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0《操作系統(tǒng)》課程復(fù)習(xí)資料一、單項(xiàng)選擇題：1.若信號(hào)量 S 的初值為 3，當(dāng)前值為-1，則等待進(jìn)程的個(gè)數(shù)為 [ B ]A.2 B.1 C.3 D.02.采用段式存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，若地址用 24 位表示，其中 8 位段號(hào)，則允許每段的最大長(zhǎng)度為[ C ]A.2 的 24 次方 B.2 的 16 次方 C.2 的 8 次方 D.2 的 32 次方3.文件系統(tǒng)的按名存取主要是通過(guò)（ ）實(shí)現(xiàn)的。 [ B ]A.存儲(chǔ)空間管理 B.目錄管理 C.文件安全性管理 D.文件讀寫(xiě)管理4.下面的敘述中，正確的是 [ B ]A.線(xiàn)程是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位B.引入線(xiàn)程可提高程序并發(fā)執(zhí)行的程度，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率C.線(xiàn)程的引入增加了程序執(zhí)行時(shí)間的時(shí)空開(kāi)銷(xiāo) D.一個(gè)進(jìn)程一定包含多個(gè)線(xiàn)程5.在分頁(yè)存儲(chǔ)管理中，主存的分配是 [ A ]A.以物理塊為單位 B.以作業(yè)大小為單位 C.以物理段為單位 D.以邏輯記錄大小為單位6.操作系統(tǒng)對(duì)文件實(shí)行統(tǒng)一管理，最基本的是為用戶(hù)提供（ ）功能。 [ A ]A.按名存取 B.文件共享 C.文件保護(hù) D.提高文件的存取速度7.在下面的敘述中，正確的是 [ D ]A.同一進(jìn)程的線(xiàn)程可并發(fā)執(zhí)行，不同進(jìn)程的線(xiàn)程只能串行執(zhí)行B.同一進(jìn)程的線(xiàn)程只能串行執(zhí)行，不同進(jìn)程的線(xiàn)程可以并發(fā)執(zhí)行C.同一進(jìn)程或不同進(jìn)程內(nèi)的線(xiàn)程都只能串行執(zhí)行D.同一進(jìn)程或不同進(jìn)程內(nèi)的線(xiàn)程都可以并發(fā)執(zhí)行8.在有文件隨機(jī)存取需求和長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的情況下，宜選擇以下（ ）方式的文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。 [ A ]A.索引分配 B.連續(xù)分配 C.鏈接分配 D.都不對(duì)9.通道是一種 [ C ]A.I/O 端口 B.數(shù)據(jù)通道 C.I/O 專(zhuān)用處理器 D.軟件工具10.若磁盤(pán)柱面請(qǐng)求按到達(dá)時(shí)間順序分別是 55、39、18、90、160，磁頭初始處于 100 柱面，移臂方向?yàn)橄虼诺捞?hào)增加方向，則最短尋道時(shí)間調(diào)度算法下柱面訪(fǎng)問(wèn)次序是 [ B ]A.55、39、18、90、160 B.90、55、39、18、160C.160、90、55、39、18 D.160、18、39、55、90二、判斷題：1.文件系統(tǒng)采用混合索引分配方式時(shí)，設(shè)塊長(zhǎng)為 512 字節(jié)，每個(gè)塊號(hào)長(zhǎng)度為 2 字節(jié)，則采用二級(jí)索引可尋址的最大文件長(zhǎng)度為 256*256 字節(jié)。 [ √ ]2.在有線(xiàn)程的操作系統(tǒng)內(nèi)，線(xiàn)程是資源分配的基本單位。 [ × ]3.在有線(xiàn)程的操作系統(tǒng)內(nèi)，線(xiàn)程是處理器調(diào)度的基本單位。 [ √ ]4.在分頁(yè)存儲(chǔ)管理中，作業(yè)的頁(yè)面大小和內(nèi)存物理塊大小相同。 [ √ ]5.如果信號(hào)量 S 的當(dāng)前值為-5，則表示系統(tǒng)中共有 5 個(gè)進(jìn)程在等待 S。 [ √ ]6.采用三級(jí)索引的文件系統(tǒng)，存取一塊盤(pán)塊信息最多要訪(fǎng)問(wèn) 4 次磁盤(pán)。 [ √ ]7.設(shè)備獨(dú)立性是指設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。 [ × ]8.操作系統(tǒng)以程序?yàn)閱挝环峙湎到y(tǒng)資源。 [ × ]9.