操作系統(tǒng)教程第5版部分習(xí)題(含答案)答案

1、第一章：一、3、10、15、23、27、353.什么是操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的主要作用是什么？操作系統(tǒng)是管理系統(tǒng)資源、控制程序執(zhí)行、改善人機(jī)界面、提供各種服務(wù),并合理組織計(jì)算機(jī)工作流程和為用戶有效地使用計(jì)算機(jī)提供良好運(yùn)行環(huán)境的一種系統(tǒng)軟件.主要作用服務(wù)用戶一操作系統(tǒng)作為用戶接口和公共服務(wù)程序（2）進(jìn)程交互一操作系統(tǒng)作為進(jìn)程執(zhí)行的控制者和協(xié)調(diào)者（3）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一操作系統(tǒng)作為擴(kuò)展機(jī)或虛擬機(jī)（4）資源管理一操作系統(tǒng)作為資源的管理者和控制者10試述系統(tǒng)調(diào)用與函數(shù)（過(guò)程）調(diào)用之間的區(qū)別。（1）調(diào)用形式和實(shí)現(xiàn)方式不同；（2）被調(diào)用的代碼位置不同；（3）提供方式不同15.什么是多道程序設(shè)計(jì)？多道程序

2、設(shè)計(jì)有什么特點(diǎn)？多道程序設(shè)計(jì)是指允許多個(gè)作業(yè)（程序）同時(shí)進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存并執(zhí)行交替計(jì)算的方法。從宏觀上看是并行的，從微觀上看是串行的。（1）可以提高CPU、內(nèi)存和設(shè)備的利用率；（2）可以提高系統(tǒng)的吞吐率，使單位時(shí)間內(nèi)完成的作業(yè)數(shù)目增加；（3）可以充分發(fā)揮系統(tǒng)的并行性，使設(shè)備和設(shè)備之間，設(shè)備和CPU之間均可并行工作。23現(xiàn)代操作系統(tǒng)具有哪些基本功能？請(qǐng)簡(jiǎn)單敘述之。（1）處理器管理；（2）存儲(chǔ)管理；（3）設(shè)備管理；（4）文件管理；（5）聯(lián)網(wǎng)與通信管理。27.什么是操作系統(tǒng)的內(nèi)核？?jī)?nèi)核是一組程序模塊，作為可信軟件來(lái)提供支持進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的基本功能和基本操作，通常駐留在內(nèi)核空間，運(yùn)行于內(nèi)核態(tài)，具有直接

3、訪問(wèn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)備和所有內(nèi)存空間的權(quán)限，是僅有的能夠執(zhí)行特權(quán)指令的程序。005010015018020025030035.簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)資源管理的資源復(fù)用技術(shù)。系統(tǒng)中相應(yīng)地有多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)使用資源，由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理資源是寶貴和稀有的，操作系統(tǒng)讓眾多進(jìn)程共享物理資源，這種共享稱為資源復(fù)用。時(shí)分復(fù)用共享資源從時(shí)間上分割成更小的單位供進(jìn)程使用；空分復(fù)用共享資源從空間上分割成更小的單位供進(jìn)程使用。二、2、52、答：畫出兩道程序并發(fā)執(zhí)行圖如下:A計(jì)算|B計(jì)算IB輸入A計(jì)算|B計(jì)算IB輸入時(shí)間(ms)兩道程序運(yùn)行期間，CPU存在空閑等待，時(shí)間為100至150ms之間(見(jiàn)圖中有色部分)。程序A無(wú)等待現(xiàn)象

4、,但程序B有等待。程序B有等待時(shí)間段為180ms至200ms間(見(jiàn)圖中有色部分)。5、答：畫出三個(gè)作業(yè)并行工作圖如下(圖中著色部分為作業(yè)等待時(shí)間)：cpU1|_Job3IJob1Job1Job1JobiIJob1Job3iJob2i212IJobll112IJoblJlJob2IJobl1I2iCPIIliCPJob21IliCPU11CPlI2UiCPUrUUIliJob311CPLiU時(shí)間1一iiIi11iii(ms)0102030405060708090(1)Job1從投入到運(yùn)行完成需80ms,Job2從投入到運(yùn)行完成需90ms，Job3從投入到運(yùn)行完成需90ms。CPU空閑時(shí)間段為：6

