多級存儲系統(tǒng)中常將它分為幾級

1、1、 多級存儲系統(tǒng)中常將它分為幾級？各級存儲器有何特點？高速緩存：造價高、速度快、容量小主存：造價較高、速度較快、容量較大外存：造價低、速度慢、容量很大2、 進程調度的時機有哪幾種？正常結束、時間片到，P操作、請求I/O，優(yōu)先級搶占3、為何要引入中斷？簡述中斷的處理過程。提高CPU效率，實時處理；保護現(xiàn)場，分析中斷原因，轉中斷處理程序，恢復現(xiàn)場4.系統(tǒng)的功能是什么？有哪些基本操作？按名存取、存儲空間管理、文件共享與保護、文件操作；讀、寫、建立、撤銷、打開、關閉等。5、試述 SPOOLING 系統(tǒng)的組成和工作原理?該系統(tǒng)由三部分組成：輸入井和輸出井，輸入輸出緩沖區(qū)，輸入進程和輸出進程工作原理：由

2、于系統(tǒng)允許多道處理，因此創(chuàng)建一輸入進程用來模擬外圍設備的輸入控制，再創(chuàng)建另一輸出進程模擬外圍機的輸入控制，開辟內存空間作為輸入輸出緩沖區(qū)。在磁盤開辟輸入輸出井以存儲輸入作業(yè)以及輸出結果。這樣在CPU 的控制下即可模擬脫離主機下輸入輸出操作，而這種在主機的直接控制下同時進行的脫機輸入與輸出叫SPOODING 系統(tǒng)。1、系統(tǒng)有A、B、C三類資源，資源的使用情況如下表所示：資源 最大需求量 已分配的數(shù)量 可用量進程 A B C A B CP1 5 2 2 2 1 0P2 3 5 1 1 1 1P3 7 2 3 3 2 2P4 5 3 2 1 1 0A3B1C2試問當前系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)？若P4 請

3、求1 個C資源，系統(tǒng)能否分配給它？安全狀態(tài)，其安全序列：P1,P2,P3,P4；若P4請求1 個C 資源，將導致不安全，故不分配。2、 現(xiàn)有一個作業(yè),在段存儲管理的系統(tǒng)中已為主存分配建立了如下表的段表.段 號 段 長 主存起始地址0 700 17801 180 10202 220 15803 910 28204 1500 1650計算該作業(yè)訪問0,600,1,400,2,286,3,755和4,960時的絕對地址.(方括號中第一個元素為段號,第二個元素為段內地址)。答:0,600:因為600<700,所以絕對地址=1780+600=23801,400:因為400>180,所以該邏輯

4、地址越界,系統(tǒng)發(fā)出”地址越界”程序性中斷事件2,286:因為286>220,所以該邏輯地址越界,系統(tǒng)發(fā)出”地址越界”程序性中斷事件3,755:因為755<910,所以絕對地址=2820+755=35754,960:因為960<1500,所以絕對地址=1650+960=26103、桌上有一只盤子，每次只能放入一個水果。父親專向盤子中放入蘋果，母親專向盤子中放入桔子。一個兒子專等吃盤子中的桔子，一個女兒專等吃盤子里的蘋果。試用P、V原語實現(xiàn)父母、兒女四個并發(fā)進程的同步。設信號量empty表示盤子為空，初值empty=1；設信號量apple表示盤子中為蘋果，初值apple=0；設信

5、號量orange表示盤子中為桔子，初值orange=0；父親進程： 母親進程： 兒子進程： 女兒進程：repeat repeat repeat repeat準備蘋果； 準備桔子； P(orange)； P(apple)；P(empty)； P(empty)； 取桔子； 取蘋果；放蘋果； 放桔子； P(empty)； P(empty)；V(apple)； V(orange)； 吃桔子； 吃蘋果；Until false； Until false； Until false； Until false；1、 試比較網(wǎng)絡OS和分布式OS的異同從5 點進行比較：(1) 分布性，分布式OS 較均勻分布在系統(tǒng)的

6、各個站點上，而網(wǎng)絡式OS則集中在幾個主機或網(wǎng)絡服務器上；(2) 并行性，分布式OS具有分派任務的能力，可使任務并行執(zhí)行，而網(wǎng)絡OS通常在本地機上處理； (3) 透明性，分布式OS能很好地隱藏系統(tǒng)內部的實現(xiàn)細節(jié)，而網(wǎng)絡OS則差些； (4) 共享性，分布式OS能提供所有站點資源的共享，而網(wǎng)絡OS 僅指主機或網(wǎng)絡服務器；(5) 健壯性，分布式OS 下任何站點的故障都不會破壞整個系統(tǒng)，故其可靠性很強，而網(wǎng)絡式中的主機一但出現(xiàn)故障,則會影響整個網(wǎng)絡。2、 進程的掛起狀態(tài)可滿足哪幾方面的需要？ 掛起狀態(tài)可滿足： (1)終端用戶的需要；(2)父進程需要；( 3)操作系統(tǒng)的需要；(4) 需要；(5) 負荷調節(jié)

