【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)進入內(nèi)存時間及完成時間(2) 計算作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間解答：(1)作業(yè)進入內(nèi)存時間與結(jié)束時間如下所示：(`4’=1’*4) 作業(yè)名 進入內(nèi)存時間 結(jié)束時間 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)時間為：(70+30+90+90)/4=70 min (1’)作業(yè)的平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間為：(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)法會產(chǎn)生內(nèi)部碎片。16虛擬存儲器虛擬存儲器是用戶能作為可編程內(nèi)存對待的虛擬存儲空間，在這種計算機系統(tǒng)中實現(xiàn)了用戶邏輯存儲器與物理存儲器的分離，它是操作系統(tǒng)給用戶提供的一個比真實內(nèi)存空間大得多的地址空間。19程序局部性原理在相對短的一段時間內(nèi)，進程集中在一組子程序或循環(huán)中之行，導(dǎo)致所有的存儲器訪問局限于進程地址空間的一個固定子集。而把外存中的某個（或某些）作業(yè)移到相應(yīng)的主存區(qū)，并使其投入運行。 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 。 虛擬存儲器的基本特征是:虛擬擴充——不是物理上,而是邏輯上擴充了內(nèi)存容量。 分段和分頁都是非連續(xù)的存儲管理方法， 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，對分頁難以進行共享和保護。 一旦檢測到抖動，操作系統(tǒng)要選擇一個進程讓它掛起，把它的頁面寫出去，把它占用的內(nèi)存塊分給別的進程。答：首先將邏輯地址變換成頁號。(2’)虛地址223CH轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)為8762，由8762/512可得，其頁號為17，頁內(nèi)地址為58。1MB的空間可劃分為512個2KB的塊，每個塊用9個二進制位表示(2’)。這種現(xiàn)象稱為Belady現(xiàn)象。若在主存中為每一作業(yè)進程開辟3頁，對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，其主存塊號為8。一個程序大小為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，就可以裝入并啟動另外的進程。這樣，任何共享的信息就可以單獨成為一段。 邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址的過程是:用頁號P去檢索頁表，從頁表中得到該頁的物理塊號，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)將一個進程的邏輯地址空間劃分成若干大小相等的部分，每一部分稱做一個頁面。當(dāng)執(zhí)行指令時，如果地址合法，則將相對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，進行處理 。每個分區(qū)只可裝入一道作業(yè)。這樣的高速緩沖存儲器就是快表。18工作集工作集是一個進程在某一小段時間內(nèi)訪問頁面的集合。14動態(tài)分區(qū)法各個分區(qū)是在相應(yīng)作業(yè)要求進入內(nèi)存時才建立的，使其大小恰好適應(yīng)作業(yè)的大小。7動態(tài)重定位在程序執(zhí)行期間，每次訪問內(nèi)存之前進行的重定位。 當(dāng)x9，作業(yè)的運行順序應(yīng)為C(3),D(5),B(6),A(9),E(x)4有一個具有如下作業(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)進入內(nèi)存的時間及結(jié)束時間。當(dāng)運行進程要等待某一事件時，就讓出cpu，進入相應(yīng)的阻塞隊列，并進行進程調(diào)度。 為了使內(nèi)存中同時存放的進程數(shù)目不至于太多，有時需要把某些進程從內(nèi)存移到外存上，以減少多道程序的數(shù)目，為此設(shè)立了中級調(diào)度. 4處理機調(diào)度一般分為哪三級？其中哪一級調(diào)度必不可少？為什么？答：處理機調(diào)度一般可分為高級調(diào)度（作業(yè)調(diào)度）、中級調(diào)度和低級調(diào)度（進程調(diào)度） 。任一進程，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。實際上，進程調(diào)度完成一臺物理的cpu轉(zhuǎn)變成多臺虛擬（或邏輯）的cpu的工作。由此可見，仍然可以找到一個與(1)相同的安全序列。(2’)5系統(tǒng)中有五個進程，分別為p1\p2\p3\p4\p5，四類資源分別為r1\r2\r3\r4。找到的進程完成序列為p1,p2,p3。此時系統(tǒng)的分配情況如下：p1分配5個后正在運行，p2分配2個后等待分配2個，p3等待分配4個，系統(tǒng)還剩3個。2）p1:資源請求Request(1,0,2)時，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:資源請求Request(3,3,0)時，由于系統(tǒng)剩余資源向量A=(2,2,0)，顯然不能滿足它的請求，因為系統(tǒng)剩余資源向量A小于P4的請求 (2’)p0:資源請求Request(0,1,0)時，由于系統(tǒng)剩余資源向量A=(2,2,0)，若滿足它的請求，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: 死鎖是指在一個進程集合中的每個進程都在等待僅由該集合中的另一個進程才能引發(fā)的事件而無限期地僵持下去的局面。5安全序列針對當(dāng)前分配狀態(tài)來說，系統(tǒng)至少能夠按照某種次序為每個進程分配資源（直至最大需求），并且使他們依次成功地運行完畢，這種進程序列{p1,p2,…,pn}就是安全序列。解答：解決同步問題需設(shè)一個互斥信號量mux，用于控制三個進程互斥使用緩沖區(qū)，初值為1；再設(shè)三個同步信號量，用于控制對緩沖區(qū)的空閑數(shù)量和不同數(shù)據(jù)個數(shù)的記錄。