计算机操作系统第四章作业详细版
操作系统第四章作业答案教学内容
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。
操作系统 第四章作业讲解教学内容
操作系统第四章作业讲解1、“整体对换从逻辑上也扩充了内存，因此也实现了虚拟存储器的功能”这种说法是否正确？请说明理由。
答：上述说明法是错误的。
整体对换将内存中暂时不用的某个程序及其数据换出至外存，腾出足够的内存空间以装入在外存中的、具备运行条件的进程所对应的程序和数据。
虚拟存储器是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统，它的实现必须建立在离散分配的基础上。
虽然整体对换和虚拟存储器均能从逻辑上扩充内存空间，但整体对换不具备离散性。
实际上，在具有整体对换功能的系统中，进程的大小仍受到实际内存容量的限制。
2、某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页为2KB，拥有物理空间1MB。
1）写出逻辑地址的格式。
2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项？每项至少有多少位？3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变？答：1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述，而每页为2KB，因此，页内地址必须用11位来描述。
这样，可得到它的逻辑地址格式如下：2）每个进程最多有32个页面，因此，进程的页表项最多为32项；若不考虑访问权限等，则页表项中只需给出页所对应的物理块号。
1MB的物理空间可分成29个内存块，故每个页表项至少有9位。
3）如果物理空间减少一半，则页表中项表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。
3、已知某系统页面长4KB，每个页表项为4B，采用多层分页策略映射64位的用户地址空间。
若限定最高层页表只占1页，则它可采用几层分页策略？答：方法一：由题意可知，该系统的用户地址空间为264B，而页的大小为4KB，故作业最多可有264/212（即252）个页，其页表的大小则为252*4（即254）B。
因此，又可将页表分成242个页表页，并为它建立两级页表，两级页表的大小为244B。
依次类推，可知道它的3、4、5、6级页表的长度分别是234B、224B、214B、24B，故必须采取6层分页策略。
《操作系统》第4章教材习题解答
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。
操作系统第4-5章作业2015讲解
第4-5章作业1、“整体对换从逻辑上也扩充了内存，因此也实现了虚拟存储器的功能”这种说法是否正确？请说明理由。
答：上述说明法是错误的。
整体对换将内存中暂时不用的某个程序及其数据换出至外存，腾出足够的内存空间以装入在外存中的、具备运行条件的进程所对应的程序和数据。
虚拟存储器是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统，它的实现必须建立在离散分配的基础上。
虽然整体对换和虚拟存储器均能从逻辑上扩充内存空间，但整体对换不具备离散性。
实际上，在具有整体对换功能的系统中，进程的大小仍受到实际内存容量的限制。
2、什么叫静态重定位，什么叫动态重定位，它们分别与何种装入方式相对应？答：把作业装入内存中随即进行地址变换的方式称为静态重定位，在作业执行期间，当访问到指令或数据时才进行地址变换的方式称为动态重定位。
它们分别和可重定位、动态运行时装入方式相对应。
3、虚拟存储器有哪些特征？其中最本质的特征是什么？答：虚拟存储器具有离散性、多次性、对换性和虚拟性的特征。
其中最本质的特征是离散性，在此基础上又形成了多次性和对换性，所表现出来的最重要的特征是虚拟性。
4、某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页为2KB，拥有物理空间1MB。
1）写出逻辑地址的格式。
2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项？每项至少有多少位？3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变？答：1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述，而每页为2KB，因此，页内地址必须用11位来描述。
这样，可得到它的逻辑地址格式如下：2）每个进程最多有32个页面，因此，进程的页表项最多为32项；若不考虑访问权限等，则页表项中只需给出页所对应的物理块号。
1MB的物理空间可分成29个内存块，故每个页表项至少有9位。
3）如果物理空间减少一半，则页表中项表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。
(完整word版)操作系统第四章
第四章一、问答题1、什么叫临界资源？什么叫临界区？对临界区的使用应切合哪些规则？（同步体制应依据的准则是什么？）2、死锁产生的 4 个必需条件是什么？它们是相互独立的吗？3、何谓死锁？为何将全部资源按种类给予不一样的序号，并规定全部进度按资源序号递加的次序申请资源后，系统便不会产存亡锁？4、什么是安全状态？怎么判断系统能否处于安全状态？5、简述死锁定理和排除死锁的方法。
