OS第5章 作业18192
操作系统第2+5章作业
第二章1.试用信号量机制实现如图所示前驱关系2.我们为某临界资源设置一把锁W，当W=1时表示关锁，当W=0时表示锁已打开。
试写出开锁和关锁原语，并利用它们实现互斥。
3.在一辆公共汽车上，司机和售票员各有各的职责范围。
但两者的工作又需要相互配合、协调。
司机的职责是驾驶车辆，包括启动车辆、行车、到站停车；售票员的工作是到站开车门、关车门、售票；车辆到站，司机停稳车辆后，售票员才能打开车门让乘客上、下车，然后关车门；只有在得到车门已经关好的信号后，司机才能启动汽车继续前进。
试用信号量机制解决此问题。
4.有一空盘，允许存放一只水果。
爸爸可向盘中放苹果，妈妈可向盘中放桔子，儿子专等盘中的桔子吃，女儿专等盘中的苹果吃。
请用P、V原语实现爸爸、妈妈、儿子、女儿四个进程的同步。
1.生产围棋的工人不小心把相等数量的黑子和白子混装载一个箱子里，现要用自动分拣系统把黑子和白子分开，该系统由两个并发执行的进程组成，功能如下：（1）进程A专门拣黑子，进程B专门拣白子；（2）每个进程每次只拣一个子，当一个进程在拣子时不允许另一个进程去拣子；2. 某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票厅中少于20名购票者时，厅外的购票者可立即进入，否则需要在外面等待。
每个购票者可看成一个进程。
第五章1.假定某移动磁盘上，处理了访问56号柱面的请求后，现在正在70号柱面上读信息，目前有下面的请求访问磁盘柱面的序列：73,68,100,120,60,108,8，50。
请写出：（1）用最短查找时间优先算法，列出响应的次序。
（2）用电梯调度算法，列出响应的次序。
2．若某磁盘共有200个柱面，其编号为0～199，假设已完成68号柱面的访问请求，正在为访问96号柱面的请求者服务，还有若干个请求者在等待服务，他们依次要访问的柱面号为：175，52，157，36，159、106，l 08，72，(1)请分别计算用先来先服务调度算法、最短寻找时间调度算法和电梯调度算法来确定实际服务的次序。
os复习第五章
11、在下面的I/O控制方式中，需要CPU干预最少的方式是（）。
A．程序I/O方式 B．中断驱动I/O控制方式 C．直接存储器访问DMA控制方式D．I/O 通道控制方式15、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用（）A．并行技术B．缓冲技术 C．虚拟存储器技术 D．覆盖技术29、虚拟设备是通过__ SPOOLING技术把独占设备变成能为若干用户_____共享 _的设备。
18、使用SPOOLing系统的目的是为了提高 (1) 的使用效率。
图1 作业页表（1）操作系统（2）I/O设备（3）内存（4）CPU8、为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（C）号。
A、设备类相对B、设备类绝对C、相对D、绝对9、通常把通道程序的执行情况记录在（A）中。
A、PSWB、PCBC、CAWD、CSW1、为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定(C)号。
A、设备类相对B、设备类绝对C、相对D、绝对1、缓冲区引入有多个原因，下面不属于其主要原因的是。
（2）（1）缓和CPU和I/O设备间速度不匹配的矛盾（2）增加设备的存储空间（3）减少对CPU的中断频率（4）提高CPU和I/O设备之间的并行性2、通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成若干用户共享的设备，这种设备称为。
（3）（1）存储设备（2）系统设备（3）虚拟设备（4）用户设备6、实现SPOOL系统时必须在磁盘上辟出称为输入井和输出井的专门区域，以存放作业信息和作业执行结果。
按设备的共享属性可将设备分成独占设备、共享设备和虚拟设备24、I/O设备的控制方式分为程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、DMA方式（或直接存储器访问I/O控制方式）和I/O通道控制方式四类。
14、在现代操作系统中采用缓冲技术的主要目的是。
（3）（1）改善用户编程环境（2）提高CPU的处理速度（3）提高CPU和设备之间的并行程度（4）实现与设备无关性15、与设备分配策略有关的因素有：设备固有属性、设备分配算法、（ 2 ）和设备的独立性。
山东大学操作系统OS作业1-5分析复习进程
操作系统作业 1-5章软件5班张** 201200301311第一章1.1a.个人的程序或者数据可能遭到窃取多人同时使用时可能造成cpu拥堵b.不能。
所有保护机制都有可能被外人破译，所以共用系统一定没有单独使用系统安全。
