操作系统练习题22、一个作业运行时间假定为1小时，它在系统中等待了2
小时，则该作业的响应比是_3_。
23、如果系统中所有作业是同时到达的，则使作业平均周
一、填空题：转时间最短的作业调度算法是__短作业优先___。
1、在多道程序设计中，进程之间存在着两种不同的制约关24、__作业___调度是处理机的高级调度，__进程___调度系： __互斥___和___同步_____。是处理机的低级调度。
2、只有采用___动态___重定位技术，程序在内存中才可浮25、现代操作系统的两个最基本的特征是_并发执行___和动。___资源共享__。
3、在分页、分段存储管理中，访问一条指令或数据时需要26、可将文件系统的模型分为三个层次，依次是_对象及访问内存___2__次，为加快这个访问过程需引入___快表其属性_，对对象操纵和管理的软件集合，_文件系统的接____。口 。
4、凡是数据到达和离去速度不匹配的地方均可采用__缓冲27、操作系统是计算机系统中的一个_系统软件_，它管理___技术。和控制计算机系统中的__软件和硬件资源___。
5、活动头磁盘的访问时间包括___寻道___时间、__旋转延28、从用户的角度出发，调度方式和算法的选择应考虑四
个方面，即_周转时间短_，__响应时间快__，截止时间的迟___时间和___数据传输___时间。
6、一个单CPU系统中有N个进程，则在就绪队列中进程的保证和__优先权准则__。个数最多可能为N-1 。29、10．为了提高磁盘的读写速度，在内存中建立了 7、Spooling系统由输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓磁盘缓冲区 。冲区 和 输入进程和输出进程3个部分组成。30、在操作系统中，一种用空间换取时间的资源转换技术8、文件按物理结构可分为 顺序 文件、 链接 文是__SPOOLing系统___。件和 索引 文件。
二、选择题：9、若信号量S的初值为1，当前值为-4，则表示有___4__
1、操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（ C ）。个阻塞进程。
10、虚存的应用需求是_对物理内存实现逻辑扩充__。 C.资源
11、凡是数据到达和离去速度不匹配的地方均可采用_缓冲2、分时系统为使多个用户能够同时与系统交互，最关键___技术。的问题是（ D ）。12、进程是由_____程序段____、___数据段_______和D.能在较短的时间内，使所有用户程序都能得到运行
3、在下列系统中，（ D ）是实时控制系统。_____PCB_____3部分组成。
13、存储管理的4个功能是：_内存的分配与回收、地址转 D.火箭飞行控制系统换、内存共享与保护 和 内存扩充。4、下面关于并发性的论述中（ C ）是正确的。14、在分区分配算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存C.并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生
中_低地址_的空闲区，从而保留了高地址_部分的大空闲区。5、采用（D。微内核）结构时，将OS分成用于实现OS最
基本功能的内核和提供各种服务的服务器两个部分。
15、按信息的交换单位，设备可分为___字符___和___块___6、下面哪一项不是操作系统的基本功能？（ D.电子邮件）两类，打印机属于___字符___设备。
16、____文件控制模块（FCB）__是文件存在的标志，它记7、在批处理系统中，导致进程创建的典型事件是（ B ）。录了系统管理文件所需要的全部信息。
17、文件系统中最基本的目标是实现文件的_按名存取_，这B．作业调度主要是通过文件系统的_目录_管理功能实现的。8、由系统专门为运行中的应用进程创建新进程的事件是18、一个单处理器系统中，若有5个用户进程，且假设当前（ D ）。D．提供服务
（C ）不是创建所必需的步骤。时刻为用户态，则处于就绪状态的用户进程最多有__4___，9、在创建进程时，
最少有___0___个。C．为进程分配CPU 19、在一个实分页存储管理系统中，页面大小为2K。现在10、下列算法中，（ B ．时间片轮转法）只能采用抢占调有3个进程需进入内存，它们的地址空间大小分别为度方式。3.5KB、9KB、4.3KB，则系统共计为它们分配内存11、如果为每一个作业只建立一个进程，则为了兼顾短作____20______KB；若页的大小为4KB，则这3个进程共计产业和长时间等待的作业，应采用（ D高响应比优先调度算生的碎片合计___7.2_____KB。法）。20、引起中断发生的事件称为_中断源___。12、采用（ B.固定分区）存储管理方式，系统不会产生21、常用的I/O控制方式有程序直接控制方式、__中断__控抖动现象。
1
13、在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（ 35、通道是一种（ C ）。C．I/O专用处理器
36、从用户角度看，引入文件系统的主要目的是（ D ）。A．逻辑设备名）。
14、用户可以调用（A关闭）文件操作来归还文件的使用权。D．实现对文件的按名存取
