操作系统期末复习个人总结 - 副本.doc

删除：不要问为什么传这么多废话的整理上去，因为是为没时间复习的人准备的。确实是为没时间复习的人准备的。篇幅大，内容又少- -有时间复习的人根本就没必要浪费时间在这上面- -也不要问为什么传了那么多版本上去，是因为修改的人不同，时间不同。概括的内容都是最基础的，所以说全拿最多也就50分而已。超过50分实力的人，就别看了- -OK？不是很喜欢某些人的抱怨。这是个人的东西，不是必须的！最后，这只适合没时间的人和一个学期没上课的人。（包括我自己- -）没上课的还是找个人开速成吧- -第一章：操作系统引论操作系统是控制和管理计算机软硬件资源，以尽量合理有效的方法组织多个用户共享多种资源的程序集合。操作系统的特征：并发，共享，虚拟，异步性。操作系统提供给编程人员的唯一接口是系统调用。（程序接口）现代操作系统的两个重要特征是并发和共享。操作系统的基本类型有批处理操作系统，分时操作系统和实时操作系统三种。计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机系统资源的系统软件。操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。操作系统分配资源以进程为基本单位。线程(thread),从操作系统管理角度看线程是指进程的一个可调度实体,是处理机调度的基本单位: 从编程逻辑看线程是指程序内部的一个单一的顺序控制流。线程是进程的一个组成部分。单道批处理系统的特征:(1)自动性(2)顺序性(3)单道性。 多道批处理系统的特征:多道性，无序性，调度性。优缺点：(1)资源利用率高(2)系统吞吐量大(3)平均周转时间长(4)无交互能力。（作业由程序、数据、JCB和作业说明书组成。）引入多道程序目的：提高CPU的利用率，提高内存和I/O设备利用率，增加系统吞吐量单道中如果同时存在10个进程，那么就绪队列最多有多少个进程。分时：分时系统采用时间片轮转法，使一台计算机同时为多个终端服务。特点：交互性。用户能够直接与计算机系统交互。及时性。由于支持人机交互，所以主机应该尽快地对用户的要求给予响应。独立性。这主要是指多个用户虽然在同时使用主机系统，但是他们相互之间是不干扰的。多路性。分时操作系统在宏观上看，整个系统同时在为多个用户服务。实时：实时系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定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。特点：多路性，独立性， 及时性，交互性，可靠性。 分时和实时区别：分时系统控制的主动权在计算机，计算机按一定时间间隔，以固定时间片或不固定时间片去轮流完成多个提交的任务，只是在用户反应相对较慢时，不感到机器“走开”。而实时系统控制的主动权在用户，用户规定什么时间要计算机干什么，计算机不能“走开”。分时系统通用性强，交互性强，及时响应性要求一般（通常数量级为秒）；实时系统往往是专用的，系统与应用很难分离，常常紧密结合在一起，实时系统并不强调资源利用率，而更关心及时响应性（通常数量级为毫秒或微秒）、可靠性等。第二章：进程管理进程的静态实体由（）、（）和（）三部分组成。程序，数据集合，进程控制块PCB在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志.进程和程序的区别： (1) 进程是程序在处理机上的一次执行过程，是一个动态概念；而程序是代码的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。(2) 进程是一个状态变化的过程，是有生命期的，表现在它因创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停，因撤销而消亡；而程序是永久的，可以长久保存。(3) 进程和程序的组成不同。进程由程序、数据和进程控制块组成，而程序仅是代码的有序集合。(4) 进程与程序之间不是一一对于的。通过多次运行，同一个程序可以对应多个进程；通过调用关系，一个进程可以包含多个程序。在操作系统中引入线程概念的主要目的是（ ）。使得多个程序更好的并发执行同时又尽量减少系统的开销，有效的改善多处理机的性能。进程和线程的区别：一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程. 线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。 另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。如果系统有N个进程，则在等待队列中进程的个数最多可为（ ）个。