1.10（1）现代操作系统是由中断驱动的，中断可以改变对系统的控制权。
中断可以使一些需要立即响应的进程及时得到处理，并且不影响原进程的运行。
（2）陷阱即为异常，是一种软件中断，源于出错。
而中断不一定是出错，可能是来自I/O的一个命令，可能为硬件中断。
（3）用户可以有意生成陷阱。
目的是为了避免一个进程的错误影响到很多进程，如死循环发生时就可以通过陷阱避免影响。
1.12操作系统需要在任何时刻都可被控制，故可以构建的安全的操作系统为：所有用户程序通过软件实现。
所有的程序都有高级编程语言编写，以便所有目标代码都被编译出来1.17a.批处理：具有相似需求的作业被成批的集合起来，并把它们作为一个整体通过一个操作员或自动作业程序装置运行通过计算机。
通过缓冲区，线下操作，后台和多道程序，运用尝试保持 CPU 和 I/O 一直繁忙，从而使得性能被提高。
批处理系统对于运行那些需要较少互动的大型作业十分适用。
它们可以被更迟地提交或获得。
b.交互式：这种系统由许多短期交易构成，并且下一个交易的结果是无法预知的。
从用户提交到等待结果的响应时间应该是比较短的，通常为 1 秒左右。
c.分时：分时系统中，CPU通过在作业之间的切换来执行多个作业，但是由于切换的频率很高，用户可以在程序运行期间与之进行交互。
d.实时：系统能够在限定的时间内提供用户要求的服务。
e.网络：提供给操作系统一个特征，使得其进入网络，比如文件共享。
f.并行：有多个紧密通信的CPU，它们共享计算机总线，有时还有时钟，内存，外设等。
g.分布：这种系统在几个物理处理器中分布式计算，处理器不共享内存或时钟。
每个处理器都有它各自的本地存储器。
它们通过各种通信线路在进行通信，比如：一条高速的总线或一个本地的网络。
OS第4章 作业18192
OS第四章作业练习一、选择题1、在固定分区分配中,每个分区的大小是（）。
A.相同B.随作业长度变化C.可以不同但预先固定D.可以不同但根据作业长度固定2、在可变分区分配中，首次适应算法的空闲区是（）。
A.按地址递增顺序连在一起B.始端指针表指向最大空闲区C.按大小递增顺序连在一起D.寻找从最大空闲区开始3、在可变分区分配中，最佳适应算法的空闲区是（）。
A.按大小递减顺序连在一起B.按大小递增顺序连在一起C.按地址由小到大排列D.按地址由大到小排列4、在动态分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是（）。
A、无上邻空闲区，也无下邻空闲区B、有上邻空闲区，但无下邻空闲区C、有下邻空闲区，但无上邻空闲区D、有上邻空闲区，也有下邻空闲区5、设内存的分配情况如下图所示。
若要申请一块40K的内存空间，采用最佳适应算法，则所申请到的分区首址为（）。
A．100K B．190K C．330K D．410K6、在分区分配方案中，需要执行紧凑操作的是（）A、固定式分区B、可变式分区C、重定位式分区D、多重式分区7、在可重定位分区存储管理中的拼接技术可以（）。
A 集中空闲区B 增加主存容量C 缩短访问周期D 加速地址转换8、采用页式存储管理的系统中，若逻辑地址用32位表示，其中12位表示页内地址，则地址空间最多允许（）页。
A 232B 224C 220D 2129、很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是（）。
A．页式存储B．固定分区C．多重分区D．可变式分区10、联想寄存器在计算机系统中是用于（）。
A、存储文件信息B、与主存交换信息C、地址变换D、存储通道程序11、采用（）不会产生内部碎片。
A、固定式分区存储管理B、分段式存储管理C、分页式存储管理D、段页式存储管理12、段页式存储管理的实现原理是（）。
A、用分段方法分配和管理物理存储空间，分页方法管理用户地址空间。
操作系统第二版第五章课后习题答案
第五章存储管理作业答案2、6、10、13、15、162、解释下列概念：物理地址、逻辑地址、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、紧缩、可重定位地址。
物理地址——内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。
逻辑地址——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，这种地址称为逻辑地址。
逻辑地址空间——由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间。
内存空间——由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。
重定位——把逻辑地址转变为内存物理地址的过程叫做重定位。