37、在执行signal操作时，信号量的值应当加1，当其值
15、若文件的物理结构采用连续结构，则文件控制块中有关为（ D ）时，应唤醒阻塞队列中的进程。
D．小于等于0文件物理位置的信息应包括（ B ）。
B．文件首块号和文件长度 38、用信号量S实现对系统中4台打印机的互斥使用，16、对磁盘而言，输入输出操作的信息传送单位为（ C S.value的初值应设置为（ C ）。 C．4．块）。39、操作系统是一种（ B ）。B.系统软件17、在采用SPOOLing技术的系统中，用户的打印数据首先40、推动微机OS发展的主要动力是（ B ）。被送到（ BB．磁盘固定区域 ）。B.计算机硬件的不断更新换代
18、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解41、操作系统中的（ D ）管理主要是对进程进行管理。
D.处理机决这一矛盾，可采用（ C．缓冲技术 ）。
19、在下列存储管理方案中，不适应于多道程序设计的是（ 42、操作系统有多种类型：允许多个用户以交互方式使用A.单一连续分配）。计算机的操作系统称为（ B ）。B．分时操作系统43、为20、在分页存储系统中，页表是由（ B .操作系统）建立的。实现多道程序设计需要有（ A ）。
A．更大的内存
21、为了提高吞吐量，系统总是想方法缩短用户作业的（ A 44、在多道批处理系统中，为了充分利用各种资源，系统）。总是优先选择（ D ）多个作业投入运行。A．周转时间D.计算型和I/O型均衡的
22、分时系统的响应时间（及时性）主要是根据（D．用户45、在可变分区存储管理中，最佳适应算法将空闲区在空所能接受的等待时间）确定的。 闲区表中按（ A ）次序进行排列。23、实时系统的响应时间是由（C．控制对象所能接受的时A.容量递增
46、为使进程由活动就绪转变为静止就绪，应利用（ B 延 ）确定的。
）原语。B．suspend 24、（ B .PCB）是进程存在的惟一标志。
25、在下列系统中，（ B ）是实时信息系统。47、在批处理系统中，导致进程创建的典型事件是（ B ）。B．民航售票系
26、为使进程由静止就绪变为活动就绪，应利用（ C ）原B．作业调度
48、如果为每一个作业只建立一个进程，则为了使短作业、语。
长作业及交互作业用户都比较满意，应采用（ C ）。C．active
27、在一个单处理机系统中，存在5个进程，则最多有（ A C．多级反馈队列调度算法）个进程处于阻塞状态。A．549、4个进程共享同一种临界资源，且每个进程需要7个28、（ B ）是指作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔。这样的资源就可以运行完毕，系统最少需要( A )个这种
资源才不会产生死锁。A．25
B．周转时间50、系统产生死锁是指（ D ）。D．若干进程等待被其他29、产生死锁的四个必要条件是互斥条件、（ C ）、不剥夺进程所占用而又不可能被释放的资源
。条件和环路条件。C．请求和保持条件 30、我们如果为51、产生死锁的基本原因是系统资源不足和（ A ）
每一个作业只建立一个进程，则为了使作业的平均周转时间A．进程推进顺序不当
52、很好地解决碎片问题的是（ A ）存储管理。A.分页最短，应采用（ D ）。D．短作业优先算法
31、下述解决死锁的方法中，属于死锁避免策略的是（ A ）。53、在操作系统中，用户程序申请使用I/O设备时，通常
采用（ B ）。B．逻辑设备名
A．银行家算法 54、文件系统管理文件最重要的依据是（ D ）。D文件目32、死锁的预防是通过破坏死锁产生的四个必要条件来实现录
55、在计算机中配置操作系统的主要目标是（ B ）。的。下列方法中，（ B ）破坏了“请求与保持”条件。
B．一次性分配策略B．提高系统资源的利用率33、从下面关于安全状态和非安全状态的论述中，（ D ）是56、操作系统主要为用户和用户程序完成所有（ B ）的正确的论述。D．安全状态是没有死锁的状态，非安全状态工作。B.与硬件相关而与应用无关是可能有死锁的状态。57、（ D ）不是操作系统关心的主要问题。34、在虚拟分页存储管理系统中，凡未装入过的页面都应从D.高级程序设计语言的编译（ B ）调入内存.B.文件区58、在OS中采用多道程序设计技术，能有效地提高CPU、
2
内存和I/O设备的（ D ）。D.利用率
59. 如果 I/O 设备与存储设备间的数据交换不经过CPU来完成，则这种数据交换方式是（c）。c. DMA方式
60、推动批处理操作系统形成发展的主要动力是（ B ）。B.提高系统资源利用率61、进程由就绪到（ C ）是由进程调度所引起的。C．执行
62、在一个单处理机系统中，存在5个进程，则最多有（ B ）个进程处于就绪队列。B．4
63、作业调度是从处于（ C ）状态的队列中选取作业投入运行。C．后备
64、为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ C ）。C．优先权调度
65、系统运行银行家算法是为了（ B ）。B．避免死锁
66、在磁盘上确定物理块所在位置必须给出的参数依次是（ A ）。A．盘面号、磁道号、扇区号
67、以下（ B ）磁盘调度算法可能导致某些进程发生“饥饿”现象。B．SSTF
