誠毅學院2016年操作系統(tǒng)重修

1、1、計算機系統(tǒng)是由 硬件 系統(tǒng)和 軟件 系統(tǒng)兩部分組成。 2、分時操作系統(tǒng)的主要特征有 多路性、交互性、獨占性、及時性。3、采用多道程序設計技術(shù)能充分發(fā)揮CPU 與外設 的并行工作的能力。4、在主機控制下進行的輸入/輸出操作稱為聯(lián)機輸入/輸出操作。5、按內(nèi)存中同時運行程序的數(shù)目可以將批處理系統(tǒng)分為兩類：單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)。6、操作系統(tǒng)的主要性能參數(shù)有 吞吐量 和利用率等。其中 吞吐量 指的是單位時間內(nèi)系統(tǒng)處理的作業(yè)量。 利用率 指的是在一個給定時間內(nèi)，系統(tǒng)的一個指定成分被使用的時間比例。7、 批處理系統(tǒng)不允許用戶隨時干預自己程序的運行。8、實時操作系統(tǒng)與分時操作系統(tǒng)的主要區(qū)別是及時

2、性和高可靠性。9、操作系統(tǒng)的最重要的特征是 并發(fā) 。10、操作系統(tǒng)的最基本的特征是 并發(fā) 和共享。11、操作系統(tǒng)的基本特征有 并發(fā) 、共享、虛擬、異步。12、在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，資源的分配單位是進程,而處理機的調(diào)度單位是 線程 ,一個進程可以有 多個線程13、進程調(diào)度完成進程狀態(tài)從 就緒 態(tài)到 運行 態(tài)的轉(zhuǎn)化。14、進程的基本狀態(tài)有 就緒 , 運行 , 阻塞 。15、系統(tǒng)中存在多個進程時，這些進程對共享資源的使用存在著不同的相互制約關(guān)系，制約關(guān)系可歸結(jié)為兩種，一種是 直接制約 關(guān)系，另一種是 間接制約 關(guān)系。1I/O控制方式的發(fā)展經(jīng)歷了4個階段，分別是程序查詢方式、 I/O中斷方式 、DMA方式

3、 2從資源分配角度出發(fā)，I/O設備可以分為獨占設備、共享設備和虛擬設備 三種類型。 3按設備所屬關(guān)系分類，可分為系統(tǒng)設備 和用戶設備兩類。4通道指專門用于負責輸入/輸出工作的處理機，通道所執(zhí)行的程序稱為通道程序 。5通道是一個獨立于CPU 的專管輸入/輸出的處理機 的處理機，它控制外設 與內(nèi)存之間的信息交換。 6虛擬設備是通過虛擬 技術(shù)把獨占 設備變成能為若干用戶共享 的設備。 7打印機是獨占 設備，磁盤是共享 設備。 8根據(jù)信息交換方式，通道可分成3種類型，分別是字節(jié)多路通道、數(shù)組選擇通道和數(shù)組多路通道 。 9設備驅(qū)動程序是I/O進程和設備控制器 之間的一個通信 程序。 10設備獨立性的含義

4、是應用程序獨立于具體使用的物理設備。11、為了防止進程對系統(tǒng)資源的無序競爭，所有設備必須由 系統(tǒng) 統(tǒng)一分配。12在實現(xiàn)了設備獨立性的系統(tǒng)中，I/O進程申請設備是以 邏輯設備名 來申請的。13設備分配算法有 先來先服務和優(yōu)先權(quán)高者優(yōu)先 兩種。 14現(xiàn)代計算機I/O系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，由 通道、設備控制器和 設備 三級組成。15SPOOLING系統(tǒng)由 輸入井輸出井、輸入緩沖區(qū)輸出緩沖區(qū)和輸入進程輸出進程 三部分組成。、存儲分配解決多道作業(yè)（主存空間） 的劃分問題。為了解決靜態(tài)和動態(tài)存儲分配，需采用地址重定位，即把（邏輯地址） 變換成（物理地址） ，靜態(tài)重定位由（連接裝入程序） 實現(xiàn)，動態(tài)重定位由（硬件地址

