,full_even,mutex,empty;full_odd.value=0;full_even.value=0;mutex.value=1;empty.value=N;voidP1(){ intX; while(1){ X=produce(); wait(empty); wait(mutex); put(); if(X%2==0)signal(full_even); elsesignal(full_odd); signal(mutex);} } voidP2() { wait(full_odd); wait(mutex); getodd(); countodd()=countodd()+1; signal(empty); signal(mutex); } voidP3() { wait(full_even); wait(mutex); geteven(); counteven()=counteven()+1; signal(empty); signal(mutex); } voidmain() { parbegin(P1(),P2(),P3()); }（6）放小球問題：一個(gè)箱子里只有白色和黑色兩種小球，且數(shù)量足夠多。現(xiàn)在需要從中取出一些小球放入一個(gè)袋子中。約定：1）一次只能放入一個(gè)小球；2）白球的數(shù)量至多只能比黑球少N個(gè)，至多只能比黑球多M個(gè)（M，N為正整數(shù)）。請(qǐng)用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步與互斥。structsemaphonemutex1,mutex2;intblack=0,white=0;mutex1.value=1;mutex2.value=1;voidput(){ while(1) { wait(mutex1);getablackballorwhiteballfromthebox;signal(mutex1);wait(mutex2); if(Black)//如果取到的是黑球 if(black-white<N) { black++; puttheblackballinbag; } else//如果取到的是白球 if((white-black<M) { white++; putthewhiteballinbag; } signal(mutex2); }}voidmain(){ parbegin(put());}

習(xí)題51．單項(xiàng)選擇題（1）當(dāng)作業(yè)進(jìn)入完成狀態(tài)時(shí)，操作系統(tǒng)。將刪除該作業(yè)并收回其所占資源，同時(shí)輸出結(jié)果將該作業(yè)的控制塊從當(dāng)前作業(yè)隊(duì)列中刪除，收回其所占資源，并輸出結(jié)果將收回該作業(yè)所占資源并輸出結(jié)果將輸出結(jié)果并刪除內(nèi)存中的作業(yè)（2）批處理作業(yè)是被成批存入，以等待作業(yè)調(diào)度選擇。 A、輸入井B、輸出井C、映象區(qū)D、內(nèi)存（3）一種即有利于短作業(yè)又兼顧長作業(yè)的作業(yè)調(diào)度算法是。A、最高響應(yīng)比優(yōu)先B、先來先服務(wù) C、短作業(yè)優(yōu)先D、均衡調(diào)度（4）在批處理系統(tǒng)中，周轉(zhuǎn)時(shí)間是。A、作業(yè)運(yùn)行時(shí)間B、作業(yè)等待時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間之和 C、作業(yè)的相對(duì)等待時(shí)間D、作業(yè)被調(diào)度進(jìn)入內(nèi)存到運(yùn)行完畢的時(shí)間（5）在操作系統(tǒng)中，作業(yè)處于狀態(tài)時(shí)，已處于進(jìn)程管理之下。 A、提交B、后備C、運(yùn)行D、完成 （6）在作業(yè)調(diào)度中，若采用優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，為了盡可能使處理器和外部設(shè)備并行工作，有如下三個(gè)作業(yè)：J1以計(jì)算為主，J2計(jì)算和輸入輸出兼顧，J3以輸入輸出為主，則它們的優(yōu)先級(jí)從高到低的排列順序是。 A、J1，J2，J3B、J2，J3，J1C、J2，J3，J1D、J3，J1，J2 （7）一個(gè)作業(yè)被成功調(diào)度后，系統(tǒng)為其創(chuàng)建相應(yīng)的進(jìn)程，該進(jìn)程的初始狀態(tài)是。 A、執(zhí)行態(tài)B、阻塞態(tài)C、就緒態(tài)D、等待訪問設(shè)備態(tài)（1）B（2）A（3）A（4）B（5）B2．填空題（1）作業(yè)調(diào)度是從處于后備狀態(tài)的隊(duì)列中選取適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)投入運(yùn)行。從作業(yè)提交給系統(tǒng)到作業(yè)完成的時(shí)間間隔叫做周轉(zhuǎn)時(shí)間。等待時(shí)間是指作業(yè)從進(jìn)入后備隊(duì)列到被調(diào)到程序中的時(shí)間間隔。假定把下列四個(gè)作業(yè)同時(shí)提交系統(tǒng)并進(jìn)入后備隊(duì)列，當(dāng)使用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法時(shí)，單道環(huán)境下，四個(gè)作業(yè)的平均等待時(shí)間是4.25小時(shí)，平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是8.75小時(shí)；當(dāng)使用高優(yōu)先數(shù)優(yōu)先的調(diào)度算法時(shí)，作業(yè)的平均等待時(shí)間是5.75小時(shí)，平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是10.25小時(shí)。作業(yè)所需運(yùn)行時(shí)間（小時(shí)）優(yōu)先數(shù)124259381437 （2）在一個(gè)具有分時(shí)兼批處理的系統(tǒng)中，總是優(yōu)先調(diào)度分時(shí)作業(yè)。 3．簡(jiǎn)答題（1）什么是分層次調(diào)度？在分時(shí)系統(tǒng)中有作業(yè)調(diào)度的概念嗎？如果沒有，為什么？分層次調(diào)度：為了提高進(jìn)程的利用率，在有些操作系統(tǒng)中把一部分在內(nèi)存中處于就緒狀態(tài)或阻塞狀態(tài)而在短時(shí)期內(nèi)又得不到執(zhí)行的進(jìn)程換出內(nèi)存，以讓其他作業(yè)的進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)處理器。