自考《网络操作系统》（2010版）课后题目全部答案(2)

程序A:

VAR C：ARRAY[1..150,1..100] OF integer; i,j : integer;

FOR i:= 1 to 150 DO FOR j:= 1 to 100 DO

C[i,j] :=0 ;

程序 B:

VAR C:ARRAY [1..150,1..100] OF integer; i,j :integer;

FOR j:= 1 to 100 DO FOR i: = 1 to 150 DO C[I,j] : = 0;

设变量i,j 放在程序页中，初始时，程序及变量i,j 已在内存，其余两页为空。矩阵C按行序存放。 1） 试问当程序A和程序B执行完后，分别缺页多少次？ 2） 最后留在内存的各是矩阵C的哪一部分？

18、什么是异常现象（或者Belady现象）？请找出一个异常现象的例子。

答：当用FIFO法进行页面置换，分配给进程的物理页面数增加时，缺页次数反而增加，这一现象称为异常现象。具体的例子如：123412512345，当页面数为三时，缺页9次，当页面数为四时，缺页10次。

19、虚拟页式存储管理中，页面置换算法所花的时间属于系统开销，这种说法对吗？

答：这种说法正确。对一个页面的调度非常频繁的现象称为抖动，这将严重影响虚拟存储系统的性能，进而影响整个系统的性能，所以页面置换算法的优劣很重要，其所花的时间属于系统开销。

20、缺页中断的处理过程是软硬件配合完成的，请叙述缺页中断处理过程？

答：若在页表中发现所要访问的页面不在内存，则产生缺页中断，其处理过程如下：1、根据逻辑地址查页表的驻留位，判断该页是否在内存；2、该页标志为0，形成缺页中断。保留现场。3、操作系统处理缺页中断，寻找一个空闲页面。4、若有空闲页，则把磁盘上读出的信息装入该页面中。5、修改页表及内存分配表，表示该页已经在内存。6、如果内存中无空闲页，则按某种算法选择一个已在内存的页面，把它暂时调出内存。若该页被修改过，则要把信息重写到磁盘上。当一页被暂时调出内存后，重复4、5步。7、恢复现场，重新执行被中断的指令。

21、何谓系统的“抖动”现象？为什么会出现这一现象？当系统发生“抖动”时，应该采取什么措施来加以克服？

答：对一个页面的调度非常频繁的现象称为抖动，发生这一现象的原因是主要是置换算法不当，以及内存空间不足，解决的办法是优化页面置换算法，增加系统内存。

22、什么是文件和文件系统？文件系统的功能是什么？

答：文件可以被解释为一组带标识的、在逻辑上有完整意义的信息项的序列，程序和数据都可以是文件。所谓文件系统，是操作系统中统一管理信息资源的一种软件，它管理文件的存储、检索、更新，提供安全可靠的共享和保护手段，并且方便用户使用。从用户的角度看，文件系统负责为用户建立文件、读写文件、修改文件、复制文件和撤销文件，还负责对文件的存取控制。

23、什么是文件的逻辑结构？有哪几种典型的文件逻辑结构？什么是文件的物理结构？有哪几种典型的物理结构？这些结构各自有哪些特点？

答：文件的逻辑结构就是用户所看到的文件的组织形式，有三川典型的文件逻辑结构：无结构的字符流式

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文件、定长记录文件和不定长记录文件构成的记录树。文件的物理结构就是文件在实际的存储空间存储时的结构，常用的文件物理结构有顺序结构、链接结构和索引结构。

24、怎样确定文件的存储方式？请总结文件的存储方式、文件物理结构和存储设备类型之间的联系。 答：文件的存取方式就是文件的逻辑结构和物理结构之间的映射或变换机制，常用的存取方法有顺序存取和随机存取两种方式。至于选择哪一种文件的存取方式，即取决于用户使用文件的方式，也与文件所使用的存储介质有关。存取方式、物理结构和设备类型之间的联系如下图： 存储介质 磁带 磁盘 物理结构 连续结构 连续 链接 索引 存取方式 顺序 顺序 顺序 顺序 随机 随机