解答：semaphore mutex1=0,mutex2=0。(2’)變量說明：(`2’)計數(shù)變量rc——正在運行的查詢者進程數(shù)目，初值為0.信號量Sw——控制訂票者進程的活動，初值為1.Src——互斥使用rc變量，初值為1.S——當(dāng)訂票者到達時封鎖后續(xù)的讀進程，初值為1.讀者進程 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)。 //為同時過河,申請對計數(shù)器計數(shù) If RN begin V(S1)。可見，一個程序可對應(yīng)多個讀者。該表表目設(shè)有座位號和讀者姓名；離開時再將其登記項擦除。(2’)2） 一個售票廳可容納100人購票，說明最多允許100個購票者共享售票廳；可引入一個信號量empty，其初值為100。對任一隊列的操作必須互斥。 (2’) Cobegin (`6’=2’*3) P0 P1 P2 begin begin begin P(B0S2) P(B1S2) P(B2S2) 從B0取一個數(shù)據(jù) 從B1取一個數(shù)據(jù) 從B2取一個數(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個信號量：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：一個管程定義了一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能為并發(fā)進程在其上執(zhí)行的一組操作，這組操作能同步進程和改變管程中的數(shù)據(jù)。V(S)順序執(zhí)行下述兩個動作（1分）：⑴S值加1，即S=S+1。如已有進程進入自己的臨界區(qū)，則其他所有試圖進入臨界區(qū)的進程必須等待③ 進入臨界區(qū)的進程要在有限的時間內(nèi)退出，以便讓其他進程能及時進入自己的臨界區(qū)④ 如果進程不能進入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出cpu，避免進程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象.8簡述信號量的定義和作用。 （3）不同的進程可以包含同一個程序，同一程序在執(zhí)行中也可以產(chǎn)生多個進程。然而，進程與程序之間存在密切關(guān)系，進程的功能是通過程序的運行得以實現(xiàn)的，進程活動的主體是程序。15阻塞態(tài)又稱等待態(tài)，指正在運行的進程因等待某個條件發(fā)生而不能運行時所處的狀態(tài)。8臨界區(qū)在每個進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)定的每個動作都在上個動作結(jié)束后才開始的特性。②運行狀態(tài)不同。9什么是實時系統(tǒng)？它有什么特征？答：實時系統(tǒng)：在被控對象允許時間范圍內(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推動操作系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要動力是什么？答：推動操作系統(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)用需求擴大伴隨計算機器件的更新?lián)Q代和計算機體系結(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，如啟動設(shè)備指令、設(shè)置時鐘指令、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并行是指兩個或多個活動在同一時刻同時執(zhí)行的情況。2管態(tài)當(dāng)執(zhí)行操作系統(tǒng)程序時，處理機所處的狀態(tài)3目態(tài)當(dāng)執(zhí)行普通用戶程序時，處理機所處的狀態(tài)。在分時系統(tǒng)中，分時主要是指若干并發(fā)程序?qū)PU時間的共享。14聯(lián)機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直接控制下進行。并發(fā)性是指兩個或多個活動在同一給定的時間間隔中進行；共享是指計算機系統(tǒng)中的資源被多個進程所共用；不確定性是指系統(tǒng)中各種事件發(fā)生順序的不可預(yù)測性。假定有如下的應(yīng)用環(huán)境，請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，從而能對所有寄存器和內(nèi)存進行訪問，啟動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，會產(chǎn)生異常事件。4進程程序在并發(fā)環(huán)境中的執(zhí)行過程。11進程控制塊進程控制塊是進程存在的唯一標(biāo)識，它保存了系統(tǒng)管理和控制進程所必須的信息，是進程動態(tài)特性的集中表現(xiàn)。17同步機制同步機構(gòu)是負(fù)責(zé)處理進程之間制約關(guān)系的機制，即操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)解決進程之間協(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)行機構(gòu)。 因為偽處理機的概念只有在執(zhí)行時才存在，它表示多個進程在單處理機上并發(fā)執(zhí)行的一個調(diào)度單位。進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換如下圖：運行態(tài)進程調(diào)度所需要的資源未被滿足（如等待 I/O）時間片到所需資源得到滿足（如I/O完成）運行態(tài)運行態(tài)5并發(fā)進程間的制約有哪兩種？引起制約的原因是什么？答：并發(fā)進程所受的制約有兩種：直接制約和間接制約。（2分）信號量通常可以簡單反映出相應(yīng)資源的使用情況，它與P、V操作原語一起使用可實現(xiàn)進程的同步和互斥。 線程和進程之間有如下關(guān)系： ① 一個進程可以有多個線程，但至少有一個線程；而一個線程只能在一個進程的地址空間內(nèi)活動。就是說，管程自身能有效地實現(xiàn)互斥。B0S2=1。2設(shè)用三個隊列管理緩沖區(qū)池的使用情況，分別為空白緩沖隊列em，輸入緩沖隊列in，以及輸出緩沖隊列out。(4’)當(dāng)有進程希望從任一隊列取一個緩沖區(qū)時，過程get_buf(type,numb)的動作如下： get_buf(type,numb)