一般地，按調(diào)度的層次，可將調(diào)度分為3級(jí)：高級(jí)調(diào)度、中級(jí)調(diào)度、低級(jí)調(diào)度（2）作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度的主要功能分別是什么？作業(yè)調(diào)度：主要任務(wù)是從作業(yè)后備隊(duì)列中選擇作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存進(jìn)程調(diào)度：決定就緒隊(duì)列中哪個(gè)進(jìn)程將獲得處理機(jī)并實(shí)際執(zhí)行將處理機(jī)分配給該進(jìn)程的操作（3）作業(yè)調(diào)度的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有哪些？這些性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在任何情況下都能反映調(diào)度策略的優(yōu)劣嗎？調(diào)度性能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)有：平均周轉(zhuǎn)時(shí)間、和平均響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間：從提交第一個(gè)請(qǐng)求到產(chǎn)生第一個(gè)響應(yīng)所用的時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間：從作業(yè)提交到作業(yè)完成的時(shí)間間隔其平均值不能完全反映所有的策略有劣（4）為什么說多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法能較好地滿足各類用戶的需要？（5）假設(shè)就緒隊(duì)列中有10個(gè)進(jìn)程，系統(tǒng)將時(shí)間片設(shè)為200ms，CPU進(jìn)行進(jìn)程切換要花費(fèi)10ms，試問系統(tǒng)開銷所占的比率約為多少？（6）在批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)中一般常采用哪種調(diào)度算法？批處理系統(tǒng)：FCFS先來先服務(wù)、最短作業(yè)優(yōu)先、最短剩余時(shí)間優(yōu)先、響應(yīng)比最高者優(yōu)先分時(shí)系統(tǒng)：輪轉(zhuǎn)調(diào)度、優(yōu)先級(jí)調(diào)度、多級(jí)隊(duì)列調(diào)度、彩票調(diào)度實(shí)時(shí)系統(tǒng)：?jiǎn)伪嚷收{(diào)度、限期調(diào)度、最少裕度法（7）若在后備作業(yè)隊(duì)列中等待運(yùn)行的同時(shí)有三個(gè)作業(yè)1、2、3，已知它們各自的運(yùn)行時(shí)間為a、b、c，且滿足關(guān)系a<b<c，試證明采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法能獲得最小的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。（8）簡(jiǎn)述UNIXSystemV中進(jìn)程調(diào)度算法的特點(diǎn)。采用動(dòng)態(tài)優(yōu)先數(shù)調(diào)度策略，優(yōu)先數(shù)越大優(yōu)先級(jí)越低。調(diào)度程序從內(nèi)存就緒隊(duì)列中選取優(yōu)先數(shù)最小的進(jìn)程作為上行進(jìn)程3．應(yīng)用題（1）考慮5個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3、P4、P5，它們的創(chuàng)建時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間及優(yōu)先數(shù)如下表所示。規(guī)定進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)越小，優(yōu)先級(jí)越高。試描述在采用下述幾種調(diào)度算法時(shí)各個(gè)進(jìn)程運(yùn)行過程，并計(jì)算采用每種算法時(shí)的進(jìn)程平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。假設(shè)忽略進(jìn)程的調(diào)度時(shí)間。1）先來先服務(wù)調(diào)度算法；2）時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法（時(shí)間片為1ms）；3）非剝奪式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法；4）剝奪式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法。進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)間運(yùn)行時(shí)間（ms）優(yōu)先數(shù)P1033P2265P3441P4652P58241）先來先服務(wù)調(diào)度算法作業(yè)號(hào)進(jìn)入時(shí)間運(yùn)行時(shí)間（ms）開始執(zhí)行時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間P103033P226397P3449139P465131812P582182012平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T＝（3+7+9+12+12）/5=8.6ms平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間W=(3/3+7/6+9/4+12/5+12/2)/5=2.562)時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法當(dāng)時(shí)間片q=1時(shí)，列出下表，找出運(yùn)行序列：時(shí)刻運(yùn)行進(jìn)程排隊(duì)進(jìn)程時(shí)刻運(yùn)行進(jìn)程排隊(duì)進(jìn)程0～1P110～11P5P4P3P21～2P111～12P4P3P2P52～3P2P112～13P3P2P5P43～4P1P213～14P2P5P4P34～5P2P314～15P5P4P3P25～6P3P215～16P4P3P26～7P2P4P316～17P3P2P47～8P4P3P217～18P2P48～9P3P2P5P418～19P49～10P2P5P4P319～20P4作業(yè)號(hào)進(jìn)入時(shí)間運(yùn)行時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間P10344P2261816