5、0ms至70ms，80ms至90ms。所以CPU利用率為(90-20)/90=77.78%。設(shè)備I1空閑時(shí)間段為：20ms至40ms,故I1的利用率為(90-20)/90=77.78%。設(shè)備I2空閑時(shí)間段為：30ms至50ms,故I2的利用率為(90-20)/90=77.78%。第二章：一、9、18、20、26、489什么是系統(tǒng)調(diào)用？試述API、庫(kù)函數(shù)和系統(tǒng)調(diào)用之間的關(guān)系敘述系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行流程.18.什么是進(jìn)程?計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為什么要引入進(jìn)程?進(jìn)程是具有獨(dú)立功能的程序在某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng),是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和保護(hù)的基本單位.(1)刻畫程序的并發(fā)性;(2)解決資源的共享性.20

6、進(jìn)程的最基本狀態(tài)有哪些?哪些事件可以引起不同狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換？運(yùn)行態(tài)就緒態(tài)阻塞態(tài)26何謂進(jìn)程控制塊(PCB)?它包含哪些基本信息?進(jìn)程控制塊是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)識(shí)，是操作系統(tǒng)用來(lái)記錄和刻畫進(jìn)程狀態(tài)及環(huán)境信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是進(jìn)程動(dòng)態(tài)特征的匯集，也是操作系統(tǒng)掌握進(jìn)程的唯一資料結(jié)構(gòu)和管理進(jìn)程的主要依據(jù)。標(biāo)識(shí)信息；現(xiàn)場(chǎng)信息；控制信息。4&處理器調(diào)度分為哪幾種類型？簡(jiǎn)述各類調(diào)度的主要任務(wù)。高級(jí)調(diào)度，中級(jí)調(diào)度，低級(jí)調(diào)度。高級(jí)調(diào)度，創(chuàng)建就緒進(jìn)程和做進(jìn)程完成后的善后工作。中級(jí)調(diào)度，根據(jù)內(nèi)存資源情況決定內(nèi)存中所能容納進(jìn)程的數(shù)目，并完成內(nèi)存和外存中進(jìn)程的對(duì)換。低級(jí)調(diào)度，根據(jù)某種原則決定就緒隊(duì)列中哪個(gè)進(jìn)程/線程獲得處理器，

7、并將處理器出讓給它使用。00:05303500:053035二、5、10、12、16、20、21、25、285、答：采用短作業(yè)優(yōu)先算法調(diào)度時(shí)，三個(gè)作業(yè)的總周轉(zhuǎn)時(shí)間為：T1=a+(a+b)+(a+b+c)=3a+2b+c若不按短作業(yè)優(yōu)先算法調(diào)度，不失一般性，設(shè)調(diào)度次序?yàn)椋篔2、J1、J3。則三個(gè)作業(yè)的總周轉(zhuǎn)時(shí)間為：T2=b+(b+a)+(b+a+c)=3b+2a+c令-式得到：T2-T1=b-a0可見(jiàn)，采用短作業(yè)優(yōu)先算法調(diào)度才能獲得最小平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間。10、答：5個(gè)待運(yùn)行的作業(yè)同時(shí)到達(dá)，按照最短作業(yè)優(yōu)先的算法可以使平均響應(yīng)時(shí)間最短。X取值不定，按照以下情況討論：1)xW3次序?yàn)椋簒，3,5,6

8、,92)3vxW5次序?yàn)椋?,x，5,6,93)5vxW6次序?yàn)椋?,5,x,6,94)6vxW9次序?yàn)椋?,5,6,x,95)9vx次序?yàn)椋?,5,6,9,x12、答：(1)FCFS調(diào)度算法執(zhí)行次丿序執(zhí)行廿打間等待時(shí)扌間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間A1001(B610162.66C216189D418225.5E822303.75作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T=(10+16+18+22+30)/5T9.2(2)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法執(zhí)行次序執(zhí)行時(shí)間等待時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間時(shí)i按次be*可轉(zhuǎn)法海,CDEA得相466L41142分鐘長(zhǎng)的時(shí)間片)A輪轉(zhuǎn)執(zhí)行3o時(shí)i按次be*可轉(zhuǎn)法海,CDEA得相466L41142分鐘長(zhǎng)的

