操作系统练习题

操作系统部分练习题

一、单项选择题（略）

二、填空题（略）

三、判断正误（略）

四、简答题

1．同步机构应遵循哪些基本准则？整型信号量机制是否完全遵循了同步机构的四条准则？1 答: 同步机构应遵循基本准则有：（1）空闲让进；（2）忙则等待；（3）有限等待；（4）让权等待。整型信号量机制没有遵循了同步机构的让权等待准则。

2．在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么？

（1）申请空白进程控制块；（2）为新进程分配资源；（3）初始化进程控制块（4）将新进程插入就绪队列

3．说明分页式、分段式存储管理的基本原理及它们的区别。1

答：分页式存储管理是把内存空间分成大小的若干块，将作业的逻辑地址空间分成大小相等的若干页，每页装入内存的一块中，利用页表实现地址的转换；分段式存储管理是把作业按照逻辑结构分成若干段，每段可放入内存不连续的空间，利用段表实现地址转换。

重要区别：页是信息的物理单位，分页仅仅是由于系统管理的需要而不是用户的需要，是为了消除内存外零头；段则是信息的逻辑单位，分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。页的大小由系统决定，而段的长度却不固定；分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的。

4．有哪几种I/O控制方式？各适用于何种场合？

有四种：①程序I/O控制方式:适用于结构简单，只需少量硬件的电路；

②中断驱动I/O控制方式：适用于高效场合；

③直接存储访问DMA I/O控制方式：适用于无须CPU介入的控制器来控制内存与外设之间的数据交流的场合；

④I/O通道控制方式：适用于以字节为单位的干预，同时实现CPU，通道和I/O设备三者并行操作的场合。

5．何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么。1

所谓死锁是指若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。

产生死锁的原因是竞争资源和进程间推进速度非法。

产生死锁的必要条件是互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件。

6．对目录管理的主要要求是什么？采用单级目录能否满足对目录的主要要求？2

答：（1）实现“按名存取”；（2）提高对目录的检索速度；（3）文件共享；（4）允许文件重名。

单级目录只能实现“按名存取”；其他的要求都满足不了。

7．程序顺序执行和并发执行各有什么特点？1

答：程序顺序执行具有顺序性，封闭性，可再现性；程序并发执行具有间断性，失去封闭性和结果的不可再现性。

8．现有两道作业同时执行，一道以计算为主，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予作业进程占有处理器的优先级？为什么？2

答：本题考核要点是，如何提高系统效率的问题。我们知道，以计算为主的进程运行期间，将主要集中在CPU的计算上，较少使用外部设备。而以输入输出为主的进程则主要集中在外部设备的I/O上，较少使用CPU。因此让两个进程并发运行是可以提高系统效率的。不过它们的优先级应当设定合理。

如果计算进程的优先级高于或者等于输入输出进程的优先级，系统效率不会提高。因为计算进程一旦占用了CPU便忙于计算，使输入输出进程得不到运行机会，同样会使设备空闲，不能提

高系统效率。

如果输入输出进程的优先级高于计算进程的优先级，系统效率就能够得到提高。因为输入输出操作是一种速度极慢的操作。若该项操作的优先级高，那么，当它完成一项输入输出操作后，便能立即获得CPU，为下一次输入输出作准备工作，并启动外部设备。当设备被启动起来后，它便主动让出CPU，由系统将CPU交给计算机进程使用。从而获得较好的运行效率。

因此，将赋予以输入输出为主的进程优先级高。

9．何谓设备的安全分配和不安全分配方式？2

答：安全分配：在这种分配方式中每当进程发出I/O请求后，便进入阻塞状态，直到I/O操作完成时才被唤醒。在这种分配策略时，一旦进程已经获得某种设备（资源）后便阻塞，使它不可能再请求任何资源，而在它运行时又不保持任何资源，因此，这种分配方式已经摒弃了造成死锁的四个必要条件之一的“请求和保持”条件，因而分配是安全的。

不安全分配：在这种分配方式中，进程发出I/O请求后仍继续运行，需要时又可发出第二个I/O 请求、第三个I/O请求。仅当进程所请求的设备已被另一个进程占用时，进程才进入阻塞状态。这种分配方式的优点是一个进程可同时操作多个设备，从而使进程推进迅速。其缺点是分配不安全，因而它可能具备“请求和保持”条件，从而可能造成死锁。