5、變換機構(gòu)） 實現(xiàn)。、提高主存利用率主要是通過（主存分配） 功能實現(xiàn)的。（主存分配） 的基本任務是為每道程序做（分配內(nèi)存） ；使每道程序能在不受干擾的環(huán)境下運行，主要是通過（主存保護） 功能實現(xiàn)的。、由固定分區(qū)方式發(fā)展為分頁存儲管理方式的主要推動力是（提高主存的利用率） ；由分頁系統(tǒng)發(fā)展為分段系統(tǒng)，進而以發(fā)展為段頁式系統(tǒng)的主要動力分別是（既滿足用戶要求，又提高主存利用率） 。、靜態(tài)重定位是在作業(yè)的（裝入過程） 中進行的，動態(tài)重定位是在作業(yè)的（執(zhí)行過程） 中進行的。5、對外存對換區(qū)的管理應以（提高換入換出速度） 為主要目標，對外存文件區(qū)的管理應以（提高存儲空間的利用率） 為主要目標。6、從下列關(guān)于

6、虛擬存儲器的論述中，選出一條正確的論述。 要求作業(yè)運行前，不必全部裝入內(nèi)存，且在運行中不必常駐內(nèi)存；是正確的7、在請求分頁系統(tǒng)中有著多種置換算法：選擇最先進入內(nèi)存的頁面予以淘汰的算法稱為（FIFO算法）；選擇在以后不再使用的頁面予以淘汰的算法稱為（OPT算法）； 選擇自上次訪問以來所經(jīng)歷時間最長的頁面予淘汰的算法稱為（LRU算法）；8、靜態(tài)鏈接是在（裝入） 到某段程序時進行的，動態(tài)鏈接是在（調(diào)用） 到某段程序時進行的。9、一個計算機系統(tǒng)的虛擬存儲器的最大容量是由（計算機的地址結(jié)構(gòu)） 確定的，其實際容量是由（內(nèi)存和硬盤容量之和） 確定的。0、以動態(tài)分區(qū)式內(nèi)存管理中，傾向于優(yōu)先使用低址部分空閑區(qū)的

7、算法是（首次適應法） ；能使內(nèi)存空間中空閑區(qū)分布較均勻的算法是（循環(huán)適應法） ；每次分配時把既能滿足要求，又是最小的空閑區(qū)分配給進程的算法是（最佳適應法） 。1、某虛擬存儲器的用戶編程空間共個頁面，每頁，主存為。假定某時刻該用戶頁表中已調(diào)入主存的頁面的虛頁號和物理頁號對照表如下：虛頁號物理頁號 則下面與虛地址相對應的物理地址為（若主存中找不到，即為頁失效） 虛地址物理地址 0A5C（H）（125C（H） 1A5C（H）（頁失效） 這里，（）表示十六進制。虛擬存儲器的功能由（軟硬件結(jié)合）完成。 二、填空題 、使每道程序能在內(nèi)存中“各得其所”是通過內(nèi)存分配 功能實現(xiàn)的；保證每道程序在不受干擾的環(huán)境

8、下運行，是通過內(nèi)存保護 功能實現(xiàn)的；為緩和內(nèi)存緊張的情況而將內(nèi)存中暫時不能運行的進程調(diào)至外存，這是通過對換 功能實現(xiàn)的；能讓較大的用戶程序在較小的內(nèi)存空間中運行，是通過內(nèi)存擴充 功能實現(xiàn)的。 2、在連續(xù)分配方式中可通過 緊湊 來減少內(nèi)存零頭，但此時必須將有關(guān)程序和數(shù)據(jù)進行重定位 ；而動態(tài)重定位 是一種允許作業(yè)在運行中、在內(nèi)存中進行移動的技術(shù)。3、分段保護中的越界檢查是通過段表寄存器 中存放的段表長度 和段表中的段長 實現(xiàn)。4、在分頁系統(tǒng)中若頁面較小，雖有利于提高內(nèi)存利用率 ，但會引起頁表太長 ；而頁面較大，雖有利于頁表長度 但會引起頁面碎片增大 。5、在分頁系統(tǒng)中的地址結(jié)構(gòu)可分為頁號 和頁內(nèi)偏

