1、1 .什么是操作系統(tǒng)？它的主要功能是什么？答：操作系統(tǒng)是用來管理計算機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件資源，合理地組織計算機(jī)的工作流程，以方便用戶使用的程序集合；其主要功能有進(jìn)程管理、存儲器管理、設(shè)備管理和文件管理功能。2 .什么是分時系統(tǒng)？什么是實時系統(tǒng)？試從交互性、及時性、獨立性、多路性和可靠性幾個方面比較分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)。答：分時系統(tǒng)：一個計算機(jī)和許多終端設(shè)備連接，每個用戶可以通過終端向計算機(jī)發(fā)出指令，請求完成某項工作，在這樣的系統(tǒng)中，用戶感覺不到其他用戶的存在，好像獨占計算機(jī)一樣。實時系統(tǒng)：對外部輸入的信息，實時系統(tǒng)能夠在規(guī)定的時間內(nèi)處理完畢并作出反應(yīng)。比較：(1)交互性：實時系統(tǒng)具有交互性，但人與系

2、統(tǒng)的交互，僅限于訪問系統(tǒng)中某些特定的專用服務(wù)程序。它不像分時系統(tǒng)那樣向終端用戶提供數(shù)據(jù)處理、資源共享等服務(wù)。實時系統(tǒng)的交互性要求系統(tǒng)具有連續(xù)人機(jī)對話的能力，也就是說，在交互的過程中要對用戶得輸入有一定的記憶和進(jìn)一步的推斷的能力。(2)及時性：實時系統(tǒng)對及時性的要求與分時系統(tǒng)類似，都以人們能夠接受的等待時間來確定。而分時系統(tǒng)則對及時性要求更高。(3)獨立性：實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)一樣具有獨立性。每個終端用戶提出請求時，是彼此獨立的工作、立不干擾。(4)多路性：實時系統(tǒng)與分時一樣具有多路性。操作系統(tǒng)按分時原則為多個終端用戶提供服務(wù)，而對于實時系統(tǒng)，其多路性主要表現(xiàn)在經(jīng)常對多路的現(xiàn)場信息進(jìn)行采集以及對多

3、個對象或多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。(5)可靠性：分時系統(tǒng)雖然也要求可靠性，但相比之下，實時系統(tǒng)則要求系統(tǒng)高度可靠。9.設(shè)內(nèi)存中有三道程序，A,B,C,他彳門按A一B-C的先后次序執(zhí)行，它們進(jìn)行“計算”和“I/O操作”的時間如表1-2所示，假設(shè)三道程序使用相同的I/O設(shè)備。(1)試畫出單道運行時三道程序的時間關(guān)系圖，并計算完成三道程序要花多少時間。計算I/O操作A20605090170140160200190總時間=20+30+10+30+50+20+10+20+10=200(2)試畫出多道運行時三道程序的時間關(guān)系圖，并計算完成三道程序要花多長時間。i/o操作;T1Cn卜/O操作BI/O操作2013

4、05060708090100120140總時間=130第二章5 .假設(shè)系統(tǒng)就緒隊列中有10個進(jìn)程，這10個進(jìn)程輪換執(zhí)行，每隔300ms輪換一次，CPU在進(jìn)程切換時所花費的時間是10ms,試問系統(tǒng)化在進(jìn)程切換上的開銷占系統(tǒng)整個時間的比例是多少？答：因為每隔300ms換一次進(jìn)程，且每個進(jìn)程切換時所花費的時間是10ms,則系統(tǒng)化在進(jìn)程切換上的開銷占系統(tǒng)整個時間的比例是10/(300+10)=3.2%6 .試述線程的特點及其與進(jìn)程之間的關(guān)系。答：(1)特點：線程之間的通信要比進(jìn)程之間的通信方便的多；同一進(jìn)程內(nèi)的線程切換也因為線程的輕裝而方便的多。同時線程也是被獨立調(diào)度的分配的；(2)線程與進(jìn)程的關(guān)系：

