(完整版)操作系統(tǒng)課后題答案

1、第一章1設(shè)計(jì)現(xiàn)代OS勺主要目標(biāo)是什么？答：（1）有效性 （2）方便性 （3）可擴(kuò)充性 （4）開放性2.OS勺作用可表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？答：（1）OS乍為用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口（2）OS乍為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者（3）O或現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象3為什么說(shuō)O莫現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象？答：OST先在裸機(jī)上覆蓋一層I/O設(shè)備管理軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)硬件操作的第一層次抽 象；在第一層軟件上再覆蓋文件管理軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬件資源操作的第二層次抽象。OS通過在計(jì)算機(jī)硬件上安裝多層系統(tǒng)軟件， 增強(qiáng)了系統(tǒng)功能， 隱藏了對(duì)硬件操作的細(xì)節(jié)， 由它們 共同實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象。4試說(shuō)明推動(dòng)多道批處理系統(tǒng)形成和

2、發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ鞘裁矗?答：主要?jiǎng)恿?lái)源于四個(gè)方面的社會(huì)需求與技術(shù)發(fā)展：（1）不斷提高計(jì)算機(jī)資源的利用率；（2）方便用戶；（3）器件的不斷更新?lián)Q代；（4）計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展。5.何謂脫機(jī)I/O和聯(lián)機(jī)I/O？答：脫機(jī)I/O是指事先將裝有用戶程序和數(shù)據(jù)的紙帶或卡片裝入紙帶輸入機(jī)或卡片機(jī)，在 外圍機(jī)的控制下， 把紙帶或卡片上的數(shù)據(jù)或程序輸入到磁帶上。 該方式下的輸入輸出由外圍 機(jī)控制完成，是在脫離主機(jī)的情況下進(jìn)行的。而聯(lián)機(jī)I/O方式是指程序和數(shù)據(jù)的輸入輸出都是在主機(jī)的直接控制下進(jìn)行的。6試說(shuō)明推動(dòng)分時(shí)系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ鞘裁矗?答：推動(dòng)分時(shí)系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ歉玫貪M足用戶的需要。

3、主要表現(xiàn)在：CPU的分時(shí)使用縮短了作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間； 人機(jī)交互能力使用戶能直接控制自己的作業(yè)； 主機(jī)的 共享使多用戶能同時(shí)使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，獨(dú)立地處理自己的作業(yè)。7實(shí)現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是什么？應(yīng)如何解決？ 答：關(guān)鍵問題是當(dāng)用戶在自己的終端上鍵入命令時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)接收并及時(shí)處理該命令， 在用戶能接受的時(shí)延內(nèi)將結(jié)果返回給用戶。解決方法： 針對(duì)及時(shí)接收問題， 可以在系統(tǒng)中設(shè)置多路卡， 使主機(jī)能同時(shí)接收用戶從各個(gè)終 端上輸入的數(shù)據(jù)； 為每個(gè)終端配置緩沖區(qū)， 暫存用戶鍵入的命令或數(shù)據(jù)。 針對(duì)及時(shí)處理問題， 應(yīng)使所有的用戶作業(yè)都直接進(jìn)入內(nèi)存， 并且為每個(gè)作業(yè)分配一個(gè)時(shí)間片， 允許作業(yè)只在自己 的時(shí)間

4、片內(nèi)運(yùn)行，這樣在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，能使每個(gè)作業(yè)都運(yùn)行一次。&為什么要引入實(shí)時(shí)OS?答：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時(shí)響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求， 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處 理，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行。引入實(shí)時(shí)OS是為了滿足應(yīng)用的需求，更好地滿 足實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域和實(shí)時(shí)信息處理領(lǐng)域的需要。9什么是硬實(shí)時(shí)任務(wù)和軟實(shí)時(shí)任務(wù)？試舉例說(shuō)明。 答：硬實(shí)時(shí)任務(wù)是指系統(tǒng)必須滿足任務(wù)對(duì)截止時(shí)間的要求，否則可能出現(xiàn)難以預(yù)測(cè)的結(jié)果。 舉例來(lái)說(shuō)，運(yùn)載火箭的控制等。軟實(shí)時(shí)任務(wù)是指它的截止時(shí)間并不嚴(yán)格，偶爾錯(cuò)過了任務(wù)的截止時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影 響不大。舉例：網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容的更新、火車售票系統(tǒng)。10在8位微機(jī)和16位微機(jī)中，

5、占據(jù)了統(tǒng)治地位的是什么操作系統(tǒng)？答：?jiǎn)斡脩魡稳蝿?wù)操作系統(tǒng)，其中最具代表性的是CP/M和MS-DOS.11試列出Windows OS中五個(gè)主要版本，并說(shuō)明它們分別較之前一個(gè)版本有何改進(jìn)。答：(1)Microsoft Windows 1.0是微軟公司在個(gè)人電腦上開發(fā)圖形界面的首次嘗試。(2)Windows 95是混合的16位/32位系統(tǒng)，第一個(gè)支持32位。帶來(lái)了更強(qiáng)大、更穩(wěn) 定、更實(shí)用的桌面圖形用戶界面，結(jié)束了桌面操作系統(tǒng)間的競(jìng)爭(zhēng)。(3)Windows 98是微軟公司的混合16位132位Windows操作系統(tǒng)，改良了硬件標(biāo)準(zhǔn) 的支持，革新了內(nèi)存管理，是多進(jìn)程操作系統(tǒng)。(4)Windows XP是基

6、于Windows 2000的產(chǎn)品，擁有新用戶圖形界面月神Luna。簡(jiǎn) 化了用戶安全特性，整合了防火墻。(5)Windows Vista包含了上百種新功能；特別是新版圖形用戶界面和Windows Aero全新界面風(fēng)格、加強(qiáng)的搜尋功能(Windows Indexing Service)、新媒體創(chuàng)作工具以及重 新設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)、 音頻、 輸出(打印)和顯示子系統(tǒng)。 。12 試從交互性、及時(shí)性以及可靠性方面，將分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行比較。答：(1)及時(shí)性：實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求與分時(shí)系統(tǒng)類似，都是以人所能接受 的等待時(shí)間來(lái)確定； 而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的及時(shí)性， 是以控制對(duì)象所要求的開始截止時(shí)間或完成 截

