操作系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)題答案

第1章操作系統(tǒng)引論一、單項(xiàng)選擇題1．操作系統(tǒng)是一種________。A．通用軟件 =B.系統(tǒng)軟件C．應(yīng)用軟件D.軟件包2．操作系統(tǒng)的________管理局部負(fù)責(zé)對進(jìn)程進(jìn)行調(diào)度。A．主存儲器 B.控制器C．運(yùn)算器 ＝D.處理機(jī)3．操作系統(tǒng)是對________進(jìn)行管理的軟件。A．軟件 B.硬件=C．計(jì)算機(jī)資源 D.應(yīng)用程序4．從用戶的觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)是________。=A．用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口B．控制和管理計(jì)算機(jī)資源的軟件C．合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程的軟件D．由假設(shè)干層次的程序按一定的結(jié)構(gòu)組成的有機(jī)體5．操作系統(tǒng)的功能是進(jìn)行處理機(jī)管理、________管理、設(shè)備管理及信息管理。A．進(jìn)程 =B.存儲器C．硬件 D.軟件6．操作系統(tǒng)中采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)提高CPU和外部設(shè)備的________。=A．利用率 B.可靠性C．穩(wěn)定性D.兼容性7．操作系統(tǒng)的根本類型主要有________。A．批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)及多任務(wù)系統(tǒng)=B．實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、批處理操作系統(tǒng)及分時(shí)操作系統(tǒng)C．單用戶系統(tǒng)、多用戶系統(tǒng)及批處理系統(tǒng)D．實(shí)時(shí)系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和多用戶系統(tǒng)8．windows95是〔〕操作系統(tǒng)。A．多用戶=B．多任務(wù)C．網(wǎng)絡(luò)9．下面關(guān)于操作系統(tǒng)的表達(dá)中正確的選項(xiàng)是________。=A．批處理作業(yè)必須具有作業(yè)控制信息。B．分時(shí)系統(tǒng)不一定都具有人機(jī)交互功能。C．從響應(yīng)時(shí)間的角度看，實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)差不多。D．由于采用了分時(shí)技術(shù)，用戶可以獨(dú)占計(jì)算機(jī)的資源。10．在________操作系統(tǒng)控制下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能及時(shí)處理由過程控制反應(yīng)的數(shù)據(jù)并做出響應(yīng)。=A．實(shí)時(shí) B.分時(shí)C．分布式 D.單用戶二、填空題1．操作系統(tǒng)的根本功能包括①管理、②管理、③管理、④管理。除此之外還為用戶使用操作系統(tǒng)提供了用戶接口。2．如果操作系統(tǒng)具有很強(qiáng)的交互性，可同時(shí)供多個(gè)用戶使用，但時(shí)間響應(yīng)不太及時(shí)，那么屬于分時(shí)類型；如果操作系統(tǒng)可靠，時(shí)間響應(yīng)及時(shí)但僅有簡單的交互能力那么屬于實(shí)時(shí)類型；如果操作系統(tǒng)在用戶提交作業(yè)后，不提供交互能力，它所追求的是計(jì)算機(jī)資源的高利用率，大吞吐量和作業(yè)流程的自動(dòng)化，那么屬于批處理類型。3．采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)能充分發(fā)揮處理器與外設(shè)并行工作的能力。

4．操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一種系統(tǒng)軟件，它以盡量合理、有效的方式組織和管理計(jì)算機(jī)的__資源______，并控制程序的運(yùn)行，使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地運(yùn)行。

5．按內(nèi)存中同時(shí)運(yùn)行程序的數(shù)目可以將批處理系統(tǒng)分為兩類：①單道批處理和②多道批處理。6．并發(fā)和__共享__是操作系統(tǒng)的兩個(gè)最根本的特征，兩者之間互為存在條件。三、問答題1、OS的作用可表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？2、什么是操作系統(tǒng)，它的根本特征是什么？簡述它的主要功能？3、試在交互性、及時(shí)性、可靠性方面，將分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行比擬。4、處理機(jī)管理有那些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？5、內(nèi)存管理有那些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？6、傳統(tǒng)的三種操作系統(tǒng)各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？復(fù)習(xí)題一補(bǔ)充：A1.操作系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的組成局部，是為了提高計(jì)算機(jī)的〔〕和方便用戶使用計(jì)算機(jī)而配備的一

系統(tǒng)軟件。

A.CPU的利用率不高B.失去了交互性C.不具備并行性D.以上都不是

2.操作系統(tǒng)是一組〔

C〕程序。

A.文件管理B.中斷處理C.資源管理D.設(shè)備管理

3.用戶要在程序獲得系統(tǒng)幫助，必須通過〔D

〕。

A.進(jìn)程調(diào)度B.作業(yè)調(diào)度C.鍵盤命令D.系統(tǒng)調(diào)用

4.批處理系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是〔B〕。

A.CPU的利用率不高B.失去了交互性C.不具備并行性D.以上都不是

5.DOS操作系統(tǒng)主要功能是〔A〕。

A.文件管理程序B.中斷處理程序C.作業(yè)管理程序D.打印管理程序

6D.控制、管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源和程序的執(zhí)行

B7.操作系統(tǒng)的根本類型主要有〔B〕。

A.批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)及多任務(wù)系統(tǒng)B.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、批處理操作系統(tǒng)及分時(shí)操作系統(tǒng)C.單用戶系統(tǒng)、多用戶系及批處理系統(tǒng)D.實(shí)時(shí)系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和多用戶系統(tǒng)

B8.所謂〔〕是指將一個(gè)以上的作業(yè)放入主存，并且同時(shí)準(zhǔn)備運(yùn)行，這些作業(yè)共享處理機(jī)的時(shí)間和外圍設(shè)備等其他資源。A.多重處理B.多道程序設(shè)計(jì)C.實(shí)時(shí)處理D.共行執(zhí)行

C9．〔〕操作系統(tǒng)允許在一臺主機(jī)上同時(shí)連接多臺終端，多個(gè)用戶可以通過各自的終端同時(shí)交互地使用計(jì)算機(jī)。

A.網(wǎng)絡(luò)B.分布式C.分時(shí)D.實(shí)時(shí)

B10．如果分時(shí)操作系統(tǒng)的時(shí)間片一定，那么〔〕那么響應(yīng)時(shí)間越長。

A.用戶數(shù)越少B.用戶數(shù)越多C.內(nèi)存越少D.內(nèi)存越多

B11.分時(shí)操作系統(tǒng)通常采用〔〕策略為用戶效勞。

A.可靠性和靈活性B.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)C.時(shí)間片加權(quán)分配D.短作業(yè)優(yōu)先

A12.在〔〕操作系統(tǒng)控制下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能及時(shí)處理由過程控制反應(yīng)的數(shù)據(jù)并作出響應(yīng)。

A.實(shí)時(shí)B.分時(shí)C.分布式D.單用戶

B13.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.靈活性和可靠性D.優(yōu)良性和分配性

D14.假設(shè)把操作系統(tǒng)看作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者，以下的〔〕不屬于操作系統(tǒng)所管理的資源。

A.程序B.內(nèi)存C.CPUD.中斷

A15.在以下操作系統(tǒng)的各個(gè)功能組成局部中，〔

〕不需要硬件的支持。

A.進(jìn)程調(diào)度B.時(shí)鐘管理C.地址映射D.中斷系統(tǒng)

1．什么是操作系統(tǒng)的根本功能?

答：操作系統(tǒng)的職能是管理和控制汁算機(jī)系統(tǒng)中的所有硬、軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，并為用戶提供一個(gè)良好的工作環(huán)境和友好的接口。操作系統(tǒng)的根本功能包括：處理機(jī)管理、存儲管理、設(shè)備管理、信息管理(文件系統(tǒng)管理)和用戶接口等。

2．什么是批處理、分時(shí)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)?各有什么特征?

答：批處理系統(tǒng)(batchprocessingsystem)：操作員把用戶提交的作業(yè)分類，把一批作業(yè)編成一個(gè)作業(yè)執(zhí)行序列，由專門編制的監(jiān)督程序(monitor)自動(dòng)依次處理。其主要特征是：用戶脫機(jī)使用計(jì)算機(jī)、成批處理、多道程序運(yùn)行。

分時(shí)系統(tǒng)(timesharingoperationsystem)：把處理機(jī)的運(yùn)行時(shí)間分成很短的時(shí)間片，按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式，把處理機(jī)分配給各進(jìn)程使用。其主要特征是：交互性、多用戶同時(shí)性、獨(dú)立性。

實(shí)時(shí)系統(tǒng)(realtimesystem)：在被控對象允許時(shí)間范圍內(nèi)作出響應(yīng)。其主要特征是：對實(shí)時(shí)信息分析處理速度要比進(jìn)入系統(tǒng)快、要求平安可靠、資源利用率低。

3．多道程序(multiprogramming)和多重處理(multiprocessing)有何區(qū)別?

答；多道程序(multiprogramming)是作業(yè)之間自動(dòng)調(diào)度執(zhí)行、共享系統(tǒng)資源，并不是真正地同時(shí)執(zhí)行多個(gè)作業(yè)；而多重處理(multiprocessing)系統(tǒng)配置多個(gè)CPU，能真正同時(shí)執(zhí)行多道程序。要有效使用多重處理，必須采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，而多道程序設(shè)計(jì)原那么上不一定要求多重處理系統(tǒng)的支持。

4．討論操作系統(tǒng)可以從哪些角度出發(fā)，如何把它們統(tǒng)一起來?

