东南大学操作系统练习题 第四章 复
操作系统第四章作业答案教学内容

操作系统第四章作业答案第四章作业(存储器管理)第一次作业:1、对于首次适应算法,请回答下列问题:(1)应如何将各空闲分区链接成空闲分区链?为了实现对空闲分区的分配和链接,在每个分区的起始部分,设置一些用于控制分区分配的信息,以及用于链接各分区所用的前向指针;在分区尾部则设置一后向指针,通过前、后向链接指针,可将所有的空闲分区链接成一个双向链。
为了检索方便,在分区尾部重复设置状态位和分区大小表目。
当分区被分配出以后,把状态位由0改为1,此时,前、后向指针已无意义。
(2)在回收内存时,可能出现哪几种情况?应怎样处理这些情况?(1回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接,此时应将回收区与插入点的前一分区合并,不必为回收分区分配新表项,而只需修改其前一分区F1的大小。
(2回收分区与插入点的后一空闲分区F2相邻接,此时也可将两分区合并,形成新的空闲分区,但用回收区的首址作为新空闲区的首址,大小为两者之和。
(3回收区同时与插入点的前、后两个分区邻接,此时将三个分区合并,使用F1的表项和F1的首址,取消F2的表项,大小为三者之和。
(4 回收区既不与F1邻接,又不与F2邻接。
这时应为回收区单独建立一新表项,填写回收区的首址和大小,并根据其首址插入到空闲链中的适当位置。
(3)请对该算法的内存管理性能进行分析。
该算法倾向于优先利用内存中低地址,从而保证了高地址部分的大空闲去。
这给以后达的大作业分配大的内存空间创造的条件。
起缺点是低址部分不断被划分,会留下许多难以利用的小空闲分区,每次查找都从低址开始,会增加查找空闲分区的开销。
2分页和分段存储管理有何区别?答:主要表现在(1)页是信息的物理单位,分页是为实现离散分配方式,以消减内存的外零头,提高内存的利用率。
或者说,分页仅仅是由于系统管理的需要而不是用户的需要。
段则是信息的逻辑单位,它含有一组其意义相对完整的信息。
分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。
(2)页的大小固定且由系统决定,由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分,是由机器硬件实现的,因而在系统中只能有一种大小的页面;根据信息的性质来划分。
东南大学操作系统练习题第四章复习题

东南大学操作系统练习题第四章复习题第四章单选1.在利用信号量实现进程的同步与互斥时,应将()至于P操作和V操作之间.(A)A临界区B进入区C退出区D剩余区2.进程的基本关系为(B )A相互独立与相互制约B同步与互斥C并行执行与资源共享D信息传递与信息缓冲3.在一段时间内,只允许一个进程访问的资源称为(C)A共享资源B临界区C临界资源D共享区4.临界区是指(D )A并发进程中用于实现进程的同步与互斥的程序段B并发程序中用于实现进程的同步与互斥的程序段C并发程序中用于实现进程通信的程序段D并发程序中与共享变量有关的的程序段5.正在运行的进程在信号量S上操作P操作之后,当s<o,进程将进入(a)< p="">A等待队列B提交队列C后备队列D就绪队列6.解决进程的互斥问题,通常使用(A )信号量A公有B私有C自定义D通用7.某个信号量S初值为3,当前值为-2,则等待在该信号量上的进程数为(B )A1个B2个C3个D4个8.当对信号量进行V原语操作之后(C)A当S<o,进程继续执行< p="">B当S<o,要唤醒一个就绪进程< p="">C当S<=O,要唤醒一个等待进程D当S<=O,要唤醒一个就绪进程9.(A)指系统中多个进程中发生的事件存在某种时序关系,必须协同动作,相互配合,以共同完成一项任务。
A同步B互斥C阻塞D等待10.利用PV操作可以(A)A实现进程的同步与互斥B检测死锁C解除死锁D防止死锁11.解决进程的同步问题,通常使用(B )信号量A公有B私有C自定义D通用12.邮箱的邮件发送与接收,可以理解为进程(A )A同步B互斥C等待D阻塞13.产生死锁的四个必要条件:互斥、(B)、循环等待和不剥夺。
A请求与阻塞 B请求与保持 C请求与释放 D释放与阻塞14.采用资源剥夺法克解除死锁,还可以采用(B)方法解除死锁。
《操作系统》第三版第四章课后答案

2、Spooling技术
也备的技术
六、简答题
1、操作系统设备管理的目标是什么?
