例题：1、旋转型设备上信息的优化分布能够减少为若干I/O服务的总时间。设磁鼓分为8个区，每区存放一条记录，磁鼓旋转一周用时20ms，读取每条记录后经4ms处理，再继续处理下一条记录。当前磁鼓位置未知的情况下：
（1）顺序存放记录1、记录2、…、记录8时，试计算读出并处理8条记录的总时间；
（2）给出优化分布8条记录的一种方案，使得总处理时间缩短，计算出这个方案所花费的总时间。
0044
1622
1000
2750
1354
36
0332
0984
0014
066
（1）系统此时处于安全状态吗？
（2）若此时进程 发出request1（1,2,2,2），系统能分配资源给它吗？为什么？
解：
进程
ABCD
ABCD
ABCD
ABCD
0044
0032
0012
(1622)
1654
2750
1000
1750
第五章设备管理
一、填空题
缓冲技术分为单缓冲、双缓冲和多缓冲。
二、简答题
1.引入缓冲技术的目的？
答：为了解决CPU与设备之间速度不匹配的矛盾；
协调逻辑记录大小与物理记录大小不一致的问题；
提高CPU和I/O设备的并行性，减少I/O操作对CPU的中断次数，放宽对CPU中断响应的要求。
2.什么是设备独立性,其好处是什么?
（3）进程 发出请求向量request2(1,0,1)，系统能把资源分配给它，因为 =（1,0,1）+(5,1,1)=(6,1,2),可形成安全队列。
29.系统有A、B、C、E共4种资源，在某时刻进程 、 、 、 和 对资源的占有和需求情况如下表所示，试解答下列问题。
进程
ABCD
ABCD
ABCD
0032
1.8
Job3
8:40
30
8:40
9:10
30
1
Job4
8:50
10
8:50
9:20
30
3
平均周转时间T=（150+90+30+30）/4=75min
带权平均周转时间W=(2.5+1.8+1+3)/4=2.075
17、如果在限制为两道的多道程序系统中，有4个作业进入系统，其进入系统时间、估计运行时间列于下表中。系统采用SJF作业调度算法，采用SRTF进程调度算法，请填充下表。
优先数
Job1
8:00
60
1
Job2
8:30
50
2
Job3
8:40
30
4
Job4
8:50
10
3
解：
从上面的作业流程可知
作业名
进入后备队列的时间
执行时间/min
开始执行时间
结束执行时间
周转时间/min
带权周转时间
Job1
8:00
60
8:00
10:30
150
2.5
Job2
8:30
50
8:30
10:00
90
4.文件的逻辑结构：流式文件和记录式文件，物理结构：顺序、连接、直接、索引文件。
二、计算
如果一个索引节点为128B，磁盘块指针长4B，状态信息占用68B，而每块大小为8KB。试问索引节点中有多大空间留给磁盘块指针？使用直接、一次间接、二次间接和三次间接指针分别可表示多大的文件？
解：索引节点容量=状态信息块占用的容量+磁盘指针块占用的容量
3.操作系统的主要特性：并发性、共享性、异步性。
4.分时操作系统的特点：同时性、独立性、及时性、交互性。
5.操作系统接口分为：程序接口和作业接口。
6.当前主流的两种操作系统为：Windows OS和Linux OS。
第二章处理器管理
周转时间=完成时间－提交时间
带权周转时间=周转时间÷运行时间（或执行时间）
（2）给出优化分布8条记录的一种方案，使得总处理时间缩短，计算出这个方案所花费的总时间。
解：读一个区所用时间为16/8=2ms
（1）读取并处理记录1的时间t1=2+5=7ms
读取并处理记录2的时间t2=1+2×5+2+5=18ms
总处理时间 =t1+7×t2=7+7×18=133ms
（2）读取并处理记录1的时间t1=2+5=7ms
3.死锁：如果一个进程集合中的每个进程都在等待只能由此集合中的其他进程才能引发的事件，而无限期陷入僵持的局面称为死锁。
4.死锁产生的条件：互斥条件、占有和等待条件、不剥夺条件、循环等待条件。
二、分析操作
采用pv信号量操作来实现以下两种算法
1）消费者—生产者问题
2）读者—写者问题
三、计算题（银行家算法）
FCFS即先来先服务算法
SJF即最短作业优先算法
SRTF即最短剩余时间优先算法