9、移量 兩部分；在分段系統(tǒng)中的地址結(jié)構(gòu)可分為段號 和段內(nèi)偏移量 兩部分。6、在分頁系統(tǒng)中，必須設置頁表，其主要作用是實現(xiàn)頁號 到物理塊號 的映射。7、在分頁系統(tǒng)中進行地址變換時，應將頁表寄存器中的頁表始址 和頁號 進行相加，得到該頁的頁表項位置，從中可得到物理塊號 。8、在兩級頁表結(jié)構(gòu)中，第一級是 頁表目錄 ，其中每一項用于存放相應的 頁表首址 。9、在分頁系統(tǒng)中為實現(xiàn)地址變換而設置了頁表寄存器，其中存放了頁表始址 和頁表長度 。10、在頁表中最基本的數(shù)據(jù)項是物理塊號 ；在段表中最基本的數(shù)據(jù)項是段的內(nèi)存始長 和段長 。11、在作業(yè)裝入 時進行的鏈接稱為靜態(tài)鏈接；在作業(yè)運行中調(diào)用 時進行的鏈接稱為

10、動態(tài)鏈接。12、為實現(xiàn)存儲器的虛擬，除了需要有一定容量的內(nèi)存和相當容量的外存外，還需有地址變換機構(gòu) 和缺頁中斷機構(gòu) 的硬件支持。13、在請求分頁系統(tǒng)中的調(diào)頁策略有預調(diào)頁策略 ，它是以預測為基礎(chǔ)；另一種是請求調(diào)頁策略 ，由于較易實現(xiàn)，故目前用得較多?！?】有5個批處理作業(yè)（A、B、C、D、E）幾乎同時到達，估計的運行時間分別為2、4、6、8、10分鐘，它們的優(yōu)先數(shù)分別為1、2、3、4、5（1為最低優(yōu)先數(shù)）。對下面的每種調(diào)度算法，分別計算作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間。（1） 最高優(yōu)先級優(yōu)先。（2）時間片輪轉(zhuǎn)（時間片為2分鐘）（3）FIFO（作業(yè)的到達順序為C、D、B、E、A）（4）短作業(yè)優(yōu)先。答：為了計算方

11、便，假設這批作業(yè)的到達時間為0。（1）使用最高優(yōu)先級優(yōu)先算法時，作業(yè)的調(diào)度順序為E、D、C、B、A，各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如下表所示。作業(yè)執(zhí)行時間優(yōu)先數(shù)開始運行時間完成時間周轉(zhuǎn)時間A21283030B42242828C63182424D84101818E10501010平均周轉(zhuǎn)時間為（30+28+24+18+10）/ 5=22分鐘(2)使用時間片輪轉(zhuǎn)算法時，作業(yè)的調(diào)度順序為：0分鐘 作業(yè)A、B、C、D、E到達，作業(yè)A開始運行，作業(yè)B、C、D、E等待2分鐘 作業(yè)A運行結(jié)束，作業(yè)B開始運行，作業(yè)C、D、E等待4分鐘 作業(yè)C開始運行，作業(yè)D、E、B等待6分鐘 作業(yè)D開始運行，作業(yè)E、B、C等待8分鐘 作業(yè)

12、E開始運行，作業(yè)B、C、D等待10分鐘 作業(yè)B開始運行，作業(yè)C、D、E等待12分鐘 作業(yè)B運行結(jié)束，作業(yè)C開始運行，作業(yè)D、E等待14分鐘 作業(yè)D開始運行，作業(yè)E、C等待16分鐘 作業(yè)E開始運行，作業(yè)C、D等待18分鐘 作業(yè)C開始運行，作業(yè)D、E等待20分鐘 作業(yè)C運行結(jié)束，作業(yè)D開始運行，作業(yè)E等待22分鐘 作業(yè)E開始運行，作業(yè)D等待24分鐘 作業(yè)D開始運行，作業(yè)E等待26分鐘 作業(yè)D運行結(jié)束，作業(yè)E開始運行30分鐘 作業(yè)E運行結(jié)束各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如下表所以。作業(yè)執(zhí)行時間優(yōu)先數(shù)開始運行時間完成時間周轉(zhuǎn)時間A21022B4221212C6342020D8462626E10583030平均周轉(zhuǎn)時