9、時(shí)間片)A輪轉(zhuǎn)執(zhí)行3o1.752.41375作業(yè)執(zhí)行時(shí)間作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間一20作業(yè)ABCD10等待時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間T=(6+14+24+26+30)/5=20316412226163.663420283.516、答：作業(yè)FCFSSTFHRPF開(kāi)始完成周轉(zhuǎn)開(kāi)彳時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)臺(tái)完成周轉(zhuǎn)開(kāi)始f間時(shí)間時(shí)間時(shí)卩完成周轉(zhuǎn)Q時(shí)間時(shí)間12348.0010：002.008:(10.0010：502.0010:10.5011：002.0010:11.0011：201.510:)010.001208:003011.2015010:100010:107010:00010:304011:0010.0012011

10、.0013010:107011.2090平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=T=112.5分T=95分T=102.5分帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=W=4.975W=3.25W=3.77520、答：J1J5J68:008:358:40608:5109:00J1J5J68:008:358:40608:5109:009:009:0560c9:15執(zhí)行次序提交廿打間執(zhí)行時(shí)打間開(kāi)始時(shí)n0完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間注意，J1被調(diào)度運(yùn)行后，直到它執(zhí)行結(jié)束，才會(huì)引出作業(yè)調(diào)度程序工作。所以，J2至J6雖在J1執(zhí)行期間進(jìn)入，但未被調(diào)度，均在等待。當(dāng)J1撤離后，作業(yè)調(diào)度程序工作，按SJF算法，顯然有執(zhí)行次序：J5、J6、J3、J4、和J2。21作業(yè)名到達(dá)時(shí)

11、刻估計(jì)運(yùn)行時(shí)間/min優(yōu)先數(shù)J0B110:00405J0B210:20303JOB310:30604JOB410:50206JOB511:00204JOB611:10104答：如下表所示作業(yè)名進(jìn)入內(nèi)存時(shí)刻開(kāi)始運(yùn)行時(shí)刻結(jié)束運(yùn)行時(shí)刻周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間JOB110:0010:0012:401604JOB210:2010:2010:50301JOB310:3010:5011:50804/3JOB410:5012:4013:0013013/2JOB512:0012:0012:20804JOB611：5011:5012:00505平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=(160+30+80+130+80+50)/6=88.88平

12、均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間=(4+1+4/3+13/2+4+5)/6=3.6425、答：每個(gè)作業(yè)運(yùn)行將經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段：作業(yè)調(diào)度(SJF算法)和進(jìn)程調(diào)度(優(yōu)先數(shù)搶占式)。另外，批處理最多容納2道作業(yè)，更多的作業(yè)將在后備隊(duì)列等待。時(shí)間(分鐘)10:0010:2010:30時(shí)間(分鐘)10:0010:2010:30:10:50:11:10C進(jìn)程就緒隊(duì)列|D|DCPU作業(yè)后備隊(duì)列(1)10:00,作業(yè)A到達(dá)并投入運(yùn)行。10:20,作業(yè)B到達(dá)且優(yōu)先權(quán)高于作業(yè)A,故作業(yè)B投入運(yùn)行而作業(yè)A在就緒隊(duì)列等待。10:30,作業(yè)C到達(dá),因內(nèi)存中已有兩道作業(yè),故作業(yè)C進(jìn)入作業(yè)后備隊(duì)列等待。10:50，作業(yè)B運(yùn)行結(jié)束，作業(yè)D到達(dá)，按