對(duì)臨界資源應(yīng)采用互斥訪(fǎng)問(wèn)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)共享。 [ √ ]三、名詞解釋1.抖動(dòng) 2.同步 3.文件的邏輯結(jié)構(gòu) 4.并發(fā) 5.動(dòng)態(tài)重定位6.文件的物理結(jié)構(gòu) 7.靜態(tài)重定位 8.臨界區(qū) 9.進(jìn)程控制塊 PCB 10.固定分區(qū)分配11.邏輯地址 12.進(jìn)程的異步性 13.作業(yè)調(diào)度 14.死鎖1四、簡(jiǎn)述題：1.操作系統(tǒng)具有哪些基本特征？ 2.簡(jiǎn)述并發(fā)進(jìn)程同步機(jī)制設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的四個(gè)原則。3.簡(jiǎn)要說(shuō)明處理機(jī)的三級(jí)調(diào)度。 4.Spooling 技術(shù)如何使一臺(tái)打印機(jī)虛擬成多臺(tái)打印機(jī)？5.簡(jiǎn)述請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)的基本思想。6.簡(jiǎn)述引入緩沖技術(shù)的原因。 7.死鎖的 4 個(gè)必要條件是什么？8.I/O 系統(tǒng)一般分為幾層，各層都負(fù)責(zé)什么工作？9.動(dòng)態(tài)（可變）分區(qū)管理技術(shù)中，當(dāng)進(jìn)程釋放其所占內(nèi)存分區(qū)時(shí)，操作系統(tǒng)要進(jìn)行內(nèi)存分區(qū)回收工作，將回收區(qū)插入空閑分區(qū)表（鏈）并進(jìn)行空閑分區(qū)表（鏈）的修改。請(qǐng)簡(jiǎn)述內(nèi)存分區(qū)回收時(shí)可能出現(xiàn)的幾種情況以及該如何修改內(nèi)存空閑分區(qū)表（鏈） 。 （假設(shè)空閑分區(qū)表按地址從低到高順序排列）10.如何理解操作系統(tǒng)是虛擬機(jī)？ 11.如何理解進(jìn)程與程序的區(qū)別與聯(lián)系？12.分析常用幾種文件物理結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)？五、綜合題：1.設(shè)文件索引節(jié)點(diǎn)中有 7 個(gè)地址項(xiàng)，其中 4 個(gè)地址項(xiàng)是直接地址索引，2 個(gè)地址項(xiàng)是一級(jí)間接地址索引，1 個(gè)地址項(xiàng)是二級(jí)間接地址索引，每個(gè)地址項(xiàng)大小為 4 字節(jié)。若磁盤(pán)索引塊和磁盤(pán)數(shù)據(jù)塊大小均為256 字節(jié)，則可表示的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是多少。2.有 3 個(gè)并發(fā)進(jìn)程 R、M、P，它們共享同一緩沖區(qū)。進(jìn)程 R 負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備讀信息，每讀入一個(gè)記錄后，就把它放進(jìn)緩沖區(qū)中；進(jìn)程 M 在緩沖區(qū)中加工讀入的數(shù)據(jù)；進(jìn)程 P 把加工后的記錄打印輸出。讀入的記錄經(jīng)過(guò)加工輸出后，緩沖區(qū)又可以存放下一個(gè)記錄。3.某操作系統(tǒng)采用可變分區(qū)分配存儲(chǔ)管理方法，用戶(hù)區(qū)為 512K 且始值為 100，用空閑分區(qū)表管理空閑分區(qū)。若分配時(shí)采用分配空閑區(qū)低地址部分的方案，其初始時(shí)用戶(hù)區(qū)的 512K 空間空閑，對(duì)下述申請(qǐng)序列：申請(qǐng) 300K，申請(qǐng) 100K，釋放 300K，申請(qǐng) 150K，釋放 100K。請(qǐng)回答：采用首次適應(yīng)算法，主存最后有哪些空閑塊(給出始址,大小)？畫(huà)出主存空閑區(qū)變化圖。4.設(shè)有一頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，向用戶(hù)提供的邏輯地址空間最大為 16 頁(yè)，每頁(yè)大小 2048 字節(jié)，內(nèi)存總共有 8 個(gè)存儲(chǔ)塊。試問(wèn)邏輯地址至少應(yīng)為多少位？?jī)?nèi)存空間有多大？5.三個(gè)進(jìn)程 P1、P2、P3 互斥使用一個(gè)共享緩沖區(qū)。P1 每次生成一個(gè)正整數(shù)送入緩沖區(qū)；P2 每次用從緩沖區(qū)中取出一個(gè)奇數(shù)；P3 每次從緩沖區(qū)中取出一個(gè)偶數(shù)。