7、止時(shí)間來(lái)確定的，一般為秒級(jí)到毫秒級(jí)，甚至有的要低于100微妙。(2) 交互性：實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)具有交互性，但人與系統(tǒng)的交互僅限于訪問系統(tǒng)中某 些特定的專用服務(wù)程序。不像分時(shí)系統(tǒng)那樣能向終端用戶提供數(shù)據(jù)和資源共享等服務(wù)。(3)可靠性：分時(shí)系統(tǒng)也要求系統(tǒng)可靠，但相比之下，實(shí)時(shí)系統(tǒng)則要求系統(tǒng)具有高度的可靠性。 因?yàn)槿魏尾铄e(cuò)都可能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失， 甚至是災(zāi)難性后果， 所以在實(shí)時(shí)系統(tǒng) 中， 往往都采取了多級(jí)容錯(cuò)措施保障系統(tǒng)的安全性及數(shù)據(jù)的安全性。13.OS有哪幾大特征？其最基本的特征是什么？ 答：并發(fā)性、共享性、虛擬性和異步性四個(gè)基本特征；最基本的特征是并發(fā)性。14.處理機(jī)管理有哪些主要功能？它們的

8、主要任務(wù)是什么？答：處理機(jī)管理的主要功能是：進(jìn)程管理、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信和處理機(jī)調(diào)度；進(jìn)程管理：為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)程，撤銷已結(jié)束進(jìn)程，控制進(jìn)程在運(yùn)行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。進(jìn)程同步：為多個(gè)進(jìn)程(含線程)的運(yùn)行 _ 進(jìn)行協(xié)調(diào)。通信：用來(lái)實(shí)現(xiàn)在相互合作的進(jìn)程之間的信息交換。處理機(jī)調(diào)度：(1)作業(yè)調(diào)度。從后備隊(duì)里按照一定的算法，選出若干個(gè)作業(yè)，為他們分配運(yùn)行所需 的資源(首選是分配內(nèi)存)。(2)進(jìn)程調(diào)度：從進(jìn)程的就緒隊(duì)列中，按照一定算法選出一個(gè)進(jìn)程，把處理機(jī)分配給 它，并設(shè)置運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，使進(jìn)程投入執(zhí)行。15.內(nèi)存管理有哪些主要功能?他們的主要任務(wù)是什么？北京石油化工學(xué)院信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)系 3/48計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)

9、習(xí)題參考答案余有明與計(jì) 07 和計(jì) G09 的同學(xué)們編著 3/48答：內(nèi)存管理的主要功能有：內(nèi)存分配、內(nèi)存保護(hù)、地址映射和內(nèi)存擴(kuò)充。內(nèi)存分配：為每道程序分配內(nèi)存。內(nèi)存保護(hù)：確保每道用戶程序都只在自己的內(nèi)存空間運(yùn)行，彼此互不干擾。 地址映射：將地址空間的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間與對(duì)應(yīng)的物理地址。 內(nèi)存擴(kuò)充：用于實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求調(diào)用功能，置換功能等。16.設(shè)備管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？答：主要功能有:緩沖管理、設(shè)備分配和設(shè)備處理以及虛擬設(shè)備等。主要任務(wù)：完成用戶提出的I/O請(qǐng)求，為用戶分配I/O設(shè)備；提高CPU和I/O設(shè)備的利用率；提高I/O速度；以及方便用戶使用I/O設(shè)備.17文件管理有哪些主

10、要功能？其主要任務(wù)是什么？ 答：文件管理主要功能：文件存儲(chǔ)空間的管理、目錄管理、文件的讀/寫管理和保護(hù)。文件管理的主要任務(wù)：管理用戶文件和系統(tǒng)文件，方便用戶使用，保證文件安全性。18是什么原因使操作系統(tǒng)具有異步性特征？ 答：操作系統(tǒng)的異步性體現(xiàn)在三個(gè)方面： 一是進(jìn)程的異步性， 進(jìn)程以人們不可預(yù)知的速度向 前推進(jìn)， 二是程序的不可再現(xiàn)性， 即程序執(zhí)行的結(jié)果有時(shí)是不確定的， 三是程序執(zhí)行時(shí)間的 不可預(yù)知性，即每個(gè)程序何時(shí)執(zhí)行，執(zhí)行順序以及完成時(shí)間是不確定的。19模塊接口法存在哪些問題？可通過什么樣的途徑來(lái)解決？答：（1）模塊接口法存在的問題：在OS設(shè)計(jì)時(shí)，各模塊間的接口規(guī)定很難滿足在模塊完 成后對(duì)

11、接口的實(shí)際需求。在OS設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者必須做出一系列的決定，每一個(gè)決定必須建立在上一個(gè)決定的基礎(chǔ)上。 但模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各模塊設(shè)計(jì)齊頭并進(jìn)， 無(wú)法尋找可靠的 順序，造成各種決定的無(wú)序性， 使程序設(shè)計(jì)人員很難做到設(shè)計(jì)中的每一步?jīng)Q定都建立在可靠 的基礎(chǔ)上，因此模塊接口法被稱為“無(wú)序模塊法”。（2）解決途徑：將模塊接口法的決定順序無(wú)序變有序，引入有序分層法。20.在微內(nèi)核0防，為什么要采用客戶/服務(wù)器模式？答：C/S模式具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)的分布處理和存儲(chǔ)。便于集中管理。靈活性和可擴(kuò)充性。易于改編應(yīng)用軟件。21.試描述什么是微內(nèi)核OS。答：1）足夠小的內(nèi)核2）基于客戶/服務(wù)器模式3）應(yīng)用機(jī)制與策略分

12、離原理4）采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。22在基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的OS中 應(yīng)用了哪些新技術(shù)？ 答：在基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的OS中，采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)汁技術(shù)。23何謂微內(nèi)核技術(shù)？在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能？ 答：把操作系統(tǒng)中更多的成分和功能放到更高的層次（即用戶模式）中去運(yùn)行，而留下一個(gè) 盡量小的內(nèi)核， 用它來(lái)完成操作系統(tǒng)最基本的核心功能， 稱這種技術(shù)為微內(nèi)核技術(shù)。 在微內(nèi) 核中通常提供了進(jìn)程（線程）管理、低級(jí)存儲(chǔ)器管理、中斷和陷入處理等功能。24.微內(nèi)核操作系統(tǒng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)？它為何能有這些優(yōu)點(diǎn)？答：1）提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性2）增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性3）可移植性4）提供了對(duì)分布式系統(tǒng)的支持5）融入了面向?qū)ο蠹夹g(shù)第二章