静态重定位——在目标程序装入内存时所进行的重定位。
动态重定位——在程序执行期间，每次访问内存之前进行的重定位。
碎片——在分区法中，内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。
紧缩——移动某些已分配区的内容，使所有作业的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端，这种技术称为紧缩。
可重定位地址——当含有它的程序被重定位时，将随之被调整的一种地址。
6、什么是虚拟存储器？它有哪些基本特征？参考答案：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，在这种计算机系统中实现了用户逻辑存储器与物理存储器分离，它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。
虚拟存储器的基本特征是：虚拟扩充——不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；部分装入——每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；离散分配——不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
10、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。
假定某时刻一个用户页表已调入内存的页面页号和物理块号如表5-1所示。
则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址为。
表5-1 页表中页号和物理块号对照表参考答案：0A5C(H)换成二进制：页号为2，查表，对应物理块号为4，与页内地址拼接成物理地址：再转换为十六进制，即125C(H)13、已知段表如表5-2所示。
OS第2章 作业18192
S2 S3
S4
S5
解：
在图上标出信号量并用语言描述：设 S1S2, S1S3, S1S5, S2S4, S3S5,
S4S5 对应的信号量依次为 a,b,c,d,e,f。
Struct semaphore a=0, b=0, c=0, d=0, e=0, f=0；
void main( )
C、在执行时间上是不可重叠的 D、共享系统资源
5． 多道程序环境下，操作系统分配资源以
为基本单位。
A．程序 B．指令 C 进程 D．作业
6． 在进程管理中，当___ _____时，进程从阻塞状态变为就绪状态。
A．进程被进程调度程序选中 B. 等待某一事件
C. 等待的事件发生
D. 时间片用完
7． 分配到必要的资源并获得处理机时的状态是_____ ___。
2、在公共汽车上，司机的活动为：启动车辆、车辆正常行驶、到站停车；售票
员的活动为：关车门、售票、开车门。问题如下：
（1）在汽车不断地启动、行驶、到站停车过程中，司机、售票员的活动有什么
同步关系?
（2）请用信号量和 wait、signal 原语操作实现他们的同步。
解：
（1）同步关系：司机启动车辆的动作必须与售票员关车门的动作同步；售票员开车门的动
16． 两个进程合作完成一个任务。在并发执行中，一个进程要等待其合作伙
伴发来消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为
____ ___关系。
A.同步 B．互斥 C. 调度 D．执行
17． _____ ___是一种只能进行 P 操作和 V 操作的特殊变量。
A.调度 B．进程 C. 同步 D．信号量
{ 关车门; signal(Sdoor); 售票; wait(Sbus); 开车门;
操作系统第五次作业参考答案
作业共有3次：操作系统作业（2011-04-18）、操作系统作业（2011-04-21）、课本（P159-26）操作系统作业（2011-04-18）：1、下表给出了五个进程的执行时间和优先数，规定优先数越小优先权越大，在某时刻这五个进程按照P0、P1、P2、P3、P4的顺序同时到达，求在采用如下算法时进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
（1）先来先服务调度算法（2）短进程优先调度算法（3）时间片轮转调度算法（时间片为5ms）（4）优先权调度算法[参考答案]：（1）作业执行顺序：P0、P1、P2、P3、P4；71ms；2.50（2）作业执行顺序：P1、P0、P3、P2、P4；68ms； 2.25（3）作业执行顺序：略；105ms； 3.83（4）作业执行顺序：P3、P1、P0、P2、P4；71ms； 2.552、在分页存储管理系统中，存取一次内存的时间是8us，查询一次快表的时间是1us，缺页中断的时间是20us，假设页表的查询与快表的查询同时进行。