答：討論操作系統(tǒng)可以從以下角度出發(fā)：(1)操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)資源的管理者；(2)操作系統(tǒng)為用戶提供使用計(jì)算機(jī)的界面；(3)用進(jìn)程管理觀點(diǎn)研究操作系統(tǒng)，即圍繞進(jìn)程運(yùn)行過程來討論操作系統(tǒng)。上述這些觀點(diǎn)彼此并不矛盾，只不過代表了同一事物(操作系統(tǒng))站在不同的角度來看待。每一種觀點(diǎn)都有助于理解、分析和設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)。第2章進(jìn)程控制與同步一、單項(xiàng)選擇題1.在進(jìn)程管理中，當(dāng)________時(shí)，進(jìn)程從阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。A.進(jìn)程被進(jìn)程調(diào)度程序選中 B.等待某一事件=C.等待的事件發(fā)生 D.時(shí)間片用完2.分配到必要的資源并獲得處理機(jī)時(shí)的進(jìn)程狀態(tài)是________。A.就緒狀態(tài) =B.執(zhí)行狀態(tài)C.阻塞狀態(tài) D.撤消狀態(tài)3.P、V操作是________。＝A.兩條低級進(jìn)程通信原語 B.兩組不同的機(jī)器指令C.兩條系統(tǒng)調(diào)用命令 D.兩條高級進(jìn)程通信原語4.進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行是指假設(shè)干個(gè)進(jìn)程________。A.同時(shí)執(zhí)行 = B.在執(zhí)行的時(shí)間上是重疊的C.在執(zhí)行的時(shí)間上是不可重疊的 D.共享系統(tǒng)資源5.假設(shè)P、V操作的信號量S初值為2，當(dāng)前值為－1，那么表示有________等待進(jìn)程。A.0個(gè)=B.1個(gè)C.2個(gè)D.3個(gè)6.進(jìn)程的三個(gè)根本狀態(tài)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)程由就緒狀態(tài)變?yōu)檫\(yùn)行狀態(tài)的條件是①d；由運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)的條件是②b.。A.時(shí)間片用完(應(yīng)是由運(yùn)行變?yōu)榫途w) B.等待某事件發(fā)生C.等待的某事件已發(fā)生 D.被進(jìn)程調(diào)度程序選中7.以下的進(jìn)程狀態(tài)變化中，________變化是不可能發(fā)生的。A.運(yùn)行→就緒 B.運(yùn)行→等待=C.等待→運(yùn)行 D.等待→就緒8.用P、V操作管理臨界區(qū)時(shí)，信號量的初值應(yīng)定義為________。A.－1 B.0 =C.1 D.任意值9.用V操作喚醒一個(gè)等待進(jìn)程時(shí)，被喚醒進(jìn)程的狀態(tài)變?yōu)開_______。A.等待=B.就緒C.運(yùn)行D.完成10.下面對進(jìn)程的描述中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是________。A.進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的概念 B.進(jìn)程執(zhí)行需要處理機(jī)C.進(jìn)程是有生命期的 =D.進(jìn)程是指令的集合11.進(jìn)程控制就是對系統(tǒng)中的進(jìn)程實(shí)施有效的管理，通過使用________、進(jìn)程撤消、進(jìn)程阻塞、進(jìn)程喚酲等進(jìn)程控制原語實(shí)現(xiàn)。A.進(jìn)程運(yùn)行 B.進(jìn)程管理=C.進(jìn)程創(chuàng)立 D.進(jìn)程同步12.信箱通信是一種________通信方式。A.直接通信 ＝B.間接通信C.低級通信 D.信號量13.操作系統(tǒng)通過________對進(jìn)程進(jìn)行管理。A.JCB=B.PCBC.DCTD.CHCT14.某系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)如以下圖所示：a是①b狀態(tài)，b是②d狀態(tài)，c是③c狀態(tài)。1表示④b，2表示⑤a，3表示發(fā)生了等待事件，4表示等待事件結(jié)束。以下情況中，當(dāng)發(fā)生前者的狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，⑥a會(huì)導(dǎo)致發(fā)生后者的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。①②③：A.掛起B(yǎng).運(yùn)行C.等待D.就緒E.睡眠④⑤：A.落選B.選中C.等待abc3124⑥：A.2→1abc312415.在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程是一個(gè)具有一定獨(dú)立功能的程序在某個(gè)數(shù)據(jù)集上的一次________。A.等待活動(dòng) =B.運(yùn)行活動(dòng)C.單獨(dú)操作 D.關(guān)聯(lián)操作16.一個(gè)進(jìn)程被喚醒意味著________。A.該進(jìn)程重新占有了CPU B.它的優(yōu)先權(quán)變?yōu)樽畲驝.其PCB移至等待隊(duì)列隊(duì)首 =D.進(jìn)程變?yōu)榫途w狀態(tài)17.下面所述步驟中，________不是創(chuàng)立進(jìn)程所必需的。=A.由調(diào)度程序?yàn)檫M(jìn)程分配CPUD.將進(jìn)程控制塊鏈入就緒隊(duì)列18.多道程序環(huán)境下，操作系統(tǒng)分配資源以________為根本單位。A.程序B.指令=C.進(jìn)程D.作業(yè)19.對于兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程，設(shè)互斥信號量為mutex，假設(shè)mutex=0，那么________。A.表示沒有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)=B.表示有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)C.表示有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)，另一個(gè)進(jìn)程等待進(jìn)入D.表示有兩個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)二、填空題1.進(jìn)程的根本特征有①動(dòng)態(tài)、②并發(fā)、獨(dú)立、異步及結(jié)構(gòu)特征。2.信號量的物理意義是當(dāng)信號量值大于零時(shí)表示①允許進(jìn)入臨界區(qū)；當(dāng)信號量值小于零時(shí)，其絕對值為②等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程數(shù)。3.臨界資源的概念是①，而臨界區(qū)是指②。4.進(jìn)程在運(yùn)行過程中有三種根本狀態(tài)，它們是①、②、③。5.進(jìn)程主要由①PCB、②program、③data三局部內(nèi)容組成，其中④PCB是進(jìn)程存在的惟一標(biāo)志。而⑤program局部也可以為其他進(jìn)程共享。6.系統(tǒng)中各進(jìn)程之間邏輯上的相互制約關(guān)系稱為__同步______。7.對于信號量可以做①p操作和②v操作，③p操作用于阻塞進(jìn)程，④v操作用于釋放進(jìn)程。程序中的⑤p和⑥v操作應(yīng)謹(jǐn)慎使用，以保證其使用的正確性，否那么執(zhí)行時(shí)可能發(fā)生死鎖。8.程序順序執(zhí)行時(shí)有順序性、__封閉性和可再現(xiàn)性的特點(diǎn)。9.有m個(gè)進(jìn)程共享同一臨界資源，假設(shè)使用信號量機(jī)制實(shí)現(xiàn)對臨界資源的互斥訪問，那么信號量值的變化范圍是1~~-〔m-1〕________。10.設(shè)系統(tǒng)中有n〔n>2〕個(gè)進(jìn)程，且當(dāng)前不在執(zhí)行進(jìn)程調(diào)度程序，試考慮下述4種情況：①?zèng)]有運(yùn)行進(jìn)程，有2個(gè)就緒進(jìn)程，n-2個(gè)進(jìn)程處于等待狀態(tài)。②沒有運(yùn)行進(jìn)程，n個(gè)進(jìn)程處于等待狀態(tài)。③有1個(gè)運(yùn)行進(jìn)程，沒有就緒進(jìn)程，n－1進(jìn)程處于等待狀態(tài)。④有1個(gè)運(yùn)行進(jìn)程，有１個(gè)就緒進(jìn)程，n－2進(jìn)程處于等待狀態(tài)。⑤有1個(gè)運(yùn)行進(jìn)程，n－1個(gè)就緒進(jìn)程，沒有進(jìn)程處于等待狀態(tài)。上述情況中，不可能發(fā)生的情況是__1______。11.下面關(guān)于進(jìn)程的表達(dá)不正確的選項(xiàng)是__1_2_3____。①進(jìn)程申請CPU得不到滿足時(shí)，其狀態(tài)變?yōu)榈却隣顟B(tài)。②在單CPU系統(tǒng)中，某一時(shí)刻處于運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)程只有一個(gè)。③優(yōu)先級是進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，一旦確定不能改變。④進(jìn)程獲得處理機(jī)而運(yùn)行是通過調(diào)度而實(shí)現(xiàn)的。解析題1.表達(dá)進(jìn)程和程序的主要區(qū)別。解：進(jìn)程和程序是既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個(gè)概念，它們的主要區(qū)別如下：〔1〕程序是指令的有序集合，其本身沒有任何運(yùn)行的含義，它是一個(gè)靜態(tài)的概念。而進(jìn)程是程序在處理機(jī)上的一次執(zhí)行過程，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念?！?〕程序的存在是永久的。而進(jìn)程那么是有生命期的，它因創(chuàng)立而產(chǎn)生，因調(diào)度而執(zhí)行，因得不到資源而暫停，因撤消而消亡?！?〕程序僅是指令的有序集合。而進(jìn)程那么由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊組成?！?〕進(jìn)程與程序之間不是一一對應(yīng)的，即同一程序同時(shí)運(yùn)行于假設(shè)干不同的數(shù)據(jù)集合上，它將屬于假設(shè)干個(gè)不同的進(jìn)程；而一個(gè)進(jìn)程可以執(zhí)行多個(gè)程序。2.圖2.7給出了四個(gè)進(jìn)程合作完成某一任務(wù)的前趨圖，試說明這四個(gè)進(jìn)程間的同步關(guān)系，并用P、V操作描述它。S1S1S4S2S3解：說明任務(wù)啟動(dòng)后S1先執(zhí)行。當(dāng)S1結(jié)束后，S2、S3可以開始執(zhí)行。S2、S3完成后，S4才能開始執(zhí)行。為了確保這一執(zhí)行順序，設(shè)三個(gè)同步信號量b2、b3、b4分別表示進(jìn)程S2、S3、S4是否可以開始執(zhí)行，其初值均為0。這四個(gè)進(jìn)程的同步描述如下：intb1=０；/*表示進(jìn)程S2是否可以開始執(zhí)行*/intb2=０；/*表示進(jìn)程S3是否可以開始執(zhí)行*/intb3=０；intb4=０；/*表示進(jìn)程S4是否可以開始執(zhí)行*/main〔〕{cobeginS1〔〕；S2〔〕；S3〔〕；S4〔〕；coend}S1〔〕{┆v〔b1〕；v〔b2〕；}S2〔〕{p〔b1〕；┆v〔b3〕；}S3〔〕{p〔b2〕；┆v〔b4〕；}S4〔〕{p〔b3〕；p〔b4〕；┆}3.