操作系统习题课及思考题.ppt

操作系统习题课,习题一,系统有A、B、C、D共4种资源，在某时刻进程P0、P1、P2、P3和P4对资源的占有和需求情况如表，试解答下列问题： (1) 系统此时处于安全状态吗？ (2) 若此时P2发出request1(1, 2, 2, 2)，系统能分配资源给它吗？为什么？,习题一解答,(1)运用安全性检测算法，寻找安全序列,Available = (1, 6, 2, 2),习题一解答,(1) 找到一个安全序列：P0, P3, P1, P2, P4，因此系统在此状态是安全的。 (2) 当前剩余资源能否满足P2的请求, 需假定将资源先分配给该进程，得到一个系统状态，然后判断该状态是否安全。,(2)运用安全性检测算法，无法寻找安全序列，因此不能分配,习题一解答,Available = Available - Request = (1, 6, 2, 2) (1, 2, 2, 2) = (0, 4, 0, 0),习题二,把安全性检测算法用于下面的数据，并请问： 此时系统处于安全状态吗？ 若第二个进程提出资源请求request2(0, 0, 1, 0)，系统能分配资源给它吗？ 若第五个进程提出资源请求request5(0, 0, 1, 0)，系统能分配资源给它吗？,Available = (1, 0, 2, 0),习题二解答,(1) 运用安全性检测算法，寻找安全序列,Available = (1, 0, 2, 0),习题二解答,(1) 找到安全序列：P4, P1, P2, P3, P5，因此该状态安全。 (2) 假定满足P2的请求，则得到另一个系统状态，运用安全性检测算法判断该状态是否安全。,习题五解答,(2) 运用安全性检测算法，寻找安全序列,Available = (1, 0, 1, 0),习题二解答,(2) 找到安全序列：P4, P1, P2, P3, P5，因此该状态安全。 (3) P2进程资源申请得到满足后，可使用得系统资源为(1, 0, 1, 0)，当P5提出申请(0, 0, 1, 0)时，如果满足该申请，则系统资源剩余(1, 0, 0, 0)无法满足任何一个进程的最大需求，将进入不安全状态，因此应拒绝P5提出的资源申请。,习题二解答,Available = (1, 0, 0, 0),习题三,140 = 1 0 0 0 1 1 0 0,(10),(2),4,12,172 = 1 0 1 0 1 1 0 0,(10),(2),5,12,设块大小为32，利用下面的页表，将逻辑地址140变换为物理地址 1）逻辑地址物理地址 页号INT140/324 页内地址140%3212 2）查页表得到块号为5 3）物理地址5×32+12172,作业,请解释为什么当程序装入内存后要进行地址变换，可举例说明 设页和块的大小均为64字节，页表内容如下，请计算逻辑地址100在内存中的地址，并结合分页式地址转换机构描述地址转换过程,程序,0,1,2,逻辑地址,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,分页号,5,分块块号,物理地址,30,100,1000,120,121,122,123,400,401,402,403,4001,4002,MOV bx,1,401,JMP 401,逻辑地址到物理地址的变换,块大小为4,1×415,100×41401,作业,设页和块的大小为32字节。段表和页表如下，请计算段页式存储管理方式下，data段地址10和code段地址60的单元存放在内存的哪个单元（即物理地址）,习题四,给定内存空闲分区，按地址从小到大为：100K、500K、200K、300K和600K。现有用户进程依次分别为212K、417K、112K和426K，(1)分别用first-fit, best-fit和worst-fit算法将它们装入到内存的哪个分区？(2)哪个算法能最有效利用内存?,习题四解答,ff算法,100K,500K,200K,300K,600K,1,2,3,4,5,作业序列：212K, 417K, 112K, 426K,212K,417K,112K,212K,417K,112K,183K,288K,426K,习题四解答,bf算法,100K,500K,200K,300K,600K,1,2,3,4,5,212K,417K,112K,212K,417K,112K,426K,作业序列：212K, 417K, 112K, 426K,426K,习题四解答,wf算法,100K,500K,200K,300K,600K,1,2,3,4,5,212K,417K,112K,212K,417K,112K,426K,388K,作业序列：212K, 417K, 112K, 426K,习题四解答,结论 对于该作业序列，只有best-fit算法能够使所有作业能够进入内存，因此该算法针对上述作业序列能够最有效利用内存。,习题五,请页式存储管理中，进程访问地址序列为：10, 11, 104, 170, 73, 305, 180, 240,244,445, 467, 366。试问1) 如果页面大小为100，给出页面访问序列。2) 进程若分得3个页框，采用FIFO和LRU替换算法，求缺页中断率？,习题五解答,1) 逻辑地址的分解 页面号 = 逻辑地址 div 页面大小 则对应的页面访问序列：0, 0, 1, 1, 0, 3, 1, 2, 2, 4, 4, 3,习题五解答,2) 1. 采用FIFO替换算法,缺页中断率 = 缺页次数 / 总的页面访问次数 = 5/12 41.7%,习题五解答,2) 2. 采用LRU替换算法,缺页中断率 = 缺页次数 / 总的页面访问次数 = 6/12 = 50%,习题五解答,结论： 针对该页面访问序列，FIFO算法反而比LRU算法优。,习题六,300M的磁盘若采用位图管理，每块大小为2k字节，则位图占用的空间大小为多少字节？ 答： (个)字节,思考题,什么是操作系统？ 为了支持操作系统，现代处理器一般都提供哪两种工作状态，以隔离操作系统和普通程序？两种状态各有什么特点？ 操作系统有哪些特征？ 操作系统有哪些分类？ 操作系统有哪些功能？ 什么是软中断？什么是硬中断？ 系统调用的处理过程？ 内核态和用户态有何区别？ 批处理系统是如何提高系统效率的？ 分时系统是如何提高系统的交互性的？,什么是进程，为什么要引入进程这个概念？ 请解释“PCB是进程在系统存在的唯一标识”，为什么这个唯一标识不是程序体或数据？ 进程有哪些基本状态？有哪些状态转换过程？ 进程和程序的区别？ 什么是线程？线程有哪些基本模型？,进程同步的主要关系有哪些？ 进程同步的原则是什么？ 信号量靠什么技术保证其执行的可靠性，即不像普通的锁机制那样出现“锁不住”的现象？ 请用信号量描述计算进程向缓冲区写数据，打印进程从缓冲区取出数据并打印的过程,进程调度有哪些算法？批处理系统、分时系统和实时系统分别采用哪种调度算法 死锁的定义？ 死锁产生的必要条件是哪些？ 请简要描述解决死锁的几种方法？,什么是分级的存储体系结构？它主要解决了什么问题？ 内存连续分配有哪些算法？ 内存连续分配的缺点？ 分页的基本思想和地址变换过程？ 分段的基本思想和地址变换过程？ 有哪些页面置换算法，其思想是怎么样的？,1、什么是文件，文件的类型有哪些？ 2、文件系统的功能有哪些？ 3、文件控制块的内容和作用。文件控制块和文件目录的关系？ 4、文件目录中一般有哪些结构？ 5、SPOOL系统由哪些程序组成？它们各起什么作用？ 7、设备管理程序的功能是什么?通过什么技术能把独享设备改为可共享的设备? 8、实现SPOOL操作后，为什么即使系统只有一台输入机和一台打印机也能使两个以上要求使用输入机和打印机的作业同时执行？,