二、计算和证明1、目前系统中出现下述资源分派状况：Allocation Need Available P0 0 0 3 2 0 0 1 2 1 6 2 2P1 1 0 0 0 1 7 5 0P2 1 3 5 4 2 3 5 6P3 0 3 3 2 0 6 5 2P4 0 0 1 4 0 6 5 6利用银专家算法，试问假如进度P2 提出资源恳求Request（1，2，2，2）后，系统可否将资源分派给它？2、若系统有某类资源m×n+1 个，同意进度履行过程中动向申请该类资源，但在该系统上运转的每一个进度对该资源的据有量任何时辰都不会超出m+1 个。
当进度申请资源时只需有资源还没有分派完则知足它的申请，但用限制系统中可同时履行的进度数来防备发存亡锁，你以为进度调动同意同时履行的最大进度数应该是多少？并说明原由。
3、n 个进度共享某种资源R，该资源共有 m个，每个进度一次一个地申请或开释资源。
假定每个进度对该资源的最大需求量均小于m，且各进度最大需求量之和小于 m＋n，试证明在这个系统中不行能发存亡锁。
4、目前某系统有同类资源7 个，进度 P，Q 所需资源总数分别为5， 4。
它们向系统申请资源的序次和数目如表所示。
回答：序次进度申请量1 Q 22 P 13 Q 14 P 35 P 26 Q 1问：采纳死锁防止的方法进行资源分派，请你写出系统达成第 3 次分派后各进度据有资源量，在此后各次的申请中，哪次的申请要求可先获取知足?5、一个计算机系统有 6 个磁带驱动器 4 个进度。
计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)
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。
操作系统第四章课后习题解答答案免费范文精选
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。
计算机操作系统(习题集)第四章 答案
第四章存储器管理一、单项选择题1、存储管理的目的是（C ）。
A.方便用户B.提高内存利用率C.方便用户和提高内存利用率D.增加内存实际容量2、在（ A）中，不可能产生系统抖动的现象。
A.固定分区管理B.请求页式管理C.段式管理D.机器中不存在病毒时3、当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（B ）。
A.源程序B.目标程序C.可执行程序D.非执行程序4、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（D ）。
A.符号名空间B.虚拟地址空间C.相对地址空间D.物理地址空间5、存储分配解决多道作业[1C]划分问题。
为了实现静态和动态存储分配，需采用地址重定位，即把[2C]变成[3D]，静态重定位由[4D]实现，动态重定位由[5A]实现。
供选择的答案：[1]：A 地址空间 B 符号名空间 C 主存空间 D 虚存空间[2]、[3]： A 页面地址 B 段地址 C 逻辑地址 D 物理地址 E 外存地址 F 设备地址[4]、[5]： A 硬件地址变换机构 B 执行程序 C 汇编程序D 连接装入程序E 调试程序F 编译程序G 解释程序6、分区管理要求对每一个作业都分配（A ）的内存单元。
A.地址连续B.若干地址不连续C.若干连续的帧D.若干不连续的帧7、（C ）存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。
A.段式B.页式C.固定分区D.段页式8、处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（ B）字节。
A.2GBB.4GBC.100KBD.640KB9、虚拟存储技术是（ A）。
A.补充内存物理空间的技术B.补充相对地址空间的技术C.扩充外存空间的技术D.扩充输入输出缓冲区的技术10、虚拟内存的容量只受（ D）的限制。
A.物理内存的大小B.磁盘空间的大小C.数据存放的实际地址D.计算机地址字长11、虚拟存储技术与（A ）不能配合使用。
A.分区管理B.动态分页管理C.段式管理D.段页式管理12、（B ）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据。
U034计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第4章
(1) 作业调度：又称宏观调度，或高级调度。其主要 任务是按一定的原则对外存输入井上的大量后备作 业进行选择，给选出的作业分配内存、输入输出设 备等必要的资源，并建立相应的进程，以使该作业 的进程获得竞争处理机的权利。另外，当该作业执 行完毕时，还负责回收系统资源。 (2) 交换调度：又称中级调度。其主要任务是按照给 定的原则和策略，将处于外存交换区中的就绪状态 或就绪等待状态的进程调入内存，或把处于内存就 绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。 交换调度主要涉及到内存管理与扩充。 (3) 进程调度：又称微观调度或低级调度。其主要任 务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的 进程占用处理机。在确定了占用处理机的进程后，
4.3.1 进程调度的功能 进程调度的具体功能可总结如下： (1) 记录系统中所有进程的执行情况 作为进程调度的准备，进程管理模块必须将系统中 各进程的执行情况和状态特征记录在各进程的PCB 表中。并且，进程管理模式根据各进程的状态特征 和资源需求，将各进程的PCB表排成相应的队列并 进行动态队列转接。进程调度模块通过PCB变化来 掌握系统中所有进程的执行情况和状态特征，并在 适当的时机从就绪队列中选择出一个进程占据处理 机。