請(qǐng)用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)這三個(gè)進(jìn)程的同步與互斥活動(dòng)，并說(shuō)明所定義的信號(hào)量的含義。要求：用偽代碼描述。 （其中生成一個(gè)正整數(shù)用 produce（）表示；將數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)用 put()表示，取出一個(gè)奇數(shù)用 getodd()表示，取出一個(gè)偶數(shù)用 geteven()表示）6.若遞交給磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序的磁盤(pán)柱面請(qǐng)求按到達(dá)時(shí)間順序分別是55、58、39、18、90、160、150、38、184，設(shè)磁頭初始處于 100 柱面，移臂方向?yàn)橄虼诺捞?hào)增加方向移動(dòng)。請(qǐng)給出最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法和電梯調(diào)度算法的平均尋道長(zhǎng)度。7.假定某頁(yè)式系統(tǒng)，主存為 64KB，分成 16 塊，塊號(hào)為 0~15。設(shè)某作業(yè)有 4 頁(yè)，其頁(yè)號(hào)為 0，1，2，3，被分別裝入主存的 2，4，1，6 塊。試問(wèn)：（1）寫(xiě)出該作業(yè)每一頁(yè)在主存中的起始地址。（2）邏輯地址用[頁(yè)號(hào)、頁(yè)內(nèi)偏移]的形式給出，則邏輯地址[0,100],[1,50]相應(yīng)的內(nèi)存地址分別是多少。8.設(shè)系統(tǒng)中有 5 個(gè)進(jìn)程{P0，P1，P2，P3，P4}和 3 類(lèi)資源{A，B，C}，各類(lèi)資源總數(shù)分別為 10、5、7，2在 T0 時(shí)刻的資源分配情況如下表所示： 請(qǐng)問(wèn)：P1 發(fā)出請(qǐng)求向量 Request1（1，0，2） ，分析系統(tǒng)是否可同意請(qǐng)求。9.在一個(gè)請(qǐng)求頁(yè)式系統(tǒng)中，假如一個(gè)作業(yè)的頁(yè)面需求走向?yàn)?5，1，2，3，4，5，3，4，1，分配給該作業(yè)的物理塊數(shù) M 為 3（初始為空，第一次缺頁(yè)即算缺頁(yè)次數(shù)） 。計(jì)算 FIFO、LRU 兩種頁(yè)面置換算法下，在訪(fǎng)問(wèn)過(guò)程中所發(fā)生的缺頁(yè)次數(shù)和缺頁(yè)率。10.單道作業(yè)系統(tǒng)，有 5 個(gè)作業(yè) A，B，C，D，E 幾乎同時(shí)到達(dá)，預(yù)計(jì)它們的運(yùn)行時(shí)間為 10，6，2，4，8 min，其優(yōu)先級(jí)分別為 3，5，2，1，4，這里 5 為最高優(yōu)先級(jí)。要求：分別采用：（1）先來(lái)先服務(wù)算法（按 A，B，C，D，E） ；（2）優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法；（3）時(shí)間片調(diào)度算法（時(shí)間片為 2min） 。求平均周轉(zhuǎn)時(shí)間分別是多少？3《操作系統(tǒng)》課程復(fù)習(xí)參考答案一、單項(xiàng)選擇題：1.B 2.C 3.B 4.B 5.A 6.A 7.D 8.A 9.C 10.B二、判斷題：1.√ 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.√ 7.× 8.× 9.√三、名詞解釋?zhuān)?.抖動(dòng)：在頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理技術(shù)中，剛被調(diào)出內(nèi)存的頁(yè)面又立即要用，需要調(diào)入內(nèi)存，而剛被調(diào)入不就又要被調(diào)出，系統(tǒng)內(nèi)這種頁(yè)面頻繁換進(jìn)/換出的現(xiàn)象稱(chēng)為抖動(dòng)。2.同步：異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程，因直接制約而互相發(fā)送消息而進(jìn)行互相合作、互相等待，使得各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過(guò)程稱(chēng)為進(jìn)程間的同步3.文件的邏輯結(jié)構(gòu)：用戶(hù)看到的文件的組織方式。4.并發(fā)：并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生5.