操作系統(tǒng)簡答及大題

1、1、請舉例說明單用戶單任務(wù)的操作系統(tǒng)與多用戶多任務(wù)的操作系統(tǒng)之間的區(qū)別？2、死鎖產(chǎn)生的4個必要條件是什么？它們是彼此獨(dú)立的嗎？3、當(dāng)系統(tǒng)中的地址空間非常大時（例如32位），會給頁表的設(shè)計(jì)帶來什么問題？請給出一個方案并分析其優(yōu)缺點(diǎn)。4、文件在磁盤上存放的形式有幾種？它們與存取方法有何關(guān)系？5、試比較進(jìn)程與程序的異同。6、脫機(jī)命令接口和聯(lián)機(jī)命令接口有什么不同？1、答案：DO醍單用戶單任務(wù)的操作系統(tǒng)，通常這種操作系統(tǒng)沒有進(jìn)程調(diào)度，內(nèi)存管理也比較簡單，只劃分為系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，是單道的程序運(yùn)行環(huán)境。Unix是多用戶多任務(wù)的操作系統(tǒng)，有進(jìn)程管理，內(nèi)存管理也比較復(fù)雜。它們都具有設(shè)備管理系統(tǒng)和文件管理系統(tǒng)，但

2、功能也有差別。2、互斥，請求和保持，不剝奪，環(huán)路等待。不是相互獨(dú)立的，前三個條件是必要條件，而環(huán)路等待實(shí)際上是在前三者基礎(chǔ)上的一種可能的結(jié)果，是死鎖的一種現(xiàn)象。3、會導(dǎo)致頁表過長從而很難找到一塊連續(xù)的存儲空間存放頁表，此外如果頁表中的行不連續(xù)也會加大訪問頁表的 查找時間?？梢杂枚嗉夗摫斫鉀Q這個問題，將頁表分頁，離散地存儲在不同區(qū)域，同時建立另一張頁表映射原來頁表的每一頁。優(yōu)點(diǎn)是不需要大塊的連續(xù)空間，但并沒有減少頁表的空間，同時也增加了訪存次數(shù)。4、三種存儲結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)略。順序結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu)索引結(jié)構(gòu)順序順序順序隨機(jī)隨機(jī)5、答案：進(jìn)程與程序是緊密相關(guān)而又完全不同的兩個概念：1）每個進(jìn)程實(shí)體中包含了程序

3、段和數(shù)據(jù)段這兩個部分，因此他們是緊密相關(guān)的。但從結(jié)構(gòu)上看，進(jìn)程實(shí)體中除了程序段和數(shù)據(jù)段外，還必須包含一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即進(jìn)程控制塊PCB 2）進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行過程，因此是動態(tài)的；動態(tài)性還表現(xiàn)在進(jìn)程由創(chuàng)建而產(chǎn)生、由調(diào)度而進(jìn)行、由撤銷而消亡，即它具有一定的生命周期。而程序只是一組指令的有序集合，并可以永久的駐留在某種介質(zhì)上，其本身不具有運(yùn)動的含義，是靜態(tài)的。3）多個進(jìn)程實(shí)體可同時存放在內(nèi)存中并發(fā)執(zhí)行，其實(shí)這正是引入進(jìn)程的目的。而程序的并發(fā)執(zhí)行具有不可再現(xiàn)性，因此程序不能正確并發(fā)執(zhí)行。4）進(jìn)程是一個能夠獨(dú)立運(yùn)行、獨(dú)立分5）進(jìn)程與程序不一一對應(yīng)，同一個程配資源和獨(dú)立接受調(diào)度的基本單位，而程序不可能在多

4、道環(huán)境下獨(dú)立運(yùn)行。序多次運(yùn)行，將形成不同的進(jìn)程；同一個程序的一次執(zhí)行也可以產(chǎn)生多個進(jìn)程；而一個進(jìn)程也可以執(zhí)行多個程 序。6、答案：脫機(jī)命令接口是 OS提供給批處理作業(yè)用戶的作業(yè)控制語言。批處理用戶不能直接與自己的運(yùn)行作業(yè)進(jìn)行交互，只能向系統(tǒng)提供用作業(yè)控制語言編寫的作業(yè)說明書，并委托系統(tǒng)按照作業(yè)說明書中的作業(yè)控制命令來對它們的作業(yè)進(jìn)行控制和管理。聯(lián)機(jī)命令接口則不要求用戶填寫作業(yè)說明書，此時，系統(tǒng)將向用戶提供一組鍵盤命令或其他操作方式的命令，用戶可通過這些命令來交互的控制自己程序的運(yùn)行并獲得操作系統(tǒng)的服務(wù)。1、簡述分頁和分段的區(qū)別。2、用戶級線程與內(nèi)核級線程的區(qū)別是什么？3、死鎖產(chǎn)生的4個必要條件

