《操作系统》第4章作业
电大计算机本科《操作系统》作业4及标准答案
《操作系统》课程作业（四）姓名班级学号一、选择题（选择一个正确答案的代码填入括号中）1.通常，用户编写的程序中所使用的地址是（）。
A．逻辑地址B．物理地址C．绝对地址D．内存地址2.可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（）。
A．符号名空间B．虚拟地址空间C．物理空间D．逻辑地址空间3.把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作（）。
A．编译B．连接C．运行D．重定位4.经过（），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。
A．静态重定位B．动态重定位C．编译或汇编D．存储扩充5.动态重定位是在程序（）期间，每次访问内存之前教学重定位。
A．执行B．编译C．装入D．修改6.在分时系统中，可将进程不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据，称为（）。
A．覆盖技术B．对换技术C．虚拟技术D．物理扩充7.分区管理中进行分区的是主存的（）。
A．系统区域B．用户区域C．程序区域D．整个区域8.分区管理要求对每一个作业都分配（）的内存单元。
A．地址连续B．若干地址不连续C．若干连续的页面D．若干不连续的页面9.固定分区中各分区的大小是（）。
A．相同的B．相同或者不同，但预先固定C．根据进程要求确定D．随进程个数而定10.动态分区管理方式下，分配作业的主存空间根据（）。
A．一张分区说明表B．一张分区说明表和一张空闲分区表C．一张“位示图”构成的分区说明表D．由系统自定11.在存储管理中，为实现地址映射，硬件应提供两个寄存器，一个是基址寄存器。
另一个是（）。
A．控制寄存器B．程序状态字寄存器C．限长寄存器D．通用寄存器12.可重定位分区存储管理采用的地址转换公式是（）。
A．绝对地址=界限寄存器值+逻辑地址B．绝对地址=下限寄存器值+逻辑地址C．绝对地址=基址寄存器值+逻辑地址D．绝对地址=块号 块长+页内地址13.最先适应分配算法把空闲区（）A．按地址顺序从小到大登记在空闲区表中B．按地址顺序从大到小登记在空闲区表中C．按长度以递增顺序登记在空闲区表中D．按长度以递减顺序登记在空闲区表中14.最容易形成很多小碎片的可变分区算法是（）。
《操作系统》作业4
《操作系统》作业41.程序和进程区别联系⼀、进程和线程的基本概念进程，是并发执⾏的程序在执⾏过程中分配和管理资源的基本单位，是⼀个动态概念，竞争计算机系统资源的基本单位。
每⼀个进程都有⾃⼰的地址空间（进程空间或虚空间）。
进程有五种基本状态：初始态、执⾏态、等待状态、就绪状态、终⽌状态。
线程，是进程的⼀个实体，是CPU调度和分配的基本单位，⽐进程更⼩的能独⽴运⾏的基本单位，基本不拥有资源，只拥有⼀些在运⾏中必不可少的资源（如程序计数器、⼀组寄存器和栈），但是它可与同属⼀个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。
⼀个线程可以创建和撤销另⼀个线程，同⼀个进程中的多个线程之间可以并发执⾏。
最适⽤使⽤线程的系统是多处理机系统、⽹络系统或分布式系统。
进程有独⽴的地址空间，⼀个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产⽣影响。
线程有⾃⼰的堆栈和局部变量，但线程之间没有单独的地址空间，⼀个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程要⽐多线程的程序健壮，但在进程切换时耗费资源⼤，效率要差⼀些。
⼆、进程和线程的区别(1)调度：线程作为调度和分配的基本单位，进程作为拥有资源的基本单位；(2)并发性：进程之间可以并发执⾏，同⼀个进程间的线程也可以并发执⾏；(3)拥有资源：进程是拥有资源的⼀个独⽴单位，线程不拥有资源，但可以访问⾪属于进程的资源；(4)系统开销：在创建或者撤销进程时，由于系统都要为之分配和回收资源，导致系统的开销明显⼤于创建或者撤销线程时的开销；(5)运⾏：进程可以独⽴运⾏。
每个独⽴的线程有⼀个程序运⾏的⼊⼝、顺序执⾏序列和程序的出⼝。
但是线程不能够独⽴运⾏，必须依存在应⽤程序中，由应⽤程序提供多个线程执⾏控制；(6)地址空间：进程有⾃⼰独⽴的地址空间，⽽线程们共享进程的地址空间。
三、进程和线程的关系(1)⼀个线程只能属于⼀个进程，⽽⼀个进程可以有多个线程（⾄少⼀个）；(2)资源分配给进程，同⼀进程的所有线程共享该进程的资源；(3)处理机分配给线程；(4)线程在执⾏过程中需要协作同步，不同进程的线程间要利⽤消息通信的办法实现同步。
操作系统-第4章题
1.（c ）算法综合考虑作业的等待时间和计算时间。
A．先来先服务B．计算时间短的作业优先C．响应比高者优先D．优先级1．（ ）FIFO调度算法是最公平的调度算法。
3．(6分)假设有四个作业，它们的提交时间和需要的计算时间如表2所示。
这些作业在一台处理机上按单道方式运行，如采用响应比高者优先调度算法，请给出这些作业的执行顺序？答：(2分)第一次调度时间是7：00，此时只有J1为后备作业，因而被调度。
