操作系统 第四章课后答案 访问页 当前页 调出页 缺页中断 1 2 3 4 2 1 5 1 2 3 4 4 4 5 1 2 3 3 3 4 1 2 2 2 3 1 1 1 2 1 6 6 5 4 3 2 2 2 6 5 4 3 1 2 3 7 1 1 3 7 2 2 1 3 6 6 2 1 5 5 6 2 4 5 6 共10次 6 6 7 3 1 2 3 2 6 2 7 6 3 7 1 3 1 1 1 2 6 7 3 2 3 1 3 2 1 6 2 7 6 7 6 3 1 2 6 17、答：访问序列为：1,2,1,0,4,1,3,4,2,1
1 2 1 0 4 1 3 4 2 1 0 0 0 4 4 4 1 1 1 3 3 2 2 2 1 ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ 5次中断，中断率为50%。
18、、有一个程序要把100*100数组置初值“0”，现假定有两个主存块可用来存放数组信息，主存块的大小为可存放200个数组元素，数组中的元素按行编址。两个主存块的初始状态都为空，若程序编制如下：
（a) Var A:array[1..100] of array[1..100] of integer; for j:=1 to 100 do for i:=1 to 100 do A[i,j]=0
(b) Var A:array[1..100] of array[1.100] of integer; for i:=1 to 100 do
for j:=1 to 100 do A[i,j]=0
当采用LRU页面调度算法时各会产生多少次缺页中断？
答：由于主存地址是连续的，二维数组按行的顺序进行排列，在每个主存块可以存放二行数组，初始状态下主存为空。
（a)方案编制的程序，第一次访问的是A[1,1],即第一个单元;第二次访问的是A[2,1],在主存中也就是访问第101个单元，这样，第一次调入的两个页只能命中四次，当访问[5,1]时就产生缺页中断，这时调入一个页面，包括两行，则访问[6,1]时命中。依次下去当访问[7,1],[9,1]...[99,1]时均产生缺页中断。内循环结束后，进入外循环，访问[1,2]...[100,2]...直到访问完每个数据。每隔一次访问均产生一次中断。因此本方案的总的缺页中断次数是：
50*100=5000 次。
（B）方案时，因为在主存中按[1,1],[1,2],[1,3]...[1,100]的顺序访问，则第一次访问的四行均没有中断，访问到[5,1]时，产生一次中断，调入一页，依此类推，访问到[7,1],[9,1]...[99,1]时产生中断，总共的中断次数为：
100/2=50 次
（根据LRU算法，每次调入的页面是一个页面）
19、答：
LRU算法
2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 2 2 3 3 2 1 5 2 4 5 3 3 3 2 2 1 5 2 4 5 3 2 5 1 5 2 4 5 3 2 5 2 ∨ ∨ ∨ ∨ 中断次数为4次：依次淘汰3124
2 2 3 2 2 2 3 3 1 2 3 1 OPT算法 5 2 4 2 4 3 3 5 5 ∨ ∨ 5 3 2 2 3 5 ∨ 5 2 第 16 页 共 36 页
操作系统 第四章课后答案
中断次数为3次：124
FIFO算法 LFU算法
2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 2 2 2 5 5 5 3 3 2 3 2 3 3 5 5 5 3 3 3 2 2 2 5 3 5 2 2 2 2 2 1 1 1 4 4 4 2 1 1 4 3 ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ ∨ 中断次数为6次: 231524 中断次数为3次
20、在第3章第18题中，若允许移动已在主存储器中的作业，则作业被选中的次序又是怎样的呢？并计算出它们的平均周转时间？
解:本题中，由于作业3需要3台磁带机，因此即使允许移动主存中的作业，得到足够存储空间，
但是由于静态分配的策略，磁带机不足以让作业3满足。因此本题的结果和上题的结果是相同的。 作业序进输入要求计需要主申请磁开始运周转时
剩余 结束
号 井时间 算时间 存容量 带机数 行 间 1 10:00 25分钟 15K 2台 2 10:20 30分钟 60K 1台 3 10:30 10分钟 50K 3台 4 10:35 20分钟 10K 2台 5 10:40 15分钟 30K 2台
先来先服务分析如下：
1 10:00 装入 15K 2台 85，2 10:00 10:25 25 2 10:20 装入 60K 1台 25，1 10:25 10:55 35 10:25 回收 40，3 10:30 未装入 50K 3台
4 10:35 装入 10K 2台 30，1 10:55 11:15 40
10:40 未装入 30K 2台 10:55 回收 90，2
5 10:55 装入 30K 2台 60，0 11:15 11:30 50
11:15 回收 70，2 11:30 回收 100，4
3 11:30 装入 50，1 11:30 11:40 70
平均周转时间为：220/5=44
作业序进输入要求计需要主申请磁开始运周转时
剩余 结束
号 井时间 算时间 存容量 带机数 行 间 1 10:00 25分钟 15K 2台 2 10:20 30分钟 60K 1台 3 10:30 10分钟 50K 3台 4 10:35 20分钟 10K 2台 5 10:40 15分钟 30K 2台
计算时间短分析如下：
1 10:00 装入 15K 2台 85，2 10:00 10:25 25
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操作系统 第四章课后答案
2
10:20 装入 60K 1台 25，1 10:25 回收 40，3 10:30 未装入 50K 3台 4 10:35 装入 10K 2台 30，1
10:40 未装入 30K 2台 10:55 回收 90，2 5 10:55 装入 30K 2台 60，0
11:10 回收 90，2 11:30 回收 100，4 3 11:30 装入 50，1
平均周转时间为：215/5=43
10:25 11:10 10:55 11:30
10:55
11:30
11:10
11:40
35
55
30
70
21、UNIX的进程地址空间分为哪些区段？为什么？
在UNIX系统中进程由三部分组成：进程控制块、正文段和数据段。
22、UNIX中的每个进程有几张页表？为什么？
3张页表
23、UNIX 采用怎样的页面调度算法？
UNIX采用二次机会页面调度算法。他的实现要点如下： 1，把除了内核部分的所有物理页登陆在一张总页面表中。
2，设置一个时钟指针，时钟指针扫描总页面表。当时钟指针到达一个表项时，如果该物理页是空闲的或正在与外设交换信息，则继续扫描下一表项，否则找出占用该进程的进程页表。
3，按物理页号从进程页表中找出对应的表项。若该页的有效位被制成了0，则对该页所在的物理页置上空闲标志。若该页的有效位为1，则把该页置为0.
