操作系统第四章作业
第四章作业
2、可以采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？
(1)绝对装入方式，适用于单道程序系统。
(2)可重定位装入方式，适用于分区式存储管理系统。
(3)动态运行时装入方式，适用于分页、分段式存储管理系统。
8、什么是基于顺序搜索的动态分区分配算法？它分为哪几种？
为了实现动态分区式分配，将系统中的空闲分区组织成空闲分区表或空闲分区链。所谓顺序搜索，是指按表或链的组织顺序，检索表或链上记录的空闲分区，去寻找一个最符合算法的、大小能满足要求的分区。
分区存储管理中常采用的分配策略有：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法。
13、为什么要引入对换？对换可分为哪几种类型？
在多道环境下，一方面，在内存中的某些进程由于某事件尚未发生而被阻塞，但它却占用了大量的内存空间，甚至有时可能出现在内存中所有进程都被阻塞而迫使CPU停止下来等待的情况；另一方面，却又有着许多作业在外存上等待，因无内存而不能进入内存运行的情况。显然这对系统资源是一种严重的浪费，且使系统吞吐量下降。为了解决这一问题，在操作系统中引入了对换(也称交换)技术。可以将整个进程换入、换出，也可以将进程的一部分(页、段)换入、换出。前者主要用于缓解目前系统中内存的不足，后者主要用于实现虚拟存储。
19、什么是页表？页表的作用是什么？
页表是分页式存储管理使用的数据结构。
一个进程分为多少页，它的页表就有多少行。每一行记录进程的一页和它存放的物理块的页号、块号对应关系。
页表用于进行地址变换。
23、较详细的说明引入分段存储管理方式是为了满足用户哪几个方面的需求。方便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接。
教材P145-146
操作系统_第四版_答案_孙钟秀主编 - 第四章
L : semaphore : = m ; / ＊控制读进程数信号量，最多m W : semaphore : = 1 ; begin cobegin process reader begin repeat SP ( L , 1 , 1 ; W , 1 , 0 ) ; Read the file ; SV ( L , 1 ) ; until false ; end process writer begin Repeat SP ( W , 1 , 1 ; L , rn , 0 ) ; Write the file ; SV ( W , 1 ) ; until false ; end coend end . 上述算法中，SP ( w , 1 , 0 ）语句起开关作用，只要没有写者进程进入写，由于这时w = 1 , 读者进程就都可以进入读文件。但一旦有写者进程进入写时，其W = 0 ，则任何读者进程及其他写者进程就无法进入读写。sP ( w , 1 , 1 ; L , rn , 0 ）语句表示仅当既无写者进程在写（这时w = 1）、又无读者进程在读（这时L = rn ）时，写者进程才能进行临界区写文件。 第四章 作者：佚名来源：网络 1 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个程序运行的页面走向是： 1 、 2 、 3 、 4 、2 、1 、 5 、 6 、2 、1 、2 、3 、 7 、6 、3 、2 、1 、2 、3 、6 。 分别用FIFO 、OPT 和LRU 算法，对分配给程序3 个页框、4 个页框、5 个页框和6 个页框的情况下，分别求出缺页中断次数和缺页中断率。 答： 只要把表中缺页中断次数除以20，便得到缺页中断率。
操作系统第4章作业答案
赵盈盈 93 第四章作业下 1. 某系统进程调度状态变迁图如图1所示（设调度方式为非剥夺方式），请说明： （1）什么原因将引起发生变迁2、变迁3、变迁4？ 答：（1）当进程分配的时间片用完的时候，会发生变迁2；当进程必须等待某事件发生时候发生变迁3；进程锁等待事件已发生的时候，发生变迁4 （2）当观察系统中所有进程时，能够看到某一进程产生的一次状态变迁能引起另一进程作一次状态变迁，在什么情况下，一个进程的变迁3能立即引起另一个进程发生变迁1？ 答：（2）当一个进程释放对cpu的占用，从运行队列进入等待队列，而且此时就绪序列不为空的时候，就会发生变迁1. （3）下述因果变迁是否要能发生？如果可能的话，在什么情况下发生？ （a）3→1；(b)3→2；(c)2→1 答：（3）（a）3?1 能 当一个进程释放对cpu的占用，从运行队列进入等待队列，而且此时就绪序列不为空的时候，就会发生变迁1. （b） 3?2 不能 （c） 2?1 能 当一个进程释放对cpu的占用，从运行队列进入就绪队列，而且此时就绪序列不为空的时候，就会发生变迁1. 2. 若题1中所采用的调度方式为可剥夺方式，请回答题1中提出的问题。 答2：只有一个不同：2?1 当新建进程B比现在正在运行进程A的优先级高的时候，不管A的时间片有没有用完，都会发生变迁2，A从运行状态变成就绪状态，因此也会发生变迁1，B从就绪状态转变成运行状态。 3. 某系统的进程状态变迁图如图2所示（设该系统的进程调度方式为非剥夺方式），请说明： （1）一个进程发生变迁3的原因是什么？发生变迁2、变迁4的原因又是什么？ 答（1）：当运行进程因I/O而阻塞。这时候进程会从运行状态转到等待状态。发生变迁3。当高就绪队列为空是会发生变迁2。当等待使劲已经发生时，会发生变迁4。 （2）下述因果变迁是否会发生，如果有可能的话，在什么情况下发生？ （a）2→1；(b)3→2；(c)4→5；(d)4→2；(e)3→5 答：（2）（a）2?1:是因果变迁，当进程从运行状态转为就绪，并进入低优先就绪，而此时，当高优先就绪为空时，就会发生变迁1. （b）3?2：不是因果变迁。而且不会发生。 （c）4?5：是因果变迁。当一个进程等待事件已发生，一个进程从等待队列进入高就绪队列。而此时，该进程优先级高于正在运行的进程优先级，就会发生变迁5. （d）4?2：不是因果变迁 （e）3?5:是因果变迁。当进程释放对cpu的占用，而高优先就绪又不为空时就会发生