它执行完的时间是9：00。
(2分)第二次调度时间是9：00，此时J2、J3和J4都为后备作业。
J2、J3和J4作业的相关参数如表5所示。
J3的响应比最高，J3被调度。
它执行完的时间是9：20。
(1分)第三次调度时间是9：20，此时J2和J4为后备作业。
J2和J4作业的相关参数如表6所示。
J2的响应比最高，J2被调度。
它执行完的时间是10：20。
(1分)第四次调度时间是10：20，此时只有J4为后备作业，J4被调度。
它执行完的时间是11：00。
综上这些作业的执行顺序为J1、J3、J2、J4。
表5 J2、J3和J4作业的相关参数2．在分级反馈轮转调度中，分配给各就绪队列的时间片是相等的。
（错）3．说明Linux系统中引起进程调度的原因。
答：Linux系统中进程调度的原因有如下几种：①CPU执行的进程发生状态转换，如进程终止、进程睡眠等。
进程在执行过程中调用sleep()、exit()或wait()等函数将引起其状态转变，这些函数的执行会调用调度程序进行进程调度。
②就绪队列中增加了新进程。
③正在执行的进程所分配的时间片用完。
④执行系统调用的进程返回到用户态。
⑤系统内核结束中断处理返回到用户态。
2．（7分）假设有四个作业，它们的提交时间和需要的计算时间如表3所示。
这些作业在一台处理机上按单道方式运行，若采用下列作业调度算法：（1）先来先服务（2）短作业优先；请分别给出这些作业的执行顺序、每个作业的周转时间及平均周转时间和加权平均周转时间。
操作系统第四章课后习题解答答案免费范文精选
P152第四章作业5. 运行时动态链接方式，是装入时链接方式的一种改进，将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行。
亦即，在执行过程中，当发现一个被调用模块尚未装入内存时，立即由 OS 去找到该模块，并将之装入内存，将其链接到调用者模块上。
优点：凡是在执行过程中未被用到的目标模块，都不会被调入内存和被链接到装入模块上，这样不仅能加快程序的装入过程，而且可节省大量的内存空间。
7.程序在运行过程中经常要在内存中移动位置，为了保证这些被移动了的程序还能正常执行，必须对程序和数据的地址加以修改，即重定位。
引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需要。
要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换，必须有硬件地址变换机构的支持，即须在系统中增设一个重定位寄存器，用它来存放程序在内存中的起始地址。
程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。
13.在多道环境下，一方面，在内存中的某些进程由于某事件尚未发生而被阻塞，但它却占用了大量的内存空间，甚至有时可能出现在内存中所有进程都被阻塞而迫使 CPU 停止下来等待的情况；另一方面，却又有着许多作业在外存上等待，因无内存而不能进入内存运行的情况。
显然这对系统资源是一种严重的浪费，且使系统吞吐量下降。
为了解决这一问题，在操作系统中引入了对换(也称交换)技术。
可以将整个进程换入、换出，也可以将进程的一部分(页、段)换入、换出。
前者主要用于缓解目前系统中内存的不足，后者主要用于实现虚拟存储。
15.系统应具备三方面功能：对换空间管理，进程换出，进程换入。
24.在段页式系统中，为了便于实现地址变换，须配置一个段表寄存器，其中存放段表始址和段长TL。
进行地址变换时，首先利用段号 S，将它与段长TL 进行比较。
若 STL，表示未越界，利用段表始址和段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置，从中得到该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页号 P 来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号 b，再利用块号 b 和页内地址来构成物理地址。
《操作系统》习题集参考答案：第4章 文件系统
第4章文件系统-习题集参考答案一、选择题1. D2. A3. D4. A5. B6. A //一个文件对应一个文件控制块，所有文件控制块构成目录文件7. A //在文件系统中，为每个文件建立一个文件目录，作为目录文件的一个目录项，包含文件的名称及其属性。
8. C9. C //在设置当前工作目录后，文件查找在默认情况下是查当前目录，从而提高查找速度。
10. D11. C12. B13. C //如UNIX中，采用了把文件名与文件描述信息分开的方法，即使文件描述信息单独形成一个称为索引节点的数据结构，简称i节点（索引节点），这样文件目录中仅由文件名各指向该文件所对应的i节点的指针所构成，这样目录项仅有16个字节，其中14个字节为文件名，2个字节为i节点指针。
在1KB的盘块中可做1KB/16B=64个目录项，这样，为找到一个文件，可以大小减少读入内在的信息量。