13、SJF短作業(yè)優(yōu)先算法，作業(yè)D被裝入內(nèi)存進(jìn)入就緒隊(duì)列。而由于作業(yè)A的優(yōu)先級(jí)高于作業(yè)D,故作業(yè)A投入運(yùn)行。11:10,作業(yè)A運(yùn)行結(jié)束，作業(yè)C被調(diào)入內(nèi)存，且作業(yè)C的優(yōu)先級(jí)高于作業(yè)D,故作業(yè)C投入運(yùn)行。12:00,作業(yè)C運(yùn)行結(jié)束，作業(yè)D投入運(yùn)行。(7)12:20,作業(yè)D運(yùn)行結(jié)束。作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)r間運(yùn)行結(jié)束時(shí)間各作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間為：作業(yè)A70,作業(yè)B30,作業(yè)C90,作業(yè)D90。平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間為70分鐘。28、答：FIFO算法選中作業(yè)執(zhí)行的次序?yàn)椋篈、B、D、C和E。作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為63分鐘。SJF算法選中作業(yè)執(zhí)行的次序?yàn)椋篈、B、D、E和C。作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為58分鐘。第三章：一、9、1

14、3、15、259.什么是臨界區(qū)和臨界資源？臨界區(qū)管理的基本原則是什么？并發(fā)進(jìn)程中與共享變量有關(guān)的程序段稱為臨界區(qū)。共享變量所代表的資源叫做臨界資源，即一次僅供一個(gè)進(jìn)程使用的資源。一次至多有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)內(nèi)執(zhí)行；如果已有進(jìn)程在臨界區(qū)內(nèi)，試圖進(jìn)入此臨界區(qū)的其它進(jìn)程應(yīng)等待；進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程應(yīng)在有限時(shí)間內(nèi)退出，以便讓進(jìn)程等待隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入。13什么是信號(hào)量？如何對(duì)其進(jìn)行分類？信號(hào)量是物理資源的實(shí)體，它是一個(gè)與隊(duì)列有關(guān)的整型變量。按用途分(1)公用信號(hào)量；(2)私有信號(hào)量。按取值分二值信號(hào)量；一般信號(hào)量何謂管程？它有哪些屬性？管程是由局部于自己的若干公共變量及其聲明和所有訪問(wèn)這些公共變量的過(guò)程

15、所組成的軟件模塊，它提供一種互斥機(jī)制，進(jìn)程可以互斥地調(diào)用管程的過(guò)程。共享性；安全性；互斥性。25試述產(chǎn)生死鎖的必要條件、死鎖產(chǎn)生的原因及預(yù)防死鎖的方法?；コ鈼l件；占有和等待條件；不剝奪條件；循環(huán)等待條件。進(jìn)程推進(jìn)順序不當(dāng)、PV操作使用不妥、同類資源分配不均或?qū)δ承┵Y源的使用未加限制等，不僅與系統(tǒng)擁有的資源數(shù)量有關(guān)，而且與資源分配策略、進(jìn)程對(duì)資源的使用要求以及并發(fā)進(jìn)程的推進(jìn)順序有關(guān)。1）破壞條件1（互斥條件）；2）破壞條件2（占有和等待條件）3）破壞條件3（不剝奪條件）；4）破壞條件4（循環(huán)等待條件）。2、答：不同(1):初值為1,范圍為-n+1,1；(2):初值為m,范圍為-n+m,m。5、答

16、：1)使用信號(hào)量和p、v操作：varname:array1100ofA;A=recordnumber:integer;name:string;endfori:=1to100doAinumber:=i;Ainame:=null;mutex,seatcount:semaphore;i:integer;mutex:=1;seatcount:=100;cobeginprocessreaderi(varreadername:string)(i=1,2,)p(seatcount);p(mutex);fori:=1to100doi+ifAiname=nullthenAiname:=readername;re

17、adergettheseatnumber=i;/*AinumberV(mutex)進(jìn)入閱覽室，座位號(hào)i,座下讀書；P(mutex);Ainame:=null；V(mutex)；V(seatcount)；離開(kāi)閱覽室；coend.2)使用管程操作：TYPEreadbook=monitorVARR:condition；InterfaceModuleIM;i,seatcount:integer;name:array1.100ofstring;DEFINEreadercome,readerleave;USEcheck,wait,signal,release;procedurereadercome(rea

18、dername)begincheck(IM);ifseatcount100wait(R,IM)seatcount:=seatcount+1;fori=1to100doi+ifnamei=nullthennamei:=readername;gettheseatnumber=i;release(IM);endprocedurereaderleave(readername)begincheck(IM);seatcount-;fori=1to100doi+ifnamei=readernamethennamei:=null;release(IM);endbeginseatcount:=100;name:

19、=null;endcobeginprocessreaderi(i=1,2.)beginreadercome(readername);readthebook;readerleave(readername);leavethereadroom;endcoend.6、答：實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)進(jìn)程的同步問(wèn)題，設(shè)信號(hào)量S1和S2分別表示可揀白子和黑子，不失一般性，若令先揀白子。varS1,S2:semaphore;S1:=1;S2:=0;cobeginprocessP1beginrepeatP(S1)；揀白子V(S2);untilfalse;endprocessP2beginrepeatP(S2);揀黑子V(S1

20、);untilfalse;endcoend.16、答：用信號(hào)量和P、V操作。varS,S1,S2,S3;semaphore;S:=1;S1:=S2:=S3:=0;flag1,flag2,flag3:Boolean;flag1:=flag2:=flag3:=true;cobeginprocess供應(yīng)者beginrepeatP(S)；取兩樣香煙原料放桌上，由flagi標(biāo)記;/*flage1flage2flage3代表煙草、紙、火柴ifflag2&Uag3thenV(S1);/*供紙和火柴elseifflag1&flag3thenV(S2);/*供煙草和火柴elseV(S3);/*供煙草和紙unti

21、lefalse;endprocess吸煙者1beginrepeatP(S1);取原料;做香煙;V(S);吸香煙;untilefalse;process吸煙者2beginrepeatP(S2);取原料;做香煙；V(s)；吸香煙；untilefalse;process吸煙者3beginrepeatP(s3)；取原料；做香煙；V(s)；吸香煙；untilefalse；coend.23、答：P1,P2,P3,P4的Cki-Aki分別為：(2,2,2)、(1,0,2)、(1,0,3)、(4,2,0)系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，存在安全序：P2,P1,P3,P4可以分配，存在安全序列：P2,P1,P3,P4。不可以

22、分配。24、答：(1)系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，存在安全序列：P0,P3,P4,P1,P2。不能分配，否則系統(tǒng)會(huì)處于不安全狀態(tài)。25、答：此時(shí)可以找出進(jìn)程安全序列：P4,P1,P5,P2,P3。故系統(tǒng)處于安全狀態(tài)?？梢苑峙?存在安全序列：P4,P1,P5,P2,P3。不可分配,系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)。31、答：semaphorewait，mutex1，mutex2mutex1=mutex2=1；wait=1；intcounter1，counter2；count1=count2=0；CobeginProcessp1P(mutex1)；counter1+；if(counter1=1)thenP(wait)；V

23、(mutex1)；過(guò)獨(dú)木橋；P(mutex1)；counter1-；if(counter1=0)thenV(wait)；V(mutex1)；Processp2P(mutex2)；Counter2+；if(counter2=1)thenP(wait)；V(mutex2)；過(guò)獨(dú)木橋；P(mutex2)；counter2-；if(counter2=0)thenV(wait)V(mutex2)；L50、答:答：semaphoremutexl,mutex2；semaphoreempty,full,count；mutex1=mutex2=1；count=3；empty=10；full=0；cobeginp

24、rocessyoungmonki(i=1,2)P(count)；P(mutex1)；While(true)從井中取水;P(empty)；V(mutex1)；P(mutex2)；倒入水缸；V(mutex2)；V(count)；V(full)；P(count)；P(mutex2)；從缸中取水;V(mutex2)；P(count)；P(mutex2)；從缸中取水;V(mutex2)；V(count)；V(empty)；P(full)；coend第四章：1、試述存儲(chǔ)管理的基本功能。答：（1）存儲(chǔ)分配；（2）地址映射；（3）存儲(chǔ)保護(hù)；（4）存儲(chǔ)共享；（5）存儲(chǔ)擴(kuò)充。4、何謂地址轉(zhuǎn)換（重定位）？哪些方法可

