現(xiàn)代操作系統(tǒng)教程 習(xí)題答案 第1-8章

操作系統(tǒng)習(xí)題答案

第1章操作系統(tǒng)緒論習(xí)題

1.1選擇題

1、作為資源管理者，操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的（B

A.軟件資源B.硬件和軟件資源C.用戶有用資源D.硬件資源

2、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)是一種（B）。

A.應(yīng)用軟件B.系統(tǒng)軟件C.用戶軟件D,支撐軟件

3、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生指的是（A）。

A.并行性B.并發(fā)性C.串行性D.多發(fā)性

4、以下不屬于現(xiàn)代操作系統(tǒng)主要特性的是（A）。

A.實(shí)時(shí)性B.虛擬性C.并發(fā)性D.不確定性

5、下列關(guān)于多道程序設(shè)L技術(shù)的說法中錯(cuò)誤的是（B）。

A.需要中斷技術(shù)支持

B.在某時(shí)間點(diǎn)CPU可由多個(gè)進(jìn)程共享使用

C.在某時(shí)間點(diǎn)內(nèi)存可由多個(gè)進(jìn)程共享使用

D.可以提高CPU利用率

6、（C）操作系統(tǒng)允許在一臺主機(jī)上同時(shí)聯(lián)接多臺終端，多個(gè)用戶可以通過各自的終端

交互使用計(jì)算機(jī)。

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

7、設(shè)計(jì)多道批處理系統(tǒng)時(shí)，首先要考慮的是（C）。

A.靈活性和可適應(yīng)性B.交互性和響應(yīng)時(shí)間

C.系統(tǒng)效率和吞吐量D.實(shí)時(shí)性和可靠性

1.2填空題

1、LinusTorvalds因?yàn)槌晒Φ亻_發(fā)了操作系統(tǒng)（Linux）內(nèi)核，獲得了2014年計(jì)算

機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)。

2、用戶和操作系統(tǒng)之間的接口主要分為（命令）界面、（程序）接口和圖形

界面。

3、現(xiàn)代操作系統(tǒng)的四大主要管理模塊是指：（處理器管理）、（存儲管理）、

（設(shè)備管理）和文件管理）。

4、吞吐量是指系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)的（輸入解I出）能力。

1.3簡答題

1、現(xiàn)代操作系統(tǒng)一般要滿足哪些主要的設(shè)計(jì)目標(biāo)？

答：

?方便性。操作系統(tǒng)為用戶提供良好的、一致的月戶接口，用戶按需要輸入命令，操

作系統(tǒng)按命令去控制程序的執(zhí)行;用戶也可以在程序中調(diào)用操作系統(tǒng)的功能模塊完

成相應(yīng)服務(wù)，而不必了解硬件的物理特性。

?有效性。操作系統(tǒng)可有效地管理和分配硬件、軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)的工作

流程，提高系統(tǒng)工作效率。操作系統(tǒng)可擴(kuò)充硬件的功能，使硬件的功能發(fā)揮得更好。

操作系統(tǒng)使用戶合理共享資源，防止各用戶間的相互干擾。操作系統(tǒng)以文件形式管

理軟件資源，保證信息的安全和快速存取。

?可擴(kuò)充性。為滿足計(jì)算機(jī)硬件與體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展以及不斷擴(kuò)大的應(yīng)用要求，操作系

統(tǒng)應(yīng)能方便地?cái)U(kuò)展新的功能。

?開放性。開放性指的是產(chǎn)品和技術(shù)之間相互連接和協(xié)作的能力。無論是硬件還是軟

件范籌，開放性接口都已作為一-種明確的或?qū)嶋H的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用在公開發(fā)行的

文檔中。

2、操作系統(tǒng)的作用可從哪些方面來理解？

答：

?操作系統(tǒng)是用戶與計(jì)算機(jī)硬件之間的接口?？梢哉J(rèn)為操作系統(tǒng)是對計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

的第一次擴(kuò)充，用戶通過操作系統(tǒng)來使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

?操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源管理者。操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理系統(tǒng)資源，為用戶提供簡

單、有效的資源使用手段，最大限度實(shí)現(xiàn)各類資源的共享，提高資源利用率。

3、請描述現(xiàn)代操作系統(tǒng)的定義和主要特性。

答：

?操作系統(tǒng)定義：操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的系統(tǒng)軟件，是一些程序模塊的集合-

它們能以盡量有效、合理的方式組織和管理計(jì)算機(jī)的軟、硬件資源，合理的組織計(jì)

算機(jī)的工作流程；控制程序的執(zhí)行并向用戶提供各種服務(wù)功能，使整個(gè)計(jì)算機(jī)系

統(tǒng)能高效地運(yùn)行；改善人機(jī)界面，使用戶能夠靈活、方便、有效的使用計(jì)算機(jī)。

?主要特性：包括并發(fā)性、共享性、不確定性、虛擬性。

4、分別簡單敘述批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基本特點(diǎn)。

答：

?批處理操作系統(tǒng)的基本特征是“批量處理”，它是將任務(wù)成批裝入計(jì)算機(jī)，由操作

系統(tǒng)將其組織好，按某種調(diào)度算法選擇?道或幾道任務(wù)裝入內(nèi)存運(yùn)行。它的設(shè)計(jì)目

標(biāo)主要是提高資源利用率與系統(tǒng)的吞吐量。

?分時(shí)操作系統(tǒng)是指一臺主機(jī)與多個(gè)終端相連，允許多個(gè)用戶通過終端同時(shí)以交互的

方式使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，共享資源，使每個(gè)用戶感到好像自己獨(dú)占一臺支持自己請求

服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

?實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是響應(yīng)及時(shí)和可靠性高。所謂“實(shí)時(shí)”是指對隨機(jī)發(fā)生的

外部事件作出及時(shí)的響應(yīng)并能對其進(jìn)行處理。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是能對特定

的輸入作出及時(shí)響應(yīng)，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對事件的處理。

5、在多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，如何理解“內(nèi)存中的多個(gè)程序的執(zhí)行過程交織在?起，各個(gè)進(jìn)

程都在走走停停”的現(xiàn)象？

答：

在多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，內(nèi)存中存放多個(gè)程序，它們以交替的方式使用CPU。因此，