计算机操作系统(第四版)1-8章 课后答案(全)
第一章操作系统引论 1.设计现代OS的主要目标是什么？答：方便性，开放性，有效性，可扩充性 2.OS的作用可表现在哪几个方面？答：OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；OS作为计算机系统资的管理者；OS实现了对计算机资源的抽象。 3.为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层1/0设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。0s通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4·说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力是提高资源利用率和系统吞吐里，为了满足用户对人一机交互的需求和共享主机。 5.何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机1/0是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或一片上的数据或程序输入到殖带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。而耽机1/0方式是指程序和数据的輸入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。 7.实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及寸接收并及时处理该命令，在用户能接受的时采内将结果返回给用户。解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设路多路卡，健主机能同时接收用户从各个终端上轮入的数据；为每个终端配路缓冲区，暂存用户捷入的命令或教据。针对反时处理问题，应便所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 8.为什么要引入实时OS？答：实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时OS是为了满足应用的需求，熏好地满足实时控制领域和实时信息处涯领域的需要。 9.什么是硬实时任务和款实时任务？试举例说明。答：硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的结是。举例来说，运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例：网页内容的更新、火车售票系统。 10.试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。答：（1）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。（2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。（3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带未巨大的经济损失，甚至是灾难性后，，所以在实时系统中，往往都采取了
操作系统第4章答案(上)
赵盈盈 93 第四章作业上 1. 解释名词：程序的顺序执行；程序的并发执行。 答：程序的顺序执行：一个具有独立功能的程序独占cpu直到得到最终结果的进程。 程序的并发执行：两个或两个以上程序在计算机系统中同时处于一开始执行且尚未结束的状态。 2. 什么是进程进程与程序的主要区别是什么 答：进程：进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动，进程是系统进行资源分配和调度的独立单元。 进程和程序的区别： ●程序是静态的，进程是动态的 ●进程有程序和数据两部分组成 ●进程具有生命周期，有诞生和消亡，是短暂的；而程序是相对长久的 ●进程能更真实的描述并发，而程序不行。 ●一个进程可以对应多个程序。一个程序可以对应多个进程 ●进程可以创建其他进程，程序不能 3. 图1所示，设一誊抄程序，将f中记录序列正确誊抄到g中，这一程序由get、copy、put三个程序段组成，它们分别负责获得记录、复制记录、输出记录。请指出这三个程序段对f中的m个记录进行处理时各种操作的先后次序，并画出誊抄此记录序列的先后次序图（假设f中有1，2，…，m个记录，s,t为设置在主存中的软件缓冲区，每次只能装一个记录）。 图1 改进后的誊抄过程 答：
4. 进程有哪几种基本状态试画出进程状态变迁图，并标明发生变迁的可能原因。 答：进程基本状态：运行、就绪、等待 就绪到运行：调度程序选择一个新的进程运行 运行到就绪：运行进程用完了时间片 或运行进程被中断，因为一个高优先级的进程处于就绪状态 运行到等待：OS 尚未完成服务 或对一资源的访问尚不能进行 或初始化I/O 且必须等待结果 或等待某一进程提供输入（IPC ） 等待到就绪：当所有的事件发生时 5. 什么是进程控制块它有什么作用 答：PCB ：为了便于系统控制和描述进程的活动过程，在操作系统核心中为进程定义的一个专门的数据结构。 作用：系统用PCB 来控制和管理进程的调用，PCB 也是系统感知进程存在的唯一标志 G C G P C P G …C P
《操作系统》第4章教材习题解答#优选.