4.1.2 调度的层次 处理机调度问题实际上也是处理机的分配问题。显 然，只有那些参与竞争处理机所必需的资源都已得 到满足的进程才能享有竞争处理机的资格。这时， 它们处于内存就绪状态。这些必需的资源包括内存、 外设及有关数据结构等。从而，在进程有资格竞争 处理机之前，作业调度程序必须先调用存储管理、 外设管理程序，并按一定的选择顺序和策略从输入 井中选择出几个处于后备状态的作业，为它们分配 内存等资源和创建进程，使它们获得竞争处理机的 资格。
4.1.3 作业与进程的关系 作业可被看作是用户向计算机提交任务的任务实体， 例如一次计算、一个控制过程等。反过来，进程则 是计算机为了完成用户任务实体而设置的执行实体， 是系统分配资源的基本单位。显然，计算机要完成 一个任务实体，必须要有一个以上的执行实体。也 就是说，一个作业总是由一个以上的多个进程组成 的。那么，作业怎样分解为进程呢？首先，系统必 须为一个作业创建一个根进程。然后，在执行作业 控制语句时，根据任务要求，系统或根进程为其创 建相应的子进程，然后，为各子进程分配资源和调 度各子进程执行以完成作业要求的任务。
计算机操作系统第四章作业详细版
1.为什么要配置层次式存储器？在计算机执行时，几乎每一条指令都涉及对存储器的访问，因此要求对存储器的访问速度能跟得上处理机的运行速度。
或者说，存储器的速度必须非常快，能与处理机的速度相匹配，否则会明显的影响到处理机的运行。
此外还要求存储器具有非常大的容量，而且存储器的价格还应很便宜。
对于这样十分严格的三个条件，目前是无法同时满足的。
于是正在现代计算机系统中都无一例外的采用了多层结构的存储器系统。
2.可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？（1）绝对装入方式当计算机系统很小，且仅能运行单道程序时，完全有可能知道程序将驻留在内存的什么位置。
此时可以采用绝对装入方式。
用户程序编译后，将产生绝对地址的目标代码。
（2）可重定位装入方式绝对装入方式只能将目标模块装入到内存中事先指定的位置，这只适用于单道程序环境。
而在多道程序环境下，编译程序不可能预知经编译后所得到的目标模块应放在内存的何处。
因此，对于用户程序编译所形成的若干个目标模块，它们的起始地址通常都是从0开始的，程序中的其他地址也都是想对于起始地址计算的。
此时，不可能再采用绝对装入方式，而应采用可重定位装入方式，他可以根据内存的具体情况将装入模块装入到内存的适当位置。
（3）动态运行时的装入方式可重定位装入方式可将装入模块装入到内存中任何允许的位置，故可用于多道程序环境，但该方式并不允许程序运行时在内存中移动位置。
因为，程序在内存中的移动，意味着它的物理位置发生了变化，这时必须对程序和数据的地址（绝对地址）进行修改后方能运行。
然而，实际情况是，在运行过程中他在内存中的位置肯能经常要改变。
动态运行时的装入程序在把装入模块装入内存后，并不立即把装入模块中的逻辑地址转换为物理地址，而是把这种地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。
因此，装入内存后的所有地址都仍然是逻辑地址。
3.何谓静态链接？静态链接时需要解决两个什么问题？在程序运行之前，先将各目标模块及他们所需的库函数链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开，我们把这种事先进行链接的方式称为静态链接方式。
计算机操作系统（第四版）课后习题答案（完整版）
计算机操作系统（第四版）课后习题答案（完整版）第⼀章1．设计现代OS的主要⽬标是什么？答：（1）有效性（2）⽅便性（3）可扩充性（4）开放性2．OS的作⽤可表现在哪⼏个⽅⾯？答：（1）OS作为⽤户与计算机硬件系统之间的接⼝（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？答：OS⾸先在裸机上覆盖⼀层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第⼀层次抽象；在第⼀层软件上再覆盖⽂件管理软件，实现了对硬件资源操作的第⼆层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动⼒是什么？答：主要动⼒来源于四个⽅⾯的社会需求与技术发展：（1）不断提⾼计算机资源的利⽤率；（2）⽅便⽤户；（3）器件的不断更新换代；（4）计算机体系结构的不断发展。
5．何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机I/O 是指事先将装有⽤户程序和数据的纸带或卡⽚装⼊纸带输⼊机或卡⽚机，在外围机的控制下，把纸带或卡⽚上的数据或程序输⼊到磁带上。
该⽅式下的输⼊输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进⾏的。
⽽联机I/O⽅式是指程序和数据的输⼊输出都是在主机的直接控制下进⾏的。
6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动⼒是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动⼒是更好地满⾜⽤户的需要。
主要表现在：CPU 的分时使⽤缩短了作业的平均周转时间；⼈机交互能⼒使⽤户能直接控制⾃⼰的作业；主机的共享使多⽤户能同时使⽤同⼀台计算机，独⽴地处理⾃⼰的作业。
7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当⽤户在⾃⼰的终端上键⼊命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在⽤户能接受的时延内将结果返回给⽤户。
