【正文】 ？參考答案：高級(jí)調(diào)度又稱作業(yè)調(diào)度，其任務(wù)是從外存上的后備隊(duì)列中按照一定的原則選擇若干個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，為他們創(chuàng)建進(jìn)程，分配必要的資源，如內(nèi)存、外設(shè)等，并將新創(chuàng)建的進(jìn)程插入就緒隊(duì)列，準(zhǔn)備執(zhí)行。P (S)。P（empty）。 empty := 10。 endcoend。 V(Sin)。參考答案：第一步：確定進(jìn)程可以進(jìn)入閱覽室的讀者可以有很多，這里設(shè)為n，即n個(gè)Reader（讀者）進(jìn)程Reader進(jìn)程： l 登記l 進(jìn)入閱覽室l 讀書l 離開閱覽室l 注銷第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：當(dāng)教室內(nèi)有空座位時(shí)，讀者才可以登記，并進(jìn)入閱覽室l 互斥：同時(shí)只能有一個(gè)讀者在入口處進(jìn)行登記l 互斥：同時(shí)只能有一個(gè)讀者在出口處進(jìn)行注銷第三步：設(shè)置信號(hào)量l 教室內(nèi)空座位數(shù)量，seat，初值100l 為入口處進(jìn)行登記設(shè)置互斥信號(hào)量Sin，初值 1，表示當(dāng)前可用l 為出口處進(jìn)行注銷設(shè)置互斥信號(hào)量Sout，初值 1，表示當(dāng)前可用第四步：用偽代碼描述begin Sin, Sout, seat：semaphore。 process Son ( ) begin L3: P（full）。process Father ( ) begin L1: P（empty）。（2）第一步：確定進(jìn)程3個(gè)進(jìn)程Father（爸爸）、Mother（媽媽）、Son（兒子）Father進(jìn)程： l 將蘋果放入盤中Mother進(jìn)程：l 將桔子放入盤中Son進(jìn)程：l 從盤中取出水果（桔子或蘋果）l 吃水果（桔子或蘋果）第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：Father當(dāng)盤中無水果時(shí)，才可以將蘋果放入盤中l(wèi) 同步：Mother當(dāng)盤中無水果時(shí)，才可以將桔子放入盤中l(wèi) 同步：Son當(dāng)盤中有水果（桔子或蘋果）時(shí)，才可以從盤中取出水果第三步：設(shè)置信號(hào)量l 盤中無水果，empty，初值1l 盤中有水果（桔子或蘋果），full，初值0第四步：用偽代碼描述begin empty, full：semaphore。 process Mother ( ) begin L2: P（Sp）。Son ( )。（2）桌上一個(gè)盤子，只能放一只水果。 為臨界資源設(shè)置互斥信號(hào)量s，初始值為1：begin s ：semaphore。 P（chopstick[i+1%5] ）。而申請不到的哲學(xué)家進(jìn)入阻塞等待隊(duì)列，則先申請的哲學(xué)家會(huì)較先可以吃飯，因此不會(huì)出現(xiàn)餓死的哲學(xué)家。 吃面條； V（chopstick[i+1%5] ）。 售票； P（stop）。 close := 0。 process W2 ( )begin L4:P（full2）。 goto L1 end。cobeginR1 ( )。 13． 有四個(gè)并發(fā)進(jìn)程：R1，R2，W1和W2，它們共享可以存放一個(gè)數(shù)的緩沖區(qū)。將信息放入緩沖池2中的一個(gè)空緩沖區(qū)中； V（full2）。process P ( )begin L1: 從輸入設(shè)備上讀入信息。 empty2 :=n。 process R ( )begin L3:P（full2）。 將信息放入緩沖區(qū)1； V（full1）。 full2 :=0。將V（full）與V（mutex）互換位置，系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)什么問題，最多只是臨界資源的釋放推遲。當(dāng)S0時(shí)，其值表示當(dāng)前可供分配的資源數(shù)目；當(dāng)S0時(shí)，其絕對(duì)值表示S信號(hào)量的等待隊(duì)列中的進(jìn)程數(shù)目。系統(tǒng)中某些資源一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用，這類資源稱為臨界資源，許多物理設(shè)備（如打印機(jī)、磁帶機(jī)等）和許多軟件資源（如共享變量、數(shù)據(jù)、表格、隊(duì)列等）都屬于臨界資源。