总的磁道移动数为：1+25+2+30+9+36+7+1+6=117
4、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时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法来避免死锁。请回答下列问题：
（1）T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。 （2）若进程P4请求资源（2，0，1），能否实现资源分配？为什么？ （3）在（2）的基础上，若进程P1请求资源（0，2，0），能否实现资源分配？为什么？
T0时刻系统状态 进程 P1 P2 P3 P4 P5 最大资源需求量 A 5 5 4 4 4 B 5 3 0 2 2 C 9 6 11 5 4 已分配资源量 A 2 4 4 2 3 B 1 0 0 0 1 C 2 2 5 4 4 系统剩余资源数量 A 2 B 3 C 3
（1）T0时刻为安全状态。其中的一个安全序列为（P4，P5，P3，P2，P1） （其他可能的安全序列有：（P4，P5，X，X，X），（P4，P2，X，X，X），（P4，P3，X，X，X），（P5，X，X，X，X））
（2）可以为P4分配资源，因为分配后的状态还是安全的，其安全序列的分析如下表：
P4 P5 P1 P2 P3 WORK 2，3，3 0，3，2 4，3，7 7，4，11 9，5，13 13，5，15 NEED 0，2，0 1，1，0 3，4，7 1，3，4 0，0，6 ALLOCATION 4，0，5 3，1，4 2，1，2 4，0，2 4，0，5 新WORK 0，3，2 4，3，7 7，4，11 9，5，13 13，5，15 17，5，20 FINISH True True True True True 分配给P4：（2，0，1） （3）进程P1再请求资源（0，2，0），则不能为之分配资源。因为分配资源后，不存在安
全序列，其分析如下表： P4 P5 P1 P2 P3 WORK 0，3，2 NEED 0，2，0 1，1，0 3，2，7 1，3，4 0，0，6 ALLOCATION 新WORK 0，1，2 FINISH False False False False False 分配给P1：（0，2，0） 此时，WORK不能满足任何一个进程的请求使之运行结束，即进入了不安全状态。 5 、在一个请求分页系统中,假如一个作业的页面走向为：1，2，3，6，4，7，3，2，1，4，7，5，6，5，2，1。当分配给该作业的物理块数为4时,分别采用最佳置换算法、LRU和FIFO页面置换算法,计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。 答：最佳置换算法的情况如下表 页面走向 1 物理页0 1 2 1 3 1 6 1 4 1 7 1 3 2 1 4 1 7 5 1 6 1 5 2 1 物理页1 物理页2 物理页3 缺页否 Y 2 Y 2 3 Y 2 3 6 Y 2 3 4 Y 2 3 7 Y 2 4 7 Y 2 5 7 Y 2 5 6 Y 缺页次数为9，缺页率为9/16 LRU算法的情况如下表： 页面走向 1 物理页0 物理页1 物理页2 物理页3 缺页否 1 Y 2 1 2 Y 3 1 2 3 Y 6 1 2 3 6 Y 4 4 2 3 6 Y 7 4 7 3 6 Y 3 2 4 7 3 2 Y 1 1 7 3 2 Y 4 1 4 3 2 Y 7 1 4 7 2 Y 5 1 4 7 5 Y 6 6 4 7 5 Y 5 2 6 2 7 5 Y 1 6 2 1 5 Y 缺页次数为14，缺页率为14/16
FIFO算法的情况如下表： 页面走向 1 物理页0 物理页1 物理页2 物理页3 缺页否 1 Y 2 1 2 Y 3 1 2 3 Y 6 1 2 3 6 Y 4 4 2 3 6 Y 7 4 7 3 6 Y 3 2 4 7 2 6 Y 1 4 7 2 1 Y 4 7 5 5 7 2 1 Y 6 5 6 2 1 Y 5 2 1 缺页次数为10，缺页率为10/16
在一个请求分页系统中,假如一个作业的页面走向为：4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5。
当分配给该作业的物理块数M为4时,分别采用最佳置换算法、LRU和FIFO页面置换算法,计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。 答：最佳置换算法的情况如下表： 页面走向 物理页0 物理页1 物理页2 物理页3 缺页否 4 4 Y 3 4 3 Y 2 4 3 2 Y 1 4 3 2 1 Y 4 3 5 4 3 2 5 Y 4 3 2 1 1 3 2 5 Y 5 缺页次数为6，缺页率为6/12
LRU置换算法的情况如下表： 页面走向 物理页0 物理页1 物理页2 物理页3 缺页否 4 4 Y 3 4 3 Y 2 4 3 2 Y 1 4 3 2 1 Y 4 3 5 4 3 5 1 Y 4 3 2 4 3 5 2 Y 1 4 3 1 2 Y 5 5 3 1 2 Y 缺页次数为8，缺页率为8/12
FIFO算法的情况如下表： 页面走向 物理页0 物理页1 物理页2 物理页3 缺页否 4 4 Y 3 4 3 Y 2 4 3 2 Y 1 4 3 2 1 Y 4 3 5 5 3 2 1 Y 4 5 4 2 1 Y 3 5 4 3 1 Y 2 5 4 3 2 Y 1 1 4 3 2 Y 5 1 5 3 2 Y 缺页次数为10，缺页率为10/12 6 简述死锁产生的必要条件 答：（1）互斥条件：进程对所分配到的资源进行排他性使用。 （2分） （2）请求和保持条件：进程在保持资源的同时，又去申请新的资源。（3分） （3）不剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺。（3分） （4）循环等待条件：存在资源-进程的循环链。（2分） 7 简述死锁的防止与死锁的避免的区别。 死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生。(3分)
而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁。(3分) 8 Spooling系统由几部分组成？Spooling系统有哪些特点？
答：Spooling系统由输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程和输出进程共3部分组成。 （4分） Spooling系统的优点有：
（1）提高了I/O速度。I/O操作时针对输入井和输出井，避免了操作低速I/O设备的速度不匹配。 （2分）
