操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)題(2)及答案

1、一 名詞解釋搶占式進程調(diào)度 進程狀態(tài) 系統(tǒng)調(diào)用 中斷響應(yīng) 線程聯(lián)想存儲器 死鎖 通道 地址重定位 高速緩存 可再入程序抖動 索引文件 作業(yè)控制塊 目錄項 設(shè)備驅(qū)動程序 虛存 邏輯空間 物理空間二 填空題1現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個最基本的特征是（ ），（），（）和（ ）2操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個（ ），它管理和控制計算機系統(tǒng)中的（ ）3允許多個用戶以交互方式使用計算機的操作系統(tǒng)稱為（ ），允許多個用戶將多個作業(yè)提交給計算機集中處理的操作系統(tǒng)稱為（ ），計算機系統(tǒng)能及時處理過程控制數(shù)據(jù)并做出響應(yīng)的操作系統(tǒng)稱為（ ）。4用戶與操作系統(tǒng)之間的接口主要分為（）和（）兩類。5進程控制塊的初始化工作包括（），

2、（）和（ ）。6在操作系統(tǒng)中引入線程概念的主要目的是（ ）。7程序并發(fā)執(zhí)行與順序執(zhí)行時相比產(chǎn)生了一些新特性，分別是：（ ），（ ）和（ ）。8進程是一個程序?qū)δ硞€數(shù)據(jù)集的（ ）。9如果系統(tǒng)有N個進程，則在等待隊列中進程的個數(shù)最多可為（ ）個。10在操作系統(tǒng)中，不可中斷執(zhí)行的操作稱為（ ）。11如果信號量的當(dāng)前值為-4，則表示（ ）。12在有M個進程的系統(tǒng)中出現(xiàn)死鎖時，死鎖進程的個數(shù)K應(yīng)該滿足的條件是（ ）。13不讓死鎖發(fā)生的策略可以分為靜態(tài)和動態(tài)的兩種，死鎖避免屬于（ ）。14若使當(dāng)前運行進程總是優(yōu)先級最高的，應(yīng)選擇（ ）進程調(diào)度算法。15在進程中，訪問（ ）的代碼稱為臨界區(qū)。為保證進程（ ）

3、使用臨界區(qū)，應(yīng)在進程的臨界區(qū)前設(shè)置（ ），在臨界區(qū)后設(shè)置（ ）。16在采用請求分頁式存儲管理的系統(tǒng)中，地址變換可能會因為（ ），（ ），和（ ） 等原因而產(chǎn)生中斷。17在可變分區(qū)存儲管理中，分區(qū)的保護通常采用（ ） 和 （ ）兩種方式。18在分區(qū)分配算法中，首次適應(yīng)算法傾向于優(yōu)先利用內(nèi)存中（ ）部分的空閑分區(qū)，從而保留了（ ）部分的大空閑區(qū)。19不讓死鎖發(fā)生的策略可以分為靜態(tài)和動態(tài)的兩種，死鎖避免屬于（ ）。20若使當(dāng)前運行進程總是優(yōu)先級最高的，應(yīng)選擇（ ）進程調(diào)度算法。21緩沖區(qū)由（ ）和（ ）組成？ 22進行設(shè)備分配時所需的數(shù)據(jù)表格主要由（ ），（ ），（ ）和（ ）等。23設(shè)備管理中引入

4、緩沖機制的主要原因由（ ），（ ）和（ ）24使用位示圖（行，列）表示空閑盤塊狀態(tài)。當(dāng)分配一個盤塊號為號時，其在位示圖中的行，列數(shù)為（），（）。當(dāng)釋放一個盤塊號為時，其所在位示圖中的行，列數(shù)位（），（）。（注：行為，列為，首盤塊號為）。25主存儲器與外圍設(shè)備之間的信息傳送操作稱為（）。26P操作可以使進程由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)椋?）狀態(tài)。27在設(shè)備管理中，為實現(xiàn)設(shè)備無關(guān)性，必須在設(shè)備命名時引入（）和（）。28如果時間片無窮大，則時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法就變成（）。29采用資源預(yù)分配法可以預(yù)防死鎖，這是因為該方法可以（ ）。30請求分段式虛擬存儲系統(tǒng)必須至少具有三種硬件支持： 即（ ）、（ ）和（ ）。31.

