华东交通大学操作系统习题
1.已知一个求值公式（A2+4B）/（B+2A），若A、B已赋值，试画出该公式求值过程的前
驱图
2. 试用P、V操作表达下列四个进程的同步关系：
3..用P、V操作实现下述问题：桌上有个盘子，可以存放一个水果。父亲总是把苹果放在盘子里，而母亲总是把香蕉放在盘子里；一个儿子专等吃香蕉，一个女儿专等吃苹果。
4.有一阅览室，共有100个座位。读者进入时必须先在一张登记表上登记,读者离开时要消掉登记内容,每次只允许一个读者登记。试用P、V操作描述读者进程的同步结构。
5. 设一计算机系统有输入机一台、打印机两台，现有二道程序同时投入运行，且程序A先开始运行，程序B后运行。程序A的运行轨迹为：计算50ms，打印信息100ms，再计算50ms ,打印信息100ms ,结束。程序B运行的轨迹为：计算50ms，输入数据80ms，再计算100ms，结束。要求：
(1) 用图画出这二道程序并发执行时的工作情况。
(2) 说明在二道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会空闲等待？
6.设有4道作业，它们的提交时间和执行时间如表所示。试计算在单道程序环境下，采用最短作业优先调度算法时的平均周转时间和平均带权周转时间，并列表指出它们的调度顺序
7.在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096字节，第0，1，2页依次放在物理块5，10，11中，现有一逻辑地址为2F6AH, 问相应的物理地址是多少？
8.依次访问下列页面：
1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 2 3 7 6 3 2 1 2 3 6
假定有4个页块，分别应用LRU、FIFO页面替换算法，试计算各自缺页次数缺页率。
9.若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如表所示。已知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011，2148，5012转化为相应的物理地址。
10.有一页式系统，其页表放在内存中。
（1）如果对内存的一次存取需要1.5微秒，问实现一次页面访问的存取时间是多少？（2）如果系统增加了快表，平均命中率为85%，当页表项在快表中时，其查找时间忽略为0，问此时的存取时间为多少？
11.假定磁带记录密度为每英寸800字符，每一逻辑记录为160个字符，块间隙为0.6英寸。现有1500个逻辑记录需要存储，则：
（1）磁带利用率是多少？
（2）若要使磁带空间利用率不少于50%，至少应以多少个逻辑记录为一组？
?每条逻辑记录需要磁带长度160/800=0.2英寸
?利用率：0.2/（0.2+0 .6）=25%
?0.6/0.2=3组
12.当前磁盘读写位于柱面号20，此时有多个磁盘请求下列柱面号顺序送至磁盘驱动器10，22，20，3，40，6，38。寻道时，移动一个柱面需要6ms，按下列三种算法计算所需寻道时间（柱面移动顺序及总寻道时间，忽略到达指定柱面后所需寻道时间）.
1、先来先服务；
2、下一个最临近柱面；
3、电梯算法；
13.例：假定磁盘块的大小为1K，对于540M的硬盘，其文件分配表FAT需要占用多少存储空间？当硬盘容量为1.2G时，FAT需要占用多少空间？
?540M/1K=540K（个）盘块
?512K<540K<1024K故需要20位二进制表示，FAT的每个表目为2.5个字节。
?FAT要占用的存储空间：
? 2.5*540K=1350KB
14.如磁盘的每个磁道分成9个块，现有一文件包含有A，B……，I共9个记录，每个记录的大小与块的大小相等，设磁盘转速为27ms/转，每读出一块后需要2ms的处理时间。若忽略其他辅助时间，试问：
（1）如果顺序存放这些记录并顺序读取，处理该文件要多少时间？
（2）如果要顺序该文件，记录如何存放处理时间最短？
?8*（3*9+3）+（3+2）=245ms
? A F B G C H D I
?8*（3+2+1）+5=53ms
15.操作系统是一种（）。
A.应用软件
B. 系统软件
C.通用软件
D. 工具软件
16.操作系统是一组（）。
A.文件管理程序
B.中断处理程序
C.资源管理程序
D.设备管理程序
17.下列四个操作系统中，是分时系统的为
A.CP/M
B. MS-DOS
B. C. UNIX D. Windows NT
18.在单一处理机上执行程序，多道程序的执行是在（）进行的。
A.同一时刻
B. 同一时间间隔内
C.某一固定时刻
D. 某一固定时间间隔内
19.并发性是指若干事件在（）发生。
A.同一时刻
B. 同一时间间隔内
C.不同时刻
D. 不同时间间隔内
20.在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（）。
A.S>0
B. S=0
B. C. S<0 D. S不等于0
21.在操作系统中，P、V操作是一种（）
A机器指令B系统调用命令
C作业控制命令D低级进程通信原语
23.分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是（）
A就绪B执行C阻塞D撤消
24.一个进程被唤醒意味着（）
A该进程重新占用CPU B它的优先权变为最大
C其PCB移至等待队列队首D进程变为就绪状态
25.当（）时，进程从执行状态转变为就绪状态。
A进程被调度程序选中B时间片到
C等待某一事件D等待的事件发生
26.进程和程序的本质区别是（）。
A.存储在内存和外存
B.顺序和非顺序执行机器指令
C.分时使用和独占使用计算机资源
D.动态和静态特征
27.下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（）。
A. 就绪->运行
B. 运行->就绪
C. 就绪->阻塞
D. 阻塞->就绪
28.对于两个并发进程，设互斥信号量mutex=0，则（）
A表示没有进程进入临界区
B表示有一个进程进入临界区
C表示有进程进入临界区，另一个等待进入
D表示有两个进程进入临界区
29.若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有（）个等待进程
A0 B1 C2 D3
30.临界区是（）
A一个缓冲区B一段共享数据区
C一段程序D一个互斥资源
31.操作系统提供给程序员的接口是（）
A.进程
B.库函数
C.系统调用
D.B和C
32.多个进程的实体能存在于同一内存中，在一段时间内都得到运行。这种性质称作进程的（）。
A．动态性B．并发性
C．调度性D．异步性
33.（）是最基本的一种调度，是系统必须配置的调度。
