2022年《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》課后習(xí)題答案

1、1設(shè)計(jì)現(xiàn)代 OS的主要目標(biāo)是什么？第一章（4）開(kāi)放性答：（1）有效性（2）便利性（3）可擴(kuò)充性2OS的作用可表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？答：（1）OS作為用戶與運(yùn)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口（2）OS作為運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)資源的治理者（3）OS實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)算機(jī)資源的抽象 3為什么說(shuō) OS實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)算機(jī)資源的抽象？答： OS第一在裸機(jī)上掩蓋一層I/O 設(shè)備治理軟件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)算機(jī)硬件操作的第一層次抽 象；在第一層軟件上再掩蓋文件治理軟件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬件資源操作的其次層次抽象；OS 通過(guò)在運(yùn)算機(jī)硬件上安裝多層系統(tǒng)軟件,增強(qiáng)了系統(tǒng)功能,隱匿了對(duì)硬件操作的細(xì)節(jié),由它們共同實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)算機(jī)資源的抽象；4試說(shuō)明推勱多道批處理系統(tǒng)形成和

2、収展的主要?jiǎng)炅κ鞘裁?？答：主要?jiǎng)恿?lái)源于四個(gè)方面的社會(huì)需求與技術(shù)進(jìn)展：（1）不斷提高運(yùn)算機(jī)資源的利用率；（2）便利用戶；（3）器件的不斷更新?lián)Q代；（4）運(yùn)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不斷進(jìn)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)的掌握下, 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)掌握完成,是在脫離主機(jī)的情形下進(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)的直接掌握下進(jìn)行的；6試說(shuō)明推勱分時(shí)系統(tǒng)形成和収展的主要?jiǎng)炅κ鞘裁?？答：推?dòng)分時(shí)系統(tǒng)形成和進(jìn)展的主要?jiǎng)恿κ歉玫貪M意用戶的

3、需要；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)交互才能使用戶能直接掌握自己的作業(yè)； 主機(jī)的共享使多用戶能同時(shí)使用同一臺(tái)運(yùn)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(wèn)題是什么？應(yīng)如何解決？答：關(guān)鍵問(wèn)題是當(dāng)用戶在自己的終端上鍵入命令時(shí),系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)時(shí)接收并準(zhǔn)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)準(zhǔn)時(shí)接收 問(wèn)題,可以在系統(tǒng)中設(shè)臵多路卡, 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)終端配臵緩沖區(qū),暫存用戶鍵入的命令或數(shù)據(jù)；針對(duì)準(zhǔn)時(shí)處理問(wèn)題,應(yīng)使全部的用戶作業(yè)都直接進(jìn)入內(nèi)存,并且為每個(gè)作業(yè)安排一個(gè)時(shí)間片,答應(yīng)作業(yè)只在自己的時(shí)間片內(nèi)運(yùn)行,這

4、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；8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)能準(zhǔn)時(shí)響應(yīng)外部大事的懇求,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該大事的處理,并掌握全部實(shí)時(shí)任務(wù)和諧一樣地運(yùn)行；引入實(shí)時(shí) OS 是為了滿 足應(yīng)用的需求,更好地滿意實(shí)時(shí)掌握領(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)仸務(wù)和軟實(shí)時(shí)仸務(wù)？試丼例說(shuō)明；答：硬實(shí)時(shí)任務(wù)是指系統(tǒng)必需滿意任務(wù)對(duì)截止時(shí)間的要求,否就可能顯現(xiàn)難以預(yù) 測(cè)的結(jié)果； 舉例來(lái)說(shuō), 運(yùn)載火箭的掌握等； 軟實(shí)時(shí)任務(wù)是指它的截止時(shí)間并不嚴(yán) 格,有時(shí)錯(cuò)過(guò)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(chē)售票系統(tǒng)；10在 8 位微機(jī)和 16 位微機(jī)中,占據(jù)

5、了統(tǒng)治位置的是什么操作系統(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 何改迚；答：（1）Microsoft Windows 1.0 試；是微軟公司在個(gè)人電腦上開(kāi)發(fā)圖形界面的首次嘗（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)固、更有用的桌面圖形用戶界面,終止了桌面操作系統(tǒng)間的競(jìng)爭(zhēng)；（3）Windows 98 是微軟公司的混合16 位/32 位 Windows 操作系統(tǒng),改良了硬件標(biāo)準(zhǔn)的支持,革新了內(nèi)存治理,是多進(jìn)程操作系統(tǒng)；（

6、4）Windows XP是基于 Windows 2022 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； 特殊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、準(zhǔn)時(shí)性以及牢靠性方面,將分時(shí)系統(tǒng)不實(shí)時(shí)系統(tǒng)迚行比較；答：（1）準(zhǔn)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)掌握系統(tǒng)的準(zhǔn)時(shí)性, 是以掌握對(duì)象所要

7、求的開(kāi)頭截止時(shí)間或完成截止時(shí)間來(lái)確定的,100 微妙；一般為秒級(jí)到毫秒級(jí), 甚至有的要低于（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)的交互僅限于拜訪系 統(tǒng)中某些特定的專用服務(wù)程序； 不像分時(shí)系統(tǒng)那樣能向終端用戶供應(yīng)數(shù)據(jù)和資源 共享等服務(wù)；（3）牢靠性：分時(shí)系統(tǒng)也要求系統(tǒng)牢靠,但相比之下,實(shí)時(shí)系統(tǒng)就要求系統(tǒng)具 有高度的牢靠性；由于任何差錯(cuò)都可能帶來(lái)龐大的經(jīng)濟(jì)缺失,甚至是災(zāi)難性后果,所以在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中, 往往都實(shí)行了多級(jí)容錯(cuò)措施保證系統(tǒng)的安全性及數(shù)據(jù)的安全 性；13OS有哪幾大特點(diǎn)？其最基本的特點(diǎn)是什么？答：并發(fā)性、共享性、虛擬性和異步性四個(gè)基本特點(diǎn)；最基本的特點(diǎn)是并發(fā)性；14處理機(jī)治理有