5、線程和進(jìn)程是兩個密切相關(guān)的概念，一個進(jìn)程至少擁有一個線程，進(jìn)程根據(jù)需要可以創(chuàng)建若干個線程。線程自己基本上不擁有資源，只擁有少量必不可少的資源(線程控制塊和堆棧)7 .根據(jù)圖2-18,回答以下問題。(1)進(jìn)程發(fā)生狀態(tài)變遷1、3、4、6、7的原因。答：1表示操作系統(tǒng)把處于創(chuàng)建狀態(tài)的進(jìn)程移入就緒隊列；3表示進(jìn)程請求I/O或等待某事件；4表示進(jìn)程用行的時間片用完；6表示I/O完成或事件完成；7表示進(jìn)程完成。(2)系統(tǒng)中常常由于某一進(jìn)程的狀態(tài)變遷引起另一進(jìn)程也產(chǎn)生狀態(tài)變遷，這種變遷稱為因果變遷。下述變遷是否為因果變遷：32,45,72,36是說明原因。答：3-2是因果變遷，當(dāng)一個進(jìn)程從運行態(tài)變?yōu)樽枞麘B(tài)時

6、，此時CPU空閑,系統(tǒng)首先到高優(yōu)先級隊列中選擇一個進(jìn)程。4-5是因果變遷，當(dāng)一個進(jìn)程運行完畢時，此時CPU空閑，系統(tǒng)首先到高優(yōu)先級隊列中選擇進(jìn)程，但如果高優(yōu)先級隊列為空，則從低優(yōu)先隊列中選擇一個進(jìn)程。7-2是因果變遷，當(dāng)一個進(jìn)程運行完畢時，CPU空閑，系統(tǒng)首先到高優(yōu)先級隊列中選擇一個進(jìn)程。3-6不是因果變遷。一個進(jìn)程阻塞時由于自身的原因而發(fā)生的，和另一個進(jìn)程等待的時間到達(dá)沒有因果關(guān)系。(3)根據(jù)此進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明該系統(tǒng)CPU調(diào)度的策略和效果。答：當(dāng)進(jìn)程調(diào)度時，首先從高優(yōu)先級就緒隊列選擇一個進(jìn)程，賦予它的時間片為100ms如果高優(yōu)先級就緒隊列為空，則從低優(yōu)先級就緒隊列選擇進(jìn)程，并且賦予該進(jìn)程

7、的時間片為500ms這種策略一方面照顧了短進(jìn)程，一個進(jìn)程如果在100ms運行完畢它將退出系統(tǒng)，更主要的是照顧了I/O量大的進(jìn)程，進(jìn)程因I/O進(jìn)入阻塞隊列，當(dāng)I/O完成后它就進(jìn)入了高優(yōu)先級就緒隊列，在高優(yōu)先級就緒隊列等待的進(jìn)程總是優(yōu)于低優(yōu)先級就緒隊列的進(jìn)程。而對于計算量較大的進(jìn)程，它的計算如果在100ms的時間內(nèi)不能完成，它將進(jìn)入低優(yōu)先級就緒隊列，在這個隊列的進(jìn)程被選中的機(jī)會要少，只有當(dāng)高優(yōu)先級就緒隊列為空，才從低優(yōu)先級就緒隊列選擇進(jìn)程，但對于計算量大的進(jìn)程，系統(tǒng)給予的適當(dāng)照顧時間片增大為500ms8 .回答以下問題。(1)若系統(tǒng)中沒有運行進(jìn)程，是否一定沒有就緒進(jìn)程？為什么？答：是，因為當(dāng)CPU

