【正文】 參與死鎖的進程．答：設(shè)在（1）的狀態(tài)下系統(tǒng)接收如下請求：Request[1]=(0,3,1)，則系統(tǒng)狀態(tài)變?yōu)椋篈llocation Request Available A B C A B C A B Cp1: 2 0 0 0 3 1 1 2 1p2: 3 2 1 2 1 0p3: 0 1 2 2 0 2p4: 0 0 0 0 0 2p5: 2 1 0 0 3 1p6: 0 0 1 0 0 0在該狀態(tài)下運行死鎖檢測算法，找不到一個進程序列使Finish=true，對于所有1≤i≤6，因為存在i∈{1，2，3，5}，使Finish=false，因而可以斷言系統(tǒng)已經(jīng)進入死鎖狀態(tài)，進程p1,p2,p3,p5卷入死鎖． 11. 設(shè)有7個簡單資源: A、B、C、D、E、F、G。 其申請命令分別為a、b、c、d、e、f、g。 釋放命令分別為 a、b、c、d、d、f、g。 又設(shè)系統(tǒng)中有PPP3三個進程，其活動分別為: P1活動: a b a b e f g e f g P2活動: b c b c d a d aP3活動: c d cd e g f e f g試分析當(dāng)PPP3并發(fā)執(zhí)行時，是否有發(fā)生死鎖的可能性，并說明原因。解：不會有發(fā)生死鎖的可能性。 在本題中，進程p1和p2都使用的資源集合是{a,b}，由于進程p2在申請a之前已經(jīng)釋放了b，不存在占有b并且申請a的情況，所以進程p1和p2之間不滿足死鎖的四個必要條件，不會產(chǎn)生死鎖；進程p1和p3都使用的資源集合是{e,f,g}，進程p1和p3都是先申請資源e，這兩個進程同時申請資源，那么只能有一個進程先獲得e，另一個進程將因為得不到e而阻塞，獲得e的進程將進一步順利獲得資源f和g，從而運行結(jié)束，釋放資源e,f和g，喚醒另一個進程運行?？梢?，進程p1和p3之間不會產(chǎn)生死鎖；進程p2和p3都使用的資源集合是{c,d}，由于進程p2在申請d之前已經(jīng)釋放了c，不存在占有c并且申請d的情況，所以進程p2和p3之間不滿足死鎖的四個必要條件，不會產(chǎn)生死鎖。綜上所述，當(dāng)PPP3并發(fā)執(zhí)行時，沒有發(fā)生死鎖的可能性。第六章 存儲管理課后習(xí)題答案 1．考慮下述存儲管理方式中，進程空間和邏輯空間的編址情況：（1）界地址存儲管理方式，進程空間的首地址；（2）頁式存儲管理，進程空間的首地址；（3）段式存儲管理，進程空間各段的首地址；（4）段頁式存儲管理，進程空間各段的起始地址．答：（1）界地址存儲管理方式，進程空間的首地址從0開始編址；（2）頁式存儲管理，進程空間的首地址從0開始編址，而邏輯空間劃分為若干個頁面，每個頁面的起始地址是邏輯頁號乘以頁面大??；（3）段式存儲管理，進程空間各段的首地址從0開始編址；（4）段頁式存儲管理，進程空間各段的起始地址從0開始編址．2． 對于如下存儲管理方式來說，進程地址空間各是幾維的？（1）頁式；（2）段式；（3）段頁式答：（1）頁式的進程地址空間是一維的 （2）段式的進程地址空間是二維的 （3）段頁式的進程地址空間是二維的3. 在頁式存儲管理中，頁的劃分對用戶是否可見？在段式樣存儲管理中，段的劃分對用戶是否可見？在段頁式存儲管理中，段的劃分對用戶是否可見？段內(nèi)頁的劃分對用戶是否可見？答：(1)在頁式存儲管理中，分頁對于用戶是透明的，一個進程由若干個頁構(gòu)成，所有頁的長度相同；(2)在段式存儲管理中，分段對于用戶是可見的，一個進程由若干個段構(gòu)成，各個段的長度可以不同，一個段恰好對應(yīng)一個程序單位。(3)在段頁式存儲管理中，段的劃分對用戶是可見的，段內(nèi)頁的劃分對用戶是透明的，一個段由若干個頁構(gòu)成，所有頁的長度相同。4． 為什么空閑頁面鏈適合管理內(nèi)存空間，而不適合管理外存空間？