動(dòng)態(tài)重定位：動(dòng)態(tài)重定位是在程序執(zhí)行過(guò)程中，將要訪(fǎng)問(wèn)的程序或數(shù)據(jù)的邏輯地址轉(zhuǎn)換成內(nèi)存地址，完成重定位工作。6.文件的物理結(jié)構(gòu)：文件的物理結(jié)構(gòu)是指文件在存儲(chǔ)設(shè)備上的存放方法。7.靜態(tài)重定位：地址轉(zhuǎn)換工作，即重定位是在作業(yè)執(zhí)行前集中一次完成的，在作業(yè)執(zhí)行過(guò)程中不再進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換工作8.臨界區(qū)：進(jìn)程中訪(fǎng)問(wèn)臨界資源的那段代碼稱(chēng)為臨界區(qū)9.進(jìn)程控制塊 PCB：操作系統(tǒng)管理和控制進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用以記錄與進(jìn)程相關(guān)信息的，是系統(tǒng)感知進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。10.固定分區(qū)分配：將內(nèi)存劃分為若干個(gè)固定大小的區(qū)域（分區(qū)） ，每個(gè)分區(qū)中裝入一道作業(yè)，允許幾道作業(yè)并發(fā)運(yùn)行。11.邏輯地址：目標(biāo)程序使用的地址單元稱(chēng)為邏輯地址12.進(jìn)程的異步性：進(jìn)程按各自獨(dú)立的、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)13.作業(yè)調(diào)度：指按一定的策略從外存上處于后備狀態(tài)的作業(yè)中選擇一個(gè)或多個(gè)，給它們分配內(nèi)存、I/O設(shè)備等必要資源，并建立相應(yīng)的進(jìn)程，將其插入就緒進(jìn)程隊(duì)列。14.死鎖：多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中因爭(zhēng)奪資源而造成的一種僵局狀態(tài)，若無(wú)外力作用，它們都將無(wú)法再向前推進(jìn)，則稱(chēng)這一組進(jìn)程出現(xiàn)死鎖四、簡(jiǎn)述題：1.答：操作系統(tǒng)的基本特征有：并發(fā)性、共享性、虛擬性和不確定性。并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生；共享性是指系統(tǒng)中硬件和軟件資源可供多個(gè)用戶(hù)程序共同使用；虛擬性是指把一個(gè)物理上的實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)邏輯上的對(duì)應(yīng)物；不確定性是指多道程序環(huán)境中，由于資源等因素的限制，程序是以走走停停的方式運(yùn)行的；系統(tǒng)中的每個(gè)程序何時(shí)執(zhí)行，多個(gè)程序間的執(zhí)行順序以及完成每道程序所需的時(shí)間是不確定的，因而也是不可預(yù)知的。2.答：（1）空閑讓進(jìn)：當(dāng)無(wú)進(jìn)程處于臨界區(qū)時(shí)，表明臨界資源處于空閑狀態(tài)，應(yīng)允許一個(gè)請(qǐng)求進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程立即進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以便有效地利用臨界資源。（2）忙則等待：當(dāng)已有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，表明臨界資源正在被訪(fǎng)問(wèn)，因而其他試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待，以保證對(duì)臨界資源的互斥訪(fǎng)問(wèn)。（3）有限等待：對(duì)要求訪(fǎng)問(wèn)臨界資源的進(jìn)程，應(yīng)保證在有限的時(shí)間內(nèi)能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以免陷入“死鎖”狀態(tài)。4（4）讓權(quán)等待：當(dāng)進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)時(shí)，應(yīng)立即釋放處理機(jī)。3.答：處理機(jī)調(diào)度一般分為 3 級(jí)：作業(yè)調(diào)度，交換調(diào)度，進(jìn)程調(diào)度。