13、間為（2+12+20+26+30）/ 5=18分鐘（3）使用FIFO（作業(yè)到達順序為C、D、B、E、A）算法時，作業(yè)調(diào)度順序為C、D、B、E、A，各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如下表所示。作業(yè)執(zhí)行時間優(yōu)先數(shù)開始運行時間完成時間周轉(zhuǎn)時間A21283030B42141818C63066D8461414E105182828平均周轉(zhuǎn)時間為（30+18+6+14+28）/ 5=19.2分鐘（4）使用短作業(yè)優(yōu)先算法時，作業(yè)的調(diào)度順序為A、B、C、D、E，各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如下表所示。作業(yè)執(zhí)行時間優(yōu)先數(shù)開始運行時間完成時間周轉(zhuǎn)時間A21022B42266C6361212D84122020E105203030平均周轉(zhuǎn)時間為（

14、2+6+12+20+30）/ 5=14分鐘三、問答題1、有一個多道程序設計系統(tǒng)，采用不允許移動的可變分區(qū)方式管理主存中的用戶空間，設用戶空間為100K，主存空間的分配算法為最先適應分配算法，進程調(diào)度算法采用先來先服務算法，今有如表所示作業(yè)序列：假定所有作業(yè)都是計算型作業(yè)且忽略系統(tǒng)調(diào)度時間，請分別寫出采用“先來先服務調(diào)度算法”、“計算時間短的作業(yè)優(yōu)先算法”時作業(yè)的裝入主存時間、開始執(zhí)行時間、完成時間、周轉(zhuǎn)時間以及它們的平均周轉(zhuǎn)時間。 表作業(yè)名進入“輸入井”時間需計算時間主存需求量A10：0642分鐘15KB10：1830分鐘60KC10：3024分鐘50KD10：3620分鐘10KE10：421

15、2分鐘20K答：作業(yè)名進入“輸入井”時間裝入主存時間開始執(zhí)行時間完成時間周轉(zhuǎn)時間A10：0610：0610：0610：4842分鐘B10：1810：1810：4811：1860分鐘C10：3011：1811：5012：1494分鐘D10：3610：3611：1811：3862分鐘E10：4211：1811：3811：5068分鐘平均周轉(zhuǎn)時間：（42+60+104+62+68）/5=67.2分鐘2、在一個批處理單道系統(tǒng)中，采用響應比高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法。當一個作業(yè)進入系統(tǒng)后就可以開始調(diào)度，假定作業(yè)都是僅計算，忽略調(diào)度花費的時間?，F(xiàn)有三個作業(yè)，進入系統(tǒng)的時間和需要計算的時間如表所示： 表作業(yè)進入

16、系統(tǒng)時間需要計算時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間19:0060分鐘29:1045分鐘39:1525分鐘（1）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。（2）計算三個作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間應為多少？解答：先來先服務作業(yè)進入系統(tǒng)時間需要計算時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間19:0060分鐘9：0010：0060分鐘29:1045分鐘10：0010：4595分鐘39:1525分鐘10：4511：10115分鐘（2） 計算三個作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間應為多少？ 解答： 先來先服務： （60+95+115）/3=90(分鐘) 2 進程之間存在哪幾種相互制約關(guān)系

17、？各是什么原因引起的？下列活動分別屬于哪種制約關(guān)系？（1）若干同學去圖書館借書；（2）兩隊舉行籃球比賽；（3）流水線生產(chǎn)的各道工序；（4）商品生產(chǎn)和社會消費。解：進程間存在著2種相互制約的關(guān)系：直接制約關(guān)系（即同步問題）和間接制約關(guān)系（即互斥問題）。同步問題是存在邏輯關(guān)系的進程之間相互等待所產(chǎn)生的制約關(guān)系，互斥問題是相互無邏輯關(guān)系的進程間競爭使用相同資源所發(fā)生的制約關(guān)系。(1) 屬于互斥關(guān)系，因為書的個數(shù)是有限的，一本書只能借給一個同學；(2) 屬于互斥關(guān)系，籃球只有一個，兩隊都要爭奪；(3) 屬于同步關(guān)系，各道工序的開始都依賴前道工序的完成；(4) 屬于同步關(guān)系，商品沒生產(chǎn)出來，消費無法進行