8、哪些主要功能？它們的主要仸務(wù)是什么？答：處理機(jī)治理的主要功能是：進(jìn)程治理、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信和處理機(jī)調(diào)度；進(jìn)程治理： 為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)程, 撤銷(xiāo)已終止進(jìn)程, 掌握進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)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)行和諧；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)里依據(jù)肯定的算法,選出如干個(gè)作業(yè),為他們安排運(yùn) 行所需的資源（首選是安排內(nèi)存） ；（2）進(jìn)程調(diào)度：從進(jìn)程的就緒隊(duì)列中,依據(jù)肯定算法選出一個(gè)進(jìn)程,把處理機(jī) 安排給它,并設(shè)臵運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng),使進(jìn)程投入執(zhí)行；15內(nèi)存治理有哪些主要功能.他們的主要仸務(wù)是什么？答：內(nèi)存治理的主要功能有：內(nèi)存安排、內(nèi)

9、存愛(ài)護(hù)、地址映射和內(nèi)存擴(kuò)充；內(nèi)存安排：為每道程序安排內(nèi)存；內(nèi)存愛(ài)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：將地址空間的規(guī)律地址轉(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)懇求調(diào)用功能,臵換功能等；16設(shè)備治理有哪些主要功能？其主要仸務(wù)是什么？答：主要功能有 : 緩沖治理、設(shè)備安排和設(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 懇求,為用戶安排 I/O 設(shè)備；提高 CPU 和I/O 設(shè) 備的利用率；提高 I/O 速度；以及便利用戶使用I/O 設(shè)備. 17文件治理有哪些主要功能？其主要仸務(wù)是什么？答：文件治理主要功能：文件儲(chǔ)備空間的治理、目錄治理、

10、文件的讀 / 寫(xiě)治理和 愛(ài)護(hù)；文件治理的主要任務(wù)： 治理用戶文件和系統(tǒng)文件, 便利用戶使用, 保證文件安全性；18是什么緣由使操作系統(tǒng)具有異步性特點(diǎn)？答：操作系統(tǒng)的異步性表達(dá)在三個(gè)方面：一是進(jìn)程的異步性, 進(jìn)程以人們不行預(yù)知的速度向 前推動(dòng),二是程序的不行再現(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)間的不行預(yù)知性,時(shí)間是不確定的；即每個(gè)程序何時(shí)執(zhí)行, 執(zhí)行次序以及完成19模塊接口法存在哪些問(wèn)題？可通過(guò)什么樣的途徑來(lái)解決？答：（1）模塊接口法存在的問(wèn)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)接口的實(shí)際需求；在OS 設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)者必需做出一系列的打算, 每一個(gè)打算必需

11、建立在上一個(gè)打算的基礎(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)法查找牢靠的次序, 造成各種打算的無(wú)序性, 使程序設(shè)計(jì)人員很難做到設(shè)計(jì)中的每一步打算都建立在牢靠的基礎(chǔ)上,因此模塊接口法被稱為“ 無(wú)序模塊法” ；（2）解決途徑：將模塊接口法的打算次序無(wú)序變有序,引入有序分層法；20在微內(nèi)核 OS中,為什么要采納客戶 / 服務(wù)器模式？答： C/S 模式具有特殊的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)的分布處理和儲(chǔ)備；便于集中治理；敏捷性和 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)制與策略分別原理 4 ）采納面對(duì)對(duì)象技術(shù)；22在基亍微內(nèi)核結(jié)構(gòu)

12、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,采納面對(duì)對(duì)象的程序設(shè)汁技術(shù)；23何謂微內(nèi)核技術(shù)？在微內(nèi)核中通常供應(yīng)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)核中通常供應(yīng)了進(jìn)程（線程）治理、低級(jí)儲(chǔ)備器治理、中 斷和陷入處理等功能；24name=baidusnap0B 微內(nèi)核操作系統(tǒng)具有哪些優(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)的牢靠性 3）可移植性它為何 能有這些優(yōu)點(diǎn)？4）供應(yīng)了對(duì)分布式系統(tǒng)的支持 5）融入了面對(duì)對(duì)象技術(shù)其次章 1.

13、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DAGDirected Acyclic Graph,用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的前后關(guān)系；2.畫(huà)出下面四條詫句的前趨圖: S1=a：=x+y; S2=b ：=z+1; S3=c ：=a b ； S4=w：=c+1; 答：其前趨圖為：3. 什么程序并収執(zhí)行會(huì)產(chǎn)生間斷性特點(diǎn)？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,期間顯現(xiàn)間斷性；形成了相互制約關(guān)系, 從而使得進(jìn)程在執(zhí)行4程序并収執(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)

14、程序共享系統(tǒng)中的各種資源,因而這些資源的狀態(tài)由多個(gè)程序轉(zhuǎn)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)中為什么要引入迚程概念？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,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；并對(duì)并發(fā)執(zhí)行的程序加以掌握和6試從勱態(tài)性,并収性和獨(dú)立性上比較迚程和程序 . 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(xiāo)而消亡； 進(jìn)程有肯定的生命期, 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)程的重要特點(diǎn),同時(shí)也是OS 的重要特點(diǎn)；引入進(jìn)程

15、的目的正是為了使其程序能和其它進(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)立單位參與運(yùn)行；7試說(shuō)明 PCB 的作用,為什么說(shuō)PCB 是迚程存在的惟一標(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；OS是依據(jù) PCB對(duì)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程進(jìn)行掌握和治理的；8試說(shuō)明迚程在三個(gè)基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型緣由；答：（1）就緒狀態(tài)執(zhí)行狀態(tài)：進(jìn)程

16、安排到CPU資源（2）執(zhí)行狀態(tài)就緒狀態(tài)：時(shí)間片用完（3）執(zhí)行狀態(tài)堵塞狀態(tài)：I/O 懇求（4）堵塞狀態(tài)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)換需要和負(fù)荷調(diào)劑需要；處于掛起狀態(tài)的進(jìn)程不能接收處理機(jī)調(diào)度；10在迚行迚程切換時(shí),所要儲(chǔ)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),所要儲(chǔ)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(guò)程和系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)及調(diào)用地址信息；11試說(shuō)明引起迚程創(chuàng)建的主要大事；答：引起進(jìn)程創(chuàng)建的主要大事有：用戶登錄、作業(yè)調(diào)度、供應(yīng)服務(wù)