当查询页表时，如果该页在内存但快表中没有页表项，系统将自动把该页页表项送入快表。
（1）求对某一数据进行一次存取可能需要的时间？（2）现连续对同一页面上的数据进行4次连续读取，求每次读取数据可能需要的时间?[参考答案]：(1) 当系统对数据进行存取时，有3种可能性：①所存取的数据的页面在内存，其页表项已经存储到快表，此时存取数据的时间是：查询快表的时间+存取内存数据的时间=1us+8us= 9us②所存取的数据的页面在内存，但是其页表项没有存储到快表，没有命中快表，此时存取数据的时间是：查询页表的时间+存取内存数据的时间=8us+8us= 16us③所存取的数据的页面不在内存，发生缺页中断，此时存取数据的时间是：查询页表的时间+缺页中断的时间+查询页表的时间+存取内存数据的时间=8us+20us+8us+8us = 44us(2) 当对某一数据进行4次连续读取时：①第1次可能的时间为：1us+8us= 9us；8us+8us= 16us；8us+20us+8us+8us=44us。
操作系统第5章作业答案
赵盈盈 2011210593 第五章作业1. 存储管理的功能及目的是什么？答：存储管理功能：内存分配与管理。
（1）记住每个存储区域的状态。
（2）实施分配。
分配方式有两种：静态分配与动态分配（3）回收。
内存共享。
共享的信息包括：代码共享（纯代码），数据共享存储保护。
存储保护内容有：保护系统程序区不受用户有意无意的侵犯；不允许用户程序写不属于自己地址空间的数据。
（1）以防止地址越界；（2）以防止操作越权“扩充”内存容量。
具体实现是在硬件支持下，软件硬件相互协作，将内存与外存结合起来统一使用。
地址映射。
也称作重定位。
将逻辑地址转换成物理地址。
有两种方法：静态地址映射，动态地址映射。
存储管理目的：充分利用内存，为多道程序并发执行提供存储基础；尽可能方便用户使用；解决程序空间比实际内存空间大的问题；程序在执行时可以动态伸缩；内存存取速度快；存储保护与安全；共享与通信；了解有关资源的使用状况；实现的性能和代价；2. 什么是逻辑地址？什么是物理地址？为什么要进行二者的转换工作？答：逻辑地址：就是cpu逻辑段管理内存而形成的地址。
物理地址：就是程序或数据在内存中的实际地址，即内存单元的地址，也就是被装入内存的内存地址寄存器的地址。
转换原因：当程序装入内存时，操作系统要为之分配一个合适的内存空间，由于程序逻辑地址与所分配到的内存物理地址编号不一致，而cpu执行指令时是按物理地址进行的，所以要进行地址转换。
3. 什么是动态地址重定位？试用图画出动态地址重定位的过程。
答：动态地址重定位就是指动态地址映射。
是地址映射的一种方式。
它是在程序执行过程中要访内存空间4. 在分区分配方案中，回收一个分区时有几种不同的邻接情况，在各种情况下应如何处理？ 答：有四种：上邻，下邻，上下相邻，上下不相邻。
（1）回收分区的上邻分区是空闲的，需要将两个相邻的空闲区合并成一个更大的空闲区，然后修改空闲区表。
（2）回收分区的下邻分区是空闲的，需要将两个相邻的空闲区合并成一个更大的空闲区，然后修改空闲区表。
操作系统第五章作业参考答案
. 旋转型设备上信息地优化分布能减少为若干个服务地总时间.设磁鼓上分为个区，每区存放一个记录，磁鼓旋转一周需毫秒，读出每个记录平均需用毫秒，读出后经毫秒处理，再继续处理下一个记录.在不知当前磁鼓位置地情况下：（）顺序存放记录、……，记录时，试计算读出并处理个记录地总时间；（）给出优先分布个记录地一种方案，使得所花地总处理时间减少，且计算出这个方案所花地总时间.答：定位第个记录需.读出第个记录，处理花，这时已到了第个记录，再转过个记录(花)才能找到记录，所以，读出并处理个记录地总时间：文档收集自网络，仅用于个人学习()××如果给出优先分布个记录地方案为：，，，，，，，，，，，，，，，，，，，.当读出第个记录，花处理后，恰好就可以处理记录，省去了寻找下一个记录地时间，读出并处理个记录地总时间：文档收集自网络，仅用于个人学习×. 现有如下请求队列：，，，，，，，，，，，；试用查找时间最短优先算法计算处理所有请求移动地总柱面数.假设磁头当前位置下在磁道.文档收集自网络，仅用于个人学习答：处理次序为：18-12-10.移动地总柱面数：.文档收集自网络，仅用于个人学习. 某文件为连接文件，由个逻辑记录组成，每个逻辑记录地大小与磁盘块大小相等，均为字节，并依次存放在、、、、号磁盘块上.现要读出文件地字节，问访问哪一个磁盘块?文档收集自网络，仅用于个人学习答：号磁盘块. 假定磁盘有个柱面，编号，当前存取臂地位置在号柱面上，并刚刚完成了号柱面地服务请求，如果请求队列地先后顺序是：，，，，，，，，；试问：为完成上述请求，下列算法存取臂移动地总量是多少？并算出存取臂移动地顺序.