答：空閑頁面鏈?zhǔn)菍⑺械目臻e頁面連成一個鏈，分配時可取鏈頭的頁面，去配時可將被釋放的頁面連入鏈頭。此種方法適用于內(nèi)存頁面的分配，但對于外存頁面的分配因分配和去配均需執(zhí)行一次I/O傳輸，速度較慢。特別是當(dāng)要申請多個頁面時，需要進行多次I/O傳輸，分配效率太低。5. 在某些虛擬頁式存儲管理系統(tǒng)中，內(nèi)存永遠(yuǎn)保持一個空閑頁面，這樣做有什么好處？ 答：在內(nèi)存沒有空閑頁架的情況下，需要按照置換算法淘汰一個內(nèi)存頁架，然后讀入所缺頁面，缺頁進程一般需要等待兩次I/O傳輸時間。若內(nèi)存總保持一個空閑頁架，當(dāng)發(fā)生頁故障時，所缺頁面可以被立即調(diào)入內(nèi)存，缺頁進程只需等待一次I/O傳輸時間。讀入后立即淘汰一個內(nèi)存頁面，此時可能也需執(zhí)行一次I/O傳輸，但對缺頁進程來說不需等待，因而提高了響應(yīng)速度。6． 為何引入多級頁表？多級頁表是否影響速度？答：隨著內(nèi)存空間和進程空間的快速增長，頁表越來越大，單級頁表的存放遇到困難，為此常將頁表分為多級存放，即引入多級頁表。多級頁表會降低地址映射的速度，但通過快表可以將效率保持在合理的范疇內(nèi)。7. 與傳統(tǒng)頁表相比，倒置頁表有什么優(yōu)勢？答：傳統(tǒng)頁表是面向進程虛擬空間的，即對應(yīng)進程的每個邏輯頁面設(shè)置一個表項，當(dāng)進程的地址空間很大時，頁表需占用很多的存儲空間，造成浪費．與經(jīng)典頁表不同，反置頁表是面向內(nèi)存物理頁架的，即對應(yīng)內(nèi)存的每個物理架設(shè)置一個表項，表項的序號就是物理頁架號f，表項的內(nèi)容則為進程標(biāo)識pid與邏輯頁號p的有序?qū)Γ到y(tǒng)只需設(shè)置一個反置頁表，為所有進程所共用．8．允許進程空間邏輯頁號不連續(xù)帶來的好處是什么？ 答：可以給同一進程內(nèi)的多個線程預(yù)留足夠的?？臻g，而又不浪費實際內(nèi)存頁架。9. 比較段式存儲管理與頁式存儲管理的優(yōu)點和缺點．答：頁式存儲管理優(yōu)缺點： (1) 靜態(tài)等長存儲分配簡單，有效地解決了內(nèi)存碎片問題； (2) 共享和保護不夠方便。 段式存儲管理優(yōu)缺點： (1) 動態(tài)異長存儲分配復(fù)雜，存在碎片問題； (2) 共享與保護方便； (3) 可以實現(xiàn)動態(tài)鏈接和動態(tài)擴展。 10． 舉例說明段長動態(tài)增長的實際意義．答：允許段長動態(tài)增長對于那些需要不斷增加或改變新數(shù)據(jù)或子程序的段來說很有好處。例如，分配給進程的棧空間大小，通常預(yù)先無法準(zhǔn)確估計，若分配過少可能不夠用，分配過多則造成浪費。在?？梢詣討B(tài)增長的情況下，系統(tǒng)開始可以為進程分配一個基本長度的?？臻g，這個長度浪費很小。若進程運行時發(fā)生棧溢出，通過中斷可以進行動態(tài)擴展。 11. 在段式存儲管理中，段的長度可否大于內(nèi)存的長度？在段頁式存儲管理中呢？答：在段式存儲管理中，段的長度不能大于內(nèi)存的長度，因為一個獨立的段占用一段連續(xù)的內(nèi)存空間，內(nèi)存分配是以段為單位進行的，如果一個段的長度大于內(nèi)存的長度，那么該段將無法調(diào)入內(nèi)存。在段頁式存儲管理中，段的長度可以大于內(nèi)存的長度。因為內(nèi)存分配的單位是頁，一個段內(nèi)邏輯上連續(xù)的頁面，可以分配到不連續(xù)的內(nèi)存頁面中，不要求一個段的所有邏輯頁都進入內(nèi)存。 12．共享段表的用途何在？答：共享段表的用途主要有如下兩個：(1)用來尋找共享段：根據(jù)進程首次訪問某段的名稱在共享段表中查找，可以得知該段是否已在內(nèi)存；(2)確保一個共享段只有一組描述信息：共享段的地址、長度等信息在共享段表中僅記錄一次，防止在多個進程段表中重復(fù)登記所帶來的維護困難。