17、、應(yīng)用懇求；12試說(shuō)明引起迚程被撤銷(xiāo)的主要大事；答：引起進(jìn)程被撤銷(xiāo)的主要大事有：正常終止、反常終止（越界錯(cuò)誤、愛(ài)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)程懇求、父進(jìn)程終止）13在創(chuàng)建一個(gè)迚程時(shí)所要完成的主要工作是什么？答：（1）OS 發(fā)覺(jué)懇求創(chuàng)建新進(jìn)程大事后,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)程安排資源；（4）初始化進(jìn)程掌握塊；（5）將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列 . 14在撤銷(xiāo)一個(gè)迚程時(shí)所要完成的主要工作是什么？答：（1）依據(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

18、）如被終止進(jìn)程處于執(zhí)行狀態(tài),立刻終止該進(jìn)程的執(zhí)行,臵調(diào)度標(biāo)志真,指 示該進(jìn)程被終止后重新調(diào)度；（3）如該進(jìn)程仍有子進(jìn)程, 應(yīng)將全部子孫進(jìn)程終止, 以防它們成為不行控進(jìn)程；（4）將被終止進(jìn)程擁有的全部資源,歸仍給父進(jìn)程,或歸仍給系統(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)明引起迚程堵塞戒被喚醒的主要大事是什么？答：a. 懇求系統(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迚程在運(yùn)行時(shí)存在哪兩種形式的制約？并丼例說(shuō)明之；答：（1）間接相互制約關(guān)系；舉例：有兩進(jìn)程 統(tǒng)已把唯獨(dú)的A 和 B,假如 A 提出打印懇求,系一臺(tái)

19、打印機(jī)安排給了進(jìn)程 B,就進(jìn)程 A 只能堵塞；一旦 B 釋放打印機(jī), A 才由堵塞改為就緒；（2）直接相互制約關(guān)系； 舉例：有輸入進(jìn)程 A 通過(guò)單緩沖向進(jìn)程 B 供應(yīng)數(shù)據(jù)；當(dāng)緩沖空時(shí),運(yùn)算進(jìn)程因不能獲得所需數(shù)據(jù)而堵塞,當(dāng)進(jìn)程 進(jìn)程 B；反A 把數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)后,便喚醒之,當(dāng)緩沖區(qū)已滿時(shí),進(jìn)程 A 因沒(méi)有緩沖區(qū)放數(shù)據(jù)而堵塞,進(jìn)程 B 將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)取走后便喚醒 A；17為什么迚程在迚入臨界區(qū)之前應(yīng)先執(zhí)行“ 迚入?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)臨界資源的互斥拜訪,必需在臨界區(qū)前面增加一段用于檢查欲拜訪的臨界資源是否正被拜訪的代碼,假如未被拜訪, 該進(jìn)程便可進(jìn)入臨

20、界區(qū)對(duì)資源進(jìn)行拜訪, 并設(shè)臵正被拜訪標(biāo)志, 假如正被拜訪, 就本進(jìn)程不能進(jìn)入 臨界區(qū),實(shí)現(xiàn)這一功能的代碼為 在退出臨界區(qū)后, 必需執(zhí)行 退出區(qū) 代碼,用 于復(fù)原未被拜訪標(biāo)志,使其它進(jìn)程能再拜訪此臨界資源；18. 同步機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循哪些基本準(zhǔn)就？為什么？答：同步機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循的基本準(zhǔn)就是：閑暇讓進(jìn)、忙就等待、有限等待、讓權(quán)等待 緣由：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： waitS ：當(dāng) S.value0 時(shí),表示目前系統(tǒng)中這類資源仍有可用的；執(zhí)行一次 wait 操作,意味著進(jìn)程懇求一個(gè)單位的該類資源,使系統(tǒng)中可供安排的該類資源削減一

21、個(gè),因此描述為 S.value:=S.value-1；當(dāng) S.value1 then blockW, L unlockW: W:=W-1; ifW0 then wakeupW, L 例子：Var W:semaphore:=0 ；begin repeat lockW; critical section unlockW; remainder section until false; end 26試修改下面生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題解法中的錯(cuò)諢 : 答： producer: begin repeat producer an item in nextp; waitmutex; waitfull; /* 應(yīng)為 w

22、aitempty,而且仍應(yīng)當(dāng)在 waitmutex 的前面 */ bufferin:=nextp; /* 緩沖池?cái)?shù)組游標(biāo)應(yīng)前移 : in:=in+1 mod n; */ signalmutex; /* signalfull; */ until false; end consumer: begin repeat waitmutex; waitempty; /* nextc:=bufferout; out:=out+1; /* 應(yīng)為 waitfull,而且仍應(yīng)當(dāng)在 waitmutex 的前面 */ 考慮循環(huán),應(yīng)改為 : out:=out+1 mod n; */ signalmutex;/* sig

23、nalempty; */ consumer item in nextc; until false; end 27試?yán)糜涗浶托盘?hào)量寫(xiě)出一個(gè)丌會(huì)顯現(xiàn)死鎖的哲學(xué)家迚餐問(wèn)題的算法 . 答： Var chopstick:array0, ,4 of semaphore; 1,第 i 位哲學(xué)家的活動(dòng)可描述為：全部信號(hào)量均被初始化為 Repeat Waitchopsticki; Wait. chopsticki+1 mod 5; Ea.t ; Signalchopsticki; Signalchopsticki+1 mod 5 Ea.t ; Think; 11 Until false; 28在測(cè)量掌握系統(tǒng)中

24、的數(shù)據(jù)采集仸務(wù),把所采集的數(shù)據(jù)送一單緩沖區(qū)；運(yùn)算仸務(wù)從該單緩沖中叏出數(shù)據(jù)迚行運(yùn)算 法；. 試寫(xiě)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答：a. Var mutex, empty, full: semaphore:=1, 1, 0; gather: begin repeat gather data in nextp; waitempty; waitmutex; buffer:=nextp; signalmutex; signalfull; until false; end compute: begin repeat waitfull; waitmutex; nextc:=buffer; sig

25、nalmutex; signalempty; compute data in nextc; until false; end b. Var empty, full: semaphore:=1, 0; gather: begin repeat gather data in nextp; waitempty; buffer:=nextp; signalfull; until false; end compute: begin repeat waitfull; nextc:=buffer; signalempty; compute data in nextc; until false; end 29