其中，作業(yè)調(diào)度從外存的后備隊(duì)列中選擇一批作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存，為它們建立進(jìn)程，這些進(jìn)程被送入就緒隊(duì)列；進(jìn)程調(diào)度根據(jù)一定的調(diào)度算法從就緒隊(duì)列中選出一個(gè)進(jìn)程，并把其狀態(tài)改為運(yùn)行狀態(tài)，把 CPU 分配給它。交換調(diào)度是位于高級(jí)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度之間的一種調(diào)度，為了提高內(nèi)存的利用率，系統(tǒng)將那些暫時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程掛起，當(dāng)內(nèi)存空間寬松時(shí)，通過(guò)交換調(diào)度選擇具備運(yùn)行條件的進(jìn)程，將其喚醒?？傊?，作業(yè)調(diào)度為進(jìn)程活動(dòng)做準(zhǔn)備，而進(jìn)程調(diào)度使進(jìn)程正常活動(dòng)起來(lái)，交換調(diào)度將暫時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程掛起。4.答：將一臺(tái)獨(dú)享打印機(jī)改造為可供多個(gè)用戶(hù)共享的打印機(jī)，是應(yīng)用 Spooling 技術(shù)的典型實(shí)例。具體做法是：系統(tǒng)對(duì)于用戶(hù)的打印輸出，并不真正把打印機(jī)分配給該用戶(hù)進(jìn)程，而是先在輸出井中申請(qǐng)一個(gè)空閑盤(pán)塊區(qū)，并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中；然后為用戶(hù)申請(qǐng)并填寫(xiě)請(qǐng)求打印表，將該表掛到請(qǐng)求打印隊(duì)列上。若打印機(jī)空閑，輸出程序從請(qǐng)求打印隊(duì)首取表，將要打印的數(shù)據(jù)從輸出井傳送到內(nèi)存緩沖區(qū)，再進(jìn)行打印，直到打印隊(duì)列為空。5.答：請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理是在基本分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了請(qǐng)求調(diào)頁(yè)功能、頁(yè)面置換功能從而實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)。在請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理中，作業(yè)運(yùn)行之前，指要求將當(dāng)前需要的一部分頁(yè)面裝入內(nèi)存，便可啟動(dòng)作業(yè)運(yùn)行。在作業(yè)執(zhí)行過(guò)程中，當(dāng)所要訪(fǎng)問(wèn)的頁(yè)面不在內(nèi)存時(shí)再通過(guò)調(diào)頁(yè)功能將其調(diào)入，同時(shí)還可以將通過(guò)置換功能將暫時(shí)不用的頁(yè)面換出到外存上，也便騰出內(nèi)存空間。6.答：引入緩沖技術(shù)是為了緩解 CPU 與 I/O 設(shè)備間速度不匹配的矛盾，提高它們之間的并行性，減少對(duì)CPU 的中斷次數(shù)，放寬 CPU 對(duì)中斷響應(yīng)時(shí)間的要求。緩沖區(qū)的大小一般和盤(pán)塊大小相同，緩沖區(qū)的個(gè)數(shù)可以根據(jù)數(shù)據(jù) I/O 速率和加工處理的速率之間的差異來(lái)確定，可設(shè)置單緩沖、雙緩沖或多緩沖。7.答：（1）互斥條件：進(jìn)程對(duì)所分配到的資源進(jìn)行排他性使用；（2）請(qǐng)求和保持條件：進(jìn)程提出了新的資源請(qǐng)求，但又對(duì)自己已獲得的資源保持不放；（3）不剝奪條件：進(jìn)程已獲得的資源，在未使用完之前，不能被剝奪；（4）環(huán)路等待條件：發(fā)生死鎖時(shí)，存在進(jìn)程-資源的等待鏈。8.答：I/O 系統(tǒng)由用戶(hù)層軟件、設(shè)備獨(dú)立性軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和中斷處理程序組成。用戶(hù)層軟件使用系統(tǒng)調(diào)用接口來(lái)與 I/O 設(shè)備通信。內(nèi)核的設(shè)備獨(dú)立性軟件接收 I/O 請(qǐng)求，然后它又通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與 I/O 設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中調(diào)用相關(guān)的終端處理程序，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序接收上一層的請(qǐng)求，并將邏輯 I/O 的調(diào)用裝轉(zhuǎn)換為對(duì)具體設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)用。