第4章存储管理 “练习与思考”解答 1．基本概念和术语 逻辑地址、物理地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、碎片紧缩、虚拟存储器、快表、页面抖动 用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为相对地址或逻辑地址。 内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编址的，这种地址称为绝对地址或物理地址。 由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间，或简称为地址空间。 由内存中一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间，也称物理空间或绝对空间。 程序和数据装入内存时，需对目标程序中的地址进行修改。这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作重定位。 静态重定位是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。 动态重定位是在程序执行期间，每次访问内存之前进行重定位。这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。 内存中这种容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”或“零头”。 为解决碎片问题，移动某些已分配区的内容，使所有进程的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端。这种技术称为紧缩（或叫拼凑）。 虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间，它使用户逻辑存储器与物理存储器分离，是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。 为了解决在内存中放置页表带来存取速度下降的矛盾，可以使用专用的、高速小容量的联想存储器，也称作快表。 若采用的置换算法不合适，可能出现这样的现象：刚被换出的页，很快又被访问，为把它调入而换出另一页，之后又访问刚被换出的页，……如此频繁地更换页面，以致系统的大部分时间花费在页面的调度和传输上。此时，系统好像很忙，但实际效率却很低。这种现象称为“抖动”。 2．基本原理和技术
操作系统第八章的中英文对照
第八章 虚拟内存：virtual memory 1：硬件和控制结构：hardware and control structures 08软件工程一班裴晓禹 1：一个进程可以被换入或换出主存，使得进程在执行过程中的不同时刻占据不同的区域。进程中所有的存储器访问都是逻辑地址，这些逻辑地址在运行时动态地被转换成物理地址。 2：一个进程可以划分成许多块，在执行过程中，这些块不需要连续地位于主存中。 3：在进程的执行过程中，该进程的所有页和所有段不需要都在主存中。 2：程序的执行：execution of a program 1：操作系统将一些程序的块带到主存。 2：进程执行中的任何时候都在主存中的部分被定义成进程的常驻集。 3：当处理器需要访问一个不在主存中的逻辑地址，则会产生一个中断，说明产生 了内存访问故障。操作系统将被中断的进程置于阻塞状态，并取得控制。 4：为了能继续执行这个进程,操作系统要把包含引发故障的逻辑地址和进程块取进主存1：操作系统产生一个磁盘I\O读请求。 2：产生I\O请求后，在执行磁盘I\O，期间操作系统可以分派另一个进程运行。 3：一旦需要的块被取进主存，则产生一个I\O中断，控制被交回操作系统，而 操作系统把由于缺少该块而被阻塞的进程置回到就绪态。
3：分割进程的优点：advantages of breaking up a process 1：在主存中保留多个进程： 1:对任何特定的进程都仅仅装入它的某些块,所以有足够的空间放置更多的进程．2:在任何时刻这些进程中都能至少有１个处于就绪态，于是处理器得到更有效的利用2：进程可以比主存的全部空间还大。 4：进程的种类：types of memory 1:实存储器real memory： 由于一个进程只能在一个主存中执行，因此这个存储器称作实存储器。 2：虚拟内存virtual memory: 程序员和用户通常感觉到一个更大的内存，通常它被分配到磁盘上，称作虚拟内存。 虚存允许更有效的多道程序设计，并解除了用户与主存之间没有必要地紧密约束。 5：系统抖动（颠簸）：thrashing 1：当操作系统读取一块时，它必须把另一块扔出。 2：处理器的大部分时间都用于交换块，而不是执行指令。 6：局部性原理：principle of locality 1:局部性原理描述了一个进程中程序和数据应用的集簇现象。 2：很短的时间内仅需要访问进程的一部分块是合理的。 3：可以对在不远的将来可能会访问的块进行猜测。 4：虚拟内存比较实用而且有效。
操作系统 第四章 课后题答案
第四章 1.为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各类用户的需要（来自百度）： 答案一： 多级反馈队列调度算法能较好地满足各种类型用户的需要。对终端型作业用户而言，由于他们所提交的大多属于交互型作业，作业通常比较短小，系统只要能使这些作业在第1级队列所规定的时间片内完成，便可使终端型作业用户感到满意；对于短批处理作业用户而言，他们的作业开始时像终端型作业一样，如果仅在第1级队列中执行一个时间片即可完成，便可以获得与终端型作业一样的响应时间，对于稍长的作业，通常也只需要在第2级队列和第3级队列中各执行一个时间片即可完成，其周转时间仍然较短；对于长批处理作业用户而言，它们的长作业将依次在第1，2，…，直到第n级队列中运行，然后再按时间片轮转方式运行，用户不必担心其作业长期得不到处理。 答案二：（惠州学院操作系统课后题）与答案一基本相似，可看做精简版。 答：（1）终端型作业用户提交的作业大多属于较小的交互型作业，系统只要使这些作业在第一队列规定的时间片内完成，终端作业用户就会感到满足。 （2）短批处理作业用户，开始时像终端型作业一样，如果在第一队列中执行一个时间片段即可完成，便可获得与终端作业一样的响应时间。对于稍长作业，通常只需在第二和第三队列各执行一时间片即可完成，其周转时间仍然较短。 （3）长批处理作业，它将依次在第1 ，2 ，…，n个队列中运行，然后再按轮转方式运行，用户不必担心其作业长期得不到处理。所以，多级反馈队列调度算法能满足多用户需求。 2.