4，产生缺页中断后，可找一个空闲标志的物理页，将该物理页中的信息调出到磁盘上，然后再装入新页。
5，对有效位被置成0的页，页中的信息任然保留在物理页中，只要这个物理页没有空闲标志，那么就不会被用来装入新页。这样一旦进程又要访问该页时，只要把有效位重新置成1，使该页信息成为2次有效，进程就可立即访问该页信息。显然这样减少了大量的输入/输出传送。
24、答：它的作用是保证有足够的空闲物理页可供使用。一般它都处于睡眠状态。每当有空闲标志的物理页数量低于一个限值时就被唤醒。
页面守护进程的职责：
1，控制上述的二次机会算法中的时钟指针，当时钟指针指向的某物理页成为空闲页时，把空闲的物理页加1.
2，使时钟指针继续扫描，让空闲的物理页不断增加。
3，当空闲页达到一定数量，就使时钟指针停止扫描，页面守护进程进入睡眠状态。
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第五章课后答案
第五章复习题P156
1、什么叫文件？
答：文件是逻辑上具有完整意义的信息集合。
2、文件系统应由哪些部分组成？简述各部分的主要工作？
答：文件系统由以下各部分组成：
（1）目录管理：文件目录是实现按名存取的一种手段，用户要求建立的新文件，目录管理的工作是把与该文件有关的属性登记在目录用户要求读文件时，应从文件目录中查找指定的文件并核对是否有权使用。目录结构应既能方便文件的检索，又能保证文件系统的安全。
（2）文件的组织：文件组织包括文件的物理组织和文件的逻辑组织，而文件系统的这部分工作就是要能够在用户存取文件时把文件的逻辑组织和物理组织进行转换。
（3）文件存储的空间管理：对文件使用存储空间的情况进行登记和管理，保证文件存储在空闲块中，并在文件删除时收回该文件所用的空间。
（4）文件操作：文件操作是文件系统提供给用户使用文件的一组接口，包括建立文件、打开文件、读文件、写文件、关闭文件和删除文件等。
（5）文件的共享、保护和保密：文件共享允许多个用户使用同一个文件，但是要注意共享文件的保护和保密，即防止文件被破坏和被未经授权的用户剽窃。
3、叙述下述术语并说明它们之间的关系：存储介质、卷、块、文件和记录。
答：存储介质是指可用来记录信息的磁带、硬磁盘组、软磁盘片、卡片等。 存储介质的物理单位定义为“卷”。
存储介质上存放的连续信息所组成的区域称为“块”，块是存储设备与主存储器之间进行信息交换的物理单位。
逻辑上具有完整意义的信息集合称为“文件”。
记录是指用户对文件内的信息按逻辑上独立的含义划分的信息单位，每个单位为一个逻辑记录。
4、怎样确定文件的存取方式？
答：文件的存取方式包括顺序存取和随机存取两种，采用哪种存取方式，主要取决于两方面的因素：
（1）怎样使用文件。
文件的性质决定了文件的使用，也就决定了存取方式的选择。对于由顺序字符或其他数据组成的文件，按照顺序存取的方式进行。对于按逻辑记录方式组织的文件，则采用随机存取的方式。
（2）存储介质的特性。 磁带机是适合顺序存取的存储设备。而磁盘机则既可采用顺序方式，也可采用随机方式。
5、为了实现按名存取，文件目录应包含哪些内容?
答：文件目录应包括的内容有：
? 有关文件存取控制信息。例如用户名、文件名、文件类型、文件属性（可读写、只读、只执行等） ? 有关文件结构的信息。例如文件的逻辑结构、物理结构、记录个数和在存储介质上的位置等。 有关文件管理的信息。例如文件建立的日期、修改日期、保留期限等。
6、怎样才能防止不同的用户可能给各自的文件取了相同的名字而造成的混乱？
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第五章课后答案
7、见上面答案。
8、用户A有名为W1，W2和W3的三个私有文件，用户B有名为J1，J2的两个私有文件，这两个用户需要使用共享文件T。文件系统对所有用户提供按名存取功能，为保证存取的正确性，文件系统应设置合理的目录结构，请画出文件系统设计的目录结构。
解：如图所示：
9、有一个可以带4个终端的计算机系统，该系统配置了一个磁盘用来存储终端用户的程序和数据。今有4个上机的学生，他们在各自的终端上键入了自己的程序和数据，并都存储在磁盘上，凑巧他们给各自的程序取的文件名均为WJ，请问
a.系统应该采用怎样的目录结构才能区别这些学生的程序?并画出这个目录结构。
b.简单阐明系统怎样为这4个学生索取他们各自的程序。
答：a.系统可采用二级目录结构或树形目录结构。图略。
b.以二级目录结构存储时，系统首先找到学生的用户名(主文件目录），再在用户名下的的目录中查找WJ为名的程序，这样就可以找到他们各自的程序了。
10、什么是文件的逻辑结构和存储结构？
11、解释顺序文件、链接文件和索引文件。
答：这三种文件均是指物理文件：
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