13、1.什么是前趨圖？為什么要引入前趨圖？答：前趨圖（Precedence Graph）是一個(gè)有向無(wú)循環(huán)圖，記為DAG（DirectedAcyclicGraph），用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的前后關(guān)系。2.畫出下面四條語(yǔ)句的前趨圖：S1=a：=x+y; S2=b:=z+1; S3=c:=a-b;S4=w:=c+1;答：其前趨圖為：3.什么程序并發(fā)執(zhí)行會(huì)產(chǎn)生間斷性特征？答：程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)， 由于它們共享系統(tǒng)資源， 為完成同一項(xiàng)任務(wù)需要相互合作，致使這 些并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程之間，形成了相互制約關(guān)系，從而使得進(jìn)程在執(zhí)行期間出現(xiàn)間斷性。4.程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)為什么會(huì)失去封閉性和可再現(xiàn)性？答：程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)，多個(gè)程序共

14、享系統(tǒng)中的各種資源，因而這些資源的狀態(tài)由多個(gè)程序改變，致使程序運(yùn)行失去了封閉性，也會(huì)導(dǎo)致其失去可再現(xiàn)性。5在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念？它會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響？答：為了使程序在多道程序環(huán)境下能并發(fā)執(zhí)行，并對(duì)并發(fā)執(zhí)行的程序加以控制和描述，在操作系統(tǒng)中引入了進(jìn)程概念。影響：使程序的并發(fā)執(zhí)行得以實(shí)行。6.試從動(dòng)態(tài)性，并發(fā)性和獨(dú)立性上比較進(jìn)程和程序？答：(1)動(dòng)態(tài)性是進(jìn)程最基本的特性，表現(xiàn)為由創(chuàng)建而產(chǎn)生，由調(diào)度而執(zhí)行，因得不到資源而暫停執(zhí)行，由撤銷而消亡。進(jìn)程有一定的生命期，而程序只是一組有序的指令集合，是靜態(tài)實(shí)體。(2)并發(fā)性是進(jìn)程的重要特征，同時(shí)也是OS的重要特征。引入進(jìn)程的目的正是為了使其程序

15、能和其它進(jìn)程的程序并發(fā)執(zhí)行，而程序是不能并發(fā)執(zhí)行的。(3)獨(dú)立性是指進(jìn)程實(shí)體是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，也是系統(tǒng)中獨(dú)立獲得資源和獨(dú) 立調(diào)度的基本單位。對(duì)于未建立任何進(jìn)程的程序，不能作為獨(dú)立單位參加運(yùn)行。7試說(shuō)明PCB的作用，為什么說(shuō)PCB是進(jìn)程存在的惟一標(biāo)志？答：PCB是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。作用是使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序，成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，成為能與其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。O淀根據(jù)PCB寸并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程進(jìn)行控制和管理的。&試說(shuō)明進(jìn)程在三個(gè)基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因。答：(1)就緒狀態(tài)T執(zhí)行狀態(tài)：進(jìn)程分配到CPI資源(2)執(zhí)行狀

16、態(tài)T就緒狀態(tài)：時(shí)間片用完(3)執(zhí)行狀態(tài)T阻塞狀態(tài)：I/O請(qǐng)求(4)阻塞狀態(tài)T就緒狀態(tài)：I/O完成9為什么要引入掛起狀態(tài)？該狀態(tài)有哪些性質(zhì)？答：引入掛起狀態(tài)處于五種不同的需要：終端用戶需要，父進(jìn)程需要，操作系統(tǒng)需要，對(duì)換北京石油化工學(xué)院信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)系 5/48計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)習(xí)題參考答案余有明與計(jì)07 和計(jì) G09 勺同學(xué)們編著 5/48需要和負(fù)荷調(diào)節(jié)需要。處于掛起狀態(tài)的進(jìn)程不能接收處理機(jī)調(diào)度。10在進(jìn)行進(jìn)程切換時(shí)，所要保存的處理機(jī)狀態(tài)信息有哪些？答：進(jìn)行進(jìn)程切換時(shí)，所要保存的處理機(jī)狀態(tài)信息有：(1) 進(jìn)程當(dāng)前暫存信息(2) 下一指令地址信息(3) 進(jìn)程狀態(tài)信息(4) 過程和系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)及調(diào)

17、用地址信息。11試說(shuō)明引起進(jìn)程創(chuàng)建的主要事件。 答：引起進(jìn)程創(chuàng)建的主要事件有：用戶登錄、作業(yè)調(diào)度、提供服務(wù)、應(yīng)用請(qǐng)求。12試說(shuō)明引起進(jìn)程被撤銷的主要事件。答：引起進(jìn)程被撤銷的主要事件有：正常結(jié)束、異常結(jié)束（越界錯(cuò)誤、保護(hù)錯(cuò)、非法指令、 特權(quán)指令錯(cuò)、運(yùn)行超時(shí)、等待超時(shí)、算術(shù)運(yùn)算錯(cuò)、I/O故障）、外界干預(yù)（操作員或操作系 統(tǒng)干預(yù)、父進(jìn)程請(qǐng)求、父進(jìn)程終止）。13在創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成的主要工作是什么？ 答：（1）OS發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求創(chuàng)建新進(jìn)程事件后，調(diào)用進(jìn)程創(chuàng)建原語(yǔ)Creat（）；（2）申請(qǐng)空白PCB；（3）為新進(jìn)程分配資源；（4）初始化進(jìn)程控制塊；（5）將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列.14在撤銷一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成