文档收集自网络，仅用于个人学习()先来先服务算法；()最短查找时间优先算法；()扫描算法.()电梯调度.答：()先来先服务算法为，依次为.文档收集自网络，仅用于个人学习()最短查找时间优先算法为，依次为.文档收集自网络，仅用于个人学习()扫描算法为，依次为.文档收集自网络，仅用于个人学习()电梯调度为(先向地址大地方向)，依次为.为(先向地址小地方向) 依次为.文档收集自网络，仅用于个人学习. 若磁头地当前位置是第号柱面，磁头正在向磁道号增加地方向移动.现有磁盘读写请求队列，柱面号依次为：，，，，，，，，，，，.若采用先来先服务算法、最短寻道时间优先算法和扫描算法，试计算出各种算法中地移动臂所经过地柱面数？文档收集自网络，仅用于个人学习答：采用先来先服务算法处理次序为：4-18-40. 总柱面数为：.文档收集自网络，仅用于个人学习采用最短寻道时间优先算法处理次序为：. 总柱面数为：.文档收集自网络，仅用于个人学习采用扫描算法处理次序为：. 总柱面数为：.文档收集自网络，仅用于个人学习. 磁盘共有个柱面，每个柱面有个磁道，每个磁道有个扇区，每个扇区为.如果驱动程序接到访求是读出块，计算该信息块地物理位置.文档收集自网络，仅用于个人学习答：)每个柱面地物理块数为×块.)得到商为，余数为.故可知访求地物理位置在：第个柱面(柱面开始编号)地物理块中.文档收集自网络，仅用于个人学习.假定磁带记录密度为每英寸字符，每一个逻辑记录为字符，块间隔为英寸.现有个逻辑记录需要存储，如果不考虑存储记录，则不成组处理和以个逻辑记录为一组地成组处理时，磁带地利用率各是多少？两种情况下，个逻辑记录需要占用多少磁带空间？文档收集自网络，仅用于个人学习答：（）记录不成组时，每一个逻辑记录占用一个物理快，这时物理快地大小是英寸，块间隙是英寸，所以磁带地利用率是：()，占用磁带空间是：文档收集自网络，仅用于个人学习*（）英寸（）如果成组因子为，则个逻辑记录占用一个物理快，这时物理快地大小是英寸，块间隙是英寸，所以磁带地利用率是：()，占用磁带空间是：文档收集自网络，仅用于个人学习()*()英寸。
OS第五章习题
A、通道是处理I/O的软件 B、所有外围设备的启动工作都由习题统一来做 C、来自通道的I/O中断事件有设备管理负责处理 D、编制好的通道程序存放于主存 答案：A
❖为了使多个进程能有效的同时处理输入和输
出，最好使用（ ）结构的缓冲技术
A、缓冲池 B、循环缓冲 C、双缓冲区 D单缓冲区 答案：A
5
2020/5/19
❖ 磁盘读写时间由____、_____、______组成。
答案：寻道时间、旋转延迟时间、传输时间
6
2020/5/19
习题
❖ 设磁盘转速为3000转/分，盘面划分为10个扇区， 则读取一个扇区的时间为（ ）
A、20ms B、5ms C、2ms D、1ms
❖ 在一个磁盘上，有1000个磁柱，其编号为0~999， 某时刻磁头位于345磁道处，且正在向0号磁道移动， 此时有6个进程依次提出如下磁道请求： 123,874,692,475,105,376 请算出按如下算法进行磁盘调度时所需的寻道距离。 1）FIFO 2）SSTF 3）SCAN 4）CSCAN
3
2020/5/19
习题
❖如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经 过CPU来完成，这种数据交换方式是（ ）
A、程序查询 B、中断 C、DMA 答案：C
❖磁盘设备的I/O控制方式主要是采取（ ）
A、位 B、字节 C、帧 D、DMA 答案：D
4
2020/5/19
习题
❖有关设备管理概念的下列叙述中错误的是（ ）
设备管理
Operating System
习题
❖下面关于虚拟设备的叙述正确的是_____。
A、虚拟设备是只允许用户使用比系统中拥有的物 理设备更多的设备
操作系统 第五章作业参考答案
第五章作业参考答案1.旋转型设备上信息的优化分布能减少为若干个I/O服务的总时间。
设磁鼓上分为20个区，每区存放一个记录，磁鼓旋转一周需20毫秒，读出每个记录平均需用1毫秒，读出后经2毫秒处理，再继续处理下一个记录。
在不知当前磁鼓位置的情况下：（1）顺序存放记录1、……，记录20时，试计算读出并处理20个记录的总时间；（2）给出优先分布20个记录的一种方案，使得所花的总处理时间减少，且计算出这个方案所花的总时间。
答：定位第1个记录需10ms。
读出第1个记录，处理花2ms，这时已到了第4个记录，再转过18个记录(花18ms)才能找到记录2，所以，读出并处理20个记录的总时间：10+3+(1+2+18)×19=13+21×19=412ms如果给出优先分布20个记录的方案为：1，8，15，2，9，16，3，10，17，4，11，18，5，12，19，6，13，20，7，14。