從宏觀上看，這些程序都開始了自己的工作。但由于CPU只有一個(gè)，在任何時(shí)刻CPU只能

執(zhí)行?個(gè)進(jìn)程程序。所以這些進(jìn)程程序的執(zhí)行過程是交織在?起的。也就是說，從微觀上看,

每一個(gè)進(jìn)程一會兒在向前進(jìn)行，一會兒又停步不前，處于一種“走走停?！钡臓顟B(tài)之中。

1.4解答題

1、一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有一臺輸入機(jī)和一臺打印機(jī)，現(xiàn)有兩道程序投入運(yùn)行，且程序A先開

始運(yùn)行,程序B后開始運(yùn)行。程序A的運(yùn)行軌跡為:計(jì)算50ms、打印100ms、再計(jì)算50ms、

打印100ms,結(jié)束。程序B的運(yùn)行軌跡為:計(jì)算50ms、輸入80ms、再計(jì)算100ms,結(jié)束。

請回答以下問題：

?兩道程序運(yùn)行時(shí)，CPU有無空閑等待？若有，在哪段時(shí)間內(nèi)等待？為什么會等待？

?程序A、B有無等待CPU的情況？若有，指出發(fā)生等待的時(shí)刻。

答：

兩道程序并發(fā)執(zhí)行圖如下：

由此圖可以直觀的看出CPU的空閑等待以及程序的彼此等待時(shí)間。

II、下列作業(yè)調(diào)度算法中，（D）與作業(yè)的運(yùn)行時(shí)間和等待時(shí)間有關(guān)。

A.先來先服務(wù)算法B.短作業(yè)優(yōu)先算法

C.均衡調(diào)度算法D.最高響應(yīng)比調(diào)度算法

12、一作業(yè)8：00到達(dá)系統(tǒng)，估計(jì)運(yùn)行時(shí)間為1小時(shí)，若9：00開始執(zhí)行該作業(yè)，其響應(yīng)比

是（A）。

A.2B.I

C.3D.0.5

13、臨界區(qū)是指并發(fā)進(jìn)程中訪問共享變量的（D）段。

A.管理信息B.信息存儲

C.數(shù)據(jù)D.程序

14、設(shè)與某資源關(guān)聯(lián)的信號量初值為3,當(dāng)前值為-1。若M表示該資源的可用個(gè)數(shù)，N表示

等待該資源的進(jìn)程數(shù)，則M、N分別是（A

A.0、1B.1、0

C.1、2D.2、0

15、設(shè)某個(gè)信號量S的初值為5。若執(zhí)行某個(gè)V（S）時(shí)，發(fā)現(xiàn)（A）時(shí)，則喚醒相應(yīng)等待

隊(duì)列中等待的一個(gè)進(jìn)程。

A.S的值小于或等于0B.S的值大于或等于5

C.S的值小于5D.S的值大于5

16、以下不屬于產(chǎn)生死鎖原因的是（B）。

A.因?yàn)橄到y(tǒng)資源不足

B.采用的進(jìn)程調(diào)度算法效率低F

C.進(jìn)程運(yùn)行推進(jìn)的順序不合適

D.資源分配不當(dāng)

17、在多進(jìn)程的并發(fā)系統(tǒng)中，不會因競爭（C）而產(chǎn)生死鎖。

A.打印機(jī)B.磁帶機(jī)

C.CPUD.磁盤

18、當(dāng)每類資源只有一個(gè)資源實(shí)例時(shí)，下列說法中不正確的是（C）。

A.有環(huán)必死鎖B.死鎖必有環(huán)

C.有環(huán)不一定死鎖D.死鎖進(jìn)程一定全在環(huán)中

19、有關(guān)死鎖的論述中，［C）是正確的。

A.系統(tǒng)中僅有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入了死鎖狀態(tài)

B.多個(gè)進(jìn)程由于競爭CPU而進(jìn)入死鎖

C.多個(gè)進(jìn)程由于競爭互斥使用的資源又互不相讓而進(jìn)入死鎖

D.由于進(jìn)程調(diào)用V噪作而造成死鎖

20、進(jìn)程.資源分配圖是隹于（D）。

A.死鎖的預(yù)防B.解決死鎖的靜態(tài)方法

C.死鎖的避免D.死鎖的檢測與解除

1.2填空題

1、Linux操作系統(tǒng)按照事件來源和實(shí)現(xiàn)手段將中斷分為（硬中斷）、（軟中斷）。

2、系統(tǒng)調(diào)用是通過（中斷）來實(shí)現(xiàn)的；發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用，處理器的狀態(tài)常從目態(tài)變?yōu)楣軕B(tài)。

3、在Linux系統(tǒng)中，創(chuàng)建進(jìn)程的原語是（fork）。

4、進(jìn)程的基本三狀態(tài)模型并不足夠描述進(jìn)程的真實(shí)的情況，進(jìn)程的五狀態(tài)模型增加了兩個(gè)

狀態(tài)，包括（新建狀態(tài)）和（終止?fàn)顟B(tài)）o

5-.系統(tǒng)中進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志是（進(jìn)程控制塊PCB）。

6、進(jìn)程上下文包括了進(jìn)程本身和運(yùn)行環(huán)境，是對進(jìn)程執(zhí)行活動(dòng)全過程的靜態(tài)描述。進(jìn)程上

下文分成三個(gè)部分：（用戶級上下文（進(jìn)程的用戶地址空間內(nèi)容））、（寄存器級上下

文（硬件寄存器內(nèi)容））和（系統(tǒng)級上下文（與該進(jìn)程相關(guān)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）

7、進(jìn)程調(diào)度方式通常有'：搶占）和（非搶占）兩種方式。

8、若信號量S的初值定義為10,則對S調(diào)用執(zhí)行了16次P操作和15次V操作后，S的值

應(yīng)該為（9）。

1.3簡答題

1、請簡單敘述進(jìn)程三態(tài)模型中的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)化情況。

答：

?就緒態(tài)一運(yùn)行態(tài)：當(dāng)調(diào)度程序選擇一個(gè)新的進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，進(jìn)程會由就緒態(tài)切換到運(yùn)

行態(tài)；

?運(yùn)行態(tài)―就緒態(tài)：當(dāng)運(yùn)行進(jìn)程用完了獲得的時(shí)間片時(shí)，進(jìn)程就會被中斷，由運(yùn)行態(tài)