某系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下圖，請說明：執(zhí)行執(zhí)行阻塞就緒3241〔1〕引起各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型事件有哪些?〔2〕當(dāng)我們觀察系統(tǒng)中某些進(jìn)程時(shí)，能夠看到某一進(jìn)程產(chǎn)生的一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換能引起另一進(jìn)程作一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在什么情況下，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換3時(shí)能立即引起另一個(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換1？〔3〕試說明是否會(huì)發(fā)生下述因果轉(zhuǎn)換：2→13→24→1解：〔1〕在此題所給的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中，存在四種狀態(tài)轉(zhuǎn)換。當(dāng)進(jìn)程調(diào)度程序從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行時(shí)引起轉(zhuǎn)換1；正在執(zhí)行的進(jìn)程如因時(shí)間片用完而被暫停執(zhí)行就會(huì)引起轉(zhuǎn)換2；正在執(zhí)行的進(jìn)程因等待的事件尚未發(fā)生而無法執(zhí)行〔如進(jìn)程請求完成I/O〕那么會(huì)引起轉(zhuǎn)換3；當(dāng)進(jìn)程等待的事件發(fā)生時(shí)〔如I/O完成〕那么會(huì)引起轉(zhuǎn)換4。〔2〕如果就緒隊(duì)列非空，那么一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3會(huì)立即引起另一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換1。這是因?yàn)橐粋€(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換3意味著正在執(zhí)行的進(jìn)程由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，這時(shí)處理機(jī)空閑，進(jìn)程調(diào)度程序必然會(huì)從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程并將它投入運(yùn)行，因此只要就緒隊(duì)列非空，一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3能立即引起另一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換1。〔3〕所謂因果轉(zhuǎn)換指的是有兩個(gè)轉(zhuǎn)換，一個(gè)轉(zhuǎn)換的發(fā)生會(huì)引起另一個(gè)轉(zhuǎn)換的發(fā)生，前一個(gè)轉(zhuǎn)換稱為因，后一個(gè)轉(zhuǎn)換稱為果，這兩個(gè)轉(zhuǎn)換稱為因果轉(zhuǎn)換。當(dāng)然這種因果關(guān)系并不是什么時(shí)候都能發(fā)生，而是在一定條件下才會(huì)發(fā)生。2→1：當(dāng)某進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換2時(shí)，就必然引起另一進(jìn)程的轉(zhuǎn)換1。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)換2時(shí)，正在執(zhí)行的進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，進(jìn)程調(diào)度程序必然會(huì)從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行，即發(fā)生轉(zhuǎn)換1。3→2：某個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3決不可能引起另一進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換2。這是因?yàn)楫?dāng)前執(zhí)行進(jìn)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)。4→1：當(dāng)處理機(jī)空閑且就緒隊(duì)列為空時(shí)，某一進(jìn)程的轉(zhuǎn)換4就會(huì)引起該進(jìn)程的轉(zhuǎn)換1。因?yàn)榇藭r(shí)處理機(jī)空閑，一旦某個(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換4，就意味著有一個(gè)進(jìn)程從阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，因而調(diào)度程序就會(huì)將就緒隊(duì)列中的此進(jìn)程投入運(yùn)行。4.在單處理機(jī)的分時(shí)系統(tǒng)中，分配給進(jìn)程P的時(shí)間片用完后，系統(tǒng)進(jìn)行切換，結(jié)果調(diào)度到的仍然是進(jìn)程P。有可能出現(xiàn)上述情形嗎?如果可能請說明理由。解：有可能出現(xiàn)上述情況。例如，假設(shè)在進(jìn)程P時(shí)間片用完后，被迫回到就緒隊(duì)列時(shí)，就緒隊(duì)列為空，這樣進(jìn)程P就是就緒隊(duì)列中惟一的一個(gè)進(jìn)程，于是調(diào)度程序選中的進(jìn)程必然是進(jìn)程P；又如在按優(yōu)先級調(diào)度的系統(tǒng)中，就緒隊(duì)列按進(jìn)程優(yōu)先級排列，在進(jìn)程P時(shí)間片用完之后回到就緒隊(duì)列時(shí)，假設(shè)其優(yōu)先級高于當(dāng)前就緒隊(duì)列中的其他進(jìn)程，那么它將排在就緒隊(duì)列之首，從而再次被調(diào)度程序選中并投入運(yùn)行。5.〔北京大學(xué)1990年試題〕①寫出P、V操作的定義。②有三個(gè)進(jìn)程PA、PB和PC合作解決文件打印問題：PA將文件記錄從磁盤讀入主存的緩沖區(qū)1，每執(zhí)行一次讀一個(gè)記錄；PB將緩沖區(qū)1的內(nèi)容復(fù)制到緩沖區(qū)2，每執(zhí)行一次復(fù)制一個(gè)記錄；PC將緩沖區(qū)2的內(nèi)容打印出來，每執(zhí)行一次打印一個(gè)記錄。緩沖區(qū)的大小等于一個(gè)記錄大小。請用P、V操作來保證文件的正確打印。解：①P、V操作是兩條原語，它們的定義如下：P操作P操作記為P〔S〕，其中S為一信號量，它執(zhí)行時(shí)主要完成下述動(dòng)作：S=S－1假設(shè)S≥0，那么進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行。假設(shè)S＜0，那么該進(jìn)程被阻塞，并將它插入該信號量的等待隊(duì)列中。V操作V操作記為V〔S〕，S為一信號量，它執(zhí)行時(shí)主要完成下述動(dòng)作：S=S＋1假設(shè)S＞0，那么進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行。假設(shè)S≤0，那么從信號量等待隊(duì)列中移出隊(duì)首進(jìn)程，使其變?yōu)榫途w狀態(tài)。②在此題中，進(jìn)程PA、PB、PC之間的關(guān)系為：PA與PB共用一個(gè)單緩沖區(qū)，而PB又與PC共用一個(gè)單緩沖區(qū)，其合作方式可用圖2.12表示。當(dāng)緩沖區(qū)1為空時(shí)，進(jìn)程PA可將一個(gè)記錄讀入其中；假設(shè)緩沖區(qū)1中有數(shù)據(jù)且緩沖區(qū)2為空，那么進(jìn)程PB可將記錄從緩沖區(qū)1復(fù)制到緩沖區(qū)2中；假設(shè)緩沖區(qū)2中有數(shù)據(jù)，那么進(jìn)程PC可以打印記錄。在其他條件下，相應(yīng)進(jìn)程必須等待。事實(shí)上，這是一個(gè)生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題。PCPBPA緩沖區(qū)2PCPBPA緩沖區(qū)2緩沖區(qū)1打印復(fù)制從磁盤讀入打印復(fù)制從磁盤讀入為遵循這一同步規(guī)那么。應(yīng)設(shè)置四個(gè)信號量empty1、empty2、full1、full2，信號量empty1及empty2分別表示緩沖區(qū)1及緩沖區(qū)2是否為空，其初值為1；信號量full1及full2分別表示緩沖區(qū)1及緩沖區(qū)2是否有記錄可供處理，其初值為0。其同步描述如下：intempty1=1；intempty2=1；intfull1=0；intfull2=0；main〔〕{cobeginPA〔〕；PB〔〕；PC〔〕；coend}PA〔〕{while〔1〕{從磁盤讀一個(gè)記錄；p〔empty1〕；將記錄存入緩沖區(qū)1；v〔full1〕；}}PB〔〕{while〔1〕{p〔full1〕；從緩沖區(qū)1中取出記錄；v〔empty1〕；p〔empty2〕；將記錄存入緩沖區(qū)2；v〔full2〕；}}PC〔〕{while〔1〕{p〔full2〕；從緩沖區(qū)2中取出記錄；v〔empty2〕；打印記錄；}}6.有一個(gè)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－B產(chǎn)品數(shù)量＜M。其中，N和M是正整數(shù)。試用P、V操作描述產(chǎn)品A與產(chǎn)品B的入庫過程。此題給出的第一個(gè)條件是臨界資源的訪問控制，可用一個(gè)互斥信號量解決該問題。第二個(gè)條件可以分解為：－N＜A產(chǎn)品數(shù)量－B產(chǎn)品數(shù)量A產(chǎn)品數(shù)量－B產(chǎn)品數(shù)量＜M也就是說，A產(chǎn)品的數(shù)量不能比B產(chǎn)品的數(shù)量少N個(gè)以上，A產(chǎn)品的數(shù)量不能比B產(chǎn)品的數(shù)量多M個(gè)以上。解：在此題中，我們可以設(shè)置兩個(gè)信號量來控制A、B產(chǎn)品的存放數(shù)量，sa表示當(dāng)前允許A產(chǎn)品比B產(chǎn)品多入庫的數(shù)量，即在當(dāng)前庫存量和B產(chǎn)品不入庫的情況下，還可以允許sa個(gè)A產(chǎn)品入庫；sb表示當(dāng)前允許B產(chǎn)品比A產(chǎn)品多入庫的數(shù)量，即在當(dāng)前庫存量和A產(chǎn)品不入庫的情況下，還可以允許sb個(gè)B產(chǎn)品入庫。初始時(shí)，sa為M－1，sb為N－1。當(dāng)往庫中存放入一個(gè)A產(chǎn)品時(shí)，那么允許存入B產(chǎn)品的數(shù)量也增加1；當(dāng)往庫中存放入一個(gè)B產(chǎn)品時(shí)，那么允許存入A產(chǎn)品的數(shù)量也增加1。產(chǎn)品A、B的入庫過程描述如下：intmutex=1；/*互斥信號量*/intsa=M－1；intsb=N－1；main〔〕{while〔1〕{取一個(gè)產(chǎn)品；if〔取的是A產(chǎn)品〕{p〔sa〕；p〔mutex〕；將產(chǎn)品入庫；v〔mutex〕；v〔sb〕；}else/*取的產(chǎn)品是B*/{p〔sb〕；p〔mutex〕；將產(chǎn)品入庫；v〔mutex〕；v〔pa〕；}}}從此題的解法可以看出，當(dāng)有比擬復(fù)雜條件出現(xiàn)時(shí)，可以把復(fù)雜條件分解成一組簡單條件，這樣就能很容易地寫出對應(yīng)的程序流程了。1．在以下表達(dá)中，錯(cuò)誤的一條是〔