68、以下文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的是（ A ）结构。A．连续
69、在执行signal操作时，信号量的值应当加1，当其值为（ D ）时，应唤醒阻塞队列中的进程。D．小于等于070、在（C）的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并做出响应。C．实时操作系统 71、进程的三个基本状态是就绪、执行、（B）。 B．阻塞
72、在多道批处理、分时和实时三种类型的操作系统中，都设置了（C）C．进程调度
73、在分时系统中，导致进程创建的典型事件是（B）。B．用户登录
74、一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则最大段长是（ C ）。 C.224字节75、下列属于独占设备的是（ B ）。B．打印机76、缺页中断属于（ B ）中断。B．程序性中断
77．有5个进程共享同一程序段,而每次最多允许三个进程进入该程序段,若用P、V操作作同步机制,则记录型信号量S的取值范围为(C)。C．[3,-2]
78. 若记录型信号量S的初值为21，当前值为-7，则表示有（ D ）等待进程。D．7个
79.三个进程A、B、C对某类资源的需求量分别是7个、8个和3个，且目前已分别得到了3个、3个和2个。为保证系统的安全，该系统目前剩余的资源至少是( B )B.2个80．系统有某类资源20个，供若干进程共享。若每个进程申请该类的资源量不超过4个，为保证系统的安全，应限制共享该类资源的进程数最多不超过（D）D．6个
81.段页式存储管理中，每取一条指令或取一个操作数最多要( C )次访问主存。C.3
82.假设有编号为1、2、3、4四个空闲区，大小分别为16K、24K、15K、30K，现要申请15K的主存空间，采用最坏适应算法，则申请到的空闲区编号为( D )D.4
83.在分页存储管理方式中，若系统页面大小为64KB，逻辑
地址为51111B，则其页号是（ A ）。A. 0
84. 假定某分页存储管理的系统中，内存容量为16MB，被分成64块，块号为0，1，2，......，63。则逻辑地址中的页内地址应用（D）位表示。D. 18
85.某计算机系统中有 8 台打印机，有 K 个进程竞争使用，每个进程最多需要 3 台打印机。该系统可能会发生死锁的 K 的最小值是（C）C.4
86．分区分配内存管理方式的主要保护措施是（A）A．界地址保护
87.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（B）B.索引结构
88.文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是（A）
A．文件控制块
89．用作业控制语言编写作业控制说明书主要用在（ C ）系统。C．批处理
90.在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争( D )而产生死锁。D.CPU
91.五个哲学家就餐问题中，为保证不发生死锁，可限定同时要求就餐人数最多不超过（C）C.4个
92．在实时系统中采用的进程调度算法是（ B）
B．最高优先级调度算法93．段页式存储管理中的地址格式是（C）地址。C．二维
94.支持程序浮动的地址转换机制是( D ) D.动态重定位95．关于虚拟存储管理技术，除了需要有一个作业表以外，正确的说明是（B）B．页式存储管理需要为每一个作业提供一个页表
96.可变分区管理方式的存储保护措施是：若绝对地址满足（ B ），则允许访问该主存单元。
B.分区始址≤绝对地址≤分区始址+分区长度
97.在页式存储管理中，假定访问主存的时间为200毫微秒，访问高速缓冲存储器的时间为40毫微秒，高速缓冲存储器为16个单元，查快表的命中率为90%，则按逻辑地址转换成绝对地址进行存取的平均时间为( A )A.256毫微秒
98．关于分区存储管理，说明正确的是（A）A．一个分区的存储管理只适用于单用户的情况
99. 分页式存储管理中，地址转换工作是由（ A）完成的。A、硬件
100． 缓冲技术的缓冲池在（a）中.a. 主存
三、问答题
1、什么是多道程序设计，多道程序设计技术的特点是什么？
答：多道程序设计是把一个以上的程序同时放在内存中，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机时间和外部设备以及其他资源。
多道程序设计技术的主要特点是：多道、宏观上并型、微观上串行。多道是指计算机内存中同时存放多道相互独立的程序；宏观上并行是指同时进入系统的多道程序都处
3
（4）让权等待。当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，以免进程陷入“忙等”。
7、试述分区存储管理中的首次适应算法、最佳适应算法的原理，并比较其优、缺点。
答：首次适应算法把空闲分区按照地址由低到高的顺序排列；最佳适应算法则把空闲分区按照容量由小到大的顺序排列。首次适应算法尽可能分配低地址空间，而保留高地址部分给作业或进程用，但每次查找都要从低地址部分开始，这增加了查找可用空闲分区的开销。最佳适应算法尽可能留下较大的空闲分区分配给作业或进程，它每次为作业或进程分配内存时，总是把既能满足要求又最小的空闲分区分配给作业或进程，但可能导致最后留下许多很小的