A．作业调度B．进程调度
C．中级调度D．高级调度
34.系统中各进程之间逻辑上的相互制约关系称为，各进程之间在使用共享资源方面的制约关系称为
35.某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，使系统不会发生死锁的最少资源数是（）
A 8
B 9
C 11
D 12
36.进程调度算法采用时间片轮转法时，时间片过大，就会是轮转法化为（）调度算法。
A短进程优先B优先权C高响应比D先来先服务
37.现有3个同时到达的作业J1，J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1 A、T1+T2+T3 B、（T1+T2+T3）/3 C、（3T1+2T2+T3）/3 D、（T1+2T2+3T3）/3 38.一作业8点到达系统，估计运行时间为1小时。若10点开始执行该作业，其响应比是（） A、2 B、1 C、3 4、0.5 39.在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是() A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区 40.最佳适应算法的空白区是（） A按大小递减顺序连在一起 B按大小递增顺序连在一起 C按地址由小到大D按地址由大到小 41.在以下存储管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是（） A单用户连续分配B固定式分区分配 C可变式分区分配D页式存储管理 42.动态重定位是在作业（）中进行的 A编译过程B装入过程 C链接过程D执行过程 43.引入动态重定位的主要目的是为了（） A提高内存的利用率 B使作业能在内存中移动位置 C将作业装入与其地址空间不一致的内存空间中 D实现对内存的离散分配 44.分页式虚拟存储系统中，页面的大小与可能产生的缺页中断次数（） A成正比B成反比C无关D成固定比例 45.有16页的逻辑空间，每页有2048字节，他们被映射到64块物理存储器中，那么，逻辑地址的有效位为（），物理地址至少是（）位 46.采用分段存储管理的系统中，若地址用24位表示，8位段号，则允许每段的最大长度是（） A224 B216 C28D232 47.在中断处理中，输入输出中断是指（） a.设备出错 b.数据传输结束 A a B b C a和b D都不是 48.在采用SPOOLing技术的系统中，用户打印结构首先被送到（A） A磁盘固定区域 B 内存固定区域 C终端D打印机 49.（A）是直接存取的存储设备 A磁盘B磁带C打印机D键盘显示终端 50.（A）是操作系统中采用的空间换取时间的技术 A 虚拟存储技术B覆盖与交换技术 C SPOOLing技术D通道技术 51.文件系统用（C）组织文件 A堆栈 B 指针C目录D路径 52.常用的文件存取两种方法：顺序存取和（C）存取 A流式 B 串联C随机D指针 53.文件系统是指（D） A文件的集合B文件的目录 C实现文件管理的一组软件 D文件、管理文件的软件及数据结构的总体 54.下列文件中属于逻辑结构的文件是（D） A连续文件B系统文件C库文件D流式文件 55.对一个文件的访问，常由（A）共同限制 A用户访问权限和文件属性 B用户访问权限和用户优先级 C优先级和文件属性D文件属性和口令 56.位示图可用于（B） A文件目录的查找B磁盘空间的管理 C内存空间的共享D实现文件的保护和保密 57.下列文件的物理结构中，（A）不具有读写文件任意一个记录的能力，（B）不利于文件动态增长。 A顺序结构 B 链接结构 C索引结构 D hash结构 58.（B）有效的解决了不同用户“命名冲突”问题。 A约定的方法B多级目录C索引D路径 59.使用位示图（20行，30列）表示空闲盘块状态。如当分配一个盘块号为132时，其在位示图的行列数为（），（）。 MODERN OPERATING SYSTEMS SECOND EDITION PROBLEM SOLUTIONS ANDREW S.TANENBAUM Vrije Universiteit Amsterdam,The Netherlands PRENTICE HALL UPPER SADDLE RIVER,NJ 07458课后答案网 w w w .k h d a w .c o m SOLUTIONS TO CHAPTER 1PROBLEMS 1.An operating system must provide the users with an extended (i.e.,virtual)machine,and it must manage the I/O devices and other system resources. 2.Multiprogramming is the rapid switching of the CPU between multiple processes in memory.It is commonly used to keep the CPU busy while one or more processes are doing I/O. 3.Input spooling is the technique of reading in jobs,for example,from cards,onto the disk,so that when the currently executing processes are ?nished,there will be work waiting for the CPU.Output spooling consists of ?rst copying printable ?les to disk before printing them,rather than printing directly as the output is generated.Input spooling on a personal computer is not very likely,but output spooling is. 4.The prime reason for multiprogramming is to give the CPU something to do while waiting for I/O to complete.If there is no DMA,the CPU is fully occu-pied doing I/O,so there is nothing to be gained (at least in terms of CPU utili-zation)by multiprogramming.No matter how much I/O a program does,the CPU will be 100percent busy.This of course assumes the major delay is the wait while data are copied.A CPU could do other work if the I/O were slow for other reasons (arriving on a serial line,for instance). 