N-1进程状态转换图： 具有挂起状态的进程状态图进程的三种基本状态及其转换下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（ ）。A.就绪运行B.运行就绪C.就绪阻塞 D.阻塞就绪。C（一个进程状态的转换不一定会引起另一个进程的转换）引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么?请求系统服务；启动某种操作；新数据尚未到达；无新工作可做。P(S)进程请求一个单位的该类资源，V(S)执行进程释放一个单位资源，S的初始值不能为负，S初始值为1时，表示只允许一个进程访问临界资源，此时的信号量转化为互斥信号量，当信号量S的当前值为-5时，则表示系统中共有5个等待进程。例题：吃苹果问题int S1; int Sa0; int So0; father() son() daughter() while(1) while(1) while(1) P(S); P(So); P(Sa);将水果放入盘中; 从盘中取出桔子; 从盘中取出苹果; if（放入的是桔子） V(S); V(S); V(So); 吃桔子; 吃苹果;else V(Sa); 在操作系统中,P、V操作是一种_。(A)机器指令 (B)系统调用命令(C)作业控制命令 (D)低级进程通讯原语。D第三章：处理机调度与死锁调度算法：先来先服务调度算法FCFS，短作业（进程）优先调度算法SJ（P）F，高优先权优先调度算法HPF，时间片轮转调度算法RR。(如果系统中的所有作业是同时到达的,则使作业平均周转时间最短的作业调度是短作业优先算法。)例题：有5个任务A,B,C,D,E,它们几乎同时到达,预计它们的运行时间为10,6,2,4,8mn。其优先级分别为3,5,2,1和4,这里5为最高优先级。对于下列每一种调度算法,计算其平均进程周转时间(进程切换开销可不考虑)。(1)先来先服务(按A,B,c,D,E)算法。(2)优先级调度算法。(3)时间片轮转算法。解：(1)采用FCFS的调度算法时,各任务在系统中的执行情况如下表所示:执行次序运行时间优先数等待时间周转时间A103010B651016C221618D411822E842230所以,进程的平均周转时间为:T=(10+16+18+22+3O)/5=19.2 min(2)采用优先级调度算法时,各任务在系统中的执行情况如下表所示:执行次序运行时间优先数等待时间周转时间B6506E84614A1031424C222426D112627所以,进程的平均周转时间为:T=(6+14+24+26+27)/5=19.4 min(3)采用时间片轮转算法时,假定时间片为2min,各任务的执行情况是:(A,B,C,D,E),(A,B,D,E),(A,B,E),(A,E),(A)。设AE五个进程的周转时间依次为T1T5,显然,T1=3Omin, T2=22min, T3=6min,T4=16min,T5=28min所以,进程的平均周转时间为:T=(30+22+6+16+28)/5=20.4min什么是临界资源和临界区? a. 一次仅允许一个进程使用的资源成为临界资源. b. 在每个进程中，访问临界资源的那段程序称为临界区。什么是死锁？产生死锁的必要条件是什么？所谓死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，他们都将无法再向前推进。必要条件:互斥条件,请求和保持条件,不剥夺条件,环路等待条件。产生死锁的原因是什么？ 系统资源不足； 进程推进顺序不合适（进程在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当）。产生死锁的根本原因：争夺共享资源。避免死锁的银行家算法：例题：系统中有五个进程P1、P2、P3、P4、P5，有三种类型的资源：R1、R2、和R3。在T0时刻系统状态如表所示。若采用银行家算法实施死锁避免策略，回答下列问题：1，T0时刻是否为安全状态？为什么？2，若这时P4请求资源（1，2，0），是否能实施资源分配？为什么？3，在上面的基础上，若进程P3请求资源（0，1，0），是否能实施资源分配？为什么？ T0时刻系统状态已分配资源数量最大资源需求量R1R2R3R1R2R3P1001001P2200275P3003665P4115435P5033065 R1R2R3剩余资源数330解： 1 T0时刻是安全的，安全序列为：P1，P4，P5，P2，P32 P4请求资源（1，2，0），根据银行家算法，预分配后系统是安全的，安全序列为：P1，P4，P5，P2，P33 P3请求资源（1，1，0），根据银行家算法，预分配后系统不安全，所以不能实施资源分配。 