18、的主要工作是什么？ 答：（1）根據(jù)被終止進(jìn)程標(biāo)識(shí)符，從PCB集中檢索出進(jìn)程PCB讀出該進(jìn)程狀態(tài)。（2）若被終止進(jìn)程處于執(zhí)行狀態(tài)，立即終止該進(jìn)程的執(zhí)行，置調(diào)度標(biāo)志真，指示該進(jìn)程被 終止后重新調(diào)度。（3） 若該進(jìn)程還有子進(jìn)程， 應(yīng)將所有子孫進(jìn)程終止， 以防它們成為不可控進(jìn)程。（4）將被終止進(jìn)程擁有的全部資源，歸還給父進(jìn)程，或歸還給系統(tǒng)。（5）將被終止進(jìn)程PCB從所在隊(duì)列或列表中移出，等待其它程序搜集信息。15試說(shuō)明引起進(jìn)程阻塞或被喚醒的主要事件是什么？ 答：a.請(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù)；b.啟動(dòng)某種操作；c.新數(shù)據(jù)尚未到達(dá)；d.無(wú)新工作可做. 16進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)存在哪兩種形式的制約？并舉例說(shuō)明之。答：（1）間接

19、相互制約關(guān)系。舉例：有兩進(jìn)程A和B,如果A提出打印請(qǐng)求，系統(tǒng)已把唯一的 一臺(tái)打印機(jī)分配給了進(jìn)程B,則進(jìn)程A只能阻塞； 一旦B釋放打印機(jī)，A才由阻塞改為就 緒。（2）直接相互制約關(guān)系。 舉例： 有輸入進(jìn)程A通過單緩沖向進(jìn)程B提供數(shù)據(jù)。當(dāng)緩沖空時(shí)， 計(jì)算進(jìn)程因不能獲得所需數(shù)據(jù)而阻塞，當(dāng)進(jìn)程A把數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)后，便喚醒進(jìn)程B;反 之，當(dāng)緩沖區(qū)已滿時(shí)，進(jìn)程A因沒有緩沖區(qū)放數(shù)據(jù)而阻塞，進(jìn)程B將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)取走后便 喚醒A。17為什么進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前應(yīng)先執(zhí)行“進(jìn)入?yún)^(qū)”代碼？而在退出前又要執(zhí)行“退出 區(qū)”代碼？答：為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程對(duì)臨界資源的互斥訪問， 必須在臨界區(qū)前面增加一段用于檢查欲訪問 的臨界資源是

20、否正被訪問的代碼，如果未被訪問，該進(jìn)程便可進(jìn)入臨界區(qū)對(duì)資源進(jìn)行訪問， 并設(shè)置正被訪問標(biāo)志，如果正被訪問，則本進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)，實(shí)現(xiàn)這一功能的代碼為北京石油化工學(xué)院信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)系 6/48計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)習(xí)題參考答案余有明與計(jì)07 和計(jì) G09 的同學(xué)們編著 6/48進(jìn)入?yún)^(qū)代碼；在退出臨界區(qū)后， 必須執(zhí)行退出區(qū)代碼， 用于恢復(fù)未被訪問標(biāo)志， 使其它進(jìn)程能再訪問此 臨界資源。18.同步機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循哪些基本準(zhǔn)則？為什么？ 答：同步機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循的基本準(zhǔn)則是：空閑讓進(jìn)、忙則等待、有限等待、讓權(quán)等待原因：為實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥進(jìn)入自己的臨界區(qū)。19.試從物理概念上說(shuō)明記錄型信號(hào)量wait和signal。答：wa

21、it(S)：當(dāng)S.value0時(shí)，表示目前系統(tǒng)中這類資源還有可用的。執(zhí)行一次wait操 作，意味著進(jìn)程請(qǐng)求一個(gè)單位的該類資源， 使系統(tǒng)中可供分配的該類資源減少一個(gè)，因此描述為S.value:=S.value-1；當(dāng)S.value0時(shí)，表示該類資源已分配完畢，進(jìn)程應(yīng)調(diào)用block原語(yǔ)自我阻塞，放棄處理機(jī)，并插入到信號(hào)量鏈表S.L中。signal(S)：執(zhí)行一次signal操作，意味著釋放一個(gè)單位的可用資源，使系統(tǒng)中可供分配的該類資源數(shù)增加一個(gè)，故執(zhí)行S.value:=S.value+1操作。若加1后S.value1) then block(W, L)unlock(W): W:=W-1;if(W0

22、) then wakeup(W, L)例子：Var W:semaphore:=0；beginrepeatlock(W);critical section unlock(W);remainder sectionuntil false;end26.答：試修改下面生產(chǎn)者消費(fèi)者問題解法中的錯(cuò)誤producer:beginrepeatproducer an item in nextp; wait(mutex);wait(full); /*應(yīng)為wait(empty),而且還應(yīng)該在wait(mutex)的前面*/buffer(in):=nextp;/*緩沖池?cái)?shù)組游標(biāo)應(yīng)前移: in:=(in+1) mod n

23、; */ signal(mutex);/* signal(full); */until false;end consumer: begin repeat wait(mutex); wait(empty); /*應(yīng)為wait(full),而且還應(yīng)該在wait(mutex)的前面*/ nextc:=buffer(out);out:=out+1; /*考慮循環(huán)，應(yīng)改為: out:=(out+1) mod n; */signal(mutex);/* signal(empty); */ consumer item in nextc;until false;end27試?yán)糜涗浶托盘?hào)量寫出一個(gè)不會(huì)出現(xiàn)死鎖

24、的哲學(xué)家進(jìn)餐問題的算法.答：Var chopstick:array0,4 of semaphore;所有信號(hào)量均被初始化為1，第i位哲學(xué)家的活動(dòng)可描述為：RepeatWait(chopsticki);Wait(. chopstick(i+1) mod 5);Ea.t ;Signal(chopsticki);Signal(chopstick(i+1) mod 5)Ea.t ;Think;Until false;28在測(cè)量控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，把所采集的數(shù)據(jù)送一單緩沖區(qū)；計(jì)算任務(wù)從該單 緩沖中取出數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算.試寫出利用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)兩者共享單緩沖的同步算法。答：a. Var mutex, e

25、mpty, full: semaphore:=1, 1, 0; gather:beginrepeat gather data in nextp; wait(empty); wait(mutex);buffer:=nextp; signal(mutex);signal(full);until false;endcompute:beginrepeatwait(full); wait(mutex); nextc:=buffer; signal(mutex);signal(empty); compute data in nextc; until false;endb. Var empty, full:

26、 semaphore:=1, 0; gather:beginrepeatgather data in nextp; wait(empty); buffer:=nextp;signal(full);until false;endcompute:beginrepeatwait(full); nextc:=buffer; signal(empty); compute data innextc; until false;end 29畫圖說(shuō)明管程由哪幾部分組成，為什么要引入條件變量？ 答：管程由四部分組成： 管程的名稱； 局部于管程內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說(shuō)明； 據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作的一組過程；對(duì)局部于管程內(nèi)部的共

27、享數(shù)據(jù)設(shè)置初始值的語(yǔ)句；對(duì)該數(shù)當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)用了管程，在管程中時(shí)被阻塞或掛起，直到阻塞或掛起的原因解除，而在此期間，如果該進(jìn)程不釋放管程，則其它進(jìn)程無(wú)法進(jìn)入管程，被迫長(zhǎng)時(shí)間地等待。為了解決這個(gè)問題，弓I入了條件變量con diti on。30.如何利用管程來(lái)解決生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題？答：首先建立一個(gè)管程，命名為ProclucerConsumer，包括兩個(gè)過程：(1)Put(item)過程。生產(chǎn)者利用該過程將自己生產(chǎn)的產(chǎn)品放到緩沖池，用整型變量count表示在緩沖池中已有的產(chǎn)品數(shù)目，當(dāng)countn時(shí)，表示緩沖池已滿，生產(chǎn)者須等待。(2)get(item)過程。消費(fèi)者利用該過程從緩沖池中取出一個(gè)產(chǎn)品，

28、當(dāng)count=n the n not full.wait;buffer(i n):=nextp;in:=(i n+1)mod n;coun t:=co un t+1;if no tempty.queue the n no tempty.sig nal;endprocedure entry get(item)beginif coun t=0 the n not full.wait;n extc:=buffer(out); out:=(out+1)mod n;coun t:=co un t-1;if no tfull.que ne the n no tfull.sig nal;end begin

29、in:=out:=0; count:=0 end在利用管程解決生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題時(shí)，其中的生產(chǎn)者和消費(fèi)者可描述為：producer: beginpepeatproduce an inem in nestpPC.put(item);until false;endconsumer: beginrepeatPC.get(item);consume the item in enxtc;until false;end31什么是AND!號(hào)量？試?yán)肁ND信號(hào)量寫出生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題的解法。答：為解決并行帶來(lái)的死鎖問題，在wait操作中引入AND條件，其基本思想是將進(jìn) 程在整個(gè)運(yùn)行過程中所需要的所有臨界資源

30、，一次性地全部分配給進(jìn)程，用完后一次性釋放。 解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問題可描述如下: var mutex,empty,full:semaphore:=1,n,0;buffer: array0,.,n-1 of item;in,out: integer:=0,0;beginparbeginproducer: beginrepeat produce an item in nextp;wait(empty);wait(s1,s2,s3,.,sn);/s1,s2,.,sn wait(mutex);buffer(in):=nextp;in:=(in+1) mod n;為執(zhí)行生產(chǎn)者進(jìn)程除empty外其余的條件s

31、ignal(mutex); signal(full);signal(s1,s2,s3,.,sn);until false;endconsumer: beginrepeatwait(full);條件wait(mutex); nextc:=buffer(out);out:=(out+1) mod n; signal(mutex);signal(empty); signal(k1,k2,k3,.,kn); consume the item innextc;until false;endparendend 32什么是信號(hào)量集？試?yán)眯盘?hào)量集寫出讀者一寫者問題的解法。答：對(duì)AN信號(hào)量加以擴(kuò)充，形成的信號(hào)

32、量集合的讀寫機(jī)制。解法：Var RN integer;L,mx: semaphore:=RN,1;begin parbegin reader:begin repeat Swait(L,1,1); Swait(mx,1,1);perform read operation;Ssignal(L,1);until falseend writer:begin repeatSwait(mx,1,1;L,RN,0); perform write operation;Ssignal(mx,1);until falseendparendend 33試比較進(jìn)程間的低級(jí)與高級(jí)通信工具。 答：用戶用低級(jí)通信工具實(shí)現(xiàn)進(jìn)

33、程通信很不方便， 效率低，通信對(duì)用戶不透明，所有操作都 必須由程序員來(lái)實(shí)現(xiàn)， 而高級(jí)通信工具彌補(bǔ)了這些缺陷， 用戶直接利用操作系統(tǒng)提供的一組 通信wait(k1,k2,k3,.,kn); /k1,k2,.,kn為執(zhí)行消費(fèi)者進(jìn)程除full外其余的命令，高效地傳送大量的數(shù)據(jù)。34當(dāng)前有哪幾種高級(jí)通信機(jī)制？ 答：共享存儲(chǔ)器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)以及管道通信系統(tǒng)。35消息隊(duì)列通信機(jī)制有哪幾方面的功能？答：（1）構(gòu)成消息（2）發(fā)送消息（3）接收梢息（4）互斥與同步。36為什么要在OS中引入線程？答：在操作系統(tǒng)中引入線程，則是為了減少程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的時(shí)空開銷，使OS具有更好的并發(fā)性，提高CPU勺利用率

34、。進(jìn)程是分配資源的基本單位，而線程則是系統(tǒng)調(diào)度的基本單位。37試說(shuō)明線程具有哪些屬性？答：（1）輕型實(shí)體（2）獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位（3）可并發(fā)執(zhí)行（4）共享進(jìn)程資源。38.試從調(diào)度性，并發(fā)性，擁有資源及系統(tǒng)開銷方面對(duì)進(jìn)程和線程進(jìn)行比較。答：（1）調(diào)度性。線程在OS中作為調(diào)度和分派的基本單位，進(jìn)程只作為資源擁有的基本單位。（2）并發(fā)性。進(jìn)程可以并發(fā)執(zhí)行，一個(gè)進(jìn)程的多個(gè)線程也可并發(fā)執(zhí)行。（3）擁有資源。進(jìn)程始終是擁有資源的基本單位，線程只擁有運(yùn)行時(shí)必不可少的資源，本 身基本不擁有系統(tǒng)資源，但可以訪問隸屬進(jìn)程的資源。（4）系統(tǒng)開銷。 操作系統(tǒng)在創(chuàng)建、 撤消和切換進(jìn)程時(shí)付出的開銷顯著大于線程。39