25、以實(shí)現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換?答：邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址的過(guò)程稱為地址轉(zhuǎn)換（重定位）。（1）靜態(tài)地址重定位；（2）動(dòng)態(tài)地址重定位；（3）運(yùn)行時(shí)鏈接地址重定位。18、試述實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的基本原理。有哪幾種實(shí)現(xiàn)方法？答：虛擬存儲(chǔ)器是指在具有層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)部分裝入和部分替換功能，能從邏輯上為用戶提供一個(gè)比物理內(nèi)存容量大得多的、可尋址的“內(nèi)存儲(chǔ)器”。是一種具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量加以擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)。虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)方式有兩種：請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)和請(qǐng)求分段系統(tǒng)。請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)允許只裝入少數(shù)頁(yè)面的程序（及數(shù)據(jù)），便啟動(dòng)運(yùn)行，以后，再通過(guò)調(diào)頁(yè)功能及頁(yè)面置換功能，陸續(xù)地把即將要

26、運(yùn)行的頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存，同時(shí)把暫不運(yùn)行的頁(yè)面換出到外存上；請(qǐng)求分段系統(tǒng)允許只裝入少數(shù)段（而非所有的段）的用戶程序和數(shù)據(jù)，即可啟動(dòng)運(yùn)行。以后再通過(guò)調(diào)段功能和段的置換功能將暫不運(yùn)行的段調(diào)出，同時(shí)調(diào)入即將運(yùn)行的段。二、1、答：（1）當(dāng)有3個(gè)物理頁(yè)面時(shí)：使用FIFO算法：缺頁(yè)16次，缺頁(yè)中斷率16/20=80%；使用OPT算法：缺頁(yè)11次，缺頁(yè)率11/20=55%o使用LRU算法：缺頁(yè)12次，缺頁(yè)率12/20=60%o（2）當(dāng)使用4個(gè)物理頁(yè)面時(shí)：2）當(dāng)使用5個(gè)物理頁(yè)面時(shí)：2）當(dāng)使用6個(gè)物理頁(yè)面時(shí)：3、答：作業(yè)的物理塊數(shù)為3塊，使用FIFO為9次，9/12=75%。使用LRU為7次，7/12=58%。使用O

27、PT為6次，6/12=50%。作業(yè)的物理塊數(shù)為4塊，使用FIFO為6次，6/12=50%。使用LRU為6次，6/12=50%。使用OPT為5次，5/12=42%。（2）作業(yè)的物理塊數(shù)為3塊，使用FIFO為9次，9/12=75%。使用LRU為10次，10/12=83%。使用OPT為7次，7/12=58%。作業(yè)的物理塊數(shù)為4塊，使用FIFO為10次，10/12=83%。使用LRU為8次，8/12=66%。使用OPT為6次，6/12=50%。其中，出現(xiàn)了Belady現(xiàn)象，增加分給作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)，反使缺頁(yè)中斷率上升。29、答：1)6802)9153)9044)越界5)17506)越界。30、答：1）1

28、）頁(yè)面訪問(wèn)序列為0,0，1，1,0,3，1,2,2,4,4,3。2）FIFO為5次,缺頁(yè)中斷率為5/12=41.6%LRU為6次,缺頁(yè)中斷率為6/12=50%。LRU反比FIFO缺頁(yè)中斷率高。第五章：1、試述設(shè)備管理的基本功能。答：P255（1）設(shè)備中斷處理；（2）緩沖區(qū)管理；（3）設(shè)備分配與去分配；（4）設(shè)備驅(qū)動(dòng)調(diào)度；（5）實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備。12、為什么要引入緩沖技術(shù)？其基本思想是什么？答P265為了解決CPU與設(shè)備之間速度不匹配的矛盾及邏輯記錄和物理記錄大小不一致的問(wèn)題，提高CPU與設(shè)備的并行性,減少I/o操作對(duì)CPU的中斷次數(shù)，放寬對(duì)CPU中斷響應(yīng)時(shí)間的要求，人們?yōu)椴僮飨到y(tǒng)引入了緩沖技術(shù)。當(dāng)