26、畫(huà)圖說(shuō)明管程由哪幾部分組成,為什么要引入條件發(fā)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；對(duì)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作的一組過(guò)程；值的語(yǔ)句；對(duì)局部于管程內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)設(shè)臵初始當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)用了管程, 在管程中時(shí)被堵塞或掛起, 直到堵塞或掛起的緣由解除,而在此期間, 假如該進(jìn)程不釋放管程, 就其它進(jìn)程無(wú)法進(jìn)入管程, 被迫長(zhǎng)時(shí)間地等待；為明白決這個(gè)問(wèn)題,引入了條件變量 condition ；30如何利用管程來(lái)解決生產(chǎn)者不消費(fèi)者問(wèn)題？答：第一建立一個(gè)管程,命名為 ProclucerConsumer ,包括兩個(gè)過(guò)程：（1）Put（item ）過(guò)程；生產(chǎn)者利用該過(guò)程將自己生產(chǎn)的產(chǎn)品放

27、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) count n 時(shí),表示緩沖池已滿,生產(chǎn)者須等待；（2）get（item ）過(guò)程；消費(fèi)者利用該過(guò)程從緩沖池中取出一個(gè)產(chǎn)品,當(dāng)count0 時(shí),表示緩沖池中已無(wú)可取的產(chǎn)品,消費(fèi)者應(yīng)等待；PC 管程可描述如下：type producer-consumer =monitor Var in,out,count:integer; buffer:array0, ,n-1of item; notfull,notempty:condition; procedure entry dotitem begin if count=n then

28、not full.wait; bufferin:=nextp; in:=in+1mod n; count:=count+1; if notempty.queue then notempty.signal; end procedure entry getitem begin if count=0 then not full.wait; nextc:=bufferout; out:=out+1mod n; count:=count-1; if notfull.quene then notfull.signal; end begin in:=out:=0; count:=0 end 在利用管程解決生

29、產(chǎn)者一消費(fèi)者問(wèn)題時(shí),其中的生產(chǎn)者和消費(fèi)者可描述為：producer: begin pepeat produce an inem in nestp PC.putitem; until false; end consumer: begin repeat PC.getitem; consume the item in enxtc; until false; end 31什么是 AND信號(hào)量？試?yán)?AND信號(hào)量寫(xiě)誕生產(chǎn)者一消費(fèi)者問(wèn)題的解法；答：為解決并行帶來(lái)的死鎖問(wèn)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(guò)程中所需要的全部臨界資源,一次性釋放；解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題可描

30、述如下 : var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0; buffer: array0,.,n-1 of item; in,out: integer:=0,0; begin parbegin 14 producer: begin repeat produce an item in nextp; waitempty; 一次性地全部安排給進(jìn)程, 用完后waits1,s2,s3,.,sn; /s1,s2,.,sn為執(zhí)行生產(chǎn)者進(jìn)程除empty 外其余的條件 waitmutex; bufferin:=nextp; in:=in+1 mod n; signalmutex;

31、 signalfull; signals1,s2,s3,.,sn; until false; end consumer: begin repeat waitfull; waitk1,k2,k3,.,kn; /k1,k2,.,kn 為執(zhí)行消費(fèi)者進(jìn)程除full 外其余的條件waitmutex; nextc:=bufferout; out:=out+1 mod n; signalmutex; signalempty; signalk1,k2,k3,.,kn; consume the item in nextc; until false; end parend end 32什么是信號(hào)量集？試?yán)眯盘?hào)量

32、集寫(xiě)出讀者一寫(xiě)者問(wèn)題的解法；答：對(duì) AND信號(hào)量加以擴(kuò)充,形成的信號(hào)量集合的讀寫(xiě)機(jī)制；解法： Var RN integer; L,mx: semaphore:=RN,1; begin parbegin reader:begin repeat SwaitL,1,1; Swaitmx,1,1; perform read operation; SsignalL,1; until false end writer:begin repeat Swaitmx,1,1;L,RN,0; perform write operation; Ssignalmx,1; until false end parend e

33、nd 33試比較迚程間的低級(jí)不高級(jí)通信工具；答：用戶用低級(jí)通信工具實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信很不便利,效率低,通信對(duì)用戶不透亮,全部操作都 必需由程序員來(lái)實(shí)現(xiàn),而高級(jí)通信工具補(bǔ)償了這些缺陷,用戶直接利用操作系統(tǒng)供應(yīng)的一組通信命令,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：共享儲(chǔ)備器系統(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, 就是為了削減程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的時(shí)空開(kāi)銷(xiāo),使 OS具 有更好的并發(fā)性,提高CPU的利用率；進(jìn)程是安排資源的基

34、本單位, 而線程就是系統(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（程資源；3）可并發(fā)執(zhí)行（ 4）共享進(jìn)38. 試從調(diào)度性,并収性,擁有資源及系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)方面對(duì)迚程和線程迚行比較；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)必不行少 的資源,本身基本不擁有系統(tǒng)資源,但可以拜訪隸屬進(jìn)程的資源；（4）系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)；操作系統(tǒng)在創(chuàng)建、 撤消和切換進(jìn)程時(shí)付出的開(kāi)銷(xiāo)顯著大于線程；39. 為了

35、在多線程 OS 中實(shí)現(xiàn)迚程之間的同步不通信,機(jī)制？通常供應(yīng)了哪幾種同步答：同步功能可以掌握程序流并拜訪共享數(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(xiě)鎖、條件變量和信號(hào)；40用亍實(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,中；其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存放在應(yīng)用程序的地址空間（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)臵的；其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是存放在受愛(ài)護(hù)的系統(tǒng)儲(chǔ)備區(qū)中,由 理；41何謂用戶級(jí)線程和內(nèi)核支持線程？答：OS為它安排空間并進(jìn)行管

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(xiāo)、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,仍 是系統(tǒng)線程 程,其創(chuàng)建、撤銷(xiāo)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) 中的線 核空間里仍為每個(gè)內(nèi)核支持線程設(shè)臵了線程掌握塊,實(shí)施掌握；42試說(shuō)明用戶級(jí)線程的實(shí)現(xiàn)方法；內(nèi)核依據(jù)該掌握塊感知某線程的存在并答：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)核掌握 線程” 的中 間系統(tǒng)上； 運(yùn)行時(shí)