答：对于一个文件有两份拷贝的情况，如果一份拷贝改变了，无法利用的空闲区，即碎片。
则另一份拷贝可能仍未改变，还是原样的，从而造成两份拷8、引入Spooling系统有哪些好处？
贝内容不一致；而对于一个文件有两个名字的情况，只要改答：(1)提高了I/O的速度：原来对输入和输出设备操作,变了与其中一个名字相关联的文件，就必将同时改变了另一现在对磁盘操作。
个名字关联的文件，因为这两个名字指向的是同一个文件。(2)将独占设备改造为共享设备：由于SPOOLing技术把所5、从资源管理的角度出发，简述操作系统的功能。有用户进程的输出都送入输出井,然后再由输出进程完成答：操作系统的主要功能包括处理机管理、存储管理、设备打印工作,而输出井在磁盘上,为共享设备。这样SPOOLing管理、文件管理和用户接口。技术就把打印机等独占设备改造为共享设备。（1）处理机管理（即进程管理）(3)实现了虚拟设备功能：由于SPOOLing技术实现了多个 在多道程序环境下，处理机的分配和运行都是以进程为用户进程共同使用打印机这种独占设备的情况,从而实现基本单位的，对处理机的管理可归纳为对进程的管理，它了把一个设备当成多个设备来使用的情况,即虚拟设备的
功能。包括进程控制、进程调度、进程同步和进程通信。
（2）存储管理9、什么是设备独立性？引入设备独立性有哪些好处？存储管理的功能是为多道程序的运行提供良好的环境，答：(1)设备独立性也称设备无关性，指应用程序与实际方便用户使用存储器，并提高存储器的利用率，它主要包使用的物理设备无关，亦即它独立于具体的物理设备。用括地址重定位、存储分配、存储保护和存储扩充。户程序中使用逻辑设备，由操作系统完成逻辑设备到物理
设备的映射。（3）设备管理
计算机系统硬件除了CPU和主存，其余几乎都属于外部设(2)引入设备独立性可带来三个方面的好处：设备分配的备。外部设备种类繁多，物理特性相差甚大，设备管理往往灵活性、易于实现I/O重定向、方便用户编程。
很复杂。设备管理主要包括缓冲管理、设备分配、设备处理、10、某系统有同类资源m个，可并发执行且共享该类资源设备独立性和虚拟设备。的进程最多n个，而每个进程申请该类资源的最大数量为
x(1≤x≤m),只要不等式n(x-1)+1 ≤m成立，则系统一定（4）文件管理
软件资源的管理称为文件管理，文件管理主要包括目录管不会发生死锁。请解释说明为什么？
回答：因为每个进程申请该类资源的最大数量为x，最坏理、文件读/写管理、文件存区控制管理。
情况下是每个进程都得到了（x-1）个资源，现在都在申（5）用户接口
操作系统必须为用户或程序员提供相应的接口，使其通请自己所需的最后一个资源，只要系统中至少有一个资源过这些接口达到方便使用计算机的目的。操作系统为用户提就可以使其中一个或多个进程得到所需的全部资源。在它
于运行过程中；微观上串行是指在单处理机环境中，内存中
的多道程序轮流地占有CPU，交替执行。2、简述缺页中断与一般中断的区别。
答：（1）缺页中断是指在指令执行期间（发现所要访问的指令或数据不在内存时）产生和处理中断信号的；而一般中断是在CPU刚刚执行完一条指令后捕获（若有中断请求到达时）和相应中断的。
（2）一条指令在执行期间可能产生多次缺页中断。如一条读取数据的多字节指令，指令本身可能跨越两个以上页面，若该指令后一部分所在页面不在内存，则该指令的执行至少要产生两次缺页中断。另外，缺页中断是不可屏蔽的。3、设备驱动程序通常要完成哪些工作？答：设备驱动程序一般要完成以下工作：
（1）接收用户的输入输出请求，并按设备控制器的要求进行格式转换。
（2）检查输入输出请求的合法性和设备状态的可用性，把相应的设备分配给请求队列中的队首进程。
（3）构造输入输出程序，或者在配有通道的系统中构造通道程序。
（4）启动设备进行输入输出操作。（5）处理来自设备或通道的中断请求。
4、一个文件有两个名字与一个文件有两份拷贝有什么不同？
供了命令接口和程序接口。6、临界区的使用原则是什么？
答：（1）空闲让进。当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效地利用临界资源。
（2）忙则等待。当已有进程进入临界区时，表明临界资源正在被访问，因而其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。
（3）有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。
4
们执行结束后归还的资源可供其他进程使用，因而不可能发的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，生死锁引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程
恢复现场等时间（和空间）开销增大。11、进程和程序的主要区别是什么？
答：进程与程序是两个截然不同但又有联系的概念。这可以18、试比较进程调度与作业调度的不同点。 从四个方面来看。（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入