切換到就緒態(tài)，或是因?yàn)橐桓邇?yōu)先級進(jìn)程處于就緒狀態(tài)，正在運(yùn)行的低優(yōu)先級進(jìn)程

會被中斷而由運(yùn)行態(tài)切換到就緒態(tài)；

?運(yùn)行態(tài)一等待態(tài)：以下幾種情況會導(dǎo)致進(jìn)程會曰運(yùn)行態(tài)切換到等待態(tài)，例如當(dāng)一進(jìn)

程必須等待時(shí)，或是操作系統(tǒng)尚未完成服務(wù)，進(jìn)程對一資源的訪問尚不能進(jìn)行時(shí)，

還有初始化I/O且必須等待結(jié)果時(shí)，在進(jìn)程間通信時(shí)，進(jìn)程等待另一進(jìn)程提供輸入

時(shí)等；

?等待態(tài)―就緒態(tài)：當(dāng)進(jìn)程所等待的事件發(fā)生時(shí)，例如資源申請獲得滿足時(shí)，或是等

待的數(shù)據(jù)或信號到來時(shí)，進(jìn)程就可能由等待態(tài)切換到就緒態(tài)。

2、進(jìn)程創(chuàng)建來源于以下事件：提交一個(gè)批處理作業(yè)；在終端上交互式的登錄；操作系統(tǒng)創(chuàng)

建一個(gè)服務(wù)進(jìn)程；進(jìn)程孵化新進(jìn)程；等等。請描述進(jìn)程的創(chuàng)建過程。

答：

①系統(tǒng)在進(jìn)程表中增加一項(xiàng)，并從PCB池中取一個(gè)空白PCB；

②為新進(jìn)程的進(jìn)程映像分配地址空間。傳遞環(huán)境變量，構(gòu)造共享地址空間；

③為新進(jìn)程分配資源，除內(nèi)存空間外，還有其他各種資源；

④查找輔存，找到達(dá)程正文段并裝到正文區(qū)：

⑤初始化進(jìn)程控制塊，為新進(jìn)程分配進(jìn)程標(biāo)識符，初始化PSW；

⑥加入就緒進(jìn)程隊(duì)列，將進(jìn)程投入運(yùn)行；

⑦通知操作系統(tǒng)的某些模塊，如記賬程序、性能監(jiān)控程序。

3、請簡述時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的工作流程和確定時(shí)間片大小需要考慮的因素。

答：

1、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的工作流程：

?系統(tǒng)將所有的就緒進(jìn)程按先來先服務(wù)的原則排成一個(gè)隊(duì)列，每次調(diào)度時(shí)把CPU分配給

隊(duì)首進(jìn)程，并令其執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片。

?當(dāng)執(zhí)行的時(shí)間片用完時(shí)，由系統(tǒng)中的定時(shí)器發(fā)出時(shí)鐘中斷請求，調(diào)度程序停止該進(jìn)程的

執(zhí)行，并將它送到就緒隊(duì)列的末尾，等待下一次執(zhí)吁。

?進(jìn)行進(jìn)程切換，把處理器分配給就緒隊(duì)列中新的隊(duì)首進(jìn)程。

2、時(shí)間片大小的確定要從進(jìn)程個(gè)數(shù)、切換開銷、系統(tǒng)效率和響應(yīng)時(shí)間等方面考慮：

?時(shí)間片取值太小，多數(shù)進(jìn)程不能在-一個(gè)時(shí)間片內(nèi)運(yùn)行完畢，切換就會頻繁，開銷顯著增

大，從系統(tǒng)效率來看，時(shí)間片取大一點(diǎn)好。

?時(shí)間片取值太大，隨著就緒隊(duì)列里進(jìn)程數(shù)目增加，輪轉(zhuǎn)一次的總時(shí)間增大，對進(jìn)程的響

應(yīng)速度放慢了。為滿足響應(yīng)時(shí)間要求，要么限制就緒隊(duì)列中進(jìn)程數(shù)量，要么采用動(dòng)態(tài)時(shí)

間片法，根據(jù)負(fù)載狀況及時(shí)調(diào)整時(shí)間片的大小。

4、有兩個(gè)優(yōu)先級相同的尹發(fā)運(yùn)行的進(jìn)程P1和P2,各自執(zhí)行的操作如下，信號量S1和S2

初值均為0,x、y和z的初值為0。____________________________________

Cobegin

Pl：P2：

beginbegin

y：=0；x:=2;

y:=y+4;x:=x+6;

V(S1);P(S1);

z:=y+3;x:=x+y;

P(S2);V(S2);

y:=z+yz:=z+x;

endend

Coend

試問Pl、P2并發(fā)執(zhí)行后，x、y、z的值有幾種可能，各為多少？

答：

1：x=12,y=ll,z=19?

2：x=12,y=23,z=19o

3：x=12,y=l1,z=7o

5、為什么說最高響應(yīng)比優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法是對先來先服務(wù)以及短作業(yè)優(yōu)先這兩種調(diào)度算法

的折中？

答：

先來先服務(wù)的作業(yè)調(diào)度算法，重點(diǎn)考慮的是作業(yè)在后備作業(yè)隊(duì)列里的等待時(shí)間，因此對短作

業(yè)不利；短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法，重點(diǎn)考慮的是作業(yè)所需的CPU時(shí)間，因此對長作業(yè)不利。

最高響應(yīng)比優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法，總是在需要調(diào)度時(shí)，考慮作業(yè)已經(jīng)等待的時(shí)間和所需運(yùn)行時(shí)

間之比，即：

1+（作業(yè)已等待時(shí)間/作業(yè)所需CPU時(shí)間）

比值的分母是一個(gè)不變的量。隨著時(shí)間的推移，一個(gè)作業(yè)的“已等待時(shí)間''會不斷發(fā)生變化，

也就是分子在不斷地變化。

顯然，短作業(yè)比較容易獲得較高的響應(yīng)比。這是因?yàn)樗姆帜篙^小，只要稍加等待，整個(gè)比

值就會很快上升。另一方面，長作業(yè)的分母雖然很大，但隨著它等待時(shí)間的增加，比值也會

逐漸上升，從而獲得較高的響應(yīng)比。

可見最高響應(yīng)比優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法，既照顧到了短作業(yè)的利益，也照顧到了長作業(yè)的利益，