29、進(jìn)程執(zhí)行寫操作輸出數(shù)據(jù)時(shí)，先向系統(tǒng)申請(qǐng)一個(gè)輸出緩沖區(qū)，然后將數(shù)據(jù)送至緩沖區(qū)，如果是順序?qū)懻?qǐng)求，則不斷地把數(shù)據(jù)填入緩沖區(qū),直至裝滿為止，此后進(jìn)程可以繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)系統(tǒng)將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)寫入設(shè)備。當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行讀操作輸入數(shù)據(jù)時(shí)，先向系統(tǒng)申請(qǐng)一個(gè)輸入緩沖區(qū)，然后系統(tǒng)將設(shè)備的一條物理記錄讀至緩沖區(qū)，期間進(jìn)程繼續(xù)計(jì)算，送至完成之后系統(tǒng)根據(jù)要求將當(dāng)前進(jìn)程所需要的邏輯記錄從緩沖區(qū)中選出并傳送給進(jìn)程。21、什么是虛擬設(shè)備？實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的主要條件是什么？答：虛擬設(shè)備：為了提高獨(dú)占設(shè)備的利用率，釆用SPOOLING技術(shù)，用可共享的設(shè)備模擬獨(dú)占設(shè)備，使獨(dú)占設(shè)備成為共享設(shè)備，使每個(gè)作業(yè)感到自己分到了速度極高的獨(dú)占設(shè)備。這種

30、模擬的獨(dú)占設(shè)備稱為虛擬設(shè)備。(1)預(yù)輸入程序；井管理程序；緩輸出程序。28、為什么要引入設(shè)備獨(dú)立性？如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性？答：設(shè)備獨(dú)立性：用戶不指定物理設(shè)備，而是指定邏輯設(shè)備，使得用戶作業(yè)和物理設(shè)備之間分離開(kāi)來(lái)，再通過(guò)其他途徑建立邏輯設(shè)備和物理設(shè)備之間的映射，設(shè)備的這種特性就是“設(shè)備無(wú)關(guān)性”。應(yīng)用程序與具體物理設(shè)備無(wú)關(guān)，系統(tǒng)增減或變更設(shè)備時(shí)對(duì)源程序不必加以修改；易于應(yīng)對(duì)I/O設(shè)備故障，提高系統(tǒng)可靠性；增加設(shè)備分配的靈活性，更有效地利用邏輯設(shè)備資源，實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性，必須在設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序之上設(shè)置一層設(shè)備獨(dú)立性軟件，用來(lái)執(zhí)行所有I/O設(shè)備的公用操作，并向用戶層軟件提供統(tǒng)一接口。關(guān)鍵

31、是系統(tǒng)中必須設(shè)置一張邏輯設(shè)備表LUT用來(lái)進(jìn)行邏輯設(shè)備到物理設(shè)備的映射，其中每個(gè)表目中包含了邏輯設(shè)備名、物理設(shè)備名和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序入口地址三項(xiàng)；當(dāng)應(yīng)用程序用邏輯設(shè)備名請(qǐng)求分77、77、配I/O設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)必須為它分配相應(yīng)的物理設(shè)備，并在LUT中建立一個(gè)表目，以后進(jìn)程利用該邏輯設(shè)備名請(qǐng)求I/O操作時(shí)，便可從LUT中得到物理設(shè)備名和驅(qū)動(dòng)程序入口地址。30、目前常用的磁盤驅(qū)動(dòng)調(diào)度算法有哪幾種？分別適用于何種數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合？答：只需回答幾處算法。電梯I/O調(diào)度算法；時(shí)限i/o調(diào)度和預(yù)期i/o調(diào)度算法；公平排隊(duì)i/o調(diào)度算法。先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法；最短尋道時(shí)間調(diào)度算法；掃描算法；循環(huán)掃描算法。2、答：處理次序?yàn)?/p>

32、：100-110-129-147-186-78-64-41-27-18-12-10-8移動(dòng)的總柱面數(shù)：264。答：(1)先來(lái)先服務(wù)算法FCFS為565，依次為143-86-147-91-177-94-150-102-175-130。(2)最短查找時(shí)間優(yōu)先算法SSTF為162，依次為143-147-150-130-102-94-91-86-175-177。(3)掃描算法SCAN為169，依次為143-147-150-175-177-199-130-102-94-91-86。電梯調(diào)度為125(先向地址大的方向)，依次為143-147-150-175-177-102-94-91-86。為148(先向地址小的方向)依次為143-130-102