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序具體負(fù)責(zé)與設(shè)備有關(guān)的所有交互操作。中斷處理程序用于進(jìn)程上下文切換、讀取設(shè)備狀態(tài)等。9.答：（1）回收區(qū)與插入點(diǎn)的前一個(gè)空閑分區(qū) F1 相鄰接：將回收區(qū)與前一區(qū)合并，不必增加新表項(xiàng)，只需修改 F1 的大小為兩者之和。（2）回收區(qū)與高地址 F2 分區(qū)鄰接：此時(shí)將回收分區(qū)與該分區(qū)合并，回收區(qū)的首地址為新分區(qū)的首地址，大小為兩者之和。（3）回收區(qū)與前后分區(qū) F1 和 F2 都鄰接：將此 3 個(gè)分區(qū)合并，F(xiàn)1（前鄰接區(qū)）的首地址為新分區(qū)的首址，大小為三者之和，取消 F2 表項(xiàng)。（4）回收區(qū)與任何空閑區(qū)都不鄰接：在插入點(diǎn)建立一個(gè)新表項(xiàng)，填寫(xiě)回收區(qū)的首地址和大小。插入到空閑區(qū)表的適當(dāng)位置（后移插入點(diǎn)后的各個(gè)表項(xiàng)）10.答：操作系統(tǒng)為用戶(hù)提供了一種虛擬機(jī)，用戶(hù)不再直接使用硬件機(jī)器（裸機(jī)） ，而是通過(guò)操作系統(tǒng)來(lái)使用和控制計(jì)算機(jī)，從而擁有一個(gè)功能更強(qiáng)，使用更方便的計(jì)算機(jī)，稱(chēng)為虛擬計(jì)算機(jī)。從虛擬機(jī)5的觀(guān)點(diǎn)看，操作系統(tǒng)分成若干層次，每一層完成特定的功能，提供對(duì)上一層的支持，構(gòu)成上一層的運(yùn)行環(huán)境，最內(nèi)層的硬件是整個(gè)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)，操作系統(tǒng)通過(guò)逐個(gè)層次的功能擴(kuò)充，向用戶(hù)提供全套服務(wù)，完成用戶(hù)的作業(yè)要求。11.答：兩者的區(qū)別與聯(lián)系是：（1）進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的概念，程序是靜態(tài)的概念；（2）進(jìn)程具有并發(fā)性和異步性，程序的并發(fā)執(zhí)行是通過(guò)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)的；（3）進(jìn)程是能獨(dú)立運(yùn)行的單位，是一個(gè)系統(tǒng)資源分配、運(yùn)行調(diào)度的基本單位，程序沒(méi)有獨(dú)立性；（4）程序和進(jìn)程沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，一個(gè)進(jìn)程可以順序執(zhí)行多個(gè)程序，一個(gè)程序可由多個(gè)進(jìn)程共用。 （5）進(jìn)程具有生命周期，進(jìn)程的存在是暫時(shí)的，程序的存在是永久的。12.答：（1）順序結(jié)構(gòu)：是一種最簡(jiǎn)單的物理結(jié)構(gòu)，它把邏輯上連續(xù)的文件信息一次存放在連續(xù)編號(hào)的物理塊中。只要知道文件在存儲(chǔ)設(shè)備上的起始地址和文件長(zhǎng)度就能很快地進(jìn)行存取。（2）鏈接結(jié)構(gòu)：將邏輯上連續(xù)的文件分散存放在若干不連續(xù)的物理塊中，每個(gè)物理塊有一個(gè)指針，指向其后續(xù)的物理塊。只要指明文件第一個(gè)塊號(hào)，就可以按鏈指針檢索整個(gè)文件。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是文件長(zhǎng)度容易動(dòng)態(tài)變化，其缺點(diǎn)是不適合隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)。（3）索引結(jié)構(gòu)：將邏輯上連續(xù)的文件存放在若干不連續(xù)的物理塊中，系統(tǒng)為每個(gè)文件建立一張索引表，索引表記錄了文件信息所在的邏輯塊號(hào)。