18、，商品未消費完，生產(chǎn)也無須進行。3設有兩個優(yōu)先級相同的進程P1和P2如下。信號量S1和S2的初值均為0，試問P1、P2并發(fā)執(zhí)行結(jié)束后，x=?，y=?，z=?進程P1 進程P2 y:=1; x:=1;y:=y+2; x:=x+1;V(S1); P(S1);z:=y+1; x:=x+y;P(S2)； V(S2)；y:=z+y; z:=x+z;解：因為P1和P2是兩個并發(fā)進程，所以進程調(diào)度程序調(diào)度P1和P2的順序是不確定的。這里不妨假設P1先執(zhí)行。進程P1執(zhí)行到語句P(S2)時，S2-1，進程P1阻塞。此時，y=3，z=4。當進程調(diào)度程序調(diào)度到進程P2時，由于進程P1已執(zhí)行了V(S1)，進程P2在執(zhí)

19、行P(S1)時并未阻塞而繼續(xù)執(zhí)行，當執(zhí)行到V(S2)時，將P1喚醒，然后執(zhí)行最后一個語句z:=x+z，此時x=5，z=9。當進程P1再次被調(diào)度時，繼續(xù)執(zhí)行P1的最后一個語句，此時y=12,最終結(jié)果是：x=5，y=12，z=9。如果當P2進程執(zhí)行到V(S2)時，將P1喚醒，然后P2進程被中斷，此時x=5，y=3, z=4。P1進程開始執(zhí)行然后執(zhí)行最后一個語句y:=z+y，此時x=5，y=3,z=7。然后P2進程被調(diào)度，執(zhí)行z:= x+z，此時x=5，y=3，z=12。如果P2先執(zhí)行，則執(zhí)行結(jié)果與上面4. 桌上有一空盤，只允許存放一個水果。爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放桔子。兒子專等吃盤中的桔子

20、，女兒專等吃盤中的蘋果。規(guī)定當盤中空時一次只能放一只水果供吃者取用，請用P、V原語實現(xiàn)爸爸、兒子、女兒三個并發(fā)進程的同步。分析 在本題中，爸爸、兒子、女兒共用一個盤子，且盤中一次只能放一個水果。當盤子為空時，爸爸可將一個水果放入果盤中。若放入果盤中的是蘋果，則允許女兒吃，兒子必須等待；若放入果盤中的是桔子，則允許兒子吃，女兒必須等待。本題實際上是生產(chǎn)者-消費者問題的一種變形。這里，生產(chǎn)者放入緩沖區(qū)的產(chǎn)品有兩類，消費者也有兩類，每類消費者只消費其中固定的一類產(chǎn)品。解 在本題中，應設置三個信號量S、So、Sa，信號量S表示盤子是否為空，其初值為1；信號量So表示盤中是否有桔子，其初值為0；信號量S

21、a表示盤中是否有蘋果，其初值為0。同步描述如下：int S=1;father() son( )daughter( )int Sa=0; int So=0;while(1) while(1)while(1) main( ) P(S ); P(So);P(Sa);Cobegin 將水果放入盤中； 從盤中取出桔子;從盤中取出蘋果;father(); if （放入的是桔子） V(So); V(S);V(S);son(); else V(Sa);吃桔子;吃蘋果;daughter();Coend【1】假設現(xiàn)在有p個進程，每個進程最多需要m個資源，并且有r個資源可用，什么樣的條件可以保證死鎖不會發(fā)生?！窘獯?/p>

22、】如果一個進程有m個資源它就能夠結(jié)束，不會使自己陷入死鎖中。因此，最差的情況是每個進程有m-1個資源并且需要另外一個資源。如果留下有一個資源可用，那么其中某一個進程就能夠結(jié)束并釋放它所有的資源，使其他進程也能結(jié)束。所以避免死鎖的條件是：r>=p(m-1)+1【2】一臺計算機有6臺磁帶機，由n個進程競爭使用，每個進程可能需要兩臺磁帶機，那么n是多少時，系統(tǒng)才沒有死鎖的危險？【解答】對于三個進程，每個進程能夠有兩個驅(qū)動器。對于4個進程，驅(qū)動器可以按照（2，2，1，1）的方法進行分配，使前面兩個進程先結(jié)束。對于5個進程，可以按照（2，1，1，1，1）的方法進行分發(fā)，使一個進程先結(jié)束。對于六個進