8、空閑時，系統(tǒng)就會在就緒隊列里調(diào)度進(jìn)程，只有當(dāng)就緒隊列為空時，系統(tǒng)中才沒有運行程序。(2)若系統(tǒng)中既沒有運行進(jìn)程，也沒有就緒進(jìn)程，系統(tǒng)中是否就沒有阻塞進(jìn)程？解釋。答：不一定，當(dāng)運行的程序都因為請求I/O或等待事件時而進(jìn)入阻塞，系統(tǒng)中就沒有就緒進(jìn)程。(3)如果系統(tǒng)采用優(yōu)先級調(diào)度策略，運行的進(jìn)程是否一定是系統(tǒng)中優(yōu)先級最高的進(jìn)程？為什么？答：不一定，若優(yōu)先級高的進(jìn)程進(jìn)入阻塞狀態(tài)時，而且優(yōu)先級高的就緒隊列里沒有等待的進(jìn)程，這時就會調(diào)度優(yōu)先級低的就緒隊列的進(jìn)程。9 .假如有以下程序段，回答下面的問題。51: a=3-x;52: b=2*a;53: c=5+a;(1)并發(fā)程序執(zhí)行的Bernstein條件是什

9、么？答：若P1與P2R并發(fā)執(zhí)行，當(dāng)且僅當(dāng)R(P1)nW(P2)UR(P2)nW(P1)uw(pi)aW(P2)=很寸才滿足。(2)試畫圖表示它們執(zhí)行時的先后次序。(3)利用Bernstein條件證明，S1、S2和S3哪兩個可以并發(fā)執(zhí)行，哪兩個不能。答：R(s1)=x,W(s1)=a;R(s2)=a,W(s2)=b;R(s3)=a,W(s3)=c;(1) .R(s1)AW(s2)UR(s2)AW(s1)UW(s1)AW(s2)=a則s1與s2不能并發(fā)執(zhí)行;(2) .R(s1pW(s3)UR(s3)AW(s1)UW(s1)AW(s3)=a則s1與s3不能并發(fā)執(zhí)行；(3) .R(s2W(s3)UR(

10、s3)AW(s2)UW(s2)AW(s3)=，則s2與s3可以并發(fā)執(zhí)行。第三章1 .設(shè)有一個售票大廳，可容納200人購票。如果廳內(nèi)不足200人則允許進(jìn)入,超過則在廳外等候；售票員某時只能給一個購票者服務(wù)，購票者買完票后就離開。試問：(1)購票者之間是同步關(guān)系還是互斥關(guān)系？答：互斥關(guān)系。(2)用P、V操作描述購票者的工作過程。semaphoreempty=200;semaphoremutex=1;semaphorewaiting=0;voidbuy()p(waiting);p(mutex);買票；v(mutex);v(empty);)voidwaiting()(p(empty);等待；waiti

11、ng+;)2 .有4個進(jìn)程P1、P2、P3、P4共享一個緩沖區(qū)，進(jìn)程P1向緩沖區(qū)存入消息，進(jìn)程P2、P3、P4從緩沖區(qū)中取消息，要求發(fā)送者必須等三個進(jìn)程都取過本消息后才能發(fā)送下調(diào)消息。緩沖區(qū)內(nèi)每次只能容納一個消息，用P、V操作描述四個進(jìn)程存取消息的情況。答：semaphorep1=0;semaphorep2,p3,p4=1；semaphorecout=0;semaphoremutex=1;voidmain()P(p2);P(p3);P(4);V(cout);writep1()P(p1);P(metux);P(cout);存入消息；V(p1)V(metux)Readp2()P(mutex)P(p

12、1)讀消息；V(p1)V(p2)V(metux)Readp3()P(mutex)P(p1)讀消息；V(p1)V(p3)V(metux)Readp4()P(mutex)P(p1)讀消息；V(p1)V(p4)V(metux)3 .分析生產(chǎn)者一一消費者問題中多個P操作顛倒引起的后果。答：semaphoremutex=1;semaphoreempty=n；semaphorefull=0；inti,j；ITEMbuffern;ITEMdata_p,data_c;voidproducer。/*生產(chǎn)者進(jìn)程*/voidconsumer。/*消費者進(jìn)程*/while(true)while(true)P(mute