共享段表用來實現(xiàn)段的共享和保護，該表中記錄所有共享段。多個進程共享同一段時，這些進程段表中的相應(yīng)表目指向共享段表中的同一個表目。13. 具有兩級頁表的頁式存儲管理與段頁式存儲管理有何差別？答：具有兩級頁表的頁式存儲管理的地址空間依然是一維的，頁的劃分對于進程來說是透明的。而段頁式存儲管理的地址空間是二維的，段的劃分用戶能感覺到。14．何謂請調(diào)？何謂預(yù)調(diào)？為何在預(yù)調(diào)系統(tǒng)中必須輔以請調(diào)？ 答：P157?！?5.　段的動態(tài)連接給共享帶來什么問題？如何解決？答：動態(tài)連接提高了系統(tǒng)的效率，但也帶來一些問題，主要是對于段共享的影響。代碼段共享的必要條件是該段在運行過程中不修改自身，即要求是“純代碼”(pure code)，而動態(tài)連接需要修改連接字，這與共享的要求相矛盾。解決這個問題的一種方法是將代碼段分為“純段”和“雜段”兩個部分，即將連接字等可修改的內(nèi)容存放在“雜段”中，而將其它內(nèi)容放在“純段”中?！半s段”不共享，“純段”可共享。 16．在虛擬段頁式存儲管理中，考慮段的共享與段長度的動態(tài)變化，連接中斷如何處理？答：由段名查本進程的段名—段號對照表及共享段表，經(jīng)判斷可分為如下三種情形:(1) 所有進程都未連接過（共享段表、段名段號對照表均無）: 查文件目錄找到該段； 為該段建立頁表，將該段由文件全部讀入swap空間，部分讀入內(nèi)存，填寫頁表；為該段分配段號，填寫段名段號對照表；如該段可共享，填寫共享段表，共享記數(shù)置1；填寫段表；根據(jù)段號及段內(nèi)地址形成無障礙指示位的一般間接地址。(2) 其它進程連接過但本進程未連接過(共享段表有，段名段號對照表無): 為該段分配段號；填寫段名段號對照表，填寫段表(指向共享段表)，共享段表中共享記數(shù)加1；根據(jù)段號及段內(nèi)地址形成無障礙指示位的一般間接地址。(3) 本進程已連接過(共享段表無，段名段號對照表有): 根據(jù)段號及段內(nèi)地址形成無障礙指示位的一般間接地址。這里，段內(nèi)地址由兩部分構(gòu)成，即邏輯頁號和頁內(nèi)地址。 第七章　 文件系統(tǒng) ，何種文件長度是動態(tài)變化的。 答：某些系統(tǒng)可執(zhí)行程序，如shell、vi的長度通常是固定不變的；而用戶正在編輯的文本文件或源代碼文件的長度通常是動態(tài)變化的。、文件號、文件描述符之間的關(guān)系。答：文件名是文件的外部名字，通常是一個符號名(字符串)，同一文件可以有多個文件名(如通過link)。文件號是文件的內(nèi)部名字，通常是一個整數(shù)，文件號與文件具有一對一的關(guān)系。文件描述符是文件打開時返回的整數(shù)(入口地址)，對應(yīng)用戶打開文件表(如UNIX中的u_ofile)中的一個入口。同一文件可以被多個用戶同時打開，此時返回的文件描述符一般不同。同一文件也可以被同一用戶多次打開，每次打開時返回的文件描述符一般也不同。 ？此時目錄項中包含那些成分？答：將文件的FCB劃分為次部和主部兩部分具有如下兩個主要的優(yōu)點: (1) 提高查找速度：查找文件時，需用欲查找的文件名與文件目錄中的文件名字相比較。文件目錄是存于外存的，需要以塊為單位將其讀入內(nèi)存。 由于一個FCB包括許多信息， 一個外存塊中所能保存的FCB個數(shù)較少，這樣查找速度較慢。將FCB分為兩部分之后，文件目錄中僅保存FCB的次部，一個外存塊中可容納較多的FCB，從而大大地提高了文件的檢索速度。(2) 實現(xiàn)文件連接：所謂連接就是給文件起多個名字，這些名字都是路徑名，可為不同的用戶所使用。次部僅包括一個文件名字和一個標(biāo)識文件主部的文件號，主部則包括除文件名字之外的所有信息和一個標(biāo)識該主部與多少個次部相對應(yīng)的連接計數(shù)。