7、的需要。3、 給出消息隊列通信機制實現(xiàn)方法? 隊列通信機制的通信基本單位是消息，它靠發(fā)送一條消息到一個固定的中間載體， 為信箱或公用緩沖區(qū)，接收端再從這個信箱或緩沖區(qū)中取走消息。何時均可，這樣便實 發(fā)方與收方的通信。4、 比較段式和頁試存儲管理的異同。其不同表現(xiàn)在(1)頁式是信息的物理單位，而段是信息的邏輯單位，是邏輯上連續(xù)的有一定完整的意義的信息段，主要是為了滿足用戶的要求；(2)頁的長度是固定的，是由硬件決定的，段的長度是不固定的，是由程序員或程序軟件編譯決定的；(3) 頁式的地址是一維的，段式的地址是二維的，不僅要知道段地址號，還要知道段內偏移量基于索引結點的共享方式有何優(yōu)缺點?優(yōu)點：能

8、夠實現(xiàn)文件共享；可使同一文件具有不同的文件名。缺點：不能維護文件主的權益1、某作業(yè)在執(zhí)行過程中，按下列順序訪問頁號：1 2 3 4 2 6 7 4 2 1 3 6 7 4。作業(yè)分得固定內存為4 塊，則采用先進先出調度算法時，其淘汰的頁號順序為是什么？若采用最近最久未使用算法時，其淘汰頁號順序又是什么？先進先出為：1 2 3 4 6 7 2 1最近最久未使用為：1 3 6 7 4 2 12、一個文件系統(tǒng)目錄結構如下圖，文件采用的物理結構是串聯(lián)結構，文件F1 由500個邏輯記錄組成，每個磁盤塊可存放20個邏輯記錄，現(xiàn)在欲讀取F1 中的第406#記錄，文件系統(tǒng)的根目錄現(xiàn)已存放在內存，則最少需讀多少個

9、磁盤塊，才能取出F1 的第406#記錄？406#所在的磁盤塊號為406/20+1=21 故至少應讀取23 個磁盤塊3、利用P、V源語，形式化或非形式化地描述下列進程的動作序列。（10分）進程 P使用緩沖區(qū)B向m個進程Q1、Q2、。Qm發(fā)送消息，要求每當P向B中發(fā)送一條消息，只有當所有的進程Qi（i=1，2，。m）都讀取這條消息后，P才可向B中發(fā)送新的消息。RootA B CD EF1設s為緩沖區(qū)的公用信號量，初值為s=1；設s1 表示緩沖區(qū)中是否有空間存放消息，初值為s1=1；設一個信號量數(shù)組Ti（i=1，2，。m），初值為Ti=0；（表示Qi是否有消息可讀）設一個計數(shù)器R（初值為0）用來統(tǒng)計

10、讀取消息的進程數(shù)目P進程： Qi進程：P（s1） P（Ti）P（s） P（s）存放消息至緩沖區(qū)取得該消息R=m R=R-1FOR i=1 to m do V（Ti） IF R=0 the1、 試比較消息隊列與管道通信機制？ 列是采用公共緩沖區(qū)作為消息的載體，通過發(fā)送原語和接收原語完成消息的傳遞。而管道通信是利用共享文件來傳遞數(shù)據(jù)的。2、 何謂通道？引入通道后，CPU與外設的通信是怎樣進行的？ 就是I/O 處理器。 通道后，CPU發(fā)I/O 命令給通道，通道負責主存與外設的通信工作，當通信完成后，通道再發(fā)中斷給CPU，由CPU做善后處理工作3、 何謂邏輯文件？何謂物理文件？各有幾種形式？ 文件是指

11、從用戶的觀點出發(fā)，所觀察到的文件組織形式，分為流式文件和記錄式文 兩種；物理文件是指文件在外存上的存儲組織形式也稱為文件的存儲結構，主要有順序文件、鏈接文件和索引文件三種形式。5、 什么是磁盤容錯技術？常用的容錯措施有那些？磁盤容錯技術是指通過增加冗余的磁盤驅動器、磁盤控制器等，來提高磁盤系統(tǒng)的可靠性。常用的容錯措施有：第一級容錯技術，第二級容錯技術，廉價磁盤冗余陣列，后備系統(tǒng)1、用信號量和P、V操作解決下述進程之間的同步與互斥問題（10分）P1、P2 兩個進程通過計算將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)送到容量為200的緩沖區(qū)buff1 中，P3 從buff1 取出數(shù)據(jù)經(jīng)過格式處理后送到容量無限大的緩沖區(qū)buff2

12、 中，P4負責從buff2 中取出數(shù)據(jù)進行打印。要求：（1）P1、P2 不能同時進入buff1，但它們可以與P3 同時進入buff1；（2）P3 與P4 不能同時進入buff2設 s1為進程P1、P2的互斥信號量，初值為s=1； （2 分）設s2 為緩沖區(qū)buff2 的互斥信號量，初值為s=1；設m1表示緩沖區(qū)buff1 中是否有空間存放數(shù)據(jù)，初值為m1=200；設m2表示緩沖區(qū)buff1 中是否有數(shù)據(jù)，初值為m2=0；P1、P2 進程：（3分） P3進程：（3分） P4 進程：（2分）計算數(shù)據(jù)； P（m2）； P（s2）；P（m1）； 從buff1 取一個數(shù)據(jù)； 從buff2 取一個數(shù)據(jù)；P