5、（ ）存儲管理方案可解決小內(nèi)存運行大作業(yè)。三 選擇題1 在多進程的系統(tǒng)中，為了保證公共變量的完整性，各進程應(yīng)互斥進入臨界區(qū)，所謂臨界區(qū)是指（ ）：A 一個緩沖區(qū) B。一段數(shù)據(jù)區(qū) C。同步機制 D。一段程序2 一個進程是（ ）：A由協(xié)處理機執(zhí)行的一個程序 B。一個獨立的程序 + 數(shù)據(jù)集CPCB結(jié)構(gòu)與程序和數(shù)據(jù)的組合 D。一個獨立的程序3 在操作系統(tǒng)中，死鎖出現(xiàn)是指（ ）A計算機系統(tǒng)發(fā)生重大故障 B。資源數(shù)目遠遠少于進程數(shù)C若干進程因競爭資源而無限等待其他進程釋放已占有的資源D進程同時申請的資源數(shù)超過資源總數(shù)4 若系統(tǒng)有三個并發(fā)進程，都需要同類資源4個，試問該系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖的最少資源數(shù)是( )A

6、 9 B。 10 C。11 D。125 操作系統(tǒng)中，當(dāng)（ ）。進程從執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)。A） 進程被進程調(diào)度程序選中， B）時間片完C） 等待某一事件 D）等待的時間發(fā)生6 最佳適應(yīng)算法的空白區(qū)是( )。A）按大小遞減順序連在一起。 B）按大小遞增順序連在一起C）按地址由小到大排列 D）按地址由大到小排列7 把作業(yè)地址空間中使用的邏輯地址變成內(nèi)存中物理地址稱為( )。A）加載 B）重定位 C）物理化 D）邏輯化8 虛存的基礎(chǔ)是( )，其基本含義是( )A)局部性理論 B)代碼的順序執(zhí)行 C)程序執(zhí)行時對內(nèi)存訪問不均勻D)變量的連續(xù)訪問 E)指令局部性 9 具有虛擬存儲功能的管理方法包括（

7、） A）可變分區(qū)存儲管理 B）頁式存儲管理 C）段式存儲管理 D）段頁式存儲管理10 存儲管理方案中，（ ）可采用覆蓋技術(shù)。 A） 單一連續(xù)區(qū)存儲管理 B）可變分區(qū)存儲管理 C）段式存儲管理 D）段頁式存儲管理11 在請求頁式存儲管理的頁表中，其狀態(tài)位作A使用,修改為作B使用,訪問位作C使用,外存地址做D使用,A是（ ）,B是（ ）,C是（ ）,D是（ ） A）頁面分配 B）置換算法 C）程序訪問 D）換出頁面 E）頁面調(diào)入12 文件系統(tǒng)的主要目的是( ) A）實現(xiàn)對文件的按名存取 B）實現(xiàn)虛擬存儲C）提高外存的讀寫速度 D）用于存儲系統(tǒng)文件13 在文件系統(tǒng)中，為實現(xiàn)文件保護一般應(yīng)采用哪些方法

8、？（ ） （A） 口令 （B）密碼 （C）訪問控制 （D）復(fù)制（E）再讀寫文件之前使用（F）在讀寫文件之后使用四 判斷正誤1 進程由進程控制塊和數(shù)據(jù)集以及對該數(shù)據(jù)集進行操作的程序組成。（ ）2 進程上下文是進程執(zhí)行活動全過程的靜態(tài)描述。（ ）3 并發(fā)是并行的不同表述，其原理相同。（ ）4 所謂多道程序設(shè)計，即指每一時刻可以有若干個進程在進行。（ ）5 用管程實現(xiàn)進程同步時，管程中的過程是不可中斷的。 （ ）6 PV操作不僅可以用來實現(xiàn)進程的同步與互斥，還可以用來防止進程的死鎖。（ ）7 銀行家算法是用于防止進程死鎖的。8 由于短作業(yè)優(yōu)先算法服務(wù)短者，故可用于分時系統(tǒng)。（ ）9 請求分頁存儲管理