23、程，每個進程都擁有一個磁帶驅(qū)動器同時需要另外一個驅(qū)動器，產(chǎn)生了死鎖。因此，對于n<6的系統(tǒng)來說是無鎖的?！?】假設某系統(tǒng)中有4種資源(R1,R2,R3,R4)，在某時刻系統(tǒng)中共有5個進程，進程P1，P2，P3，P4，P5的最大資源需求數(shù)量和此刻已分配到資源數(shù)向量分別如下系統(tǒng)中當前可用資源向量為(2,1,0,0),問1 當前系統(tǒng)是否是安全的？2 如果進程P3發(fā)出資源請求向量(0,1,0,0)，系統(tǒng)能否將資源分配給它？【答案】1 當前系統(tǒng)是安全的 2 系統(tǒng)不能將資源分配給它【分析】進程的最大資源需求數(shù)減去當前進程已獲得的資源數(shù)就是進程仍需要的資源數(shù)，此刻各個進行的仍需要資源數(shù)向量為：P1(0

24、,0,0,0);P2(0,7,5,0);P3(6,6,2,2);P4(2,0,0,2);P5(0,3,2,0)而系統(tǒng)的可用資源向量為(2,1,0,0),這時存在如下執(zhí)行序列，使進程順序執(zhí)行完畢，狀態(tài)安全進程 可用資源數(shù)P1完成后 (2,1,1,2)P4完成后 (4,4,6,6)P5完成后 (4,7,9,8)P2完成后 (6,7,9,8)P3完成后 (6,7,1,12)(2)在P3發(fā)出資源請求(0,1,0,0)后，假設系統(tǒng)把資源分配給P3,則個進程已分配資源數(shù)為：P1(0,0,1,2);P2(2,0,0,0);P3(0,1,3,4);P4(2,3,5,4);P5(0,3,3,2)此時系統(tǒng)可用資源

25、為(2,0,0,0)，各進程仍需要資源向量為：P1(0,0,0,0);P2(0,7,5,0);P3(6,5,2,2);P4(2,0,0,2);P5(0,3,2,0)滿足資源需求的進程執(zhí)行序列為：進程名 可用資源數(shù)P1完成后 (2,0,1,2)P4完成后 (4,3,6.6)P5完成后 (4,6,9,8)此時可用資源不能滿足P2,P3的需求，即此時系統(tǒng)狀態(tài)是不安全的，將拒絕資源請求1、 對于如下的頁面訪問序列： 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 1 ， 2 ， 5 ， 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 當內(nèi)存塊數(shù)量分別為 3 和 4 時，試問：使用 FIFO 、OPT 、LRU置換算法產(chǎn)生的缺頁中

26、斷是多少？（所有內(nèi)存開始時都是空的，凡第一次用到的頁面都產(chǎn)生一次缺頁中斷） 解： FIFO 淘汰算法： 內(nèi)存塊為 3 時，缺頁中斷（或稱缺頁次數(shù)、頁面故障）為 9 ；內(nèi)存塊為 4 時，缺頁中斷為 10 。 LRU 淘汰算法： 內(nèi)存塊為 3 時，缺頁中斷為 10 ；內(nèi)存塊為 4 時，缺頁中斷為 8 。2、某段表內(nèi)容如下： 段號 段首地址 段長度 0 120K 40K 1 760K 30K 2 480K 20K 3 370K 20K 一邏輯地址為（2，154）的實際物理地址為多少？ 解：邏輯地址（ 2154）表示段號為2，即段首地址為480K，154為單元號，則實際物理地址為480K+154【4】

27、假定系統(tǒng)中有五個進程P0、P1、P2、P3、P4和三種類型資源A、B、C，每一種資源的數(shù)量分別為10、5、7。各進程的最大需求、T0時刻資源分配情況如下 所示。 Max Allocation Need Available A B CA B C A B C A B CP0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2P1 3 2 2 2 0 0 1 2 2P2 9 0 2 3 0 2 6 0 0P3 2 2 2 2 1 1 0 1 1P4 4 3 3 0 0 2 4 3 1 試問： T0時刻是否安全？ T0之后的T1時刻P1請求資源Request1(1,0,2)是否允許？ T1之后的T2時刻P