14. B //只有索引分配方式中的FCB才包含索引表地址15. B16. B17. D //1K/64=1618. C //本注：每块能存放的目录项=1K/64=16个；3200个目录项占用盘块数=3200/16=200。
因为一级目录平均访问盘次数=1/2盘块数（顺序查找目录表中所有目录项，每个目录项为一个FCB），所以平均访问磁盘次数=200/2=100次。
19. C//本注：1.用的是称做“混合索引”的方式。
2.思路很简单，只是要用些专用概念3.三类地址项：1）直接地址项，每个地址直接管理一个“文件块”，而每个“块”是256字节。
共4个这种地址，所以管理：4*256=1KB2）一级间接地址项，每个地址项管理一个“索引块”，而索引块的大小也是256字节，其中可放置:256/4=64个地址项，而每个地址项管理256字节文件。
所以，2个一级间址可管理文件大小：2*64*256=32KB3)二级间接地址项，地址项→索引块→索引块→文件数据块。
所以可管理文件数据：1*64*64*256=1024KB.4.综合上面可管理的文件大小为：1+32+1024=1057KB20. B21. B22. B //每个盘面物理块=200*4=800块，盘面数=8000/800=10，互盘有两个盘面。
操作系统第4章练习题[指南]
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第4章存储器管理4.1 典型例题解析【例1】某系统采用动态分区分配方式管理内存，内存空间为640K，高端40K用来存放操作系统。
在内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。
对下列的请求序列：作业1申请130K、作业2申请60K、作业3申请100K、作业2释放60K、作业4申请200K、作业3释放100K、作业1释放130K、作业5申请140K、作业6申请60K、作业7申请50K、作业6释放60K，请分别画图表示出使用首次适应算法和最佳适应算法进行内存分配和回收后内存的实际使用情况。
答：使用首次适应算法和最佳适应算法进行上述内存的分配和回收后，内存的实际使用情况分别如图(a)和(b)所示。
（a）(b)【例2】对一个将页表存放在内存中的分页系统:（1）如访问内存需要0．2μs，有效访问时间为多少?（2）如果加一快表，且假定在快表中找到页表项的机率高达90％，则有效访问时间又是多少(假定查快表需花的时间为0)?答：（1）有效访问时间为：2×0．2=0．4μs（2）有效访问时间为：0．9×0．2+(1—0．9)×2×0．2＝0．22 ps。
【例3】某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页2K，拥有物理空间1M。
（1）写出逻辑地址的格式。
（2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项?每项至少有多少位?（3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变?答：（1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述：而每页为2K，因此，页内地址必须用11位来描述，这样可得到它的逻辑地址格式如下：等，则页表项中只需给出页所对应的物理块块号，1M的物理空间可分成29个内存块，故每个页表项至少有9位(3)如果物理空间减少一半，则页表中页表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。
【例4】已知某分页系统，主存容量为64K，页面大小为1K，对一个4页大的作业，其0、l、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。
(完整版)操作系统第4章答案(上)
赵盈盈2011210593 第四章作业上1.解释名词：程序的顺序执行；程序的并发执行。
答：程序的顺序执行：一个具有独立功能的程序独占 cpu 直到得到最终结果的进程。
程序的并发执行：两个或两个以上程序在计算机系统中同时处于一开始执行且尚未结束的状态。
2.什么是进程？进程与程序的主要区别是什么？答：进程：进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动，进程是系统进行资源分配和调度的独立单元。
进程和程序的区别：●程序是静态的，进程是动态的●进程有程序和数据两部分组成●进程具有生命周期，有诞生和消亡，是短暂的；而程序是相对长久的●进程能更真实的描述并发，而程序不行。
●一个进程可以对应多个程序。
一个程序可以对应多个进程●进程可以创建其他进程，程序不能3.图1 所示，设一誊抄程序，将 f 中记录序列正确誊抄到 g 中，这一程序由get、copy、put 三个程序段组成，它们分别负责获得记录、复制记录、输出记录。
请指出这三个程序段对 f 中的m 个记录进行处理时各种操作的先后次序，并画出誊抄此记录序列的先后次序图（假设f 中有1，2，…，m 个记录，s,t 为设置在主存中的软件缓冲区，每次只能装一个记录）。