当读出第1个记录，花2ms 处理后，恰好就可以处理记录2，省去了寻找下一个记录的时间，读出并处理20个记录的总时间：10+3+3×19=13+247=260ms2.现有如下请求队列：8，18，27，129，110，186，78，147，41，10，64，12；试用查找时间最短优先算法计算处理所有请求移动的总柱面数。
假设磁头当前位置下在磁道100。
答：处理次序为：100-110-129-147-186-78-64-41-27-18-12-10-8。
移动的总柱面数：264。
4.某文件为连接文件，由5个逻辑记录组成，每个逻辑记录的大小与磁盘块大小相等，均为512字节，并依次存放在50、121、75、80、63号磁盘块上。
现要读出文件的1569字节，问访问哪一个磁盘块?答：80号磁盘块7.假定磁盘有200个柱面，编号0~199，当前存取臂的位置在143号柱面上，并刚刚完成了125号柱面的服务请求，如果请求队列的先后顺序是：86，147，91，177，94，150，102，175，130；试问：为完成上述请求，下列算法存取臂移动的总量是多少？并算出存取臂移动的顺序。
孙钟秀 OS习题讲解资料
作业平均周转时间 作业平均带权周转时间
T=(10+11+13+14+19)/5=13.4 W=(1+11+6.5+14+3.8)/5=7.26
采用RR算法调度作业，若令时间片长=1，各作 业执行情况为、1、2、3、4、5、1、3、5、1、 5、1、5、1、5、1、1、1、1、1。
作业 执行时间 提交时间 完成时间 周转时间 带权周转时间
作业 进入内存时间 运行结束时间 A 10:00 11:10 B 10:20 10:50 C 11:10 12:00 D 10:50 12:20 各作业周转时间为：作业A 70，作业B 30， 作业C 90，作业D 90。平均作业周转时间 为70分钟。
第27题 (1)作业调度选择的作业次序为：作业1、作 业3、作业4、作业2和作业5。 (2)全部作业运行结束的时间9:35。 (3)周转时间：作业1为30分钟、作业2为60 分钟、作业3为40分钟、作业4为40分钟和作 业5为60分钟。 (4)平均作业周转时间=56分钟。 (5) 最大作业周转时间为60分钟。
只要把表中缺页中断次数除以20，便得到缺页中断率。
4 在可变分区存储管理下，按地址排列的内存空闲区为： 10K、4K、20K、18K、7K、9K、12K和15K。对于下列的连 续存储区的请求：(1)12K、10K、9K，(2)12K、10K、15K、 18K试问：使用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算 法和下次适应算法，哪个空闲区被使用？ 答：(1) 空闲分区如图所示。 分区号 分区长 1 10KB 2 4KB 3 20KB 4 18KB 5 7KB 6 9KB 7 12KB 8 15KB
《现代操作系统第四版》第五章答案
第五章输入/输出习题1.芯片技术的进展已经使得将整个控制器包括所有总线访问逻辑放在一个便宜的芯片上成为可能。
这对于图1-5的模型具有什么影响？答：（题目有问题，应该是图1-6）在此图中，一个控制器有两个设备。
单个控制器可以有多个设备就无需每个设备都有一个控制器。
如果控制器变得几乎是自由的，那么只需把控制器做入设备本身就行了。
这种设计同样也可以并行多个传输，因而也获得较好的性能。
2.已知图5-1列出的速度，是否可能以全速从一台扫描仪扫描文档并且通过802.1 lg网络对其进行传输?请解释你的答案。
答：太简单了。
扫描仪最高速率为400KB/Sec，而总线程和磁盘都为16.7MB/sec，因此磁盘和总线都无法饱和。
3.图5-3b显示了即使在存在单独的总线用于内存和用于I/O设备的情况下使用内存映射I/O的一种方法，也就是说，首先尝试内存总线，如果失败则尝试I/O总线。
一名聪明的计算机科学专业的学生想出了一个改进办法：并行地尝试两个总线，以加快访问I/O设备的过程。
你认为这个想法如何？答：这不是一个好主意。
内存总线肯定比I/O总线快。
一般的内存请求总是内CPU要一直等待I/O总线完成，那存总线先完成，而I/O总线仍然忙碌。
如果就是将内存的性能降低为I/O总线的水平。
4.假设一个系统使用DMA将数据从磁盘控制器传送到内存。
进一步假设平均花费t2ns获得总线，并且花费t1ns在总线上传送一个字（t1>>t2）。
在CPU 对DMA控制器进行编程之后，如果（a）采用一次一字模式，（b）采用突发模式，从磁盘控制器到内存传送1000个字需要多少时间？假设向磁盘控制器发送命令需要获取总线以传输一个字，并且应答传输也需要获取总线以传输一个字。
答：（a）1000×[(t1+t2)+(t1+t2)+(t1+t2)]；第一个(t1+t2)是获取总线并将命令发送到磁盘控制器，第二个(t1+t2)是用于传输字，第三个(t1+t2)是为了确认。