索引表也以文件的的形式存放在磁盤(pán)上，給出索引地址，就可以查找文件與文件邏輯塊號(hào)對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是既適合文件長(zhǎng)度的動(dòng)態(tài)變化，也適合隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)。（4）索引順序結(jié)構(gòu)：索引表每一項(xiàng)在磁盤(pán)上按順序連續(xù)存放物理塊中。五、綜合題：1.答：數(shù)據(jù)塊大小為 256 字節(jié)，每個(gè)地址項(xiàng)大小為 4 字節(jié)，則每個(gè)磁盤(pán)塊最多存儲(chǔ)索引項(xiàng) 256/4=64 個(gè)。4 個(gè)地址項(xiàng)是直接地址索引，可表示的文件最大長(zhǎng)度是 4×256 字節(jié)=1K 字節(jié)2 個(gè)地址項(xiàng)是一級(jí)間接地址索引，可表示的文件最大長(zhǎng)度是（2×64）×256 字節(jié)=32K 字節(jié)1 個(gè)地址項(xiàng)是二級(jí)間接地址索引，可表示的文件最大長(zhǎng)度是（1×64×64）×256=1024K 字節(jié)。所以綜合起來(lái)，７個(gè)地址項(xiàng)全部利用上，可表示的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是 1K+32K+1024K=1057K。2.答：設(shè)置三個(gè)信號(hào)量Emptybuf：對(duì)應(yīng)進(jìn)程 R 要使用的資源，即空緩沖區(qū)，初值為 1Dataprocess：對(duì)應(yīng)進(jìn)程 M 要使用的資源，即待加工的數(shù)據(jù)記錄，初值為 0Dataprint：對(duì)應(yīng)進(jìn)程 P 要使用的資源，即待打印的數(shù)據(jù)記錄，初值為 0算法如下：semaphore emptybuf, dataprocess, dataprint;emptybuf.value=1 , dataprocess.value=dataprint.value=0parbeginprocess R { wait(emptybuf)； 從輸入設(shè)備讀記錄到緩沖區(qū)；signal(dataprocess)；}process M {wait(dataprocess)； 在緩沖區(qū)加工記錄；signal(dataprint.value)；}process P {wait(dataprint.value); 打印記錄；signal(dataprint)；}parend3.答：最后剩余空閑塊大小為 362K。始址為 250。主存空閑區(qū)變化圖如下：64.答：頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中的邏輯地址結(jié)構(gòu)為：頁(yè)號(hào) P+頁(yè)內(nèi)偏移 W。本題設(shè)定每頁(yè)為 2048=211字節(jié)，所以頁(yè)內(nèi)偏移部分地址需要占 11 個(gè)二進(jìn)制位，邏輯地址空間最大為 16 頁(yè)，即邏輯地址空間大小為16×2048B=215B，所以頁(yè)號(hào)部分地址需要占 4 個(gè)二進(jìn)制位，即邏輯地址至少應(yīng)為 15 個(gè)二進(jìn)制位。由于內(nèi)存有 8 個(gè)存儲(chǔ)塊，而存儲(chǔ)塊大小與頁(yè)面大小相等，故內(nèi)存空間大小為 8×2048=214B.5.答：semaphore empty, fullodd, fulleven;item buffer[N]; empty.value=N; fullodd.value=0; fulleven.value=0;parbeginprocess p1{number=produce(); wait(empty);wait(mutex)put();if(number MOD 2 = =1)signal(fullodd);elsesignal(fulleven);signal(mutex);}process p2{wait(fullodd);wait(mutex)getodd();signal(mutex)signal(fullodd）;};process p3{wait(fulleven);wait(mutex)geteven();signal(mutex);signal( fulleven);}Parend6.答：（1）最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法：柱面訪(fǎng)問(wèn)次序：90, 58, 55, 39, 38, 18, 150, 160, 184 7總尋道長(zhǎng)度=（100-90）+（90-58）+（58-55）+（55-19）+（39-38）+（38-18）+（150-18）+（160-150）+（184-160）=248 平均尋道長(zhǎng)度=248/9=27.56 （2）電梯調(diào)度算法：柱面訪(fǎng)問(wèn)次序：150, 160, 184, 90, 58, 55, 39, 38, 18總尋道長(zhǎng)度=（150-100）+（160-150）+（184-160）+（184-90）+（90-58）+（58-55）+（55-39）+（39-38）+（38-18）=250平均尋道長(zhǎng)度=250/9=27.78 7.