5、是什么？它們是彼此獨(dú)立的嗎？4、文件在磁盤上存放的形式有幾種？它們與存取方法有何關(guān)系？5、在什么情況下需要進(jìn)行重定位？為什么要引入動態(tài)重定位？6、命令接口和圖形用戶接口分別有什么優(yōu)缺點(diǎn)？1、答案：分頁和分段有許多相似之處，但是在概念上兩者完全不通，主要表現(xiàn)在：頁是信息的物理單位，分頁是為了系統(tǒng)管理內(nèi)存的方便而進(jìn)行的，故對用戶而言，分頁是不可見的，是透明的；段是信息的邏輯單位，分段是作業(yè)邏輯上的要求，對用戶而言，分段是可見的。頁的大小是固定的，由系統(tǒng)決定；段的大小是不固定的，由用戶作業(yè)本身決定。從用戶角度看，分頁的地址空間是一維的，而段的地址空間是二維的。2、答案：比較如下：(1)程的調(diào)度與切換

6、速度；對于內(nèi)核級線程，OS負(fù)責(zé)以線程為單位的調(diào)度，對于用戶級線程，OS的調(diào)度單位是進(jìn)程，同一個進(jìn)程內(nèi)部的線程切換是自己完成的。 統(tǒng)調(diào)用；內(nèi)核級線程的系統(tǒng)調(diào)用時只會引起該線程的阻塞，用戶級線程的系統(tǒng)調(diào)用將引起整個進(jìn)程的阻塞。線程執(zhí)行時間；內(nèi)核級線程執(zhí)行時間以線程為單位，用戶級線程執(zhí)行時間以進(jìn)程為單位，內(nèi)部線程共享。3、答案：互斥，請求和保持，不剝奪，環(huán)路等待。不是相互獨(dú)立的，前三個條件是必要條件，而環(huán)路等待實(shí)際上是在前三者基礎(chǔ)上的一種可能的結(jié)果，是死鎖的一種現(xiàn)象。4、答案：三種存儲結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如下表：順序結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu)索引結(jié)構(gòu)順序順序順序隨機(jī)隨機(jī)5、 答案 ：源程序經(jīng)過編譯產(chǎn)生的目標(biāo)模塊一般總是從0

7、 開始編址的，其中的地址都是相對于起始地址的相對地址。在將目標(biāo)模塊經(jīng)過鏈接裝入內(nèi)存時，其分配到的內(nèi)存空間的起始地址通常不為 0，因此指令和數(shù)據(jù)的實(shí)際物理地址與裝入模塊中的相對地址是不同的。此時，為了使程序能夠正確執(zhí)行，必須將相對地址轉(zhuǎn)換成物理地址，即進(jìn)行重定位。進(jìn)程在運(yùn)行過程中經(jīng)常要在內(nèi)存中移動位置，引入動態(tài)重定位的目的就是為了滿足程序的這種需要，動態(tài)重定位的實(shí)現(xiàn)需要一定的硬件支持，重定位的過程是由硬件地址變換機(jī)構(gòu)在程序執(zhí)行每條指令時自動完成的。6、 答案 ：命令接口的優(yōu)點(diǎn)：功能強(qiáng)，速度快，靈活性好，屏幕開銷??；缺點(diǎn)：顯示不直觀，難學(xué)，難記。圖形用戶接口的優(yōu)點(diǎn)：顯示直觀，操作簡便，易學(xué)；缺點(diǎn)：