35、.為了在多線程OS中實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的同步與通信，通常提供了哪幾種同步機(jī)制？ 答：同步功能可以控制程序流并訪問共享數(shù)據(jù)， 從而并發(fā)執(zhí)行多個(gè)線程。共有四種同步模型： 互斥鎖、讀寫鎖、條件變量和信號(hào)。40用于實(shí)現(xiàn)線程同步的私用信號(hào)量和公用信號(hào)量之間有何差別？答：（1）私用信號(hào)量。當(dāng)某線程需利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)同一進(jìn)程中各線程之間的同步時(shí)，可調(diào)用創(chuàng) 建信號(hào)量的命令來(lái)創(chuàng)建一個(gè)私用信號(hào)量，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存放在應(yīng)用程序的地址空間中。（2）公用信號(hào)量。公用信號(hào)量是為實(shí)現(xiàn)不同進(jìn)程間或不同進(jìn)程中各線程之間的同步而設(shè)置的。其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是存放在受保護(hù)的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)中，由OS為它分配空間并進(jìn)行管理。41何謂用戶級(jí)線程和內(nèi)核支持線程？答

36、：（1）用戶級(jí)線程：僅存在于用戶空間中的線程，無(wú)須內(nèi)核支持。這種線程的創(chuàng)建、撤銷、 線程間的同步與通信等功能， 都無(wú)需利用系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)。 用戶級(jí)線程的切換通常發(fā)生在一個(gè) 應(yīng)用進(jìn)程的諸多線程之間，同樣無(wú)需內(nèi)核支持。（2）內(nèi)核支持線程：在內(nèi)核支持下運(yùn)行的線程。無(wú)論是用戶進(jìn)程中的線程，還是系統(tǒng)線程 中的線 程，其創(chuàng)建、撤銷和切換等都是依靠?jī)?nèi)核，在內(nèi)核空間中實(shí)現(xiàn)的。在內(nèi)核空間里還 為每個(gè)內(nèi)核支持線程設(shè)置了線程控制塊，內(nèi)核根據(jù)該控制塊感知某線程的存在并實(shí)施控制。42試說(shuō)明用戶級(jí)線程的實(shí)現(xiàn)方法。答：用戶級(jí)線程是在用戶空間中的實(shí)現(xiàn)的，運(yùn)行在“運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)”與“內(nèi)核控制線程”的中 間系統(tǒng)上。運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)用于管理和

37、控制線程的函數(shù)的集合。內(nèi)核控制線程或輕型進(jìn)程LWP可通過系統(tǒng)調(diào)用獲得內(nèi)核提供服務(wù)，利用LW進(jìn)程作為中間系統(tǒng)。43試說(shuō)明內(nèi)核支持線程的實(shí)現(xiàn)方法。答：系統(tǒng)在創(chuàng)建新進(jìn)程時(shí)，分配一個(gè)任務(wù)數(shù)據(jù)區(qū)PTDA其中包括若干個(gè)線程控制塊TCB空間。創(chuàng)建一個(gè)線程分配一個(gè)TCB有關(guān)信息寫入TCB為之分配必要的資源。當(dāng)PTDA中的TCB用完，而進(jìn)程又有新線程時(shí)，只要所創(chuàng)建的線程數(shù)目未超過系統(tǒng)允許值，系統(tǒng)可 在為之分配新的TCB在撤銷一個(gè)線程時(shí)，也應(yīng)回收線程的所有資源和TCB第三章第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖1高級(jí)調(diào)度與低級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)是什么？為什么要引入中級(jí)調(diào)度？ 答：高級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)是根據(jù)某種算法，把外存上處于后備隊(duì)

38、列中的那些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存。 低級(jí)調(diào)度是保存處理機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)信息，按某種算法先取進(jìn)程，再把處理器分配給進(jìn)程。 引入中級(jí)調(diào)度的主要目的是為了提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量。 使那些暫時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程 不再占用內(nèi)存資源，將它們調(diào)至外存等待，把進(jìn)程狀態(tài)改為就緒駐外存狀態(tài)或掛起狀態(tài)。2何謂作業(yè)、作業(yè)步和作業(yè)流？ 答：作業(yè)包含通常的程序和數(shù)據(jù)， 還配有作業(yè)說(shuō)明書。 系統(tǒng)根據(jù)該說(shuō)明書對(duì)程序的運(yùn)行進(jìn)行 控制。批處理系統(tǒng)中是以作業(yè)為基本單位從外存調(diào)入內(nèi)存。 作業(yè)步是指每個(gè)作業(yè)運(yùn)行期間都必須經(jīng)過若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立相互關(guān)聯(lián)的順序加工的步驟。 作業(yè)流是指若干個(gè)作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)后依次存放在外存上形成的輸入作業(yè)流； 在操作系統(tǒng)的控制 下，

39、逐個(gè)作業(yè)進(jìn)程處理，于是形成了處理作業(yè)流。3.在什么情況下需要使用作業(yè)控制塊JCB?其中包含了哪些內(nèi)容？答：每當(dāng)作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)便為每個(gè)作業(yè)建立一個(gè)作業(yè)控制塊JCB根據(jù)作業(yè)類型將它插入到相應(yīng)的后備隊(duì)列中。JCB包含的內(nèi)容通常有：1）作業(yè)標(biāo)識(shí)2）用戶名稱3）用戶賬戶4）作業(yè)類型 （CPI繁忙型、I/O芳 名型、批量型、終端型）5）作業(yè)狀態(tài)6）調(diào)度信息（優(yōu)先級(jí)、作業(yè)已運(yùn)行）7）資源要求8）進(jìn)入 系統(tǒng)時(shí)間9）開始處理時(shí)間10）作業(yè)完成時(shí)間11）作業(yè)退出時(shí)間12）資源使用情況等4.在作業(yè)調(diào)度中應(yīng)如何確定接納多少個(gè)作業(yè)和接納哪些作業(yè)？答:作業(yè)調(diào)度每次接納進(jìn)入內(nèi)存的作業(yè)數(shù)，取決于多道程序度。應(yīng)將哪些作業(yè)