P3441713P4652014P582157平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T＝（4+16+13+14+7）/5=10.8ms平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間W=(4/3+16/6+13/4+14/5+7/2)/5=2.153)非剝奪式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法作業(yè)號(hào)進(jìn)入時(shí)間運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先數(shù)完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間P103333P226597P3441139P46521812P58242012平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T＝（3+7+9+12+12）/5=8.6ms平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間W=(3/3+7/6+9/4+12/5+12/2)/5=2.5620151382015138430P1P2P3P4P5作業(yè)號(hào)進(jìn)入時(shí)間運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先數(shù)完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間P103333P22652018P344184P4652137P5824157平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T＝（3+18+4+7+7）/5=7.8ms平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間W=(3/3+18/6+4/4+7/5+7/2)/5=1.989．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)的剝奪式調(diào)度算法。下表所示為作業(yè)序列，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。進(jìn)程到達(dá)時(shí)間估計(jì)運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先數(shù)A10：0040分5B10：2030分3C10：3050分4D10：5020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。

習(xí)題61．單項(xiàng)選擇題（1）以下關(guān)于死鎖的必要條件的敘述中錯(cuò)誤的是。A、只要具備了死鎖的必要條件，就一定發(fā)生死鎖現(xiàn)象B、解決死鎖問題可以從死鎖的必要條件出發(fā)C、一旦出現(xiàn)死鎖，處于死鎖狀態(tài)的進(jìn)程一定同時(shí)具備死鎖的必要條件D、死鎖的四個(gè)必要條件之間不是完全獨(dú)立的，但也不是等價(jià)的（2）以下關(guān)于死鎖檢測(cè)的敘述中錯(cuò)誤的是。A、只要檢測(cè)出死鎖（尚未解除），則再申請(qǐng)?jiān)擃愘Y源的進(jìn)程一定會(huì)卷入死鎖B、只要檢測(cè)出死鎖（尚未解除），則使用該類資源的所有進(jìn)程一定卷入了死鎖C、死鎖檢測(cè)方法對(duì)系統(tǒng)資源的分配不加限制，只要有剩余資源就可以分配D、死鎖檢測(cè)中系統(tǒng)需要反復(fù)檢測(cè)各進(jìn)程資源申請(qǐng)和分配情況（3）以下關(guān)于死鎖問題的說法中正確的是。A、死鎖問題是無法解決的，但可以避免B、死鎖的預(yù)防是通過破壞進(jìn)程進(jìn)入不安全狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的C、通過避免死鎖四個(gè)必要條件中的任何一個(gè)就可以實(shí)現(xiàn)死鎖避免D、死鎖的檢測(cè)和解除是配合使用的，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到出現(xiàn)死鎖時(shí)，就通過死鎖解除方法解除死鎖（4）以下關(guān)于系統(tǒng)的安全狀態(tài)的描述中正確的是。A、系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)一定會(huì)發(fā)生死鎖B、系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)可能會(huì)發(fā)生死鎖C、系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時(shí)也可能會(huì)發(fā)生死鎖D、不安全狀態(tài)是死鎖狀態(tài)的一個(gè)特例 （5）資源的靜態(tài)分配算法在解決死鎖問題中用于。 A、死鎖預(yù)防B、死鎖避免C、死鎖檢測(cè)D、死鎖解除 （6）有3個(gè)進(jìn)程共享7個(gè)同類資源，為使系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生死鎖，每個(gè)進(jìn)程最多可以申請(qǐng)個(gè)資源。 A、1B、2C、3D、4（1）A（2）B（3）D（4）B（5）A2．填空題（1）解決死鎖的方法可以有多種，其中死鎖的預(yù)防是通過破壞死鎖的必要條件之一來實(shí)現(xiàn)的，死鎖的避免是通過防止系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的。（2）死鎖的避免，就是通過保持系統(tǒng)處于安全狀態(tài)來避免死鎖，所以每當(dāng)有進(jìn)程提出資源分配請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)分析各進(jìn)程已占資源數(shù)、尚需資源數(shù)和系統(tǒng)中可以分配的剩余資源數(shù)，然后決定是否為當(dāng)前的申請(qǐng)者分配資源。（3）死鎖檢測(cè)要解決兩個(gè)問題，一是判斷系統(tǒng)是否出現(xiàn)了死鎖，二是當(dāng)有死鎖發(fā)生時(shí)怎樣去解除死鎖。（4）為了避免死鎖，可以采用銀行家算法進(jìn)行資源安全分配。（5）系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖，不僅與設(shè)備分配策略有關(guān)，而且與進(jìn)程執(zhí)行的相對(duì)速度有關(guān)。