13、（s1）； V（m1）； V（s2）；存數(shù)據(jù)至緩沖區(qū)buff1； 該數(shù)據(jù)格式化處理；V（s1）； P（s2）；V（m2）； 送數(shù)據(jù)至緩沖區(qū)buff2；V（s2）；2、對下面所給出的訪頁順序，請給出用堆棧方法實現(xiàn)的LRU算法。并給出缺頁次數(shù)（設物理塊數(shù)為3）。4、7、0、7、1、0、1、2、1、2、總計缺頁6次（4 分）圖（6 分）4，7，0，7， 1， 0， 1， 2， 1， 2， 63 1 1 1074704017107210120210170621、設有五個進程A、B、C、D、E，其基本情況如下表所示。分別用先進先出算法、時間片輪轉法（設時間片大小為1）和可搶占優(yōu)先數(shù)法（優(yōu)先數(shù)大者優(yōu)先級別

14、高）計算各進程的周轉時間和平均周轉時間。作業(yè)進程名 A B C D E 平均情況 到達時間0 1 2 3 4 周轉調度 服務時間5 2 8 4 1 時間算法優(yōu)先數(shù) 4 10 2 8 15先進先出周轉時間輪轉法 周轉時間優(yōu)先數(shù)法周轉時間3、進程名A B C D E到達時間0 1 2 3 4服務時間5 2 8 4 1作業(yè)情況調度算法優(yōu)先數(shù)4 10 2 8 15平均周轉時間完成時間 5 7 15 19 20 先進先出周轉時間5 6 13 16 16112完成時間 16 7 20 15 5輪轉法周轉時間16 6 18 12 1106完成時間 5 8 20 12 6優(yōu)先數(shù)法周轉時間5 7 18 9 28

15、2（分數(shù)為4，4，2）1、 簡述進程和線程二者的區(qū)別。進程是一個具有一定獨立功能的程序關于某個數(shù)據(jù)集合的一次運行活動。(2分)線程是進程中的一個實體，是CPU 調度和分派的基本單位。(2 分)區(qū)別：進程是資源擁有的基本單位，線程是調度和分派的基本單位，線程不擁有系統(tǒng)資源。進程切換的開銷遠大于線程切換的開銷2、 以打印機為例說明SPOOLING系統(tǒng)的處理過程。、用戶的打印請求傳遞給SPOOLING 系統(tǒng)，SPOOLING 系統(tǒng)的輸出進程在磁盤上申請一個空閑區(qū)，把需要打印的數(shù)據(jù)傳送到里面，再把用戶的打印請求掛到打印請求隊列上。(3分)如果打印機空閑，就會從打印機隊列中取出一個請求，再從磁盤的指定區(qū)

16、域取出數(shù)據(jù)，執(zhí)行打印操作。(3 分)3、請寫出死鎖產(chǎn)生的必要條件以及解決死鎖的方法?；コ鈼l件，不剝奪條件，部分分配條件，循環(huán)等待條件。(3 分)死鎖預防、避免、檢測和解除(4、在設備管理中，何謂設備獨立性？如何實現(xiàn)設備獨立性？、答：設備獨立性是指用戶程序獨立于所使用的具體物理設備。 從程序設計的角度看各種設備所體現(xiàn)的接口都是一致的(2 分)。 操作系統(tǒng)對所有的設備及設備操作都采取統(tǒng)一方式管理。(2 分)為了實現(xiàn)設備的獨立性，系統(tǒng)應為每個用戶進程配置一張用于聯(lián)系邏輯設備名和物理設備名的映射表，以根據(jù)當前的實際情況實現(xiàn)邏輯設備名到具體設備的映射5、存儲管理研究的主要課題有哪些？有哪些存儲管理方法？

17、、答：存儲分配問題地址再定位問題存儲保護問題存儲擴充問題(3 分)固定分區(qū)、可變分區(qū)、分頁、分段1、若系統(tǒng)中有五臺繪圖儀，有多個進程均需要使用兩臺，規(guī)定每個進程一次僅允許申請一臺，則至多允許多少個進程參于競爭，而不會發(fā)生死鎖？（5分）、最多可以同時運行4 個進程2、在采用頁式存儲管理的系統(tǒng)中，某作業(yè)J的的邏輯地址空間為4頁（每頁2048 字節(jié)），且已知該作業(yè)的頁面映象表如下：頁號 0 1 2 3塊號2 4 6 8試求出有效邏輯地址2500 所對應的物理地址。（5 分）、邏輯地址2500 的頁號及頁內位移為：頁號=2500/2048=1 頁內位移=2500-2048*1=452 ；通過頁表得知物

18、理塊號為4，則物理地址為：4*2048+452=86444、 設有一組作業(yè)，它們的提交時間及運行時間如下所示。作業(yè)號提交時間運行時間（分鐘）1 8：00 552 8：20 203 8：30 105、 4 8：50 5試問在單道方式下，采用響應比高者優(yōu)先調度算法，作業(yè)的執(zhí)行順序是什么？(10 分)、響應比=1+作業(yè)等待時間/運行時間8:00 作業(yè)1 到，作業(yè)1 運行，8:55 完成。（2 分）8:55 其它三個作業(yè)均已到達。響應比分別為：r2=1+(8:55-8:20)/20=2.75，r3=1+(8:55-8:30)/10=3.5，r4=1+(8:55-8:50)/5 =2，讓作業(yè)3 先運行，