〕。A.操作系統(tǒng)是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。B.程序的并發(fā)執(zhí)行，使程序失去了順序執(zhí)行時(shí)具有的封閉性和可再現(xiàn)性。C.只有處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程經(jīng)調(diào)度程序選中后才可進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。＝D.在單CPU的系統(tǒng)中，任何時(shí)刻處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程有多個(gè)。2．進(jìn)程調(diào)度是從〔〕選擇一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行。3.以下表達(dá)中，正確的一條是〔〕。A.分時(shí)系統(tǒng)中，時(shí)間片越小，響應(yīng)時(shí)間越長＝B.多道程序的引入，主要是為了提高CPU及其它資源的利用率D.PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志，而程序是系統(tǒng)感知進(jìn)程存在的唯一實(shí)體4.一個(gè)進(jìn)程被喚醒，意味著〔

〕。A.該進(jìn)程重新占有了CPU＝B.進(jìn)程狀態(tài)變?yōu)榫途w5.進(jìn)程和程序的本質(zhì)區(qū)別是〔

〕。6.系統(tǒng)感知進(jìn)程的唯一實(shí)體是〔〕。7.一個(gè)進(jìn)程在某一時(shí)刻具有〔

〕。8.進(jìn)程從運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)榈却脑蚩赡苁恰?/p>

〕。9.進(jìn)程創(chuàng)立原語的主要任務(wù)是〔〕。10.進(jìn)程被創(chuàng)立后即進(jìn)入〔

〕排隊(duì)。A.阻塞隊(duì)列＝B.就緒隊(duì)列C.緩沖隊(duì)列D.運(yùn)行隊(duì)列1．在非剝奪調(diào)度方式下，運(yùn)行進(jìn)程執(zhí)行V原語后，其狀態(tài)〔〕。＝A.不變B.要變C.可能要變D.可能不變2.當(dāng)對信號量進(jìn)行V原語操作時(shí)〔

〕。A.當(dāng)S<0，進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行B.當(dāng)S>0，要喚醒一個(gè)就緒進(jìn)程=C.當(dāng)S<=0，要喚醒一個(gè)等待進(jìn)程D.當(dāng)S=0，要喚醒一個(gè)等待進(jìn)程3.正在運(yùn)行的進(jìn)程在信號量S上操作P操作之后，當(dāng)S<0，進(jìn)程將進(jìn)入信號量的〔

〕。＝A.等待隊(duì)列B.提交隊(duì)列C.后備隊(duì)列D.就緒隊(duì)列4.某個(gè)信號量S初值為3，當(dāng)前值為－2，那么等待在該信號量上的進(jìn)程數(shù)為〔〕個(gè)。A.1＝B.2C.3D.45．有n個(gè)并發(fā)進(jìn)程競爭必須互斥使用的共享資源時(shí)，假設(shè)某進(jìn)程調(diào)用P操作后成為第一個(gè)可使用資源者，那么這時(shí)信號量的值為〔〕A.0＝B.1C.－1D.n－16．當(dāng)假設(shè)干進(jìn)程調(diào)用了P〔S〕后，有n個(gè)進(jìn)程處于等待信號量S的狀態(tài)。此后，又有m個(gè)進(jìn)程〔m<n〕調(diào)用V〔S〕，現(xiàn)在信號量的值應(yīng)該是〔〕A.m+nB.nC.m＝D.m-n7．有n個(gè)進(jìn)程都要使用某個(gè)共享文件，但系統(tǒng)限制最多m個(gè)進(jìn)程〔n>m>1〕同時(shí)讀文件。用PV操作管理時(shí)信號量的值不可能變化為〔〕A.1＝B.nC.mD.m－n8.用PV操作管理互斥使用的共享資源時(shí)，假定現(xiàn)在有n個(gè)進(jìn)程在等待使用資源，那么，至少有〔〕個(gè)進(jìn)程調(diào)用P操作。-1C.nD.19.有n個(gè)進(jìn)程競爭某共享資源，系統(tǒng)允許每次最多m個(gè)進(jìn)程同時(shí)使用該資源，假設(shè)用PV操作管理時(shí)信號量的變化范圍是〔〕A.[m,(m+n)]B.[n,(m+n)]＝C.[(m-n),m]D.[(m-n),n]司機(jī)司機(jī)正常行車啟動(dòng)車輛到站停車售票員開車門售票關(guān)車門10.公共汽車上，司機(jī)和售票員的工作流程如下：為保證乘客的平安，司機(jī)和售票員應(yīng)密切配合協(xié)調(diào)工作。請用PV操作來實(shí)現(xiàn)司機(jī)和售票員之間的同步。在始發(fā)站等待SemaphoreS1=0,S2=1Process司機(jī)L1:P〔S1〕啟動(dòng)行車停車V〔S2〕GotoL1Process售票員L2；P〔S2〕開門關(guān)門V〔S1〕售票GotoL2在始發(fā)站開車門等待SemaphoreS1=0,S2=0Process司機(jī)L1:P〔S1〕啟動(dòng)行車停車V〔S2〕GotoL1Process售票員L2；關(guān)門V〔S1〕售票P〔S2〕開門GotoL2第3章調(diào)度與死鎖一、單項(xiàng)選擇題1.在為多道程序所提供的可共享的系統(tǒng)資源缺乏時(shí)，可能出現(xiàn)死鎖。但是，不適當(dāng)?shù)腳_____也可能產(chǎn)生死鎖。A.進(jìn)程優(yōu)先權(quán) B.資源的線性分配=C.進(jìn)程推進(jìn)順序 D.分配隊(duì)列優(yōu)先權(quán)2.采用資源剝奪法可解除死鎖，還可以采用_____方法解除死鎖。A.執(zhí)行并行操作 =B.撤消進(jìn)程C.拒絕分配新資源 D.修改信號量3.產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件是：互斥、________、循環(huán)等待和不剝奪。A.請求與阻塞 =B.請求與保持C.請求與釋放 D.釋放與阻塞4.發(fā)生死鎖的必要條件有四個(gè)，要防止死鎖的發(fā)生，可以破壞這四個(gè)必要條件，但破壞________條件是不太實(shí)際的。=A.互斥 B.不可搶占C.局部分配 D.循環(huán)等待5.在分時(shí)操作系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度經(jīng)常采用________算法。A.先來先效勞 B.最高優(yōu)先權(quán)=C.時(shí)間片輪轉(zhuǎn) D.隨機(jī)6.資源的按序分配策略可以破壞________條件。A.互斥使用資源 B.占有且等待資源C.非搶奪資源 =D.環(huán)路等待資源7.銀行家算法是一種________算法。A.死鎖解除 ＝B.死鎖防止C.死鎖預(yù)防 D.死鎖檢測8.________優(yōu)先權(quán)是在創(chuàng)立進(jìn)程時(shí)確定的，確定之后在整個(gè)進(jìn)程運(yùn)行期間不再改變。A.先來先效勞 =B.靜態(tài)C.動(dòng)態(tài) D.短作業(yè)9.某系統(tǒng)中有3個(gè)并發(fā)進(jìn)程，都需要同類資源4個(gè)，試問該系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生死鎖的最少資源數(shù)是________。A.9 ＝B.10 C.11 10.以優(yōu)先級為根底的進(jìn)程調(diào)度算法可以保證在任何時(shí)候正在運(yùn)行的進(jìn)程總是諸就緒進(jìn)程中優(yōu)先級最高的進(jìn)程。上述描述是________。A.正確的 ＝B.錯(cuò)誤的11.當(dāng)檢測出發(fā)生死鎖時(shí)，可以通過撤消一個(gè)進(jìn)程解除死鎖。上述描述是________。A.正確的 ＝B.錯(cuò)誤的12.在以下解決死鎖的方法中，屬于死鎖預(yù)防策略的是____。A.銀行家算法 =B.資源有序分配法C.死鎖檢測法 D.資源分配圖化簡法13.________是作業(yè)存在的惟一標(biāo)志。A.作業(yè)名 B.進(jìn)程控制塊=C.作業(yè)控制塊 D.程序名14．3個(gè)進(jìn)程A、B、C對某類資源的需求分別是7個(gè)、8個(gè)、3個(gè)。且目前已分別得到了3個(gè)、3個(gè)和2個(gè)資源，假設(shè)系統(tǒng)還至少能提供_____個(gè)資源，那么系統(tǒng)是平安的。A.1 ＝B.2 C.5 15．系統(tǒng)中有某類資源12個(gè)供假設(shè)干進(jìn)程共享，假設(shè)每個(gè)進(jìn)程申請的資源量不超過4個(gè)，那么最多允許_____個(gè)進(jìn)程共享資源就可以保證系統(tǒng)是平安的。＝A.3 B.4 C.5 D.1216.在各種作業(yè)調(diào)度算法中，假設(shè)所有作業(yè)同時(shí)到達(dá)，那么平均等待時(shí)間最短的算法是________。A.先來先效勞 B.優(yōu)先數(shù)C.最高響應(yīng)比優(yōu)先 =D.短作業(yè)優(yōu)先17.既考慮作業(yè)等待時(shí)間，又考慮作業(yè)執(zhí)行時(shí)間的調(diào)度算法是________。=A.響應(yīng)比高者優(yōu)先 B.短作業(yè)優(yōu)先C.優(yōu)先級調(diào)度 D.先來先效勞18.________是指從作業(yè)提交給系統(tǒng)到作業(yè)完成的時(shí)間間隔。=A.周轉(zhuǎn)時(shí)間 B.響應(yīng)時(shí)間C.等待時(shí)間 D.運(yùn)行時(shí)間19.下述作業(yè)調(diào)度算法中，________調(diào)度算法與作業(yè)的估計(jì)運(yùn)行時(shí)間有關(guān)。A.先來先效勞 =B.短作業(yè)優(yōu)先C.均衡 D.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)二、填空題1.作業(yè)調(diào)度又稱高級調(diào)度，長調(diào)度。其主要功能是接納作業(yè)，并為作業(yè)做好運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作和作業(yè)完成后的善后處理工作。

