2022年操作系统复习答案 .pdf

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1、操作系统复习第一部分操作系统引论 (1) 操作系统的主要功能及基本特征操作系统的主要功能一、处理机管理功能 1. 2. 进程同步 3. 进程通信 4. 二、存储器管理功能 1. 内存分配 2. 地址映射 3. 内存保护 4. 内存扩充三、设备管理功能缓冲管理、设备分配和设备处理，以及虚拟设备等功能四、 文件管理功能 1. 文件存储空间的管理2. 3. 文件的读 / 写管理和保护文件安全性管理提供用户接口五、OS为用户提供良好接口基本特征： 1. 并发并行性与并发性这两个概念是既相似又区别的两个概念。并行性是指两个或者多个事件在同一时刻发生， 这是一个具有微观意义的概念， 即在物理上这些事件是同

2、时发生的； 而并发性是指两个或者多个事件在同一时间的间隔内发生，它是一个较为宏观的概念。2. 共享 (sharing) 所谓共享是指， 系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。由于资源的属性不同， 故多个进程对资源的共享方式也不同，可以分为： 互斥共享方式 和 同时访问方式 3.虚拟 (virtual) 是指通过技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。在操作系统中虚拟的实现主要是通过分时的使用方法。显然，如果 n 是某一个物理设备所对应的虚拟逻辑设备数，则虚拟设备的速度必然是物理设备速度的1/n 。4. 异步 (asynchronism) 进程以人们不可预知的速度向前推进，即进程

3、异步性基本的操作系统及各自的特征单道批处理系统（ 1、自动性 2、顺序性 3、单道性）多道批处理系统 :(1) 资源利用率高。 (2) 吞吐量大。 (3) 周转时间长。（4）无交互能力（网： 1、多道性 2、无序性 3、调度性）分时系统（ 1、多路性 2、独立性 3、及时性 4、交互性）实时系统（ 1、多路性 2、独立性 3、及时性 4、交互性 5、可靠性。多级容错保证）操作系统的基本职能操作系统的主要功能： 1处理机管理功能2 存储器管理功能 3 设备管理功能4 文件管理功能操作系统具有如下几方面功能。 1. 存贮管理。为每个程序分配足够的存贮空间。 2. CPU管理。为每一道程序分配一个优

4、先数，优先数大的程序总是优先占有 CPU 。采用一定调度方法，使各个终端按一定的时间片轮转方式轮流占用 CPU 。 3. 设备管理。控制外部设备的操作，以及在多个作业间分配设备。从分配的角度看，外部设备可分为共享设备（可以同时为多个用户服务，例如磁盘机）和独占设备（在一段时间内只能为一个用户服务，如打印机）。对于独占设备，系统可以按照一定策略把它轮流分配给请求使用的用户，也可以采名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 29 页 - - - - - - - - -

5、用虚拟设备的方法，例如将行式打印机作为虚拟设备，用户的打印输出申请由操作系统先转换成写盘操作，待将打印信息暂时存盘，到适当时候由操作系统控制，成批向打印机输出，这种方法也叫假脱机打印。它提供了设备效率，也避免了在用计高峰时间因输出操作而过多占用CPU 时间。4. 文件管理。向用户提供有关文件的建立、删除、读取、或写入信息方面的服务。为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应，该操作系统应该是 （分时系统）第一部分操作系统引论 (2) 设计批处理多道系统时，首先要考虑的是（系统效率和吞吐量）操作系统是一种（ B ） 。A.应用软件 B. 系统软件 C. 通用软件 D. 工具软件引入多道程序的目的引

6、入多道程序的目的在于充分利用CPU ，减少 CPU 等待时间在计算机内存中同时存放若干道已开始运行且尚未结束的程序，它们交替运行，共享系统中的各种硬 , 软件资源，从而使出立即得到充分利用（书）提高 CPU 的利用率；可提高内存和 I/O 设备利用率；增加系统吞吐量并发性并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内，宏观上有多个程序在同时运行，但在单处理机系统中，每一时刻却仅能有一道程序执行，故微观上这些程序只能是分时地交替执行。倘若在计算机系统中有多个处理机，则这些可以并发执行的程序便可被分配到多个处理机上，实现并行执行，即利用每个处理机来处理一个可