第四章：存储器管理固定分区分配：固定分区法就是把内存区固定地划分为若干个大小不等的区域。分区划分的原则由一般系统操作员或操作系统决定。例如可划分为长作业分区和短作业分区。分区一旦划分结束，在整个执行过程中每个分区的长度和内存的总分区个数将保持不变。动态分区分配算法：1，首次适应算法FF。2，循环首次适应算法NF。3，最佳适应算法BF。4，最坏适应算法WF。最坏适应分配算法要扫描整个空闲分区表或链表，总是挑选一个最大的空闲区分割给作业使用。5，快速适应算法QF。该算法又称为分类搜索法，是将空闲分区根据其容量大小进行分类，对于每一类具有相同容量的所有空闲分区，单独设立一个空闲分区链表。回收内存图：a，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。b，回收分区与F2合并形成新空闲分区，但用回收区的首址作为空闲分区的首址，大小为两者之和。C，合并F1，F2和回收分区，使用F1的表项和首址，取消F2表项，大小为三者之和。d，都不相邻时，回收分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。为什么要引入动态重定位？如何实现？静态重定位是在链接装入时一次集中完成的地址转换，但它要求连续的一片区域，且重定位后不能移动，不利于内存空间的有效使用。所以要引入动态重定位，它是靠硬件地址变换部分实现的。通常采用重定位寄存器等实现。把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中的物理地址称为_。(A)加载 (B)重定位 (C)物理化 (D)逻辑化 B当内存碎片容量大于某一作业所申请的内存容量时（ ）。A、可以为这一作业分配内存 B、不可以为这一作业分配内存 C、拼接后，可以为这一作业分配内存 D、一定能够为这一作业分配内存。 D页面大小与可能发生的缺页中断的关系：内存大小一定情况下，页面大，那么页面数会少，缺页中断次数也可能会少。（一条指令在执行期间，可能产生多次缺页中断。）对于请求分页式存储管理系统,若把页面的大小增加一倍,则缺页中断次数会减少一半。(错)试说明为什么引入缺页中断？因为虚拟页式存储系统中允许作业的一部分页面在内存,只有引入缺页中断,才能将不在内存的信息页从外存调入内存,中断恢复后可以继续执行。例题：某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：页号 物理块号0 51 102 43 7则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么？要求：写出主要计算过程。 解：分析页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=210，可知内页地址占10位。由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100 ，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码 “000 10” 为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：01 00 ，拼接块内地址10 0101 1100，得01 0010 0101 1100，即125C（H）。例题：考虑一个由8个页面，每页有1024个字节组成的逻辑空间，把它装入到有32个物理块的存储器中，问：（1）逻辑地址需要多少位表示？（2）绝对地址需要多少位表示？解：因为页面数为8=23，故需要3位二进制数表示。每页有1024个字节，1024=210，于是页内地址需要10位二进制数表示。32个物理块，需要5位二进制数表示（32=25）。（1）页的逻辑地址由页号和页内地址组成，所以需要3+10=13位二进制数表示。（2）页的绝对地址由块号和页内地址的拼接，所以需要5+10=15位二进制数表示。例题：现有一个作业，在段式存储管理的系统中已为其主存分配，建立的段表内容如下：段号 主存起始地址 段长度0 120 401 760 302 480 203 370 20计算逻辑地址（2，18），（0，50），（3，15）的绝对地址是多少？（注：括号中第一个元素为段号，第二个元素为段内地址） 解： 段式存储管理的地址转换过程为：（1）根据逻辑地址中的段号查段表的相应栏目；（2）根据段内地址段长度，检查地址是否越界；（3）若不越界，则绝对地址=该段的主存起始地址+段内地址。逻辑地址（2，18）查段表得段长度为20，段内地址1840，地址越界，系统发出“地址越界”中断。逻辑地址（3，15）查段表得段长度为20，段内地址1520，地址不越界，段号3查表得段首地址为370，于是绝对地址=370+15=385。