2.低級調(diào)度也稱為_進(jìn)程_調(diào)度，常采用非搶占_和_搶占__兩種調(diào)度方式。

3.引入中級調(diào)度的目的是提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量。4.設(shè)有一組作業(yè)，它們的提交時(shí)間及運(yùn)行時(shí)間如下：作業(yè)號提交時(shí)間運(yùn)行時(shí)間〔分鐘〕19:007029:403039:5010410:105在單道方式下，采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，作業(yè)的執(zhí)行順序是__1。4。3。2______。5.搶占方式調(diào)度的搶占原那么是〔優(yōu)先權(quán)〕、〔短作業(yè)〕和〔時(shí)間片〕。6.死鎖是指在系統(tǒng)中的多個(gè)__進(jìn)程___無限期地等待永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生的條件。7.多處理機(jī)系統(tǒng)中，根據(jù)系統(tǒng)中所用的處理器是否相同可分〔對稱多處理機(jī)系統(tǒng)〕和〔非對稱多處理機(jī)系統(tǒng)〕兩類。。8.在__FCFS__調(diào)度算法中，按照進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列的先后次序來分配處理機(jī)。9.進(jìn)程調(diào)度算法采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法時(shí)，時(shí)間片過大，就會(huì)使輪轉(zhuǎn)法變化為〔先來先效勞〕調(diào)度算法。10.如果要求所有進(jìn)程一次性申請它所需要的全部資源。假設(shè)系統(tǒng)有足夠的資源分配給進(jìn)程，便一次把所有的資源分配給該進(jìn)程。但在分配時(shí)只要有一種資源要求不能滿足，那么資源全不分配，進(jìn)程等待。這種死鎖預(yù)防方法破壞了死鎖產(chǎn)生必要條件中的___請求和保持_條件。11.對待死鎖，一般應(yīng)考慮死鎖的預(yù)防、防止、檢測和解除四個(gè)問題。典型的銀行家算法是屬于防止，破壞環(huán)路等待條件是屬于預(yù)防，而剝奪資源是解除的根本方法。12．銀行家算法中，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程提出的資源請求將導(dǎo)致系統(tǒng)從平安狀態(tài)進(jìn)入不平安狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)就拒絕它的資源請求。13．采用有序分配策略可以防止死鎖，但是實(shí)現(xiàn)該策略時(shí)最大的困難是(如何確定資源的編號)14．操作系統(tǒng)中解決死鎖問題的方法有3種，即死鎖預(yù)防，死鎖防止和死鎖解除。15．對于內(nèi)存和處理機(jī)兩種資源可以采用搶奪式分配。三、問答題1、比擬Fcfs和Spf兩種進(jìn)程調(diào)度算法。2、為什么多級反應(yīng)隊(duì)列調(diào)度算法能較好地滿足各方面用戶的需求？3、何謂死鎖？死鎖產(chǎn)生的原因和必要條件是什么？4、有人認(rèn)為“只要實(shí)現(xiàn)了共享資源的互斥使用，系統(tǒng)就不會(huì)死鎖”，這種觀點(diǎn)對嗎？5、為什么銀行家算法能夠防止死鎖的發(fā)生？四、分析題1.為什么說采用有序資源分配法不會(huì)產(chǎn)生死鎖？解：為了便于說明，不妨設(shè)系統(tǒng)中有m類資源，n個(gè)進(jìn)程，分別用R1，R2，…，Rm〔1，2，…，m可看作資源編號〕和P1，P2，…Pn表示。根據(jù)有序資源分配法可知，進(jìn)程申請資源時(shí)必須按照資源編號的升序進(jìn)行，即任何進(jìn)程在占有了Ri類資源后，再申請的資源Rj的編號j一定大于i。因此在任一時(shí)刻，系統(tǒng)中至少存在一個(gè)進(jìn)程Pk，它占有了較高編號的資源Rh，且它繼續(xù)請求的資源必然是空閑的，因而Pk可以一直向前推進(jìn)直至完成，當(dāng)Pk運(yùn)行完成后即會(huì)釋放它占有的所有資源；在Pk完成之后，剩下的進(jìn)程集合中同樣會(huì)存在一個(gè)進(jìn)程，它占有了較高編號的資源，且它繼續(xù)請求的資源必然是空閑的，因而它可以一直向前推進(jìn)直至完成；以此類推，所有進(jìn)程均可運(yùn)行完成，故不會(huì)發(fā)生死鎖。2.有相同類型的5個(gè)資源被4個(gè)進(jìn)程所共享，且每個(gè)進(jìn)程最多需要2個(gè)這樣的資源就可以運(yùn)行完畢。試問該系統(tǒng)是否會(huì)由于對這種資源的競爭而產(chǎn)生死鎖。解：該系統(tǒng)不會(huì)由于對這種資源的競爭而產(chǎn)生死鎖。因?yàn)樵谧顗那闆r下，每個(gè)進(jìn)程都需要2個(gè)這樣的資源，且每個(gè)進(jìn)程都已申請到了1個(gè)資源，那么系統(tǒng)中還剩下1個(gè)可用資源。無論系統(tǒng)為了滿足哪個(gè)進(jìn)程的資源申請而將資源分配給該進(jìn)程，都會(huì)因?yàn)樵撨M(jìn)程已獲得了它所需要的全部資源而確保它運(yùn)行完畢，從而可將它占有的2個(gè)資源歸還給系統(tǒng)，這就保證了其余三個(gè)進(jìn)程能順利運(yùn)行。由此可知，該系統(tǒng)不會(huì)由于對這種資源的競爭而產(chǎn)生死鎖。3.考慮以下資源分配策略：對資源的申請和釋放可以在任何時(shí)候進(jìn)行。如果一個(gè)進(jìn)程提出資源請求時(shí)得不到滿足，假設(shè)此時(shí)無由于等待資源而被阻塞的進(jìn)程，那么自己就被阻塞；假設(shè)此時(shí)已有等待資源而被阻塞的進(jìn)程，那么檢查所有由于等待資源而被阻塞的進(jìn)程。如果它們有申請進(jìn)程所需要的資源，那么將這些資源取出分配給申請進(jìn)程。例如，考慮一個(gè)有3類資源的系統(tǒng)，系統(tǒng)所有可用資源為〔4，2，2〕，進(jìn)程A申請〔2，2，1〕，可滿足；進(jìn)程B申請〔1，0，1〕，可滿足；假設(shè)A再申請〔0，0，1〕，那么被阻塞。此時(shí)，假設(shè)C請求〔2，0，0〕，它可以分到剩余資源〔1，0，0〕，并從A已分到的資源中獲得一個(gè)資源，于是進(jìn)程A的分配向量變成〔1，2，1〕而需求向量變成〔1，0，1〕。①這種分配策略會(huì)導(dǎo)致死鎖嗎？如果會(huì)，請舉一個(gè)例子；如果不會(huì)，請說明產(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？解：①此題所給的資源分配策略不會(huì)產(chǎn)生死鎖。因?yàn)榇祟}給出的分配策略規(guī)定假設(shè)一進(jìn)程的資源得不到滿足，那么檢查所有由于等待資源而被阻塞的進(jìn)程，如果它們有申請進(jìn)程所需要的資源，那么將這些資源取出分配給申請進(jìn)程。從而破壞了產(chǎn)生死鎖必要條件中的不剝奪條件，這樣系統(tǒng)就不會(huì)產(chǎn)生死鎖。②這種方法會(huì)導(dǎo)致某些進(jìn)程無限期的等待。因?yàn)楸蛔枞M(jìn)程的資源可以被剝奪，所以被阻塞進(jìn)程所擁有的資源數(shù)量在其被喚醒之前只可能減少。假設(shè)系統(tǒng)中不斷出現(xiàn)其他進(jìn)程申請資源，這些進(jìn)程申請的資源與被阻塞進(jìn)程申請或擁有的資源類型相同且不被阻塞，那么系統(tǒng)無法保證被阻塞進(jìn)程一定能獲得所需要的全部資源。例如，此題中的進(jìn)程A申請〔2，2，1〕后再申請〔0，0，1〕被阻塞。此后，進(jìn)程C又剝奪了進(jìn)程A的一個(gè)資源，使得進(jìn)程A擁有的資源變?yōu)椤?，2，1〕，其需求向量為〔1，0，1〕。之后，假設(shè)再創(chuàng)立的進(jìn)程總是只申請第1和第3類資源，總是占有系統(tǒng)所剩下的第1和第3類資源的全部且不阻塞，那么進(jìn)程A將會(huì)無限期地等待。4.一臺計(jì)算機(jī)有8臺磁帶機(jī)。它們由N個(gè)進(jìn)程競爭使用，每個(gè)進(jìn)程可能需要3臺磁帶機(jī)。請問N為多少時(shí)，系統(tǒng)沒有死鎖危險(xiǎn)，并說明原因。解：當(dāng)N為1，2，3時(shí)，系統(tǒng)沒有產(chǎn)生死鎖的危險(xiǎn)。因?yàn)椋?dāng)系統(tǒng)中只有1個(gè)進(jìn)程時(shí)，它最多需要3臺磁帶機(jī)，而系統(tǒng)有8臺磁帶機(jī)，其資源數(shù)目已足夠系統(tǒng)內(nèi)的1個(gè)進(jìn)程使用，因此絕不可能發(fā)生死鎖；當(dāng)系統(tǒng)中有2個(gè)進(jìn)程時(shí)，最多需要6臺磁帶機(jī)，而系統(tǒng)有8臺磁帶機(jī)，其資源數(shù)目也足夠系統(tǒng)內(nèi)的2個(gè)進(jìn)程使用，因此也不可能發(fā)生死鎖；當(dāng)系統(tǒng)中有3個(gè)進(jìn)程時(shí)，在最壞情況下，每個(gè)進(jìn)程都需要3個(gè)這樣的資源，且假定每個(gè)進(jìn)程都已申請到了2個(gè)資源，那么系統(tǒng)中還剩下2個(gè)可用資源，無論系統(tǒng)為了滿足哪個(gè)進(jìn)程的資源申請而將資源分配給該進(jìn)程，都會(huì)因?yàn)樵撨M(jìn)程已獲得了它所需要的全部資源而確保它運(yùn)行完畢，從而可將它占有的3個(gè)資源歸還給系統(tǒng)，這就保證了其余進(jìn)程能順利運(yùn)行完畢。由此可知，當(dāng)N為1，2，3時(shí)，該系統(tǒng)不會(huì)由于對這種資源的競爭而產(chǎn)生死鎖。5.設(shè)系統(tǒng)中有3種類型的資源〔A，B，C〕和5個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3、P4、P5，A資源的數(shù)量為17，B資源的數(shù)量為5，C資源的數(shù)量為20。在T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)見下表所示。系統(tǒng)采用銀行家算法實(shí)施死鎖防止策略。T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)最大資源需求量已分配資源數(shù)量ABCABCP1559212P2536402P34011405P4425204P5424314剩余資源ABC233①T0時(shí)刻是否為平安狀態(tài)？假設(shè)是，請給出平安序列。②在T0時(shí)刻假設(shè)進(jìn)程P2請求資源〔0，3，4〕，是否能實(shí)施資源分配？為什么？③在②的根底上，假設(shè)進(jìn)程P4請求資源〔2，0，1〕，是否能實(shí)施資源分配？為什么？④在③的根底上，假設(shè)進(jìn)程P1請求資源〔0，2，0〕，是否能實(shí)施資源分配？為什么？解：由題目所給出的最大資源需求量和已分配資源數(shù)量，可以計(jì)算出T0時(shí)刻各進(jìn)程的資源需求量Need，Need＝最大資源需求量－分配資源數(shù)量：資源需求量ABCP1347P2134P3006P4221P5110①利用銀行家算法對此時(shí)刻的資源分配情況進(jìn)行分析，可得此時(shí)刻的平安性分析情況：WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishP5233110314547trueP45472212047411trueP3741100640511416trueP21141613440215418trueP11541834721217520true從上述情況分析中可以看出，此時(shí)存在一個(gè)平安序列{P5，P4，P3，P2，P1}，故該狀態(tài)是平安的。