10．试说明设备驱动程序应具有哪些功能？2

答：设备驱动程序是请求I/O的进程与设备控制器之间的一个通信程序，主要功能有：

①将用户的要求转换为具体要求。

②检查用户的合法性，了解设备状态，根据要求传递参数，设置设备的工作方式。

③向设备控制器发I/O命令启动设备，完成具体的I/O操作。

④及时响应外设的中断请求，根据中断类型调用相应的中断处理程序。

⑤具有通道的控制系统，还要构造通道程序。

11．内存管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？3

答：内存管理应具有内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充等功能。

内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间，提高存储器利用率，减少不可用的内存空间；内存保护是确保每道用户程序都只在自己的内存空间内运行，彼此互不干扰；地址映射将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址；内存扩充是借助于虚拟存储技术，从逻辑上扩充内存容量，使用户感觉内存空间比实际内存容量大得多。

12．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。3

答：处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配了处理机之后，该进程便可执行，变为执行态；处于执行态的进程因为分配给它的时间片用完而回到就绪态；因为发生某件事，如I/O请求而使进程的执行受阻，则由执行态变为阻塞态；当I/O完成或等待的事情完成则由阻塞态变为就绪态。

13．进程的基本状态有什么？进程的结构特征由哪3部分组成？什么是进程存在的唯一标志？

就绪,阻塞,运行

动态性：进程的实质是程序的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位；异步性：由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进结构特征：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。

PCB什进程存在的唯一标志

14．为什么要引入设备独立性？如何实现设备独立性？3

答：①设备独立性又称为设备无关性。它指的是应用程序在使用设备进行I/O时，使用的是逻辑设备，而系统在实际执行时使用的是物理设备，由操作系统负责逻辑设备与物理设备的映射。

引入设备独立性可以使设备的分配具有极大的灵活性，并易于实现I/O重定向。

②系统为每个进程设置一张“逻辑设备表”（LUT）。当某进程用逻辑名来请求设备时，系统

查阅“系统设备表”SDT，为它分配相应的可用物理设备。系统将这种用户逻辑设备与系统物理设备的映射，建立在该用户的LUT中，并将该物理设备的驱动程序入口地址填入LUT中。以后，该进程利用逻辑设备名请求I/O操作时，系统通过查找LUT即可找到物理设备及其驱动程序。

15．对空闲磁盘空间的管理常采用哪几种分配方式？在UNIX中又是采用何种分配方式？4

答：有空闲表法、空闲链表法（空闲盘块链、空闲盘区链）、位示图法、成组链接法。（4分）UNIX中采用成组链接法（1分）

16．为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各方面用户的需要？4

答：由于终端型作业大多属于交互型作业，作业通常较小，系统只要能使这些作业在第一队列所规定的时间片内完成，便可使终端型作业用户感到满意；对于很短的批处理作业，开始时像终端型作业一样，对于稍长的作业，通常也只需在第二和第三队列各执行一个时间片即可，其周转时间仍然较短；对于长作业，它将依次在第1，2，…，n个队列中运行，然后再按轮转方式运行，用户不必担心其作业长期得不到处理。

17．为什么在操作系统中引入线程？4

答：在操作系统中引入线程，是为了减少程序并发执行时所付出的时空开销(2分)，使OS具有更好的并发性，线程能比进程更好地提高程序的并行执行程度(2分)，充分地发挥多处理机的优越性(1分)。

18．说明SPOOLing系统的组成？1

①输入输出井。这是在磁盘上开辟两个大空间，一个是输入井，用来收容输入设备上的数据（模拟拖机输入的磁盘）；另一个是输出井，用来收容用户进程的输出数据（模拟脱机输出的磁盘）。（1分）

②输入缓冲区和输出缓冲区。这是内存中开辟的两个缓冲区，一个是输入缓冲区，暂存输入设备来的数据，以后再传送到输入井；另一个是输出缓冲区，暂存输出井送来的数据，以后传送到输出设备。（2分）

③输入进程和输出进程。输入进程实现的是收容输入和提取输入。在收容输入时，负责将输入设备的数据通过内存输入缓冲区转存到磁盘的输入井中；提取输入时，负责将磁盘输入井的数据送入内存用户区。输出进程实现的是收容输出和提取输出，过程与输入过程相反。（2分）

