【正文】 n 優(yōu)先數(shù) 1 8:00 40 4 2 8:20 30 2 3 8:30 50 3 4 8:50 20 5(1) 列出所有作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間及完成時(shí)間(2) 計(jì)算作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間解答：(1)作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間與結(jié)束時(shí)間如下所示：(`4’=1’*4) 作業(yè)名 進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間 結(jié)束時(shí)間 1 8:00 9:10 2 8:20 8:50 3 9:10 10:00 4 8:50 10:20 (2)各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間為： (`4’=1’*4)作業(yè)A：9:10 – 8:00 = 70 min作業(yè)B：8:50 – 8:20 = 30 min作業(yè)C：10:00 – 8:30 = 90 min作業(yè)D：10:20 – 8:50 = 90 min 作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為：(70+30+90+90)/4=70 min (1’)作業(yè)的平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為：(70/40+30/30+90/50+90/20)/4= min (1’)名詞解釋1物理地址內(nèi)存中各存儲(chǔ)單元的地址由統(tǒng)一的基地址順序編址，這種地址稱為物理地址。如固定分區(qū)法會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部碎片。16虛擬存儲(chǔ)器虛擬存儲(chǔ)器是用戶能作為可編程內(nèi)存對(duì)待的虛擬存儲(chǔ)空間，在這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了用戶邏輯存儲(chǔ)器與物理存儲(chǔ)器的分離，它是操作系統(tǒng)給用戶提供的一個(gè)比真實(shí)內(nèi)存空間大得多的地址空間。19程序局部性原理在相對(duì)短的一段時(shí)間內(nèi)，進(jìn)程集中在一組子程序或循環(huán)中之行，導(dǎo)致所有的存儲(chǔ)器訪問局限于進(jìn)程地址空間的一個(gè)固定子集。而把外存中的某個(gè)（或某些）作業(yè)移到相應(yīng)的主存區(qū)，并使其投入運(yùn)行。 2說明內(nèi)部碎片和外部碎片的不同之處答：內(nèi)存中出現(xiàn)的其容量太小、無法被利用的小分區(qū)稱作碎片 。 虛擬存儲(chǔ)器的基本特征是:虛擬擴(kuò)充——不是物理上,而是邏輯上擴(kuò)充了內(nèi)存容量。 分段和分頁都是非連續(xù)的存儲(chǔ)管理方法， 分頁和分段的主要區(qū)別有： ①頁是信息的物理單位，段是信息的邏輯單位。這樣，物理地址寄存器中的內(nèi)容就是由二者拼接成的實(shí)際訪問內(nèi)存地址，從而完成了從邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換。 然而，頁是信息的物理單位，在一頁中可能存在邏輯上互相獨(dú)立的兩組或多組信息，各有不同的使用方式和存取權(quán)限，因而，對(duì)分頁難以進(jìn)行共享和保護(hù)。 一旦檢測(cè)到抖動(dòng)，操作系統(tǒng)要選擇一個(gè)進(jìn)程讓它掛起，把它的頁面寫出去，把它占用的內(nèi)存塊分給別的進(jìn)程。答：首先將邏輯地址變換成頁號(hào)。(2’)虛地址223CH轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)為8762，由8762/512可得，其頁號(hào)為17，頁內(nèi)地址為58。1MB的空間可劃分為512個(gè)2KB的塊，每個(gè)塊用9個(gè)二進(jìn)制位表示(2’)。這種現(xiàn)象稱為Belady現(xiàn)象。若在主存中為每一作業(yè)進(jìn)程開辟3頁，對(duì)于題中的頁面訪問過程，其頁面調(diào)度過程如下所示4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5頁面1 4 4 4 1 1 1 5 5 5 5 5 5頁面2 3 3 3 4 4 4 4 4 2 2 2頁面3 2 2 2 3 3 3 3 3 1 1缺頁中斷 F F F F F F F F F (3’)1） 該作業(yè)運(yùn)行中總共出現(xiàn)9次缺頁(1’)2） 在主存擁有4頁，又將產(chǎn)生10次缺頁(1’)。故描述邏輯空間需要16位(2’)。查頁表可知，其主存塊號(hào)為8。一個(gè)程序大小為1200字，可能的訪問序列如下： 10，205，110，735，603，50，815，314，432，320，225，80，130，270系統(tǒng)采用LRU算法。若有足夠多的額外塊，就可以裝入并啟動(dòng)另外的進(jìn)程。