在段页式系统中，为了获得一条指令或数据，须三次访问内存。页面置换算法：1，最佳(Optimal)置换算法：选择的被淘汰页面，将是以后永不使用的或是在未来最长时间内不再被访问的页面，可保证获得最低的缺页率。2，先进先出(FIFO)页面置换算法：选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。3，最近最久未使用(LRU)置换算法：选择最近最久未使用的页面予以淘汰。4，Clock置换算法：访问位。5，最少使用LFU置换算法，页面缓冲算法PBA。例题：一个进程的大小为5个页面，为它分配了四个物理块。当前每个块的情况如下表所示（都为十进制数，且从0开始计数。）。当虚页4发生缺页时，使用下列的页面置换算法，哪一个物理块将被换出？并解释原因。页号块号加载时间访问时间访问位R 修改位M2 0 60 161 0 11 1 130 160 0 00 2 26 162 1 03 3 20 163 1 1（1）IFO算法 （2）LRU算法（3）CLOCK算法 （4）当页面的访问串为：“4，0，0，0，2，4，2，1，0，3，2”的OPT算法解：1换出第3号虚页，因为它加载的时间最早；2换出第1号虚页，因为它最近最久没被访问；3换出第1号虚页，因为它最近既没被访问，又没被修改；4换出第3号虚页，因为它离访问点最远。例题：设某作业占有7个页面，如果在主存中只允许装入4个工作页面(即工作集为4)，作业运行时，实际访问页面的顺序是：1， 2， 3， 6， 4， 7， 3， 2， 1， 4， 7， 5， 6， 5， 2， 1。试用FIFO、LRU和CLOCK页面置换算法，列出各自的页面淘汰顺序和页面置换次数。（不是求缺页中断- -）解：FIFO：1， 2， 3， 6， 4， 7， 3， 2， 1， 4， 7， 5， 6， 5， 2， 11 1 1 1 4 4 4 4 5 5 2 2 2 2 7 7 7 7 63 3 3 3 2 2 2 26 6 6 6 1 1 1页面置换次数为：6次LRU：1， 2， 3， 6， 4， 7， 3， 2， 1， 4， 7， 5， 6， 5， 2， 11 1 1 1 4 4 4 1 1 1 1 6 6 6 2 2 2 2 7 7 7 4 4 4 4 2 23 3 3 3 3 3 3 7 7 7 7 16 6 6 2 2 2 2 5 5 5 5页面置换次数为：10次CLOCK：1， 2， 3， 6， 4， 7， 3， 2， 1， 4， 7， 5， 6， 5， 2， 11 1 1 1 4 4 4 1 1 1 1 6 6 6 2 2 2 2 7 7 7 4 4 4 4 2 23 3 3 3 3 3 3 7 7 7 7 16 6 6 2 2 2 2 5 5 5 5页面置换次数为：10次第五章：设备管理设备管理：缓冲区的设置可分为单缓冲(图1)，双缓冲（图2），多缓冲和缓冲池。缓冲池的组成：对于既可用于输入又可用于输出的公用缓冲池，其中至少应含有以下三种类型的缓冲区：空(闲)缓冲区；装满输入数据的缓冲区；装满输出数据的缓冲区。为了管理上的方便，可将相同类型的缓冲区链成一个队列，于是可形成以下三个队列：（1）空缓冲队列emq (2)输入队列inq(3)输出队列outq缓冲区工作方式：四种工作方式，如图收容输入，提取输出，提取输入，收容输出设备分配算法：先来先服务，优先级高者优先。 SPOOLing：即同时联机外围操作，又称脱机操作。在多道程序环境下，可利用多道程序中的一道程序，来模拟脱机的输入输出功能。即在联机条件下，将数据从输入设备传送到磁盘，或从磁盘传送到输出设备。SPOOLing系统的主要功能是：将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。SPOOLing系统的特点：提高了I/O的速度。 将独占设备改造为共享设备。 实现了虚拟设备功能。 SPOOLing系统的组成：如图1，输入井和输出井；2，输入缓冲区和输出缓冲区；3，输入进程SPi和输出进程SPo；在操作系统中，一种用空间换取时间的资源转换技术是SPOOLing技术设备独立性：指用户设备独立于所使用的具体物理设备。即在用户程序中要执行I/O操作时，只需用逻辑设备名提出I/O请求，而不必局限于某特定的物理设备。磁盘调度算法：先来先服务FCFS，最短寻道时间优先SSTF（可能导致进程“饥饿”现象），扫描(SCAN)算法，循环扫描(CSCAN)算法，N-Step-SCAN和FSCAN调度算法例题：若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为20，44，40，4，80，12，76，假设每移动一个磁道需要3毫秒时间，移动臂当前位于40号柱面，请按下列算法分别写出访问序列并计算为完成上述各次访问总共花费的寻道时间。 （1）先来先服务算法；（2）最短寻道时间优先算法。（3）扫描算法（当前磁头移动的方向为磁道递增）解：（1）磁道访问顺序为：20，44，40，4，80，12，76寻道时间=（20+24+4+36+76+68+64）*3=292*3=876（2）磁道访问顺序为：40，44，20，12，4，76，80寻道时间=（0+4+24+8+8+72+4）*3=120*3=360（3）磁道访问顺序为：40，44，76，80，20，12，4寻道时间=（0+4+32+4+60+8+8）*3=116*3=348第六章：文件管理最基本的文件操作：创建文件，删除文件，读文件，写文件，截断文件，设置文件的读/写位置。什么是文件的逻辑组织和物理结构？文件的逻辑结构有几种形式？文件的逻辑结构。这是从观点出发用户出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于文件的物理特性，又称为文件组织。文件的物理结构，又称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。这不仅与存储介质的存储性能有关，而且与所采用的外存分配方式有关。（一般有连续结构，流式结构）文件的逻辑结构有以下形式：有结构文件和无结构文件。有结构文件又称为记录式文件（顺序文件、索引文件、索引顺序文件），它在逻辑上可被看成一组连续顺序的记录的集合，又可分为定长记录文件和变长记录文件两种。无结构文件是指文件内部不再划分记录，它由一组相关信息组成的有序字符流，即流式文件。下列文件中属于逻辑结构的文件？A.连续文件B.系统文件C.散列文件D.流式文件 D显示链接：假定盘块的大小为1KB,硬盘的大小为500MB,采用显示链接分配方式时,其FAT需要占用多少存储空间？答:FAT的每个表项对应于磁盘的一个盘块,其中用来存放分配给文件的下一个盘块的块号,故FAT的表项数目由物理盘块数决定,而表项的长度则由磁盘系统的最大盘块号决定(即它必须能存放最大的盘块号).为了地址转换的方便,FAT表项的长度通常取半个字节的整数倍,所以必要时还必须由最大盘块号获得的FAT表项长度作一些调整.由题意可知,该硬盘共有500K个盘块,故FAT中共有500K个表项;如果盘块从1开始编号,为了能保存最大的盘块号500K,该FAT表项最少需要19位,将它扩展为半个字节的整数倍后,可知每个FAT表项需20位,即2.5个字节.因此,FAT需占用的存储空间的大小为:2.5500K=1250KB位示图：它是利用一个向量来描述自由块使用情况的一张表。表中的每个元素表示一个盘块的使用情况，0表示该块为空闲块，1表示已分配。盘块的分配:(1)顺序扫描位示图，从中找出一个或一组其值为“0”的二进制位(“0”表示空闲时)。(2) 将所找到的一个或一组二进制位， 转换成与之相应的盘块号。假定找到的其值为“0”的二进制位，位于位示的第i行、第j列，则其相应的盘块号应按下式计算： b=n(i-1)+j式中， n代表每行的位数。(3) 修改位示图， 令mapi,j=1。 盘块的回收: (1)将回收盘块的盘块号转换成位示图中的行号和列号。转换公式为：i=(b-1)DIV n+1;j=(b-1)MOD n+1 (2)修改位示图。令mapi,j=1。 某文件管理系统在磁盘上建立了位示图(bitmap)，记录磁盘的使用情况。若磁盘上的物理块依次编号为：0、1、2、，系统中字长为32位，每一位对应文件存储器上的一个物理块，取值0和1分别表示空闲和占用，如下图所示。假设将4195号物理块分配给某文件，那么该物理块的使用情况在位示图中的第_(1)_个字中描述；系统应该将_(2)_。（1） A.128B.129 C.130 D.131（2） A. 该字的第3位置“0”B. 该字的第3位置“1”C. 该字的第4位置“0” D. 该字的第4位置“1”答：因为物理块编号是从0开始的，所以4195号物理块其实就是第4196块。因为字长为32位，也就是说，每个字可以记录32个物理块的使用情况。4196/32=131.125，所以，4195号物理块应该在第131个字中（字的编号也是从0开始计数）。那么，具体在第131个字的哪一位呢？到第130个字为止，共保存了131*32=4192个物理块（04191），所以，第4195块应该在第131个字的第3位记录（要注意：0是最开始的位）。因为系统已经将4195号物理块分配给某文件，所以其对应的位要置1。D，B文件一级目录结构最主要缺点：不能重命名（查找速度慢，不便于实现共享）MS-DOS中的文件物理结构采用_。A.连续结构 B.链接结构 C.索引结构 D.哈希表。B实时操作系统必须在_内完成来自外部的事件。A.响应时间 B.周转时间 C.规定时间D.调度时间。