8、實(shí)現(xiàn)的代碼規(guī)模大，對內(nèi)外存容量、CPU速度和顯示器的要求較高。1、 何謂死鎖？為什么將所有資源按類型賦予不同的序號，并規(guī)定所有進(jìn)程按資源序號遞增的順序申請資源后，系統(tǒng)便不會產(chǎn)生死鎖？2、簡述分頁和分段的區(qū)別。3、簡述分時系統(tǒng)的特征？4、一個比較完善的文件系統(tǒng)應(yīng)該具備哪些功能？5、微內(nèi)核結(jié)構(gòu)具有哪些優(yōu)點(diǎn)？6、請說明中斷驅(qū)動I/O方式和DMAT式有什么不同？1、答案：死鎖是指多個進(jìn)程在運(yùn)行過程中因競爭資源而造成的一種僵局，若無外力作用，這些進(jìn)程都將無法再向前推進(jìn)。原因是死鎖的必要條件環(huán)路等待條件不可能成立。因?yàn)槎鄠€進(jìn)程之間只可能存在占據(jù)較低序號資源的進(jìn)程等待占據(jù)較高序號資源的進(jìn)程釋放資源的情況，但

9、不可能存在反向的等待，因此不能形成循環(huán)等待鏈。2、答案：分頁和分段有許多相似之處，但是在概念上兩者完全不通，主要表現(xiàn)在：頁是信息的物理單位，分頁是為了系統(tǒng)管理內(nèi)存的方便而進(jìn)行的，故對用戶而言，分頁是不可見的，是透明的；段是信息的邏輯單位，分段是作業(yè)邏輯上的要求，對用戶而言，分段是可見的。頁的大小是固定的，由系統(tǒng)決定；段的大小是不固定的，由用戶作業(yè)本身決定。從用戶角度看，分頁的地址空間是一維的，而段的地址空間是二維的。3、答案：多路性；允許一臺主機(jī)連接多臺終端，系統(tǒng)按分時原則為每個用戶服務(wù)，每個用戶以時間片為單位輪流運(yùn)行。獨(dú)立性；每個用戶各占一個終端，彼此獨(dú)立操作互不干擾。及時性；用戶的請求能在

10、很短的時間內(nèi)得到響應(yīng)，用戶可以接受。交互性；用戶可通過終端與系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對話。4、答案：文件存儲空間的管理；目錄管理；文件的讀寫管理；文件的安全性管理；提供用戶接口5、答案：微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)如下：1）提高了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)充性。在微內(nèi)核結(jié)構(gòu)中，OS的大部分功能都是相對獨(dú)立的服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)的，用戶可以根據(jù)需要選配器中的部分或全部服務(wù)器，還可以隨著計(jì)算機(jī)硬件和OS技術(shù)的發(fā)展，相應(yīng)的更新若干服務(wù)器或增加一些新的服務(wù)器。2）提高了 OS的可靠性。由于所有的服務(wù)器都是運(yùn)行在用戶態(tài)，它們不能直接訪問硬件，因此，當(dāng)某個服務(wù)器出現(xiàn)錯誤時，通常只會影響到它自己，但不會引起內(nèi)核和其他服務(wù)器的損壞和崩潰。3）適用于

11、分布式系統(tǒng)。對用戶進(jìn)程而言，如果它通過消息傳遞與服務(wù)器通信，那么他只須發(fā)送一個請求，然后等待服務(wù)器發(fā)來的響應(yīng)，而無須知道這條消息是在本地機(jī)就處理還是通過網(wǎng)絡(luò)送給遠(yuǎn)地機(jī)上 的服務(wù)器。6、答案：不同之處主要有：1）中斷頻率。在中斷方式中，每當(dāng)輸入數(shù)據(jù)緩沖寄存器中裝滿輸入數(shù)據(jù)或?qū)⑤敵鰯?shù)據(jù)緩沖寄存器中的數(shù)據(jù)輸出之后，設(shè)備控制器便發(fā)生一次中斷。由于設(shè)備控制器中配置的數(shù)據(jù)緩沖寄存器通常較小，因此中斷比較頻繁；而 DMAT式下，在DMA空制器的控制下，一次能完成一批連續(xù)數(shù)據(jù)的傳輸，并在整批數(shù)據(jù)傳送完后才發(fā)生一次中斷，因此可大大減少CPU處理I/O中斷的時間。2）數(shù)據(jù)的傳送方式。在中斷方式下，由 CPU直接將