28、4請求資源Request4(3,3,0)是否允許？ T2之后的T3時刻P0請求資源Request0(0,2,0)是否允許？解： T0時刻是否安全？工作向量Work.它表示系統(tǒng)可提供給進程繼續(xù)運行所需要的各類資源的數(shù)目從表中可找出一個序列P1 、 P3、 P4 、 P0 、 P2使各進程順序地一個個地執(zhí)行完成。¨ 安全序列為P1、P3、P4、P0、P2，T0時刻系統(tǒng)是安全的。 T0之后的T1時刻P1請求資源Request1(1,0,2)可否允許？¨ Request1(1,0,2)Need1(1,2,2)，P1請求在最大需求范圍內(nèi)。¨ Request1(1,0,2)

29、Available(3,3,2)，可用資源可滿足P1請求需要。¨ 試探把要求的資源分配給進程P1并修改有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)值：n Available(2,3,0) = Available(3,3,2)-Request1(1,0,2);n Need1(0,2,0) = Need1(1,2,2)-Request1(1,0,2);n Allocation1(3,0,2) =Allocation1(2,0,0)+Request1(1,0,2);¨ 利用安全性算法檢查試探將資源分配后狀態(tài)的安全性如下：因為先分配資源給P1進程符合按安全序列P1、P3、P4、P0、P2分配資源，所以試探將資

30、源分配給進程P1后的狀態(tài)是安全的，可將資源分配給進程P1。 T1之后的T2時刻P4請求資源Request4(3,3,0)是否允許？¨ Request4(3,3,0)Need4(4,3,1)，P4請求在最大需求范圍內(nèi)。¨ Request4(3,3,0)Available(2,3,0)不成立，即可用資源暫不能滿足P4請求資源需要，P4阻塞等待。P4請求資源Request4(3,3,0)不允許 T2之后的T3時刻P0請求資源Request0(0,2,0)是否允許？¨ Request0(0，2，0)Need0(7，4，3)；¨ Request0(0，2，0)Av

31、ailable(2，3，0)；¨ 系統(tǒng)暫時先假定可為P0分配資源，并修改有關(guān)數(shù)據(jù)，如下圖所示。¨ 進行安全性檢查：可用資源Available(2，1，0)已不能滿足任何進程的需要，故系統(tǒng)進入不安全狀態(tài)，此時系統(tǒng)不分配資源。n 如果在銀行家算法中，把P0發(fā)出的請求向量改為Request0(0，1，0)，系統(tǒng)是否能將資源分配給它，請讀者考慮。 3、 綜合應用題 3、主存中有兩個空閑區(qū)如圖所示:  100K 50K 0K 15K 125K現(xiàn)有作業(yè)序列依次為：Job1要求30K ; Job2 要求70K ; Job3 要求50K ；使用首次適應、最壞適

32、應和最佳適應算法處理這個作業(yè)序列，試問哪種算法可以滿足分配？為什么？ 解：首次適應、最壞適應算法處理這個作業(yè)序列可以滿足分配，最佳適應算法不行。因為后者會分割出無法使用的碎片，浪費內(nèi)存，從而，不能滿足所有作業(yè)的內(nèi)存需求4、系統(tǒng)內(nèi)存管理采用動態(tài)分區(qū)法，系統(tǒng)內(nèi)存256KB，操作系統(tǒng)占用50KB空間（見初始情況），現(xiàn)有5個作業(yè)要求裝入內(nèi)存如下隊列（FCFS調(diào)度），請按初始照圖表給出內(nèi)存分配和作業(yè)調(diào)度情況。作業(yè)隊列如下： 作業(yè) 申請內(nèi)存 運行時間 J1 60K 10 J2 100K 5 J3 30K 20 J4 120K 15 J5 50K 5系統(tǒng)內(nèi)存初始情況： 解： 【1】什么是文件的物理結(jié)構(gòu)和邏輯