這樣，任何共享的信息就可以單獨(dú)成為一段。 邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址的過程是:用頁號(hào)P去檢索頁表，從頁表中得到該頁的物理塊號(hào)，把它裝入物理地址寄存器中。6什么是分頁？什么是分段？二者有何主要區(qū)別？答：分頁是由系統(tǒng)將一個(gè)進(jìn)程的邏輯地址空間劃分成若干大小相等的部分，每一部分稱做一個(gè)頁面。當(dāng)執(zhí)行指令時(shí)，如果地址合法，則將相對(duì)地址與基址寄存器中的地址相加，所得結(jié)果就是真正要訪問的內(nèi)存地址；如果地址越界，則發(fā)出相應(yīng)中斷，進(jìn)行處理 。每個(gè)分區(qū)只可裝入一道作業(yè)。這樣的高速緩沖存儲(chǔ)器就是快表。18工作集工作集是一個(gè)進(jìn)程在某一小段時(shí)間內(nèi)訪問頁面的集合。14動(dòng)態(tài)分區(qū)法各個(gè)分區(qū)是在相應(yīng)作業(yè)要求進(jìn)入內(nèi)存時(shí)才建立的，使其大小恰好適應(yīng)作業(yè)的大小。7動(dòng)態(tài)重定位在程序執(zhí)行期間，每次訪問內(nèi)存之前進(jìn)行的重定位。 當(dāng)x9，作業(yè)的運(yùn)行順序應(yīng)為C(3),D(5),B(6),A(9),E(x)4有一個(gè)具有如下作業(yè)流的批處理處理系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先，進(jìn)程調(diào)度采用基于優(yōu)先數(shù)的搶先式調(diào)度算法。要求：①列出所有作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存的時(shí)間及結(jié)束時(shí)間。當(dāng)運(yùn)行進(jìn)程要等待某一事件時(shí)，就讓出cpu，進(jìn)入相應(yīng)的阻塞隊(duì)列，并進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度。 為了使內(nèi)存中同時(shí)存放的進(jìn)程數(shù)目不至于太多，有時(shí)需要把某些進(jìn)程從內(nèi)存移到外存上，以減少多道程序的數(shù)目，為此設(shè)立了中級(jí)調(diào)度. 4處理機(jī)調(diào)度一般分為哪三級(jí)？其中哪一級(jí)調(diào)度必不可少？為什么？答：處理機(jī)調(diào)度一般可分為高級(jí)調(diào)度（作業(yè)調(diào)度）、中級(jí)調(diào)度和低級(jí)調(diào)度（進(jìn)程調(diào)度） 。任一進(jìn)程，只要它被創(chuàng)建，總有相應(yīng)的部分存在內(nèi)存中。 程序和數(shù)據(jù)完成用戶所要求的業(yè)務(wù)處理工作，作業(yè)說明書則體現(xiàn)用戶的控制意圖。實(shí)際上，進(jìn)程調(diào)度完成一臺(tái)物理的cpu轉(zhuǎn)變成多臺(tái)虛擬（或邏輯）的cpu的工作。由此可見，仍然可以找到一個(gè)與(1)相同的安全序列。(2’)5系統(tǒng)中有五個(gè)進(jìn)程，分別為p1\p2\p3\p4\p5，四類資源分別為r1\r2\r3\r4。找到的進(jìn)程完成序列為p1,p2,p3。此時(shí)系統(tǒng)的分配情況如下：p1分配5個(gè)后正在運(yùn)行，p2分配2個(gè)后等待分配2個(gè)，p3等待分配4個(gè)，系統(tǒng)還剩3個(gè)。2）p1:資源請(qǐng)求Request(1,0,2)時(shí)，由1）可知，可以立即滿足它，使得A=(2,2,0),P1的分配向量為(3,1,2)，其剩余向量變?yōu)?0,1,0). (2’)p4:資源請(qǐng)求Request(3,3,0)時(shí)，由于系統(tǒng)剩余資源向量A=(2,2,0)，顯然不能滿足它的請(qǐng)求，因?yàn)橄到y(tǒng)剩余資源向量A小于P4的請(qǐng)求 (2’)p0:資源請(qǐng)求Request(0,1,0)時(shí)，由于系統(tǒng)剩余資源向量A=(2,2,0)，若滿足它的請(qǐng)求，使得系統(tǒng)剩余資源向量A=(2,1,0)。 (2’)③可以分配。于是就有： F(R0)F(R1)…F(Rn)F(R0) 由傳遞性得到： F(R0)F(R0) 顯然，這是不可能的，因而，上述假設(shè)不成立，表明不會(huì)出現(xiàn)循環(huán)等待條件。 3什么是死鎖？解決死鎖的方法一般有那幾種?答: 死鎖是指在一個(gè)進(jìn)程集合中的每個(gè)進(jìn)程都在等待僅由該集合中的另一個(gè)進(jìn)程才能引發(fā)的事件而無限期地僵持下去的局面。5安全序列針對(duì)當(dāng)前分配狀態(tài)來說，系統(tǒng)至少能夠按照某種次序?yàn)槊總€(gè)進(jìn)程分配資源（直至最大需求），并且使他們依次成功地運(yùn)行完畢，這種進(jìn)程序列{p1,p2,…,pn}就是安全序列。