滨江学院os期第五章习题综述
91
86 175 177
2019/4/16
3
5 89 2
24
存取臂移动总量：162
假定一磁盘有200个柱面，编号为0~199，在完成了磁道125处的请求 后，当前正在磁道143处为一个请求服务。若请求队列的先后顺序为 86,147,91,177,94,150,102,175,130. SCAN(扫描)算法
2019/4/16
2
4、磁盘属于((1) C ),信息的存取是以((2) D )单位进行的,磁 盘的I/O控制主要采取((3) C )方式,打印机的I/O控制主要 采取((3) B )方式。 (1)A.字符设备 B.独占设备 C.块设备 D.虚拟设备 (2)A.位 B.字节 C.帧 D. 数据块 (3)A.程序I/O方式 B.中断驱动I/O方式 C.DMA D.SPOOLing 5、下面关于设备属性的论述中正确的为( B ) A.字符设备的一个基本特征是可寻址的,即能指定输入时的源地 址和输出时的目标地址 B.共享设备必须是可寻址的和可随机访问的设备 C.共享设备是指在同一时刻内,允许多个进程同时访问的设备 D.在分配共享设备和独占设备时,都可能引起进程死锁
2019/4/16
11
判断
错 1. 只有引入通道后，CPU计算与I/O操作才能并行执行。 对 2. 最短寻道时间优先算法（SSTF）的调度原则是要求磁头的 移动距离最小，该算法有产生“饥饿”的可能。 对 3. 等待设备的进程队列有时不必以FCFS顺序排队。 如某些磁盘访问
2019/4/16
12
回答
14
回答
3. 什么是通道？画出通道控制下的CPU、通道和设备的工作流 程图。 3. 答 通道是一个专管输入、输出的处理机，它控制设 备与内存直接进行数据交换。通道有自己的通道 指令。在设置了通道后，CPU只需向通道发出一 条I/O指令，通道收到该指令后，就执行对应通道 程序进行I/O操作，并在操作结束时向CPU发中断 信号。
滨江学院os期第五章习题
2015-1-14
11
判断
错 1. 只有引入通道后，CPU计算与I/O操作才能并行执行。 对 2. 最短寻道时间优先算法（SSTF）的调度原则是要求磁头的 移动距离最小，该算法有产生“饥饿”的可能。 对 3. 等待设备的进程队列有时不必以FCFS顺序排队。 如某些磁盘访问
2015-1-14
12
回答
2015-1-14
5
单选
c 1.通道又称I/O处理机，用于完成 之间的信息传输。 a. CPU与外设 b.CPU与外存 c. 主存与外设 d.主存与外存 c 2. 下列算法中用于磁盘移臂调度的是 。 a. 时间片轮转法 b.LRU算法 c. 最短寻道时间优先算法 d.优先级高者优先算法
2015-1-14
143道开始，增加方向 被访问的下一个磁道 147 150 175 177 130 移动距离 4 3 25 2 47
102
94 91 86
2015-1-14
28
8 3 5
25
存取臂移动总量：125
假定一磁盘有200个柱面，编号为0~199，在完成了磁道125处的请求 后，当前正在磁道143处为一个请求服务。若请求队列的先后顺序为 86,147,91,177,94,150,102,175,130. CSCAN(循环扫描)算法
2. 什么是DMA？它与中断的主要区别是什么？ 2. 答 DMA也称为直接存储器访问，其特点是外设在硬件 支持下直接与内存交换成批数据而无须CPU干预。 DMA方式下的系统地址总线和数据总线以及一些控 制信号线都是与CPU共用的。平时由CPU管理使用， 当进行DMA时将CPU管理的总线由DMA控制器接管， 并由DMA控制器控制外设与内存之间的成批数据传 送。当本次DMA传送的数据全部完成后，发出一个 中断，并由CPU响应中断并回收总线控制权
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第五章设备管理
一、选择、填空题
1、设备管理的主要程序之一是设备分配程序，当进程请求在内存和外设之间传送信息时，
设备分配程序分配设备的过程通常是（）。
A. 先分配设备，再分配控制器，最后分配通道
B. 先分配控制器，再分配设备，最后分配通道
C. 先分配通道，再分配设备，最后分配控制器
D. 先分配通道，再分配控制器，最后分配设备
2、通道是一种（）。
A. I/O端口
B. 设备控制器
C. I/O专用处理器
D. 软件工具
3、CPU对通道的请求形式是（）。
A．自陷 B.中断 C.通道命令 D.转移指令
4、（）数据传送方式的作用是在外设和内存之间开辟直接的数据交换通道。
A 程序直接控制
B DMA
C 通道控制
D 中断
5、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（）。
A.缓冲技术
B.并行技术