分别对以上两个进程集合，计算使用先来先服务（FCFS）、时间片轮转法（时间片q=1）、短进程优先（SPN）、最短剩余时间优先（SRT，时间片q=1）、响应比高者优先（HRRN）及多级反馈队列（MFQ,第1个队列的时间片为1，第i(i<1)个队列的时间片q=2（i-1））算法进行CPU调度，请给出各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间，及所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
操作系统第四章
第四章 一、问答题 1、什么叫临界资源？什么叫临界区？对临界区的使用应符合哪些规则？（同步机制应遵循的准则是什么？） 2、死锁产生的4个必要条件是什么？它们是彼此独立的吗？ 3、何谓死锁？为什么将所有资源按类型赋予不同的序号，并规定所有进程按资源序号递增的顺序申请资源后，系统便不会产生死锁？ 4、什么是安全状态？怎么判断系统是否处于安全状态？ 5、简述死锁定理和解除死锁的方法。 二、计算和证明 1、当前系统中出现下述资源分配情况： 利用银行家算法，试问如果进程P2提出资源请求Request（1，2，2，2）后，系统能否将资源分配给它？ 2、若系统有某类资源m×n+1个，允许进程执行过程中动态申请该类资源，但在该系统上运行的每一个进程对该资源的占有量任何时刻都不会超过m+1个。当进程申请资源时只要有资源尚未分配完则满足它的申请，但用限制系统中可同时执行的进程数来防止发生死锁，你认为进程调度允许同时执行的最大进程数应该是多少？并说明原因。 3、n个进程共享某种资源R，该资源共有m个，每个进程一次一个地申请或释放资源。假设每个进程对该资源的最大需求量均小于m，且各进程最大需求量之和小于m＋n，试证明在这个系统中不可能发生死锁。
4、当前某系统有同类资源7个，进程P，Q所需资源总数分别为5，4。它们向系统申请资源的次序和数量如表所示。回答： 问：采用死锁避免的方法进行资源分配，请你写出系统完成第3次分配后各进程占有资源量，在以后各次的申请中，哪次的申请要求可先得到满足? 5、一个计算机系统有6个磁带驱动器4个进程。每个进程最多需要n个磁带驱动器。问当n为什么值时，系统不会发生死锁？并说明理由 6、n个进程共享某种资源R，该资源共有m个可分配单位，每个进程一次一个地申请或释放资源单位。假设每个进程对该资源的最大需求量均小于m，问各进程最大需求量之和至少小于多少，系统不会发生死锁，并证明。 7. 考虑某一系统，它有4类资源R1，R2，R3，R4，有5个并发进程P0，P1，P2，P3，P4。请按照银行家算法回答下列问题； ⑴各进程的最大资源请求，已分配的资源矩阵和当前资源剩余向量如下图所示，计算各进程的需求向量组成的矩阵。 ⑵系统当前是处于安全状态吗？ ⑶当进程P2申请的资源分别为（0,3,2,0）时，系统能立即满足吗？
计算机操作系统【第八章】 汤子瀛版
计算机操作系统【第八章】 1．分别就数据项、记录和文件的概念进行解释。 数据项可分为基本数据项和组合数据项。基本数据项是用于描述一个对象某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位，又称为原子数据、数据元素或字段，其具有数据名、数据类型及数据值三个特性。组合数据项则由若干数据项构成。记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象某方面的属性。文件是具有文件名的一组相关信息的集合。 2．按文件的物理结构，可将文件分为哪几类？ 按文件的物理结构，可将文件分为三类：（1）顺序文件，指把逻辑文件中的记录顺序地存储到连续的物理盘块中；（2）链接文件，指文件中的各个记录可以存放在不相邻的各个 物理块中，但通过物理块中的链接指针，将它们链接成一个链表；（3）索引文件，指文件中的各个记录可以存放在不相邻的各个物理块中，但通过为每个文件建立一张索引表来实 现记录和物理块之间的映射关系。 3．文件系统的模型可分为三层，试说明其每一层所包含的基本内容。 答：文件系统模型如图所示： （1）最低层为对象及其属性说明，主要包括文件、目录、磁盘存储空间等三类对象。（2）最高层是文件系统提供给用户的接口，分为命令接口、程序接口和图形化用户接口等三 种类型。（3）中间层是对对象进行操纵和管理的软件集合，是文件系统的核心部分，拥有文件存储空间管理、文件目录管理、地址映射、文件读写管理及文件共享与保护等诸多功能。具体又可分为四个子层：①I/O控制层（又称为设备驱动程序层），主要由磁盘驱动程序和磁带驱动程序组成，负责启动I/O设备和对设备发来的中断信号进行处理；②基本文 件系统层（又称为物理I/O层），主要用于处理内存与磁盘或磁带机系统之间数据块的交换，通过向I/O控制层发送通用指令及读写的物理盘块号与缓冲区号等I/O参数来完成；③基 本I/O管理程序层（即文件组织模块层），负责完成与磁盘I/O有关的大量事务，包括文件所在设备的选定、文件逻辑块号到物理块号的转换、空闲盘块的管理及I/O缓冲的指定等； ④逻辑文件系统层，负责所读写的文件逻辑块号的确定、目录项的创建与修改、文件与记录的保护等。 文件系统接口 对对象操纵和管理的软件集合逻辑文件系统 基本I/O管理程序（文件组织模块） 基本文件系统（物理I/O层） I/O控制层（设备驱动程序） 对象及其属性说明 4．对于一个较完善的文件系统，应具备哪些功能？ 对于一个较完善的文件系统，应具备一系列的功能，包括对文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理以及文件的共享与保护等。其中，有些功能对用户是透明的，就呈现 在用户面前的功能来说，可通过用户对文件所能施加的操作来表现。对文件的操作可分为两大类：一类是对文件自身的操作，包括文件的创建、删除、读、写、截断及文件读/写位 置的设置；一类是对记录的操作，包括记录的遍历（即检索所有记录）、单个记录的检索以及记录的插入、修改和删除。 5．什么是文件的逻辑结构？什么是文件的物理结构？ 文件的逻辑结构是指从用户的观点出发所观察到的文件组织形式，也就是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于物理特性；而文件的物理结构则是指文件在外存上的存储组
操作系统习题第四章
第四章 一、问答题 1、同步机制应遵循的准则是什么？ 2、死锁产生的4个必要条件是什么？它们是彼此独立的吗？ 3、简述死锁的定义和死锁产生的原因。 4、简述死锁定理和解除死锁的方法。 5、什么是安全状态？怎么判断系统是否处于安全状态？ 6、同步机制应遵循的准则是什么？ 7、死锁产生的4个必要条件是什么？它们是彼此独立的吗？ 二、计算题（共20分） 1、当前系统中出现下述资源分配情况： 利用银行家算法，试问如果进程P2提出资源请求Request（1，2，2，2）后，系统能否将资源分配给它？ 2、当前某系统有同类资源7个，进程P，Q所需资源总数分别为5，4。它们向系统申请资源的次序和数量如表所示。回答： 问：采用死锁避免的方法进行资源分配，请你写出系统完成第3次分配后各进程占有资源量，在以后各次的申请中，哪次的申请要求可先得到满足?