解答：解決同步問題需設(shè)一個(gè)互斥信號(hào)量mux，用于控制三個(gè)進(jìn)程互斥使用緩沖區(qū)，初值為1；再設(shè)三個(gè)同步信號(hào)量，用于控制對(duì)緩沖區(qū)的空閑數(shù)量和不同數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的記錄。解答：semaphore mutex1=0,mutex2=0。(2’)變量說明：(`2’)計(jì)數(shù)變量rc——正在運(yùn)行的查詢者進(jìn)程數(shù)目，初值為0.信號(hào)量Sw——控制訂票者進(jìn)程的活動(dòng)，初值為1.Src——互斥使用rc變量，初值為1.S——當(dāng)訂票者到達(dá)時(shí)封鎖后續(xù)的讀進(jìn)程，初值為1.讀者進(jìn)程 P(S)P(Src)rc=rc+1if (rc==1) P(Sw)V(Src)V(S) (2’)查詢庫當(dāng)中的信息P(Src)rc=rc1。 If R==0 V(S)。 //為同時(shí)過河,申請(qǐng)對(duì)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù) If RN begin V(S1)?？梢?，一個(gè)程序可對(duì)應(yīng)多個(gè)讀者。該表表目設(shè)有座位號(hào)和讀者姓名；離開時(shí)再將其登記項(xiàng)擦除。(2’)2） 一個(gè)售票廳可容納100人購票，說明最多允許100個(gè)購票者共享售票廳；可引入一個(gè)信號(hào)量empty，其初值為100。對(duì)任一隊(duì)列的操作必須互斥。 (2’) Cobegin (`6’=2’*3) P0 P1 P2 begin begin begin P(B0S2) P(B1S2) P(B2S2) 從B0取一個(gè)數(shù)據(jù) 從B1取一個(gè)數(shù)據(jù) 從B2取一個(gè)數(shù)據(jù) V(B0S2) V(B1S1) V(B2S1) 加工 加工 加工 P(B1S1) P(B2S1) P(B0S1) 將加工結(jié)果送B1 將加工結(jié)果送B2 將加工結(jié)果送B0 V(B1S2) V(B2S2) V(B0S2) end end end coend這道題也可以增加互斥信號(hào)量，以便P0與P1之間互斥使用B0緩沖區(qū)，P1與P2之間互斥使用B1緩沖區(qū)，P2與P0之間互斥使用B0緩沖區(qū)。(2’)為此，應(yīng)設(shè)置6個(gè)信號(hào)量：B0S1,B0S2,B1S1,B1S2,B2S1,B2S2,分別代表B0,B1,B2中是否有空緩沖和有數(shù)據(jù)。10什么是管程？它由哪幾部分組成？有什么基本特性?答：一個(gè)管程定義了一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能為并發(fā)進(jìn)程在其上執(zhí)行的一組操作，這組操作能同步進(jìn)程和改變管程中的數(shù)據(jù)。V(S)順序執(zhí)行下述兩個(gè)動(dòng)作（1分）：⑴S值加1，即S=S+1。如已有進(jìn)程進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則其他所有試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待③ 進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程要在有限的時(shí)間內(nèi)退出，以便讓其他進(jìn)程能及時(shí)進(jìn)入自己的臨界區(qū)④ 如果進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出cpu，避免進(jìn)程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象.8簡(jiǎn)述信號(hào)量的定義和作用。 （3）不同的進(jìn)程可以包含同一個(gè)程序，同一程序在執(zhí)行中也可以產(chǎn)生多個(gè)進(jìn)程。然而，進(jìn)程與程序之間存在密切關(guān)系，進(jìn)程的功能是通過程序的運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)的，進(jìn)程活動(dòng)的主體是程序。15阻塞態(tài)又稱等待態(tài)，指正在運(yùn)行的進(jìn)程因等待某個(gè)條件發(fā)生而不能運(yùn)行時(shí)所處的狀態(tài)。8臨界區(qū)在每個(gè)進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序。在用戶程序中可以使用系統(tǒng)調(diào)用來獲得操作系統(tǒng)服務(wù)，在系統(tǒng)調(diào)用代碼中可以使用特權(quán)指令1順序性是指順序程序所規(guī)定的每個(gè)動(dòng)作都在上個(gè)動(dòng)作結(jié)束后才開始的特性。②運(yùn)行狀態(tài)不同。9什么是實(shí)時(shí)系統(tǒng)？它有什么特征？答：實(shí)時(shí)系統(tǒng)：在被控對(duì)象允許時(shí)間范圍內(nèi)做出響應(yīng) 。多道程序隱含了多任務(wù)處理，但多任務(wù)系統(tǒng)中不一定有多道程序。 