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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。
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)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。
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。
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。
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。
2022年东南大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场。
中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是（）。
A.程序计数器B.程序状态字寄存器C.通用数据寄存器D.通用地址寄存器2、假定下列指令已装入指令寄存器，则执行时不可能导致CPU从用户态变为内核态（系统态）的是（）。
A.DIV R0，R1；（R0）/（R1）→ROB.INT n；产生软中断C.NOT RO；寄存器R0的内容取非D.MOV RO，addr；把地址 addr处的内存数据放入寄存器RO中3、某个系统采用如下资源分配策略：若一个进程提出资源请求得不到满足，而此时没有由于等待资源而被阻塞的进程，则自己就被阻塞。
若此时已有等待资源而被阻塞的进程，则检查所有山于等待资源而被阻塞的进程，如果它们有申请进程所需要的资源，则将这些资，源剥夺并分配给申请进程。
这种策略会导致（）。
A.死锁B.抖动C.回退D.饥饿4、若系统中有5台绘图仪，有多个进程需要使用两台，规定每个进程一次仪允许申请一台，则最多允许（）个进程参与竞争，而不会发生死锁。
A.5B.2C.3D.45、有3个作业J1，J2，J3，其运行时间分别为2h，5h，3h，假定同时到达，并在同…台处理器上以单道方式运行，则平均周转时间最短的执行序列是（）。
A.J1，J2，J3B.J3，J2，J1C.J2，J1，J3D.J1，J3，J26、为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（）结构的缓冲技术。
A.缓冲池B.循环缓冲C.单缓冲D.双缓冲7、 CPU输出数据的速度远远高于打印机的速度，为解决这一矛盾，可采用（）。
A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术D.虚存技术8、考虑一个文件存放在100个数据块中。
文件控制块、索引块或索引信息都驻留内存。
那么如果（）.不需要做任何磁盘I/O操作。
A.采用连续分配策略，将最后一个数据块搬到文件头部，B.采用单级索引分配策略，将最后一个数据块插入文件头部C.采用隐式链接分配策略，将最后一个数据块插入文件头部D.采用隐式链接分配策略，将第一个数据块插入文件尾部，9、文件系统用位图法表示磁盘空间的分配情况，位图存于磁盘的32~127号块中，每个盘块占1024B.盘块和块内字节均从0开始编号。
2022年东南大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、操作系统为了管理文件，设计了文件控制块（FCB），文件控制块的建立是（）.A.在调用create（）时B.在调用open（）时C.在调用read（）时D.在调用write（）2、下面关于目录检索的论述中，正确的是（）。
A.由于散列法具有较快的检索速度，因此现代操作系统中都用它来替代传统的顺序检索方法B.在利用顺序检索法时，对树形目录应采用文件的路径名，应从根目录开始逐级检索C.在利用顺序检索法时，只要路径名的一个分量名未找到，便应停止查找D.在顺序检索法的查找完成后，即可得到文件的物理地址，3、在使用信号量机制实现互斥时，互斥信号量的初值一般为（）：而使用信号量机，制实现同步时，同步信号量的初值般为（）。
A.0：1B.1：0C.不确定：1D.1：不确定4、若系统S1采用死锁避免方法，S2采用死锁检测方法。
下列叙述中，正确的是（）。
I.S1会限制用户申请资源的顺序，而S2不会II.S1需要进程运行所需资源总最信息，而S2不需要III.SI不会给可能导致死锁的进程分配资源，而S2会A.仅I、IIB.仅II、IIIC. 仅I、IID. I、II、III5、在个交通繁忙的十字路口，每个方向只有一个车道，如果车辆只能向前直行，而不允许转弯和后退，并未采用任何方式进行交通管理。
下列叙述正确的是（）。
A.该十字路口不会发生死锁，B.该十字路口定会发生死锁C.该上字路口可能会发生死锁，规定同时最多3个方向的车使用该十字路是最有效的方法D.该十字路口可能会发生死锁，规定南北方向的两个车队和东西方向的两个车队互斥使用十字路口是最有效的方法6、采用分段存储管理的系统中，若段地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）。
A.224BB.216BC.28BD.232 B7、设有8页的逻辑空间，每页有1024B，它们被映射到32块的物理存储区中。