19、9:05 作業(yè)3 運行完畢。（2 分）其它兩個作業(yè)響應比分別為：r2=1+(9:05-8:20)/20=3.25， r4=1+(9:05-8:50)/5 =4讓作業(yè)4 先運行，9:10 作業(yè)4 運行完畢。（2 分）這時只剩下作業(yè)2，調度作業(yè)2 運行完畢。（2 分）作業(yè)的調度順序為：1、3、4、2。4、有一閱覽室，讀者進入時必須先在一張登記表上登記，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，閱覽室中共有一百個座位，請用P、V 操作描述讀者進程。（10分）作業(yè)號提交時間運行時間（分鐘）1 8：00 552 8：20 203 8：30 104 8：50 5這里登記表是臨界

20、資源需要互斥訪問，設s為互斥信號量，初值為s=1；另設m表示可利用資源數(shù)目（即座位數(shù)），初值為m=100；（4 分）則讀者進程可描述為：（6 分）進入閱覽室；P(m)P(s)在登記表上登記；V(s)在指定座位閱讀；P(s)在登記表上消去記錄；V(s)V(m)離開閱覽室；1、 文件系統(tǒng)必須完成哪些工作？ 文件的存取目錄管理文件的組織文件存儲空間的管理文件操作文件的共享、保護和保密2、 什么是線程？試說明線程與進程的關系。(1)線程是為了減少程序并發(fā)執(zhí)行時的開銷而引入的。線程的特點有：結構性、能動性、并發(fā)性、動態(tài)性。(2)聯(lián)系及區(qū)別： 進程是任務調度的單位，也是系統(tǒng)資源的分配單位，而線程可以看作是

21、進程中的一條執(zhí)行路徑。 當系統(tǒng)支持多線程處理時，線程是任務調度的基本單位，但不是資源的分配單位，而進程恰好相反； 每個進程至少有一個執(zhí)行線程； 當系統(tǒng)支持多線程處理時，線程的切換頻繁，每次切換的開銷較小，因此被稱為“輕量級的進程”。而進程的切換開銷較大。3、消息隊列通信機制應有哪幾方面的功能？、在這種通信機制中，應當設有：消息緩沖區(qū)、消息發(fā)送原語、消息接收原語，在接收者的PCB 中，設有消息隊列指針及實現(xiàn)同步與互斥機制的信號量4寫出你對對換過程和置換過程的認識，它們的區(qū)別有哪些？異同點有三個方面： 兩者都是實現(xiàn)內存與外存的信息交換，有時需要將內存中的信息調出到外存上，或反之。 對換是指以進程為

22、基本單位的信息交換，而置換通常是指以進程的一部分為單位的信息交換； 對換和置換都是擴充內存容量的支持技術。5、試說明Spooling系統(tǒng)在實現(xiàn)時所依賴的關鍵技術有哪些？Spooling系統(tǒng)在實現(xiàn)時所依賴的關鍵技術有： 外存輸入井和輸出井管理技術； 內存輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)管理技術； 應設有專門的輸入/輸出進程，負者應用程序的I/O 請求；3、 管理請求打印隊列1 某系統(tǒng)的磁盤有500塊，塊號為0，1，2，3，499。（1） 若用位示圖法管理這500 塊的盤空間，當字長為32位時，需要多少字的位示圖？（2） 第i 字的第j 位對應的塊號是多少？（其中：i=0,1,2,；j=0,1,2,）(10

23、分)（1）位示圖法就是在內存用一些字建立一張圖，其中的每一位表示一個盤塊的使用情況，通常用“1”表示占用，“0”表示空閑。因此，本題中位示圖所占的字數(shù)：500/32 向上取整，為16（2）第i 字的第j 位對應的塊號N=32*i+j2 設系統(tǒng)僅有一類數(shù)量為M 的獨占型資源，系統(tǒng)中N 個進程競爭該類資源，其中各進程對該類資源的最大需求為W，當M、N、W分別取下列值時，試判斷下列那些情形會發(fā)生死鎖?為什麼？10 分（1） M=2；N=2，W=1； （2）M=3；N=2，W=2；（2） M=3；N=2，W=3； （4）M=5；N=3，W=2；（5M=6；N=3，W=3；解答：如果資源數(shù)M，進程個數(shù)N

24、，若每個進程對該資源的最大需求不超過下面公式的X 值時，則系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖： X=1 當MN時X=1+（M-1）/N 下取整 當M>N 時由此得到：（1）X=1，X=W，不會死鎖（2）X=2，X=W，不會死鎖（3）X=2，X<W，可能死鎖（4）X=2，X=W，不會死鎖（5）X=2，X<W，可能死鎖3假定要在一臺處理機上執(zhí)行如表所示的作業(yè)，且假定這些作業(yè)在時刻0 以1，2，3，4，5 的順序到達。(1) 說明分別使用FCFS、RR（時間片=1）、SJF以及非剝奪式優(yōu)先級調度算法時，這些作業(yè)的執(zhí)行情況。(2) 針對上述每種調度算法，給出平均周轉時間和平均帶權周轉時間。（10分）作