37、系統(tǒng)用于治理和掌握線程的函數(shù)的集合；內(nèi)核掌握線程或輕型 進(jìn)程 LWP 可通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用獲得內(nèi)核供應(yīng)服務(wù),利用 43試說(shuō)明內(nèi)核支持線程的實(shí)現(xiàn)方法；LWP進(jìn)程作為中間系統(tǒng)；答：系統(tǒng)在創(chuàng)建新進(jìn)程時(shí),安排一個(gè)任務(wù)數(shù)據(jù)區(qū) PTDA,其中包括如干個(gè)線程控制塊 TCB 空間；創(chuàng)建一個(gè)線程安排一個(gè)當(dāng) PTDA TCB,有關(guān)信息寫(xiě)入 TCB,為之安排必要的資源；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(guò)系統(tǒng)答應(yīng) 值,系統(tǒng)可 在為之安排新的 TCB；在撤銷(xiāo)一個(gè)線程時(shí),也應(yīng)回收線程的全部資源和 TCB；第三章 1高級(jí)調(diào)度不低級(jí)調(diào)度的主要仸務(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

38、依據(jù)某種算法,把外存上處于后備隊(duì)列中的那些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存； 低級(jí)調(diào)度是儲(chǔ)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 器安排給進(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；使那些臨時(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),仍配有作業(yè)說(shuō)明書(shū)； 系統(tǒng)依據(jù)該說(shuō)明書(shū)對(duì)程序的運(yùn)行進(jìn)行掌握；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)行期間都必需經(jīng)過(guò)如干個(gè)相對(duì)獨(dú)立相互關(guān)聯(lián)的次序加工 的步驟；作業(yè)流是指如干個(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

39、業(yè)流；在操作 系統(tǒng)的掌握下,逐個(gè)作業(yè)進(jìn)程處理,于是形成了處理作業(yè)流；3在什么情冴下需要使用作業(yè)掌握塊 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)掌握塊 JCB,依據(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（CPU 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(kāi)頭處理時(shí)間 10 作業(yè)完成時(shí)間 11 作業(yè)退出時(shí)間 12 資源使用情形等 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)

40、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)從 外存調(diào)入內(nèi)存, 取決于采納的調(diào)度算法； 最簡(jiǎn)潔的是先來(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）儲(chǔ)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)安排給 進(jìn)程；6在搶占調(diào)度方式中,搶占的原就是什么？答：搶占的原就有：時(shí)間片原就、優(yōu)先權(quán)原就、短作業(yè)優(yōu)先權(quán)原就等；7在挑選調(diào)度方式和調(diào)度算法時(shí),應(yīng)遵循的準(zhǔn)就是什么？答：（1）面對(duì)用戶的準(zhǔn)就：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) 就；（2）面對(duì)系統(tǒng)的準(zhǔn)就： 系統(tǒng)吞吐量高、 處理機(jī)利用率好、 各類資源

41、的平穩(wěn)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,各采納哪幾種迚程（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、最低放松度優(yōu)先即LLF 算法；9何謂靜態(tài)和勱態(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)給予的優(yōu)先權(quán),可以隨進(jìn)程推動(dòng)或隨其等待時(shí)間增加而轉(zhuǎn)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 FCFS和

42、 SPF兩種迚程調(diào)度算法；答：相同點(diǎn)：兩種調(diào)度算法都可以用于作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度；不同點(diǎn)： FCFS調(diào)度算法每次都從后備隊(duì)列中挑選一個(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、安排資源、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)列中挑選一個(gè) / 進(jìn) 或如干個(gè)估量運(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) 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?。看穑簳r(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)的處理才能；12通

43、過(guò)一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明通常的優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法丌能適用亍實(shí)時(shí)系統(tǒng)？答：實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)度算法很多,主要是基于任務(wù)的開(kāi)頭截止時(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)度算法不能滿意實(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)度算法能較好地滿意各方面用戶的需求？15. 按調(diào)度方式可將實(shí)時(shí)調(diào)度算法分為哪幾種？按調(diào)度方式不同,可分為非搶占調(diào)度算法和搶占調(diào)度算法兩種；18. 何謂死鎖？產(chǎn)生死鎖的緣由和必要條件是什么？a. 死鎖是指多個(gè)進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而造成的一種僵局,都將永久不能再向前推動(dòng)；如無(wú)外力作用, 這些進(jìn)程b. 產(chǎn)生死鎖的緣由有二,一是競(jìng)爭(zhēng)資源,二是進(jìn)程推動(dòng)次序非法；

44、c. 必要條件是 : 互斥條件,懇求和保持條件,不剝奪條件和環(huán)路等待條件；19在解決死鎖問(wèn)題的幾個(gè)方法中, 哪種方法最易于實(shí)現(xiàn)？哪種方法是資源利用 率最高？解決 / 處理死鎖的方法有預(yù)防死鎖、防止死鎖、檢測(cè)和解除死鎖,其中預(yù)防 死鎖方法最簡(jiǎn)潔實(shí)現(xiàn), 但由于所施加的限制條件過(guò)于嚴(yán)格,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)資源利用 率和系統(tǒng)吞吐量降低； 而檢測(cè)和解除死鎖方法可是系統(tǒng)獲得較好的資源利用率和 系統(tǒng)吞吐量；20. 請(qǐng)具體說(shuō)明可通過(guò)哪些途徑預(yù)防死鎖. 都必需一次性地a. 摒棄 懇求和保持 條件：系統(tǒng)規(guī)定全部進(jìn)程開(kāi)頭運(yùn)行之前,申請(qǐng)其在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程所需的全部資源,但在安排資源時(shí), 只要有一種資源不能滿意某進(jìn)程的要求, 即