33、結(jié)構(gòu)？答：文件的邏輯結(jié)構(gòu)是從用戶觀點出發(fā)所看到的文件組織形式，是用戶可以直接處理的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)。文件的邏輯結(jié)構(gòu)有兩種形式：有結(jié)構(gòu)的記錄文件和無結(jié)構(gòu)的流式文件。文件的物理結(jié)構(gòu)是指文件在外存上的存儲組織形式。文件的物理結(jié)構(gòu)有三種形式：順序結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)和索引結(jié)構(gòu)?！?】存放在某個磁盤上的文件系統(tǒng)，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13個地址項，第09個地址項為直接地址，第10個地址項為一次間接地址，第11個地址項為二次間接地址，第12個地址項為三次間接地址。如果每個盤塊的大小為4K字節(jié)，若盤塊號需要用4個字節(jié)來描述，請問該系統(tǒng)中允許的文件的最大長度是多少？答：由題意可得，每個盤塊最多存放4K/4

34、1K個盤塊地址。在混合索引分配方式中，文件的FCB的直接地址中登記有分配給文件的前n塊（0到n-1）的物理塊號（本題中為10）；一次間接地址中登記有一個一次間接塊的塊號，而在一次間接塊中則登記有分配給文件的第n到第nk1塊的塊號（本題中k的值為1k）；二次間接地址中登記有一個二次間接塊的塊號，其中可給出k個一次間接塊的塊號，而這些一次間接塊被用來登記分配給文件的第nk塊到第nkk21塊的塊號；三次間接地址中則登記有一個三次間接塊的塊號，其中可給出k個二次間接塊的塊號，這些二次間接塊有可給出k2個一個間接塊的塊號，而這些一次間接塊則用來登記分配給文件的第nkk2塊到nkk2k31塊的物理塊號。則

35、該系統(tǒng)中一個文件的最大長度是：4K×（101K1K×1K1K×1K×1K）40K 4M 4G 4T【3】什么是文件控制塊？文件控制塊中包含哪些信息？答：文件系統(tǒng)在創(chuàng)建每個文件時設置用于文件描述和文件控制的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它與文件一一對應，稱為文件說明或文件控制塊FCB。它是隨著文件的建立而誕生，隨著文件的刪除而消失，某些內(nèi)容隨著文件的使用而動態(tài)改變。一般文件控制塊應包括如下三類內(nèi)容：有關(guān)文件存取控制的信息。例如，用戶名、文件名、文件類型、文件屬性。有關(guān)文件結(jié)構(gòu)的信息。例如，文件的邏輯結(jié)構(gòu)、文件的物理結(jié)構(gòu)、記錄個數(shù)、文件在存儲介質(zhì)上的位置等。有關(guān)文件管理的信息。

36、例如，文件的建立日期、文件被修改的日期、文件保留期限和記帳信息等。【4】在實現(xiàn)文件系統(tǒng)時，為加快文件目錄的檢索速度，可利用“文件控制塊分解法”。假設目錄文件存放在磁盤上，每個盤塊512字節(jié)。文件控制塊占64字節(jié)，其中文件名占8字節(jié)。通常將文件控制塊分解成兩部分，第1部分占10字節(jié)（包括文件名和文件內(nèi)部號），第2部分占54字節(jié)（包括文件內(nèi)部號和文件其他描述信息）。（1）假定某一目錄文件共有254個文件控制塊，試分別給出采用分解法前和分解法后，查找該目錄的某一個文件控制塊的平均訪問磁盤次數(shù)。（2）一般地，若目錄文件分解前占用n個盤塊，分解后改用m個盤塊存放文件名和文件內(nèi)部號，請給出訪問磁盤次數(shù)減少的條件。答：（1）采用分解法前，一個盤塊存放5l2/64=8目錄項，254個目錄項需要32個盤塊，查找一個文件的平均訪問的盤塊數(shù)：(1+32)/2=16.5次； 采用分解法后，一個盤塊存放5l2/10=51目錄項，254個目錄項需要5個盤塊，查找一個文件的第1部分平均訪問的盤塊數(shù)：(1+5)/2=3次；查找第2部分需要訪問磁盤1次，故查找一個文件控制塊的平均訪問磁盤次數(shù)是314次。（2）訪問磁盤次數(shù)減少的條件為：（n1）/2（m1）/21 即 mn2【7】系統(tǒng)中磁頭停留在磁道號為70的磁道上，這時先后有4個進程提出了磁盤訪問請求，要訪問的磁盤的磁道號按申請到達的先后順序依次為：4