（3）進(jìn)程阻塞原語首先停止該進(jìn)程的執(zhí)行，將CPU中各寄存器內(nèi)容填入該進(jìn)程的PCB中，并將其狀態(tài)由“執(zhí)行”改為“阻塞”，然后插入相應(yīng)的阻塞隊(duì)列，最后轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度程序重新進(jìn)行調(diào)度。當(dāng)執(zhí)行中的進(jìn)程因某種原因而暫停時(shí)，必須將這些寄存器中的信息保存在PCB中，以便當(dāng)進(jìn)程再次獲得處理器時(shí)，能從PCB中恢復(fù)上次斷點(diǎn)處的現(xiàn)場信息而正確地繼續(xù)執(zhí)行。 （4）阻塞→就緒：處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程，所等待的事情已經(jīng)發(fā)生，如I/O操作已完成或獲得了所需的資源，則進(jìn)程將轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)。一個(gè)程序可由多個(gè)進(jìn)程共享，而一個(gè)進(jìn)程在其運(yùn)行過程中又可順序地執(zhí)行多個(gè)程序。2． 什么是進(jìn)程？進(jìn)程有哪些特征？其中最基本的特征是什么？參考答案：進(jìn)程是具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng)，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。5． 操作系統(tǒng)一般為用戶提供了哪三種使用接口？參考答案：現(xiàn)代操作系統(tǒng)通常向用戶提供以下三種類型的用戶接口：（1） 命令接口：操作系統(tǒng)向用戶提供一組鍵盤操作命令。因?yàn)橥ǔＯ鄳?yīng)硬件配置較低，而且對(duì)操作系統(tǒng)提供的功能要求也不高。這五大部分相互配合，協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源管理、控制程序的執(zhí)行、并為用戶提供方便的使用接口。從資源管理的觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)具有五個(gè)方面的功能：處理器管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件管理和提供用戶接口。（7） 嵌入式操作系統(tǒng)：通常具有以下特點(diǎn)：（1）操作系統(tǒng)規(guī)模一般較小。首先，共享是以并發(fā)執(zhí)行為條件，若系統(tǒng)不支持程序并發(fā)執(zhí)行，則系統(tǒng)中將不存在資源共享；同時(shí)，共享也必然會(huì)影響程序的并發(fā)執(zhí)行，若資源共享不當(dāng)，并發(fā)性會(huì)減弱，甚至無法實(shí)現(xiàn)。主要有以下幾方面的功能：進(jìn)程控制、進(jìn)程互斥與同步、進(jìn)程通信、進(jìn)程調(diào)度。（3） 程序和進(jìn)程無一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。 （3）執(zhí)行→阻塞：正在執(zhí)行的進(jìn)程因發(fā)生某事件而無法執(zhí)行，如等待I/O操作的完成或未能申請到所需的系統(tǒng)資源等，則進(jìn)程轉(zhuǎn)為阻塞狀態(tài)。（3）現(xiàn)場信息：主要是由處理器的各個(gè)寄存器中的內(nèi)容組成，包括通用寄存器內(nèi)容、指令計(jì)數(shù)器的值、程序狀態(tài)字內(nèi)容以及用戶棧指針。最后撤消其PCB。參考答案：多個(gè)進(jìn)程之間彼此無關(guān)，它們并不知道其它進(jìn)程的存在，但由于同處于一個(gè)系統(tǒng)中，必然存在著資源共享關(guān)系。PV操作的物理含義：信號(hào)量S值的大小表示某類資源的數(shù)量。將P（full）與P（mutex）互換位置，系統(tǒng)也可能進(jìn)入死鎖狀態(tài)。 full1 :=0。 P（empty1）。 goto L2 end。empty1 :=m。end。 P（empty2）。 end。 full2 :=0。 將數(shù)存放到緩沖區(qū)中； V（full1）。 goto L3 end。參考答案：第一步：確定進(jìn)程2個(gè)進(jìn)程 Driver（司機(jī)）、Busman（售票員）Driver進(jìn)程： l 啟動(dòng)車輛l 正常行車l 到站停車Busman進(jìn)程：l 關(guān)車門l 售票l 開車門第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：當(dāng)售票員將車門關(guān)上后，司機(jī)才可以啟動(dòng)車輛l 同步：當(dāng)司機(jī)到站停車后，售票員打開車門第三步：設(shè)置信號(hào)量l 車門關(guān)上，close，初值0l 到站停車，stop，初值0第四步：用偽代碼描述begin close, stop：semaphore。 