19.高级调度与低级调度的主要任务是什么，为什么要引入中级调度？5

答：高级调度用来决定从外存中选择什么作业调入内存，为之创建进程，分配必要资源，将创建的进程排在就绪队列上。低级调度决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机，然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作（3分）。

引入中级调度的目的：为了提高内存的利用率和系统吞吐量，应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间，而将它们调至外存上去等待，由中级调度决定将外存上的那些重又具有运行条件的就绪进程重新调入内存（2分）。

20.分页和分段存储管理有何区别？6

21. 当前有哪几种高级通信机制？

22. 死锁产生的4个必要条件是什么？

23.操作系统的特征有什么？其中最基本的特征是什么？操作系统的功能有什么？

24.试比较进程与程序的区别？

1、进程是动态的，程序是静态的。程序是一组有序的指令集合，是一个静态的概念；进程则是程序及其数据在计算机上的一次执行，是一个动态的集合。离开了程序，进程就失去了存在的意义，但同一程序在计算机上的每次运行将构成不同的进程。程序可看作是电影的胶片，进程可以看作电影院放电影的过程。一个进程可以执行多个程序，如同一个电影院的一场电影可放映多部影片。一个程序可被多个进程执行，如同多个影院同时利用一个电影的胶片放映同一部电影。程序可以长期保存，进程只能存在于一段时间。程序是永久存在的，而进程有从被创建到消亡的生命周期。

25.虚拟存储器有哪些基本特征？

答：（1）多次性：作业只要部分装入内存便可执行，其余部分可待需要时再调入内存，即一个作业将分成多次装入内存。（1.5分）

（2）对换性：在进程运行期间，允许将那些暂不使用的程序和数据从内存调至外存的兑换区上，待以后需要时再将他们从外存调入内存。（1.5分）

(3)离散性：实现虚拟存储器必须采用离散的分配技术，而连续的分配技术无法实现虚拟存储器的功能。（1分）

（4）虚拟性：虚拟存储器只是在逻辑上扩充内存容量，而实际的内存容量并没有真正扩大。（1分）

26．什么叫程序地址转换？

27．有快表的页式存储管理中，如何实现地址变换？

2MB

29 20 19 0

34.举例说明SPOOLing系统的组成和基本原理。

答：SPOOLING由输入井、输出井、输入缓冲区、输出缓冲区、输入进程、输出进程。在输入进

程的控制下，将用户要求的数据从输入机通过输入缓冲区送到输入井，CPU需要数据时，直接从输入井读入内存；在输出进程的控制下，把用户要求输出的数据，先从内存送入输出井，待输出设备空闲时，再将输出井的数据经输出缓冲区送到输出设备上。

五、综合题

1．假设一个系统中有五个进程{P1,P2,P3,P4,P5}和三类资源{A,B,C}，当前资源分配和请求情况如表：试用银行家算法进行分析：1

①当前状态安全吗？

②当进程P4提出资源请求{1,1,2}后，系统能否满足？

1.解：

②当进程P4提出资源请求{1,1,2}后

因为（1，1，2）<(1,4,7),请求合理

因为（1，1，2）<(2

找不出安全序列，所以不能满足P4的请求。

2．有四个作业，它们的提交、运行时间如下表所示，说明采用先来先服务、短作业优先和响应比高者优先调度算法，作业调度顺序各是什么？并计算各种调度算法的平均周转时间和平均带权周转时间。1

2．. 解：先来先服务的作业调度顺序是A、B、C、D，

作业A的周转时间是2，带权周转时间是1；

作业B周转时间是2.2, 带权周转时间是4.4;

作业C周转时间是2.1, 带权周转时间是21;

作业D周转时间是2, 带权周转时间是5;

平均周转时间是2.075，平均带权周转时间是7.85 。

短作业优先的作业调度顺序是A、C、D、B，

作业A的周转时间是2，带权周转时间是1；

作业C周转时间是1.6, 带权周转时间是16;

作业D周转时间是1.5, 带权周转时间是3.75;

作业B周转时间是2.7, 带权周转时间是5.4;