从定义上看，进程是程序的一次执行过程，而程序是一主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进组指令的有序集合；程占有中央处理机。
进程具有动态性、并发性、独立性和异步性等，而程序（或）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理不具有这些特性；层次。进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的
从进程结构上看，它包含程序、数据和PCB；最内层。 进程和程序并非一一对应。（2）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存。进
程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机。12、为什么在页式存储管理系统中常采用局部页面置换？
答：因为若系统采用了局部页面置换，则当某进程发生缺页 四、应用题
时，只能从该进程所在内存的那一部分页面中选出一页换出，1、三个进程 P1、P2、P3 互斥使用一个包含 N（N>0）不允许从其他进程处得到新的内存块。这样，一个进程的缺个单元的缓冲区。P1 每次用 produce（）生成一个正整数页不会影响其他进程，即使发生了抖动，影响也不大，不会并用 put（）送入缓冲区某一空单元中；P2 每次用 引起其他进程产生抖动，从而可把抖动限制在某个较小的范getodd（）从该缓冲区中取出一个奇数并用 countodd（）围之内。统计奇数个数；P3 每次用 geteven（）从该缓冲区中取出13、为什么要引入缓冲技术？一个偶数并用 counteven（）统计偶数个数。请用信号量答：为了缓解CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾、为了减少机制实现这三个进程的同步与互斥活动，并说明所定义的外设中断CPU的次数、为了提高CPU与I/O设备间的并行性。信号量的含义。要求用伪代码描述。
答：定义信号量S1控制P1与P2之间的同步；S2控制P1与P3
14、什么是多道程序设计，多道程序设计技术的特点是什么？之间的同步；empty控制生产者与消费者之间的同步；
mutex控制进程间互斥使用缓冲区。程序如下：
答：多道程序设计是把一个以上的程序同时放在内存中，并Var s1=0,s2=0,empty=N,mutex=1; 且同时处于运行状态，这些作业共享处理机时间和外部设备Parbegin
P1:begin 以及其他资源。
多道程序设计技术的主要特点是：多道、宏观上并型、X=produce(); /*生成一个数*/
微观上串行。多道是指计算机内存中同时存放多道相互独立P(empty); /*判断缓冲区是否有空单元*/ 的程序；宏观上并行是指同时进入系统的多道程序都处于运P(mutex); /*缓冲区是否被占用*/ 行过程中；微观上串行是指在单处理机环境中，内存中的多Put();
If x%2==0道程序轮流地占有CPU，交替执行。
15、分页和分段的主要区别是什么？V(s2); /*如果是偶数，向P3发出信号*/ 答：（1）页是信息的物理单位，页的内容通常无完整意义；else
而段是信息的逻辑单位，段的内容具有完整的逻辑意义。分V(s1); /*如果是奇数，向P2发出信号*/ 页是静态分区技术，而分段是动态分区技术。V(mutex); /*使用完缓冲区，释放*/
（2）页的大小固定且由操作系统决定；而段的长度不end. 固定，决定于用户所写的程序；常由编译器根据信息的性质
P2:begin 来划分。分页为省内存，分段为满足编程需要。
（3）分页的作业地址空间是一维线性的；而分段的作P(s1); /*收到P1发来的信号，已产生一个奇数*/
P(mutex); /*缓冲区是否被占用*/ 业地址空间是二维的。
Getodd(); 16、什么叫进程同步和互斥？举例说明
答：进程同步是在几个进程合作完成一项任务时，体现各进Countodd():=countodd()+1;
V(mutex); /*释放缓冲区*/ 程相互联系相互协调的关系。例如：A、B两个进程合作通
过缓存区输出数据。把两个以上进程不能同时访问临界区的V(empty); /*向P1发信号，多出一个空单元*/
end. 工作规则称为进程互斥。例如：两个进程同时使用打印机
17、进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式，哪一种
P3:begin 系统的开销更大？为什么？
可抢占式会引起系统的开销更大。 P(s2) /*收到P1发来的信号，已产生一个偶数*/ 可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）P(mutex); /*缓冲区是否被占用*/
5
Geteven();
Counteven():=counteven()+1; V(mutex); /*释放缓冲区*/
V(empty); /*向P1发信号，多出一个空单元*/ end. Parend.