25、業(yè)執(zhí)行時間與優(yōu)先級作業(yè)執(zhí)行時間優(yōu)先級1 10 32 1 13 2 34 1 45 5 2（1）FCFS算法下的作業(yè)運行情況執(zhí)行次序執(zhí)行時間等待時間開始時間完成時間周轉時間帶權周轉時間1 10 0 0 10 10 12 1 10 10 11 11 113 2 11 11 13 13 6.54 1 13 13 14 14 145 5 14 14 19 19 3.8作業(yè)平均周轉時間T=（10+11+13+14+19）/5=13.4作業(yè)平均帶權周轉時間W=(1+11+6.5+14+3.8)/5=7.26(2) 采用RR（時間片=1）時，各作業(yè)在系統(tǒng)中的執(zhí)行軌跡（以時間片為單位）如下0 1 2 3 4

26、5 6 7 8 9 10 11 11 12 13 14 15 16 17 18 191 2 3 4 5 1 3 5 1 5 1 5 1 5 1 1 1 1 1RR調度算法下的作業(yè)運行情況表作業(yè)執(zhí)行時間提交時間完成時間周轉時間帶權周轉時間1 10 0 19 19 1.92 1 0 2 2 23 2 0 7 7 3.54 1 0 4 4 45 5 0 14 14 2.8作業(yè)平均周轉時間T=(19+2+7+4+14)/5=9.2作業(yè)平均帶權周轉時間W=(1.9+2+3.5+4+2.8)/5=2.84（3）采用SJF（短作業(yè)優(yōu)先）調度算法作業(yè)運行情況如下執(zhí)行次序執(zhí)行時間等待時間開始時間完成時間周轉時間

27、帶權周轉時間2 1 0 0 1 1 14 1 1 1 2 2 23 2 2 2 4 4 25 5 4 4 9 9 1.81 10 9 9 19 19 1.9作業(yè)平均周轉時間T=（1+2+4+9+19）/5=7.0作業(yè)平均帶權周轉時間W=(1+2+2+1.8+1.9)/5=1.74（4）假定優(yōu)先級數(shù)越小優(yōu)先級越高，則采用非剝奪式優(yōu)先級調度算法如下執(zhí)行次序優(yōu)先數(shù)執(zhí)行時間等待時間周轉時間帶權周轉時間2 1 1 0 1 15 2 5 1 6 1.21 3 10 6 16 1.63 3 2 16 18 94 4 1 18 19 19作業(yè)平均周轉時間T=（1+6+16+18+19）/5=12.0作業(yè)平均帶

28、權周轉時間W=(1+1.2+1.6+9+19)/5=6.36 1、 什么是操作系統(tǒng)？它的主要特征是什么？ 操作系統(tǒng)是一組控制和管理計算機硬件和軟件資源、合理地對各類作業(yè)進行調度，以及方便用戶使用的程序的集合。（3分） 主要特征：共享性，并發(fā)性、異步性、虛擬性2、 什么是線程？線程通常有哪幾種實現(xiàn)方式 線程是輕型進程，獨立調度和分派的基本單位。（3分） 實現(xiàn)方式：用戶級線程、內核支持線程、及二者相結合3、 什么是安全狀態(tài)？當系統(tǒng)不安全時就是系統(tǒng)進入了死鎖狀態(tài)嗎？ 所謂安全狀態(tài)，是指系統(tǒng)能按某種進程順序(P1, P2, ，Pn)(稱P1, P2, , Pn序列為安全序列)，來為每個進程Pi分配其所

29、需資源，直至滿足每個進程對資源的最大需求，使每個進程都可順利地完成。（3分） 不是，但是不安全狀態(tài)發(fā)展下去就是死鎖狀態(tài)。（3分4、 程序有哪幾種裝入方式？又有哪幾種鏈接方式？ 裝入方式：絕對裝入方式、可重定位裝入方式、動態(tài)運行時裝入方式（3分） 鏈接方式：靜態(tài)鏈接方式、裝入時動態(tài)鏈接、運行時動態(tài)鏈接5么是文件？文件系統(tǒng)的模型是什么？ 文件是指由創(chuàng)建者所定義的、 具有文件名的一組相關元素的集合。（3分） 文件對象及其屬性、對對象操縱和管理的軟件集合、文件系統(tǒng)的接口（3分）1、在一個單處理機的系統(tǒng)中，假如某時刻該系統(tǒng)中有10個進程并發(fā)執(zhí)行，在略去調度程序所占用時間情況下試問：（6分） (1) 這時

30、刻系統(tǒng)中處于運行態(tài)的進程數(shù)最多有幾個？最少有幾個？ (2) 這時刻系統(tǒng)中處于就緒態(tài)的進程數(shù)最多有幾個？最少有幾個？ (3) 這時刻系統(tǒng)中處于阻塞態(tài)的進程數(shù)最多有幾個？最少有幾個？ 答：(1) 運行進程最多1，最少0；（2分） (2) 就緒進程最多9，最少0；（2分） (3) 阻塞進程最多10，最少0；（2分）2、一個OS有10個進程，競爭使用35個同類資源，申請方式是逐個進行的，（8分） 一旦某個進程獲得它所需要的全部資源，則立即歸還所有資源。每個進程最多使用4個資源。若僅考慮這類資源，該系統(tǒng)有無可能產(chǎn)生死鎖，為什么？答：不可能。（3分） 因為死鎖產(chǎn)生的原因有兩點：系統(tǒng)資源不足或推進順序不當，