平均周转时间是1.95，平均带权周转时间是6.54 。

高响应比优先的作业调度顺序是A、C、B、D，

作业A的周转时间是2，带权周转时间是1；

作业C周转时间是1.6, 带权周转时间是16;

作业B周转时间是2.3, 带权周转时间是4.6;

作业D周转时间是2, 带权周转时间是5;

平均周转时间是1.975，平均带权周转时间是6.65 。

3．若在一分页存储管理系统中，某作业共4页，已知页面大小为1024字节，假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分配的物理块号为5、6、3、7，试将逻辑地址2365(十进制)，3402(十进制)，09BA(十六进制)，19B9(十六进制)转化为相应的物理地址。1

3．若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如下所示。已知页面大小为1024字节，假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分配的物理块号为5、3、7、6试将逻辑地址2148(十进制)，3000(十进制)，08A7(十六进制)，18C6(十六进制)转化为相应的物理地址。

解：2148 的逻辑页号为2，页内偏移为100，故物理地址为7*1024+100=7268

3000的逻辑页号为2，页内偏移为952，故物理地址为7*1024+952=8120

08A7转换为二进制位000010 0010100111，页号为2，对应块号为7，故物理地址为000111 0010100111 即1CA7,同理，18C6页号为6，越界，发生越界中断。

5．有5个任务A，B，C，D，E，它们几乎同时到达，预计它们的运行时间为10，6，4，2， 8min。其优先级分别为3，2，5， 1和4，这里5为最高优先级。对于下列每一种调度算法，计算其平均进程周转时间（进程切换开销可不考虑）。

（1）先来先服务（按A，B，C，D，E）算法。

（2）优先级调度算法。

（3）时间片轮转算法（每个时间片为2min）。

（1）采用先来先服务（FCFS）调度算法时，5个任务在系统中的执行顺序、完成时间及周转时间如下表所示：

T=（10+16+18+22+30）/5=19.2min

（2）采用最高优先级调度（HPF）算法时，5个任务在系统中的执行顺序、完成时间及周转

T=（6+14+24+26+27）/5= 19.4min

（3）如果系统采用时间片轮转（RR）算法，令时间片为2分钟，5个任务轮流执行的情况为：

第1轮：（A，B，C，D，E）

第2轮：（A，B，D，E）

第3轮：（A，B，E）

第4轮：（A，E）

第5轮：（A）

显然，5个进程的周转时间为：T1=30min、 T2=22min、 T3=6min、T4=16min、T5=28min。

它们的平均周转时间T为：

T=（30+22+6+16+28）/5=20.4min

6．某车站售票厅，任何时刻最多可容纳40名购票者进入，当售票厅中少于40购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程，请用wait、signal操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量？写出信号量的初值以及信号量取值的含义。

3．解：设置一个信号量S，表示售票厅里还可以容纳的人数，初值为20。每个购票者的描述如下：

Semaphore S=20;

Buyer()

{

wait(S);

进入售票厅；

购票；

退出售票厅；

signal(S);

}

7．假定某页式管理系统，主存为64KB，分成16块，块号为0，1，2，3，4，…，15。设某作业有4页，其页号为0，1，2，3，被分别装入主存的2，4，1，6块。试问：