12、輸入數(shù)據(jù)寫入控制器的數(shù)據(jù)緩沖寄存器供設(shè)備輸出，或在中斷發(fā)生后直接從數(shù)據(jù)緩沖寄存器中取出輸入數(shù)據(jù)供進(jìn)程處理，即數(shù)據(jù)傳送必須經(jīng)過CPU而在DMAT式中，數(shù)據(jù)的傳輸在 DMA空制器的控制下直接在內(nèi)存和 I/O設(shè)備間進(jìn)行，CPU只需將數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇疟P地址、內(nèi)存地址和字節(jié)數(shù)傳給DMA空制器即可。1 .設(shè)備分配與那些因素有關(guān)？ （4分）2 .某系統(tǒng)中磁盤的每個盤塊大小為1KB ,外存分配方法采用中的混合索引結(jié)構(gòu)，其中索引節(jié)點(diǎn)中直接地址 6項(xiàng)，一級索引地址2項(xiàng)，二級索引地址1項(xiàng)，每個盤塊號占用 4個字節(jié)，請問該系統(tǒng)中允許的文件最大長度是多少？ （6分）3 .為了能夠查找到文件的位置，在采用連續(xù)文件、鏈接文件和

13、索引文件時，在目錄中需要登記那些內(nèi)容？（6分）4 .某采用分頁存儲管理的系統(tǒng)中，物理地址占20位，邏輯地址中頁號占 6位，頁大小為1KB,問：該系統(tǒng)的內(nèi)存空間大小為多少？每塊的大小為多少？邏輯地址共幾位，每個作業(yè)最大長度為多少？若0頁放在3塊中，1頁放在7塊中，2頁放在9塊中，邏輯地址 0420H對應(yīng)的物理地址是多少？ （ 5分）5 .試述缺頁中斷與一般中斷的主要區(qū)別。（4分）6 .進(jìn)程的基本狀態(tài)包括哪幾種？并畫出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。7 .在一個批處理單道系統(tǒng)中，采用響應(yīng)比高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法。當(dāng)一個作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)后就可以開始調(diào)度，假定作業(yè)都是僅計(jì)算，忽略調(diào)度花費(fèi)的時間?，F(xiàn)有三個作業(yè)，進(jìn)入系統(tǒng)的時間

14、和需要計(jì)算的時間如表所示：作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時間需要計(jì)算時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間19:0060分鐘9:00(1)(2)29:1045分鐘(4)39:1525分鐘(6)(8)求出每個作業(yè)的開始時間、完成時間及周轉(zhuǎn)時間并填入表中。1 .答案：設(shè)備分配策略與下列因素有關(guān)：(1) I/O設(shè)備的固有屬性，對于獨(dú)占設(shè)備，共享設(shè)備、虛擬設(shè)備等具有不同屬性的設(shè)備，通常采用相應(yīng)的分配算法。(2)設(shè)備分配算法，常見的有先來先服務(wù)算法、優(yōu)先級高者優(yōu)先算法(3)設(shè)備分配的安全性，即避免死鎖的產(chǎn)生。(4)設(shè)備獨(dú)立性，設(shè)備獨(dú)立性指應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。評分標(biāo)準(zhǔn)：共4個要點(diǎn)，每個要點(diǎn)1分2、答案：66054KB解

15、題步驟及其評分標(biāo)準(zhǔn)：直接地址可用的磁盤空間為1KBX 6=6KB (1分)；1級索引項(xiàng)可用的磁盤空間為 1KBX 256X2=512KB (2分)；2級索引項(xiàng)可用的磁盤空間為 1KBX 256X256=64MB( 2分)；求和：6KB+512KB+64MB=66054KB3、答案：連續(xù)文件：第一個磁盤塊的塊號和文件長度；鏈接文件：第一個磁盤塊的塊號；索引文件：索引盤塊 號。4、答案：內(nèi)存空間大小為1MB每塊的大小為1KB;每個作業(yè)最大長度為 64KB;邏輯地址0420H對應(yīng)的物理地址是1C20H.解題步驟及其評分標(biāo)準(zhǔn)：邏輯地址0420H對應(yīng)的頁號為1,主存塊號為7,頁內(nèi)地址20H,得到物理地址