*提高I/O设备和CPU的利用率
*提高I/O速度
*为用户使用设备提供方便、统一的界面
3、引入Spooling系统有哪些好处
*提高了I/O速度,将独占设备改造成共享设备,实现了虚拟设备功能,提高了系统的并行性,减少了用户进程的等待时间,提高了进程的推进速度。
5、什么是设备独立性?引入设备独立性有哪些好处?
*设备独立性也称设备无关性,指应用程序与实际使用的物理设备无关,亦即它独立于具体的物理设备。用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
第四章(与磁盘相关不做)
一、填空题
1:字符、块、字符
2:设备驱动
3:缓冲
5:输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程和输出进程
6:中断源
7:中断、DMA、通道
二、单项选择题
1、B
2、B C
6、C
7、A
三、多项选择题
1、BC
2、AB
3、AB DE
四、判断题
1、×
2、√
3、√
4、×
五、名词解释
1、设备驱动程序
*好处:设备分配时的灵活性、易于实现I/O重定向、方便用户编程
《操作系统》第4章教材习题解答

第4章存储管理“练习与思考”解答1.基本概念和术语逻辑地址、物理地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、碎片紧缩、虚拟存储器、快表、页面抖动用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址,这种地址称为相对地址或逻辑地址。
内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编址的,这种地址称为绝对地址或物理地址。
由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间,或简称为地址空间。
由内存中一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间,也称物理空间或绝对空间。
程序和数据装入内存时,需对目标程序中的地址进行修改。
这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作重定位。
静态重定位是在目标程序装入内存时,由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改,即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。
动态重定位是在程序执行期间,每次访问内存之前进行重定位。
这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。
内存中这种容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”或“零头”。
为解决碎片问题,移动某些已分配区的内容,使所有进程的分区紧挨在一起,而把空闲区留在另一端。
这种技术称为紧缩(或叫拼凑)。
虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间,它使用户逻辑存储器与物理存储器分离,是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。
为了解决在内存中放置页表带来存取速度下降的矛盾,可以使用专用的、高速小容量的联想存储器,也称作快表。
若采用的置换算法不合适,可能出现这样的现象:刚被换出的页,很快又被访问,为把它调入而换出另一页,之后又访问刚被换出的页,……如此频繁地更换页面,以致系统的大部分时间花费在页面的调度和传输上。
此时,系统好像很忙,但实际效率却很低。
这种现象称为“抖动”。
2.基本原理和技术(1)存储器一般分为哪些层次?各有何特性?存储器一般分为寄存器、高速缓存、内存、磁盘和磁带。
CPU内部寄存器,其速度与CPU一样快,但它的成本高,容量小。
计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)

计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)第四版计算机操作系统课后答案第一章1. 操作系统的定义操作系统是一种软件,它管理着计算机系统的硬件和软件资源,并为用户和应用程序提供接口,以方便他们的使用。
2. 操作系统的功能操作系统具有以下功能:- 进程管理:负责创建、执行和终止进程,并管理它们的资源分配。
- 存储管理:管理计算机系统的内存资源,包括内存分配、虚拟内存和页面置换等。
- 文件系统管理:管理计算机系统中的文件和文件夹,包括文件的存储、读写和保护等。
- 设备管理:负责管理计算机系统中的各种设备,如打印机、键盘和鼠标等。
- 用户接口:提供用户与计算机系统进行交互的接口,如命令行界面和图形用户界面。
3. 操作系统的类型操作系统可以分为以下类型:- 批处理操作系统:按照一系列预先定义的指令集来运行任务。
- 分时操作系统:多个用户可以同时使用计算机系统。
- 实时操作系统:对任务的响应时间要求非常高,用于控制系统和嵌入式系统。
- 网络操作系统:支持多台计算机之间的通信和资源共享。
- 分布式操作系统:在多台计算机上分布式地管理和调度任务。
第二章1. 进程与线程的区别进程是计算机系统中正在运行的程序实例,而线程是进程内的一个执行单元。
进程拥有独立的地址空间和资源,而线程共享进程的地址空间和资源。
多个线程可以在同一进程内并发执行,从而提高系统的效率和资源利用率。
2. 进程的状态转换进程可以处于以下状态:- 创建状态:进程正在被创建。
- 就绪状态:进程准备好执行,等待分配CPU资源。