解决⽅法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收⽤户从各个终端上输⼊的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存⽤户键⼊的命令或数据。
操作系统第四章作业
操作系统第四章作业操作系统第四章作业一、引言本章主要介绍操作系统中的进程管理和调度。
进程是指计算机中正在运行的程序的实例，进程管理是操作系统的基本功能之一。
通过对进程的管理和调度，操作系统能够实现对计算机资源的合理分配和利用，提高系统的性能和效率。
二、进程管理⒈进程的概念进程是计算机中正在运行的程序的实例。
每个进程都有自己的地质空间、代码、数据和控制信息。
⒉进程的状态进程可以处于多种状态，包括就绪、运行、阻塞和终止等状态。
不同状态之间的转换由操作系统进行管理。
⒊进程的创建进程的创建是指操作系统通过执行特定的系统调用来创建一个新的进程。
新进程将继承父进程的一些资源和属性。
⒋进程的终止进程的终止是指进程执行完毕或者被强制终止。
在进程终止时，操作系统需要回收分配给进程的资源。
⒌进程的通信进程之间可以通过各种方式进行通信，包括共享内存、消息传递、管道、信号和套接字等。
三、进程调度⒈调度的概念调度是指操作系统根据一定的策略和算法，决定将哪个进程分配给CPU执行。
调度算法的选择影响着系统的响应速度和吞吐量。
⒉调度的策略常见的调度策略包括先来先服务调度、最短作业优先调度、时间片轮转调度和优先级调度等。
⒊调度的算法常用的调度算法包括FCFS算法、SJF算法、RR算法和优先级调度算法等。
每种算法都有其特点和适用范围。
四、附件本文档无附件。
五、法律名词及注释⒈进程：指计算机中正在运行的程序的实例。
⒉系统调用：指操作系统提供给用户程序的接口，用于访问操作系统的功能和资源。
⒊共享内存：指多个进程共同使用同一块内存区域。
⒋消息传递：指进程之间通过发送和接收消息来进行通信的机制。
⒌管道：指进程之间通过管道进行单向数据传输的机制。
⒍信号：指操作系统向进程发送的一种通知，用于通知进程发生了某个事件。
⒎套接字：指进程之间通过套接字进行双向数据传输的机制。
操作系统第4章答案(上)
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：4. 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GCGPCP G… CP6. 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。
操作系统第四章课后题答案
第四章1.为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各类用户的需要（来自百度）：答案一：多级反馈队列调度算法能较好地满足各种类型用户的需要。
对终端型作业用户而言，由于他们所提交的大多属于交互型作业，作业通常比较短小，系统只要能使这些作业在第1级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；对于短批处理作业用户而言，他们的作业开始时像终端型作业一样，如果仅在第1级队列中执行一个时间片即可完成，便可以获得与终端型作业一样的响应时间，对于稍长的作业，通常也只需要在第2级队列和第3级队列中各执行一个时间片即可完成，其周转时间仍然较短；对于长批处理作业用户而言，它们的长作业将依次在第1，2，…，直到第n级队列中运行，然后再按时间片轮转方式运行，用户不必担心其作业长期得不到处理。
答案二：（惠州学院操作系统课后题）与答案一基本相似，可看做精简版。
答：（1）终端型作业用户提交的作业大多属于较小的交互型作业，系统只要使这些作业在第一队列规定的时间片内完成，终端作业用户就会感到满足。
（2）短批处理作业用户，开始时像终端型作业一样，如果在第一队列中执行一个时间片段即可完成，便可获得与终端作业一样的响应时间。
对于稍长作业，通常只需在第二和第三队列各执行一时间片即可完成，其周转时间仍然较短。
（3）长批处理作业，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。
所以，多级反馈队列调度算法能满足多用户需求。
2.分别对以上两个进程集合，计算使用先来先服务（FCFS）、时间片轮转法（时间片q=1）、短进程优先（SPN）、最短剩余时间优先（SRT，时间片q=1）、响应比高者优先（HRRN）及多级反馈队列（MFQ,第1个队列的时间片为1，第i(i<1)个队列的时间片q=2（i-1））算法进行CPU调度，请给出各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间，及所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
操作系统第四章课后答案
操作系统第四章课后答案第四章存储器管理1. 为什么要配置层次式存储器？这是因为：a.设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作。
b.采用多级存储系统，特别是Cache技术，这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。
c.在微处理机内部设置各种缓冲存储器，以减轻对存储器存取的压力。
增加CPU中寄存器的数量，也可大大缓解对存储器的压力。