25、设备管理的目标和功能是什么？

答：设备管理的目标是：选择和分配输入输出设备以便进行数据传输操作；控制输入输出设备和CPU或内存之间交换数据；为用户提供一个友好的透明窗口；提高设备和设备之间、CPU和设备之间以及进程和进程之间的并行操作，以使操作系统获得最佳效率。

设备管理的功能是提供和进程管理系统的接口；进行设备分配；实现设备和设备、设备和CPU等之间的并行操作；进行缓冲区管理。

26、什么是设备的静态分配方式？什么是设备的动态分配方式？各有什么特点？P79

答：设备分配的总原则是充分发挥设备的使用效率，尽可能地让设备忙碌但又要避免死锁。设备分配方法有静态和动态两种。静态分配方式是在用户作业开始执行之前，由系统一次分配该作业所要求的全部设备、控制器。这种方式不会出现死锁，但设备使用效率较低。动态分配在进程执行过程中根据执行需要进行，这种方式有利于提高设备的利用率，但如果方法不当可能造成死锁。

27、请说明SPOOLing技术的基本思想，回答SPOOLing系统由哪些部分组成？简述它们的功能，并回答SPOOLing系统中输入井和输出井的作用是？

答：SPOOLING技术是多道程序设计系统中处理独占I/O设备的一种方法，它可以提高设备利用率并缩短单个程序的响应时间，又称为虚设备技术。SPOOLING系统主要包括输入程序模块（将作业预先输入到后援存储器中，预输入）、输出程序模块（作业执行时不必直接启动外部设备输出数据，只需将这些数据写入输出井）、作业调度程序三个部分。输入井指预先输入的后援存储器，如磁盘等。输出井指是专门用于存放将要输出信息的磁盘等。

28、什么是移臂调度？什么是旋转调度？各有哪些主要的调度算法？

答：移臂调度是根据访问者指定的柱面位置来决定执行次序的调度，其目的是尽可能减少操作中的寻道时间，常用的算法有先来先服务算法、最短寻找时间优先算法、电梯调度算法和单向扫描算法。旋转调度是根据延迟时间来决定执行次序的调度。

29、假设一个活动头磁盘有200道，编号从0~199。当前刺头正在54道上服务，并且刚刚完成了39道的请求。现有如下访盘请求序列（磁道号）：

86、147、91、173、95、148、101、26、169、80、129、22 试给出采用下列算法后磁头移动顺序和移动总量（总磁道数）。 1） 最短寻道时间优先磁盘调度算法。

2） 扫描法磁盘调度算法（假设沿磁头移动方向不再有访问请求时，磁头沿相反方向移动）。 1）最短寻道时间优先磁盘调度算法的磁头移动顺序和移动总量？

26 22 80 86 91 95 101 129 147 148 169 173

2）扫描法磁盘调度算法（假设磁头移动方向不再有请求，磁头沿相反方向移动）？

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扫描法总是从0号柱面开始向里道扫描（0在最外面）

22 26 80 86 91 95 101 129 147 148 169 173

二、名次解释

1、用户接口、命令接口、系统调用 2、进程

3、可再入程序

4、进程状态、进程控制块、进程队列、进程控制

5、进程同步、进程互斥、临界区、信号量及P，V操作 6、线程，死锁 7、调度时机

8、处理机利用率，吞吐量、响应时间、处理机调度

9、先进先出调度算法、时间片轮转、优先调度算法、多级队列反馈法 10、存储体系、存储共享、存储保护 11、地址转换、地址重定位、地址映射 12、虚拟存储器

13、页式存储、请求分页、缺页中断 14、抖动（颠簸），页面置换

15、先进先出置换算法，最近最少使用置换算法，理想页面置换算法 16、Belady 异常现象

17、文件、文件目录、文件系统

18、文件的逻辑结构、文件的物理结构 19、文件的存取方式，文件的操作 20、文件的保护、文件的共享 21、输入输出设备分类 22、字符设备，块设备 23、独占设备、共享设备 24、虚拟设备 25、缓冲技术