40、從外存調(diào)入內(nèi) 存，取決于采用的調(diào)度算法。 最簡(jiǎn)單的是先來(lái)服務(wù)調(diào)度算法， 較常用的是短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算 法和基于作業(yè)優(yōu)先級(jí)的調(diào)度算法。5.試說(shuō)明低級(jí)調(diào)度的主要功能。答：（1）保存處理機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)信息（2）按某種算法選取進(jìn)程（3）把處理機(jī)分配給進(jìn)程。6.在搶占調(diào)度方式中，搶占的原則是什么？ 答：搶占的原則有：時(shí)間片原則、優(yōu)先權(quán)原則、短作業(yè)優(yōu)先權(quán)原則等。7.在選擇調(diào)度方式和調(diào)度算法時(shí)，應(yīng)遵循的準(zhǔn)則是什么？答：（1）面向用戶的準(zhǔn)則：周轉(zhuǎn)時(shí)間短、響應(yīng)時(shí)間快、截止時(shí)間的保證、優(yōu)先權(quán)準(zhǔn)則。（2）面向系統(tǒng)的準(zhǔn)則：系統(tǒng)吞吐量高、處理機(jī)利用率好、各類資源的平衡利用。8.在批處理系統(tǒng)、 分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)中， 各采用哪幾

41、種進(jìn)程 （作業(yè)） 調(diào)度算法？答：批處理系統(tǒng)的調(diào)度算法： 短作業(yè)優(yōu)先、 優(yōu)先權(quán)、 高響應(yīng)比優(yōu)先、 多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法。分時(shí)系統(tǒng)的調(diào)度算法：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)度算法：最早截止時(shí)間優(yōu)先即EDF最低松弛度優(yōu)先即LLF算法。9.何謂靜態(tài)和動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)？確定靜態(tài)優(yōu)先級(jí)的依據(jù)是什么？ 答：靜態(tài)優(yōu)先級(jí)是指在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)確定且在進(jìn)程的整個(gè)運(yùn)行期間保持不變的優(yōu)先級(jí)。動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)是指在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)賦予的優(yōu)先權(quán)， 可以隨進(jìn)程推進(jìn)或隨其等待時(shí)間增加而改 變的優(yōu)先級(jí)，可以獲得更好的調(diào)度性能。確定進(jìn)程優(yōu)先級(jí)的依據(jù)：進(jìn)程類型、進(jìn)程對(duì)資源的需求和用戶要求。10.試比較FCF餉SPF兩種進(jìn)程調(diào)度算法。答：相同點(diǎn)：兩種調(diào)度算法都

42、可以用于作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度。不同點(diǎn)：FCF碉度算法每次都從后備隊(duì)列中選擇一個(gè)或多個(gè)最先進(jìn)入該隊(duì)列的作業(yè)，將它們調(diào)入內(nèi)存、 分配資源、創(chuàng)建進(jìn)程、插入到就緒隊(duì)列。 該算法有利于長(zhǎng)作業(yè)/進(jìn)程，不利于短作業(yè)/進(jìn)程。SPF算法每次調(diào)度都從后備隊(duì)列中選擇一個(gè)或若干個(gè)估計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的作業(yè)，調(diào)入內(nèi)存中運(yùn)行。該算法有利于短作業(yè)/進(jìn)程, 不利于長(zhǎng)作業(yè)/進(jìn)程。11.在時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法中，應(yīng)如何確定時(shí)間片的大??？答：時(shí)間片應(yīng)略大于一次典型的交互需要的時(shí)間。一般應(yīng)考慮三個(gè)因素：系統(tǒng)對(duì)相應(yīng)時(shí)間的要求、就緒隊(duì)列中進(jìn)程的數(shù)目和系統(tǒng)的處理能力。12通過一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明通常的優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法不能適用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)？答：實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)度算法很

43、多，主要是基于任務(wù)的開始截止時(shí)間和任務(wù)緊急/松弛程度的任務(wù)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，通常的優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法不能滿足實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)度實(shí)時(shí)性要求而不適 用。13為什么說(shuō)多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法能較好地滿足各方面用戶的需求？答：（1）終端型作業(yè)用戶提交的作業(yè)大多屬于較小的交互型作業(yè)，系統(tǒng)只要使這些作業(yè)在第一隊(duì)列規(guī)定的時(shí)間片內(nèi)完成，終端作業(yè)用戶就會(huì)感到滿足。（2）短批處理作業(yè)用戶，開始時(shí)像終端型作業(yè)一樣，如果在第一隊(duì)列中執(zhí)行一個(gè)時(shí)間 片段即可完成，便可獲得與終端作業(yè)一樣的響應(yīng)時(shí)間。對(duì)于稍長(zhǎng)作業(yè)，通常只需 在第二和第三隊(duì)列各執(zhí)行一時(shí)間片即可完成，其周轉(zhuǎn)時(shí)間仍然較短。（3） 長(zhǎng)批處理作業(yè)，它將依次在第1,2,，n個(gè)隊(duì)列中運(yùn)

44、行，然后再按輪轉(zhuǎn)方式運(yùn)行，用戶不必?fù)?dān)心其作業(yè)長(zhǎng)期得不到處理。所以，多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法能滿足多用戶需求。14為什么在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，要求系統(tǒng)（尤其是CPU具有較強(qiáng)的處理能力？答：實(shí)時(shí)系統(tǒng)中通常有著多個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)。若處理機(jī)的處理能力不夠強(qiáng)， 有可能因?yàn)樘幚頇C(jī)忙不過來(lái)而使某些實(shí)時(shí)任務(wù)得不到及時(shí)處理，導(dǎo)致發(fā)生難以預(yù)料的后果。15按照調(diào)度方式可將實(shí)時(shí)調(diào)度算法分為哪幾種？答：可分為非搶占式和搶占式兩種算法。而非搶占式算法又分為非搶占式輪轉(zhuǎn)和優(yōu)先調(diào)度算法；搶占式調(diào)度算法又分為基于時(shí)鐘中斷的搶占式優(yōu)先權(quán)和立即搶占式優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法。16什么是最早截止時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法？舉例說(shuō)明。答：根據(jù)任務(wù)的開始截止時(shí)間確定的任務(wù)優(yōu)