是對先來先服務(wù)以及短作業(yè)優(yōu)先這兩種調(diào)度算法的一種折中。

6、請對比操作系統(tǒng)中“死鎖”和“饑餓”問題。

答：

?死鎖是因進(jìn)程競爭資源，但系統(tǒng)擁有資源的數(shù)量有限，或并發(fā)進(jìn)程推進(jìn)的順序不些而造

成的?種永遠(yuǎn)等待資源的僵局。

?饑餓是指每個(gè)資源占用者都在有限時(shí)間內(nèi)釋放占用的資源,但申請進(jìn)程仍然長時(shí)間得不

到資源的現(xiàn)象，常常是策略不公平的體現(xiàn)。

7、一個(gè)計(jì)算機(jī)有6臺設(shè)備X,有n個(gè)進(jìn)程競爭使用，每個(gè)進(jìn)程最多需要兩臺。n最多為多

少時(shí)，系統(tǒng)不存在死鎖的危險(xiǎn)？

答：

由于每個(gè)進(jìn)程最多需要兩臺設(shè)備X,考慮極端情況：每個(gè)進(jìn)程已經(jīng)都申請了一臺。那么只要

還有一臺空閑，就可以保證所有進(jìn)程都可以完成。也就是說當(dāng)有條件：n+l=6（即n=5）時(shí),

系統(tǒng)就不存在死鎖的危險(xiǎn)。

8、3個(gè)進(jìn)程P、P2和內(nèi)并發(fā)工作。進(jìn)程P需用資源￡和S-進(jìn)程P2需用資源SI和S2;

進(jìn)程P3需用資源S?和S3。

（1）若對資源分配不加限制，會發(fā)生死鎖情況，請畫出發(fā)生死鎖時(shí)，3個(gè)進(jìn)程和3個(gè)資源

之間的進(jìn)程資源分配圖。

（2）為保證進(jìn)程正確工作，應(yīng)采用怎樣的資源分配策略。

答：

（1）不加限制會出現(xiàn)死鎖情況：

（2）可以采用的方法有多種，下面是幾種可行的方法：

?分配資源時(shí)，一次性分配該進(jìn)程運(yùn)行過程中所需的所有資源。破壞了死鎖的必要條件之

一“請求和保持條件”0

?申請資源時(shí)，如果不能立即獲得新的資源，則釋放已經(jīng)獲得的資源。破壞死鎖的必要條

件之一“不可剝奪條件”。

?對所有的資源進(jìn)行編號，每個(gè)進(jìn)程在申請資源時(shí)，嚴(yán)格按照資源編號遞增的次序申請資

源。這種方法是破壞了死鎖的必要條件之一“環(huán)路等待條件”。

1.4解答題

|、某系統(tǒng)有三個(gè)作業(yè):

作業(yè)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間

18.81.5

29.00.4

39.51.0

系統(tǒng)確定在它們?nèi)康竭_(dá)后，開始采用響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法，并忽略系統(tǒng)調(diào)度時(shí)間。試

問對它們的調(diào)度順序是什么？各自的周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？請寫出計(jì)算過程，并填寫下面表格。

答：

三個(gè)作業(yè)是在9.5時(shí)全部到達(dá)的。這時(shí)它們各自的響應(yīng)比如下：

作業(yè)1的響應(yīng)比=(9.5-8.8)/1.5=0.46

作業(yè)2的響應(yīng)比=(9.5-9.0)/0.4=1.25

作'也3的響應(yīng)比=(9.5-9.5)/1.0=0

因此，最先應(yīng)該調(diào)度作業(yè)2運(yùn)行，因?yàn)樗捻憫?yīng)比最高。它運(yùn)行了0.4后完成，這時(shí)的時(shí)間

是9.9。再計(jì)算作業(yè)1和3此時(shí)的響應(yīng)比：

作業(yè)I的響應(yīng)比二(9.9-8.8)/1.5=0.73

作業(yè)3的響應(yīng)比二(9.9-9.5)/LO=U.4O

因此，第二個(gè)應(yīng)該調(diào)度作業(yè)1運(yùn)行，因?yàn)樗捻憫?yīng)比最高。它運(yùn)行了1.5后完成，這時(shí)的時(shí)

間是11.4。第三個(gè)調(diào)度的是作業(yè)3,它運(yùn)行了1.0后完成，這時(shí)的時(shí)間是12.4。整個(gè)實(shí)施過

程如下。

作業(yè)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間

18.81.59.911.42.6

29.00.49.59.90.9

39.51.011.412.42.9

作業(yè)的調(diào)度順序是2-1—3。各自的周轉(zhuǎn)時(shí)間為：作業(yè)1為0.9；作業(yè)2為2.6：作業(yè)3為2.9。

2、有一個(gè)具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先的非搶式調(diào)度算法，進(jìn)程

調(diào)度采用以優(yōu)先數(shù)為基礎(chǔ)的搶占式調(diào)度算法，在下表所示的作業(yè)序列中，作業(yè)優(yōu)先數(shù)即

為進(jìn)程優(yōu)先數(shù)，優(yōu)先數(shù)越小優(yōu)先級越高。

作業(yè)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間優(yōu)先數(shù)

A10:0040分鐘5

B10:2030分鐘3

C10:3050分鐘4

D10:5020分鐘6

列出所有作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間及結(jié)束時(shí)間，并計(jì)算平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間。

答：

(1)每個(gè)作業(yè)運(yùn)行將經(jīng)過兩個(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)10:0010:2010:3010:50111012:p012?

1

11111

：AB!A：c：D.

CPU，：_1111

1

1

1

；AD

進(jìn)程就緒隊(duì)列“1：II

作業(yè)后備隊(duì)列.：C“

!_____________________|

a)10:00,作業(yè)A到達(dá)并投入運(yùn)行。

b)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。

c)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。

d)10:50,作業(yè)B運(yùn)行結(jié)束，作業(yè)D到達(dá)，按短作業(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)先級高于作業(yè)D,故作業(yè)A投入運(yùn)行。

e)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)先級高于作業(yè)D,

故作業(yè)C投入運(yùn)行。

D12:00,作業(yè)C運(yùn)行結(jié)束，作業(yè)D投入運(yùn)行。

g)12:20,作業(yè)D運(yùn)行結(jié)束。

各作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間為：作業(yè)A70,作業(yè)B30,作業(yè)C9(),作業(yè)D90。

(2)平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間為70分鐘。

作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間運(yùn)行結(jié)束時(shí)間作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間