3、一个计算机系统有6个磁带驱动器和4个进程。每个进程最多需要n个磁带驱动器。问当n为什么值时，系统不会发生死锁？并说明理由 4、若系统有某类资源m×n+1个，允许进程执行过程中动态申请该类资源，但在该系统上运行的每一个进程对该资源的占有量任何时刻都不会超过m+1个。当进程申请资源时只要有资源尚未分配完则满足它的申请，但用限制系统中可同时执行的进程数来防止发生死锁，你认为进程调度允许同时执行的最大进程数应该是多少？并说明原因。 5、设系统中有3种类型的资源A、B、C和5个进程P0、P1、P2、P3、P4，A 资源的数量为10，B资源的数量为5，C资源的数量为7。在T0时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。（12分） ①. T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。 ②在T0时刻若进程P1发出资源请求Request（1，0，2），是否能够实施资源分配？ ③在②的基础上P4发出资源请求Request（3，3，0），是否能够实施资源分配？ ④在③的基础上P0发出资源请求Request（0，2，0），是否能够实施资源分配? 五、应用题 1、如果有三个进程R、W1、W2共享一个缓冲器B，而B中每次只能存放一个数。当缓冲器中无数时，进程R可以将从输入设备上读入的数存放到缓冲器中。若存放到缓冲器中的是奇数，则允许进程W1将其取出打印；若存放到缓冲器中的是偶数，则允许进程W2将其取出打印。同时规定：进程R必须等缓冲区中的数被取出打印后才能再存放一个数；进程W1或W2对每次存入缓冲器的数只能打印一次；W1和W2都不能从空缓冲中取数。写出这三个并发进程能正确工作的程序。 2、设计一种可以避免死锁的资源分配算法，要求写明数据结构和相应方案或算法。
操作系统第八章课后习题
1.目前常用的外存有哪几种组织方式? 答;(1)连续组织方式。为每一个文件分配- -组位置相邻接的盘块，由此形成的文件物理结构是顺序式的文件结构。 (2)链接组织方式。为每个文件分配一组位置离散的盘块，通过给每个盘块设置一个指针，将属于同-一个文件的盘块链接在一起，链接的顺序和文件的逻辑页的顺序一致。由此形成的文件物理结构是链接文件。 (3)索引组织方式。为每个文件分配- -组位置离散的盘块，为每个文件建立一个物理结构的索引表，记录分配给该文件的物理盘块，以及这些盘块和文件逻辑页顺序的对应关系。由此形成的文件物理结构是索引文件。 2.由连续组织方式所形成的顺序文件的主要优缺点是什么?它主要应用于何种 场合? (1)连续组织方式所形成的顺序文件的主要优点①顺序访问容易②顺序访问速度快 (2)连续组织方式所形成的顺序文件的主要缺点①要求为一个文件分配连续的存储空间 ②必须事先知道文件的长度;③不能灵活地删除和插入记录 ④对于那些动态增长的文件，由于事先很难知道文件的最终大小，因而很难为分配空间，而即使事先知道文件的最终大小，在采用预分配存储空间的方法时也会使大量的存储空间长期空闲。 (3)主要适用场合:连续组织方式所形成的顺序文件是一种最简单、最常用的文件组织方法，它适用于许多资料处理的场合，如磁带文件，打印文件都是常用的顺序文件。 3.在链接式文件中常用哪种链接方式?为什么? 答:链接方式分为隐式链接和显式链接两种形式。隐式链接是在文件目录的每目录项中，都含有指向链接文件第一个盘块和最后一个盘块的指针。显式链接贝把用于链接文件各物理块的指针，显式地存放在内存的一张链接表中。 4.在文件分配表中为什么要引入“簇”的概念?以“簇”为基本的分配单位有什么好处? (1)引入“簇”的原因:为了适应磁盘容量不断增大的需要，在进行盘块分配时不再以盘块而是以簇(Cluster）为基本单位。一个簇应包含扇区的数量与磁盘量的大小直接有关。 (2)以簇作为基本分配单位的好处:能应磁盘容量不断增大的情况，还可以减少FAT 表中的项数（在相同的磁盘容量下，FAT表的项数是与簇的大小成反比)，使FAT 表占用更少的存储空间，并减少访问FAT表的存取开销。 5.简要说明为什么要从FAT12发展为FAT16?又进一步要发展为FAT32? 答:(1)从FAT12发展为FAT16的原因:FAT12 表中的表项有限制，亦即最多只允许4096个。这样，随着磁盘容量的增加。必定会引起簇的大小和簇内碎片也随之增加。要想增加FAT 表中的表项数，就必须增加FAT 表的位数(宽度)如果我们将FAT表项位数增至16位，最大表项数将增至65536 216 )个，此时便能将一个磁盘分区分为65536 (216 )个簇。 (2)从FAT16发展为FAT32的原因:由于FAT16 表的长度只有65535项，随着磁盘容量的增加，簇的大小也必然会随之增加，为了减少簇内零，也就应当增加FAT 表的长度，为此需要再增加FAT 表的宽度,这样也就由FAT16演变为FAT32
操作系统第四章作业讲解
1、“整体对换从逻辑上也扩充了内存，因此也实现了虚拟存储器的功能”这种说法是否正确请说明理由。 答：上述说明法是错误的。整体对换将内存中暂时不用的某个程序及其数据换出至外存，腾出足够的内存空间以装入在外存中的、具备运行条件的进程所对应的程序和数据。虚拟存储器是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统，它的实现必须建立在离散分配的基础上。虽然整体对换和虚拟存储器均能从逻辑上扩充内存空间，但整体对换不具备离散性。实际上，在具有整体对换功能的系统中，进程的大小仍受到实际内存容量的限制。 2、某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页为2KB，拥有物理空间1MB。 1）写出逻辑地址的格式。 2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项每项至少有多少位 3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变 答：1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述，而每页为2KB，因此，页内地址必须用11位来描述。