（1）该作业的总长度是多少字节？

（2）写出该作业每一页在主存中的起始地址。

（3）若有多个逻辑地址[1，120］、［0，40］、［2，5］、［3，70］，试计算出相应的内存地址。（方括号内的第一个元素为页号，第二个元素为页内位移）。

解答：

（1）每块的长度为64KB/16＝4KB

在页式存储管理系统中，页与块大小相等，因此作业总长度为4KB*4=16KB=16384B。

（2）因为页号为0、1、2、3的页分别装入主存入2、4、1、6块中，所以该作业每一页在主存中的起始地址如下：

第0页在主存中的起始地址：4KB*2=8KB=8192B

第1页在主存中的起始地址：4KB*4=16KB=16384B

第2页在主存中的起始地址：4KB*1=4KB=4096B

第3页在主存中的起始地址：4KB*6=24KB=24576B

（3）内存地址=块地址+页内地址，地址变换如下：

逻辑地址[0，100]的内存地址为：4KB*2+100=8292B

逻辑地址[1，50]的内存地址为：4KB*4+50=16434B

逻辑地址[2，0]的内存地址为：4KB*1+0=4096B

逻辑地址[3，60]的内存地址为：4KB*6+60＝24636B

8．假定一个盘组共有200个盘面，每个盘面上有16个磁道，每个盘面分成4 个扇区，问：（1）若一个扇区为一个盘块，整个磁盘空间共有多少个盘块？

（2）如果用字长为32位的单元来构造位示图，共需要多少个字？

（3）位示图中第19个字的第18位对应的盘块号是多少？（位示图的行列下标、盘块号都从0开始编号）

9．在一个请求分页存储管理系统中，一个作业的页面走向为2、1、3、5、2、4、2、5、3、2、5、2，分配给该作业的物理块为3，初始时为空，计算采用先进先出置换算法、最近最久未使用置换算法的缺页次数。

10．有一个长度为n的有界缓冲区，一组生产者进程生产产品，每生产一件产品，就放到缓冲区的一个空单元格中，一组消费者消费产品，每次在缓冲区中取出一件产品消费。生产者和消费者共享缓冲区，要求：如果缓冲区的产品已经满了，则生产者不能再放，如果缓冲区已经空了，则消费者不能再取。用信号量写出生产者和消费者并发执行的过程

11．某系统有R1、R2和R3共三种资源，在T0时刻P1、P2、P3和P4这4个进程对资源的占有和需求情况见下表，此时系统的可用资源向量为（2，1，2）。

(1)将系统中各种资源总数和此刻各进程对各资源的需求数目用向量或矩阵表示出来；

(2)如果此时P2发出资源请求向量Request(1，0，1)，为了保证系统的安全性，是否应该满足P2进程的请求？写出过程。

1．解：（1）（4分）R1资源总数为：9

R2资源总数为：3

R3资源总数为：6

P1对R1，R2，R3的需求为（2，2，2）

P2对R1，R2，R3的需求为（2，0，2）

P3对R1，R2，R3的需求为（1，0，3）

P4对R1，R2，R3的需求为（4，2，0）

（2）（6分）假定把资源分给P2，修改资源结构后，按照银行家算法可找出一个安全序列P2, P1，P3，P4，所以系统应该满足P2进程的请求。

12．若磁头的当前位置为100磁道，磁头正向磁头号增加方向移动。现有一磁盘读写请求队列：22，300，200，150，20，60，150，140，18，40。若采用最短寻道时间优先(SSTF)和扫描算法（SCAN），写出这两种算法磁头移动的顺序，并计算这两种算法的平均寻道长度各是多少。

2.解：采用最短寻道时间优先(SSTF)，磁头移动的顺序为：130，140，150，160，60，40，20，19，18，300，平均寻道长度为：（160-100+160-18+300-18）/10=48.4

采用扫描算法（SCAN），磁头移动的顺序为：130，140，150，160，300，60，40，20，19，18，平均寻道长度为：(300-100+300-18)/10=34.2

13．某段式存储管理系统中，有一作业的段表如下表所示，求逻辑地址[0，70]，[1，55]，[2，85]，[3，200]，[4，80]对应的主存地址（按十进制）。（其中方括号中的第一个元素为段号，第二个

14．有一个具有10个空格的缓冲区，每个空格可放一个整数，初始时缓冲区为空，每次只能放入或取出一个整数。P1进程一次往缓冲区中放入一个偶数，P2进程一次往缓冲区中放入一个奇数，G1进程一次从缓冲区中取出一个偶数打印，G2进程一次从缓冲区中取出一个奇数打印。用wait，signal操作来实现P1、P2、G1、G2间的同步与互斥关系，写出定义的信号量意义及初始值。

15．某系统有R1、R2、R3和R4共四种资源，在T0时刻P0、P1、P2、P3和P4这5个进程对资源的占有和需求情况及可用资源数见下表。

⑴该状态是否安全？

⑵如果此时P2发出资源请求向量Request(1，2，2，2)，为了保证系统的安全性，是否应该满足P2进程的请求？

16．若分配给进程三个内存块的使用权，初始时这三个内存块为空，若该进程访问页面的次序是{2、3、2、5、1、2、4、3、5、2、5、2}，当采用先进先出调度算法、LRU算法、最佳置换算法(OPT)时，发生缺页次数各是多少次？

17. 某分页存储器管理系统中，逻辑地址长度为16，每页大小为1KB，假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3、4页分配的物理块号为5、10、4、9、7，将十六进制逻辑地址083B和0C6A变换为物理地址。

18. 在Unix System Ⅴ中，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘块占4个字节，那么，一个进程要访问偏移量为263188字节处的数据时，需要经过几次间接寻址?

