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一、应用题

1． 分页式存储空间的分配由于块的大小是固定的，可以用一张位示图来构成主存分配表。现设主存有8192块，可用字长为32位的256个字作为位示图。若块号、字号、位号（从高位到低位）分别从1、0、0开始，试问5999块对应的字号和位号?199字的19位对应哪一块？

【答案】5999/32=187字

5999mod32=15位

2． 下图将一组进程分为4类，假定各类进程之间采用优先级调度，每类进程内部采用时间片轮转调度。请简述PI 、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8进程的调度过程。

【答案】不同类进程之间采用优先级调度，而同类进程内部采用时间片轮转调度。先进行优先级4的进程调度，P1, P2, P3按时间片进行轮转；等Pl ，P2, P3均执行完，执行优先级3的进程P4, P5。同理P4, P5按时间片轮转，运行完成后调度优先级1的进程P6, P7, P8。进程P6, P7, P8按时间片轮转直至完成。

【解析】所谓多级反馈队列轮转法就是把就绪进程按优先级排成多个队列，并赋给每个队列不同的时间片，高优先级进程的时间片比低优先级进程的时间片小。调度时先选择高优先级队列的第一个进程，使其投入运行，当该进程时间片用完后，若高优先级队列中还有其他进程，则按照轮转法依次调度执行，否则转入低一级的就绪队列。只有高优先级就绪队列为空时，才从低一级的就绪队列中调度进程执行。

二、综合题

3． 在动态分区分配方式中，应如何将各空闲分区链接成空闲分区链？

【答案】动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。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。当分区分配出去后，把状态位由“0”改为“1”，此时前后向指针已无意

义。

4． 由连续组织方式所形成的顺序文件的主要优缺点是什么？它主要应用于何种场合？

【答案】（1）连续组织方式所形成的顺序文件的主要优点

①顺序访问容易

访问连续文件非常容易，系统可从目录中找到该顺序文件所在的第一个盘块号，从此开始逐个盘块地往下读，写。连续分配也支持对定长记录的文件进行随机存取。

②顺序访问速度快

由连续分配所装入的文件，其所占用的盘块可能是位于一条或几条相邻的磁道上，磁头的移动距离最少，因此，这种对文件访问的速度是几种存储空间分配方式中最高的一种。

（2）连续组织方式所形成的顺序文件的主要缺点

①要求为一个文件分配连续的存储空间

由内存的连续分配得知，这样便会产生出许多外部碎片，严重地降低了外存空间的利用率。如果是定期地利用紧凑方法来消除碎片，则又需花费大量的机器时间。

②必须事先知道文件的长度

要将一个文件装入一个连续的存储区中，必须事先知道文件的大小。知道文件的大小有时只能靠估算，如果估计的文件大小比实际文件小，就会因存储空间不足而中止文件的拷贝，要求用户重新估算后再次拷贝。这就促使用户将文件长度估得比实际的大，从而造成浪费。

③不能灵活地删除和插入记录

为保持文件的有序性，在删除和插入记录时，都需要对相邻的记录做物理上的移动，还会动态地改变文件的大小。

④对于那些动态增长的文件，由于事先很难知道文件的最终大小，因而很难为其分配空间，而即使事先知道文件的最终大小，在采用预分配存储空间的方法时，也会使大量的存储空间长期空闲。

（3）主要适用场合

连续组织方式所形成的顺序文件是一种最简单、最常用的文件组织方法，它适用于许多资料处理的场合，如磁带文件，打印文件都是常用的顺序文件。

5． 设计现代OS 的主要目标是什么？

【答案】在计算机系统上配置操作系统的主要目标是方便性、有效性、可扩充性和开放性。 （1）方便性

配置操作系统（0S ）后，系统可以使用编译命令将用户采用高级语言书写的程序翻译成机器代码，用户可以直接通过0S 所提供的各种命令操纵计算机系统，使计算机变得易学易用。

（2）有效性

①提高系统资源利用率

早期未配置0S 的计算机系统，各种资源无法得到充分利用，配置0S 后，能有效分配各种设

备的工作状态，提高系统资源的利用率。

②提高系统的吞吐量

0S 可以通过合理地组织计算机的工作流程，加速程序的运行，缩短程序的运行周期，从而提高系统的吞吐量。

（3）可扩充性

0S 必须具有很好的可扩充性，才能适应计算机硬件、体系结构以及应用发展的要求。

（4）开放性

开放性是指系统能遵循世界标准规范，特别是遵循开放系统互连（OSI ）国际标准。开放性是衡量一个新推出系统或软件能否被广泛应用的至关重要的因素。

6． 何谓死锁? 产生死锁的原因和必要条件是什么？

【答案】（1）死锁的定义

死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。

（2）产生死锁的原因

产生死锁的原因可归结为竞争资源引起进程死锁和进程推进顺序不当引起死锁两个方面。 （3）产生死锁的必要条件

①互斥条件；

②请求和保持条件；

③不剥夺条件；

④环路等待条件。

7． 有哪几种I/O控制方式? 各适用于何种场合？

【答案】I/O控制方式共有四种

（1）程序I/O方式

早期的计算机系统中由于无中断机构，处理机对I/O设备的控制采取程序I/O方式，或称忙-等待方式。在程序I/O方式中，由于CPU 的高速性和I/0设备的低速性，致使CPU 的绝大部分时间都处于等待I/0设备完成数据I/O的循环测试中，造成对CPU 的极大浪费，现在这种方式已基本被淘汰。

（2）中断驱动I/O控制方式

即当某进程要启动某个I/O设备工作时，便由CPU 向相应的设备控制器发出一条I/O命令，然后立即返回继续执行原来的任务。设备控制器于是按照该命令的要求去控制指定I/O设备。此时，CPU 与I/O设备并行操作。中断驱动方式可以成百上千倍地提高CPU 的利用率，它适用于具有中断机构的计算机系统。

（3）直接存储器访问（DMA ）I/O控制方式

DMA 方式较之中断驱动方式，又是成百上千倍地减少了CPU 对I/O设备的干预，进一步提