45、使其它所需的各資源都閑暇, 也不安排給該進(jìn)程,而讓該進(jìn)程等待；b. 摒棄 不剝奪 條件：系統(tǒng)規(guī)定, 進(jìn)程是逐個(gè)地提出對(duì)資源的要求的；當(dāng)一個(gè)已經(jīng)保持了某些資源的進(jìn)程,再提出新的資源懇求而不能立刻得到滿意時(shí),必需釋放它已經(jīng)保持了的全部資源,待以后需要時(shí)再重新申請(qǐng)；c. 摒棄 環(huán)路等待 條件：系統(tǒng)將全部資源按類型進(jìn)行線性排序,并給予不同的序號(hào),且全部進(jìn)程對(duì)資源的懇求必需嚴(yán)格按序號(hào)遞增的次序提出,這樣,在所形成的資源安排圖中,不行能再顯現(xiàn)環(huán)路,因而摒棄了 環(huán)路等待 條件；22. 在銀行家算法中,如顯現(xiàn)下述資源安排情：Process Allocation Need Available P0 0032 0

46、012 1622 P1 1000 1750 P2 1354 2356 P3 0332 0652 P4 0014 0656 試問(wèn)： 該狀態(tài)是否安全？ 如進(jìn)程 P2提出懇求 Request1 ,2,2,2 后,系統(tǒng)能否將資源安排給它？該狀態(tài)是安全的,由于存在一個(gè)安全序列 ；下表為該時(shí)刻的安全序列表；資源Work Need Allocation Work+Allocation Finish 情形進(jìn)程P01 6 2 2 0 0 1 2 0 0 3 2 1 6 5 4 true P31 6 5 4 0 6 5 2 0 3 3 3 1 9 8 7 true P41 9 8 7 0 6 5 6 0 0 1

47、4 1 9 9 11 true P11 9 9 1 7 5 0 1 0 0 0 2 9 9 11 true P211 2 3 5 6 1 3 5 4 3 12 14 17 true 2 9 9 11 如進(jìn)程 P2 提出懇求 Request1 ,2,2,2 后,系統(tǒng)不能將資源安排給它,如安排給進(jìn)程P2,系統(tǒng)仍剩的資源情形為（0,4,0,0）,此時(shí)系統(tǒng)中的資源將無(wú)法滿意任何一個(gè)進(jìn)程的資源懇求,簡(jiǎn)潔引起死鎖的發(fā)生；從而導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入擔(dān)心全狀態(tài),第四章 儲(chǔ)備器治理 1. 為什么要配置層次式儲(chǔ)備器？這是由于：a. 設(shè)置多個(gè)儲(chǔ)備器可以使儲(chǔ)備器兩端的硬件能并行工作；b. 采納多級(jí)儲(chǔ)備系統(tǒng),特殊是 Cache技

48、術(shù),這是一種減輕儲(chǔ)備器帶寬對(duì)系統(tǒng) 性能影響的正確結(jié)構(gòu)方案；c. 在微處理機(jī)內(nèi)部設(shè)置各種緩沖儲(chǔ)備器,以減輕對(duì)儲(chǔ)備器存取的壓力；增加 CPU中寄存器的數(shù)量,也可大大緩解對(duì)儲(chǔ)備器的壓力；2. 可采納哪幾種方式將程序裝入內(nèi)存？它們分別適用于何種場(chǎng)合？將程序裝入內(nèi)存可采納的方式有：肯定裝入方式、重定位裝入方式、動(dòng) 態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式；肯定裝入方式適用于單道程序環(huán)境中,重定位裝入方式 和動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式適用于多道程序環(huán)境中；3. 何為靜態(tài)鏈接？何謂裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接和運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接？a. 靜態(tài)鏈接是指在程序運(yùn)行之前,先將各自目標(biāo)模塊及它們所需的庫(kù)函數(shù),鏈接成一個(gè)完整的裝配模塊,以后不再拆開(kāi)的鏈接方式；b. 裝

49、入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接是指將用戶源程序編譯后所得到的一組目標(biāo)模塊,在裝入 內(nèi)存時(shí),采納邊裝入邊鏈接的一種鏈接方式,即在裝入一個(gè)目標(biāo)模塊時(shí),如發(fā)生一個(gè)外部模塊調(diào)用大事, 將引起裝入程序去找相應(yīng)的外部目標(biāo)模塊,把它裝入內(nèi)存中,并修改目標(biāo)模塊中的相對(duì)地址；c. 運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接是將對(duì)某些模塊的鏈接推遲到程序執(zhí)行時(shí)才進(jìn)行鏈接,也 就是,在執(zhí)行過(guò)程中,當(dāng)發(fā)覺(jué)一個(gè)被調(diào)用模塊尚未裝入內(nèi)存時(shí),立刻由 OS 去找到該模塊并將之裝入內(nèi)存,把它鏈接到調(diào)用者模塊上；4. 在進(jìn)行程序鏈接時(shí),應(yīng)完成哪些工作 . a. 對(duì)相對(duì)地址進(jìn)行修改 b. 變換外部調(diào)用符號(hào) 6. 為什么要引入動(dòng)態(tài)重定位 .如何實(shí)現(xiàn) . a. 程序在運(yùn)行過(guò)程中常常

50、要在內(nèi)存中移動(dòng)位置,為了保證這些被移動(dòng)了的程 序仍能正常執(zhí)行,必需對(duì)程序和數(shù)據(jù)的地址加以修改,即重定位；引入重 定位的目的就是為了滿意程序的這種需要；b. 要在不影響指令執(zhí)行速度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)地址變換,必需有硬件地址變換機(jī)構(gòu) 的支持,即須在系統(tǒng)中增設(shè)一個(gè)重定位寄存器,用它來(lái)存放程序在內(nèi)存中 的起始地址；程序在執(zhí)行時(shí),真正拜訪的內(nèi)存地址是相對(duì)地址與重定位寄 存器中的地址相加而形成的；9. 分區(qū)儲(chǔ)備治理中常采納哪些安排策略？比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)；分區(qū)儲(chǔ)備治理中常采納的安排策略有：首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算 法、正確適應(yīng)算法、最壞適應(yīng)算法；a. 首次適應(yīng)算法的優(yōu)缺點(diǎn)：保留了高址部分的大閑暇區(qū),有利于后到來(lái)