答：（1）依照題意得頁(yè)表為：頁(yè)號(hào) 塊號(hào)0 21 42 13 6主存為 64KB，分成 16 塊，所以每塊大小為作業(yè) 64KB/16=4KB。所以，該作業(yè)各頁(yè)在內(nèi)存的起始地址如下：第 0 頁(yè)的起始地址為 4KB×2=8KB第 1 頁(yè)的起始地址為 4KB×4=16KB第 2 頁(yè)的起始地址為 4KB×1=4KB第 3 頁(yè)的起始地址為 4KB×6=18KB（2）邏輯地址[0,100]位于 0 號(hào)頁(yè)面，其內(nèi)存地址是 4KB×2+100B=8292B邏輯地址[1,50]位于 1 號(hào)頁(yè)面，其內(nèi)存地址是 4KB×4+50B=16434B8.答：（1）P1 發(fā)出請(qǐng)求向量 Request1（1，0，2） ，按銀行家算法，分析系統(tǒng)是否可同意請(qǐng)求。①Request1(1,0,2)≤Need1(1,2,2) ②Request1(1,0,2)≤Available(3,3,2)③系統(tǒng)先假定可為 P1 分配資源，并修改 Available, Allocation1 和 Need1 向量，由此形成資源變化情況如下表所示。（2）再利用安全性算法檢查此時(shí)系統(tǒng)是否安全。如下表所示。8即存在安全序列{P1,P3,P4,P2,P0}，故系統(tǒng)是安全的，可以立即將 P1 所申請(qǐng)的資源分配給它。9.答：（1）采用 FIFO 頁(yè)面置換算法，對(duì)應(yīng)的頁(yè)面置換情況如下表：頁(yè)面走向 5 1 2 3 4 5 3 4 1物理塊 0 5 5 5 3 3 3 3 3 1物理塊 1 1 1 1 4 4 4 4 4物理塊 2 2 2 2 5 5 5 5缺頁(yè) 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺缺頁(yè) 7 次，缺頁(yè)率為 7/9（2）采用 LRU 頁(yè)面置換算法，對(duì)應(yīng)的頁(yè)面置換情況如下表：頁(yè)面走向 5 1 2 3 4 5 3 4 1物理塊 0 5 5 5 3 3 3 3 3 3物理塊 1 1 1 1 4 4 4 4 4物理塊 2 2 2 2 5 5 5 1缺頁(yè) 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺缺頁(yè) 7 次，缺頁(yè)率為 7/910.答：（1）先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法：作業(yè)調(diào)度順序是 A，B，C，D，E作業(yè)名稱(chēng) 提交時(shí)間 完成時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間A 0 10 10B 0 16 16C 0 18 18D 0 22 22E 0 30 30平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=（10+16+18+22+30）/5=19.2（2）優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法：作業(yè)調(diào)度順序是 D，C，A，E，B作業(yè)名稱(chēng) 提交時(shí)間 完成時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間9B 0 6 6E 0 14 14A 0 24 24C 0 26 26D 0 30 30平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=（6+14+24+26+30）/5=20（3）時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法：作業(yè)調(diào)度順序是 A，B，C，D，E；A，B，D，E；A，B，E；A，E；A作業(yè)名稱(chēng) 提交時(shí)間 完成時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間A 0 30 30B 0 22 22C 0 6 6D 0 16 16E 0 28 28平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=（30+22+6+16+28）/5=20.4