16、1C20T5、答案：缺頁中斷與一般中斷的主要區(qū)別：在指令執(zhí)行期間產(chǎn)生和處理中斷信號。一條指令在執(zhí)行期間，可能產(chǎn)生多次缺頁中斷。評分標(biāo)準(zhǔn)：共2個要點(diǎn)，每個要點(diǎn)2分6、答案：進(jìn)程的三種基本狀態(tài)：就緒狀態(tài)執(zhí)行狀態(tài)阻塞狀態(tài)進(jìn)程調(diào)度胡/7:生等待事件阻塞態(tài)就緒態(tài)等待事件結(jié)束評分標(biāo)準(zhǔn)：基本狀態(tài)2 分，進(jìn)城轉(zhuǎn)換圖 4 分7、答案：（1）10: 0060分鐘10: 2511:10120分鐘10: 0010: 2570分鐘1簡述具有通道的系統(tǒng)中獨(dú)占設(shè)備的一般分配過程。（3 分）2比較電梯調(diào)度算法和最短尋找時間優(yōu)先調(diào)度算法。（6 分）3 .為了實(shí)現(xiàn)虛擬頁式存儲管理，頁表應(yīng)該包含哪些內(nèi)容？（4 分）4 .簡述一種L

17、RU 頁面置換算法的實(shí)現(xiàn)方案。（ 5 分）6 .列舉引起進(jìn)程創(chuàng)建的事件。簡述進(jìn)程創(chuàng)建的過程。（6 分）7 .若系統(tǒng)有某類資源 mXn+1個，允許進(jìn)程執(zhí)行過程中動態(tài)申請?jiān)擃愘Y源，但在該系統(tǒng)上運(yùn)行的每一個進(jìn)程對該資源的占有量任何時刻都不會超過 m+1 個。當(dāng)進(jìn)程申請資源時只要有資源尚未分配完則滿足它的申請，但用限制系統(tǒng)中可同時執(zhí)行的進(jìn)程數(shù)來防止發(fā)生死鎖，你認(rèn)為進(jìn)程調(diào)度允許同時執(zhí)行的最大進(jìn)程數(shù)應(yīng)該是多少？并證明之。（ 7 分）1、答案：可按下述步驟進(jìn)行設(shè)備分配：分配設(shè)備。分配控制器。分配通道。2、答案：“電梯調(diào)度”與“最短尋找時間優(yōu)先”都是要盡量減少移動臂移動時所花的時間；不同的是“最短尋找時間優(yōu)先

18、”不考慮臂的移動方向，總是選擇離當(dāng)前讀寫磁頭最近的那個柱面的訪問者，這種選擇可能導(dǎo)致移動臂來回改變移動方向；“電梯調(diào)度”是沿著臂的移動方向去選擇離當(dāng)前讀寫磁頭最近的那個柱面的訪問者，僅當(dāng)沿臂移動方向無等待訪問者時才改變臂的移動方向；由于移動臂改變方向是機(jī)械動作，速度相對較謾。相比之下，電梯調(diào)度算法是一種簡單、實(shí)用且高效的調(diào)度算法。但是，在實(shí)現(xiàn)時除了要記住讀寫磁頭的當(dāng)前位置外，還必須記住移動臂的移動方向。3、答案：在分頁虛擬存儲管理時使用的頁表，最少包括以下內(nèi)容：物理塊號、狀態(tài)位、修改位、外存地址。4、答案：方案多個，下面僅是其一：為了實(shí)現(xiàn) LRU必須在主存維護(hù)一張作業(yè)所有頁的鏈表，表中各項(xiàng)按訪

19、問時間先后排序，最近訪問的頁排在表頭，最久末用的頁排在表尾，這就是所謂的棧式算法。每當(dāng)要置換一頁時，必須對鏈表中的各項(xiàng)進(jìn)行修改。若被訪問的頁在主存，則將其移到表頭，調(diào)整相應(yīng)項(xiàng)。若不在主存，則將新調(diào)的頁放表頭，其它項(xiàng)依次后移，將表尾一項(xiàng)擠掉。6、答案：引起進(jìn)程創(chuàng)建的典型事件有分時系統(tǒng)中的用戶登錄、批處理系統(tǒng)中的作業(yè)調(diào)度、系統(tǒng)提供服務(wù)、應(yīng)用進(jìn)程本身的應(yīng)用請求等。創(chuàng)建進(jìn)程：申請空白PCB為新進(jìn)程分配資源。初始化進(jìn)程控制塊。將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列。7、答案：假設(shè)系統(tǒng)中有x個進(jìn)程的進(jìn)程，則資源至少要有mx x+1個，由于系統(tǒng)資源有 mx n+1個，則可列出不等式：mx x+1 < mx n+1解不等