5.Second generation computers did not have the necessary hardware to protect the operating system from malicious user programs. 6.It is still alive.For example,Intel makes Pentium I,II,and III,and 4CPUs with a variety of different properties including speed and power consumption.All of these machines are architecturally compatible.They differ only in price and performance,which is the essence of the family idea. 7.A 25×80character monochrome text screen requires a 2000-byte buffer.The 1024×768pixel 24-bit color bitmap requires 2,359,296bytes.In 1980these two options would have cost $10and $11,520,respectively.For current prices,check on how much RAM currently costs,probably less than $1/MB. 8.Choices (a),(c),and (d)should be restricted to kernel mode. 9.Personal computer systems are always interactive,often with only a single user.Mainframe systems nearly always emphasize batch or timesharing with many users.Protection is much more of an issue on mainframe systems,as is ef?cient use of all resources. 10.Every nanosecond one instruction emerges from the pipeline.This means the machine is executing 1billion instructions per second.It does not matter at all how many stages the pipeline has.A 10-stage pipeline with 1nsec per 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m 第三章内存管理习题 1.IBM360有一个设计，为了对2KB大小的块进行加锁，会对每个块分配一个4bit的密钥，这个密钥存在PSW（程序状态字）中，每次内存引用时，CPU都会进行密钥比较。但该设计有诸多缺陷，除了描述中所言，请另外提出至少两条缺点。 A：密钥只有四位，故内存只能同时容纳最多十六个进程；需要用特殊硬件进行比较，同时保证操作迅速。 2.在图3-3中基址和界限寄存器含有相同的值16384，这是巧合，还是它们总是相等？如果这只是巧合，为什么在这个例子里它们是相等的？ A：巧合。基地址寄存器的值是进程在内存上加载的地址；界限寄存器指示存储区的长度。 3.交换系统通过紧缩来消除空闲区。假设有很多空闲区和数据段随机分布，并且读或写32位长的字需要10ns的时间，紧缩128MB大概需要多长时间？为了简单起见，假设空闲区中含有字0，内存中最高地址处含有有效数据。 A：32bit=4Byte===>每字节10/4=2.5ns 128MB=1282^20=2^27Byte 对每个字节既要读又要写，22.5*2^27=671ms 4.在一个交换系统中，按内存地址排列的空闲区大小是10MB，4MB，20MB，18MB，7MB，9MB，12MB，和15MB。对于连续的段请求： (a) 12MB (b) 10MB (c) 9MB 使用首次适配算法，将找出哪个空闲区？使用最佳适配、最差适配、下次适配算法呢？ A：首次适配算法：20MB，10MB，18MB；最佳适配算法：12MB，10MB，9MB；最差适配算法：20MB；18MB；15MB；下次适配算法：20MB；18MB；9MB； 5.物理地址和虚拟地址有什么区别？ A：实际内存使用物理地址。这些是存储器芯片在总线上反应的数字。虚拟地址是指一个进程的地址空间的逻辑地址。因此，具有32位字的机器可以生成高达4GB的虚拟地址，而不管机器的内存是否多于或少于4GB。 6.对下面的每个十进制虚拟地址，分別使用4KB页面和8KB页面计算虚拟页号和偏移量：20000，32768，60000。 A：转换为二进制分别为：0100111000100000 虚拟地址应该是16位1000000000000000 1110101001100000 4KB页面偏移量范围0～4027，需要12位来存储偏移量，剩下4位作为页号；同理8KB页面需要13位来存储偏移量，剩下3位作为页号；所以，4KB | 8KB 页号| 偏移量| 页号| 偏移量20000 | 0100 111000100000 | 010 0111000100000 32768 | 1000 000000000000 | 100 0000000000000 60000 | 1110 101001100000 | 111 0101001100000 7. 使用图3-9的页表，给出下面每个虚拟地址对应的物理地址： 第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间 华东交通大学计算机组成原理期末试题 一、填空题（每空2分，共20分） 1．中央处理器CPU和主存储器合称主机1。 2．每条指令都是由2操作码和地址码两部分组成。 3．