②在T0時(shí)刻假設(shè)進(jìn)程P2請求資源〔0，3，4〕，因請求資源數(shù)〔0，3，4〕＞剩余資源數(shù)〔2，2，3〕，所以不能分配。③在②的根底上，假設(shè)進(jìn)程P4請求資源〔2，0，1〕，按銀行家算法進(jìn)行檢查：·P4請求資源〔2，0，1〕≤P4資源需求量〔2，2，1〕·P4請求資源〔2，0，1〕≤剩余資源數(shù)〔2，3，3〕試分配并修改相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，資源分配情況如下：AllocationNeedAvailableP1212347032P2402134P3405006P4405020P5314110再利用平安性算法檢查系統(tǒng)是否平安，可得此時(shí)刻的平安性分析情況：WorkNeedAllocationWork+AlloFinishP4032020405437trueP54371103147411trueP3741100640511416trueP21141613440215418trueP11541834721217520true從上述情況分析中可以看出，此時(shí)存在一個(gè)平安序列{P4，P5，P3，P2，P1}，故該狀態(tài)是平安的，可以立即將P4所申請的資源分配給它。④在③的根底上，假設(shè)進(jìn)程P1請求資源〔0，2，0〕，按銀行家算法進(jìn)行檢查：·P1請求資源〔0，2，0〕≤P1資源需求量〔3，4，7〕·P1請求資源〔0，2，0〕≤剩余資源數(shù)〔0，3，2〕·試分配并修改相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，資源分配情況如下：AllocationNeedAvailableP1232327012P2402134P3405006P4405020P5314110再利用平安性算法檢查系統(tǒng)是否平安，可用資源Available〔0，1，2〕已不能滿足任何進(jìn)程的資源需求，故系統(tǒng)進(jìn)入不平安狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)不能將資源分配給P1。6.假設(shè)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，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)度算法能獲得最小平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。解：由于短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法總是在后備作業(yè)隊(duì)列中選擇運(yùn)行時(shí)間最短的作業(yè)作為調(diào)度對象，因此對短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法而言，這三個(gè)作業(yè)的總周轉(zhuǎn)時(shí)間為T1=a＋(a＋b)＋(a＋b＋c)=3a＋2b＋c①T2=b＋(b＋a)＋(b＋a＋c)=3b＋2a＋c②②－①式得：T2－T1=b－a＞0由此可見，短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法能獲得最小平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。7.設(shè)有4道作業(yè)，它們的提交時(shí)間及執(zhí)行時(shí)間如下：作業(yè)號提交時(shí)間執(zhí)行時(shí)間110.0210.2310.4410.5試計(jì)算在單道程序環(huán)境下，采用先來先效勞調(diào)度算法和最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法時(shí)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，并指出它們的調(diào)度順序?！矔r(shí)間單位：小時(shí)，以十進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算?！辰猓杭僭O(shè)采用先來先效勞調(diào)度算法，那么其調(diào)度順序?yàn)?、2、3、4。作業(yè)號提交時(shí)間執(zhí)行時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間11.023411.0假設(shè)采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，那么其調(diào)度順序?yàn)?、4、3、2。作業(yè)號提交時(shí)間執(zhí)行時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間11.046.032平均周轉(zhuǎn)時(shí)間＋＋＋平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間W=(1＋6＋＋第4章存儲管理一、單項(xiàng)選擇題1.動(dòng)態(tài)重定位技術(shù)依賴于________。A.重定位裝入程序 B.重定位存放器C.地址機(jī)構(gòu) D.目標(biāo)程序2.設(shè)內(nèi)存的分配情況如下圖。假設(shè)要申請一塊40K字節(jié)的內(nèi)存空間，假設(shè)采用最正確適應(yīng)算法，那么所得到的分區(qū)首址為________。A.100KB.190KC.330KD.410K占用100K0K占用100K0K占用180K占用180K280K190K280K190K占用330K390K占用330K390K占用410K占用410K512K-1512K-13.很好地解決了“零頭”問題的存儲管理方法是________。A.頁式存儲管理 B.段式存儲管理C.多重分區(qū)管理 D.可變式分區(qū)管理4.系統(tǒng)“抖動(dòng)”現(xiàn)象的發(fā)生是由________引起的。A.置換算法選擇不當(dāng) B.交換的信息量過大C.內(nèi)存容量缺乏 D.請求頁式管理方案5.在可變式分區(qū)存儲管理中的拼接技術(shù)可以________。A.集中空閑區(qū) B.增加主存容量C.縮短訪問周期 D.加速地址轉(zhuǎn)換6.分區(qū)管理中采用“最正確適應(yīng)”分配算法時(shí)，宜把空閑區(qū)按________次序登記在空閑區(qū)表中。A.長度遞增 B.長度遞減C.地址遞增 D.地址遞減7.在固定分區(qū)分配中，每個(gè)分區(qū)的大小是________。A.相同 B.可以不同但預(yù)先固定C.隨作業(yè)長度變化D.可以不同但根據(jù)作業(yè)長度固定8.實(shí)現(xiàn)虛擬存儲器的目的是________。A.實(shí)現(xiàn)存儲保護(hù) B.實(shí)現(xiàn)程序浮動(dòng)C.擴(kuò)充輔存容量 D.擴(kuò)充主存容量9.采用段式存儲管理的系統(tǒng)中，假設(shè)地址用24位表示，其中8位表示段號，那么允許每段的最大長度是________B。A.224B.216C.2810.把作業(yè)地址空間中使用的邏輯地址變成內(nèi)存中物理地址的過程稱為________。A.重定位 B.物理化C.邏輯化 D.加載11.在請求分頁存儲管理中，假設(shè)采用FIFO頁面淘汰算法，那么當(dāng)分配的頁面數(shù)增加時(shí)，缺頁中斷的次數(shù)________。A.減少 B.增加C.無影響 D.可能增加也可能減少12.如果一個(gè)程序?yàn)槎鄠€(gè)進(jìn)程所共享，那么該程序的代碼在執(zhí)行的過程中不能被修改，即程序應(yīng)該是________。A.可執(zhí)行碼 B.可重入碼C.可改變碼 D.可再現(xiàn)碼13．作業(yè)在執(zhí)行中發(fā)生了缺頁中斷，經(jīng)操作系統(tǒng)處理后，應(yīng)讓其執(zhí)行______指令。A被中斷的前一條B被中斷的C被中斷的后一條D啟動(dòng)時(shí)的第一條二、填空題1.靜態(tài)重定位在〔程序裝入內(nèi)存〕時(shí)進(jìn)行；而動(dòng)態(tài)重定位在〔程序執(zhí)行〕時(shí)進(jìn)行。2.頁式存儲管理把存放在高速緩沖存儲器的局部頁表稱為〔快表〕，利用它可以提高〔指令〕的執(zhí)行速度。3.假設(shè)某程序的頁面訪問序列為123412512345。且開始執(zhí)行時(shí)主存中沒有頁面，那么在分配給該程序的物理塊數(shù)是3且采用FIFO方式時(shí)缺頁次數(shù)是9；在分配給程序的物理塊數(shù)是4且采用最正確置換算法方式時(shí)，缺頁次數(shù)是6。4.重定位的方式有①和②兩種。5.段頁式的存儲管理中，必須為裝入主存的作業(yè)建立段表和頁表。其中頁表的個(gè)數(shù)應(yīng)根據(jù)〔作業(yè)被劃分的段〕確定，每個(gè)頁表的長度由〔段的長度〕確定。6.主存中一系列物理存儲單元的集合稱為〔存儲空間〕。7.在虛存管理中，虛擬地址空間是指邏輯地址空間，實(shí)地址空間是指〔物理地址空間〕；前者的大小只受〔機(jī)器的地址長度〕限制，而后者的大小受〔物理內(nèi)存大小限制〕。8.在頁式存儲管理系統(tǒng)中，常用的頁面淘汰算法有：最近最久沒有使用算法，選擇淘汰不再使用或最遠(yuǎn)的將來才使用的頁；先入先出置換，選擇淘汰在主存駐留時(shí)間最長的頁；最少使用置換算法，選擇淘汰離當(dāng)前時(shí)刻最近的一段時(shí)間內(nèi)使用得最少的頁。9.對圖示的內(nèi)存分配情況〔其中，陰影局部表示一占用塊，空白局部表示空閑塊〕，假設(shè)要申請30K的存儲空間，使首地址最大的分配策略是________。00100K160K200K320K350K400K410K600K－110．某作業(yè)以動(dòng)態(tài)重定位方式裝入內(nèi)存以K開始的區(qū)域中，作業(yè)執(zhí)行時(shí)作要求處理器從B單元取數(shù)據(jù)，那么處理器實(shí)際從K+b開始取數(shù)據(jù)。11．使用程序浮動(dòng)技術(shù)才能使作業(yè)從內(nèi)存的一個(gè)地方移動(dòng)到另外一個(gè)地方，并保證程序還可以執(zhí)行。12．現(xiàn)有3個(gè)作業(yè)A，B，C，分別被裝到地址a,b,c(a<b<c)開始的主存區(qū)域中，三個(gè)作業(yè)連續(xù)存放，之間沒有其它作業(yè)數(shù)據(jù)，且每個(gè)作業(yè)下方均有1K的空閑區(qū)，假設(shè)B作業(yè)要求擴(kuò)充2K主存容量，那么可以采取的移動(dòng)方法是13.在可變分區(qū)管理方式下，假設(shè)某作業(yè)歸還的分區(qū)起始地址為S，長度為L，那么當(dāng)空閑分區(qū)表中的某登記項(xiàng)的起始地址＝S＋L時(shí)，說明該歸還分區(qū)有下鄰空閑區(qū)。解析題1.頁面走向?yàn)?、2、1、3、1、2、4、2、1、3、4，且開始執(zhí)行時(shí)主存中沒有頁面。假設(shè)只給該作業(yè)分配2個(gè)物理塊，當(dāng)采用FIFO頁面淘汰算法時(shí)缺頁率為多少?假定現(xiàn)有一種淘汰算法，該算法淘汰頁面的策略為當(dāng)需要淘汰頁面時(shí)，就把剛使用過的頁面作為淘汰對象，試問就相同的頁面走向，其缺頁率又為多少？解：根據(jù)所給頁面走向，采用FIFO淘汰算法的頁面置換情況如下:頁面走向12131242134物理塊1113322114物理塊222114433缺頁缺缺缺缺缺缺缺缺缺從上述頁面置換圖可以看出：頁面引用次數(shù)為11次，缺頁次數(shù)為9次，所以缺頁率為9/11。