51、的大 型作業(yè)的安排； 低址部分不斷被劃分, 留下很多難以利用的、 小的閑暇區(qū),且每次分區(qū)安排查找時(shí)都是從低址部分開(kāi)頭,會(huì)增加查找時(shí)的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)；b. 循環(huán)首次適應(yīng)算法的優(yōu)缺點(diǎn)：使內(nèi)存中的閑暇分區(qū)分布得更為勻稱,削減 了查找時(shí)的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)；缺乏大的閑暇分區(qū),從而導(dǎo)致不能裝入大型作業(yè)；c. 正確適應(yīng)算法的優(yōu)缺點(diǎn)： 每次安排給文件的都是最適合該文件大小的分區(qū)；內(nèi)存中留下很多難以利用的小的閑暇區(qū)；d. 最壞適應(yīng)算法的優(yōu)缺點(diǎn)：給文件安排分區(qū)后剩下的的閑暇區(qū)不至于太小,產(chǎn)生碎片的幾率最小,對(duì)中小型文件安排分區(qū)操作有利；使儲(chǔ)備器中缺乏大的閑暇區(qū),對(duì)大型文件的分區(qū)安排不利；10. 在系統(tǒng)中引入對(duì)換后可帶來(lái)哪些好處

52、？能將內(nèi)存中臨時(shí)不運(yùn)行的進(jìn)程或臨時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù),換到外存上,以騰出足夠的內(nèi)存空間, 把已具備運(yùn)行條件的進(jìn)程或進(jìn)程所需的程序和數(shù)據(jù) 換入內(nèi)存,從而大大地提高了內(nèi)存的利用率；12. 在以進(jìn)程為單位進(jìn)行對(duì)換時(shí),每次是否將整個(gè)進(jìn)程換出？為什么？在以進(jìn)程為單位進(jìn)行對(duì)換時(shí),并非每次將整個(gè)進(jìn)程換出；這是由于：其中進(jìn)程控 a. 從結(jié)構(gòu)上講, 進(jìn)程是由程序段、 數(shù)據(jù)段和進(jìn)程掌握塊組成的,制塊總有部分或全部常駐內(nèi)存,不被換出；b. 程序段和數(shù)據(jù)段可能正被如干進(jìn)程共享,此時(shí)它們也不能被換出；13. 為實(shí)現(xiàn)分頁(yè)儲(chǔ)備治理,需要哪些硬件支持？需要有頁(yè)表機(jī)制、地址變換機(jī)構(gòu)的硬件支持；16. 為什么說(shuō)分段系統(tǒng)較之分頁(yè)系統(tǒng)

53、更易于實(shí)現(xiàn)信息共享和愛(ài)護(hù) . a. 對(duì)于分頁(yè)系統(tǒng), 每個(gè)頁(yè)面是分散儲(chǔ)備的, 為了實(shí)現(xiàn)信息共享和愛(ài)護(hù), 就頁(yè) 面之間需要一一對(duì)應(yīng)起來(lái),為此需要建立大量的頁(yè)表項(xiàng)；b. 而對(duì)于分段系統(tǒng),每個(gè)段都從 0 開(kāi)頭編址,并采納一段連續(xù)的地址空間,這樣在實(shí)現(xiàn)共享和愛(ài)護(hù)時(shí), 只需為所要共享和愛(ài)護(hù)的程序設(shè)置一個(gè)段表項(xiàng),將其中的基址與內(nèi)存地址一一對(duì)應(yīng)起來(lái)即可；17. 分頁(yè)和分段有何區(qū)分 . a. 分頁(yè)和分段都采納離散安排的方式, 且都要通過(guò)地址映射機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)地址 變換,這是它們的共同點(diǎn)；b. 對(duì)于它們的不同點(diǎn)有三,第一,從功能上看,頁(yè)是信息的物理單位,分頁(yè) 是為實(shí)現(xiàn)離散安排方式, 以消減內(nèi)存的外零頭, 提高內(nèi)存的利

54、用率, 即滿 足系統(tǒng)治理的需要, 而不是用戶的需要； 而段是信息的規(guī)律單位, 它含有一組其意義相對(duì)完整的信息, 目的是為了能更好地滿意用戶的需要；其次 頁(yè)的大小固定且由系統(tǒng)確定, 而段的長(zhǎng)度卻不固定, 打算于用戶所編寫(xiě)的程序；第三分頁(yè)的作業(yè)地址空間是一維的,的；而分段的作業(yè)地址空間是二維18. 試全面比較連續(xù)安排和離散安排方式；a. 連續(xù)安排是指為一個(gè)用戶程序安排一個(gè)連續(xù)的地址空間,包括單一連續(xù)分配方式和分區(qū)式安排方式, 前者將內(nèi)存分為系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū), 系統(tǒng)區(qū)供操 作系統(tǒng)使用, 用戶區(qū)供用戶使用, 是最簡(jiǎn)潔的一種儲(chǔ)備方式, 但只能用于 單用戶單任務(wù)的操作系統(tǒng)中；分區(qū)式安排方式分為固定分區(qū)和動(dòng)態(tài)

55、分區(qū),固定分區(qū)是最簡(jiǎn)潔的多道程序的儲(chǔ)備治理方式,由于每個(gè)分區(qū)的大小固定,必定會(huì)造成儲(chǔ)備空間的鋪張； 動(dòng)態(tài)分區(qū)是依據(jù)進(jìn)程的實(shí)際需要, 動(dòng)態(tài)地為 之安排連續(xù)的內(nèi)存空間, 常用三種安排算法 : 首次適應(yīng)算法, 該法簡(jiǎn)潔留 下很多難以利用的小閑暇分區(qū),加大查找開(kāi)銷(xiāo)； 循環(huán)首次適應(yīng)算法, 該算法能使內(nèi)存中的閑暇分區(qū)分布勻稱,但會(huì)致使缺少大的閑暇分區(qū)； 正確適應(yīng)算法,該算法也易留下很多難以利用的小閑暇區(qū)；b. 離散安排方式基于將一個(gè)進(jìn)程直接分散地安排到很多不相鄰的分區(qū)中的 思想,分為分頁(yè)式儲(chǔ)備治理, 分段儲(chǔ)備治理和段頁(yè)式儲(chǔ)備治理 . 分頁(yè)式存 儲(chǔ)治理旨在提高內(nèi)存利用率, 滿意系統(tǒng)治理的需要, 分段式儲(chǔ)備治