A10:0011:107070

B10:2010:5030

C11:1012:0090

D10:5012:2090

3、有一個(gè)垃圾分揀機(jī)器人系統(tǒng)，擁有兩個(gè)機(jī)器手臂，可分別自動(dòng)在垃圾箱里面分揀可回收

易拉罐和塑料瓶。設(shè)分揀系統(tǒng)有二個(gè)進(jìn)程P1和P2,其中P1驅(qū)動(dòng)左臂揀易拉罐；P2驅(qū)動(dòng)右

臂揀塑料瓶。規(guī)定每個(gè)手臂每次只能揀一個(gè)物品；當(dāng)一個(gè)手臂在揀時(shí)，不允許另一個(gè)手臂去

揀；當(dāng)一個(gè)手臂揀了一個(gè)物品后，必須讓另一個(gè)手臂去揀。試用信號量和P、V操作實(shí)現(xiàn)兩

進(jìn)程P1和P2能并發(fā)正確執(zhí)行的程序。

答：

實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)進(jìn)程的同步問題，設(shè)信號量S1和S2分別表示可揀易拉罐和塑料瓶，不失一

般性，若令先揀易拉罐。

varSl,S2:semaphore;Sl:=I;S2:=0;

cobcgin

(

processP1

begin

repeat

P(SI);

揀易拉罐

V(S2);

untilfalse;

end

processP2

begin

repeal

P(S2);

揀塑料瓶

V(S1);

untilfalse;

end

I

coend.

4.桌上有一只空盤子，允許存放一只水果。爸爸可向盤中放蘋果和桔子，兒子專等看取盤

中的桔子然后吃掉，女兒專等著取盤中的蘋果然后吃掉。規(guī)定盤子一次只能放一只水果，盤

子中水果沒有被取走時(shí)，爸爸不可放新水果；盤子中沒有水果時(shí)，女兒和兒子來取水果時(shí)將

需等待。請用信號量和P、V原語實(shí)現(xiàn)爸爸、兒子、女兒3個(gè)并發(fā)進(jìn)程的同步。

答：

設(shè)置3個(gè)信號量：

intS=l;〃盤子是否為空，開始為空

iniSa=(V/盤子是否有蘋果

intSb=O;//盤子是否有桔子

Cobegin

Father()

(

While(l)

(

P(S);

水果放入盤中；

If(放入的是桔子)V(Sb);

ElseV(Sa);

I

Son()

(

While(l)

(

P(Sb);

從盤中取出桔子；

V(S);

吃桔子；

Daughter()

Whiled)

(

P(Sa);

從盤中取出蘋果；

V(S);

吃蘋果：

}

)

Coend

5、內(nèi)存中有一組緩沖區(qū)被多個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)程、多個(gè)消費(fèi)者進(jìn)程共享使用，總共能存放10個(gè)數(shù)

據(jù)，生產(chǎn)者進(jìn)程把生成的數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)，消費(fèi)者進(jìn)程從緩沖區(qū)中取出數(shù)據(jù)使用。緩沖區(qū)滿

時(shí)生產(chǎn)者進(jìn)程就停止將數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)，緩沖區(qū)空時(shí)消費(fèi)者進(jìn)程停止取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的存入和

取出不能同時(shí)進(jìn)行，試用信號量及P、V操作來實(shí)現(xiàn)該方案。

答：

semaphoremutex,empty,full;

mutcx=l;〃互斥信號量

empty=1();〃生產(chǎn)者進(jìn)程的同步信號量

full=0;〃消費(fèi)者進(jìn)程的同步信號量

cobegin

processPi〃生產(chǎn)者進(jìn)程

(

while(1){

生產(chǎn)數(shù)據(jù)X；

P(empty)〃看看是否還有空間可放

P(mutex);〃互斥使用

放入；

V(full);///增1(可能喚醒一個(gè)消費(fèi)者)

V(mutex);

I

}

processCj〃消費(fèi)者進(jìn)程

(

while(1){

P(full)〃看看是否有數(shù)據(jù)

P(mutex);〃互斥使用

取出；

V(cmtpy);〃增1(可能喚醒一個(gè)生產(chǎn)者)

V(mutex);

1

)

coend

6、假定系統(tǒng)有三個(gè)并發(fā)進(jìn)程read,move和print共享緩沖器BI和B2。進(jìn)程read負(fù)責(zé)從輸

入設(shè)備上讀信息，每讀出一個(gè)記錄后把它存放到緩沖器B1中。進(jìn)程move從緩沖器B1中

取出一記錄，加工后存入緩沖器B2o進(jìn)程print將B2中的記錄取出打印輸出。緩沖器BI

和B2每次只能存放一個(gè)記錄。要求三個(gè)進(jìn)程協(xié)調(diào)完成任務(wù)，使打印出來的與讀入的記錄的

個(gè)數(shù)，次序完全一樣。請用信號量和P、V操作，寫出它們的并發(fā)程序。

答：

beginSR.SMI,SM2,SP:semaphore;

Bl,B2:record;

SR:=1;SMl:=0;SM2:=l;SP:=0

cobcgin

processread

X:record;

beginR:(接收來自輸入設(shè)備上一個(gè)記錄)

X:二接收的一個(gè)記錄；

P(SR)；

B1:=X;

V(SM1);

gotoR;

end;

Processmove

Y:record;

begin

M:P(SM1);

Y:=B1;

V(SR)

加工Y

P(SM2)；

B2:=Y;

V(SP);

gotoM;

end;

Processprint

Z:record;

begin

P:P(SP);

Z:=B2;

V(SM2)

打印Z

gotoP;

end;

coend;

end;

7、用銀行家算法避免系統(tǒng)死鎖:

進(jìn)程已占有資源數(shù)最大需求數(shù)

ABCDABCD

P130114111

P201000212

P311104210

P411011111

P500002110

當(dāng)前系統(tǒng)資源總鼠為A類6個(gè)、B類3個(gè)、C類個(gè)4、D類2個(gè)。

(1)系統(tǒng)是否安全？請分析說明理由。

(2)若進(jìn)程B請求(00,1,0),可否立即分配?請分析說明理由。

答：

(1)

由已知條件可得Need和Avaiable矩陣如下：

進(jìn)程分配矩陣尚需矩陣(Need)可用資源數(shù)向量(Avaiable)

P1301111001020

P201000112

P311103100

P411010010

P500002110

利用銀行家算法對此時(shí)刻的資源分配情況進(jìn)行分析如下表:

進(jìn)程WorkNeedAllccationWork+AllocationFinish

P410200010110I2121true

P12121110030115132true

P25132011201005232true

P35232310011106342true

P56342211000006342true

從上述分析可知，存在一個(gè)安全序列D,A,B,C,E,(答案不唯一)，故當(dāng)前系統(tǒng)是

否安全的。

(2)若進(jìn)程B請求試分配并修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，則系統(tǒng)狀態(tài)變?yōu)?