假設(shè)采用后一種頁面淘汰策略，其頁面置換情況如下：頁面走向12131242134物理塊111311134物理塊22224222缺頁缺缺缺缺缺缺缺缺從上述頁面置換圖可以看出：頁面引用次數(shù)為11次，缺頁次數(shù)為8次，所以缺頁率為8/11。2.下表給出了某系統(tǒng)中的空閑分區(qū)表，系統(tǒng)采用可變式分區(qū)存儲管理策略?，F(xiàn)有以下作業(yè)序列：96K、20K、200K。假設(shè)用首次適應(yīng)算法和最正確適應(yīng)算法來處理這些作業(yè)序列，試問哪一種算法可以滿足該作業(yè)序列的請求，為什么?空閑分區(qū)表分區(qū)號大小起始地址132K100K210K150K35K200K4218K220K596K530K解：假設(shè)采用最正確適應(yīng)算法，在申請96K存儲區(qū)時(shí)，選中的是5號分區(qū)，5號分區(qū)大小與申請空間大小一致，應(yīng)從空閑分區(qū)表中刪去該表項(xiàng)；接著申請20K時(shí)，選中1號分區(qū)，分配后1號分區(qū)還剩下12K；最后申請200K，選中4號分區(qū)，分配后剩下18K。顯然采用最正確適應(yīng)算法進(jìn)行內(nèi)存分配，可以滿足該作業(yè)序列的需求。為作業(yè)序列分配了內(nèi)存空間后，空閑分區(qū)表如表〔a〕所示。假設(shè)采用首次適應(yīng)算法，在申請96K存儲區(qū)時(shí)，選中的是4號分區(qū)，進(jìn)行分配后4號分區(qū)還剩下122K；接著申請20K，選中1號分區(qū)，分配后剩下12K；最后申請200K，現(xiàn)有的五個(gè)分區(qū)都無法滿足要求，該作業(yè)等待。顯然采用首次適應(yīng)算法進(jìn)行內(nèi)存分配，無法滿足該作業(yè)序列的需求。這時(shí)的空閑分區(qū)表如表〔b〕所示。分配后的空閑分區(qū)表〔a〕分區(qū)號大小起始地址112K100K210K150K35K200K418K220K〔b〕分區(qū)號大小起始地址112K100K210K150K35K200K4122K220K596K530K3.設(shè)有一頁式存儲管理系統(tǒng)，向用戶提供的邏輯地址空間最大為16頁，每頁2048字節(jié)，內(nèi)存總共有8個(gè)存儲塊，試問邏輯地址至少應(yīng)為多少位？內(nèi)存空間有多大？解：此題中，每頁2048字節(jié)，所以頁內(nèi)位移局部地址需要占據(jù)11個(gè)二進(jìn)制位；邏輯地址空間最大為16頁，所以頁號局部地址需要占據(jù)4個(gè)二進(jìn)制位。故邏輯地址至少應(yīng)為15位。由于內(nèi)存共有8個(gè)存儲塊，在頁式存儲管理系統(tǒng)中，存儲塊大小與頁面的大小相等，因此內(nèi)存空間為16K。4.在一個(gè)段式存儲管理系統(tǒng)中，其段表如下，試求下述邏輯地址對應(yīng)的物理地址是什么？段號內(nèi)存起始地址段長02105001235020210090313505904193895段號段內(nèi)位移0430110250034004112此題解答如下：〔1〕由于第0段的內(nèi)存始址為210，段長為500，故邏輯地址[0,430]是合法地址。邏輯地址[0,430]對應(yīng)的物理地址為210＋430＝640?！?〕由于第1段的內(nèi)存始址為2350，段長為20，故邏輯地址[1,10]是合法地址。邏輯地址[1,10]對應(yīng)的物理地址為2350+10=2360?！?〕由于第2段起始地址為100，段長為90，所給邏輯地址[2,500]非法?！?〕由于第3段的內(nèi)存始址為1350，段長為590，故邏輯地址[3,400]是合法地址。邏輯地址[3,400]對應(yīng)的物理地址為1350＋400＝1750。〔5〕由于第4段的內(nèi)存始址為1938，段長為95，所給邏輯地址[4,112]非法。〔6〕由于系統(tǒng)中不存在第5段，所給邏輯地址[5,32]非法。5.假設(shè)在一分頁存儲管理系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁表如下所示。頁面大小為1024字節(jié)，試將邏輯地址1011，2148，3000，4000，5012轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址。頁號塊號02132136解：此題中，為了描述方便，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，那么：P＝int(A/L)W＝AmodL·對于邏輯地址1011P＝int(1011/1024)＝0W＝1011mod1024＝1011查頁表第0頁在第2塊，所以物理地址為3059?！τ谶壿嫷刂?148P＝int(2148/1024)＝2W＝2148mod1024＝100查頁表第2頁在第1塊，所以物理地址為1124?！τ谶壿嫷刂?000P＝int(3000/1024)＝2W＝3000mod1024＝952查頁表第2頁在第1塊，所以物理地址為1976?！τ谶壿嫷刂?000P＝int(4000/1024)＝3W＝4000mod1024＝928查頁表第3頁在第6塊，所以物理地址為7072?！τ谶壿嫷刂?012P＝int(5012/1024)＝4W＝5012mod1024＝916因頁號超過頁表長度，該邏輯地址非法。6.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0、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？解：由題目所給條件可知，本頁式系統(tǒng)的邏輯地址結(jié)構(gòu)為：頁號P頁內(nèi)位移W1512110邏輯地址2F6AH的二進(jìn)制表示如下：pw0010由此可知邏輯地址2F6AH的頁號為2，該頁存放在第11號物理塊中，用十六進(jìn)制表示塊號為B，所以物理地址為BF6AH。7．有一頁式存儲管理系統(tǒng)，其頁表存放在主存中?！?〕如果對主存的一次存取需要1.5微秒，試問實(shí)現(xiàn)一次頁面訪問的存取時(shí)間是多少？×2=3微秒〔2〕如果系統(tǒng)加有快表，平均命中率為85%，當(dāng)頁表項(xiàng)在快表中時(shí)，其查找時(shí)間忽略為0，試問此時(shí)的存取時(shí)間為多少？×1.5+〔1-0.85〕×2×8．在頁式虛存管理系統(tǒng)中，假定駐留集為m個(gè)頁〔初始所有頁均為空〕，在長為p的引用串中具有n個(gè)不同頁號〔n>m〕，對于FIFO、LRU兩種頁面置換算法，試給出頁故障數(shù)的上限和下限，說明理由。并舉例說明。解：兩種置換算法頁故障上限均為p，下限均為n?！舱埱笳{(diào)入方式〕。例如：m=3,p=12,n=4，有引用串1、1、1、2、2、3、3、3、4、4、4、4m=3,p=12,n=4，有引用串2、3、4、1、2、3、4、1、2、3、4、1一、單項(xiàng)選擇題1.緩沖技術(shù)中的緩沖池在________中。=A.主存B.外存C.ROMD.存放器2.CPU輸出數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于打印機(jī)的打印速度，為了解決這一矛盾，可采用________。A.并行技術(shù) B.通道技術(shù)=C.緩沖技術(shù) D.虛存技術(shù)3.通過硬件和軟件的功能擴(kuò)充，把原來獨(dú)立的設(shè)備改造成能為假設(shè)干用戶共享的設(shè)備，這種設(shè)備稱為________。A.存儲設(shè)備 B.系統(tǒng)設(shè)備C.用戶設(shè)備 =D.虛擬設(shè)備4.如果I/O設(shè)備與存儲設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU來完成，這種數(shù)據(jù)交換方式是________。A.程序查詢 B.中斷方式=C.DMA方式 D.無條件存取方式5.設(shè)備管理程序?qū)υO(shè)備的管理是借助一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行的，下面的________不屬于設(shè)備管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。=A.JCBB.DCTC.COCTD.CHCT6.________用作連接大量的低速I/O設(shè)備。A.數(shù)據(jù)選擇通道=B.字節(jié)多路通道C.數(shù)據(jù)多路通道7.________是直接存取的存儲設(shè)備。=A.磁盤 B.磁帶C.打印機(jī) D.鍵盤顯示終端8.操作系統(tǒng)中的SPOOLING技術(shù)，實(shí)質(zhì)是將________轉(zhuǎn)化為共享設(shè)備的技術(shù)。A.虛擬設(shè)備 =B.獨(dú)占設(shè)備C.脫機(jī)設(shè)備 D.塊設(shè)備9.按________分類可將設(shè)備分為塊設(shè)備和字符設(shè)備。A.附屬關(guān)系 B.操作特性C.共享屬性 =D.信息交換單位10.________算法是設(shè)備分配常用的一種算法。A.短作業(yè)優(yōu)先 B.最正確適應(yīng)=C.先來先效勞 D.首次適應(yīng)11.通道是一種________。A.I/O端口 B.數(shù)據(jù)通道=C.I/O專用處理器 D.軟件工具12以下哪種設(shè)備不是從設(shè)備分配策略角度來劃分的(13.在關(guān)于spooling的表達(dá)中，()描述是不正確的A.spooling系統(tǒng)中不需要獨(dú)占設(shè)務(wù)B.spooling,系統(tǒng)加快獷作業(yè)執(zhí)行的速度C.spooling,系統(tǒng)使獨(dú)占設(shè)備變成共享設(shè)備=D.spooling系統(tǒng)需要利用處理器與通道并行工作的能力。14.利用通道實(shí)現(xiàn)了()之間數(shù)據(jù)的快速傳輸。15.假脫機(jī)技術(shù)中，對打印機(jī)的操作實(shí)際上是用借助磁盤存儲實(shí)現(xiàn)的，這樣實(shí)現(xiàn)的打印機(jī)構(gòu)是()。16.為了實(shí)現(xiàn)CPU與外部設(shè)備間最大的并行性，應(yīng)采用()A.中斷技術(shù)B，共享設(shè)備17在調(diào)試程序時(shí)，可以把所有輸出送到屏幕顯示，而不必正式輸出到打印設(shè)備，其運(yùn)用了()。A.Spooling技術(shù)=B.I/O重定向18一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配備了二臺HP1000激光打印機(jī)、一臺繪圖機(jī)。為此該系統(tǒng)需在內(nèi)存中配置()個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。A.1S.3=C.2D.4二、填空題1.設(shè)備管理中采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有①、②、③、④等四種。2.從資源管理〔分配〕的角度出發(fā)，I/O設(shè)備可分為①、②和③三種類型。3.常用的I/O控制方式有程序直接控制方式、中斷控制方式、①DMA和②通道控制。4.設(shè)備分配中的平安性是指________。5.通道所執(zhí)行的程序稱為________。6.實(shí)現(xiàn)SPOOLING系統(tǒng)時(shí)，必須在磁盤上開辟出稱為①輸入井和②輸出井的專門區(qū)域以存放作業(yè)信息和作業(yè)執(zhí)行結(jié)果。7.磁帶是一種①順序存取的設(shè)備。它最適合的存取方法是②。8.磁盤是一種①直接存取設(shè)備，磁盤在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過讀/寫磁頭所形成的圓形軌跡稱為