20、式，得到x< n,所以系統(tǒng)允許同時執(zhí)行的最大進(jìn)程數(shù)為n。證明：假設(shè)在系統(tǒng)允許同時執(zhí)行的最大進(jìn)程數(shù)為n時，仍然出現(xiàn)了死鎖，此時應(yīng)該存在一組進(jìn)程進(jìn)程都在等待資源，而且系統(tǒng)已無資源可用。則此時該組進(jìn)程最多n個，每個進(jìn)程沒有執(zhí)行完時最多占用m個資源，所以現(xiàn)在系統(tǒng)分配出去的資源最多 mxn,少于系統(tǒng)資源 mx n+1,所以不可能有死所出現(xiàn)。因此，系統(tǒng)允許同時執(zhí)行的最大進(jìn)程數(shù)為n時系統(tǒng)不會有死鎖發(fā)生1、有一個具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，有如下表所示的作業(yè)序列（表中所列作業(yè)優(yōu)先級即為進(jìn)程優(yōu)先級，數(shù)值越 小優(yōu)先級越高）。分別列出下面兩種情況下所有作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時刻及結(jié)束時刻，并計(jì)算其平均周轉(zhuǎn)時間。作業(yè)名到達(dá)

21、時刻估計(jì)運(yùn)行時間（分）優(yōu)先級A10: 00405B10: 20303C10: 30504D10: 40206假設(shè)采用短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)度采用優(yōu)先級為基礎(chǔ)的剝奪式算法。（6分）10： 00 A到達(dá)，無競爭，A開始運(yùn)行10: 20B到達(dá)，進(jìn)入內(nèi)存，B的優(yōu)先級高于 A, A停止,B運(yùn)行（1分）11: 30 C到達(dá)，不能進(jìn)入內(nèi)存（1分）12: 40D到達(dá)，不能進(jìn)入內(nèi)存13: 50B運(yùn)行結(jié)束，C和D競爭進(jìn)入內(nèi)存，D進(jìn)入，A運(yùn)行（1分）14: 10 A運(yùn)行結(jié)束，C進(jìn)入內(nèi)存，C運(yùn)行（1分）15: 00 C運(yùn)行結(jié)束，D運(yùn)行16: 20全部結(jié)束T= （ 70+30+90+ 100） /4 =分鐘（2

22、分）2、在一分頁存儲管理系統(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。、1、2頁依次存放在物理塊 5、10、11中，問相應(yīng)的物理地址為多少？ （6分）由題意可知，本頁式系統(tǒng)的邏輯地址結(jié)構(gòu)為：（3分）頁號P頁內(nèi)位移W1512110邏輯地址2F6AH的二進(jìn)制表示：0010頁號為2,在第11塊中，故物理地址為 BF6AH （2分）3、有一個倉庫，可以存放A和B兩種產(chǎn)品，但要求：1）每次只能存入一種產(chǎn)品（A或B）;2）-N<A產(chǎn)品數(shù)量一B產(chǎn)品數(shù)量< M其中，N和M是正整數(shù)。試用同步算法描述產(chǎn)品A與產(chǎn)品B的入庫過程。（13分）答案：elsewait(

23、sb);wait(mutex);將產(chǎn)品入庫；signal(mutex); signal(sa);intmutex=1;intsa=M-1;intsb=N-1;main()while(1)取一個產(chǎn)品；if(取的是A產(chǎn)品)wait(sa);wait(mutex);將產(chǎn)品入庫；signal(mutex);signal(sb);4、在一個系統(tǒng)中，不采用死鎖避免和預(yù)防措施，但當(dāng)死鎖發(fā)生后需要能夠檢測出來，請?jiān)O(shè)計(jì)一個可行的 死鎖檢測方案答案：死鎖檢測的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似銀行家算法（略）：1）可利用資源向量available :表示m類資源中每一類資源的可用數(shù)目；2）把不占用資源的進(jìn)程向量allocation=0