在补码一位乘法中，如果判断位YnYn＋1＝10，则下一步（但不是最后一步）的操作是将部分积加上___3_【－x】补_，再向_ 右4__移一位。 4．控制器的实现方法有三种，它们是以逻辑代数为基础的_硬布线逻辑_5___和PLA 设计，以及采用存储逻辑实现的__微程序控制_6__设计。 9．当前正在执行的指令保存在CPU的_指令__P168_7____寄存器中；运算结果进位标志C保存在CPU的__通用（状态条件??__8___寄存器中。 15．字节多路通道是一种简单的共享通道，它是建立在_时间分割_9_的基础上，轮流为多台低速和中速外设服务。选择通道数据的传送是以_字节_10_方式进行，因此传送速率高。 二、选择题（单项选择，每题2分，共20分） 1．两个不为0的五位二进制的定点小数，经补码加法运算后结果为1．00000，若此结果不表示溢出，则下列推论中正确的是（C） A．两个都为正定点小数，和为1．00000 B．两个数符号相反，被加数比加数大1．00000 C．两个都为负定点小数，和为1．00000 D．两个数符号相反，被加数比加数小1．00000 2．算术右移指令执行的操作是（A）。 A．符号位填0，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位； B．符号位不变，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位； C．进位标志位移至符号位，顺次右移1位，最低位移至进位标志位； D．符号位填1，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位； 3．用原码一位除法进行两定点数相除，在执行运算之前首先要进行的操作是（a）A．判商是否溢出B．判商是否为负数 C．判商是否为0 D．判商是否为正数 5．存储器进行两次连续、独立的操作（读或写）所需的时间间隔，通常称为（B）A．存储器的读写时间B．存储器的存取速度 C．存储器的平均无故障时间D．存储周期时间 6．指令系统采用不同寻址方式的目的是（B）。 A．实现存贮程序和程序控制； B．缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性； C．可直接访问外存； D．提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度； 7．间接访内指令STA @A（以主存A单元中的内容作为地址，将累加器的内容存入该主存单元）的指令周期包含CPU周期至少有（b） 第四章文件系统习题 Q1: 给出文件/etc/passwd的五种不同的路径名。（提示：考虑目录项”.”和”…”。） A: /etc/passwd /./etc/passwd /././etc/passwd /./././etc/passwd /etc/…/etc/passwd /etc/…/etc/…/etc/passwd /etc/…/etc/…/etc/…/etc/passwd /etc/…/etc/…/etc/…/etc/…/etc/passwd Q2：在Windows中，当用户双击资源管理器中列出的一个文件时，就会运行一个程序，并以这个文件作为参数。操作系统要知道运行的是哪个程序，请给出两种不同的方法。 A:Windows使用文件扩展名。每种文件扩展名对应一种文件类型和某些能处理这种类型的程序。另一种方式时记住哪个程序创建了该文件，并运行那个程序。Macintosh以这种方式工作。 Q3：在早期的UNIX系统中，可执行文件（a.out）以一个非常特別的魔数开始，这个数不是随机选择的。这些文件都有文件头，后面是正文段和数据段。为什么要为可执行文件挑选一个非常特别的魔数，而其他类型文件的第一个字反而有一个或多或少是随机选择的魔数？ A：这些系统直接把程序载入内存，并且从word0（魔数）开始执行。为了避免将header作为代码执行，魔数是一条branch指令，其目标地址正好在header之上。按这种方法，就可能把二进制文件直接读取到新的进程地址空间，并且从0 开始运行。 Q4: 在UNIX中open系统调用绝对需要吗？如果没有会产生什么结果？ A: open调用的目的是：把文件属性和磁盘地址表装入内存，便与后续调用的快速访问。 首先，如果没有open系统调用，每次读取文件都需要指定要打开的文件的名称。系统将必须获取其i节点，虽然可以缓存它，但面临一个问题是何时将i节点写回磁盘。可以在超时后写回磁盘，虽然这有点笨拙，但它可能起作用。 Q5:在支持顺序文件的系统中总有一个文件回绕操作，支持随机存取 1、嵌入式系统的特点：嵌入式系统通常是形式多样、面向特定应用的软硬件综合体；嵌入式系统得到多种类型的处理器和处理器体系结构的支持；嵌入式系统通常极其关注成本；嵌入式系统有实时性和可靠性的要求；嵌入式系统使用的操作系统是适应多种处理器、可剪裁、轻量型、实时可靠、可固化的嵌入式操作系统；嵌入式系统开发需要专门工具和特殊方法。 2、嵌入式系统的分类：（1）按嵌入式处理器的位数来分类：4、8、16、32、64位嵌入式系统；（2）按应用来分类：信息家电类、移动终端类、通信类、汽车电子类、工业控制类；（3）按速度分类：强实时系统, 其系统响应时间在毫秒或微秒级。一般实时系统, 其系统响应时间在几秒的数量级上,其实时性的要求比强实时系统要差一些。弱实时系统, 其系统响应时间约为数十秒或更长。这种系统的响应时间可能随系统负载的轻重而变化；（4）按确定性来分类：硬实时：系统对系统响应时间有严格的要求，如果系统响应时间不能满足，就要引起系统崩溃或致命的错误。软实时：系统对系统响应时间有要求，但是如果系统响应时间不能满足，不会导致系统出现致命的错误或崩溃；（5）按嵌入式系统软件复杂程度来分类：循环轮询系统、有限状态机系统、前后台系统、单处理器多任务系统、多处理器多任务系统。 3、嵌入式系统的应用领域：（1）嵌入式系统广泛地应用于消费电子、通信、汽车、国防、航空航天、工业控制、仪表、办公自动化等领域；（2）消费电子领域；（3）通信领域；（4）工控、汽车电子、仿真、医疗仪器等；（5）国防、航空航天领域。 4、嵌入式系统的发展趋势：（1）以信息家电、移动终端、汽车电子、网络设备等为代表的互联网时代的嵌入式系统，不仅为嵌入式市场展现了美好前景，注入了新的生命，同时也对嵌入式系统技术，提出新的挑战；（2）形成行业的标准：行业性嵌入式软硬件平台；（3）面向应用领域的、高度集成的、以32位嵌入式微处理器为核心的SOC将成为应用主流；（4）嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持；（5）嵌入式系统联网成为必然趋势，驱动了大量新的应用。 