②磁道。9._最短尋道優(yōu)先_______算法選擇與當(dāng)前磁頭所在磁道距離最近的請求作為下一次效勞的對象。10.訪問磁盤時(shí)間由三局部組成，即①尋道時(shí)間、②旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間和③傳輸時(shí)間。解析題1.假脫機(jī)系統(tǒng)的根本工作原理是什么？解：假脫機(jī)技術(shù)主要由輸入程序模塊和輸出程序模塊所組成，系統(tǒng)分別為之創(chuàng)立輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程，它們的優(yōu)先級高于一般用戶進(jìn)程。輸入進(jìn)程負(fù)責(zé)通過通道將信息從輸入設(shè)備送到盤區(qū)的輸入井中，輸出進(jìn)程負(fù)責(zé)通過通道將信息從盤區(qū)的輸出井送到輸出設(shè)備。主機(jī)僅和快速存儲設(shè)備磁盤中的輸入井和輸出井交換信息，大大提高了信息處理的速率。2.簡述設(shè)備分配的過程。解：設(shè)備分配程序要用到系統(tǒng)設(shè)備表、設(shè)備控制表、控制器控制表和通道控制表。設(shè)備分配時(shí)要考慮到設(shè)備的固有屬性、分配的算法、防止死鎖以及用戶程序與實(shí)際使用的物理設(shè)備無關(guān)等特性。設(shè)備分配的過程主要是：〔1〕從系統(tǒng)設(shè)備表SDT中找到需要的物理設(shè)備的設(shè)備控制表DCT；〔2〕假設(shè)設(shè)備閑，那么分配，然后從設(shè)備控制表DCT中找到控制器控制表指針?biāo)赋龅目刂破骺刂票鞢OCT；〔3〕假設(shè)控制器閑，那么分配，然后從控制器控制表COCT中找到通道控制表指針?biāo)赋龅耐ǖ揽刂票鞢HCT；〔4〕根據(jù)通道控制表CHCT中的狀態(tài)信息來判斷是否可以啟動(dòng)I/O設(shè)備傳送信息，假設(shè)閑那么可以，假設(shè)忙那么把該進(jìn)程插入到等待通道的隊(duì)列中去。3.有幾種I/O控制方式?各有何特點(diǎn)?解：I/O控制方式有四種，即程序直接控制方式、中斷控制方式、DMA方式和通道控制方式。程序直接控制方式優(yōu)點(diǎn)是控制簡單，也不需要多少硬件支持。但CPU和外設(shè)只能串行工作，且CPU的大局部時(shí)間處于循環(huán)測試狀態(tài)，使CPU的利用率大大降低；CPU在一段時(shí)間內(nèi)只能和一臺外設(shè)交換數(shù)據(jù)信息，從而不能實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的并行工作；由于程序直接控制方式依靠測試設(shè)備狀態(tài)標(biāo)志來控制數(shù)據(jù)傳送，因此，無法發(fā)現(xiàn)和處理因設(shè)備或其他硬件所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。所以，程序直接控制方式只適用于那些CPU執(zhí)行速度較慢且外設(shè)較少的系統(tǒng)。中斷控制方式優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)CPU與設(shè)備以及設(shè)備與設(shè)備間的并行操作，CPU的利用率較程序直接控制方式大大提高。但由于I/O控制器的數(shù)據(jù)緩沖存放器裝滿數(shù)據(jù)后將會(huì)發(fā)出中斷且數(shù)據(jù)緩沖存放器通常較小，因此在一次數(shù)據(jù)傳送過程中發(fā)生中斷次數(shù)較多而耗去大量CPU時(shí)間；如果系統(tǒng)中配置的外設(shè)數(shù)目較多，且都以中斷方式進(jìn)行并行操作，那么可能耗去大量CPU時(shí)間或因CPU來不及處理而造成數(shù)據(jù)喪失。DMA方式與中斷方式相比，DMA方式是在一批數(shù)據(jù)傳送完成后中斷CPU，從而大大減少了CPU進(jìn)行中斷處理的次數(shù)，且DMA方式下的數(shù)據(jù)傳送是在DMA控制器控制下完成的。但DMA方式仍有一定的局限，如對外設(shè)的管理和某些操作仍由CPU控制，多個(gè)DMA控制器的使用也不經(jīng)濟(jì)。通道控制方式通道是一個(gè)專管輸入/輸出控制的處理機(jī)。在通道控制方式下，CPU只需發(fā)出I/O指令，通道就能完成相應(yīng)的I/O操作，并在操作結(jié)束時(shí)向CPU發(fā)出中斷信號；同時(shí)一個(gè)通道還能控制多臺外設(shè)。但是，通道價(jià)格較高，從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)不宜過多使用。4.有如下請求磁盤效勞的隊(duì)列，要訪問的磁道分別是98、183、37、122、14、124、65、67?，F(xiàn)在磁頭在53道上，假設(shè)按最短尋道時(shí)間優(yōu)先法，磁頭的移動(dòng)道數(shù)是多少？解：最短尋道時(shí)間優(yōu)先法總是讓查找時(shí)間最短的那個(gè)請求先執(zhí)行，而不考慮請求訪問者到來的先后時(shí)間。即靠近當(dāng)前移動(dòng)臂位置的請求訪問者將優(yōu)先執(zhí)行。當(dāng)前磁頭在53道上，那么總的移動(dòng)道為：12+2+30+23+84+24+2+59=236656798122124183371412231242591465.信息在外存空間的排列方式也會(huì)影響存取等待時(shí)間?？紤]幾個(gè)邏輯記錄A、B、C、…、J，它們被存放于磁盤上，每個(gè)磁道存放10個(gè)記錄，安排如下：物理塊12345678910邏輯記錄ABCDEFGHIJ假定要經(jīng)常順序處理這些記錄，旋轉(zhuǎn)速度為20ms/轉(zhuǎn)，處理程序讀出每個(gè)記錄后花4ms進(jìn)行處理，試問：〔1〕處理的總時(shí)間為多少？〔2〕考