9、系統(tǒng)，若把頁面的大小增加一倍，則缺頁中斷次數(shù)會減少一半。（ ）10 地址即程序執(zhí)行時所要訪問的內(nèi)存地址。（ ）為了使程序在內(nèi)存中浮動，編程時都是用邏輯地址。因此，必須在地址轉(zhuǎn)換后才能得到主存的正確地址（ ）。11 同一文件在不同的存儲介質(zhì)應(yīng)該用相同的組織形式（）。五 簡答1產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？解決死鎖問題可破壞必要條件的哪幾條，分別采用何種算法？2同步與互斥有何不同？3 消息緩沖通信技術(shù)是一種高級通信機制，（1） 試敘述高級通信機制與低級通信機制P，V元語操作的主要區(qū)別。（2） 給出消息緩沖機制的基本工作原理（3） 消息緩沖通信機制中提供發(fā)送原語SEND（RECEIVE。A），調(diào)用

10、參數(shù)A表示發(fā)送消息的內(nèi)存區(qū)首地址，試設(shè)計相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并用PV原語操作實現(xiàn)SAND原語。4在多道操作系統(tǒng)控制下，一個作業(yè)反復(fù)執(zhí)行多次，它的運行時間都相同嗎？為什么？5現(xiàn)有兩道作業(yè)同時執(zhí)行，一道以計算為主，另一道以輸入輸出為主，你將怎樣賦予作業(yè)進程占有處理機的優(yōu)先級？為什么？6什么是動態(tài)鏈接？用何種內(nèi)存分配方法實現(xiàn)這種鏈接技術(shù)？7覆蓋技術(shù)與虛擬存儲技術(shù)有何本質(zhì)不同？交換技術(shù)與虛存中使用的調(diào)入/調(diào)出技術(shù)有何相同與不同之處。8如果允許頁表中的兩個頁表同時指向同一塊，那么將產(chǎn)生什么后果？9在設(shè)備管理中，何謂設(shè)備獨立性，如何實現(xiàn)設(shè)備的獨立性？10打印機和磁盤在計算機系統(tǒng)中都是共享資源，當(dāng)多個作業(yè)共享時

11、有什么不同？何謂虛擬設(shè)備？請說明SPOOLING系統(tǒng)是如何實現(xiàn)虛擬設(shè)備的？ 六1. 假設(shè)在單處理機上有五個（1，2，3，4，5）進程爭奪運行，其運行時間分別為10，1，2，1，5秒，其優(yōu)先級分別為3，1，3，4，2，這些進程到達次序依次為1，2，3，4，5。試回答：給出這些進程分別使用輪轉(zhuǎn)法，SPF（短作業(yè)優(yōu)先）和非剝奪優(yōu)先級調(diào)度法調(diào)度時的運行進度表，其中輪轉(zhuǎn)法中時間片 = 2在上述各算法的調(diào)度下每個進程的周轉(zhuǎn)時間和等待時間為多少？具有最短平均等待時間的算法是哪個？2. 有5個任務(wù)A ，B，C，D，E幾乎同時到達，他們預(yù)計運行時間為10，6，2，4，8分鐘，其優(yōu)先級分別為3，5，2，1，和4，

12、這里5為最高優(yōu)先級。對于下列每一種調(diào)度，計算其平均進程周轉(zhuǎn)時間（進程切換開銷不考慮）。先來先服務(wù)優(yōu)先級調(diào)度時間片輪轉(zhuǎn)（時間片為2）解答： （1）先來先服務(wù)： 進程 周轉(zhuǎn)時間 0+10=10 10+6=16 16+2=18 18+4=22 22+8=30 平均周轉(zhuǎn)時間：（10+16+18+22+30）/5=19.2分鐘（2）優(yōu)先級調(diào)度 周轉(zhuǎn)時間 0+6=6 6+8=14 14+10=24 24+2=26 26+4=30 平均周轉(zhuǎn)時間：（6+14+24+26+30）/5=20分鐘（3）時間片輪轉(zhuǎn)： 周轉(zhuǎn)時間 30 22 6 16 28 平均周轉(zhuǎn)時間：（30+22+6+16+28）/5 =20.4分