7、并发执行的程序，这样，多个程序便可同时执行。第二部分进程管理 (1) 进程的定义、结构、特征较典型的进程定义有：(1) 进程是程序的一次执行。(2) 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。(3) 进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。在引入了进程实体的概念后，我们可以把传统OS 中的进程定义为： “ 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位” 。结构：进程控制块（ PCB）+数据段 +程序段特征：1) 结构特征：进程控制块（PCB）+数据+程序段2) 动态性：进程一次执行过程；产生、灭亡3) 并发性：并发执行4

8、) 独立性：独立运行、独立分配资源、独立调度单位5) 异步性 ：不可预知速度运行进程和程序的区别进程与程序的区别名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 29 页 - - - - - - - - - (1)程序是指令的有序集合， 其本身没有任何运行的含义， 是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。(2)程序可以作为一种软件资料长期存在，而进程是有一定生命期的。程序是永久的，进程是暂时的。(3)进程更能真实地描述并发，而程序不能(4

9、)进程包括程序和数据 +PCB两部分(5)进程具有创建其他进程的功能，而程序没有(6)同一程序同时运行于若干个数据集合上，它将属于若干个不同的进程。也就是说同一程序可以对应多个进程前趋图 P35 前趋图是一个有向无循环图， 记为 DAG，用于描述进城之间执行的前后关系前趋图中的每个结点可以表示一个程序段或一个进程乃至一条语句，结点间的有向边表示两个结点之间存在偏序或前趋关系。进程的三种基本状态及转换图(1) 就绪(Ready)状态(2)(3) 阻塞状态具有挂起状态的进程转换图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精

10、心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 29 页 - - - - - - - - - 临界资源？临界区？访问临界区的原则答：临界资源：一次仅允许一个进程使用的共享资源临界区：在每个进程中访问临界资源的那段程序访问临界区应遵循下述四条准则：?(1) 空闲让进 。当无进程处于临界区时， 应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区。?(2) 忙则等待 。当已有进程进入临界区时， 其它试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。?(3) 有限等待 。对要求访问临界资源的进程， 应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。?(4) 让权等待 。当进程不能

11、进入自己的临界区时，应立即释放处理机， 以免进程陷入“忙等”状态。进程间同步和互斥的含义同步：同步是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系，同步进程间具有合作关系，在执行时间上必须按一定的顺序协调进行互斥：互斥是并发执行的多个进程由于竞争同一资源而产生的相互排斥的关系，互斥进程彼此在逻辑上是完全无关的，它们的运行不具有时间次序的特征在操作系统中， P操作和 V操作的内容P操作 (Wait操作)：申请一个单位资源V操作 (Signal操作) ：释放一个单位资源名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

12、 - - - - - - 第 4 页，共 29 页 - - - - - - - - - 程序的并发执行和顺序执行特征并发执行特征：(1)间断性：执行 -暂停-执行(2) 失去封闭性：资源共享(3) 不可再现性：结果不同间断性；失去封闭性；不可再现性顺序执行特征：顺序性；封闭性；可再现性第二部分进程管理 (2) 对于整形信号量，在执行一次V操作时，信号量的值应 ( +1) 当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程的状态转换( 从执行状态到就绪状态)进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（ D ） 。A、可以有多个进程控制块B、可以和其他进程共用一个进程控制块C 、可以没有进程控制块

13、D 、只能有惟一的进程控制块进程的高级通信机制不包括（ D ）A、共享存储器系统B、消息传递系统C 、管道通信D、RAID 第二部分进程管理 (3) 多个进程的实体能存在于同一内存中，在一段时间内都得到运行。 这种性质称作进程的（ B ） 。A、动态性B、并发性C、调度性D、异步性某进程由于需要从磁盘上读入数据而处于阻塞状态。当系统完成了所需的读盘操作后，此时该进程的状态将（从阻塞到就绪） 。任何两个并发进程之间可能存在(同步或互斥关系 ) 操作系统中，进程分类第二部分进程管理 (4) 桌上有一空篮， 最多允许放一只彩球。 爸爸可向盘中放一个红色彩球或放一个绿色彩球，儿子专等拿取盘中的红球玩耍

14、，女儿专等拿取绿球玩耍。用 P、V操作实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。类似：桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子， 儿子专等吃盘中的桔子， 女儿专等吃盘中的苹果。 规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V 原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。分析 在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，盘中一次只能放一个水果。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 29 页 - - - - - - - - - 当盘子为空