31、（2分） 本題中在最壞情況下，每一個進程占有3個資源，共計占有資源30個，而系統(tǒng)共有該類資源35個，剩余的5個資源已足夠確保各進程獲得所需數(shù)量，因而不會產(chǎn)生死鎖。（3分）3、 有兩個用戶進程A和B，在運行過程中都要使用系統(tǒng)中的一臺打印機輸出計算結果。（8分） (1) 試說明A、B兩進程之間存在什么樣的制約關系？ (2) 為保證這兩個進程能正確地打印出各自的結果，請用信號量和P、V操作寫出各自的有關申請、 使用打印機的代碼。要求給出信號量的含義和初值。、解： (1) A、B兩進程之間存在互斥的制約關系。因為打印機屬于臨界資源，必須一個進程使用完之后另一個進程才能使用。（2分） (2) 設互斥的信

32、號量為mutex，初值為1。（2分） 進程A （2分） 進程B （2分） . P(mutex) P(mutex) 申請打印機 申請打印機 . 使用打印機 使用打印機 V(mutex) V(mutex) 4、在某頁式存儲管理系統(tǒng)中，頁長為1k。設某作業(yè)有4頁，其頁號是0、1、2、3，被分別裝入主存的20、40、100、50塊中。（8分） 試問：(1) 該作業(yè)所占的內存空間至少是多少（字節(jié)）？ (2) 現(xiàn)有某指令的邏輯地址為2680，該指令的物理地址是多少？該作業(yè)的頁表為：（2分）頁號 0 1 2 3 塊號 20 40 100 50 (1) 該作業(yè)所占的內存空間至少是4個塊，即4*1k=4k （3

33、分） (2) 現(xiàn)有某指令的邏輯地址為2680， 則2680/1024=2632，頁號為2，頁內地址為632 所以物理地址為 100*1K+632=102400+632=103032。（3分）1、 文件目錄和目錄文件各起什麼作用？目前廣泛采用的目錄結構形式是哪種？它有什麼優(yōu)點？文件目錄記錄文件的名字、文件長度、文件存放在外存上的物理地址，以及文件屬性和文件建立時間、日期等信息也稱之為文件控制塊。 目錄文件是文件系統(tǒng)把同一卷上的若干文件的文件目錄組成一個獨立的文件，這個全部由文件目錄組成的文件稱目錄文件。 文件目錄和目錄文件是兩個不同的概念，文件目錄記錄文件的管理信息，它用于對單個文件的控制；目錄

34、文件是由全部文件目錄組成的文件，它用于整個文件系統(tǒng)的管理。 目前廣泛采用的目錄結構是樹形目錄結構，它的主要優(yōu)點是：檢索效率高，允許文件重名，確切反映了信息的層次結構，并且可以利用層次結構實現(xiàn)文件共享和保護2.備管理中，何謂設備獨立性？如何實現(xiàn)設備獨立性？ 設備獨立性是指用戶程序獨立于所使用的具體物理設備。 從程序設計的角度看各種設備所體現(xiàn)的接口都是一致的。 操作系統(tǒng)對所有的設備及設備操作都采取統(tǒng)一方式管理。 為了實現(xiàn)設備的獨立性，系統(tǒng)應為每個用戶進程配置一張用于聯(lián)系邏輯設備名和物理設備名的映射表，以根據(jù)當前的實際情況實現(xiàn)邏輯設備名到具體設備的映射。 4、 存儲管理研究的主要課題有哪些？ 存儲分

35、配問題地址再定位問題存儲保護問題存儲擴充問題4、什麼是DMA方式？它與中斷方式的主要區(qū)別是什麼？DMA方式也稱直接內存存取方式，其特點是外設在硬件支持下直接與內存交換成批數(shù)據(jù)而無須CPU干預。DMA方式下的系統(tǒng)地址總線和數(shù)據(jù)總線以及一些控制信號線都是與CPU共用的。平時由CPU管理使用，當進行直接內存存取數(shù)據(jù)時，采用偷竊總線控制權的辦法，將CPU管理的總線由DMA控制器接管，并由DMA控制器控制外設與內存之間的成批數(shù)據(jù)傳送。當本次DMA傳送的數(shù)據(jù)全部傳送完成后發(fā)出一個中斷并由CPU響應中斷并回收總線控制權。區(qū)別：中斷方式在每個數(shù)據(jù)傳送完成后中斷CPU,而DMA方式則是在所要求傳送的一批數(shù)據(jù)全部

36、傳送結束時中斷CPU；中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是在中斷處理時由CPU控制完成，而DMA方式則是在DMA控制器的控制下完成5、要使一個系統(tǒng)不發(fā)生死鎖，一般可采用哪些方法？簡述它們的實現(xiàn)原理。：（1）死鎖檢測：當系統(tǒng)為進程分配資源時，若未采用任何限制性措施，則必須保存有關資源的請求和分配信息，并采用某種算法根據(jù)這些信息來檢測系統(tǒng)是否已進入死鎖狀態(tài)。 （2）死鎖解除：當死鎖出現(xiàn)后常采用撤銷某些進程或剝奪某些進程資源的方法來解除死鎖。 （3）死鎖避免：該方法把系統(tǒng)的狀態(tài)分為安全和不安全兩種，并保證系統(tǒng)始終處于安全狀態(tài)，從而避免死鎖的發(fā)生。 （4）死鎖預防：通過破壞死鎖的4個必要條件中的2-4個條件之一來預防