C小补充（可删）：在操作系统中为什么要引入进程概念?为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，而引入了进程概念。多道程序设计是指在主存中同时存放多道用户作业,它们都处于执行的开始点和结束点之间。多道程序设计的特点如下:(1)多道。主存中有多道程序,它们在任一时刻必须处于就绪、运行、阻塞三种状态之一。(2)宏观上并行。从宏观上看,它们在同时执行。(3)微观上串行。从微观上看,它们在交替、穿插地执行。采用多道程序设计后,减少了CPU时间的浪费。尤其对计算题的作业,由于I/O操作较少,CPIJ浪费的时间很少。挂起事件：用户进程请求将自己挂起，或父进程请求将自己的某个子进程挂起， 系统将利用挂起原语suspend( )将指定进程或处于阻塞状态的进程挂起等。为什么进程在进入临界区之前，应先执行进入区代码，在退出临界区后又执行退出区代码? 为了实现多个进程对临界资源的互斥访问，必须在临界区前面增加一段用于检查欲访问的临界资源是否正被访问的代码，如果未被访问，该进程便可进入临界区对资源进行访问，并设置正被访问标志，如果正被访问，则本进程不能进入临界区，实现这一功能的代码成为进入区代码；在退出临界区后，必须执行退出区代码，用于恢复未被访问标志.同步机制应遵循哪些基8本准则? a. 空闲让进. b. 忙则等待. c. 有限等待. d. 让权等待.利用信号量实现进程的（），应为临界区设置一个信号量mutex，其初值为1，表示该资源尚未使用，临界区应置于（）和（）原语之间。互斥，P（mutex），V（mutex）作业调度的主要功能是：记录系统中各个作业的情况；按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业；为选中的作业分配内存和外设等资源；为选中的作业建立相应的进程；作业结束后进行善后处理工作。进程调度的主要功能是：保存当前运行进程的现场；从就绪队列中挑选一个合适进程；为选中的进程恢复现场。什么是高级调度、中级调度和低级调度？作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。执行完后，回收资源。进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU。交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。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.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，且各进程最大需求之和小于m+n，试证明在这个系统中不可能发生死锁?解：设：max(i):表示第I进程的最大资源需求量need(i): 表示第I进程的还需要的资源量allocation(i): 表示第I进程的已分配到的资源量。由题中给定条件可知：max(1)+max(2)+max(n)=(allocation(1) +allocation(2)+allocation (n)+( need(1)+need(2)+need(n)=n（3） 则由（2）+（3）得：(allocation(1) +allocation(2)+allocation (n)+( need(1)+need(2)+need(n)=m+n这与（1）式相矛盾。请详细说明可通过哪些途径预防死锁?a. 摈弃请求和保持条件,就是如果系统有足够的资源，便一次性地把进程所需的所有资源分配给它；b. 摈弃不剥夺条件，就是已经保持了资源的进程，当它提出新的资源请求而不能立即得到满足时，必须释放它已经保持的所有资源，待以后需要时再重新申请；c. 摈弃环路等待条件，就是将所有资源按类型排序标号，所有进程对资源的请求必须严格按序号递增的次序提出。操作系统的设备管理应具备的主要功能是监视设备状态，进行设备分配，完成I/O操作，缓冲管理与地址转换在页式管理中，页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射，存储页表的作用是记录内存页面的分配情况。页式虚地址与内存物理地址的映射是由页表和硬件地址变换机构完成的。常用的内存管理方法有分区管理，页式管理，段式管理，段页式管理。例题：对于如下的页面访问序列：1， 2， 3， 4， 1， 2， 5， 1， 2， 3， 4， 5当内存块数量分别为3和4时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断）解：FIFO淘汰算法：内存块为3时，缺页中断（或称缺页次数、页面故障）为9；内存块为4时，缺页中断为10。LRU淘汰算法：内存块为3时，缺页中断为10；内存块为4时，缺页中断为8。