这样，可得到它的逻辑地址格式如下： 2）每个进程最多有32个页面，因此，进程的页表项最多为32项；若不考虑访问权限等，则页表项中只需给出页所对应的物理块号。1MB的物理空间可分成29个内存块，故每个页表项至少有9位。 3）如果物理空间减少一半，则页表中项表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。 3、已知某系统页面长4KB，每个页表项为4B，采用多层分页策略映射64位的用户地址空 间。若限定最高层页表只占1页，则它可采用几层分页策略 答：方法一：由题意可知，该系统的用户地址空间为264B，而页的大小为4KB，故作业最多可有264/212（即252）个页，其页表的大小则为252*4（即254）B。因此，又可将页表分成242个页表页，并为它建立两级页表，两级页表的大小为244B。依次类推，可知道它的3、4、5、6级页表的长度分别是234B、224B、214B、24B，故必须采取6层分页策略。 方法二：页面大小为4KB=212B，页表项4B=22B，因此一个页面可以存放212/22=210个面表项，因此分层数=INT[64/10]=6层 4、对于表所示的段表，请将逻辑地址（0，137）、（1，4000）、（2，3600）、（5，230）转换 成物理地址。 答：[0,137]：50KB+137=51337； [1，4000]：段内地址越界；
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版
第一章 1．设计现代OS 的主要目标是什么？ 答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2．OS 的作用可表现在哪几个方面？ 答：（1）OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2））OS 作为计算机系统资源的管理者 （3））OS 实现了对计算机资源的抽象 3．为什么说OS 实现了对计算机资源的抽象？ 答：OS 首先在裸机上覆盖一层I/O 设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽 象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？ 答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展： （1 ）不断提高计算机资源的利用率； （2 ）方便用户； （3 ）器件的不断更新换代； （4 ）计算机体系结构的不断发展。 5．何谓脱机I/O 和联机I/O ？ 答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在 外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围 机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。 而联机I/O 方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？ 答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。 7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？ 答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令， 在用户能接受的时延内将结果返回给用户。 解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终 端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 8．为什么要引入实时OS？
操作系统课后答案——第四章
第四章存储器管理 1. 为什么要配置层次式存储器？ 这是因为： a.设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作。 b.采用多级存储系统，特别是Cache技术，这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。 c.在微处理机内部设置各种缓冲存储器，以减轻对存储器存取的压力。增加CPU中寄存器的数量，也可大大缓解对存储器的压力。 2. 可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？ 将程序装入内存可采用的方式有：绝对装入方式、重定位装入方式、动态运行时装入方式；绝对装入方式适用于单道程序环境中，重定位装入方式和动态运行时装入方式适用于多道程序环境中。 3. 何为静态链接？何谓装入时动态链接和运行时动态链接？ a.静态链接是指在程序运行之前，先将各自目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开的链接方式。 b.装入时动态链接是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的一种链接方式，即在装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调用事件，将引起装入程序去找相应的外部目标模块，把它装入内存中，并修改目标模块中的相对地址。 c.运行时动态链接是将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行 链接，也就是，在执行过程中，当发现一个被调用模块尚未装入内存时，立即由OS去找到该模块并将之装入内存，把它链接到调用者模 块上。