15、时， 爸爸可将一个水果放入果盘中。若放入果盘中的是桔子， 则允许儿子吃，女儿必须等待；若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。本题实际上是生产者-消费者问题的一种变形。这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。解：在本题中，应设置三个信号量S、So、Sa，信号量 S 表示盘子是否为空，其初值为 l；信号量 So 表示盘中是否有桔子，其初值为0；信号量 Sa表示盘中是否有苹果，其初值为0。同步描述如下：int S1; int Sa0; int So0; main() cobegin father(); /*父亲进程 */ son(); /*

16、儿子进程 */ daughter(); /* 女儿进程 */ coend father() while(1) P(S); 将水果放入盘中 ; if（放入的是桔子） V(So); else V(Sa); son() while(1) P(So); 从盘中取出桔子 ; V(S); 吃桔子; daughter() while(1) P(Sa); 从盘中取出苹果名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 29 页 - - - - - - - - - V(S); 吃苹果 ; 第

17、二部分进程管理 (5) 四个进程 A、B、C、D 都要读一个共享文件F，系统允许多个进程同时读文件 F，但限制是：进程A和进程 C不能同时读文件F，进程 B和进程 D也不能同时读文件F。请回答下面的问题：(1) 应定义的信号量及初值：(2) 试采用适当的 P、V操作来完成各进程对文件的读操作，以保证它们能正确并发工作：A() B() C() D() 1; 3; 5; 7; read F; read F; read F; read F; 2; 4; 6; 8; 思考题解答：（1）定义二个信号量 S1、S2，初值均为 1，即：S1=1，S2=1。其中进程 A 和 C使用信号量 S1，进程 B 和

18、D 使用信号量 S2。（2）从1到8分别为： P(S1) V(S1) P(S2) V(S2) P(S1) V(S1) P(S2) V(S2) 第二部分进程管理 (6) 用 P、V操作解决下图之同步问题：一组get 进程负责往缓冲池S中输入数据， 一组 put 进程负责从缓冲池S中取出数据用于处理（设缓冲池中有缓冲区 N个） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 29 页 - - - - - - - - - 第二部分进程管理 (7) 如图所示，四个进程和四个信箱

19、，进程间借助相邻信箱传递消息，即Pi每次从 Mi 中取一条消息， 经加工后送入 Mi+1 ，其中 Mi(i=03) 分别可存放 3，3，2，2 个消息。初始状态下， M0装了 3 条消息，其余为空。试以P、V操作为工具，写出 Pi (i=03)的同步工作算法。答：同步信号量： SMi （i=03） ，信箱 Mi 中的消息数目，初值分别为3，0，0，0 TMi （i=03） ，信箱 Mi 中还可容纳的消息数目，初值分别为0，3，2，2 互斥信号量： Mutexi （i=03） ，临界资源信箱 Mi ，初值分别为 1，1，1，1 Pi （i=03） ：P(SMi); P(Mutexi); 从信箱

20、Mi 中取消息；V(Mutexi); V(TMi); 加工；P(TM(i+1)mod 4); P(Mutex(i+1)mod 4); 放入信箱 M(i+1)mod 4 中；V(Mutex(i+1)mod 4); V(SM(i+1)mod 4); 第二部分进程管理 (8) 动物园的饲养员喂黑熊，饲养员苹果到盆中，黑熊从盆中抓走苹果吃掉，盆中只能放一个苹果。 分别用饲养员进程、 黑熊进程模拟饲养员喂黑熊的过程，请用 P、V 操作（即 wait 和 signal ）利用信号量机制实现这两个进程同步（提示：进程饲养员、黑熊互斥使用盆， 饲养员要用空盆， 黑熊要吃盆中的苹果）解设置三个信号量 :互斥信号

21、量 S=1盆、 S1=1空间、 S2=0苹果饲养员黑熊P（S1）P（S2）P（S）P（S）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 29 页 - - - - - - - - - 放取V（S）V（S）V（S2）V（S1）第二部分进程管理 (9) 设有一台计算机， 有两条 I/O 通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后再搬到缓冲区B2中，并在打印机上印出，问：（1）系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？（2