13、x);P(mutex);P(full);P(empty);data_c=bufferj;bufferi=data_p;i=(i+1)%n;V(mutex);V(mutex);V(empty);V(full);若把生產(chǎn)者進(jìn)程的P操作顛倒，消費者進(jìn)程的P操作顛倒（如圖），則生產(chǎn)者進(jìn)程執(zhí)行到V（mutex）時，消費者就可以執(zhí)行P（mutex）但由于full=0,消費者進(jìn)程不可執(zhí)行P（full）;當(dāng)生產(chǎn)者進(jìn)程執(zhí)行完V（full）后，full=1，但由于mutex=0,消費者進(jìn)程無法執(zhí)行，造成死鎖。第四章1 .系統(tǒng)中有5個資源被4個進(jìn)程所共享，如果每個進(jìn)程最多需要2個這種資源，試問系統(tǒng)是否會產(chǎn)生鎖死？答

14、：不會產(chǎn)生死鎖；因為因為資源數(shù)可以滿足進(jìn)程的需要，當(dāng)其中的一個進(jìn)程爭取到剩下的一個資源可以執(zhí)行，當(dāng)執(zhí)行完成以后會釋放資源，供其他進(jìn)程使用，所以不會產(chǎn)生死鎖。2 .計算機(jī)系統(tǒng)有8臺磁帶機(jī)，由N個進(jìn)程競爭使用，每個進(jìn)程最多需要3臺。問：N為多少時，系統(tǒng)沒有死鎖的危險？答：當(dāng)n為1、2、3時，沒有死鎖的危險；因為當(dāng)n小于3時，每個進(jìn)程分配2臺磁帶機(jī)，還有磁帶機(jī)剩余，那么當(dāng)其中的一個進(jìn)程得到剩余的磁帶機(jī)則可運行，運行結(jié)束后會釋放磁帶機(jī)，供其他進(jìn)程使用，系統(tǒng)不會有死鎖的危險；當(dāng)n為4時，每臺分配2臺時沒有剩余，則會產(chǎn)生死鎖，當(dāng)大于5時同樣會死鎖。3 .系統(tǒng)有5個進(jìn)程，它們的到達(dá)時間和服務(wù)時間如表4-8所

15、示。新進(jìn)程（沒有運行過）與老進(jìn)程（運行過的進(jìn)程）的條件相同時，假定系統(tǒng)選新進(jìn)程運行。表4-8進(jìn)程情況進(jìn)程名到達(dá)時間服務(wù)時間A03B26C44D65E82若按先來先服務(wù)（FCFS、時間片輪法（時間片q=1）、短進(jìn)程優(yōu)先（SPN）、最短剩余時間優(yōu)先（SRTT,時間片q=1）、響應(yīng)比高者優(yōu)先（HRRN）及多級反饋隊列（MFQ,第一個隊列的時間片為1,第i（i>1）個隊列的時間片q=2（i-1）算法進(jìn)行CPU調(diào)度，請給出各個進(jìn)程的完成時間、周轉(zhuǎn)時間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間，及所有的進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。答：ABCDE平均周轉(zhuǎn)時間平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間CFS到達(dá)時間02468服務(wù)時間36452完成

16、時間39131820周轉(zhuǎn)時間37912128.6帶權(quán)周轉(zhuǎn)11.172.252.462.56ABCDE平均周轉(zhuǎn)時間平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間1間片筐轉(zhuǎn)到達(dá)時間02468服務(wù)時間36452完成時間418172015周轉(zhuǎn)時間4161314710.8帶權(quán)周轉(zhuǎn)1.332.673.252.83.52.71ABCDE平均周轉(zhuǎn)時間平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間SPN到達(dá)時間02468服務(wù)時間36452完成時間39152011周轉(zhuǎn)時間37111437.6帶權(quán)周轉(zhuǎn)11.172.752.81.57.6ABCDE平均周轉(zhuǎn)時間平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間SRT到達(dá)時間02468服務(wù)時間36452完成時間32081510周轉(zhuǎn)時間3184927.2帶權(quán)周轉(zhuǎn)1