（6）當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)發(fā)生死鎖時(shí)，可采用解除所有死鎖進(jìn)程、逐個(gè)撤銷死鎖進(jìn)程和搶占死鎖進(jìn)程的資源供其它進(jìn)程使用來解除死鎖。3．簡(jiǎn)答題（1）何謂死鎖？給出只涉及一個(gè)進(jìn)程的死鎖例子。兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程無限期地等待永遠(yuǎn)不可能發(fā)生的事件，則稱這些進(jìn)程處于死鎖。列：系統(tǒng)資源不足（2）死鎖預(yù)防和死鎖避免。死鎖預(yù)防：破壞達(dá)成死鎖的必要條件。1破壞互斥條件。2破壞不剝奪條件。3破壞請(qǐng)求與保持條件。4破壞環(huán)路條件死鎖避免：1系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。2銀行家算法避免死鎖。（3）為什么說采用有序資源分配法不會(huì)產(chǎn)生死鎖？各進(jìn)程使用不同的資源，即使一個(gè)進(jìn)程有誤也不會(huì)影響其他進(jìn)程使用資源所以不會(huì)發(fā)生死鎖（4）安全狀態(tài)和不安全狀態(tài)。安全狀態(tài)：系統(tǒng)按順序?yàn)槊總€(gè)進(jìn)程分配所需資源，直到滿足每個(gè)進(jìn)程對(duì)資源的最大需求，使每個(gè)進(jìn)程都可以順利完成。不安全狀態(tài)：系統(tǒng)無法找到安全序列，則系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)4．應(yīng)用題（1）假設(shè)系統(tǒng)由相同類型的m個(gè)資源組成，有n個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程至少請(qǐng)求一個(gè)資源。證明：當(dāng)n個(gè)進(jìn)程最多需要的資源之和小于m+n時(shí)，該系統(tǒng)無死鎖?！痉治觥吭O(shè)ai為第i個(gè)進(jìn)程對(duì)資源的最大需求數(shù)，如果每個(gè)進(jìn)程均獲得了最大需求數(shù)減1個(gè)資源，顯然，此時(shí)系統(tǒng)只要還有1個(gè)資源，就不會(huì)發(fā)生死鎖?！咀C明】根據(jù)以上分析，有：(a1-1)+(a2-1)+…+(ai-1)…+(an-1)≤m-1即a1+a2+…+ai…+an≤m+n-1亦即a1+a2+…+ai…+an<m+n命題得證（2）考慮下列資源分配策略：對(duì)資源的申請(qǐng)和釋放可以在任何時(shí)候進(jìn)行。如果一個(gè)進(jìn)程提出資源請(qǐng)求時(shí)得不到滿足，若此時(shí)無由于等待資源而被阻塞的進(jìn)程，則自己就被阻塞；若此時(shí)已有等待資源而被阻塞的進(jìn)程，則檢查所有由于等待資源而被阻塞的進(jìn)程，如果它們有申請(qǐng)進(jìn)程所需要的資源，則將這些資源取出分配給申請(qǐng)進(jìn)程。1）這種分配策略會(huì)導(dǎo)致死鎖嗎？如果會(huì)，請(qǐng)舉一個(gè)例子；如果不會(huì)，請(qǐng)說明產(chǎn)生死鎖的哪一個(gè)必要條件不成立？2）這種分配方式會(huì)導(dǎo)致某些進(jìn)程的無限等待嗎？為什么？1）不會(huì)，因?yàn)橘Y源集中在了最后一個(gè)申請(qǐng)?jiān)撡Y源而陷入等待的進(jìn)程，條件成熟時(shí)，最后一個(gè)進(jìn)程能夠完成工作，釋放資源給其它進(jìn)程。它破壞了“不可剝奪條件”。2）由于后來進(jìn)程總要?jiǎng)儕Z先到的而處于阻塞狀態(tài)進(jìn)程的資源，因此，先到的進(jìn)程可能由于長期得不到資源而處于無限期等待狀態(tài)。（3）某系統(tǒng)有同類資源m個(gè)，被n個(gè)進(jìn)程共享，請(qǐng)分別討論當(dāng)m>n和m≤n時(shí)每個(gè)進(jìn)程最多可以請(qǐng)求多少個(gè)這類資源，才能使系統(tǒng)一定不會(huì)發(fā)生死鎖？當(dāng)m>n時(shí)，每個(gè)進(jìn)程最多可以請(qǐng)示該類資源數(shù)為INT(m/n)+1當(dāng)m≤n時(shí)，每個(gè)進(jìn)程最多可以請(qǐng)示該類資源數(shù)為1（4）某系統(tǒng)有R1、R2、和R3共3類資源，在T0時(shí)刻P1、P2、P3和P4這4個(gè)進(jìn)程對(duì)資源的占用和需求情況見表6-6，此時(shí)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R1R2R3R1R2R3P1322100P2613411P3314211P4422002問題：1）將系統(tǒng)中各類資源總數(shù)和此刻各進(jìn)程對(duì)資源的需求數(shù)目用向量或矩陣表示出來；2）如果此時(shí)P1和P2均發(fā)出資源請(qǐng)求向量Request(1,0,1)，為了保證系統(tǒng)的安全性，應(yīng)該如何分配資源給這兩個(gè)進(jìn)程？說明你所采用策略的原因。3）如果（2）中兩個(gè)請(qǐng)求立即得到滿足后，系統(tǒng)此刻是否處于死鎖狀態(tài)？1）系統(tǒng)中各類資源總數(shù)向量為（9，3，6）需求矩陣為2）當(dāng)P1和P2均發(fā)出資源請(qǐng)求向量Request(1,0,1)時(shí)，應(yīng)把資源分配給P2，因?yàn)榇藭r(shí)如果把資源分配給P1，則需求矩陣為：而系統(tǒng)可用資源向量為（1，1，1），顯然，系統(tǒng)資源已不足以幫助任何一個(gè)進(jìn)程完成任務(wù)，系統(tǒng)將進(jìn)入不安全狀態(tài)。而把資源分配給P2后，需求矩陣為：而系統(tǒng)可用資源向量為（1，1，1），顯然，存在安全序列<P2，P1，P4，P3>，系統(tǒng)仍然處于安全狀態(tài)。 3）如果（2）中兩個(gè)請(qǐng)求立即得到滿足后，系統(tǒng)此刻處于不安全狀態(tài)，但并不是死鎖狀態(tài)。