22、）这些进程间有什么样的相互制约关系？（3）用 P、V操作写出这些进程的同步算法。答：系统可设三个进程来完成这个任务：R进程负责从卡片输入机上读入卡片信息，输入到缓冲区 B1中；C进程负责从缓冲区B1中取出信息，进行加工处理，之后将结果送到缓冲区B2中；P进程负责从缓冲区B2中取出信息，并在打印机上印出。R进程受 C进程影响，B1放满信息后 R进程要等待等C进程将其中信息全部取走，才能继续读入信息； C进程受 R进程和 P进程的约束： B1中信息放满后C 进程才可从中取出它们，且B2 被取空后 C 进程才可将加工结果送入其中；P进程受 C进程的约束： B2中信息放满后 P进程才可从中取出它们，进

23、行打印。第二部分进程管理 (10) 有两个优先级相同的进程P1和 P2，各自执行的操作如右，信号量S1和 S2初值均为 0。试问 P1、P2并发执行后， x、y、z 的值各为多少？P1： P2：begin begin y:=1; x:=1; y:=y+3 /y=4; x:=x+5; /x=6 V(S1); P(S1); z:=y+1 /z= 5; x:=x+y;/x=10 P(S2); V(S2); y:=z+y z:=z+x; end. end. 10 ，9 ，15x=10，y=19，z=15 ; 10，9，5 第二部分进程管理 (11) 有一个阅览室， 读者进入时必须先在一张登记表上进行登

24、记，该表为每一座位列名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 29 页 - - - - - - - - - 一表目，包括座号和读者姓名，读者离开时，要删掉登记的信息，阅览室共有100个座试问： （1）为描写读者动作，应编写几个程序，应设置几个进程？进程与程序间关系如何？（ 2）试用 P、V操作写出这些进程间的同步算法。答：(1) 应编写 1 个程序；设置 2 个进程；进程与程序间的对应关系是：多对1。(2) begin 信号量 S1:=100 (有 100 个座位

25、) 信号量 S2:=0 (阅读者 ) 信号量 S: =1 cobegin P1: repeat P(S1); P(S); 登记信息 ; V(S); V(S2) 就座，阅读；until false coend end 第二部分进程管理 (12) 动物园的饲养员喂黑熊， 饲养员苹果到盆中， 黑熊从盆中抓走苹果吃掉， 盆中只能放一个苹果。 分别用饲养员进程、 黑熊进程模拟饲养员喂黑熊的过程，请用 P、V操作（即 wait 和 signal ）利用信号量机制实现这两个进程同步解：设置三个信号量 :互斥信号量 S=1盆、 S1=1空间、 S2=0苹果饲养员黑熊P（S1）P（S2）P（S）P（S）放取V（

26、S）V（S）V（S2）V（S1）第二部分进程管理 (13) 设公共汽车上有一位司机和一位售票员，它们的活动如下， 请分析司机与售票员之间的同步关系，如何用PV操作实现。司机售票员：启动车辆售票正常行车开车门到站停车关车门名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 29 页 - - - - - - - - - 分析： 第一步：确定进程间的关系。司机到站停车后，售票员方可工作。同样，售票员关车门后， 司机才能工作。 所以司机与售票员之间是一种同步关系。第二步：确定信号量

27、及其值。 由于司机与售票员之间要互通消息，司机进程设置一个私有信号量 run，用于判断司机能否进行工作，初值为0。售票员进程设置一个私有信号量 stop ，用于判断是否停车，售票员是否能够开车门，初值为0。实现：begin stop ,run:semaphore stop:=0;run:=0; cobegin driver: begin L1: P(run); 启动车辆；正常行车；到站停车；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 29 页 - - - - - -

28、 - - - V(stop); goto L1; end; conductor:begin L2: 上乘客；关车门；V(run); 售票；P(stop); 开车门；下乘客；goto L2; end; coend; end; 第二部分进程管理 (14) 设自行车生产线上有一只箱子，其中有 N个位置（N=3 ）每个位置可放一个车架或一个车轮；又设有三个工人，其活动分别为：工人1 生产车架，工人 2 生产车轮；工人 3 组装自行车，用PV操作实现三个工人的合作。信号量： s 箱子空位置 =n；s1 车架=0；s2 车轮=0；mutex=1 信号量： s 箱子空位置 =n ; s1 车架=0； s2