（具体计算过程省略，解答时请同学们写出计算过程。）下列（ ）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。A.固定分区 B.可变分区C.分页管理 D.段页式管理。D什么是覆盖技术？什么是交换技术？所谓覆盖技术，就是使一个程序的若干个数据段或程序段按照时间先后占用内存空间的某一部分。交换技术（swapping）是另外一种扩展内存空间的技术。当多个程序并发执行时，将暂时不需要的程序送到外存中，剩余空间用来装载新的需要即将投入运行的程序。什么是抖动？产生抖动的原因是什么？抖动是由于内存空间竞争引起的。当需要将一个新页面调入内存时，因内存空间紧张，不得不将一个旧页面置换出去，而刚刚置换出去的旧页面可能又要被使用，因此需要重新将它调入。若一个进程频繁地进行页面调入调出，势必加大系统的开销，使系统运行效率降低。通常称这种现象为该进程发生了抖动。产生抖动的原因主要有：系统内的进程数量太多，致使一个进程分得的存储块过少；系统采取的置换算法不够合理。分页和分段有何区别? a. 分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址变换，这是它们的共同点；b. 对于它们的不同点有三，第一，从功能上看，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，即满足系统管理的需要，而不是用户的需要；而段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息，目的是为了能更好地满足用户的需要；c. 页的大小固定且由系统确定，而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序；d. 分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的.设备缓冲区的原则是：如果数据到达率与离去率相差很大，则可采用单缓冲方式；如果信息的输入和输出率相同（或相差不大）时，则可用双缓冲区；对于阵发性的输入、输出，可以设立多个缓冲区。一个计算机系统的虚拟存储器，其最大容量和实际容量分别由什么决定? a. 最大容量由内存和外存之和决定；b. 实际容量由内存决定.例题：某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB. 假定某时刻为用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5，10，4，7，试将虚拟地址0A5C和093C变换为物理地址。 解：a. 将0A5C变换为2进制为: 0000,1010,0101,1100,由于页面大小为1KB约为2的10次方，所以0A5C的页号为2，对应的物理块号为:4,所以虚拟地址0A5C的物理地址为125C; b. 将093C变换为2进制为: 0000,1001,0011,1100，页号也为2，对应的物理块号也为4，此时虚拟地址093C的物理地址为113C.例题：在一个请求分页系统中，采用LRU页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，试计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率?比较所得结果? 解：a. 当分配给该作业的物理块数M为3时，所发生的缺页率为7，缺页率为: 7/12=0.583； b. 当分配给该作业的物理块数M为4时，所发生的缺页率为4，缺页率为: 4/12=0.333.一作业8:00到达系统,估计运行时间为1小时。若10:00开始执行该作业,其响应比是_A.2 B.1 C.3 D.0.5 C 优先权=（等待+服务）/服务例题：设有4道作业，它们的提交时间及执行时间如下表所示。试计算在单道程序环境下，采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间和平均带权周转时间，并指出它们的调度顺序。（时间单位：小时）作业号提交时间执行时间110.02.0210.21.0310.40.5410.50.3解：若采用先来先服务调度算法，则其调度顺序为1、2、3、4，其运行情况如下表所示。作业号提交时间执行时间开始时间完成时间周转时间带权周转时间110.02.010.012.02.01.0210.21.012.013.02.82.8310.40.513.013.53.16.2410.50.313.513.83.311.0平均周转时间： T=（2.0+2.8+3.1+3.3）/4=2.8平均带权周转时间： W=（1.0+2.8+6.2+11.