19. 假定有三个进程R、W1、W2共享一个缓冲器B，而B中每次只能存放一个数。当缓冲器中无数时，进程R可将M输入设备上读入的数存放到缓冲器B中；若存放到缓冲器中的是奇数，则允许进程W1将其取出打印；若存放的是偶数，则允许进程W2取出打印；规定，进程R必须等缓冲器中的数取出打印后才能再存放一个数；W1和W2一次只能打印一个数，且不能从空的缓冲器中取数，用信号量写出这三个并发进程能正确工作的过程。

20. 在采用页式存储管理的系统中，某作业J（或某进程P）的逻辑地址空间为4页（每页2048字节），且已知该0、1、2、3页分配的物理块号为1、3、5、7。试借助地址变换图（要求画出地址变换图）求出有效逻辑地址4980所对应的物理地址。

21. 桌子上有一只盘子，最多可容纳三个水果，初始时盘子为空，每次只能放入或取出一个水果。父亲专门向盘子放苹果，母亲专门向盘子放桔子，儿子专等吃盘子中的桔子，女儿专等吃盘子中的苹果。用wait，signal操作来实现父亲、母亲、儿子、女儿间的同步与互斥关系，写出定义的信号量意义及初始值。（10分）

22. 某分页存储器管理系统中，逻辑地址长度为16，每页大小为2KB，假定某时刻系统为用户的第0、1、2、4页分配的物理块号为5、7、10、4，将逻辑地址086C和13BA变换为物理地址。

23. 有一阅览室，读者进入时必须先在一张登记表上进行登记，该表为每一座位列一表目，包括座号和读者姓名。读者离开时要消掉登记信息，阅览室中共有200个座位，请用Wait 和Signal操作写出读者从进入阅览室到离开阅览室的过程，应定义哪些信号量，说明定义的信号量的意义，每个信号量的初始值。

24．有三个进程P1、P2和P3并发工作。进程P1需用资源S3和S1；进程P2需用资源S1和S2；进程P3需用资源S2和S3。回答：（10分）

(1) 若对资源分配不加限制，会发生什么情况?为什么?

(2) 为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略?为什么?

25．若分配给进程三个内存块的使用权，初始时这三个内存块为空，若该进程访问页面的次序是{4、3、2、4、1、3、5、1、4、2、3、5}，当采用先进先出调度算法、LRU算法、最佳置换算法时，

发生缺页次数各是多少次？

26．设系统中有三种类型的资源（A、B、C）和五个进程（P1、P2、P3、P4、P5），A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如表所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。

(1)、T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。

(2)、在T0时刻，若进程P2请求资源（0，3，4），是否能实施资源分配？为什么？

T0时刻系统资源状态

27．某分页存储器管理系统中，逻辑地址长度为16，每页大小为4KB，假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3、4页分配的物理块号为5、10、4、9、7，将逻辑地址196C （H）和228A（H）变换为物理地址。

28．有5个任务A，B，C，D，E，它们几乎同时到达，预计它们的运行时间为10，6，2，8，4分钟。其优先级分别为3，2，5，1和4，这里5为最高优先级。对于下列每一种调度算法，写出进程调度顺序，计算其平均进程周转时间。

（1）先来先服务（按A，B，C，D，E顺序）算法。

（2）优先权高者优先调度算法。

29. 在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的逻辑地址序列是：120，228，150，88，446，132，321，432，260，167，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共3个物理块，页的大小为128字节，请回答下列问题：

(1) 按FIFO调度算法将产生几次缺页中断？依次淘汰的页号是什么？缺页中断率为多少？

(2)按LRU调度算法将产生几次缺页中断？依次淘汰的页号是什么？缺页中断率为多少？

30. 某系统的文件物理结构采用混合索引分配方式，如果每个盘块的大小为4KB，每个盘块号占4个字节，在文件的索引结点中，共设13个地址项，前十个是直接地址，第十一个存放一次间接地址，第十二个存放二次间接地址，第十三个存放三次间接地址，计算此系统允许的文件最大长度可达多大？