29、车轮=0； mutex=1 cj 车架最多位置 =n-2; cl 车轮最多位置 =n-1 ?工人 1 工人 2 ?Repeat Repeat ?加工一个车架加工一个车轮P(cj) P(cl) P(s) P(s) P(mutex) P(mutex) 车架放入箱中车轮放入箱中V(mutex) V(mutex) V(s1) V(s2) ?工人 3 ?Repeat P(s1);P(mutex) ?取一个车架 ; V(mutex) P(s2); P(s2);P(mutex) ?取 2 个车轮 ; V(mutex) V(s);V(s);V(s) V(cj);V(cl);V(cl) ?组装一台自行车名师资料

30、总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 29 页 - - - - - - - - - 第二部分进程管理 (15) 用 P.V 操作解决下图之同步问题： get 进程负责往单缓冲区S中输入数据， copy进程负责将单缓中区S中的数据复制到单缓冲区T， put 进程负责从单缓中区T中取出数据用于处理。信号量 ms:1，s12:0,mt:1,s23:0 Get 进程 copy进程 put进程Repeat Repeat Repeat 生产数据 P（s12） P（s23）P(ms

31、) 复制 S数据从 T中取数据放入 s 中 V（ms ） V（mt）V（s12） P(mt) Until false Until false 数据放入 T 中 V（s23） Until false 第三部分处理机调度 (1) 处理机调度答：进程的调度方式（抢占式调度和非抢占式调度）调度算法答：先来先服务调度算法FCFS 短作业 (进程)优先调度算法 SJ(P)F 高优先权优先调度算法基于时间片的轮转调度算法死锁的原因，四个必要条件答：原因：竞争资源引起进程死锁；进程推进顺序不当引起死锁条件： 1.互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排他性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有

32、其他进程请求该资源，则请求者只能等待，直至占有该资源的进程用毕释放。2.请求和保持条件：指进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求， 而该资源又被其他进程占有，此时请求进程阻塞， 但又对自己已获得的其他资源保持不放。3.不剥夺条件：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 29 页 - - - - - - - - - 4.环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个“ 进程资源” 的

33、环形链，即进程集合 P0,P1,P2, ,Pn 中的 P0 正在等待一个 P1 占用的资源；P1 正在等待一个 P2 占用的资源， ，Pn正在等待一个已被P0 占用的资源。处理死锁的方法答：一、预防死锁 消除产生死锁的必要条件二、避免死锁 分配资源时防止进入不安全状态三、检测死锁 不预防死锁，出现死锁就解除四、解除死锁 与检测死锁配合使用死锁的预防措施、优缺点答：1、摒弃“请求和保持”条件静态资源分配法优点：算法简单、易于实现且很安全缺点：资源浪费严重，进程延迟运行。2、摒弃“不剥夺”条件系统规定，进程是逐个地提出对资源的要求的。当一个已经保持了某些资源的进程，提出新的要求不被满足时必须释放它

34、已经保持的所有资源，待以后需要时再重新申请。从而摒弃了“不剥夺”条件。该方法实现起来比较复杂且付出很大代价。可能会造成前功尽弃，反复申请和释放 ( 抖动) 情况。3、摒弃“环路等待”条件有序资源分配法：与前两种策略比较，资源利用率和系统吞吐量都有较明显的改善。但也存在严重问题：为资源编号限制新设备的增加；进程使用设备顺序与申请顺序相反；限制用户编程自由。银行家算法银行家算法设 Requesti 是进程 Pi 的请求向量，如果Requesti j=K，表示进程 Pi 需要 K个 Rj 类型的资源。当 Pi 发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -

35、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 29 页 - - - - - - - - - 第三部分处理机调度 (2) 为了使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配。这项工作是由（作业调度）完成的。一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( C ) A、先来先服务B、时间片轮转C 、最高响应比优先D、短作业优先在单处理器的多进程系统中，进程什么时候占用处理器和能占用多长时间，取决于 ( C 进程自身和进程调度策略 ) 第三部分处理机调度 (3) 某作业 8：00 到达系统，

36、估计运行时间为1 小时，若 10：00 开始执行该作业，其响应比是 ( 3 ) 资源预先分配策略可以实现死锁的（预防 ）若系统中有五台打印机， 有多个进程均需要使用两台， 规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许 ( D )个进程参于竞争，而不会发生死锁。A、5 B、2 C、3 D、4 第三部分处理机调度 (4) 假定在单 CPU 条件下有下列要执行的作业：（1）分别用一个执行时间图描述在下列算法时各自执行这些作业的情况：FCFS 、RR （时间片 1）和非抢占式优先级。（2）对于上述每种算法，计算各个作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间是多少5 4 5 2 答案为五