5、互联的价值：（1）嵌入式设备的互联性可提高对各种服务、内容和信息的访问能力；（2）为动态修改嵌入式软件提供了可能；（3）增强了系统和设备的可管理性。 6、嵌入式硬件系统的基本组成：嵌入式系统的硬件是以嵌入式微处理器为核心，主要由嵌入式微处理器、总线、存储器、输入/输出接口和设备组成。 7、嵌入式微处理器的特点及主流类型：体积小、重量轻、成本低、可靠性高、功耗低、工 作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面增强据不完全统计，目前全世界嵌入式微处理器的品种总量已经超过千种，有几十种嵌入式微处理器体系，主流的体系有ARM、MIPS、PowerPC、SH、 X86等。 8、总线、存储器、I/O接口和设备：（1）总线：嵌入式系统的总线一般集成在嵌入式微 处理器中；从微处理器的角度来看，总线可分为片外总线(如：PCI、ISA等)和片内总线（如：AMBA、 AVALON、OCP、WISHBONE等）；选择总线和选择嵌入式微处理器密切相关，总线的种类随不同的微处理器的结构而不同。（2）存储器：嵌入式系统的存储器包括主存和外存；大多数嵌入式系统的代码和数据都存储在处理器可直接访问的存储空间即主存中。系统上电后在主存中的代码直接运行。主存储器的特点是速度快，一般采用ROM、EPROM、Nor Flash、SRAM、DRAM等存储器件。目前有些嵌入式系统除了主存外，还有外存。外存是处理器不能直接访问的存储器，用来存放各种信息，相对主存而言具有价格低、容量大的特点。在嵌入式系统中一般不采用硬盘而采用电子盘做外存，电子盘的主要种类有NandFlash、 SD （Secure Digital）卡、CompactFlash、SmartMedia、Memory Stick、MultiMediaCard、、 DOC（Disk On Chip）等。（3）输入/输出接口和设备：嵌入式系统的大多数输入/输出接口和部分设备已经集成在嵌入式微处理器中。 输入/输出接口主要有中断控制器、DMA、串行和并行接口等，设备主要有定时器（Timers）、计数器（counters）、看门狗（watchdog timers）、RTC、UARTs、PWM（Pulse width modulator）、AD/DA、显示器、键盘和网络等。 9、嵌入式软件系统的分类：（1）系统软件：控制、管理计算机系统的资源；（2）支撑软件：辅助软件开发的工具；（3）应用软件：面向应用领域。从运行平台分类：运行在开发平台上的软件、运行在嵌入式系统上的软件。、 10嵌入式实时操作系统的特点：源代码、可移植、可固化、可裁减、可抢占性、支持多任务、可确定性、任务栈、系统服务、中断管理、稳定性和可靠性。 ?任务的定义及其主要特性: 任务是一个具有独立功能的无限循环的程序段的一次运行活动，是实时内核调度的单位，具有以下特性：1动态性：任务状态是不断变化的。一般分为就绪态、运行态和等待态。在多任务系统中，任务的状态将随着系统的需要不断进行变化。2并行性：系统中同时存在多个任务，这些任务在宏观上是同时运行的。3异步独立性：每个任务各自按相互独立的不可预知的速度运行，走走停停。 课程设计(论文)任务书 软件学院学院软件测试专业 05—测试 1 班 一、课程设计(论文)题目哲学家问题的模拟实现 二、课程设计(论文)工作自 2008 年 1月 7日起至 2008 年 1月 11 日止。 三、课程设计(论文) 地点: 信息机房 5号楼 四、课程设计(论文)内容要求： 1．本课程设计的目的 通过课程设计，使学生理论联系实际，在程序设计实践中进一步了解操作系统的原理和算法的实现，了解设计系统时应考虑的因素。 了解C应用程序编写。 培养学生分析、解决问题的能力，提高学生的论文写作能力。 2．课程设计的任务及要求 1）基本要求： （1）熟悉C语言的运用，掌握和理解操作系统中的原理和算法； （2）结合操作系统的基本原理，进行程序设计； （3）对操作系统的设计和实现有进一步认识和理解。 2）课程设计论文编写要求 （1）理论设计部分以课程设计论文的形式提交，格式必须按照课程设计 论文标准格式进行书写和装订。 （2）课程设计报告（论文）包括目录、设计目的和要求、正文（相 关原理分析、程序设计、流程图、程序实现和程序调试等内容）、设计小结、 参考文献、附录等。 3）课程设计评分标准： （1）考勤与学习态度：20分 （2）理论理解与课程设计报告论文：30分； （3）动手操作与程序设计：30分； （4）设计论文答辩：20分。 4）参考文献： （1）汤子瀛. 计算机操作系统[M]. 西安电子科技大学出版社. 5）课程设计进度安排 1．准备阶段（2学时）：选择设计题目、了解设计目的要求、查阅相关资料2．程序模块设计分析阶段（2学时）：程序总体设计、详细设计 3．代码编写调试阶段（6学时）：程序模块代码编写、调试、测试 4．撰写课程设计论文阶段（2学时）：总结课程设计任务和设计内容，撰 写课程设计论文 学生签名： 2008 年 1 月 11 日 《操作系统教程》习题答案 习题1 1．单项选择题 （1）大中小型计算机是以为中心的计算机系统。 A、CPU B、存储器 C、系统总线 D、通道 （2）以下关于操作系统的说法正确的是。 A、批处理系统是实现人机交互的系统 B、批处理系统具有批处理功能，但不具有交互能力 C、分时系统是实现自动控制，无须人为干预的系统 D、分时系统即具有分时交互能力，又具有批处理能力 （3）操作系统的职能是管理软硬件资源、合理地组织计算机工作流程和。 A、为用户提供良好的工作环境和接口 B、对用户的命令作出快速响应 C、作为服务机构向其它站点提供优质服务 D、防止有人以非法手段进入系统 （4）设计实时操作系统时，首先应考虑系统的。 A、可靠性和灵活性 B、实时性和可靠性 C、优良性和分配性 D、灵活性和分配性 （5）多道程序设计是指。 A、在分布式系统中同一时刻运行多个程序 B、在一台处理器上并行运行多个程序 C、在实时系统中并发运行多个程序 D、在一台处理器上并发运行多个程序 （6）以下关于并发性和并行性的说法正确的是。 A、并发性是指两个及多个事件在同一时刻发生 B、并发性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生 C、并行性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生 D、并发性是指进程，并行性是指程序 （1）B （2）B （3）A （4）B （5）D （6）B 2．填空题 （1）微机是以总线为纽带构成的计算机系统。 （2）在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控制的作业称为前台作业，把由批处理系统控制的作业称为后台作业。 （3）在分时系统中，若时间片长度一定，则用户数越多，系统响应时间越慢。 （4）分布式操作系统能使系统中若干台计算机协同完成一个共同的任务，分解问题成为子计算并使之在系统中各台计算机上并行执行，以充分利用各计算机的优势。 （5）用户通过网络操作系统可以网络通信、资源共享，从而大大扩展了计算机的应用范围。 3．简答题 （1）什么是操作系统？现代操作系统的基本特征是什么？并发性 （2）什么是批处理系统，衡量批处理系统好坏的主要指标是什么？及时性 （3）试述分时系统的原理及其特性。时间片原则交互性同时性独立性及时性 习题一操作系统概论 一．选择题 1. 计算机的操作系统是一种（）. A. 应用软件 B.系统软件 C.工其软件D字表处理软件 2. 批处理系统的主要缺点是（）. A. CPU 的利用率不高 B .失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 3．计算机操作系统的功能是（）. A. 把源程序代码转换为标准代码 B .实现计算机用户之间的相互交流 C. 完成计算机硬件与软件之间的转换 D. 控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 4. 在分时系统中，时间片一定时，（），响应时间越长. A.内存越多 B.用户数越多 C.内存越少D用户数越少 5．操作系统的（）管理部分负责对进程进行调度. A?主存储器 B.控制器 C.运算器D处理机 6. 从用户的观点看，操作系统是（）. A. 用户与计算机之间的接口 B. 控制和管理计算机资源的软件 C. 合理地组织计算机工作流程的软件 D. 由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 7. 操作系统的功能是进行处理机管理、（）管理、设备管理及信息管理. A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 8. 操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU 和外部设备的（）. A.利用率 B.效率 C.稳定性 D.兼容性 9. 操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的（）和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件. A. CPU的利用率不高 B.资源利用率 C.不具备并行性 D.以上都不是 10. 所谓（）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源. A.多重处理 B.多道程序设计 C.实时处理D?并行执行 11．（）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同 时交互地使用计算机. A. 网络 B. 分布式 C.分时 D.实时 12.分时操作系统通常采用（）策略为用户服务. A. 可靠性和灵活性 B.时间片轮转 C .时间片加权分配 D. 短作业优先 13.系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（）. A.直接通过键盘交互方式使用 B.只能通过用户程序间接使用 实验四远程进程socket通信参考答案 （一）实验目的 系统v的IPC通信机制只支持同一台计算机内的进程间通信。BSD UNIX，系统V和Solaris等操作系统所提供的Socked（插座，套接字）是最重要的进程通信工具，可支持广域网上异种机器之间的通信，包括各类UNIX系统和使用最为广泛的个人计算机。通过本实验能使学生进一步理解套接字通信的基本原理和机制，通过编制一个实用的异机socket通信程序，深入掌握套接字编程的方法和细节。 （二）实验题目 分别编一个客机程序和服务器程序，首先建立客户程序与服务器之间正确的socket 连结，然后利用send和recv函数，客户程序将一个较长的文本文件（如几k字节）中的数据发送给服务器。要求服务器全部正确地接收到所有的数据（一个也不能少），并将其存入一个文件。 （三）源代码 服务器端： #include 仓储与配送模拟实验报告 学院：经济管理学院 班级: 12工商2班 姓名：沈伟冰 学号：20120410100218 指导老师:周湘峰老师 2015年6月 仓储与配送模拟实验报告 一、实验目的 通过仓储与配送模拟实验系统，了解仓储的概念及功能、仓储的任务、仓储在物流管理中的地位，以及仓库的功能和分类、仓库结构与布局、仓库设备仓库的入库、在库管理、出库、配送配载作业等方面的知识，掌握配送的概念和作用、配送中心的功能、配送中心的基本作业、分拣作业的流程和出货作业配送路线设计。熟练掌握3D.仓储配送模拟实训软件的操作；具备专业的物流管理能力，有效的组织各项物流活动并制定物流工作计划；具备管理和操作各种现代先进物流技术与分析具体问题的基本能力；熟悉软件的业务流程与相关单证的制作；能计算仓储成本。 二、实验原理 仓储的基本功能包括了物品的进出、库存、分拣、包装、配送及其信息处理等六个方面，其中，物品的出入库与在库管理可以说是仓储的最基本的活动，也是传统仓储的基本功能，只不过管理手段与管理水平得到了提升；物品的分拣与包装，过去也是有的，只不过现在更普遍、更深入、更精细，甚至已经与物品的出入库及在库管理相结合、共同构成现代仓储的基本功能；之所以仓储物流将“配送”作为仓储活动、作为仓储的基本功能之一，是因为配送不是一般意义上的运输，而是仓储的自然延伸，是仓库发展为配送中心的内存要求，如果没有配送，仓储也就仍然是孤立的仓库；至于信息处理，已经是现代经济活动的普遍现象，当然也应是仓储活动的内容之一，离开了信息处理，也就不成其为现代仓储了。为了能够达到上述结果，产生了仓储管理系统，该系统对于现场的作业状态非常敏感，他可以根据现场情况变化而实时调整作业计划，使整个作业计划安排能够达到最佳。在计划自动生成的时候，所考虑的因素主要有品项特性(是否对存储和搬运有特殊要求)，储位分布以及储位分配情况，仓储作业面积，操作人员数以及操作人员的训练程度，作业允许的时间以及客户给定的服务时间以及仓储设备的运行状况等等。另外，仓储管理系统将人们在实际仓储作业中的优秀经验整合到系统作业管理中，使系统能够充分整合现有的仓储资源而达到作业效率的最 操作系统教程第5版课后答案 费祥林、骆斌编著 第一章操作系统概论 习题一 一、思考题 1.简述现代计算机系统的组成及层次结构。 答：现代计算机系统由硬件和软件两个部分组成。是硬件和软件相互交织形成的集合体，构成一个解决计算问题的工具。硬件层提供基本可计算的资源，包括处理器、寄存器、内存、外存及I/O设备。软件层由包括系统软件、支撑软件和应用软件。其中系统软件是最靠近硬件的。 