专等吃盘中的苹果。试用P、V操作完成上述四个进程？1所用信号量设置如下：答○
1）互斥信号量S，初值为1，表示盘子是空的，爸爸和妈妈可以互斥地向盘中放水果。
2）同步信号量SO，初值为0，表示妈妈尚未把橘子放入盘中，用来同步妈妈和儿子的活动。
3）同步信号量SP，初值为0，表示爸爸尚未把苹果放入盘
2、某寺庙，有小和尚、老和尚若干．庙内有一水缸，由小中，用来同步爸爸和女儿的活动。
2使用信号量机制的四个进程的同步描述如下：和尚提水入缸，供老和尚饮用．水缸可容纳 30 桶水，每次○
入水、取水仅为1桶，不可同时进行。水取自同一井中，水var
井径窄，每次只能容纳一个水桶取水。设水桶个数为5个， S,SP,SO:samaphore:=1,0,0;
begin试用信号灯和 PV 操作给出老和尚和小和尚的活动。
parbegin解：
semaphore empty=30; // 表示缸中目前还能装多少桶水，初
爸爸：始时能装 30 桶水
semaphore full=0; // 表示缸中有多少桶水，初始时缸中没有begin L1:have an apple;水 P(S);{盘子}
Put an apple;semaphore buckets=5; // 表示有多少只空桶可用，初始时有
V(SP);{苹果}5 只桶可用
Go to L1;semaphore mutex_well=1; // 用于实现对井的互斥操作
Endsemaphore mutex_bigjar=1; // 用于实现对缸的互斥操作
young_monk() { while(1){ 妈妈：P(empty); begin L2:have an orange;P(buckets); P(S);{盘子}go to the well; Put an orange;P(mutex_well); V(SO);{桔子}get water; Go to L2;V(mutex_well); Endgo to the temple; P(mutex_bigjar); 儿子：pure the water into the big jar; begin V(mutex_bigjar); L3:P(SO);{桔子}V(buckets); get an orange;V(full); } } V(S);{盘子}
eat an orange;
old_monk() { go to L3;while(){ endP(full); P(buckets); 女儿：P(mutex_bucket); begin get a bucket; L4:P(SP);{苹果}V(mutex_bucket); get an apple;P(mutex_bigjar); V(S);{盘子}get water; eat an apple;V(mutex_bigjar); go to L4;V(buckets); endV(empty); } }parend3、桌子上有一只盘子,盘子只能放入一只水果。爸爸专向盘end
中放苹果,妈妈专向盘中放桔子,儿子专等吃盘中的桔子,女儿4、某幼儿园举行趣味活动，每两个小朋友一组。重复做
6
如下活动：一个小朋友负责用一个小桶在A沙堆取沙子，
然后倒入一大盆中，另一小朋友负责用一个小桶从大盆中取沙子倒入B沙堆。大盆最多能装10桶沙子，且在大盆中取沙子和倒沙子不能同时进行。试用P、V操作描述这两个小朋友的同步过程。var
empty:semaphore=10; {设盆空的资源信号量}full:semaphore=0; {设盆满的资源信号量}mutex:semaphore=1; {设盆互斥访问信号量}begin
parbegin
process FA ()
beginrepeat
从A沙堆取一桶沙子;P(empty);P(mutex);倒入大盆中;V(mutex);V(full); until false;end
process FB ()
beginrepeatP(full);P(mutex);
从大盆中取一桶沙子;V(mutex);V(empty);倒入B沙堆; until false;end
parend end
5、在银行家算法中，若出现下面的资源分配情况：
按银行家算法进行检查：
○1 Request2（1，2，2，2）≤Need2（2，3，5，6）；（1分）
○2 Request2（1，2，2，2）≤Available（1，6，2，2）；（1分）
○3系统先假定可为P2分配资源，并修改Available，Allocation2和Need2向量：
Available =（0，4，0，0） Allocation2＝（2，5，7，6） Need2＝（1，1，3，4） ○4进行安全性检查：此时对所有的进程，条件Needi≤Available（0，4，0，0）都不成立，即
Available不能满足任何进程的请求，故系统进入不安全状态。
因此，当进程P2提出请求Request（1，2，2，2）后，系统不能将资源分配给它。
6、假定系统中有五个进程{p0，p1，p2，p3，p4}和三类资源{A，B，C}，各种资源的数量分别为10、5、7，在T0时刻的资源分配图如下所示：
