操作系統課后習題答案(作業題)


第二章

11.試說明進程在三個基本狀態之間轉換的典型原因。

答:

(1)就緒狀態→執行狀態:進程分配到CPU資源

(2)執行狀態→就緒狀態:時間片用完

(3)執行狀態→阻塞狀態:I/O請求

(4)阻塞狀態→就緒狀態:I/O完成

12.為什么要引入掛起狀態?該狀態有哪些性質?

答:引入掛起狀態處於五種不同的需要: 終端用戶需要,父進程需要,操作系統需要,對換

需要和負荷調節需要。處於掛起狀態的進程不能接收處理機調度。

14.試說明引起進程創建的主要事件。

答:引起進程創建的主要事件有:用戶登錄、作業調度、提供服務、應用請求。

    第三章

8.在搶占調度方式中,搶占的原則是什么?

答:搶占的原則有:時間片原則、優先權原則、短作業優先權原則等。

11.何謂靜態和動態優先級?確定靜態優先級的依據是什么?

答:靜態優先級是指在創建進程時確定且在進程的整個運行期間保持不變的優先級。

動態優先級是指在創建進程時賦予的優先權,可以隨進程推進或隨其等待時間增加而改變的優先級,可以獲得更好的調度性能。

確定進程優先級的依據:進程類型、進程對資源的需求和用戶要求。

27.何謂死鎖?產生死鎖的原因和必要條件是什么?

答:死鎖是指多個進程在運行過程中因爭奪資源而造成的一種僵局,當進程處於這種僵持狀

態時,若無外力作用,它們都將無法再向前推進。

產生死鎖的原因為競爭資源和進程間推進順序非法。其必要條件是:互斥條件、請求和

保持條件、不剝奪條件、環路等待條件。

31.銀行家算法中出現以下資源分配,試問(1)該狀態是否安全?(2)若進程P2提出

Request(1,2,2,2)后,系統能否將資源分配給它?

試問: (1)該狀態是否安全?

(2)若進程P2提出請求Request(1,2,2,2)后,系統能否將資源分配給它?(參考答案有錯)

答: (1)安全,因為存在安全序列{P0,P3,P4,P1,P2}

(2)系統能分配資源,分析如下。

①Request(1,2,2,2) <=Need2(2,3,5,6);

②Request(1,2,2,2) <=Available2(1,3,5,4)改成Available2(1,6,2,2);

③系統先假定可為P2分配資源,並修改Available2,Allocation2和Need2向量,

由此形成的資源變化情況如下圖所示:

 

④ 再利用安全性算法檢查此時系統是否安全。如下圖

 

由此進行的安全性檢查得知,可以找到一個安全序列{P2,P0,P1,P3,P4}。

第四章

18、什么是頁面?什么是物理塊?頁面的大小應如何確定? 答:頁面,物理塊——分頁存儲管理方式中的單元。 

 var script = document.createElement('script');script.src = 'http://static.pay.baidu.com/resource/baichuan/ns.js';document.body.appendChild(script);    頁面:分頁存儲管理將進程的邏輯地址空間分成若干個頁,並為各頁加以編號。 物理塊:相應地,也將內存的物理空間分成若干個物理塊,同樣為它們加以編號 頁面大小:既不能太小也不能太大,要起到減少內存碎片總空間的作用,也不能使頁表過長,總之要選擇適中,且頁面大小應是2的冪,通常為1KB-8KB。

第五章

3.虛擬存儲器有哪些特征?其中最本質的特征是什么?

答:虛擬存儲器有多次性、對換性、虛擬性三大特征。最本質的特征是虛擬性。

6.在請求分頁系統中,頁表應包括哪些數據項?每項的作用是什么?

答:頁表應包括:頁號、物理塊號、狀態位P、訪問字段A、修改位M和外存地址。

其中狀態位P 指示該頁是否調入內存,供程序訪問時參考;訪問字段A 用於記錄本頁在一

段時間內被訪問的次數,或最近已有多長時間未被訪問,提供給置換算法選擇換出頁面時參

考;修改位M 表示該頁在調入內存后是否被修改過;外存地址用於指出該頁在外存上的地

址,通常是物理塊號,供調入該頁時使用。

15.試說明改進型 Clock 置換算法的基本原理.

答:因為修改過的頁面在換出時付出的開銷比未被修改過的頁面大,在改進型Clock 算法

中,既考慮頁面的使用情況,還要增加置換代價的因素;在選擇頁面作為淘汰頁面時,把同

時滿足未使用過和未被修改作為首選淘汰頁面。

第六章

22.在實現后台打印時,SPOOLING系統應為請求I/O 的進程提供哪些服務? 答:在實現后台打印時,SPOOLing 系統應為請求I/O 的進程提供以下服務: (1)由輸出進程在輸出井中為之申請一空閑盤塊區,並將要打印的數據送入其中; 

(2)輸出進程再為用戶進程申請一張空白的用戶打印表,並將用戶的打印要求填入其中,再將該表掛到請求打印隊列上。 

(3)一旦打印機空閑,輸出進程便從請求打印隊列的隊首取出一張請求打印表,根據表中的要求將要打印的數據從輸出井傳送到內存緩沖區,再由打印機進行打印。

31.目前常用的磁盤調度算法有哪幾種?每種算法優先考慮的問題是什么?

答:目前常用的磁盤調度算法有先來先服務、最短尋道時間優先及掃描等算法。

(1) 先來先服務算法優先考慮進程請求訪問磁盤的先后次序;

(2) 最短尋道時間優先算法優先考慮要求訪問的磁道與當前磁頭所在磁道距離是否最近;

(3) 掃描算法考慮欲訪問的磁道與當前磁道間的距離,更優先考慮磁頭當前的移動方向。

第七章

6. 何謂邏輯文件?何謂物理文件?(何謂文件邏輯結構?何謂文件的物理結構)  文件的邏輯結構是指從用戶的觀點出發所觀察到的文件組織形式,也就是用戶可以直接處理的數據及其結構,它獨立於物理特性,;而文件的物理結構則是指文件在外存上的存儲組織形式,與存儲介質的存儲性能有關。

第八章

8.NTFS文件系統對文件采用什么樣的物理結構?

答:在NTFS文件系統中,以簇作為磁盤空間分配和回收的基本單位。一個文件占若干個簇,一個簇只屬於一個文件。

11.在UNIX中,如果一個盤塊的大小為1KB,每個盤塊號占4個字節,即每塊可放256個地址。請轉換下列文件的字節偏移量為物理地址。

⑴9999; ⑵18000;⑶420000

答:首先將邏輯文件的字節偏移量轉換為邏輯塊號和塊內偏移量,就是將[字節偏移量]/[盤塊大小],商為邏輯塊號,余數是塊內偏移量。在FCB中,第0-9個地址為直接地址,第10個為一次間接地址,第11個地址為二次間接地址,第12個地址為三次間接地址。

再將文件的邏輯塊號轉換為物理塊號。使用多重索引結構,在索引節點中根據邏輯塊號

通過直接索引或間接索引找到對應的物理塊號。

(1)9999/1024=9余783,則邏輯塊號為9,直接索引第9個地址得到物理塊號,塊內偏移地址為783。

(2)18000/1024=17余592,則邏輯塊號為10<17<10+256,通過一次間接索引在第10個地址可得到物理塊號,塊內偏移地址為592。

(3)420000/1024=410余160,則邏輯塊號為10+256<410,通過二次間接索引在第11個地址可得到一次間址,再由此得到二次間址,再找到物理塊號,其塊內偏移地址160。

 

 


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