進(jìn)程分配矩陣尚需矩陣(Need)可用資源數(shù)向量(Avaiable)

Pl301111001010

P201100102

P311103100

P411010010

P500002110

利用銀行家算法對此時(shí)刻的資源分配情況進(jìn)行分析如下表:

進(jìn)程WorkNeedAllocationWork+AllocationFinish

P41010001011012111true

P12111110030115122true

P25122010201105232true

P35232310011106342(rue

P56342211000006342true

從上述分析可知，存在安全序列D,A,B,C,E,(答案不唯一)故系統(tǒng)仍是否安全的，

因此可以立即分配。

8、假定系統(tǒng)中有五個(gè)進(jìn)程｛PO、PI、P2、P3、P4｝和三種類型資源｛A、B、C｝,A、B、C

資源的總數(shù)量分別為10、5、7。各進(jìn)程的最大需求、T0時(shí)刻資源分配情況如卜所示。

資源最大需求量已分配資源量

進(jìn)程ABCABC

P0753010

P1322200

P2902302

P3222211

P4433002

(1)T0時(shí)刻是否安全？若安全，請說明理由，并給出一個(gè)可能的安全序列。若不安全，請

說明理由。

(2)若接下來P4繼續(xù)請求資源(3,2,1),則系統(tǒng)是否允許并響應(yīng)該請求？若允許，請說明理

由，并給出一個(gè)可能的安全序列。若不允許，請說明理由。

答：

(1)T0時(shí)刻是安全的。因?yàn)榇藭r(shí)，系統(tǒng)中的剩余資源量為(332)。此時(shí)，可以滿足P1或

P3的全部剩余資源請求。假設(shè)先滿足P1的請求，則P1運(yùn)行結(jié)束后，將資源返還操

作系統(tǒng)，則系統(tǒng)中的剩余資源量為(532)。此時(shí)，可以滿足P3或P4的要求。假設(shè)接

下來先滿足P3的要求，則P3運(yùn)行結(jié)束后，將資源返還操作系統(tǒng)，則系統(tǒng)中的索.余資

源量為(7,4,3)。此時(shí)，將可?以滿足P0或P2或P4的任意一個(gè)的資源請求。無論分配給

誰，都不會發(fā)生死鎖。于是，安全序列為Pl、P3、(后面的進(jìn)程順序任意)。當(dāng)然，

還能形成其它安全序列——Pl、P4、P3、(后面的進(jìn)程順序任意)；P3、P1、(后面的

進(jìn)程順序任意)；P3>P4、Pl、(后面的進(jìn)程順序任意)。

(2)系統(tǒng)可以允許該請求。因?yàn)楫?dāng)將P4所需資源分配哈P4后，系統(tǒng)剩余資源為(0,1,1)。

此時(shí)，剩余資源僅能滿足P3的所有資源請求。假設(shè)將資源分配給P3,則當(dāng)P3運(yùn)行

結(jié)束后，將資源返還操作系統(tǒng)，則系統(tǒng)中的剩余資源量為(2,2,2),可以滿足P1或P4

的剩余資源請求。于是，假設(shè)把資源分配給P1,則當(dāng)P1運(yùn)行結(jié)束并歸還資源后，系

統(tǒng)剩余資源量為(4,2,2)；然后，再滿足P4,把資源分配給P4,則當(dāng)P4運(yùn)行結(jié)束并歸

還資源后，系統(tǒng)剩余資源量為(7,4,5)；此時(shí)，將可以滿足P0或P2或P4的任意一個(gè)的

資源請求。無論分配給誰，都不會發(fā)生死鎖。于是，安全序列為P3、Pl>P4、P0、

P2和P3、Pl、P4、P2、POo當(dāng)然，還能形成其它安全序列——P3、P4、Pl、PO、P2

和P3、P4、Pl、P2、POo

第3章存儲管理習(xí)題

1.1選擇題

1、需要將整個(gè)進(jìn)程放在連續(xù)內(nèi)存空間的存儲管理方式是(A)0

A.分區(qū)存儲管理B.貝式存儲管埋

C.段式存儲管理D.段頁式存儲管理

2、解決內(nèi)存碎片問題較好的存儲器管理方式是（B）。

A.可變分區(qū)B.分頁管理

C.分段管理D.單一連續(xù)分配

3、采用（B）不會產(chǎn)生內(nèi)部碎片（即“內(nèi)零頭”）。

A.分頁式存儲管理B.分段式存儲管理

C.固定分區(qū)式存儲管理D.段頁式存儲管理

4、操作系統(tǒng)采用分頁式存儲管理方式，要求（B）。

A.每個(gè)進(jìn)程擁有?張頁表，且進(jìn)程的頁表駐留在內(nèi)存中。

B.每個(gè)進(jìn)程擁有一張頁表，但只要執(zhí)行進(jìn)程的頁表駐留在內(nèi)存中，其他進(jìn)程的頁表不

必駐留在內(nèi)存中。

C.所有進(jìn)程共享一張頁表，以節(jié)約有限的內(nèi)存空間，但頁表必須駐留在內(nèi)存中。

D.所有進(jìn)程共享一張頁表，只有頁表中當(dāng)前使用的頁面必須駐留在內(nèi)存中，以最大限

度地節(jié)約有限的內(nèi)存空間。

5、在分頁式存儲管理系統(tǒng)中，每個(gè)頁表的表項(xiàng)實(shí)際上是用于實(shí)現(xiàn)（C）。

A.訪問輔存單元B.靜態(tài)重定位

C.動(dòng)態(tài)重定位D.裝載程序

6、設(shè)有8頁的邏輯空間，每頁有1024B,它們被映射到32塊的物理存儲區(qū)中。那么，邏輯

地址的有效位是（C）,物理地址至少是（C）位。

A.10、11B.12、14

C.13、15D.14、16

7、一個(gè)分頁存儲管理系統(tǒng)中，地址長度為32位，其中頁號占8位，則頁表長度是（A）。

A.2的8次方字節(jié)B.2的16次方字節(jié)

C.2的24次方字節(jié)D.2的32次方字節(jié)