8、在道数不受限制的多道程序系统中，作业进入系统的后备队列时立即进行作业调度。现有4个作业进入系统，有关信息列举如下，作业调度和进程调度均采用高优先级算法（规定数值越大则优先级越高）。
作业名
进入后备队列的时间
执行时间/min
后续读取并处理需t2=8×4+10×3=62ms
总处理时间 =t1+t2=7+62=69ms
第二类计算题：移动臂调度算法（磁盘寻道算法）
1.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：为了完成上述要求，下列算法存取臂所移动的总量是多少？并计算存取臂移动的顺序。
（1）“先来先服务”算法FCFS
（2）最短查找时间优先算法SSTF
（3）扫描算法SCAN
（4）电梯调度算法
第六章文件管理
一、知识点
1.文件名由文件名称和扩展名两部分组成，前者用于识别文件，后者用于区分文件类型，中间用“.”分割开来。
2.文件是由文件名字标志的一组信息集合。
3.文件名是字母或数字组成的字母数字串。
作业
进入系统时间
估计运行时间/min
开始运行时间
结束运行时间
周转时间/min
Job1
10:00
30
10:00
11:05
65
Job2
10:05
20
10:05
10:25
20
Job3
10:10
5
10:25
10:30
20
Job4
10:20
10
10:30
10:40
20
平均周转时间T=(65+20+20+20)/4=31.25min
按中断事件的来源和实现手段划分：硬中断、软中断。
3.进程是指可并发执行的程序在某个数据集合上的一次计算活动，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。
4.程序与进程区别：“程序”自身只是计算任务的指令和数据的描述，是静态概念无法刻画程序的并发特性，系统需要寻找一个能描述程序动态执行过程的概念，这就是进程。
第一章操作系统概论
一、知识点
1.操作系统是：管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务，并合理组织计算机工作流程和为用户方便而有效地使用计算机提供良好运行坏境的最基本的系统软件。
2.操作系统的功能：OS作为用户接口和服务提供者、OS作为扩展机或虚拟机、OS作为资源管理者和控制者、OS作为程序执行的控制者和协调者。
即：索引节点中磁盘指针块的大小为
文件块的数量为
由于一次间接、二次间接、三次间接共占用3个指针块，那么剩余即直接指针块
块
直接指针表示文件大小为：
一次间接指针表示文件大小为：
二次间接指针表示文件大小为：
三次间接指针表示文件大小为：
注：如有错误请自行改正！！！
28.设当前的系统状态下，此时Aavilable=(1,1,2)。
进程
Claim
Allocation
3 2 2
1 0 0
6 1 3
5 1 1
3 1 4
2 1 1
4 2 2
0 0 2
（1）计算机各个进程还需要的资源数Cki-Aki。
（2）系统是否处于安全状态，为什么？
（3）进程 发出请求向量request2(1,0,1)，系统能把资源分配给它么？
5.进程三态模型及其状态转换：
第三章同步、通信与死锁
一、知识点
1.并发进程中与共享变量有关的程序段叫“临界区”，共享变量代表的资源叫“临界资源”。
2.临界区的调度原则：空闲让进，忙则等待，有限等待，让权等待。（老管版）
临界区的调度原则：互斥使用，有空让进；忙则等待，有限等待；择一而入，算法可行。（课本）
按照图5.4（b）所示方式对信息优化分布：当读出记录A并处理结束后，恰巧旋转至记录B的位置，立即就可读出记录B并处理。按照这一方案，处理10条记录的总时间为10ms（旋转到记录A的平均时间）+10×[2ms（读记录）+4ms（处理记录）]=70ms，所花费的时间是原方案的1/3。如果有众多记录需要处理，所56
3
0984
0332
0652
1986
066
0014
0656
1
(1)系统此时处于安全状态,安全序列为 、 、 、 、 ；
（2）若此时进程 发出request1（1,2,2,2），系统不能分配资源给它，由于 =(1,0,0,0)+（1,2,2,2）=(2,2,2,2)无法形成安全队列。
解：读一个区所用时间为20/8=2.5ms