17、311.811.56ABCDE平均周轉(zhuǎn)時間平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間RRN到達(dá)時間02468服務(wù)時間36452完成時間39132015周轉(zhuǎn)時間3791478帶權(quán)周轉(zhuǎn)11.172.252.83.52.14ABCDE平均周轉(zhuǎn)時間平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間MFQ到達(dá)時間02468服務(wù)時間36452完成時間317182014周轉(zhuǎn)時間3151414610.4帶權(quán)周轉(zhuǎn)12.53.52.832.564.設(shè)系統(tǒng)中有5個進(jìn)程P1、P2、P3、P4、P5,有3種類型的資源A、B、C,其中A資源的數(shù)量是17,B資源的數(shù)量是5,C資源的數(shù)量是20,T0時刻系統(tǒng)狀態(tài)如表4-9所示。表4-9T0時刻系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)程已分配資源數(shù)量最大資源需求量仍

18、然需求資源數(shù)ABCABCABCP1212559347P2402536134P34054011006P4204425221P5314424110(1)計算每個進(jìn)程還可能需要的資源，并填入表的“仍然需要資源數(shù)”的欄目。(2)T0時刻系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)？為什么？答：處于安全狀態(tài)，因為序列<p4,p2,p3,p5,p1>是一個安全狀態(tài)。(3)如果T0時刻進(jìn)程P2又有新的資源請求(0,3,4),是否實施資源分配？為什么？答：不實施資源分配，因為將所有資源都分配給p2時，p2的C是5,不能夠運行，進(jìn)入死鎖。(4)如果T0時刻，若進(jìn)程P4又有新的資源請求(2,0,1),是否實施資源分配？為什么

19、？答：實施；因為p4請求資源后，存在安全狀態(tài)。(5)在(4)的基礎(chǔ)上，若進(jìn)程P1又有新的資源請求(0,2,0),是否實施資源分配？為什么？答：不實施；第五章1.在系統(tǒng)中采用可變分區(qū)存儲管理，操作系統(tǒng)占用低地址部分的126KB，用戶區(qū)的大小是386KB采用空閑分區(qū)表管理空閑分區(qū)。若分配時從高地址開始，對于下述的作業(yè)申請序列：作業(yè)1申請80KB;作業(yè)2中請56KB;作業(yè)3中請120KB;作業(yè)1完成；作業(yè)3完成；作業(yè)4中請156KB;作業(yè)5中請80KB使用首次適應(yīng)法處理上述作業(yè)，并回答以下問題。(1)畫出作業(yè)1、2、3進(jìn)入內(nèi)存后，內(nèi)存的分布情況。5111261250空321它130kB120KB56

20、KB80KB(2)畫出作業(yè)1、3完成后，內(nèi)存的分布情況。5111261250空2空依250KB56KB80KB(3)畫出作業(yè)4、5進(jìn)入內(nèi)存后，內(nèi)存的分布情況。空542空5111261250156KB56KB80KB14KB80KB2.3.某系統(tǒng)采用頁式存儲管理策略，某進(jìn)程的邏輯地址空間為32頁，頁的大小為2KB,物理地址空間的大小是4MB(1)寫出邏輯地址的格式。1511100頁號頁內(nèi)位移(2)該進(jìn)程的頁表有多少項？每項至少占多少位？答：因為進(jìn)程的邏輯地址空間為32頁，因此該進(jìn)程的頁表項有32項。頁表中應(yīng)存儲每頁的塊號。因為物理地址空間大小是4MB4MB勺物理地址空間內(nèi)分成4MB/2KB=20

21、塊，因此塊號部分需要11位(二進(jìn)制)，所以頁表中每項占11位。(3)如果物理地址空間減少一半，頁表的結(jié)構(gòu)有何變化？答：當(dāng)減少一半時，有2MB/2KB=10塊，因此塊號部分需要10位(二進(jìn)制)，所以頁表中每項占10位。某頁式存儲管理系統(tǒng)，內(nèi)存的大小為64KB,被分為16塊,塊號為0、1、2、15。設(shè)某進(jìn)程有4頁，其頁號為0、1、2、3,被分別裝入內(nèi)存的2、4、7、5,問：(1)該進(jìn)程的大小是多少字節(jié)？答：總共64KB16頁，則每頁有4KR該進(jìn)程有四頁，則進(jìn)程的大小為16KB(2)寫出該進(jìn)程每一頁在內(nèi)存的起始地址。頁號塊號;工始地址028KB1416KB2728KB3535KB(3)邏輯地址414