8、某頁式管理系統(tǒng)中，地址寄存器的低9位表示頁內(nèi)地址，則頁面大小為（B）。

A.1024字節(jié)B.512字節(jié)

C.1024K字節(jié)D.512K字節(jié)

9、分段式存儲管理系統(tǒng)中,若地址用24位表示，其中8位表示段號，則允許每段的最大長

度是（B）。

A.2的24次方字節(jié)B.2的16次方字節(jié)

C.2的8次方字節(jié)D.2的32次方字節(jié)

10、虛擬存儲管理機(jī)制的理論基礎(chǔ)是程序的（A）原理。

A.局部性B.全局性

C.動(dòng)態(tài)性D.虛擬性

II、虛擬存儲系統(tǒng)能夠提供容量很大的虛擬空間，但大小有一定范圍，受到（C）限制。

A.內(nèi)存容量不足B.交換信息的大小

C.CPU地址表示范圍D.CPU時(shí)鐘頻率

12、虛擬存儲器最基本的特征是（A）o

A.從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存容量B.提高內(nèi)存利用率

C.駐留性D.固定性

13、一般來說，分配的內(nèi)存頁框數(shù)越多，缺頁中斷率越低，但是以下（D）頁面置換算法

存在異?，F(xiàn)象：對于某些進(jìn)程分配的內(nèi)存越多缺頁中斷率反而越高。

A.LRUB.OPT

C.LFUD.FIFO

1.2填空題

1、影響缺頁中斷率的因素有（頁框大?。ⅲǚ峙涞捻摽驍?shù)）、頁面置換算法和程序

本身特性。

2、為了縮短地址轉(zhuǎn)換時(shí)間，操作系統(tǒng)將訪問頻繁的少量頁表項(xiàng)存放到稱為（相聯(lián)存儲揩）

的高速寄存器組中，構(gòu)成一張（快表）。

3、在頁式存儲管理系統(tǒng)中，頁面大小為4KB,某進(jìn)程的0、I、2、3頁分別存放在3、5、4、

2號頁框中，則其邏借地址1A3F（H）所在頁框號為（5），轉(zhuǎn)換所得物理地址為（5A3F）

（H）o

4、分頁式存儲管理系統(tǒng)中，地址寄存器長度為24位，其中頁號占14位，則內(nèi)存的分塊大

小應(yīng)該是（2,0）字節(jié)，

5、在沒有快表的情況下，在分頁存儲管理系統(tǒng)中，每訪問一次數(shù)據(jù)，至少要訪問（2）

次內(nèi)存。

6、分段式存儲管理系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程建立一張段映射表，即段表。每一段在表中占有一個(gè)表

項(xiàng)，其中記錄該段在內(nèi)存中的（起始地址）和段的長度。

7、程序局部性原理可總結(jié)為以下三點(diǎn)：（時(shí)間局部性）、（空間局部性）和順序局部

性。

8、在作業(yè)裝入內(nèi)存時(shí)進(jìn)行地址變換的方式稱為（靜態(tài)）地址重定位，而在作業(yè)執(zhí)行期

間，當(dāng)訪問到指令或數(shù)據(jù)時(shí)才進(jìn)行地址變換的方式稱為（動(dòng)態(tài)）地址重定位。

9、在虛擬段式存儲管理中，若邏輯地址的段內(nèi)地址大于段表中該段的段長，則發(fā)生（地址

越界）中斷。

1.3簡答題

I、給定段表如下:

段號段首址段長

0200400

12300300

2800100

31300580

4

給定地址為段號和位移：1）[1,10],2）[2,150]、3）[4,40],試求出對應(yīng)的內(nèi)

存物理地址。

答：

1）lb10J對應(yīng)的內(nèi)存物理地址是2310

2）[2,1501對應(yīng)的內(nèi)存物理地址是越界

3）[4,40J缺段中斷

2、在一個(gè)分頁虛擬存儲管理系統(tǒng)中，用戶編程空間32個(gè)頁，頁長IKB,內(nèi)存為16KB,如

果用戶程序有10頁長，若己知虛頁0、1、2、3,已分到頁框8、7、4、10,請將虛地址

0AC5H和IAC5H轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的物理地址。

答：

虛地址0AC5H=0000101011000101

映射到物理頁框第4頁。

對應(yīng)的物理地址為00DI001011000101=12C5H

虛地址lAC5H=0001101011000101

頁表中尚未有分配的頁框，此時(shí)引發(fā)缺頁中斷，由系統(tǒng)另行分配頁框。

3、請描述存儲保護(hù)和地址越界中斷機(jī)制。

答：

?存儲保護(hù)：為多個(gè)程序共享內(nèi)存提供保障，使在內(nèi)存中的各道程序，只能訪問它自己的

區(qū)域，避免各道程序間相互干擾，特別是當(dāng)一道程序發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，不致于影響其他程序

的運(yùn)行，通常由硬件完成保護(hù)功能，由軟件輔助實(shí)現(xiàn)。

?地址越界中斷：每個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的進(jìn)程空間，如果一個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的地

址在其地址空間之外，則發(fā)生地址越界。即當(dāng)程序要訪問某個(gè)內(nèi)存單元時(shí)，由硬件檢查

是否允許，如果允許則執(zhí)行，否則產(chǎn)生地址越界中斷，由操作系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)處理

3、什么是覆蓋？什么是交換？覆蓋和交換的區(qū)別是什么？

答：

?覆蓋：將程序劃分成若「個(gè)功能上相對獨(dú)立的程序段，按照程序的邏輯結(jié)構(gòu)讓那些不會

同時(shí)執(zhí)行的程序段共享同一個(gè)內(nèi)存區(qū)的內(nèi)存擴(kuò)充技術(shù)。

?交換：先將內(nèi)存某部分的程序或數(shù)據(jù)寫入外存交換區(qū)，再從外存交換區(qū)中調(diào)入指定的程

序或數(shù)據(jù)到內(nèi)存中來，并讓其執(zhí)行的一種內(nèi)存擴(kuò)充技術(shù)。

?與覆蓋技術(shù)相比，交換不要求程序員給出程序段之間的覆蓋結(jié)構(gòu)，而且，交換主要在進(jìn)

程或作業(yè)之間進(jìn)行，而覆蓋則主要在同一個(gè)作業(yè)或同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)進(jìn)行。