资源情况进程P0MaxA B C 7 5 3AllocationA B C0 1 0NeedA B C7 4 3AvailableA B C3 3 2P13 2 22 0 01 2 2P29 0 23 0 26 0 0P32 2 22 1 10 1 1P44 3 3 0 0 24 3 1（1）T0时刻是否安全？
（2）若进程P1提出请求Request1（1，0，2）后，系统能否将资源分配给它？
答：（1）T0时刻的安全性：利用安全性算法对T0时刻的资源分配情况进行分析可知，在T0时刻存在着一个安全序列{P1，P3，P4，P2，P0}，故系统是安全的。 （2）P1请求资源：P1发出请求向量
Process Allocation Need AvailableRequest1（1，0，2），系统按银行家算法进行检查：P0 0032 0012 1622
○1Request1（1，0，2）≤Need1（1，2，2）
P1 1000 1750 P2 1354 2356○2Request1（1，0，2）≤Available（3，3，2） P3 0332 0652
○3系统先假定可为P1分配资源，并修改
P4 0014 0656试问：Available，Allocation1和Need1向量，由此形成的资源（1）该状态是否安全?
（2）若进程P2提出请求Request（1，2，2，2）后，系统变化情况如下：
Allocation1=（3，0，2）能否将资源分配给它？
答：（1）利用安全性算法对上面的状态进行分析（如下表Need1=（0，2，0）
所示），找到了一个安全序列{P0，P3，P4，P1，P2}， Available=（2，3，0） 故系统是安全的。○4再利用安全性算法检查此时系统是否安全。如图2所示：（2）P2发出请求向量Request（1，2，2，2）后，系统
7
作业１２３４到达时间8：00 8：309：00计算时间120min60min15min30min9：30若这4个作业在一台处理机上按单道方式运行，采用响应比高者优先调度算法，试写出各个作业的执行顺序、各作业的周转时间及平均周转时间。
或
WorkNeedAllocationWork+AllicationA B CA B CA B CA Ｂ ＣFinishP12 3 00 2 03 0 25 3 2trueP35 3 20 1 12 1 17 4 3trueP47 4 54 3 10 0 27 4 5trueP27 4 56 0 03 0 210 4 7trueP010 4 77 4 30 1 010 5 7true图２ P1申请资源时的安全性检查
由所进行的安全性检查得知，可以找到一个安全序列
{p1，p3，p4，p0，p2}或{p1，p3，p4，p2，p0}。因此，系统是安全的，可以立即将p1所申请的资源分配给它。 7．系统某时刻出现入下表所示的资源分配情况：
进程AllocationNeedAvailable
P02 3 0 02 1 0 2 2 6 1
0P14 5 3 16 5 3 2P24 1 0 06 5 6 0P30 0 0 10 5 7 1
P4
2 3 3 0
2 5 6 0
试问：（1）该状态是否安全？为什么？
（2）如果进程P2申请资源（2，2，2，1），系统能否将资源分配给它？为什么？
答：（1）安全；因为存在安全序列：P0、P4、P3、P1、P2；此外，
P0、P4、P2、P3、P1；P0、P4、P3、P2、P1；序列都对 （2）不能；因为P2的申请资源（2，2，2，1）大于need(6，5，6，0)
8、设有四道作业，它们的到达时间和计算时间如下表所示:
答：响应比高者优先调度算法就是在每次调度作业运行
时，先计算后备作业队列中每个作业的响应比，然后挑选响应比最高者投入运行。响应比=1+等待时间/运行时间 在8：00时，因为只有作业1到达，系统将作业1投入运行。作业1运行120min后（即10：00）完成，此时，剩下3个作业的响应比为：r2=1+90/60=2.5
r3=1+60/15=5
r4=1+30/30=2 从计算结果看，作业3的的响应比高，所以让作业3先运行，作业3运行15min后（即10：15）完成，此时作业2和4的响应比为：r2=1+105/60=2.75 r4=1+45/30=2.5
从上述结果看，作业2的响应比高，所以让作业2先运行。
因此4个作业的执行次序为：作业1、作业3、作业2、作
业4。各作业的周转时间如表所示：作业的平均周转时间为：（120+75+165+135）
/4=123.75min
8
Frame）号
0 1 2 101H — 254H
位（存在位） 1 0 1
页号）：
9、用可变分区方式管理主存时，假定主存中按地址顺序依2362H：P=2，访问快表10ns，因初始为空，访问页表次有5个空闲区，空闲区的大小依次为100ns得到页框号，合成物理地址后访问主存100ns，共计15K，28K，10K，226K，110K，现有5个作业10ns+100ns+100ns=210ns。 J1，J2，J3，J4和J5，它们各需主存1565H：P=1，访问快表10ns，落空，访问页表100ns落空，10K，15K，102K，26K，和180K。若采用首次适应分配算法进行缺页中断处理108ns，合成物理地址后访问主存能把这5个作业按J1-J5的次序全部装入主存吗？用什么分100ns，共计10ns+100ns+108ns+100ns≈108ns。