45、先級(jí)調(diào)度算法。截止時(shí)間越早則優(yōu)先級(jí)越高。該算法要求在系統(tǒng)中保持一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)就緒隊(duì)列，該隊(duì)列按各任務(wù)截止時(shí)間的先后排序。舉例：非搶占式調(diào)度方式用于非周期實(shí)時(shí)任務(wù)。圖3-9是將該算法用于非搶占調(diào)度方式之例。該例中具有四個(gè)非周期任務(wù)，它們先后到達(dá)。系統(tǒng)首先調(diào)度任務(wù)1執(zhí)行，在任務(wù)1執(zhí)行期間，任務(wù)2、3又先后到達(dá)。由于任務(wù)3的開始截止時(shí)間早于任務(wù)2,故系統(tǒng)在任務(wù)1后將調(diào)度任務(wù)3執(zhí)行。在此期間又到達(dá)作業(yè)4,其開始截止時(shí)間仍是早于任務(wù)2的，故在 任務(wù)3執(zhí)行完后，系統(tǒng)又調(diào)度任務(wù)4執(zhí)行，最后才調(diào)度任務(wù)2執(zhí)行。開嗚聲止時(shí)聞L1342迭1NJ12 34圖 3-9 EDF 算法用于非搶占調(diào)度的調(diào)度方式17什么是最低松

46、弛度優(yōu)先調(diào)度算法？舉例說(shuō)明之。答：該算法是根據(jù)任務(wù)緊急（或松弛）的程度，來(lái)確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。任務(wù)的緊急程度愈高， 為該任務(wù)所賦予的優(yōu)先級(jí)就愈高，以使之優(yōu)先執(zhí)行。例如，一個(gè)任務(wù)在200 ms時(shí)必須完成，而它本身所需的運(yùn)行時(shí)間就有100 ms， 因此， 調(diào)度程序必須在100 ms之前調(diào)度執(zhí)行，該任務(wù)的緊急程度(松弛程度)為100 ms。又如，另一任務(wù)在400 ms時(shí)必須完成，它本身 需要運(yùn)行150 ms，則其松弛程度為250 ms。18何謂死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？答：死鎖是指多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行過程中因爭(zhēng)奪資源而造成的一種僵局，當(dāng)進(jìn)程處于這種僵持狀態(tài)時(shí)，若無(wú)外力作用，它們都將無(wú)法再向前推進(jìn)

47、。產(chǎn)生死鎖的原因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)資源和進(jìn)程間推進(jìn)順序非法。 其必要條件是： 互斥條件、請(qǐng)求和 保持條件、不剝奪條件、環(huán)路等待條件。19在解決死鎖問題的幾個(gè)方法中，哪種方法最易于實(shí)現(xiàn)？哪種方法使資源利用率最高？ 答：解決死鎖的四種方法即預(yù)防、避免、檢測(cè)和解除死鎖中，預(yù)防死鎖最容易實(shí)現(xiàn)； 避免死鎖使資源的利用率最高。20.請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明可通過哪些途徑預(yù)防死鎖。答：(1)擯棄“請(qǐng)求和保持”條件，就是如果系統(tǒng)有足夠資源，便一次性把進(jìn)程需要的所 有資源分配給它；(2) 擯棄“不剝奪”條件，就是已經(jīng)擁有資源的進(jìn)程，當(dāng)它提出新資源請(qǐng)求而不能立即 滿足時(shí)，必須釋放它已保持的所有資源，待以后需要時(shí)再重新申請(qǐng)；(3)擯棄“環(huán)路

48、等待”條件，就是將所有資源按類型排序標(biāo)號(hào)，所有進(jìn)程對(duì)資源的請(qǐng)求 必須嚴(yán)格按序號(hào)遞增的次序提出。21.在銀行家算法的例子中，如果P0發(fā)出請(qǐng)求向量由Request(0,2,0)改為Request(0,1,0), 問系統(tǒng)可否將資源分配給它？答：(1)可以。銀行家算法各種資源數(shù)量分別為10、5、7,在To時(shí)刻的資源分配如圖所示：情況進(jìn)程MaxAllocationNeedAvailableABCAB CABCABCPo1 753010743332P1322200122內(nèi)902302600Pa222211011P*133002431(2)具體分析如下：1Requsto(0,1,0)=Needo(7,4,3

49、);2Requsto(0,1,0)=Available(2,3,0);系統(tǒng)先假定可為P0分配資源，并修改Available0,Allocation0和Need0向量，由此形成 的資源變化情況如下圖所示：進(jìn)源情況進(jìn)程MaxAllocationNeedAvailableABCABcABCABCPo763010743322J Pi322200122902302600巳222211011433002431(3)P0請(qǐng)求資源：P0發(fā)出請(qǐng)求向量Requst0(0,1,0),系統(tǒng)按銀行家算法進(jìn)行檢查:1Requsto(O,1,O)=Needo(7,4,3);2Requsto(O,1,O)=Available

50、(2,3,O);3系統(tǒng)暫時(shí)先假定可為P0分配資源，并修改 _有關(guān)數(shù)據(jù)，如下圖所示W(wǎng)orit | Allocation Work+ Allocation |進(jìn)程ABCAB CABcABcFLnishp0322733020342TurePl342122200542Ture巳542600302844Ture巳844011211ID55TureP斗10554310021057Ture綜上所述系統(tǒng)可以將資源分配給它。22銀行家算法中出現(xiàn)以下資源分配， 試問(1)該狀態(tài)是否安全？（2)若進(jìn)程P2提出Request（1,2,2,2）后，系統(tǒng)能否將資源分配給它?ProcessAllocationNeedAvailable&00 3 20 0 1216 2 2Pi10 0 01 750巳13 5 42 3560 3 3 20 6 5 2P*00 140 6 5 6試問：（1）該狀態(tài)是否安全？（2）若進(jìn)程P2提出請(qǐng)求Request（