37、死鎖的出現(xiàn)，即：破壞“請求和保持”條件破壞“不剝奪”條件破壞“環(huán)路等待”條件1、某軟盤有40個磁道，磁頭從一個磁道移至另一個磁道需要6ms，文件在磁盤上非連續(xù)存放，邏輯上相鄰數(shù)據(jù)塊的平均距離為13個磁道，每塊的旋轉延遲時間及傳輸時間分別為100ms和25ms。問： (1) 讀取一個100塊的文件需要多少時間？ 1、 (2) 如果對磁盤進行整理并使同一文件的磁盤塊盡可能靠攏，使邏輯上相鄰數(shù)據(jù)塊的平均距離降為2個磁道，這時讀取100塊的文件又需要多少時、解答: 磁盤訪問時間由3部分組成，即尋道時間、旋轉延遲時間和傳輸時間 (1) 磁盤整理前，邏輯上相鄰數(shù)據(jù)塊的平均距離為13個磁道，則讀取一塊數(shù)據(jù)所

38、花費的時間為：13*6+100+25=203ms,則讀取一個100塊的文件所需要的時間為：203*100=20300ms 1、 (2) 磁盤整理后，邏輯上相鄰數(shù)據(jù)塊的平均距離為2磁道，讀一塊數(shù)據(jù)花費的時間為：2*6+100+25=137ms，則讀取一個100塊的文件所需要的時間為：137*100=13700ms2、 某個OS采用可變分區(qū)分配方法管理，用戶區(qū)主存512kB，自由區(qū)由可用空區(qū)表管理。 若分配時采用分配自由區(qū)的低地址部分的方案，假設初始時全為空，對于下述申請次序： req(300kB),req(100kB),release(300kB),req(150kB),req(30kB),re

39、q(40kB),req(60kB),release(30kB)?；卮鹣铝袉栴}： （1） 采用首次適應（FF），自由空區(qū)中有哪些空塊（給出地址、大小）？ （2） 若采用最佳適應（BF），回答（1）中問題？ （3） 如果再申請100Kb，針對（1）（2）各有什麼結果？ 解答： （1）如圖： 0 300k 400k 512k 300k 100k 3、設有8個程序prog1,prog2,prog8,它們在并發(fā)系統(tǒng)中執(zhí)行時有如下圖所示的制約關系，試用P、V操作實現(xiàn)這些程序間的同步（5分） prog1 prog2 prog3 prog5 prog4 prog6 prog7 1、 prog8：見上圖 設信號

40、量a1=a2=a3=b1=b2=b3=c=d=e=f=g=0; cobegin begin prog1; signal (a1); signal (a2); signal (a3) end; begin prog2; signal (b1); signal (b2); signal (b3) end; begin wait(a1);wait(b1);prog3;signal(c) end; begin wait(a2);wait(b2);prog4;signal(d) end; begin wait(a3);wait(b3);prog5;signal(e) end; begin wait(c)

41、;prog6;signal(f) end; begin wait(e);prog7;signal(g) end; begin wait(d);wait(f);wait(g);prog8 end; 1、 coend1、什么是多道程序設計？其主要優(yōu)點是什么？ 答: 多道程序設計是指同時把多個作業(yè)（程序）放入內存并允許它們交替執(zhí)行和共享系統(tǒng)中的各類資源；當一道程序因某種原因（如I/O請求）而暫停執(zhí)行時，CPU立即轉去執(zhí)行另一道程序。操作系統(tǒng)在引入多道程序設計技術后，使得系統(tǒng)具有了多道、宏觀上并行、微觀上串行的特點。（3分） 多道程序設計的優(yōu)點是減少了CPU時間的浪費，增加了系統(tǒng)吞吐量，提高了系統(tǒng)效率

42、。（3分） 2、試述缺頁中斷與一般中斷有何區(qū)別。 答:缺頁中斷作為中斷，處理過程與一般中斷相似。（2分）其與一般中斷的主要區(qū)別如下： （1） 在指令執(zhí)行期間產(chǎn)生和處理中斷信號。（2分） （2） 一條指令在執(zhí)行期間可能產(chǎn)生多次缺頁中斷。（2分） 3、文件系統(tǒng)的功能是什么？有哪些基本操作？ 答：文件系統(tǒng)是指操作系統(tǒng)中與文件管理有關的那部分軟件和被管理的文件以及管理所需要的一些數(shù)據(jù)結構(如各級目錄、索引文件等)的總體。(3分) 或者，文件系統(tǒng)是對文件存儲器的存儲空間進行組織分配，負責文件的存儲并對存入的文件進行保護、檢索的系統(tǒng)。 或者，文件系統(tǒng)主要是實現(xiàn)了“按名存取”功能，并提供如下功能： （1）