24、 記入表L中，即L，U L; 3）從進(jìn)程集合中找到一個request不work的進(jìn)程，做如下處理：將其資源分配圖簡化，釋放出資源，增加工作向量 work=work+allocation ；將他記入L表中；4）若不能把所有的進(jìn)程都記入L表中，則表明系統(tǒng)狀態(tài) S的資源分配圖是不可完全簡化的，因此該系統(tǒng)狀態(tài)將發(fā)生死鎖。5、設(shè)有AB C三個進(jìn)程，它們共享十個資源，每個進(jìn)程最大需求量分別為4, 7, 8,它們對資源請求的序列如下表：（8分）序號進(jìn)程申請資源數(shù)1A22B43C24B25C26A2請畫出執(zhí)行完序號4時的資源分配矩陣；（2分）為使系統(tǒng)不發(fā)生死鎖，執(zhí)行完序號 6時，3個進(jìn)程各處于什么狀態(tài)，獲得多

25、少同類資源？ （3分）按照上題時的狀態(tài)，系統(tǒng)會發(fā)生死鎖嗎？為什么？ （3分）解題步驟及其評分標(biāo)準(zhǔn)：（242） （ 2 分）A運(yùn)行，B、C阻塞4、4、2 （3分）不會，A已得到全部資源，運(yùn)行結(jié)束后釋放資源可以使B、C正常結(jié)束（2分）6、在實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)時，為了加快文件目錄的檢索速度，可利用“FCB分解法”。假設(shè)目錄文件存放在磁盤上，每個盤塊512B。FCB占64B,其中文件名占8B,通常將FCB分解為符號目錄項(xiàng)和基本目錄項(xiàng)兩部分，其中符號目錄項(xiàng)大小為10B: （8分）基本目錄項(xiàng)大小為多少字節(jié)？ （2分）假設(shè)某一目錄文件共有 254個FCB,試分別給出采用分解法之前和之后，對該目錄文件分別的平均訪問

26、磁盤次數(shù)：（3分）一般地，若目錄文件分解前占用N個盤塊，分解后符號目錄文件占用M個盤塊，請給出訪問磁盤次數(shù)減少的條件：（3分解題步驟及其評分標(biāo)準(zhǔn)：64 - 8 = 56B （2 分）分解之前：平均訪問次數(shù)為（64 X 254/512+1 ） /2 = 165分解之后：平均訪問次數(shù)為（10X 254/512 + 1） /2 =3 （ 2分）條件為：分解前平均讀盤次數(shù)-分解后平均訪問符號目錄文件的讀盤次數(shù)>1,即 N/2 M/2>1,故 M<N- 2。 （3 分）7、若在一分頁存儲管理系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁表如下表所示。已知頁面大小為1024字節(jié)，試將邏輯地址1011、2148、30

27、00、4000轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址。（ 4分）頁號塊號02132136解題步驟及其評分標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)頁號為P,頁內(nèi)位移為 W 邏輯地址為A,頁面大小為L,則：P=int (A/L) W=AmodL 1011 有：P=int ( 1011/1024 ) =0W=1011mod1024=1011第0頁在第2塊，故物理地址：30592148 有：P=int (2148/1024 ) =2W=2148mod1024=100第2頁在第1塊，故物理地址：1124 3000 有：P=int (3000/1024 ) =2W=3000mod1024=952第2頁在第1塊，故物理地址：1976 4000 有：P=in

28、t (4000/1024 ) =3W=4000mod1024=928第3頁在第6塊，故物理地址：70728、現(xiàn)有四個進(jìn)程 R1、R2、W! WZ它們共享可以存放一個數(shù)的緩沖器B。進(jìn)程R1每次把來自鍵盤的一個數(shù)存入緩沖器B中，供進(jìn)程 W1打印輸出；進(jìn)程R2每次從磁盤上讀一個數(shù)存放到緩沖器B中，供進(jìn)程 W*丁印輸出。為防止數(shù)據(jù)的丟失和重復(fù)打印，問怎樣用信號量操作來協(xié)調(diào)這四個進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行。(13分)1、目的：考查學(xué)生對同步問題的掌握；滿分值：13分；答案：四個進(jìn)程可如下描述：wait(sx);Semaphoresb=1,sx=0,sy=0;k:=B;while(1)ItemB;signal(sb)