26、SPOOLing技术（假脱机技术） 27、磁盘调度，移臂调度

28、先来先服务磁盘调度算法、最短寻找时间优先磁盘调度算法，电梯调度算法 29、旋转调度

第三章：网络操作系统的通信 一、选择题

1、计算机网络作为一个信息处理系统，其构成的基本模式是（B） A.对象模式 B.对等模式和客户机/服务器模式 C.对称多处理模式 D.进程模式

2、网络上任一结点主机所拥有的资源都作为网络公用资源，可被其他结点主机上的网络用户共享，这种模式称为（D）

A．客户机/服务器模式 B.主从模式 C.对象模式 D.对等模式 3、消息缓冲通信中的临界资源是（D）

A.消息缓冲队列 B.接收区 C.发送区 D.消息缓冲区 4、消息发送原语中一般要包含要发送消息的内存指针和（C）

A.发送者 B.接收者 C.接收消息的内存指针 D.投递员

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5、信箱可以由操作系统创建，还可以由（C）创建

A.邮件服务器 B.邮件管理器 C.用户 D.客户机 6、客户机/服务器间通信时，首先要获取（D）

A.协议簇 B.网络端口号 C.信箱号 D.IP地址 7、网络端口号用于识别接收者（B）

A.客户机 B.进程 C.用户 D.信箱 8、最常用的网络通信基础协议是（ABC）

A.TCP/IP B.IPX/SPX C.NetBEUI D.HTTP 9、（C）协议不具备路由和跨网段操作功能

A.TCP/IP B.IPX/SPX C.NetBEUI D.HTTP 二、填空题

1、在操作系统中，通信分为 低级通信 和 高级通信 。 2、 高级 通信不仅适用于本机，还适用于网络。

3、低级通信一般包括 信号 、 信号量 等，高级通信有 消息队列 、 共享内存 、 套接字 和 邮箱通信 网络上主要使用高级通信技术。

4、采用对等工作模式的网络，各结点主机都处于平等地位，没有 主从 之分。 5、对于同步通信原语而言，进行调用send原语将消息发出后便处于 阻塞 状态。 6、网络通信软件的任务是根据通信协议来控制和管理 线程 的通信。

7、实现在一个操作下将一个消息发送给多个接收者的通信机制称之为 多播 的机制。

8、消息缓冲通信时，当 发送者 要发信息时，执行 send 系统调用命令，产生 自愿性中断 进入操作系统核心。操作系统为发送者分配一个 空缓冲区 ，并将所发送的消息内容从发送者空间 复制到 该缓冲区中，然后将缓冲区连接到 接收者 的 消息队列 末尾。

9、消息缓冲通信时，当 接收者 执行到 receive 系统调用命令时，也产生 自愿性中断 ，进入操作系统核心；操作系统将 消息内容 从 消息缓冲区 复制到 接收者 空间中，然后收回 空闲缓冲区 。 10、信箱是一种数据结构，逻辑上可分为两部分： 信箱头 和信箱体。

11、信箱在创建时必须建立信箱头，其中包含 信箱名称 、 信箱大小 、创建者的进程名等。 12、进程不能向 满 的信箱发邮件，接收者不能从 空 信箱收邮件。

13、网络通信协议是对计算机之间 通信 的信息 格式 ，能被收/发双方接受的传送信息内容的一组定义。 14、常用的网络协议分为 基础型 协议和 应用型 协议。

15、原语的设计上，通信原语分为 同步原语和异步原语 、 缓冲原语和非缓冲原语 和 可靠原语和非可靠原语 。

16、对于同步通信原语而言、进程调用send原语将消息发出后便于 阻塞 状态。 17、为了将信息安全可靠地传送到对方，一般采用 可靠 原语。在客户机/服务器模型上可以采用 确认 的方法。在具体应答时一般用 请求确认 或 超时重传 来完成。