2、计算机系统的资源可分成哪几类？试举例说明。 答：包括两大类，硬件资源和信息资源。硬件资源分为处理器、I/O设备、存储器等；信息资源分为程序和数据等。 3.什么是操作系统？操作系统在计算机系统中的主要作用是什么？ 答：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 操作系统在计算机系统中主要起4个方面的作用。 （1）服务用户观点——操作系统提供用户接口和公共服务程序 （2）进程交互观点——操作系统是进程执行的控制者和协调者 （3）系统实现观点——操作系统作为扩展机或虚拟机 （4）资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者 4.操作系统如何实现计算与操作过程的自动化？ 答：大致可以把操作系统分为以下几类：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。其中批处理操作系统能按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行，实现计算机操作的自动化。又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行，多个作业可自动、顺序地被装入运行。批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器，中央处理器轮流地执行各个作业，各个作业可以同时使用各自所需的外围设备，这样可以充分利用计算机系统的资源，缩短作业时间，提高系统的吞吐率 5．操作系统要为用户提供哪些基本的和共性的服务？ 答：（1）创建程序和执行程序；（2）数据I/O和信息存取；（3）通信服务；（4）差错检测和处理。为了保证高效率、高质量的工作，使得多个应用程序能够有效的共享系统资源，提高系统效率，操作系统还具备一些其他的功能：资源分配，统计，保护等。 6.试述操作系统所提供的各种用户接口。 答：操作系统通过程序接口和操作接口将其服务和功能提供给用户。程序接口由一组系统调用组成，在应用程序中使用“系统调用”可获得操作系统的低层服务，访问或使用系统管理的各种软硬件资源，是操作系统对外提供服务和功能的手段；操作接口由一组命令和（或）作业控制语言组成，是操作系统为用户提 学习方法 第一章操作系统引论 一、单项选择题 1．操作系统是一种__________。 A．通用软件 B．系统软件 C．应用软件 D．软件包 2，操作系统的__________管理部分负责对进程进行调度。 A．主存储器 B．控制器 C．运算器D．处理机 3．操作系统是对__________进行管理的软件。 A．软件B．硬件 C，计算机资源 D．应用程序 4．从用户的观点看，操作系统是__________。 A．用户与计算机之间的接口 B．控制和管理计算机资源的软件 C．合理地组织计算机工作流程的软件 D．由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 5，操作系统的功能是进行处理机管理、_______管理、设备管理及文件管理。 A．进程 B．存储器 C．硬件 D．软件 6，操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的_______。 A．利用率 B．可靠性 C．稳定性 D．兼容性 7．操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的_______和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。 A. 速度B．利用率 C. 灵活性 D．兼容性 8．操作系统的基本类型主要有_______。 A．批处理系统、分时系统及多任务系统 B．实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统 C．单用户系统、多用户系统及批处理系统 D．实时系统、分时系统和多用户系统 9．所谓_______是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。 A. 多重处理 B．多道程序设计 C. 实时处理 D．并行执行 10. _______操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。 A．网络 D．分布式 C．分时 D．实时 11．如果分时操作系统的时间片一定，那么_______，则响应时间越长。 A．用户数越少B．用户数越多 C．内存越少 D. 内存越多 12，分时操作系统通常采用_______策略为用户服务。 A．可靠性和灵活性 B．时间片轮转 C．时间片加权分配 D，短作业优先 13. _______操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统。 A．单用户 B，分布式 C．批处理 D．监督 14．在_______操作系统控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。 A．实时B．分时 C. 分布式 D．单用户 15．设计实时操作系统时，首先应考虑系统的_______。 A. 可靠性和灵活性B．实时性和可靠性 C. 灵活性和可靠性D．优良性和分配性 16．若把操作系统看作计算机系统资源的管理者，下列的_______不属于操作系统所管理的资源。 A. 程序 B．内存 C. CPU D．中断 二、填空题 1．操作系统的基本功能包括__①__管理、__②__管理、__③__管理、__④__管理。除此之外还为用户使用操作系统提供了用户接口。 2．如果一个操作系统兼有批处理、分时处理和实时处理操作系统三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为_________。 3．在分时和批处理系统结合的操作系统中引入了“前台”和“后台”作业的概念，其目的是_________。 4．分时操作系统的主要特征有三个，即__①__、__②__和__③__。 5．实时操作系统与分时操作系统的主要区别是_________。 现代操作系统第二章进程与线程习题 1. 图2-2中给出了三个进程状态，在理论上，三个状态可以有六种转换，每个状态两个。但是，图中只给出了四种转换。有没有可能发生其他两种转换中的一个或两个 A:从阻塞到运行的转换是可以想象的。假设某个进程在I/O上阻塞，而且I/O结束，如果此时CPU空闲，该进程就可以从阻塞态直接转到运行态。而另外一种转换（从阻塞态到就绪态）是不可能的。一个就绪进程是不可能做任何会产生阻塞的I/O或者别的什么事情。只有运行的进程才能被阻塞。 