2. 可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？将程序装入内存可采用的方式有：绝对装入方式、重定位装入方式、动态运行时装入方式；绝对装入方式适用于单道程序环境中，重定位装入方式和动态运行时装入方式适用于多道程序环境中。
3. 何为静态链接？何谓装入时动态链接和运行时动态链接？a.静态链接是指在程序运行之前，先将各自目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开的链接方式。
b.装入时动态链接是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的一种链接方式，即在装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调用事件，将引起装入程序去找相应的外部目标模块，把它装入内存中，并修改目标模块中的相对地址。
c.运行时动态链接是将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行链接，也就是，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，把它链接到调用者模块上。
4. 在进行程序链接时，应完成哪些工作?a.对相对地址进行修改b.变换外部调用符号6. 为什么要引入动态重定位?如何实现?a.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。
b.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。
操作系统_第四章作业讲解
1、“整体对换从逻辑上也扩充了内存，因此也实现了虚拟存储器的功能”这种说法是否正确？请说明理由答：上述说明法是错误的。
整体对换将内存中暂时不用的某个程序及其数据换出至外存，腾出足够的内存空间以装入在外存中的、具备运行条件的进程所对应的程序和数据。
虚拟存储器是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统，它的实现必须建立在离散分配的基础上。
虽然整体对换和虚拟存储器均能从逻辑上扩充内存空间，但整体对换不具备离散性。
实际上，在具有整体对换功能的系统中，进程的大小仍受到实际内存容量的限制。
2、某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页为2KB，拥有物理空间1MB。
1）写出逻辑地址的格式2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项？每项至少有多少位？3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变？答：1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述，而每页为2KB，因此，页内地址必须用11位来描述。
这样，可得到它的逻辑地址格式如下：2）每个进程最多有32个页面，因此，进程的页表项最多为32项；若不考虑访问权限等，则页表项中只需给出页所对应的物理块号。
1MB的物理空间可分成29个内存块，故每个页表项至少有9位。
3）如果物理空间减少一半，则页表中项表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。
3、已知某系统页面长4KB，每个页表项为4B，采用多层分页策略映射64位的用户地址空间。
若限定最高层页表只占1页，则它可采用几层分页策略答：方法一：由题意可知，该系统的用户地址空间为264B，而页的大小为4KB，故作业最多可有264/212（即252）个页，其页表的大小则为252*4（即254）B。
因此，又可将页表分成242个页表页，并为它建立两级页表，两级页表的大小为244B。
依次类推，可知道它的3、4、5、6级页表的长度分别是234B、224B、214B、24B，故必须采取6层分页策略。
计算机操作系统第四章作业
1、在某个分页管理系统中，某个作业有4个页面，被分别装入到主存的第3、4、6、8块中，假定页面和块的大小均为1024字节，当作业在CPU上运行时，执行到其地址空间第500号处遇到一条指令：MOV 2100,3100
请计算出MOV指令的两个操作数的物理地址
2、在分页、分段和段页式存储管理系统中，当访问一条指令或数据时，各需访问内存几次？其过程如何？假设一个分页存储管理系统中具有快表，多数活动页表项都可以存在其中，页表存放在内存中，内存访问时间是1us，检索快表的时间是0.2us，若快表的命中率是85%，则有效访问时间是多数？
3、
4、。
操作系统2011_第四章应用题参考答案
第四章 应用题参考答案5 给定主存空闲分区，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 算法将它们装入到主存的哪个分区?(2) 哪个算法能最有效利用主存?答：按题意地址从小到大进行分区如图所示。
分区号 1 2 3 4 5分区长 100KB 500KB 200KB 300KB 600KB(1) 1)first-fit 212KB 选中分区 2，这时分区 2 还剩 288KB。
417KB 选中分区 5，这 时分区 5 还剩 183KB。
112KB 选中分区 2，这时分区 2 还剩 176KB。
426KB 无分区 能满足，应该等待。
2)best-fit 212KB 选中分区 4，这时分区 4 还剩 88KB。
417KB 选中分区 2，这 时分区 2 还剩 83KB。
112KB 选中分区 3，这时分区 3 还剩 88KB。
426KB 选中分 区 5，这时分区 5 还剩 174KB。