56、理就旨在滿意用戶 程序員 的需要,在實(shí)現(xiàn)共享和愛(ài)護(hù)方面優(yōu)于分頁(yè)式儲(chǔ)備治理,而段頁(yè)式儲(chǔ)備治理就是將兩者結(jié)合起來(lái),取長(zhǎng)補(bǔ)短,即具有分段系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn),可共享, 易于愛(ài)護(hù),可動(dòng)態(tài)鏈接等優(yōu)點(diǎn),又能像分頁(yè)系統(tǒng)那樣很好的解決外部碎片的問(wèn)題, 以及為各個(gè)分段可離散安排內(nèi)存等問(wèn)題,明顯是一種比較有效的儲(chǔ)備治理方式；c. 綜上可見(jiàn), 連續(xù)安排方式和離散安排方式各有各自的特點(diǎn),應(yīng)依據(jù)實(shí)際情 況加以改進(jìn)和利用 . 19. 虛擬儲(chǔ)備器有哪些特點(diǎn) .其中最本質(zhì)的特點(diǎn)是什么？特點(diǎn)：離散性、多次性、對(duì)換性、虛擬性；最本質(zhì)的特點(diǎn)：離散性；最重要的特點(diǎn)：虛擬性；20. 實(shí)現(xiàn)虛擬儲(chǔ)備器需要哪些硬件支持？a. 對(duì)于為實(shí)現(xiàn)懇求分頁(yè)儲(chǔ)備

57、治理方式的系統(tǒng),除了需要一臺(tái)具有肯定容量的內(nèi)存及外存的運(yùn)算機(jī)外, 仍需要有頁(yè)表機(jī)制, 缺頁(yè)中斷機(jī)構(gòu)以及地址變換機(jī)構(gòu)；b. 對(duì)于為實(shí)現(xiàn)懇求分段儲(chǔ)備治理方式的系統(tǒng),除了需要一臺(tái)具有肯定容量的內(nèi)存及外存的運(yùn)算機(jī)外, 仍需要有段表機(jī)制, 缺段中斷機(jī)構(gòu)以及地址變換 機(jī)構(gòu)；21. 實(shí)現(xiàn)虛擬儲(chǔ)備器需要哪幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)？a. 分頁(yè)和分段都采納離散安排的方式, 且都要通過(guò)地址映射機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)地址 變換,這是它們的共同點(diǎn)；25. 在懇求分頁(yè)系統(tǒng)中,通常采納哪種頁(yè)面安排方式物理塊安排策略？三種安排方式：固定安排局部置換、可變安排全局置換、可變安排局部置換；26. 在一個(gè)懇求分頁(yè)系統(tǒng)中,采納FIFO 頁(yè)面置換算法時(shí),假如

58、一個(gè)作業(yè)的頁(yè)面走向?yàn)?4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,當(dāng)安排給該作業(yè)的物理塊數(shù) M分別為 3 和 4 時(shí),試運(yùn)算在拜訪過(guò)程中所發(fā)生的缺頁(yè)次數(shù)和缺頁(yè)率,并比較所得結(jié)果；4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 4 4 1 1 1 5 5 5 M=3 3 3 3 4 4 4 2 2 2 2 2 3 3 3 1 4 4 4 4 5 5 5 5 1 1 M=4 3 3 3 3 4 4 4 4 5 2 2 2 2 3 3 3 3 1 1 1 1 2 2 2 M=3時(shí),采納 FIFO 頁(yè)面置換算法的缺頁(yè)次數(shù)為 9 次,缺頁(yè)率為 75%；M=4時(shí),采納 FIFO 頁(yè)面置換算法的缺頁(yè)

59、次數(shù)為 10 次,缺頁(yè)率為 83%；由此可見(jiàn),增加安排給作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù),反而增加了缺頁(yè)次數(shù),提高了缺頁(yè)率,這種現(xiàn)象被稱為是 Belady 現(xiàn)象；28. 試說(shuō)明改進(jìn)型 Clock 置換算法的基本原理；基本原理：在將一個(gè)頁(yè)面換出時(shí), 假如該頁(yè)已被修改過(guò), 便須將該頁(yè)重新寫(xiě)回到磁盤(pán)上；但假如該頁(yè)未被修改過(guò),就不必將它寫(xiě)回磁盤(pán)上；在改進(jìn)型算法中,除需考慮頁(yè)面的使用情形外,仍須再增加一個(gè)因素,即置換代價(jià),這樣,挑選頁(yè)面換出時(shí),既要是未使用過(guò)的頁(yè)面,又要是未被修改過(guò)的頁(yè)面；15 什么是抖動(dòng) . 產(chǎn)生抖動(dòng)的緣由是什么 . a. 抖動(dòng) Thrashing 就是指當(dāng)內(nèi)存中已無(wú)閑暇空間而又發(fā)生缺頁(yè)中斷時(shí),需 要從

60、內(nèi)存中調(diào)出一頁(yè)程序或數(shù)據(jù)送磁盤(pán)的對(duì)換區(qū)中,假如算法不適當(dāng),剛 被換出的頁(yè)很快被拜訪,需重新調(diào)入,因此需再選一頁(yè)調(diào)出,而此時(shí)被換 出的頁(yè)很快又要被拜訪,因而又需將它調(diào)入,如此頻繁更換頁(yè)面,使得系統(tǒng)把大部分時(shí)間用在了頁(yè)面的調(diào)進(jìn)換出上,而幾乎不能完成任何有效的工作,我們稱這種現(xiàn)象為 抖動(dòng) ；b. 產(chǎn)生抖動(dòng)的緣由是由于 CPU的利用率和多道程序度的對(duì)立統(tǒng)一沖突關(guān)系引起的,為了提高 CPU利用率,可提高多道程序度,但單純提高多道程序度又會(huì)造成缺頁(yè)率的急劇上升,導(dǎo)致 CPU的利用率下降,而系統(tǒng)的調(diào)度程序 又會(huì)為了提高 CPU利用率而連續(xù)提高多道程序度,形成惡性循環(huán),我們稱這時(shí)的進(jìn)程是處于 抖動(dòng) 狀態(tài)；第五