- 运行状态:进程占用CPU资源执行。
- 阻塞状态:进程等待某种事件发生。
- 终止状态:进程完成执行或被终止。
3. 进程调度算法操作系统使用进程调度算法来决定哪个进程应该被执行。
常见的调度算法有:- 先来先服务(FCFS)调度算法:按照进程到达的顺序进行调度。
- 最短作业优先(SJF)调度算法:选择运行时间最短的进程进行调度。
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。
最新操作系统第四章作业答案

第四章作业(存储器管理)第一次作业:1、对于首次适应算法,请回答下列问题:(1)应如何将各空闲分区链接成空闲分区链?为了实现对空闲分区的分配和链接,在每个分区的起始部分,设置一些用于控制分区分配的信息,以及用于链接各分区所用的前向指针;在分区尾部则设置一后向指针,通过前、后向链接指针,可将所有的空闲分区链接成一个双向链。
为了检索方便,在分区尾部重复设置状态位和分区大小表目。
当分区被分配出以后,把状态位由0改为1,此时,前、后向指针已无意义。
(2)在回收内存时,可能出现哪几种情况?应怎样处理这些情况?(1回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接,此时应将回收区与插入点的前一分区合并,不必为回收分区分配新表项,而只需修改其前一分区F1的大小。
(2回收分区与插入点的后一空闲分区F2相邻接,此时也可将两分区合并,形成新的空闲分区,但用回收区的首址作为新空闲区的首址,大小为两者之和。
(3回收区同时与插入点的前、后两个分区邻接,此时将三个分区合并,使用F1的表项和F1的首址,取消F2的表项,大小为三者之和。
(4 回收区既不与F1邻接,又不与F2邻接。
这时应为回收区单独建立一新表项,填写回收区的首址和大小,并根据其首址插入到空闲链中的适当位置。
(3)请对该算法的内存管理性能进行分析。
该算法倾向于优先利用内存中低地址,从而保证了高地址部分的大空闲去。
这给以后达的大作业分配大的内存空间创造的条件。
起缺点是低址部分不断被划分,会留下许多难以利用的小空闲分区,每次查找都从低址开始,会增加查找空闲分区的开销。
2分页和分段存储管理有何区别?答:主要表现在(1)页是信息的物理单位,分页是为实现离散分配方式,以消减内存的外零头,提高内存的利用率。
或者说,分页仅仅是由于系统管理的需要而不是用户的需要。
段则是信息的逻辑单位,它含有一组其意义相对完整的信息。
分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。
(2)页的大小固定且由系统决定,由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分,是由机器硬件实现的,因而在系统中只能有一种大小的页面;根据信息的性质来划分。
(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。
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A一定死锁B不一定死锁C不死锁D以上说法都不对
18.下列哪个不是处理死锁的方法(D)
A预防B检测c避免D撤销
判断题
1打印机、磁带机、绘图仪等都属于软件临界资源。(F )
.对临界资源应该采用互斥访问方式实现共享。(T)
3.信号量只能通过初始化和两个标准的p原语和v原语来访问。(T)
signal(mutex) ;
signal(full) ;
}
Consumer:消费者
While(true)
{
wait(full) ;
wait(mutex) ;
nextc = buffer[ out ] ;
out = (out + 1) % n ;
signal (mutex) ;
signal(empty) ;
A同步B互斥C阻塞D等待
10.利用PV操作可以(A)
A实现进程的同步与互斥B检测死锁C解除死锁D防止死锁
11.解决进程的同步问题,通常使用(B)信号量
A公有B私有C自定义D通用
12.邮箱的邮件发送与接收,可以理解为进程(A)
A同步B互斥C等待D阻塞
13.产生死锁的四个必要条件:互斥、(B)、循环等待和不剥夺。
检查当前进程可否进入临界区的一段代码。
如果当前进程可以进入临界区,通常设置相应“正在访问临界区”标志,防止其他进程同时进入临界区。
②临界区(critical section)
进程中访问临界资源的一段代码。
③退出区(exit section)
用于将“正在访问临界区”的进程的标志清除。
④剩余区(remainder section)
4.临界区是指(D)
A并发进程中用于实现进程的同步与互斥的程序段
B并发程序中用于实现进程的同步与互斥的程序段
C并发程序中用于实现进程通信的程序段
D并发程序中与共享变量有关的的程序段
5.正在运行的进程在信号量S上操作P操作之后,当s<o,进程将进入(A)
A等待队列B提交队列C后备队列D就绪队列
6.解决进程的互斥问题,通常使用(A)信号量
代码中的其余部分。
4.请用自己的语言表述一下生产者-消费者的核心问题。
答:
在生产者和消费者之间的公用缓冲池中有n个缓冲区,可利用互斥信号量mutex使诸进程实现对缓冲池的互斥作用;利用资源信号量empty和full分别表示缓冲池中空缓冲区和满缓冲区的数量。进一步假定这些生产者和消费者相互等效,只要缓冲池未满,生产者便可将产品送入缓冲池;只要缓冲池未空,消费者便可从缓冲池中取走一个产品。
消费产品nextc;
}
9.银行家算法是避免死锁的最有代表性的算法。(T)
10.主存和CPU属于不可剥夺资源。(F)
11.死锁预防中的有序资源使用法是资源分类按顺序排列,保证资源的申请不形成环路。(T)
三、简答题
1.什么是临界区和临界资源?