3)worst-fit 212KB 选中分区 5，这时分区 5 还剩 388KB。
417KB 选中分区 2， 这时分区 2 还剩 83KB。
112KB 选中分区 5，这时分区 5 还剩 176KB。
426KB 无分 区能满足，应该等待。
(2) 对于该作业序列，best-fit 算法能最有效利用主存7 一进程以下列次序访问 5 个页：A、B、C、D、A、B、E、A、B、C、D、E；假定 使用 FIFO 替换算法，在主存有 3 个和 4 个空闲页框的情况下，分别给出页面替换次 数。
答：主存有 3 个和 4 个空闲页框的情况下，页面替换次数为 9 次和 10 次。
出现了 Belady 现象，增加分给作业的主存块数，反使缺页中断率上升。
8 某计算机有缓存、主存、辅存来实现虚拟存储器。
计算机操作系统课后作业参考答案(第4、6章)
课后作业参考答案Chapter 44.2 区分长程调度、中程调度和短程调度。
答：长程调度（作业调度），从位于磁盘上的后备作业队列中选择相应的作业调入内存，发生的频率比较低；中程调度又叫对换，是和内存管理有关的，是为了提高内存利用率和系统吞吐量而引入的；短程调度（进程调度），从内存中的进程就绪队列中选择下一个使用CPU的进程，发生的频率很高。
4.4 进程上下文切换时内核如何工作？答：保存当前进程的上下文；恢复即将执行进程的上下文，将CPU的工作状态置为用户态。
Chapter 66.2区分抢占和非抢占调度，说明为什么严格的非抢占调度不适用于计算中心。
答：非抢占调度是指一个进程一旦获得CPU的使用权就一直使用下去，直到其因某种原因而主动让出CPU；而抢占调度是指进程的CPU使用权可被其他进程抢占，比如，如果一个系统采用的是基于优先级的抢占式调度算法，那么低优先级进程的CPU使用权就可以被高优先级进程抢占。
严格的非抢占式调度不能满足对时间要求比较严格的计算任务的要求，而计算中心承担着各种类型的计算任务（批处理、实时、分时等），所以严格的非抢占式调度不能不适用于计算中心。
6.3根据给定的已知条件，计算a.画出每种算法的甘特图。
b.对于给定的每一种算法，计算每个进程的周转时间c. 对于给定的每一种算法，计算每个进程的等待时间d.上述哪种算法的平均等待时间最短？解：FCFS：1019131114process P1 P2 P3 P4 P5turnaroundtime 10 11 13 14 19waiting time 0 10 11 13 14Average waiting time (0+10+11+13+14)/5=9.6process P1 P2 P3 P4 P5turnaroundtime 19 1 4 2 9waiting time 9 0 2 1 4Average waiting time (9+0+2+1+4)/5=3.2process P1 P2 P3 P4 P5turnaroundtime 16 1 18 19 6waiting time 6 0 16 18 1Average waiting time (6+0+16+18+1)/5=8.201319P1RR:P 2P 3P 4P 5P 1P 3P 5P 1P 5P 1P 5P 1P 55791114P1process P1 P2 P3 P4 P5turnaroundtime 19 2 7 4 14waiting time 9 1 5 3 9Average waiting time (9+1+5+3+9)/5=5.46.8 以下算法之间有何关系？答：Priority and SJF ：SJF 是以作业的长短来决定优先权的；Multilevel feedback queues and FCFS ：前者的每一队列中的进程按FCFS 的顺序分时地使用CPU ，最低优先级的队列按FCFS ，如果队列数为1，则为FCFS ；Priority and FCFS ：FCFS 按作业到达的时间先后确定优先权；RR and SJF ：RR 如果时间片较长（大多数短作业都能在一个时间片内完成），则性能相当于SJF ；。
操作系统第4章习题带答案教学教材
操作系统第4章习题带答案第四章一、问答题1、同步机制应遵循的准则是什么？2、死锁产生的4个必要条件是什么？它们是彼此独立的吗？3、简述死锁的定义和死锁产生的原因。
4、简述死锁定理和解除死锁的方法。
5、什么是安全状态？怎么判断系统是否处于安全状态？6、同步机制应遵循的准则是什么？7、死锁产生的4个必要条件是什么？它们是彼此独立的吗？二、计算题（共20分）1、当前系统中出现下述资源分配情况：利用银行家算法，试问如果进程P2提出资源请求Request（1，2，2，2）后，系统能否将资源分配给它？答：Request（1，2，2，2）<=(2,3,5,6)申请合法Request（1，2，2，2）<=Available，开始试探性分配，Available=(0,4,0,0)测试系统是否安全：work= Available,finish=1没有进程的need满足<=work系统处于不安全状态，系统拒绝此次资源分配。
2、当前某系统有同类资源7个，进程P，Q所需资源总数分别为5，4。
它们向系统申请资源的次序和数量如表所示。
回答：问：采用死锁避免的方法进行资源分配，请你写出系统完成第3次分配后各进程占有资源量，在以后各次的申请中，哪次的申请要求可先得到满足?答：第1次申请，Q申请资源2，系统安全，分配第2次申请，P申请资源1，系统安全，分配第3次申请，Q申请资源1，系统安全，分配资源剩余3个，P占有1个资源，Q占有3个资源，第4次分配不安全，拒绝，第5分配系统安全，满足。
3、一个计算机系统有6个磁带驱动器和4个进程。
每个进程最多需要n个磁带驱动器。