43、對存儲空間的分配和回收； （2） 實現(xiàn)文件名到文件空間的映射； （3） 提供文件共享能力及保護與保密措施； （4） 實現(xiàn)用戶要求的各種文件操作。 文件操作有：打開、關閉，創(chuàng)建、刪除、讀寫等（3分4.、什么是虛擬存儲器？其實現(xiàn)的依據(jù)是什么？ 答：一個作業(yè)在運行之前僅將當前要運行地那部分頁面或段先裝入內存就可以啟動運行，其余部分則存放在外存。當所訪問的信息不在內存時，再由系統(tǒng)將所需要地那部分內容調入內存。從效果上看，計算機系統(tǒng)好像為用戶提供了一個比實際內存大得多地存儲器。這個存儲器稱為虛擬存儲器。（3分） 虛擬存儲器的實現(xiàn)的依據(jù)有三：一、有大容量的外存能夠足以放下多個用戶的作業(yè)，二、有一定容量的內

44、存；三、地址變換機構，它能實現(xiàn)虛地址到實地址的動態(tài)地址變換。（3分） 5、試述系統(tǒng)調用與一般過程調用有何區(qū)別。 答：系統(tǒng)調用在本質上是一種過程調用，但它是一種特殊的過程調用。主要區(qū)別如下： 運行狀態(tài)（2分） 進入方式（2分） 返回方式（1分） 嵌套調用（1分） 一般過程調用 工作在用戶態(tài) 通過過程調用語句 返回到調用處 無限制 系統(tǒng)調用 運行在核心態(tài) 訪管中斷進入 可能重新引發(fā)調度 有限制 1、某系統(tǒng)的進程狀態(tài)轉換圖如下所示。請說明：（10 分） 引起各種狀態(tài)轉換的典型事例有哪些？ 當我們觀察系統(tǒng)中某些進程時，能夠看到某一進程產(chǎn)生的一次狀態(tài)轉換能引起另一進程作一次狀態(tài)轉換。在什么情況下，當一個

45、進程發(fā)生轉換3 時能立即引起另一個進程發(fā)生轉換1？ 試說明是否會發(fā)生下述因果轉換：21 ， 32 ，41。：(1)轉換1是調度；轉換2是時間片用完；轉換3是因等待的事件尚未發(fā)生而無法執(zhí)行（如 進程請求完成I/O）；轉換4是當進程等待的事件發(fā)生時（I/O完成）所引起的。（4分） （2）如果就緒隊列非空，則一個進程的轉換3會立即引起另一個進程的轉換1。這是因為一個進程發(fā)生轉換3意味著正在執(zhí)行的進程由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，這時處理機空閑，進程調度程序必然會從就緒隊列中選取一個進程并將它投入運行，因此只要就緒隊列非空，一個進程的轉換3能立即引起另一個進程的轉換1。（3分） （3）所謂因果轉換指的是有兩

46、個轉換，一個轉換的發(fā)生會引起另一個轉換的發(fā)生，前一個轉換稱為因，后一個稱為果，這兩個轉換稱為因果轉換。當然這種因果關系并不是什么時候都能發(fā)生的，而是在一定條件下才會發(fā)生。 21 當某進程發(fā)生轉換2時，就必然引起另一進程的轉換1，因為當發(fā)生轉換2時，正在執(zhí)行的進程從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，進程調度程序必然會從就緒隊列中選取一個進程投入運行，即發(fā)生轉換1（1分） 32 某個進程的轉換3決不可能引起另一進程發(fā)生轉換2。這是因為當前執(zhí)行進程從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，不可能又從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。（1分） 41 當處理機空閑且就緒隊列為空時，某一進程的轉換4就會引起該進程的轉換1。因為此時處理機空閑，一旦

47、某個進程發(fā)生轉換4，就意味著有一個進程從阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，因而調度程序就會將就緒隊列中的此進程投入運行2、在一單道批處理里系統(tǒng)中，一組作業(yè)的提交時刻和運行時間如下表所示：試計算一下 三種作業(yè)調度算法的平均周轉時間T和平均帶權周轉時間W。（10分） 先來先服務 短作業(yè)優(yōu)先 響應比高優(yōu)先 作業(yè)提交時刻和運行時間 作業(yè) 提交時刻 運行時間 1 80 10 2 85 05 3 90 02 4 91 01 3、某頁式管理系統(tǒng)的主存容量為64kb，被分成16塊，其塊號為0、1、15，設某作業(yè)有4頁，其頁號是0、1、2、3，被分別裝入主存的2、4、1、5塊中，試問：該作業(yè)的總長度（字節(jié)）是多少？請寫出該

48、作業(yè)每一頁主存中的起始地址。（5分） 4、某車站售票廳，任何時刻最多可容納20名購票者進入，當售票廳中少于20名購票者時，則廳外的購票者可立即進入，否則需在外面等待。若把一個購票者看作一個進程，請用PV操作來描述購票者的購票過程。（5分）3、解：（1）64KB/16=4KB ,即主存一塊長度為4kb，由于頁式管理系統(tǒng)作業(yè)中的頁長度等于主存中塊的長度，故該作業(yè)的總長度為4kb×416kb。（3分） （2）該作業(yè)每一頁在主存中的起始地址分別為：（2分） 4kb×28kb, 4kb×416kb, 4kb×14kb, 4kb×520kb。 4、解：定義一信號量S，初始值為20；（2分） COBEGIN PROCESS PI(I=1，2，) begin 準備進入售票廳；（3分） P(S); 購票； V(S) 離去； end；