4. 在进行程序链接时，应完成哪些工作? a.对相对地址进行修改 b.变换外部调用符号 6. 为什么要引入动态重定位?如何实现? a.程序在运行过程中经常要在内存中移动位置，为了保证这些被移动了的程序还能正常执行，必须对程序和数据的地址加以修改，即重定位。引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需要。 b.要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换，必须有硬件地址变换机构的支持，即须在系统中增设一个重定位寄存器，用它来存放程序在内存中的起始地址。程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。 9. 分区存储管理中常采用哪些分配策略？比较它们的优缺点。 分区存储管理中常采用的分配策略有：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法。 a.首次适应算法的优缺点：保留了高址部分的大空闲区，有利于后到来的大型作业的分配；低址部分不断被划分，留下许多难以利用的、小的空闲区，且每次分区分配查找时都是从低址部分开始，会增加查找时的系统开销。 b.循环首次适应算法的优缺点：使内存中的空闲分区分布得更为均匀，减少了查找时的系统开销；缺乏大的空闲分区，从而导致不能装入大型作业。 c.最佳适应算法的优缺点：每次分配给文件的都是最适合该文件大小的分区；内存中留下许多难以利用的小的空闲区。
操作系统第八章的中英文对照
第八章08软件工程一班裴晓禹虚拟内存：virtual memory 1：硬件和控制结构：hardware and control structures 1：一个进程可以被换入或换出主存，使得进程在执行过程中的不同时刻占据不同的区域。进程中所 有的存储器访问都是逻辑地址，这些逻辑地址在运行时动态地被转换成物理地址。 2：一个进程可以划分成许多块，在执行过程中，这些块不需要连续地位于主存中。 3：在进程的执行过程中，该进程的所有页和所有段不需要都在主存中。 2：程序的执行：execution of a program 1：操作系统将一些程序的块带到主存。 2：进程执行中的任何时候都在主存中的部分被定义成进程的常驻集。 3：当处理器需要访问一个不在主存中的逻辑地址，则会产生一个中断，说明产生 了内存访问故障。操作系统将被中断的进程置于阻塞状态，并取得控制。 4：为了能继续执行这个进程,操作系统要把包含引发故障的逻辑地址和进程块取进主存 1：操作系统产生一个磁盘I\O读请求。 2：产生I\O请求后，在执行磁盘I\O，期间操作系统可以分派另一个进程运行。 3：一旦需要的块被取进主存，则产生一个I\O中断，控制被交回操作系统，而 操作系统把由于缺少该块而被阻塞的进程置回到就绪态。
3：分割进程的优点：advantages of breaking up a process 1：在主存中保留多个进程： 1:对任何特定的进程都仅仅装入它的某些块,所以有足够的空间放置更多的进程． 2:在任何时刻这些进程中都能至少有１个处于就绪态，于是处理器得到更有效的利用2：进程可以比主存的全部空间还大。 4：进程的种类：types of memory 1:实存储器real memory： 由于一个进程只能在一个主存中执行，因此这个存储器称作实存储器。 2：虚拟内存virtual memory: 程序员和用户通常感觉到一个更大的内存，通常它被分配到磁盘上，称作虚拟内存。 虚存允许更有效的多道程序设计，并解除了用户与主存之间没有必要地紧密约束。 5：系统抖动（颠簸）：thrashing 1：当操作系统读取一块时，它必须把另一块扔出。 2：处理器的大部分时间都用于交换块，而不是执行指令。 6：局部性原理：principle of locality 1:局部性原理描述了一个进程中程序和数据应用的集簇现象。 2：很短的时间内仅需要访问进程的一部分块是合理的。 3：可以对在不远的将来可能会访问的块进行猜测。 4：虚拟内存比较实用而且有效。
最新操作系统第四章作业答案
第四章作业（存储器管理） 第一次作业： 1、对于首次适应算法，请回答下列问题： （1）应如何将各空闲分区链接成空闲分区链？ 为了实现对空闲分区的分配和链接，在每个分区的起始部分，设置一些用于控制分区分配的信息，以及用于链接各分区所用的前向指针；在分区尾部则设置一后向指针，通过前、后向链接指针，可将所有的空闲分区链接成一个双向链。为了检索方便，在分区尾部重复设置状态位和分区大小表目。当分区被分配出以后，把状态位由0改为1，此时，前、后向指针已无意义。 （2）在回收内存时，可能出现哪几种情况？应怎样处理这些情况？ (1回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接，此时应将回收区与插入点的前一分区合并，不必为回收分区分配新表项，而只需修改其前一分区F1的大小。 (2回收分区与插入点的后一空闲分区F2相邻接，此时也可将两分区合并，形成新的空闲分区，但用回收区的首址作为新空闲区的首址，大小为两者之和。 (3回收区同时与插入点的前、后两个分区邻接，此时将三个分区合并，使用F1的表项和F1的首址，取消F2的表项，大小为三者之和。 (4 回收区既不与F1邻接，又不与F2邻接。这时应为回收区单独建立一新表项，填写回收区的首址和大小，并根据其首址插入到空闲链中的适当位置。 （3）请对该算法的内存管理性能进行分析。 该算法倾向于优先利用内存中低地址，从而保证了高地址部分的大空闲去。这给以后达的大作业分配大的内存空间创造的条件。起缺点是低址部分不断被划分，会留下许多难以利用的小空闲分区，每次查找都从低址开始，会增加查找空闲分区的开销。 2分页和分段存储管理有何区别？ 答：主要表现在（1）页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消 减内存的外零头，提高内存的利用率。或者说，分页仅仅是由于系统管理的需要 而不是用户的需要。段则是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息。 分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。 （2）页的大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分， 是由机器硬件实现的，因而在系统中只能有一种大小的页面；根据信息的性质来划分。（3）分页的作业地址空间是一维的，即单一的线性地址空间，程序员只需利用一个记忆符，即可表示一个地址；而分段的作业地址空间则是二维的，程序员在标识一个地址时，即需给出段名，又需给出段内地址。 3某请求分页系统，用户空间为32KB，每个页面1KB，主存16KB。某用户程序有7页长，