31.有一计算机利用下图所示的位示图来管理空闲盘块，现要为某文件分配两个盘块，试说明盘块的具体分配过程。

32.有四个作业，它们的提交、运行时间如下表所示，

说明采用先来先服务、短作业优先和响应比高者优先调度算法，作业的调度顺序各是什么？并计算各种调度算法的平均周转时间和平均带权周转时间。

33.当前磁盘读写磁头位于20号磁道，磁头正向磁头号增加方向移动。现有一磁盘读写请求队列：10，30，20，2，40，6，38。按下列三种算法计算所需的平均寻道长度。

（1）先来先服务；（2）最短寻道时间优先；（3） 扫描算法；

34.有get 、copy 、put 三个进程对单缓冲区S 和T 进行操作。其中get 负责把数据输入缓冲区S ，copy 负责从缓冲区S 中提取数据块复制到缓冲区T 中，put 负责从缓冲区T 中取数据打印， 用信号量描述get 、 copy 、 put 的操作过程，写出定义的信号量初值及含义。（10分）

1

1 1 1 1 0

35．用信号量来描述图1所示的前趋图。

1．用信号量来描述图1所示的前趋图。（10分）

var a,b,c,d,e,f:semaphore:=0,0,0,0,0,0 begin parbegin

begin s1;signal(a);end;

begin wait(a);s2;signal(b);signal(c);signal(d);end; begin wait(b);s3;signal(e);end; begin wait(d);s4;signal(f);end; begin wait(e);wait(c);wait(f);s5;end; parend

36．某分页存储器管理系统中，每页大小为4KB ，假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3、4页分配的物理块号为5、10、4、9、7，将逻辑地址6300（D ）、7400（D ）、294A （H ）和156C （H ）变换为物理地址。

37. 假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问62号磁道的请求，目前正在70号磁道上读信息，并有下列磁道请求序列等待访问磁盘： 150，50，180，167，80，43，23，160，85。试用最短寻道时间优先算法、电梯调度算法和循环扫描算法，分别写出实际上处理上述请求的次序并分别求出平均寻道长度。

38．某系统的文件物理结构采用混合索引分配方式，如果每个盘块的大小为1KB ，每个盘块号占4个字节，在文件的索引结点中，共设13个地址项，前十个是直接地址，第十一个存放一次间接地址，第十二个存放二次间接地址，第十三个存放三次间接地址，计算此系统允许的文件最大长度可达多大？

39．某系统的文件物理结构采用混合索引分配方式，如果每个盘块的大小为1KB ，每个盘块号占4个字节，在文件的索引结点中，共设12个地址项，前十个是直接地址，第十一个存放一次间接地址，第十二个存放二次间接地址，若一个进程要访问偏移量为309352字节处的数据时，需要经过几次间址？

40．若分配给进程三个内存块的使用权，初始时这三个内存块为空，若该进程访问页面的次序是{2、3、2、5、1、2、4、3、5、2、5、2}，当采用先进先出调度算法、LRU 算法、最佳置换算法时，发生缺页次数各是多少次？

图1

42. 在MS-DOS中有两个文件A和B，A占用11、12、16和14四个盘块，B占用13、18和20三个盘块，画出文件A和B各盘块间的链接情况及FAT表的情况。

43.假定一个文件系统的组织方式与MS-DOS相似，在FAT表中可有64K个指针，磁盘的盘块大小为512B，问该文件系统能否指引一个512MB的磁盘？

44. 有一磁盘组共有10个盘面，每个盘面有100个磁道，每个磁道有16个扇区。假定分配以扇区为单位，若使用位示图管理磁盘空间，问位示图占用多少空间？

45．假定有三个进程R、W1、W2共享一个缓冲器B，而B中每次只能存放一个数。当缓冲器中无数时，进程R可将M输入设备上读入的数存放到缓冲器B中；若存放到缓冲器中的是奇数，则允许进程W1将其取出打印；若存放的是偶数，则允许进程W2取出打印；规定，进程R必须等缓冲器中的数取出打印后才能再存放一个数；W1和W2一次只能打印一个数，且不能从空的缓冲器中取数，写出这三个并发进程能正确工作的程序。