问当n为什么值时，系统不会发生死锁？并说明理由答：n=2理由同第4题(进程资源最大需求－1)×进程数量＋1≤系统资源数量4、若系统有某类资源m×n+1个，允许进程执行过程中动态申请该类资源，但在该系统上运行的每一个进程对该资源的占有量任何时刻都不会超过m+1个。
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1.为什么要配置层次式存储器？在计算机执行时，几乎每一条指令都涉及对存储器的访问，因此要求对存储器的访问速度能跟得上处理机的运行速度。
或者说，存储器的速度必须非常快，能与处理机的速度相匹配，否则会明显的影响到处理机的运行。
此外还要求存储器具有非常大的容量，而且存储器的价格还应很便宜。
对于这样十分严格的三个条件，目前是无法同时满足的。
于是正在现代计算机系统中都无一例外的采用了多层结构的存储器系统。
2.可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？（1）绝对装入方式当计算机系统很小，且仅能运行单道程序时，完全有可能知道程序将驻留在内存的什么位置。
此时可以采用绝对装入方式。
用户程序编译后，将产生绝对地址的目标代码。
（2）可重定位装入方式绝对装入方式只能将目标模块装入到内存中事先指定的位置，这只适用于单道程序环境。
而在多道程序环境下，编译程序不可能预知经编译后所得到的目标模块应放在内存的何处。
因此，对于用户程序编译所形成的若干个目标模块，它们的起始地址通常都是从0开始的，程序中的其他地址也都是想对于起始地址计算的。
此时，不可能再采用绝对装入方式，而应采用可重定位装入方式，他可以根据内存的具体情况将装入模块装入到内存的适当位置。
（3）动态运行时的装入方式可重定位装入方式可将装入模块装入到内存中任何允许的位置，故可用于多道程序环境，但该方式并不允许程序运行时在内存中移动位置。
因为，程序在内存中的移动，意味着它的物理位置发生了变化，这时必须对程序和数据的地址（绝对地址）进行修改后方能运行。
然而，实际情况是，在运行过程中他在内存中的位置肯能经常要改变。
动态运行时的装入程序在把装入模块装入内存后，并不立即把装入模块中的逻辑地址转换为物理地址，而是把这种地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。
因此，装入内存后的所有地址都仍然是逻辑地址。
3.何谓静态链接？静态链接时需要解决两个什么问题？在程序运行之前，先将各目标模块及他们所需的库函数链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开，我们把这种事先进行链接的方式称为静态链接方式。
需要解决的两个问题是：①对相对地址进行修改。
②变换外部调用符号。
4.何谓装入时动态链接？装入时动态链接方式有何优点？这是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块，再装入内存时，采用边装入边链接的链接方式。
即在装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调用事件，将引起装入程序去找出对应的外部目标模块，并将它装入内存。
装入时动态链接方式有以下优点：①便于修改和更新。
采用动态链接方式，由于各目标模块是分开存放的，所以要修改或更新个目标模块是件非常容易的事。
②便于实现对目标模块的共享。
再采用静态链接方式时，每个应用模块都必须含有其目标模块的拷贝，无法实现对目标模块的共享。
但采用装入时动态链接方式时，OS就很容易将一个目标模块链接到几个应用模块上，实现多个应用程序对该模块的共享。
5.何谓运行时动态链接？运行时动态链接有何优点？在许多情况下，应用程序在运行时，每次要运行的模块可能都是不相同的。
但由于事先无法知道本次要运行哪些模块，故只能是将所有可能要运行到的模块全部都装入内存，并在装入时全部链接在一起，显然这是低效的，因为往往会有部分目标模块根本就不运行。
近几年流行起来的运行时动态链接方式，是对上述装入时链接方式的一种改进。
这种链接方式是，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，立刻由OS去找到该模块，将之装入内存，将其链接到调用者模块上，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。
6.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？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。
当分区被分配出去以后，把状态位由“0”改为“1”，此时，前、后向指针已无意义。
7.为什么要引入动态重定位？如何实现？在动态运行时装入的方式中，作业装入内存后的所有地址仍然都是相对（逻辑）地址。
而将相对地址转换为绝对（物理）地址的工作被推迟到程序指令要真正执行时进行。
为使地址的转换不会影响到指令的执行速度，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，用它来存放数据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。
地址变换过程是在程序执行期间，随着对每条指令或数据的访问自动进行的，故称为动态重定位。
当系统对内存进行了“紧凑”，而使若干程序从内存的某处移至另一处时，不需对程序做任何修改，只要用该程序在内存中的新起始地址去置换原来的起始地址即可。
8.什么是基于顺序搜索的动态分区分配算法？他可能分为哪几种？为了实现动态分区分配，通常是将系统中的空闲分区链接成一个链。
所谓顺序搜索，是指依次搜索空闲分区链上的空闲分区，去寻找一个其大小能满足要求的分区。