2推動(dòng)操作系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ鞘裁?？答：推?dòng)操作系統(tǒng)發(fā)展的因素很多，主要可歸結(jié)為兩大方面：硬件技術(shù)更新和應(yīng)用需求擴(kuò)大伴隨計(jì)算機(jī)器件的更新?lián)Q代和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，促使操作系統(tǒng)的性能和結(jié)構(gòu)有了顯著發(fā)展。11特權(quán)指令指指令系統(tǒng)中這樣一些指令，如啟動(dòng)設(shè)備指令、設(shè)置時(shí)鐘指令、中斷屏蔽指令和清內(nèi)存指令，這些指令只能由操作系統(tǒng)使用。6并行是指兩個(gè)或多個(gè)活動(dòng)在同一時(shí)刻同時(shí)執(zhí)行的情況。2管態(tài)當(dāng)執(zhí)行操作系統(tǒng)程序時(shí)，處理機(jī)所處的狀態(tài)3目態(tài)當(dāng)執(zhí)行普通用戶程序時(shí)，處理機(jī)所處的狀態(tài)。在分時(shí)系統(tǒng)中，分時(shí)主要是指若干并發(fā)程序?qū)PU時(shí)間的共享。14聯(lián)機(jī)I/O是指作業(yè)的輸入、調(diào)入內(nèi)存及結(jié)果輸出都在cpu直接控制下進(jìn)行。并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)活動(dòng)在同一給定的時(shí)間間隔中進(jìn)行；共享是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源被多個(gè)進(jìn)程所共用；不確定性是指系統(tǒng)中各種事件發(fā)生順序的不可預(yù)測(cè)性。假定有如下的應(yīng)用環(huán)境，請(qǐng)你為它們選擇適合的操作系統(tǒng)。它有較高的特權(quán)，可以執(zhí)行所有的指令，包括一般用戶程序中不能使用的特權(quán)指令，從而能對(duì)所有寄存器和內(nèi)存進(jìn)行訪問，啟動(dòng)i/o操作等。過程調(diào)用在用戶程序中調(diào)用，并直接在用戶空間內(nèi)執(zhí)行；而系統(tǒng)調(diào)用可以在用戶程序中調(diào)用，但是在用戶程序中執(zhí)行到系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生異常事件。4進(jìn)程程序在并發(fā)環(huán)境中的執(zhí)行過程。11進(jìn)程控制塊進(jìn)程控制塊是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)識(shí)，它保存了系統(tǒng)管理和控制進(jìn)程所必須的信息，是進(jìn)程動(dòng)態(tài)特性的集中表現(xiàn)。17同步機(jī)制同步機(jī)構(gòu)是負(fù)責(zé)處理進(jìn)程之間制約關(guān)系的機(jī)制，即操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)解決進(jìn)程之間協(xié)調(diào)工作的同步關(guān)系（直接制約關(guān)系），以及共享臨界資源的互斥關(guān)系（間接制約關(guān)系）的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 因?yàn)閭翁幚頇C(jī)的概念只有在執(zhí)行時(shí)才存在，它表示多個(gè)進(jìn)程在單處理機(jī)上并發(fā)執(zhí)行的一個(gè)調(diào)度單位。進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換如下圖：運(yùn)行態(tài)進(jìn)程調(diào)度所需要的資源未被滿足（如等待 I/O）時(shí)間片到所需資源得到滿足（如I/O完成）運(yùn)行態(tài)運(yùn)行態(tài)5并發(fā)進(jìn)程間的制約有哪兩種？引起制約的原因是什么？答：并發(fā)進(jìn)程所受的制約有兩種：直接制約和間接制約。（2分）信號(hào)量通?？梢院?jiǎn)單反映出相應(yīng)資源的使用情況，它與P、V操作原語一起使用可實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步和互斥。 線程和進(jìn)程之間有如下關(guān)系： ① 一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程，但至少有一個(gè)線程；而一個(gè)線程只能在一個(gè)進(jìn)程的地址空間內(nèi)活動(dòng)。就是說，管程自身能有效地實(shí)現(xiàn)互斥。B0S2=1。2設(shè)用三個(gè)隊(duì)列管理緩沖區(qū)池的使用情況，分別為空白緩沖隊(duì)列em，輸入緩沖隊(duì)列in，以及輸出緩沖隊(duì)列out。(4’)當(dāng)有進(jìn)程希望從任一隊(duì)列取一個(gè)緩沖區(qū)時(shí)，過程get_buf(type,numb)的動(dòng)作如下： get_buf(type,numb)