習(xí)題71．單項(xiàng)選擇題（1）要把以“0”為參考地址的裝配模塊裝入到以550為起始地址的存儲(chǔ)空間，若采用靜態(tài)重定位，則原程序中的指令“LOAD1455”應(yīng)改為A、LOAD11005B、LOAD1550C、LOAD195D、LOAD1455（2）在動(dòng)態(tài)重定位中，重定位寄存器中裝入的是。A、目標(biāo)模塊裝入的實(shí)際起始地址B、目標(biāo)模塊的相對(duì)基地址C、實(shí)際起始地址加上相對(duì)地址D、實(shí)際起始地址減去目標(biāo)模塊的相對(duì)基地址（3）、在固定分區(qū)存儲(chǔ)管理中，裝入內(nèi)存的所有作業(yè)的相對(duì)地址空間總和內(nèi)存中除操作系統(tǒng)之外的所有空間。A、可以大于B、一定小于C、一般小于D、以上說法都不對(duì)（4）在可變分區(qū)分配方案中，某一作業(yè)完成后，系統(tǒng)將回收其主存空間，并與相鄰空閑區(qū)合并，引起空閑區(qū)數(shù)減一的是。A、無上鄰接空閑區(qū)，也無下鄰接空閑區(qū)B、無上鄰接空閑區(qū)，但有下鄰接空閑區(qū)C、有上鄰接空閑區(qū)，但無下鄰接空閑區(qū)D、有上鄰接空閑區(qū)，也有下鄰接空閑區(qū)（5）可變分區(qū)存儲(chǔ)管理中的移動(dòng)技術(shù)可以。A、縮短訪問周期B、增加主存容量C、集中空閑區(qū)D、加速地址轉(zhuǎn)換（6）采用分頁式存儲(chǔ)管理使處理器執(zhí)行指令的速度。A、有時(shí)提高有時(shí)降低B、降低C、不受影響D、提高（7）在分段式存儲(chǔ)管理中，。A、以段為單位分配內(nèi)存，每段是一個(gè)連續(xù)存儲(chǔ)區(qū)B、段與段之間必定連續(xù)C、段與段之間必定不連續(xù)D、每段是等長的（8）段頁式存儲(chǔ)管理中，邏輯地址的格式一般為。A、段號(hào)段內(nèi)地址B、頁號(hào)段號(hào)段內(nèi)地址C、段號(hào)頁號(hào)頁內(nèi)地址D、頁號(hào)頁內(nèi)地址（1）A（2）D（3）C（4）D（5）C（6）B（7）A2．填空題（1）為了有效地管理計(jì)算機(jī)的內(nèi)存資源，存儲(chǔ)管理應(yīng)具備存儲(chǔ)分配、地址映射、存儲(chǔ)保護(hù)和內(nèi)存擴(kuò)充四大功能。（2）可以把存儲(chǔ)管理方式分為連續(xù)分配方式、離散分配方式和虛擬存儲(chǔ)管理等三種。（3）為了適應(yīng)最佳適應(yīng)算法，空閑分區(qū)表中的空閑分區(qū)要按空閑區(qū)大小的升序進(jìn)行排序；而為了適應(yīng)最壞適應(yīng)算法，空閑分區(qū)表中的空閑分區(qū)要按空閑區(qū)大小的降序進(jìn)行排序。（4）頁式存儲(chǔ)管理中，頁式虛擬地址與內(nèi)存物理地址的映射是由頁表和硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)來完成的。（5）段頁式存儲(chǔ)管理中，虛擬空間的最小單位是頁而不是段。內(nèi)存可以等分成若干個(gè)塊，且每個(gè)段所擁有的程序和數(shù)據(jù)在內(nèi)存中可以分開存放。3．名詞解釋：（1）邏輯地址空間；只一個(gè)源程序在編譯或連接裝配后指令和數(shù)據(jù)所用的所有的相對(duì)地址空閑（2）存儲(chǔ)空間；通過硬件和軟件的綜合來擴(kuò)大用戶可存儲(chǔ)空間（3）地址重定位；一個(gè)邏輯地址空間的程序裝入到物理地址空間時(shí)，由于2個(gè)空間不一致，需要進(jìn)行地址變換，或稱地址映射，既地址重定位（4）靜態(tài)重定位；是在程序執(zhí)行之前進(jìn)行重定位（根據(jù)裝配模塊將要裝入內(nèi)存起始地址，直接修改裝配模塊中的有關(guān)地址的指令）（5）動(dòng)態(tài)重定位。是在程序執(zhí)行期間，每次存儲(chǔ)訪問之前進(jìn)行的。是硬件重定位寄存器。重定位寄存器的內(nèi)容是程序裝入內(nèi)存區(qū)的起始地址減去目標(biāo)模塊的相對(duì)基地址4．簡(jiǎn)答題（1）．存儲(chǔ)管理研究的主要課題是什么？常用的實(shí)存儲(chǔ)管理技術(shù)和虛擬存儲(chǔ)管理技術(shù)（2）請(qǐng)總結(jié)各種存儲(chǔ)管理方式下的重定位的地址轉(zhuǎn)換方法。靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位（3）可變分區(qū)存儲(chǔ)管理中的內(nèi)存分配有哪些算法？試比較其優(yōu)缺點(diǎn)。1421.最先適應(yīng)分配算法3.最佳適應(yīng)分配算法4.最壞適應(yīng)分配算法1.方法優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)先利用內(nèi)存中低址部分的空閑分區(qū)，高址部分的空閑分區(qū)很少被利用，從而保留了高址部分的大空閑區(qū)，為以后到達(dá)的大作業(yè)分配大的內(nèi)存空間創(chuàng)造了條件。缺點(diǎn)是低址部分不斷被劃分，致使留下許多難以利用的，很小的空閑分區(qū)3.方法優(yōu)點(diǎn)是第一次找到的滿足要求的空閑分區(qū)，必然是最佳的。缺點(diǎn)是內(nèi)存利用率是不高4.方法優(yōu)點(diǎn)是在分配后剩余的空閑分區(qū)可能比較大，仍能滿足一般作業(yè)的要求，可供以后使用，從而最大程度地減少系統(tǒng)中不可利用的碎片。缺點(diǎn)是是系統(tǒng)中的空閑分區(qū)比較均勻地減少，工作一段時(shí)間后就不能滿足對(duì)較大空閑分區(qū)的分配要求了。（4）可變分區(qū)的分區(qū)回收有幾種情況？試說明之。1431.回收區(qū)既不與F1相鄰，也不與F2相鄰，在回收區(qū)建立新表，填寫回收區(qū)的始地址和大小，并根據(jù)其起始址與大小，插入到空閑分區(qū)表的適當(dāng)位置。2.回收區(qū)只與插入點(diǎn)的前一個(gè)空閑分區(qū)F1相鄰時(shí)，此時(shí)將兩個(gè)分區(qū)合并不回收新表項(xiàng)3.與F2相鄰4.F1，F(xiàn)2都相鄰（5）簡(jiǎn)述分頁存儲(chǔ)管理的基本原理。147用戶地址被劃分為若干大小的相等區(qū)域稱為頁面，而內(nèi)存空間也相應(yīng)劃分成若干個(gè)物理塊，頁和塊的大小相等，將用戶程序離散地分配到內(nèi)存中的任意一塊中，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的離散分配。（6）請(qǐng)畫出分頁情況下的地址變換過程，并說明頁面尺寸為什么一定要是2的冪？（7）試比較分頁與分段存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)。147分頁存儲(chǔ)管理是從提高內(nèi)存利用率的角度出發(fā)而形成的，沒有考慮用戶需求。分段存儲(chǔ)管理是為滿足用戶要求而形成一種存儲(chǔ)管理方式（8）某作業(yè)大小為8A5H字節(jié)，從內(nèi)存53FH處開始裝載，當(dāng)作業(yè)的相應(yīng)進(jìn)程在CPU上運(yùn)行時(shí)：1）若采用上、下界寄存器保護(hù)，寄存器的值各為多少？如何進(jìn)行保護(hù)？2）若采用基址、限長寄存器保護(hù)，寄存器的值各為多少：如何進(jìn)行保護(hù)？答：1）上界寄存器：53FH；下界寄存器：DE4H。小于上界寄存器，大于下界寄存器的訪問請(qǐng)求為非法。2）基址寄存器：53FH；限長寄存器：8A5H。小于基址寄存器，大于基址寄存器+限長寄存器的訪問請(qǐng)求為非法。（9）試說明在分頁存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，地址變換過程可能會(huì)因?yàn)槟男┰蚨a(chǎn)生中斷？