基于顺序搜索的动态分区分配算法分为四种：①首次适应算法②循环首次适应算法③最佳适应算法④最坏适应算法。
9.在采用首次适应算法回收内存时，可能出现哪几种情况？应怎样处理这些情况？可能出现的情况有四种：（1）回收区与插入点的前一个空闲分区相邻接，此时应将回收区与插入点的前一分区合并，不必再为回收分区分配新表项，而只需修改其前一分区的大小。
（2）回收分区与插入点的后一空闲分区相邻接，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，使用第一个分区的表项和首址，取消其后一分区的表项，大小修改为三者之和。
（4）回收区没有与之相邻接的空闲分区，这时应为回收区单独建立一个新表项，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。
10.什么是基于索引搜索的动态分区分派算法？它可能分为哪几种？基于顺序搜索的动态分区分配算法，比较适用于不太大的系统。
当系统很大时，系统中的内存分区可能会很多，相应的空闲分区链就可能很长，这时采用顺序搜索分区方法可能会很慢。
为了提高搜索空闲分区的速度，在大、中型系统中往往会采用基于索引搜索的动态分区分配算法。
它分为三种：①快速适应算法②伙伴系统③哈希算法。
11.令Buddy k (x)为大小为2k 、地址为x 的块的伙伴系统地址，试写出Buddy k (x)的通用表达式。
⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧==+++k k k xMOD xMOD 2)2(2-x 0)2(2x =buddyk(x)1k 1k12.分区存储管理中常用哪些分配策略？比较他们的优缺点。
（1）固定分区分配将整个用户空间划分为若干个固定大小的区域，在每个分区中只装入一道作业，这样就形成了最早的、也是最简单的一种可运行多道程序的分区式存储管理方式。
①分区大小相等。
其缺点是缺乏灵活性，即当程序太小时，会造成内存空间的浪费。
当程序太大时，一个分区又不足以装入该程序，致使该程序无法运行。
尽管如此，对于利用一台计算机同时控制多个相同对象的场合，因为这些对象所需的内存空间大小往往相同，这种划分方式比较方便和实用，所以被广泛采用。
②分区大小不等。
增加了存储器分配的灵活性，可以根据用户的需要来划分。
固定分区分配是最早出现的、可用于多道程序系统的存储管理方式，由于每一个分区的大小固定，必然会造成存储空间的浪费。
（2）动态分区分配。
又称为可变分区分配，它是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。
这种方式具有较大的灵活性，也提高了内存利用率，但是随着对内存的不断分配、释放操作会引起存储碎片的产生。
13.为什么要引入对换？对换可分为哪几种类型？对换技术也称为交换技术，由于当时计算机的内存都非常小，为了使该系统能分时运行读个用户程序而引入了对换技术。
根据每次对换时所兑换的数量，可将对换分为如下两类：（1）整体对换。
处理机中级调度实际上就是存储器的对换功能，其目的是用来解决内存紧张问题，并进一步提高内存的利用率和系统的吞吐量。
由于在中级调度中对换是以整个进程为单位的，故称之为“进程对换”或“整体对换”。
这种对换被广泛地应用于多道程序系统中，并作为处理机的中级调度。
（2）页面（分段）对换，如果对换是以进程的一个“页面”或“分段”为单位进行的，则分别称之为“页面对换”或“分段对换”，又统称为“部分对换”。
这种对换方法的目的是为了支持虚拟存储系统。
14.对文件区管理的目标和对对换空间管理的目标有何不同？（1）对文件区管理的主要目标。
文件区占用磁盘的大部分空间，用于存放各类文件。
由于通常的文件都是较长时间地驻留在外存上，对它的访问频率是较低的。
因此对文件区管理的主要目标是提高文件存储空间的利用率，然后才是提高对文件的访问速度。
因此，对文件区的管理采取离散分配方式。
（2）对对换空间管理的主要目标。
对换空间只占用磁盘的小部分，用于存放从内存换出的进程。
由于这些进程在对换区驻留的时间是短暂的，而对换操作的频率却极高，故对对换空间管理的主要目标是提高进程换入换出的速度，然后才是提高文件存储空间的利用率。
为此，对对换区空间的管理采取连续分配方式，较少考虑外存中的碎片问题。
15.为实现对换，系统应具备哪几个方面的内容？（1）对对换空间的管理。
为了实现对对换区中的空闲盘块的管理，在系统中应配置相应的数据结构，用于记录外存对换区中空间盘块的使用情况。
对换分区的分配和回收，分配算法有首次适应算法，循环首次适应算法，最佳适应算法和最坏适应算法。
（2）进程的换出。
①选择被换出的进程。
②进程换出过程。
在进程换出时，应先申请对换空间，若申请成功，就启动磁盘，将该进程和数据传送到磁盘的对换区上，若传送过程未出现错误，便可回收该进程所占用的内存空间，并对该进程的进程控制块和内存分配表等数据结构做出相应的修改。
若此时内存中还有可换出的进程，则继续执行换出过程，直到内存中再无阻塞进程为止。
（2）进程的换入。
对对换进程将定期执行换入操作，它首先查看PCB集合中所有进程的状态，从中找出“就绪”状态但已换出的进程。
当有许多这样的进程时，它将选择其中已换出到磁盘上时间最久的进程作为换入进程，为他申请内存，如果申请成功，可直接将进程从外存调入内存；如果失败，则需先将内存中的某些进程换出，腾出足够的内存空间后，再将进程调入。
16.在以进程为单位进行对换时，每次是否都将整个进程换出？为什么？在以进程为单位进行对换时，并非每次都将整个进程换出。
①从结构上讲，进程由程序段、数据段和PCB组成，其中进程控制块总有部分或全部常驻内存，不被换出。