操作系统作业第三章1,第四章的答案
第三章操作系统的答案 1. 高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么要引入中级调度? a. 作业调度又称宏观调度或高级调度，其主要任务是按一定的原则对外存上处于后备状态的作业进行选择，给选中的作业分配内存，输入输出设备等必要的资源，并建立相应的进程，以使该作业的进程获得竞争处理机的权利. b. 进程调度又称微观调度或低级调度，其主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程，将处理机分配给它. c. 为了提高内存利用 6.在抢占调度方式中，抢占的原则是什么？ a. 优先权原则 b. 短作业（进程）优先原则 c．时间片原则 7. 选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么? a. 面向用户的准则有周转时间短，响应时间快，截止时间的保证，以及优先权准则. b. 面向系统的准则有系统吞吐量高，处理机利用率好，各类资源的平衡利用. 18.何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么? a. 死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进; b. 产生死锁的原因有二，一是竞争资源，二是进程推进顺序非法； c. 必要条件是: 互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等待条件. 19.在解决死锁问题的几个方法中，哪种方法最容易实现?哪种方法使资源的利用率最高? a. 解决死锁可归纳为四种方法: 预防死锁，避免死锁，检测死锁和解除死锁； b. 其中，预防死锁是最容易实现的； c. 避免死锁使资源的利用率最高. 21.在银行家算法的例子中，如果P0发出的请求向量由Request0(0,2,0)改为Request0(0,1,0),问系统可否将资源分配给它?
操作系统 第四章课后部分答案
6、为什么要引进动态重定位？如何实现？ 为了能够在程序执行过程中，每当要访问指令或数据时，将要访问的存储单元的逻辑地址转换成物理地址，引入了动态重定位。使用动态地址重定位，一个作业可以占用非连续存储空间；能实现虚拟存储；有利于程序段的共享。 可在系统中增加一个重定位寄存器，用它来存放程序在内存中的起始地址。基本的地址变换计算方法是将内存单元的逻辑地址与重定位寄存器的值相加，得到单元的物理地址。 在可重定位分区式存储管理、分页式存储管理、分段式存储管理方法中，都有不同的地址变换位方法：P128，P135，P138 9、分区存储管理常用哪些分配策略？比较它们的优缺点。 分区存储管理中常采用的分配策略有：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法。 a.首次适应算法的优缺点：保留了高址部分的大空闲区，有利于后到来的大型作业的分配；低址部分不断被划分，留下许多难以利用的、小的空闲区，且每次分区分配查找时都是从低址部分开始，会增加查找时的系统开销。 b.循环首次适应算法的优缺点：使内存中的空闲分区分布得更为均匀，减少了查找时的系统开销；缺乏大的空闲分区，从而导致不能装入大型作业。 c.最佳适应算法的优缺点：每次分配给文件的都是最适合该文件大小的分区；内存中留下许多难以利用的小的空闲区。
d.最坏适应算法的优缺点：给文件分配分区后剩下的的空闲区不至于太小，产生碎片的几率最小，对中小型文件分配分区操作有利；使存储器中缺乏大的空闲区，对大型文件的分区分配不利。 14、较详细的说明引入分段存储管理方式是为了满足用户哪几个方面的需求。 方便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接。 P136 17、分页和分段存储管理有何区别？ (1) 页是信息的物理(存储)单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的零头，提高内存的利用率。或者说，分页仅仅是由于系统管理的需要而不是用户的需要。段则是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息。分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。 (2) 页的大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现的，因而在系统中只能有一种大小的页面；而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序的逻辑，通常由编译程序在对源程序进行编译时，根据信息的性质来划分。 (3) 分页式存储管理的作业地址空间是一维的，即单一的线性的逻辑地址空间，程序员只需利用一个记忆符，即可表示一个地址；而分段式存储管理的作业地址空间则是二维的，程序员在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段内地址。