图1 改进后的誊抄过程答：PPG4.进程有哪几种基本状态？试画出进程状态变迁图，并标明发生变迁的可能原因。
答：进程基本状态：运行、就绪、等待就绪到运行：调度程序选择一个新的进程运行运行到就绪：运行进程用完了时间片或运行进程被中断，因为一个高优先级的进程处于就绪状态运行到等待：OS 尚未完成服务或对一资源的访问尚不能进行或初始化 I/O 且必须等待结果或等待某一进程提供输入（IPC）等待到就绪：当所有的事件发生时5.什么是进程控制块？它有什么作用？答：PCB：为了便于系统控制和描述进程的活动过程，在操作系统核心中为进程定义的一个专门的数据结构。
作用：系统用 PCB 来控制和管理进程的调用，PCB 也是系统感知进程存在的唯一标志S36. n 个并发进程共用一个公共变量 Q ，写出用信号灯的 p 、v 操作实现 n 个进程互斥时的程序描述，并说明信号灯值的取值范围。
操作系统第4章习题带答案
操作系统第4章习题带答案第四章⼀、问答题1、同步机制应遵循的准则是什么？2、死锁产⽣的4个必要条件是什么？它们是彼此独⽴的吗？3、简述死锁的定义和死锁产⽣的原因。
4、简述死锁定理和解除死锁的⽅法。
5、什么是安全状态？怎么判断系统是否处于安全状态？6、同步机制应遵循的准则是什么？7、死锁产⽣的4个必要条件是什么？它们是彼此独⽴的吗？⼆、计算题（共20分）1、当前系统中出现下述资源分配情况：利⽤银⾏家算法，试问如果进程P2提出资源请求Request（1，2，2，2）后，系统能否将资源分配给它？答：Request（1，2，2，2）<=(2,3,5,6)申请合法Request（1，2，2，2）<=Available，开始试探性分配，Available=(0,4,0,0) 测试系统是否安全：work= Available,finish=1没有进程的need满⾜<=work系统处于不安全状态，系统拒绝此次资源分配。
2、当前某系统有同类资源7个，进程P，Q所需资源总数分别为5，4。
它们向系统申请资源的次序和数量如表所⽰。
回答：问：采⽤死锁避免的⽅法进⾏资源分配，请你写出系统完成第3次分配后各进程占有资源量，在以后各次的申请中，哪次的申请要求可先得到满⾜?答：第1次申请，Q申请资源2，系统安全，分配第2次申请，P申请资源1，系统安全，分配第3次申请，Q申请资源1，系统安全，分配资源剩余3个，P占有1个资源，Q占有3个资源，第4次分配不安全，拒绝，第5分配系统安全，满⾜。
3、⼀个计算机系统有6个磁带驱动器和4个进程。
每个进程最多需要n个磁带驱动器。
问当n为什么值时，系统不会发⽣死锁？并说明理由答：n=2理由同第4题(进程资源最⼤需求－1)×进程数量＋1≤系统资源数量4、若系统有某类资源m×n+1个，允许进程执⾏过程中动态申请该类资源，但在该系统上运⾏的每⼀个进程对该资源的占有量任何时刻都不会超过m+1个。
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《操作系统》第4章作业一
1．可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？
2．某系统采用动态分区分配方式管理内存，内存空间为640KB，高端40KB（即600K-640K之间的内存）用来存放操作系统。
对下列的请求序列：进程1申请130KB，进程2申请60KB，进程3申请100KB，进程2释放60KB，进程4申请200KB，进程3释放100KB，进程1释放130KB，进程5申请140KB，进程6申请60KB，进程7申请50KB，进程6释放60KB，请分别画图表示出使用首次适应算法和最佳适应算法进行内存分配和回收后，内存的实际使用情况。
3．在系统中引入对换后可带来哪些好处？
《操作系统》第4章作业二
4．一致某分页系统，主存容量为64KB,页面大小为1KB。
对于一个4页大的进程，其0、1、
2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。
请将十进制的逻辑地址102
3、2500、3500、
4500转换成物理地址。
（此题需要搞清楚“分页系统的地址变换机构”才能做出来，所以做题前把“4.4.2—1基本的地址变换机构”也学习一下。
）
5．已知某系统页面长4KB,每个页表项为4B,采用多层分页策略映射64位的用户地址空间。
若限定最高层页表只占1页，则它可采用几层分页策略。
由于每层页表的大小都不超过一页，所以每层的页号不超过10位。
10*n+12>=64,所以采用6层。
6．对于表所示的段表，请将逻辑地址（0,137），（1,4000），（2,3600），（5.230）转换成物理地址。
《操作系统》第4章作业三
1.什么是虚拟存储器？其基本的原理是什么？
2.在一个请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为4， 3, 2, 1, 4, 3, 5,
4, 3, 2, 1, 5，目前它还没有任何页装入内存，当分配给该作业的物理块数目M分别为3和4时，请分别计算采用OPT、LRU和FIFO页面淘汰算法时，访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，并比较所得的结果。