29、;VoidR1()打印k中數(shù)；wait(sy);j:=B;while(1)wait(sb);VoidR2()打印j中數(shù)接收來自鍵盤的數(shù)；*=接收的數(shù)；while(1)wait(sb);main()B:=x;從磁盤上讀一個數(shù)；Signal(sx);y:=讀入的數(shù)；cobegin(wait(sb);R1();B:=y;W1();Voidw1()Signal(sy);R2();W2();while(1)VoidW2()9、試設(shè)計(jì)在虛擬存儲環(huán)境下實(shí)現(xiàn)簡單的clock頁面置換的可行方案。(12分)使用Clock算法時，只須為每頁設(shè)置一個訪問位。在將內(nèi)存中的所有頁面都通過鏈接指針鏈成一個循環(huán)隊(duì)列(4分)。

30、當(dāng)某頁被訪問時，其訪問位置 1。置換算法在選擇一頁淘汰時，只須檢查其訪問位，如果是 0, 就選擇該頁換出；若為1,則重新將它復(fù)0、暫不換出而給該頁第二次駐留內(nèi)存的機(jī)會(4分)。再按照FIFO算法檢查下一個頁面。當(dāng)檢查到隊(duì)列中的最后一個頁面時，若其訪問值仍為1、則再返回到隊(duì)首再去檢查第一個頁面 (4分) 10、某系統(tǒng)采用空閑區(qū)鏈結(jié)構(gòu)對內(nèi)存的空閑區(qū)進(jìn)行說明，用UPT表結(jié)構(gòu)說明內(nèi)存的占用情況。UPT表和空閑鏈結(jié)構(gòu)分別如下所示：#definetrue1#definefalse0Typedefstruct/* 空閑分區(qū)鏈表結(jié)構(gòu) */FREGION*forward;/* 上一個分區(qū)起始地址 */typed

31、efstruct/* 已分分區(qū)表結(jié)構(gòu)*/intaddress;/* 分區(qū)起始地址 */intsize;/* 分區(qū)長度 */FREGION;FREGION*free;/* 空閑分區(qū)鏈表頭指針 */UTABLEUPT;/*已分分區(qū)表*/函數(shù)過程：intflag ； /* 表目狀態(tài)， 1 表示有用登記項(xiàng)， 0 表示空表目 */FREGION*back;/* 下一個分區(qū)起始地址 */intsize;/* 分區(qū)長度 */UTABLEm;11、司機(jī)與售票員問題：（ 12 分） 設(shè)信號量so, sc, so = 1表示門關(guān)著，sc = 1表示車停，初始狀態(tài) so = sc = 0；voidProcess_

32、司機(jī) voidProcess_ 售票員while（1）while（1）wait （so）；關(guān)門；開車；signal （ so ）；行車；賣票；停車；wait （ sc ）；signal（ sc ）； 開門； main （）cobeginProcess_ 司機(jī)； Process_ 售票員； 12、假定磁盤轉(zhuǎn)速為 6000r/min ,磁盤格式化時每個盤面被分為8個扇區(qū)讀取一個扇區(qū)的時間是（60/6000）/8= ，讀出該文件全部內(nèi)容所需時間為：X 8+ X 7+x 7=80ms （ 3 分）采用交錯試存儲（圖略），讀出全部文件的時間為：X 8+ X 7= （3 分）4， 3， 2， 1 ， 4，

33、 3， 5， 4， 3， 2， 1， 5，它的實(shí)際假定某頁式虛擬系統(tǒng)中，某進(jìn)程的頁面訪問蹤跡為： 頁面數(shù)為 3 。（ 6 分）按FIFO頁面置換算法，計(jì)算缺頁率并畫圖示意；（2分）按OPT頁面置換算法，計(jì)算缺頁率并畫圖示意；（2分）按LRU頁面置換算法，計(jì)算缺頁率并畫圖示意。（2分）缺頁率75%頁面15555頁面2222頁面311作業(yè)頁面3215缺頁否yyyyyyyyy缺頁率58%頁面14222頁面2311頁面355作業(yè)頁面3215是否缺頁yyyyyyy缺頁率83%頁面15222頁面2411頁面335作業(yè)頁面3215是否缺頁yyyyyyyyyy13、在一個批處理單道系統(tǒng)中，采用響應(yīng)比高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法 答案：10: 0060分鐘10: 2511:10120分鐘10: 0010: 2570分鐘寫算法：（35分）1、有一個可以存放n整數(shù)的循環(huán)緩沖，今有 m個輸入進(jìn)程，每個次semaphoremutexP=1,mutexC=1,empty=n,full=0;itembuffern;in