C.通道技术
D.虚存技术
6、虚拟设备是指（）。
A．允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备
B．允许用户以标准化方式来使用物理设备
C．把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备
D．允许用户程序不必全部装入主存便可使用系统中的设备
13、通道又称I/O处理机，用于完成（）之间的信息传输。
A、CPU与外设
B、CPU与外存
C、主存与外设
D、主存与外存
7、以下磁盘调度算法中，（）可能出现“饥饿”现象。
A．先来先服务算法B．最短寻找时间优先算法
C.循环扫描算法
D.电梯调度算法
8、在采用SPOOLing技术的系统中，用户的打印结果首先被送到( )。
A.磁盘固定区域
B.内存固定区域
C.终端
D.打印机
9、缓冲区的引入有多个原因，以下不属于主要原因的是( )。
A 缓和CPU和I/O设备间速度不匹配的矛盾
B 增加设备的存储空间
C 减少对CPU的中断频率
D 提高CPU和I/O设备之间的并行性
10、磁盘上的文件以（）为单位读/写。
A．块B．记录C．柱面D．磁道
11、下列设备与CPU之间的数据传送控制方式中，并行效率最高的是( )。
A.程序直接控制方式
B.中断控制方式
C.DMA方式
D.通道方式
12、( )是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。
A. 多道程序设计技术
B. 通道技术
C. 覆盖与交换技术
D. SPOOLING 技术
13、缓冲技术中的缓冲池在（）中。
A、主存
B、外存
C、ROM
D、寄存器
14、常用的I/O 控制方式有程序直接控制方式、中断驱动控制方式、DMA控制方式和_____
通道方式。
15、磁盘访问时间由三部分组成，即寻道时间、旋转延迟时间和传输时间。
16、系统在进行设备分配时所需的表格主要有系统设备表、设备控制表、设备控制表、
和通道控制表。
17、实现SPOOLING 系统时，必须在磁盘上开辟出称为输入井和输出井的专门区
域以存放作业信息和作业执行结果。
18、磁盘调度算法中，先来先服务算法可能随时改变磁头的运动方向。
19、在操作系统中，用户在使用I/O 设备时，通常采用逻辑设备名。
20、设备分配程序分配外部设备时，先分配设备，再分配控制器，最后分配
通道。
21、通道是通过通道程序对I/O设备进行控制的。
二、简答题
1、引入缓冲的主要原因是什么？
答：（1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾；
（2）减少对CPU的中断频率,放宽对CPU中断响应时间的限制；
（2）提高CPU与I/O设备之间的并行性。
2、什么是SPOOLing技术？SPOOLing系统的组成是什么？有什么特点？
答：SPOOLing技术是指在联机的情况下实现的同时外围操作。
组成：磁盘的输入井和输出井、内存的输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程SPi和输出进程SPo
特点：（1）提高了I/O的速度，缓和了CPU与低速I/O设备速度不匹配的矛盾
（2）将独占设备改造为了共享设备
（3）实现了虚拟设备功能，使每个进程都感到独占了一台设备
三、综合题
1、现有一磁盘读写请求队列：190、10、160、80、90、125、30、20、140、25，假设移动臂当前位于100号柱面，且每移动一个磁道需要3毫秒时间。
请按下列算法分别写出磁道访问序列，并分别计算平均寻道长度及完成访问所花费的寻道时间。
（1）先来先服务算法；
（2）最短寻道时间优先算法；
（3）电梯调度算法（当前磁头正向磁道号减少的方向移动）。
解：（1）磁道访问顺序为：（也可参照课本画表格）
190、10、160、80、90、125、30、20、140、25
平均寻道长度=（90+180+150+80+10+35+95+10+120+115）÷10=88.5
寻道时间=（90+180+150+80+10+35+95+10+120+115）×3=2655（毫秒）
（2）磁道访问顺序为：
90、80、125、140、160、190、30、25、20、10
平均寻道长度=（10+10+45+15+20+30+160+5+5+10）÷10=31
寻道时间=（10+10+45+15+20+30+160+5+5+10）×3=930（毫秒）
（3）磁道访问顺序为：
90、80、30、25、20、10、125、140、160、190
平均寻道长度=（10+10+50+5+5+10+115+15+20+30）÷10=27
寻道时间=（10+10+50+5+5+10+115+15+20+30）×3=810（毫秒）。