4、在分頁式存儲管理系統(tǒng)中，為什么常既有頁表，又有快表？

答：

?在分頁式存儲管理中，當(dāng)CPU執(zhí)行到某條指令、要對內(nèi)存中的某一地址訪問時(shí)，苜先

要根據(jù)相對地址去查頁表（訪問一次內(nèi)存），然后獲取絕對地址去真正執(zhí)行指令（第二

次訪問內(nèi)存）。

?為了提高相對地址到絕對地址的變換速度，用存儲于高速相聯(lián)存儲器的塊表來代替部分

頁表。這時(shí)地址轉(zhuǎn)換是以并行的方式進(jìn)行，這樣做無疑比僅查內(nèi)存中的頁表要快得多。

但是，相聯(lián)存儲器的成本較高，由它來存儲整個(gè)頁表是不可取的?？紤]到程序局部性原

理，實(shí)際系統(tǒng)中總是一方面采用內(nèi)存頁表、另一方面用快表來共同完成地址的變換工作。

5、請簡述引入快表后的分頁式存儲管理系統(tǒng)的地址變換過程。

答：

?地址變換機(jī)構(gòu)自動(dòng)將頁號與快表中的所有頁號進(jìn)行并行比較，若其中有與此匹配的頁

號，則取出該頁對應(yīng)的頁框號，與頁內(nèi)地址拼接形成物理地址。

?若頁號不在快表中，則再到內(nèi)存頁表中取出物理塊號，與頁內(nèi)地址拼接形成物理地址。

?同時(shí)還應(yīng)將這次查到的頁表項(xiàng)存入快表中，若快表已滿，則必須按某種原則淘汰一個(gè)表

項(xiàng)以騰出位置。

6、分別簡述虛擬內(nèi)存和虛擬設(shè)備技術(shù)。

答：

?虛擬內(nèi)存：把有限的內(nèi)存容量變得無限大，用戶在運(yùn)行遠(yuǎn)大于實(shí)際內(nèi)存容量的程序時(shí)，

不會發(fā)生內(nèi)存不夠的錯(cuò)誤。也就是說，用戶所運(yùn)行的程序大小與實(shí)際內(nèi)存容量無關(guān)。

?虛擬設(shè)備：通過虛擬技術(shù)把一臺物理I/O設(shè)備虛擬為多臺邏輯上的I/O設(shè)備供多個(gè)用戶

使用，每個(gè)用戶可以占用一臺邏輯上的I/O設(shè)備，實(shí)現(xiàn)I/O設(shè)備的共享。

7、動(dòng)態(tài)分區(qū)管理中查找空閑區(qū)的算法有哪些？

答：

?首次適應(yīng)算法（firstfit）。首次適應(yīng)算法乂稱最先適應(yīng)算法，該算法要求空閑區(qū)按地址

大小遞增的次序排列。在進(jìn)行內(nèi)存分配時(shí)，從未分配區(qū)表（或空閑區(qū)鏈）開始位置順序

查找，直到找到第一個(gè)能滿足其大小要求的空閑區(qū)為止。

?循環(huán)首次適應(yīng)算法（nextfit）o循環(huán)首次適應(yīng)算法又稱下次適應(yīng)算法，它是首次適應(yīng)算

法的變形。該算法是從上次找到的空閑區(qū)的下一個(gè)空閑區(qū)開始杳找，直到找到第一個(gè)能

滿足其大小要求的空汨區(qū)為止。

?最佳適應(yīng)算法（bestfit）o最佳適應(yīng)算法要求空閑區(qū)按容最大小遞增的次序排列。在進(jìn)

行內(nèi)存分配時(shí)，從未分配區(qū)表（或空閑區(qū)鏈）開始位置順序查找，直到找到第一個(gè)能滿

足其大小要求的空閑區(qū)為止。

?最壞適應(yīng)算法（worsifil）。最壞適應(yīng)算法要求空閑區(qū)按容量大小遞減的次序排列。在進(jìn)

行內(nèi)存分配時(shí)，先檢查未分配區(qū)表（或空閑區(qū)鏈）中的第一個(gè)空閑區(qū)，若第一個(gè)空閑區(qū)

小丁作業(yè)所要求的大小，則分配失敗；否則從該空閑區(qū)中劃出與作業(yè)大小相等的一塊內(nèi)

存空間分配給請求者，余下的空閑區(qū)仍然留在未分配區(qū)表（或空閑區(qū)鏈）中。

1.4解答題

I、分頁存儲管理系統(tǒng)中，假設(shè)某進(jìn)程的頁表內(nèi)容如下表所示。

頁面號頁框號中斷位

0101HI

1——0

2254HI

頁面大小為4KB,一次內(nèi)存的訪問時(shí)間是100ns,一次快表的訪問時(shí)間是10ns,處理一次缺

頁的平均時(shí)間為lO^ns（己含更新快表和頁表的時(shí)間），分配給該進(jìn)程的物理塊數(shù)固定為2,

采用最近最少使用置換算法（LRU）和局部淘汰策略。假設(shè)①快表初始為空；②地址轉(zhuǎn)換時(shí)

先訪問快表，若快表未命中，再訪問頁表（忽略訪問頁表之后的快表更新時(shí)間）：③中斷位

為0表示頁面不在內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁中斷，缺頁中斷處理后可以直接讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，而不

需再次查詢快表或頁表。設(shè)有虛地址訪問序列2362H、1565H、25A5H。

（1）依次訪問上述三個(gè)虛地址，各需多少時(shí)間？

（2）基于上述訪問序列，虛地址1565H的物理地址是多少？

答：

（1）分別是210ns,1（）8於，H0nso

（2）形成的物理地址是101565Ho

2、請求分頁系統(tǒng)中，設(shè)某進(jìn)程共有9個(gè)頁，分配給該進(jìn)程的內(nèi)存塊數(shù)為5,進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，

實(shí)際訪問頁面的次序是0，1,2,3,4,5,0,2,I,8,5,2,7,6,0,I,2。

（1）采用FIFO頁面置換算法，列出其頁面置換次序和缺頁中斷次數(shù)，以及最后留駐內(nèi)存

的頁號順序。

（2）采用LRU頁面置換算法，列出其頁面置換次序和缺頁中斷次數(shù)，以及最后留駐內(nèi)存的

頁號順序。

答：

（1）采用FIFO頁面置換算法

訪問序列01234502185276012

內(nèi)存塊100000555555577777

內(nèi)存塊