18、实现流媒体传输有实时流媒体和顺序流媒体。流媒体播放方式主要有单播、多播和点播与广播。 三、应用题

1、在某小河上沿南北方向架设了一个独木桥，桥上只能承载一个人，无论是由南向北过桥还是由北向南过桥，均必须一个一个一次地过桥。请用信号量和P、V操作设计一个南北双方人们过桥的程序。 2、请编写一个火车票订票代理访问票额数据库的程序，要保证票额不能超售或一票二售。

3、某学校的托福考试考试考点已经报满，但是尚有部分晚到的学生希望能候补。请编写一个等候空闲名额的程序，要保证公平，先到先得。

4、请写出消息传递机制的发送原语和接收原语中有哪几个关键参数，并写出发送者和接收者的算法代码。 5、写出服务器向客户机用户发出收费通知的算法程序。

6、某景点与浏览车停车场相距较远，游客可以在停车场免费搭乘环保交通车到达景区，浏览完毕再返回停车场。已知景区内交通车总量为M，游客总数为N,约定： 1）每辆交通车限乘一位游客。

2）如果有空闲的交通车，应当允许想游览的游客乘坐。

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3)无空闲交通车时，游客只能排队等待。

4）若没有想游览的游客，空闲的交通车就原地等待。

试利用P、V操作实现游客进程与交通车进程的同步操作。

7、在某大学训练营地只有一间浴室，他们制定了一个简单的规则来使用这间浴室：当浴室没人时，第一个洗澡的人可以随意进入，若进入的是男生，那么将门口的写有“男”字的木牌翻过来，后来的人看到木牌后，若他是男生便可以直接进入，若是女生，则只能在门口等候；若第一个来的是女生，就将写有“女”字的木牌翻过来，依次类推。当最后一个洗澡的人离开浴室时，若是男生就将“男”字木牌扣回去，若是女生就扣“女”字木牌。请设计一个程序，能够让男生和女生协调地使用该浴室。

对于上述问题，当现在浴室内有男生，而男生又源源不断进入，可能造成女生长期等候，这显得很不公平，那么请修改程序，当有女生来到并在门口等候时，后来的男生就不能越过女生进去，而是在女生后面排队。反之亦然。

8、对于如下四个进程，为满足同步关系，特设置同步信号量S1,S2,S3和s4，初值均为0。a,b,c和x,y,z均为共享存储区， Proc1

{ a:= 1, b: = 2; V(s1); P(s4);

C=a+b+c+x+y+z;}

Proc2 {P(s1); Z=a+b; V(s2);}

Proc3

{x: = 8; y:=7; P(s2); Z=z+x+y; V(s3); }

Proc4 {P(s3); C=a+y; X=5; V(s4); }

请问：上述四个进程运行结束后，a,b,c,x,y,z的值各是多少？

9、某大学的学生选课系统规定，学生在每学期预选的课程不能超过15门，总计学分数不能超过35分。张同学选了15门课以后，觉得有更好的课程需要选，很希望加选，但是，系统的限制使得她不能在增加课程了，必须先退掉一门课，再去选新课。当她考虑再三将课程ci退掉后，再去选课程Cj时发现课程Cj已经满额，而张同学想选回原来的课程Ci时发现也已经没有空额了。选课系统为了解决这个问题，特地使用了一个专有函数exchange_course(user,ci,cj)来交换新课和旧课，可将课程ci换成cj。

下面给出了一种实现方法，请问是否正确？若正确请说明原因，若不正确请修改。要有注释说明。 Exchange_course(user,ci,cj)

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