1）越界中斷2）缺頁中斷（10）在分頁存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，某進(jìn)程的頁表如下（表中數(shù)據(jù)為十進(jìn)制）：若頁面大小為2KB，試將虛地址0A3BH和6E1CH變換為物理地址。頁號(hào)物理塊號(hào)01017212364155116872（1）將虛地址0A3BH轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，并從第11位（頁大小為2KB=211B），高位部分為頁號(hào)，低位部分為頁內(nèi)地址：0000101000111011得頁號(hào)為1，查頁表知對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)為7，則物理地址為：0011101000111011即虛地址0A3BH變換為物理地址后為3A3BH。（2）將虛地址6E1CH轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，并從第11位（頁大小為2KB=211B），高位部分為頁號(hào)，低位部分為頁內(nèi)地址：0110111000011100得頁號(hào)為13，查頁表，該進(jìn)程沒有第13頁，產(chǎn)生越界中斷。（11）某分段存儲(chǔ)管理中采用如下段表：段號(hào)段的長度（字節(jié)）內(nèi)存起始地址0380951205252105330036608604501800試回答：1）將虛地址（0，260），（2，200），（4，42）變換為物理地址。2）存取內(nèi)存中的一條指令或數(shù)據(jù)至少要訪問幾次內(nèi)存？1）①虛地址（0，260），查段表知第0段的長度為380，地址合法，物理地址為95+260=355。②虛地址（2，200），查段表知第2段的長度為105，段內(nèi)地址200>段長105，地址非法，產(chǎn)生越界中斷。③虛地址（4，42），查段表知第4段長度為50，地址合法，物理地址為1800+42=1842。 2）存取內(nèi)存中的一條指令或數(shù)據(jù)至少要2次訪問內(nèi)存。（12）比較下述幾種存儲(chǔ)映象技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)：1）直接映象；2）相關(guān)映象；3）直接和相關(guān)相結(jié)合的映象。見教材

習(xí)題8 1．單項(xiàng)選擇題（1）虛擬存儲(chǔ)器是。A、可提高計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的設(shè)備B、容量擴(kuò)大了的主存C、實(shí)際上不存在的存儲(chǔ)器D、可以容納總和容量超過主存容量的多個(gè)作業(yè)同時(shí)運(yùn)行的一個(gè)地址空間（2）在快表（聯(lián)想存儲(chǔ)器）中的頁，其信息。A、一定在內(nèi)存中B、一定在外存中C、在外存和內(nèi)存中D、以上說法都不對(duì)（3）在請(qǐng)求分頁系統(tǒng)中，LRU算法是指。A、近期被訪問次數(shù)最少的頁先淘汰B、以后再也不用的頁先淘汰C、最早進(jìn)入內(nèi)存的頁先淘汰D、近期最長時(shí)間以來沒被訪問的頁先淘汰（4）在請(qǐng)求分頁式存儲(chǔ)管理中，采用FIFO淘汰算法，若分配的物理塊數(shù)增加，則缺頁中斷次數(shù)。A、一定增加B、一定減少C、可能增加也可能減少D、不變（5）在請(qǐng)求分頁式存儲(chǔ)管理機(jī)制的頁表中有若干個(gè)表示頁表換進(jìn)、換出的信息位，其中用在轉(zhuǎn)換出內(nèi)存時(shí)是否寫盤的依據(jù)的是。A、狀態(tài)位PB、訪問字段AC、修改位MD、外存地址（6）能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬存儲(chǔ)管理的存儲(chǔ)管理方式是。 A、可變分區(qū)存儲(chǔ)管理B、固定分區(qū)存儲(chǔ)管理 C、分頁式存儲(chǔ)管理D、單一連續(xù)分區(qū)存儲(chǔ)管理（7）在請(qǐng)求分頁式存儲(chǔ)管理方式中，能使用戶程序大大超過內(nèi)存的實(shí)際容量。虛存的實(shí)現(xiàn)實(shí)際上是利用為用戶構(gòu)建一個(gè)虛擬空間。 A、內(nèi)存B、外存C、聯(lián)想存儲(chǔ)器D、頁表（1）D（2）A（3）D（4）C（5）C（6）C（7）B2．填空題（1）實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)后，從系統(tǒng)角度看，擴(kuò)充了內(nèi)存，從用戶角度看，用戶可以在超出用戶作業(yè)空間的存儲(chǔ)空間中編寫程序，大大方便了用戶。（2）在請(qǐng)求分頁式存儲(chǔ)管理中，當(dāng)查找的頁不在內(nèi)存，要產(chǎn)生缺頁中斷。（3）在提供虛擬存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，用戶的邏輯地址空間主要受系統(tǒng)的尋址能力、外存容量的限制。（4）頁面置換算法的好壞將直接影響系統(tǒng)的性能，不適當(dāng)?shù)闹脫Q算法可能導(dǎo)致進(jìn)程發(fā)生抖動(dòng)。2．名詞解釋：（1）虛擬存儲(chǔ)器；指僅把進(jìn)程的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，是具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)（2）時(shí)間局限性；如果某條指令被執(zhí)行，則在不久的將來，其附近的存儲(chǔ)單元也可能被訪問，不久的將來，該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)可能再次被訪問。主要原因：程序中存在著大量的循環(huán)操作（3）空間局限性；一旦程序訪問了某個(gè)存儲(chǔ)單元，則在不久的將來，其附近的存儲(chǔ)單元也可能被訪問，既程序在一段時(shí)間內(nèi)所訪問的地址，可能集中在一定的范圍內(nèi)。產(chǎn)生空間局限性的主要原因是程序的順序執(zhí)行（4）抖動(dòng)；如果選用了一個(gè)不合適的調(diào)度算法，就會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：剛被淘汰了的頁面又立即要用，又要把它調(diào)入進(jìn)來，而調(diào)入不久又被調(diào)出，調(diào)出不久再次被調(diào)入，如此反復(fù)，使得調(diào)度非常頻繁，以至于大部分時(shí)間都花費(fèi)在來回調(diào)度上。這種現(xiàn)象叫“抖動(dòng)”。（5）工作集。