（2）将独占设备改造为共享设备。Spooling系统没有为任何进程实际分配设备，只是在输入井或输出井中为进程分配一个存储区和建立一张I/O请求表。（2分）
（3）实现了虚拟设备功能。宏观上有多个进程在同时使用一台独占设备，但对于每一个进程而言，他们认为自己独占了一个设备。 9 ．试比较进程调度与作业调度的不同点。
（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机。（3分） （或）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。 （2）作业调度是选符合条件的(收容态)作业装入内存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机。（3分）
10简述操作系统中的调度有哪些类型？
1高级调度，又称作业调度或长程调度，用于决定把后备队列中的哪些作业调入内
存；（2分）
2低级调度，又称进程调度或短程调度，用来决定就绪队列中哪个进程应先获得
处理机；（2分）
3中级调度，又称中程调度，它按一定的算法将外存中已具备运行条件的进程换
入内存，而将内存中处于阻塞状态的某些进程换出至外存。（2分） 11．银行家算法中的安全状态是一个什么样的状态？
在系统中的若干并发进程，如果存在一个进程的顺序序列，按照这个顺序去执行，每个进程都能获得自己所需的资源而执行，那么当前进程所处于的状态就是安全状态。
12若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为20，44，40，4，80，12，76，假设每移动一个磁道需要3毫秒时间，移动臂当前位于41号磁道，请按最短寻道时间优先算法计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间。要求写出过程,也就是写出使移动臂移动的移动次序和移动的磁道数。
答：按最短寻道时间优先算法调度移动臂移动，移动臂移动的情况如下表： 当前位于41号磁道 被访问的下一磁道号 移动距离 总移动距离 40 1 44 4 20 24 12 8 4 8 76 72 80 4 121（1分） 则完成全部访问总共花费的寻找时间为121*3ms=363ms。（2分）
设系统中有四种类型的资源（A，B，C，D）和五个进程（P1，P2，P3，P4，P5），
A资源的数量6，B资源的数量为3，C资源的数量为4，D资源的数量为2。在T0时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法来避免死锁。请回答下列问题： （1）T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。 （2）若进程P2请求资源（0，0，1，0），能否实现资源分配？为什么？ （3）在（2）的基础上，若进程P5请求资源（0，0，1，0），能否实现资源分配？为什么？
T0时刻系统状态 进程 P1 P2 P3 P4 P5 最大资源需求量 A 4 0 4 1 2 B 1 2 2 1 1 C 1 1 1 1 1 D 1 2 0 1 0 A 3 0 1 1 0 已分配资源量 B 0 1 1 1 0 C 1 0 1 0 0 D 1 0 0 1 0 系统剩余资源数量 A 1 B 0 C 2 D 0 进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？- 可抢占式会引起系统的开销更大。
可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大。 2操作系统在发展过程中经历过哪些形式？
无OS（人工操作方式、脱机输入\\输出方式）、单道批处理、多道批处理、分时系统、实时系统、网络及分布式系统
进程的三种状态“就绪”、“执行”、“阻塞”之间的转换关系中，从哪个状态到哪个状态的转换会引起进程调度？
1)“执行”转换成“阻塞”，由于此时没有运行的进程，要选择一个来运行，这是一定会引起调度的；
2)“阻塞”转换成“就绪”，由于新转换成“就绪”状态的进程的优先级可能比正在执行的进程的优先级高，所以可能会引起进程调度。
一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业?
1)优先接纳终端作业，仅当终端作业数小于系统可以允许同时工作的作业数时，可以调度批处理作业。
2)允许终端作业和批处理作业混合同时执行。
3)把终端作业的就绪进程排成一个就绪队列，把批处理作业的就绪进程排入另外的就绪队列中。
4)有终端作业进程就绪时，优先让其按“时间片轮转”法先运行。没有终端作业时再按确定算法选批处理作业就绪进程运行。
若干个等待访问磁盘者依次要访问的柱面为20，44，40，4，80，12，76，假设每移动一个柱面需要3毫秒时间，移动臂当前位于40号柱面，请按下列算法分别计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间。 （1）先来先服务算法； （2）最短寻找时间优先算法。
(1)先来先服务算法:3毫秒×292=876毫秒 使移动臂的移动次序和移动的柱面数:
40 → 20 → 44 → 40 → 4 → 80 → 12 → 76 （20） （24） (4） （36） （76） （68） （64）
共移动292柱面
(2)最短寻找时间优先算法: 3毫秒×120=360毫秒 使移动臂的移动次序和移动的柱面数: 40 → 44 → 20 → 12 → 4 → 76 → 80 （4） （24） （8） （8） （72） （4）
共移动120柱面
在一个多道程序系统中，采用先来先服务算法管理作业。今有如下所示的作业序列，请列出各个作业开始执行时间、完成时间和周转时间，并填写在下表的适当位置。（注：忽略系统开销，时间为秒。） 作业 P1 P2 P3 P4 到达时间 2 4 5 7 需执行时间 5 5 4 8 开始时间 2 7 12 16 完成时间 7 12 16 24 周转时间 5 8 11 17 1、考虑下面的页访问串：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3。假定物理块数为3，若应用下面的页面替换算法，分别会出现多少次缺页？ （1）LRU替换法算法 （2）FIFO替换算法 （3）Optimal替换算法 答：LRU算法的情况如下表： 页面走向 物理页0 物理页1 物理页2 1 1 2 1 2 3 1 2 3 4 4 2 3 2 1 4 2 1 5 5 2 1 6 5 6 1 2 5 6 2 1 1 6 2 2 3 1 3 2 7 7 3 2 6 7 3 6 3