process Busman ( )begin L2: 關(guān)車門； V（close）。 P（chopstick[i+1%5] ）。,將是1,2號(hào)哲學(xué)家競爭1號(hào)筷子,3,獲得后,再去競爭偶數(shù)號(hào)筷子,最后總會(huì)有一個(gè)哲學(xué)家能獲得兩支筷子而進(jìn)餐。 P（chopstick[i]）。參考答案：由于打印機(jī)是臨界資源，三個(gè)進(jìn)程共享臨界資源，是互斥關(guān)系。爸爸放蘋果，媽媽放桔子，兒子只吃桔子，女兒只吃蘋果。Mother ( )。 end。 從盤中取出蘋果； V（Sp） 吃蘋果； goto L4； end。end。 end。試用PV操作描述讀者進(jìn)入/離開閱覽室的同步與互斥關(guān)系。 登記。 V（seat）。參考答案：第一步：確定進(jìn)程可以為入庫（Pin）和出庫（Pout）各設(shè)置一個(gè)進(jìn)程Pin進(jìn)程： l 生產(chǎn)了一臺(tái)設(shè)備l 使用運(yùn)輸工具入庫Pout進(jìn)程： l 使用運(yùn)輸工具出庫l 提出設(shè)備供應(yīng)客戶第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：當(dāng)倉庫中有空余位置存放設(shè)備時(shí)，設(shè)備才可以入庫l 同步：當(dāng)倉庫中有存放的設(shè)備時(shí)，設(shè)備才可以出庫l 互斥：運(yùn)輸工具是臨界資源，要互斥訪問第三步：設(shè)置信號(hào)量l 倉庫中有空余位置數(shù)量，empty，初值10l 倉庫中有存放的設(shè)備數(shù)量，full，初值 0l 為運(yùn)輸工具設(shè)置互斥信號(hào)量S，初值 1，表示當(dāng)前可用第四步：用偽代碼描述begin empty, full, S：semaphore。process Pin ( ) begin L1: 生產(chǎn)了一臺(tái)設(shè)備 。 process Pout ( ) beginL2: P（full）。 20． 進(jìn)程通信主要有哪幾種類型？參考答案：進(jìn)程通信的類型主要有：共享存儲(chǔ)器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)以及管道通信系統(tǒng)。為了能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)系統(tǒng)的性能，引入了另一個(gè)指標(biāo)：帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，即作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間與系統(tǒng)實(shí)際為其提供的服務(wù)時(shí)間之比。（5） 系統(tǒng)吞吐量高。若分別采用非搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法和可搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，試給出各進(jìn)程的調(diào)度順序以及平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。傳統(tǒng)的進(jìn)程稱為重型進(jìn)程，相當(dāng)于只有一個(gè)線程的任務(wù)。在引入線程的操作系統(tǒng)中，不僅進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而且在一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程之間也可以并發(fā)執(zhí)行，因而使系統(tǒng)具有更好的并發(fā)性，從而能更有效地使用系統(tǒng)資源和提高系統(tǒng)吞吐量。第三章習(xí)題1． 什么叫重定位？它有哪兩種方式？這兩種方式有什么區(qū)別？參考答案：當(dāng)程序裝入內(nèi)存時(shí)，操作系統(tǒng)將為該程序分配一個(gè)合適的內(nèi)存空間，由于程序的邏輯地址與所分配到內(nèi)存的物理地址不一致，而CPU執(zhí)行指令時(shí)是按物理地址進(jìn)行的，為使程序能正確運(yùn)行，必須將用戶程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)換成內(nèi)存中的物理地址，這個(gè)地址轉(zhuǎn)換過程就稱為“重定位”，又稱為“地址映射”。