進(jìn)程在某個(gè)時(shí)間段里實(shí)際要訪問的頁面集合。進(jìn)程要有效的運(yùn)行，工作集必須在內(nèi)存中3．簡(jiǎn)答題（1）什么是虛擬存儲(chǔ)器，為什么要引入虛擬存儲(chǔ)器的概念？指僅把進(jìn)程的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，是具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)原因：是一種性能非常優(yōu)越的存儲(chǔ)管理技術(shù)，目前已被廣泛使用各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中（2）虛擬存儲(chǔ)器的最大容量由什么決定？存儲(chǔ)器的大容量決定（3）什么是局部性原理？程序在執(zhí)行時(shí)將呈現(xiàn)局部性規(guī)律，即在一段時(shí)間內(nèi)，程序額執(zhí)行僅限于某個(gè)部分（4）在請(qǐng)求分頁系統(tǒng)中，頁表應(yīng)包括哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)？每項(xiàng)的作用是什么？狀態(tài)位P:用于指示該頁是否調(diào)入內(nèi)存，0表示該頁已在內(nèi)存，1表示該頁不在內(nèi)存，供程序訪問時(shí)參考訪問字段A:用于記錄該頁在一段時(shí)間內(nèi)被訪問的次數(shù)，或最近已有多長時(shí)間未被訪問，供置換算法選擇頁面時(shí)參考修改位M:用于記錄該頁在調(diào)入內(nèi)存后是否被修改過，由于內(nèi)存中的每一頁都在外存上保留一個(gè)副本，因此，若未被修改，在置換該頁時(shí)就不需將該頁寫回到磁盤上，以減少系統(tǒng)的開銷和啟動(dòng)磁盤的次數(shù)；若已被修改，則必須將該頁重寫回磁盤上，以保證磁盤上所保留的始終是最新的副本外存地址：用于指出該頁在外存上的地址，通常是物理塊號(hào)，供調(diào)入該頁時(shí)使用（5）在請(qǐng)求分頁系統(tǒng)中，常采用哪幾種頁面置換算法？（OPT）最佳置換算法（FIFO）先進(jìn)先出置換算法（LRU）最近最久未使用置換算法（NRU）最近未使用置換算法Clock置換算法（6）在請(qǐng)求分段系統(tǒng)中，段表應(yīng)包括哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)？每項(xiàng)的作用是什么？存取方式：用于標(biāo)識(shí)本段的存取屬性，存取屬性包括只執(zhí)行，只讀還是讀/寫訪問字段：用于記錄該段在一段時(shí)間內(nèi)被訪問的次數(shù)，或最近已有多長時(shí)間未被訪問，供置換算法選擇段時(shí)參考修改位：表示該段在調(diào)入內(nèi)存后是否被修改過，由于內(nèi)存中的每一段都在外存上保留一個(gè)副本，因此，若未被修改，則必須將該段重寫回磁盤上，以保證磁盤上所保留的始終是最新的副本。存在位：說明本段是否已調(diào)入內(nèi)存增補(bǔ)位：用于表示本段在運(yùn)行過程中，是否進(jìn)行過動(dòng)態(tài)增長外存地址：用于指出該段在外存上的起始地址，通常是起始物理號(hào)，供調(diào)入該段時(shí)使用（7）采用可變分區(qū)方式管理內(nèi)存時(shí)，能實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器嗎？不可以，因?yàn)榭勺兎謪^(qū)每次必須將作業(yè)完整調(diào)入并連續(xù)存放，這不適合虛擬存儲(chǔ)的要求。同時(shí)，可變分區(qū)的硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)把絕對(duì)地址超出限定范圍時(shí)作地址錯(cuò)處理，而不是產(chǎn)生“缺分區(qū)中斷”。（8）在頁面置換算法中，LRU和NRU哪個(gè)更常用？為什么？NRU更常用，因?yàn)長RU在理論上是可以實(shí)現(xiàn)的，但代價(jià)太高，為了實(shí)現(xiàn)LRU，需要在內(nèi)存維持一個(gè)包含所有頁的鏈表，最近使用的頁面在表頭，最久未使用的頁面在表尾，而每次訪問頁面時(shí)都需要對(duì)鏈表進(jìn)行更新，而且在鏈表中找到所需的頁，并將它移動(dòng)到表頭是一個(gè)非常費(fèi)時(shí)的操作，即使使用硬件實(shí)現(xiàn)也是一樣的。4．應(yīng)用題某進(jìn)程的頁面訪問序列為：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6，假定分給該進(jìn)程4個(gè)物理塊，計(jì)算在采用下列置換算法時(shí)的缺頁中斷次數(shù)和缺頁中斷率。（1）LRU；（2）FIFO；（3）OPT。（1）LRU置換算法頁面訪問序列1234215621237632123612342156212376321236123421562123763212312342156612376331211342155612276661++++--++---+++--+---缺頁中斷次數(shù)=10缺頁中斷率=10/20=50%（2）FIFO置換算法頁面訪問序列1234215621237632123612344456211376621133123334562213776221112223456621337662211123455621137766++++--++++-+++-++-+-缺頁中斷次數(shù)=14缺頁中斷率=14/20=70%（3）OPT置換算法頁面訪問序列1234215621237632123612221222123663222366111211123633233363333333336222666622244456611177771111++++--++----+---+---缺頁中斷次數(shù)=8缺頁中斷率=8/20=40%