答:
①临界区:不论是硬件临界资源还是软件临界资源,多个进程必须互斥地对它们进行访问。
A请求与阻塞B请求与保持C请求与释放D释放与阻塞
14.采用资源剥夺法克解除死锁,还可以采用(B)方法解除死锁。
A执行并行操作
B撤销进程
C拒绝分配新资源
D修改信号量
15.银行家算法是一种(B)算法
A死锁解除B死锁避免C死锁预防D死锁检测
16.在下列选项中,属于预防死锁的方法是(A)
A剥夺资源法B资源分配图简化法C资源所以分配D银行家算法
6.什么是死锁?产生死锁的原因是什么?
答:
①死锁:指在多道程序系统中,一组进程中每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有且永远不会释放的资源,这种现象称为进程死锁,简称死锁。
②原因:⑴竞争系统资源。“僧多粥少”
⑵进程的推进顺序不当。“次序不当”
7.死锁产生的必要条件是什么?请详述各个条件的具体内容。
把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。
②临界资源:系统中某些软件或硬件资源在同一时刻只允许被一个进程访问,称这样的资源为临界资源(或互斥资源或共享资源)。
2.进程同步机制应遵循的准则是什么?
答:
①空闲让进。
②忙则等待。
③有限等待。
④让权等待。3.请简述临界区的访问过程。
答:
①进入区(entry section)
A公有B私有C自定义D通用
7.某个信号量S初值为3,当前值为-2,则等待在该信号量上的进程数为(B)A1个B2个C3个D4个
8.当对信号量进行V原语操作之后(C)
A当S<O,进程继续执行
B当S<O,要唤醒一个就绪进程
C当S<=O,要唤醒一个等待进程
D当S<=O,要唤醒一个就绪进程
9.(A)指系统中多个进程中发生的事件存在某种时序关系,必须协同动作,相互配合,以共同完成一项任务。
答:
①互斥:在一段时间内某资源仅为一进程所占有。
③请求和保持:进程在请求其他资源时,不主动释放已经占用的资源。
④不可剥夺:进程已经占用的资源,在未使用完之前,不会被其它进程强制剥夺。
④环路等待:发生死锁时存在进程——资源的环形链。
四、综合题
1.用P.V原语描述生产者-消费者问题(生产者和消费者共享N个缓冲区)的解决算法。
4.公用信号量通常是为进程同步而设。(F)
5.进程的互斥和同步总是因相互制约而同时引起。(F)
6.进程互斥的软件实现方法中,先检查后修改算法的最大缺点是进程都进入不了临界区。
(F)
7.进程互ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的硬件实现方法的缺点之一是不能实现“让权等待”。(T)
8.死锁是指两个或多个进程都处于互等状态而无法继续工作。(T)
第四章
单选
1.在利用信号量实现进程的同步与互斥时,应将()至于P操作和V操作之间.(A)A临界区
B进入区
C退出区
D剩余区
2.进程的基本关系为(B)
A相互独立与相互制约
B同步与互斥
C并行执行与资源共享
D信息传递与信息缓冲
3.在一段时间内,只允许一个进程访问的资源称为(C)
A共享资源
B临界区
C临界资源
D共享区
答:Semaphore mutex=1,empty=n,full=0;
Item buffer[n];
int in=out=0;
Producer生产者:
While(true)
{
生产产品nextp;
wait(empty) ;
wait(mutex) ;
buffer[ in ] = nextp ;
in = (in + 1) % n ;