37、个作业名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 29 页 - - - - - - - - - 第三部分处理机调度 (5) 假设某系统有同类资源12 个，有三个进程 P1，P2，P3来共享，已知 P1、P2、P3所需要资源总数分别为8，6，9，它们申请资源的次序和数量如表所示，系统采用银行家算法为它们分配资源。（1）试分析哪次申请分配会使系统进入不安全状态？（2）在安全分配资源前提下，执行完序号为6 的申请后，各进程的状态和各进程已占用的资源数？此时的安全序列？名师

38、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 29 页 - - - - - - - - - 答 ： (1) 若序号为 4 或 5 的申请被满足，则系统会进入不安全状态；因为若序号 4 的申请被满足， 则此系统还剩下 1 个资源，这一个资源不能满足任何一个进程的最大需求，进入了不安全状态，同样，序号为5 的申请若被满足，则每个进程仍然需要再申请资源，而此时系统已没有资源可分。,(4分) (2) 序号为 1、2、3、6 的申请可以得到满足，序号4、5 的申请将被拒绝，这个时候

39、，各个进程的状态和所占有资源数如下：P1：处于等待状态，占有4 个资源。,(2分) P2：处于就绪状态或等待状态，占有6 个资源。,(2分) P3：处于等待状态，占有2 个资源。,(2分) 第四部分存储器管理 (1) 内存管理的功能答：存储管理的功能主要有下列四个方面：(1)主存空间的分配和去配，以主存空间分配表为依据作主存分配，并在作业撤离后回收主存空间。 (2)实现逻辑地址到绝对地址的转换，这种转换需要与硬件配合完成。 (3)主存空间的共享与保护。(4)主存空间的扩充，采用某些技术，为用户提供一个虚拟存储器。分页和分段的区别答：分页和分段有许多相似之处，但是在概念上两者完全不通， 主要表现

40、在：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 29 页 - - - - - - - - - 页是信息的物理单位，分页是为了系统管理内存的方便而进行的，故对用户而言，分页是不可见的，是透明的；段是信息的逻辑单位，分段是作业逻辑上的要求， 对用户而言， 分段是可见的页的大小是固定的，由系统决定；段的大小是不固定的，由用户作业本身决定从用户角度看，分页的地址空间是一维的，而段的地址空间是二维的缺页中断和普通中断的异同点答：缺页中断同一般中断都是中断，相同点是：?保护现场

41、中断处理恢复现场不同点：?一般中断是一条指令完成后接受和处理中断，缺页中断是一条指令执行过程中产生和处理中断?一条指令执行时可能产生多个缺页中断。如指令可能访问多个内存地址，这些地址在不同的页中。（网）缺页中断与一般中断的区别；页面分配与置换策略；页面置换算法，注意比较；有效访问时间、工作集概念；抖动的产生和预防；请求分段，硬件支持，缺段中断与地址变换虚拟存储器？虚拟存储器的特征答：虚拟存储器 : 具有请求调入和置换功能, 能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统 . 其容量 =内存+外存, 速度- 内存, 成本-外存虚拟存储器的特征：1. 多次性：一个作业被分成多次调入内存运行2. 对换

42、性：允许在作业的运行过程中进行换进、换出。3. 虚拟性：能够从逻辑上扩充内存容量， 使用户所看到的内存容量远大于实际内存容量。支持虚拟存储器的技术答：1）硬件支持：（1） 请求分页的页表机制（2） 缺页中断机构（3） 地址变换机构2）实现请求分页的软件这里包含有用于实现请求调页的软件和实现页面置换的软件。分页式虚拟存贮，页表的内容及涵义答：第四部分存储器管理 (2) 可变分区存储管理系统中， 若采用最佳适应分配算法， “空闲区表”中的空闲区可按（长度递增）顺序排列虚拟存储管理策略可以（ (A) 扩大逻辑内存容量）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -

43、- - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 29 页 - - - - - - - - - (A)扩大逻辑内存容量(B)扩大物理内存容量(C)扩大逻辑外存容量(D)扩大物理外存容量请求分页存储管理中， 若把页面尺寸增加一倍， 在程序顺序执行时， 则一般缺页中断次数会（减少 ）在可变分区存储管理中， 循环首次适应算法要求对空闲区表项按( 地址从小到大 ) 进行排列在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过（页表 ）实现的第四部分存储器管理 (3) 在以下存贮管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是( A ) A.单用户连续分配B.固定式分