當(dāng)連接計數(shù)的值為0時，表示一個空閑未用的FCB主部。 4．文件在使用之前為何需要打開？多個進程共享同一文件時，其FCB為何在內(nèi)存中只能保持一個副本？答：由于文件目錄和文件一起存放在外存上，當(dāng)存取文件時，必須先到外存中讀取文件目錄信息，從中得獲得文件的存放地址，然后再去存取文件。這樣一來，文件信息的存取將花費很多時間。如果將整個文件目錄放入內(nèi)存，又要占用很大內(nèi)存空間，不可取。所以，文件在使用之前需要打開，目的是將系統(tǒng)中當(dāng)前使用的文件的有關(guān)信息復(fù)制到系統(tǒng)打開表、用戶打開文件表中，以建立用戶和這個文件的聯(lián)系。多個進程共享同一文件，即各自的用戶打開文件表目對應(yīng)系統(tǒng)打開文件表中的同一入口處。在系統(tǒng)打開文件表的這一入口處的表目存放的唯一的FCB主部的信息，即文件號、共享計數(shù)、修改標(biāo)志。這樣做的好處是FCB在內(nèi)存中只有一個副本，當(dāng)任何一個進程對文件的操作導(dǎo)致FCB內(nèi)容變化時，內(nèi)存中的FCB內(nèi)容及時得到更新，當(dāng)所有進程都不再需要該文件時，即當(dāng)最后一個進程關(guān)閉該文件時，才將FCB的內(nèi)容回寫到外存上。這樣做可以減少I/O交換次數(shù)，提高系統(tǒng)效率。若在系統(tǒng)打開文件表中又存在該文件的FCB的另一副本，不但占用內(nèi)存空間，另外無法更好實現(xiàn)多個進程共享同一文件。5. 使用文件描述符存取打開文件與直接使用文件名相比有何優(yōu)點？ 答：首先，文件名是一個字符串，操作速度慢且占空間大，而文件描述符為一整數(shù)，其處理效率明顯高于字符串。其次，文件被打開后其控制信息 ( FCB )被緩沖到內(nèi)存系統(tǒng)空間，文件描述符作為用戶打開文件表中的入口地址直接與內(nèi)存 FCB 建立起聯(lián)系，而文件名無法做到這一點。？為何不能將其合并到系統(tǒng)打開表中？ 答：用戶打開文件表中包含以下內(nèi)容：文件描述符打開方式讀寫指針系統(tǒng)打開文件表入口由于文件是可共享的，多個進程可能會同時打開同一文件，而其打開方式可能是不同的，當(dāng)前的讀寫位置通常也是不一樣的。如果將這些信息合并到系統(tǒng)打開文件表中，就會導(dǎo)致一個共享文件占用多個系統(tǒng)打開文件表表目，這些表目的大部分內(nèi)容是重復(fù)的。當(dāng)一個進程對文件的操作導(dǎo)致FCB內(nèi)容變化時，該進程關(guān)閉文件時就要將FCB回寫到外存。增加了內(nèi)外存?zhèn)鬏數(shù)拇螖?shù)，也容易導(dǎo)致FCB內(nèi)容的不一致。因此，通常將打開方式和讀寫指針記錄在另外一個表，即用戶打開文件表中?！?7. 說明對于如下文件操作命令，文件管理系統(tǒng)如何進行合法性檢查。 （1）打開文件 （2）讀寫文件 （3）刪除文件 答：（1）打開文件 ：根據(jù)打開方式、共享說明和用戶身份檢查訪問合法性；（2）讀寫文件：根據(jù)用戶打開文件表中所記錄的打開方式和存取方式核查訪問的合法性；（3）刪除文件：根據(jù)共享說明和用戶身份檢查訪問合法性。 8．采用文件連接技術(shù)后，文件名與文件是否一對一？文件號與文件是否一對一？文件描述符與文件是否一對一？ 答：文件名與文件是多對一。文件號與文件是一對一。文件描述符與文件是多對一。 9. 對于 Hash 文件結(jié)構(gòu)，回答下述順序探查法解決沖突方面的問題。 (1) 對于一個非空閑記錄來說，其鍵值 key 的雜湊值 hash ( key )是否一定與該記錄地址 addr 相同？ (2) 當(dāng)一記錄的沖突記數(shù)為0時，該記錄是否一定空閑？ (3) 當(dāng)一記錄空閑時，該記錄的沖突記數(shù)是否一定為0? 答：（1）不一定，當(dāng)前面記