習(xí)題91．選擇題（1）以下關(guān)于I/O設(shè)備的中斷控制方式說法正確的是。A、CPU對(duì)I/O設(shè)備直接進(jìn)行控制，采取忙等待方式B、僅在傳送一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束時(shí)，才需CPU干預(yù)C、CPU委托專用的I/O處理機(jī)來實(shí)現(xiàn)I/O設(shè)備與內(nèi)存之間的信息交換D、在傳輸過程中，CPU與I/O設(shè)備處于并行工作狀態(tài)，只是當(dāng)傳輸結(jié)束時(shí)，才由控制器向CPU發(fā)送中斷信號(hào)（2）通道是一種。A、保存I/O信息的部件B、傳輸信息的電子線路C、通用處理機(jī)D、專用處理機(jī)（3）CPU對(duì)通道的請(qǐng)求形式是。A、自陷B、通道命令C、中斷D、轉(zhuǎn)移命令（4）緩沖有硬件緩沖和軟件緩沖之分，硬件緩沖使用專用的寄存器作為緩沖器。軟件緩沖使用作為緩沖區(qū)。A、在內(nèi)存中劃出的單元B、專用的寄存器C、在外存中劃出的單元D、高速緩沖區(qū)（5）以下不是I/O控制中DMA控制方式的特點(diǎn)的是。A、進(jìn)行成批的數(shù)據(jù)傳送交換B、用專門的I/O處理機(jī)C、傳送開始和結(jié)束時(shí)需要CPU干預(yù)D、采用盜竊總線控制權(quán)方式（6）使用戶編制的程序與實(shí)際使用的物理設(shè)備無關(guān)是由功能實(shí)現(xiàn)的。A、設(shè)備分配B、設(shè)備驅(qū)動(dòng)C、虛擬設(shè)備D、設(shè)備獨(dú)立性（7）SPOOLing技術(shù)利用了。A、外設(shè)概念B、虛擬設(shè)備概念C、磁帶概念D、存儲(chǔ)概念（8）磁盤輸入輸出操作中，需要做的工作可以不包括。A、移動(dòng)移動(dòng)臂使磁頭移動(dòng)到指定的柱面B、確定磁盤的容量C、旋轉(zhuǎn)磁盤使指定的扇區(qū)處于磁頭位置下D、讓指定的磁頭讀寫信息，完成信息傳送操作（9）執(zhí)行一次磁盤輸入輸出操作所花費(fèi)的時(shí)間包括。A、尋道時(shí)間、延遲時(shí)間、傳送時(shí)間和等待時(shí)間B、尋道時(shí)間、等待時(shí)間、傳送時(shí)間C、等待時(shí)間、尋道時(shí)間、延遲時(shí)間和讀寫時(shí)間D、尋道時(shí)間、延遲時(shí)間、傳送時(shí)間（10）在磁盤調(diào)度算法中，算法可能導(dǎo)致某些訪問請(qǐng)求長時(shí)間得不到服務(wù)，從而造成饑餓現(xiàn)象。A、FCFSB、SSTFC、SCAND、CSCAN（11）如果有多個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生，系統(tǒng)將根據(jù)中斷優(yōu)先級(jí)響應(yīng)優(yōu)先級(jí)最高的中斷請(qǐng)求。若要調(diào)整中斷事件的響應(yīng)次序，可以利用。A、中斷向量B、中斷嵌套C、中斷響應(yīng)D、中斷屏蔽（1）D（2）D（3）B（4）A（5）B（6）D（7）B（8）B（9）D（10）B（11）D2．填空題（1）I/O設(shè)備按傳輸速率分類，可分為低速設(shè)備、中速設(shè)備和高速設(shè)備等三種；按信息交換的單位分類，可分為字符設(shè)備和塊設(shè)備。按資源分配的角度分類，可分為獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備和虛擬設(shè)備。（2）緩沖區(qū)管理是為了緩和CPU與I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾、減少中斷CPU的次數(shù)，放寬對(duì)中斷響應(yīng)的要求、提高CPU、通道和I/O設(shè)備之間的并行性的矛盾。（3）按照信息交換的方式，一個(gè)系統(tǒng)中可設(shè)立三種類型的通道，即字節(jié)多路通道、數(shù)組選擇通道和數(shù)組多路通道。 （4）設(shè)備獨(dú)立性也稱設(shè)備無關(guān)性，其基本思想是：用戶程序不直接使用物理設(shè)備名，而只能使用邏輯設(shè)備名；系統(tǒng)在實(shí)際執(zhí)行時(shí)，將邏輯設(shè)備名轉(zhuǎn)換為物理設(shè)備名。 （5）、打印機(jī)雖然是獨(dú)享設(shè)備，但是通過SPOOLing技術(shù)，可以將它改造為一臺(tái)可供多個(gè)用戶共享的設(shè)備。3．簡(jiǎn)答題（1）有幾種I/O控制方式？各有什么特點(diǎn)？程序I/O方式：無中斷機(jī)構(gòu)，主機(jī)對(duì)I/O設(shè)備的控制采用程序I/O方式中斷驅(qū)動(dòng)I/O方式：中斷驅(qū)動(dòng)I/O方式是處理器給模塊發(fā)送I/O指令，然后繼續(xù)做其他一些有用的工作，當(dāng)I/O模塊準(zhǔn)備好與處理器交換數(shù)據(jù)時(shí)，便中斷處理器并請(qǐng)求服務(wù)直接存儲(chǔ)器存取方式：I/O通道方式：（2）什么是通道？通道、CPU、內(nèi)存和外設(shè)之間的工作關(guān)系如何？I/O通道是一種特殊的處理器，專門負(fù)責(zé)輸入、輸出。通道的簡(jiǎn)歷雖然提供了CPU、通道和I/O設(shè)備間并行操作的可能性，但是往往由于通道數(shù)量不足而使并行程度受到限制，緩沖的引入可減少占用通道的時(shí)間，從而顯著提高CPU、通道、I/O設(shè)備間的并行操作程度。（3）什么是緩沖？為什么要引入緩沖？為了協(xié)調(diào)吞吐速度相差很大的設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳送的工作原因：緩和CPU與I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾、減少中斷CPU的次數(shù)，放寬對(duì)中斷響應(yīng)的要求、提高CPU、通道和I/O設(shè)備之間的并行性（4）在某系統(tǒng)中，從磁盤將一塊數(shù)據(jù)輸入到緩沖區(qū)需要花費(fèi)的時(shí)間為T，CPU對(duì)一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時(shí)間為C，將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到用戶區(qū)所花的時(shí)間為M，那么在單緩沖和雙緩沖情況下，系統(tǒng)處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，一塊數(shù)據(jù)的處理時(shí)間為多少？（5）簡(jiǎn)述緩沖池的組成及工作原理。緩沖池油多個(gè)大小相等的緩沖區(qū)組成，與環(huán)形緩沖不同的是池中的每個(gè)緩沖區(qū)可提供多個(gè)進(jìn)程共享，且既能用于輸入，也能用于輸出。緩沖隊(duì)列：空緩沖隊(duì)列emq、輸入隊(duì)列inq、輸出隊(duì)列outq工作緩沖區(qū)：收容輸入工作緩沖區(qū)hin、提取輸入工作緩沖區(qū)sin、收容輸出工作緩沖區(qū)hout、提取輸出工作緩沖區(qū)sout（6）為什么要引入SPOOLing系統(tǒng)？簡(jiǎn)述SPOOLing系統(tǒng)的組成及工作原理?？梢蕴岣咴O(shè)備利用率并縮短單個(gè)程序的響應(yīng)時(shí)間組成：輸入井和輸出井、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)、輸入進(jìn)程SPi和輸出進(jìn)程SPo原理：操作系統(tǒng)初啟后激活SPOOLing輸入程序使它處于捕獲輸入請(qǐng)求的狀態(tài)，一旦有輸入請(qǐng)求消息，SPOOLing輸入程序利息得到執(zhí)