44、区分配C.可变式分区分配D.页式存贮管理在可变式分区分配方案中， 某一作业完成后， 系统收回其主存空间， 并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1 的情况是( D ) A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区第四部分存储器管理 (4) 在请求分页系统中，地址变换过程产生中断的原因答： （网）在采用请求分页式存储管理的系统中，地址变换过程可能会因为缺页和越界和访问权限错误等原因而产生中断。设有 8 页的逻辑空间，每页有1024B ，它们被影射到 32 块的物理内存中，那么逻辑地址的有效位是 1

45、3 ；物理地址至少 15 位在请求分段存储管理中，系统必须至少具有三种支持机构P144 答： （1）请求分段的段表机制（2）缺段中断机构（3）地址变化机构程序在装入内存三种方式答： （网）将一个装入模块装入时，可采用以下三种方式： 1 、绝对装入方式：由装入程序根据装入模块中的地址，将程序和数据装入内存； 2 、 可重定位方式：由装入程序根据内存当时的实际使用情况，将装入模块装入到内存中的适当地方； 3 、动态运行时装入方式。1绝对装入方式 (Absolute Loading Mode) 在编译时，编译程序将产生绝对地址的目标代码- 绝对装入。2可重定位装入方式 (Relocation Loa

46、ding Mode) 在多道程序环境下， 所得到的目标模块的起始地址通常是从0 开始的，程序中的其它地址也都是相对于起始地址0 计算的。此时应采用可重定位装入方式。3动态运行时装入方式 (Dynamic Run-time Loading) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 29 页 - - - - - - - - - ?在运行过程中它在内存中的位置可能经常要改变，此时就应采用动态运行时装入的方式。?装入内存的所有地址都仍是相对地址，地址变换在运行时才执行内

47、存中无法被利用的存储空间称为（）第四部分存储器管理 (6) 在分页存储管理系统中，逻辑地址的长度为16 位，页面大小为 8K，现有两个逻辑地址分别为2F6AH 、1E5BH ，且第 0、1、2 页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理地址是多少第四部分存储器管理 (7) 段表如右，回答下列问题：（1）计算该作业访问 0 ，216 ，1 ，120，2 ，210 ，3 ，456 时的绝对地址；（2）总结段式存储管理的地址转换过程。第四部分存储器管理 (5) 在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业， 它依次要访问的字地址序列是： 115，228，120，88，446，102，321

48、，432，260，167，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 29 页 - - - - - - - - - 若该作业的第 0 页已经装入主存， 现分配给该作业的主存共300 字，页的大小为 100 字，请回答下列问题：（1）按 FIFO调度算法将产生几次缺页中断，依次淘汰的页号为多少， 缺页中断率为？（2）按 LRU调度算法将产生几次缺页中断，依次淘汰的页号为多少，缺页中断率为？（3）按 OPT调度算法将产生几次缺页中断，依次淘汰的页号为多少，缺页中断率为？

49、第五部分设备管理 (1) 设备管理的主要功能答：主要功能：缓冲区管理、设备分配、设备处理、虚拟设备及设备独立性等I/O 设备分类答：1按操作特性分类 (1) 存储设备 (辅存) (2) 输入/ 输出(I/O) 设备 (3) 交互式设备 ( 交互式电子白 ) 2按信息交换的单位分类 (1) 字符设备 ( 慢) (2) 块设备 ( 快) 3按设备的共享属性分类 (1) 独占设备 (2) 共享设备 (3) 虚拟设备 4按设备的传输速率分类 (1) 低速设备 (2) 中速设备 (3) 高速设备通道是一种特殊的处理机？答：实际上 I/O 通道是一种特殊的处理机，它具有执行I/O 指令的能力，并通过执行通

50、道程序来控制I/O 操作。与一般处理机不同于两方面： 1.指令类型单一，只用于I/O 操作；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 29 页 - - - - - - - - - 2.通道没有内存，它与CPU共享内存。设备 I/O 方式?答：程序 I/O 方式 (programmed I/O) CPU and Device can not work in parallel ?中断方式 (interrupt) CPU and device can work in p