2.假设要设计一种先进的计算机体系结构，它使用硬件而不是中断来完成进程切换。CPU需要哪些信息请描述用硬件完成进程切换的工作过程。 A:应该有一个寄存器包含当前进程表项的指针。当I/O结束时，CPU将把当前的机器状态存入到当前进程表项中。然后，将转到中断设备的中断向量，读取另一个过程表项的指针（服务例程），然后，就可以启动这个进程了。 3.当代计算机中，为什么中断处理程序至少有一部分是用汇编语言编写的 A：通常，高级语言不允许访问CPU硬件，而这种访问是必需的。例如，中断处理程序可能需要禁用和启用某个特定设备的中断服务，或者处理进程堆栈区的数据。另外，中断服务例程需要尽快地执行。（补充）主要是出于效率方面的考量。中断处理程序需要在尽量短的时间内完成所需的必要处理，尽量减少对线程/程序流造成的影响，因此大部分情况下用汇编直接编写，跳过了通用编译过程中冗余的适配部分。 4.中断或系统调用把控制转给操作系统时，为什么通常会用到与被中断进程的栈分离的内核栈 A：内核使用单独的堆栈有若干的原因。其中两个原因如下：首先，不希望操作系统崩溃，由于某些用户程序不允许足够的堆栈空间。第二，如果内核将数据保留在用户空间，然后从系统调用返回，那么恶意的用户可能使用这些数据找出某些关于其它进程的信息。 5.一个计算机系统的内存有足够的空间容纳5个程序。这些程序有一半的时间处于等待I/O的空闲状态。请问CPU时间浪费的比例是多少 A：^5 =% 2013-2014清理性考试卷参考答案 第 2 页 共 7 页 华东交通大学2013—2014学年第二学期考试卷 试卷编号： （清理性考试）卷 操作系统 课程 课程类别：必 开卷(范围)（ 限带教材 ）： 考试日期： 考生注意事项：1、本试卷共 6 页，总分 100 分，考试时间 120 分钟。 2、考试结束后，考生不得将试卷、 答题纸和草稿纸带出考场。 一、填空题(每空1分，共20分) 1． 设计现代OS 的主要目标是:提高资源利用率和方便用户。 2． 进程最基本的特征是并发性和动态性，它由 进程控制块 （PCB ） 、 程序段 和 数据段 组成，其中进程控制块（PCB ） 是进程存在的唯一标志。 3． 产生死锁的必要条件是资源互斥使用、资源请求和保持条件、不剥夺条件、 环路等待条件。 4． 在段页式系统中（无快表），为获得一条指令或数据，都需要三次访问内存。第一次从内存中取得页表起始地址，第二次从内存中取得块号，第三次从内存中取得指令或数据。 5． 对打印机的I/O 控制方式通常采用中断驱动方式，对磁盘的I/O 控制方式通 常采用DMA 控制方式。 承诺：我将严格遵守考场纪律，知道考试违纪、作弊的严重性，还知道请他人代考或代他人考者将被开除学籍和因作弊受到记过及以上处分将不授予学士学位，愿承担由此引起的一切后果。 专业 班级 学号 学生签名： 6．设备驱动程序是控制设备动作的核心模块，如设备的打开、关闭、读、写等，用来控制设备上数据的传输。 7．文件的逻辑结构有记录式和字符流式两种方式。 二、单项选择题(每题1分，共20分) 1. 操作系统是一种（B）。 A. 应用软件 B. 系统软件 C. 通用软件 D. 工具软件 2.现代操作系统的基本特征是（C）、资源共享和操作的异步性。 A.多道程序设计 B. 中断处理 C.程序的并发执行 D. 实现分时与实时处理 3. 引入多道程序的目的在于（A）。 A.充分利用CPU，减少CPU等待时间 B.提高实时响应速度 C.有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量 D.充分利用存储器 4. 实时操作系统追求的目标是（C）。 A. 高吞吐率 B. 充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 5. 一个进程被唤醒意味着（B）。 A. 该进程重新占有了CPU B. 进程状 态变为就绪 C. 它的优先权变为最大 D. 其PCB 移至就绪队列的队首 6. 进程从运行状态变为阻塞状态的通常原因是（A）。 A.输入或输出事件发生 B.时间片到 C.输入或输出事件完成 D.某个进程被唤醒 7. 为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（C）。 A.先来先服务法 B. 优先级法 C.短作业优先法 D. 时间片轮转法 8. 信号量S的初值为8，在S上执行了10次P操作，8次V操作后，S的值为（C）。 A．10 B．8 C．6 D．4 9. 操作系统中，对信号量S的P操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条 件是（C）。 A. S>0 B. S=0 C. S<0 D. S 0 第 3 页共 7 页现代操作系统(第三版)答案
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Operating Systems Design and Implementation 主讲：周杲 Zhou Gao
Email:gzhou@https://www.360docs.net/doc/714387381.html,
操作系统: 设计与实现
详细阅读和理解操作系统基本原理 (教材 和讲义) 针对MINIX操作系统研究具体的实现代 码，建立完整的操作系统概念 完成课后作业和上机编程
1
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主要参考书(Reference books)
汤子瀛, 哲凤屏, 汤小丹 “计算机操作系 统”(修订版), 西安电子科技大学出版社 William Stallings, 魏迎梅等译, “计算机－ 内核与设计原理”, 电子工业出版社 Andrew S. Tanenbaum, Operating Systems-Design and implementation(Second Edition), Prentice Hall & Tsinghua Univ. Press
3
第一章：引言
主要内容：
什么是操作系统 操作系统发展历史 现代操作系统特征 操作系统基本概念 用户接口 操作系统结构 操作系统的引导过程
4
§1.1 什么是操作系统
1. 现代计算机系统的组成
浏览器 编译器 计算机系统 银行系统 航空订票系统 编辑器 操作系统 机器语言 微程序 物理设备 硬件 ( 裸机 ) 命令解释器 系统程序 应用程序 软件
2. 什么是操作系统
用户 应用软件 其它系统软件 操作系统 硬件系统
操作系统作为虚拟机 (Virtual Machine) 操作系统作为资源管理器
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