22、6對應(yīng)的物理地址是多少？答：4146除以4096得1余50,這頁號為1,頁內(nèi)位移為50;1對應(yīng)于4,這物理地址為4*4096+50=16434b4.某段式存儲管理系統(tǒng)的段表如圖所示。1,9000:80*1024+9000=90920B2,3600:100*1024+3600=106000B3,230不合法第六章4.已知頁面走向是1,2、1,3、1、2、4.工、1.箝且迨程開始執(zhí)行時，內(nèi)存中沒有頁面，若紿該這理分配2個物理塊1注采用以下尊法時的缺血率是多少？(1)先進(jìn)找出置換算法.(1)假如有一種血而置按算法.它息是由技劇使用過的負(fù)面.鼻(1)先進(jìn)先出置換算法.頁面正度表工面走匕11213124

23、2134物理塊11i3322114物理塊22211443m融頁融鞅映缺依鞅歌靛戰(zhàn)管:更面引用工1次.缺醫(yī)9次,跳奧率為紳(!)假如由神頁面置換茸法，它總是溝汰剛使用過的頁面.E向潔摩去頁而走向12131212131物理慢111211J34物理塊22224222講可戢,盛熱缺缺球都夠智士頁面引用工1枚.缺頁3被，球貝率為岸11=727%.6 .某請求負(fù)式系統(tǒng)巾，貞的大小為100字，一個程序的大小為128字，叫能的訪問序列如下.10.205、110>40、314、432、320、225、80、130、272、420、128,若系統(tǒng)采用LRU置換算法，當(dāng)分配給該透程的物理塊數(shù)為3時,給出進(jìn)程駐

24、留的各個頁面的變化情況、頁面淘法情況及缺頁次數(shù)。6.咨，由于頁的代對臭為18宇，因此訪問序列10.205.110、40、314、432、320、225、80s130、272s420s128對應(yīng)的頁號是0、2-1、（）3、4.3、2.61、2、4、1。給該講拜分陽3個物理塊.彳后LRU舌項算法.其頁面謔度廟田外表。頁而走向210343201241物理塊1000002222物理塊222333311物理塊31144004缺頁秋僦欲破破缺缺旅靛蝕泡次的頁號分別是2.1、0、4、3、0.共9次.7 .在一個不用局押置換策略的請求頁式系統(tǒng)中,分配,中給講程的物殍塊敵為即其中存放的4個頁面的情況如太當(dāng)發(fā)生缺

25、血時.分別采用卜列頁面百換算快時科百換圖一黃？并解釋原因講科4個頁面的怙況頁號改位存儲批號加載時間訪問時間訪問位修02301600111160157002010162103322016511OPT（最住）百換算法，F(xiàn)IFO先遺先出）置換算法，LRU（最近最少的U）百換算法，Clock置換茸法.某虛擬存儲署的用戶空間有32個頁面,每頁1KB.內(nèi)存大小為16KB,假設(shè)只時刻系統(tǒng)為用戶的第0、1、2、3頁分配得物理塊號是5、10、4、7,而該用戶遇程的K度是6頁.試芍以卜16講制的點以加價轉(zhuǎn)換成物,地埼o(1) 0X0A5C(2) 0X103C(3) 0X257B(4) 0X8A4C謂程4個頁面的情況頁號存陸塊"加強(qiáng)時間訪間時間訪問位修改位02301600111160157002010162103522016511（2） OPT（最住）置換算法，答,OPT（最隹）百挽算法是透擇永久不用的也活長的不用的也將其空處.