3． 動(dòng)態(tài)分區(qū)分配的常用算法有哪些？各有什么特點(diǎn)？參考答案：動(dòng)態(tài)分區(qū)分配的常用的內(nèi)存分配算法（1）最先適應(yīng)算法。與最優(yōu)適應(yīng)算法相反，該算法要求將空閑分區(qū)表按各分區(qū)大小遞減的順序排列，每次分配時(shí)從所有空閑分區(qū)中挑選一個(gè)最大的分區(qū)，分割一部分給作業(yè)使用，使剩下的部分不至于太小，仍可供使用，但不容易保留下大的空閑分區(qū)，不利于大作業(yè)的內(nèi)存分配。進(jìn)程未執(zhí)行時(shí)，其頁表始址和頁表長度存放在它的PCB中；當(dāng)進(jìn)程被調(diào)度執(zhí)行時(shí)，這兩個(gè)數(shù)據(jù)就被裝入頁表寄存器中。（3） 分頁的作業(yè)地址空間是一維的，即單一的線性地址空間；而分段的作業(yè)地址空間是二維的，由段名（或段號(hào)）和段內(nèi)地址構(gòu)成。請計(jì)算下列邏輯地址所對(duì)應(yīng)的物理地址：378，15034，5700，30000。12． 什么叫虛擬存儲(chǔ)器？它有哪些特征？參考答案：所謂虛擬存儲(chǔ)器，是指具有請求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)。LRU置換算法考慮了頁面調(diào)入內(nèi)存后的使用情況，具有較好的性能，但要快速的找出最近最久未被使用的頁面，卻要花費(fèi)巨大的系統(tǒng)開銷，往往需要較多的硬件支持，因此在實(shí)際系統(tǒng)中往往使用其近似算法。參考答案：（1）邏輯地址9016： 頁號(hào)＝9016/4096＝2 頁內(nèi)地址＝9016MOD4096＝824 用頁號(hào)2查找頁表，找到對(duì)應(yīng)的塊號(hào)為33，則物理地址為： 物理地址＝塊號(hào)頁面大?。搩?nèi)地址＝334096＋824＝135992（2）邏輯地址12300： 頁號(hào)＝12300/4096＝3 頁內(nèi)地址＝12300MOD4096＝12 用頁號(hào)3查找頁表，發(fā)現(xiàn)該頁還在內(nèi)存，發(fā)生缺頁中斷，等把頁面調(diào)進(jìn)內(nèi)存后再重新進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換工作。（2） 中斷驅(qū)動(dòng)控制方式，它使CPU和設(shè)備可以并行工作，顯著提高了CPU的利用率，至今仍然是字符設(shè)備的I/O控制方式。根據(jù)進(jìn)程所請求的設(shè)備類型，檢索系統(tǒng)設(shè)備表，找到第一個(gè)該類設(shè)備的控制表，從其“狀態(tài)”字段可知設(shè)備忙閑情況。若通道忙，將進(jìn)程插入通道等待隊(duì)列；否則將該通道分配給進(jìn)程。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的主要功能是從與設(shè)備無關(guān)的軟件中接收抽象的請求并執(zhí)行，具體包括以下幾個(gè)方面：①將接收到的抽象要求轉(zhuǎn)化為具體要求；②檢查用戶I/O請求的合法性，了解設(shè)備的狀態(tài)，傳遞有關(guān)參數(shù)，設(shè)置設(shè)備的工作方式；③發(fā)出I/O命令，啟動(dòng)分配到的I/O設(shè)備，完成指定的I/O操作；④及時(shí)響應(yīng)由控制器或通道發(fā)來的中斷請求，并調(diào)用相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行中斷處理；⑤對(duì)于設(shè)置有通道的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)程序還應(yīng)能根據(jù)用戶的I/O請求，自動(dòng)地構(gòu)成通道程序。③當(dāng)計(jì)算進(jìn)程需要輸出數(shù)據(jù)時(shí)，便從空緩沖隊(duì)列的隊(duì)首摘下一個(gè)空緩沖區(qū)，將數(shù)據(jù)輸出到其中，當(dāng)緩沖區(qū)裝滿輸出數(shù)據(jù)后，再將它掛到輸出隊(duì)列末尾。10． 簡述SPOOLing系統(tǒng)的組成。它又分為“輸入井讀”和“輸出井寫”兩個(gè)程序。文件系統(tǒng)的功能：文件存儲(chǔ)空間的管理、文件目錄管理、文件讀寫管理、文件共享與保護(hù)。鏈接文件消除了外存的碎片，提高了外存的利用率，同時(shí)使文件很容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)增長。（2）存取控制信息。（2）提高目錄的檢索速