25A5H：P=2，访问快表，因第一次访问已将该页号放入配算法装入这5个作业可使主存空间利用率最高？
快表，因此花费10ns便可合成物理地址，访问主存100ns，
答：按首次适应分配算法，这五个作业不能全部依次装入共计10ns+100ns=110ns。 主存，因为前两个主存块能依次装入作业J1（10K）、（2）当访问虚地址1565H时，产生缺页中断，合法J2（15K），第三块10K无法分配，第四块可分配给J3（102K）、驻留集为2，必须从页表中淘汰一个页面，根据题目的置J4（26K），最后J5（180K）无法装入内存。换算法，应淘汰0号页面，因此1565H的对应页框号为用最佳适应分配算法，能使主存的利用率最高（1分），此时，101H。由此可得1565H的物理地址为101565H。
11、假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机这五个主存块依次装入J2（15K）、J4（26K）、J1（10K）、
请求，它们按照到达的次序分别处于J5（180K）、J3（102K）。
55、58、39、18、90、160、150、38、184号磁道上，当
10、请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所前磁头在100号磁道上，并向磁道号增加的方向上移动。
请给出按FCFS（先来先服务）、SSTF（最短寻道时间优先）示。页表内容为：
算法进行磁盘调度时满足请求的次序，并计算出它们的平均寻道长度。页号 页框（Page 有效
答：
FCFS
被访问的下一个磁道号555839189016015038184
移动的磁道数4531921727010112146
SSTF
被访问的下一个磁道号
905855393818150160184
平均寻道长度：27.5
移动的磁道数10323161201321024
页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一
次快表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。假设①TLB初始为空；②地址转换时先访问TLB，若TLB未命中，再访问页表（忽略访问页表之后的TLB更新时间）；③有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设有虚地址访问序列2362H、1565H、25A5H，请问：
平均寻道长度：55.3
12、存放在某个磁盘上的文件系统，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地址项，第0～9个地址项为直接地址，第10个地址项为一次间接地址，第11个地址项为二次间接地址，第12个地址项为三次间接地址。如果每
（1） 依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算个盘块的大小为512字节，若盘块号需要用3个字节来描过程。述，而每个盘块最多存放170个盘块地址：（2） 基于上述访问序列，虚地址 1565H 的物理地址是多（1）该文件系统允许文件的最大长度是多少？少？请说明理由。（2）假设某个文件的FCB已在内存，但其他信息均在外答：（1）根据页式管理的工作原理，应先考虑页面大小，存，为了访问该文件中某个位置的内容，最少需要几次访以便将页号和页内位移分解出来。页面大小为4KB，即212，问磁盘，最多需要几次访问磁盘？则得到页内位移占虚地址的低12位，页号占剩余高位。可得
三个虚地址的页号P如下（十六进制的一位数字转换成4位二答：该文件系统中一个文件的最大长度可达：
进制，因此，十六进制的低三位正好为页内位移，最高位为(1) 10 + 170 + 170 * 170 + 170*170*170 = 4942080
9
块
4942080*512B = 2471040B
(2)由于文件的FCB已在内存，为了访问文件中某个位置的内容，最少需要1次访问磁盘（即可通过直接地址直接读取文件盘块） ，最多需要4次访问磁盘（第一次是读三次间址块，第二次是读二次间地址，第三次是读一次间地址，第四次是读文件盘块）。
13、假定盘块的大小为1KB，硬盘的大小为500MB，采用显式链接分配方式时，其FAT需占用多少存储空间？如果文件A占用硬盘的第11、12、16、14四个盘块，试画出文件A中各盘块间的链接情况及FAT的情况。
答：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：
2.5*500KB=1250KB
文件A中盘块间的链接情况及FAT的情况如图所示。
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