13、鐘3. 某寺廟，有小，老和尚若干，由小和尚提水如缸供老和尚飲用。水缸可容10桶水，水取自同一井中。水井窄，每次只能容一個桶取水。水桶總數(shù)為3個。每次入，取缸水僅為1桶，且不可同時進行。試給出有關(guān)取水，入水的算法。Mutex1 = 1,mutex2 = 1,empty = 10,full = 0, count =3Repeat Begin :L1: P(empty); P(count); P(mutex1); FETCH from jing; V(mutex1); P(mutex2); POUR; V(mutex2); V(count); V(full); Until false;Repeat

14、P(full); P(count); P(mutex2); Fetch from gang ; V(mutex2); V(empty); V(count); Until false4. 某數(shù)據(jù)庫有一個寫進程，N個讀進程，他們之間讀寫操作的互斥要求是：寫進程正在寫該數(shù)據(jù)庫時，不能有其他進程讀該數(shù)據(jù)庫。寫進程之間不互斥，可以同時讀該數(shù)據(jù)庫。如果有若干進程正在讀該數(shù)據(jù)庫，一個寫進程正在等待寫，則隨后欲讀的進程也不能讀該數(shù)據(jù)庫，需等待寫進程先寫。寫PV READ ： While wc = 1 do skip; -若有寫進程請求，則后續(xù)讀不響應(yīng) P(mutex); Rc:=rc + 1; If rc =

15、 1 then P(wr); -若是第一個讀進程，則要看有無寫進程 V(mutex); READING P(mutex); Rc := rc -1; If rc = 0 then V(wr); -若所有讀進程都執(zhí)行完，可以讓其它進程讀寫 V(mutex);WRITE Wc := 1; -當(dāng)有寫進程請求時，禁止其隨后的讀進程 P(wr);WRITING; Wc := 0;V(wr);5. 假定一個操作系統(tǒng)的進程調(diào)度采用剝奪式短進程優(yōu)先調(diào)度算法（單處理機系統(tǒng)），系統(tǒng)中各進程到達就緒隊列的時刻以及執(zhí)行時間如下表所示：進程 到達就緒隊列時刻 執(zhí)行時間 1 0 8 2 1 4 3 2 9 4 3 5請給

16、出各進程的調(diào)度次序，并計算平均等待時間和平均周轉(zhuǎn)時間。 6. 假定具有5個進程的進程集合 =P 0，P1，P2，P3，P4系統(tǒng)中有三類資源，其中A 類資源有10個， B類資源有5個，C類資源有7個，假定在某時刻有如下狀態(tài)： Allocation max available A B C A B C A B CP0 0 1 0 7 5 3 3 3 2P1 2 0 0 3 2 2P2 3 0 2 9 0 2P3 2 1 1 2 2 2P4 0 0 2 4 3 3求出Need，并說明當(dāng)前系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)，如果是，給出序列，如果不是，說明理由。7. 假定某操作系統(tǒng)存儲器采用頁式存儲管理，一進程在聯(lián)想

17、存儲器中的頁表現(xiàn)為： 頁號 塊號 0 f1 1 f2 2 f3 3 f4 不在聯(lián)想存儲器中的頁表項為： 4 f5 5 f6 6 f7 7 f8 8 f9 9 f10又假定該進程體（程序與數(shù)據(jù)）代碼長度為320字，每頁32字?，F(xiàn)有邏輯地址（八進制）為：101，204，576，如果上述邏輯地址能翻譯成物理地址，則說明翻譯的過程，并指出具體的物理地址，如果上述邏輯地址不能翻譯成物理地址，說明為什么？8. 在采用頁式存儲管理的系統(tǒng)中，某作業(yè)的邏輯地址空間為4頁（每頁2048字節(jié)），且已知該作業(yè)的頁面映像（即頁表）見下表。0 21 42 63 8試借助地址變換圖，求現(xiàn)有效邏輯地址4865所對應(yīng)的物理地址

18、。9. 純分頁系統(tǒng)和請求式分頁系統(tǒng)的主要差別是什么？假定在一個請求式存儲管理系統(tǒng)中，某作業(yè)所涉及的頁面依次是：3，2，1，4，5，3，2，1，5并已知主存中有3個可供作業(yè)使用的空白存儲塊（塊的大小與頁面大小相同），試說明采用FIFO和LRU兩種算法進行頁面置換時，缺頁中斷的次數(shù)各是多少？10. 某高校計算機系開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課并安排上機實習(xí)，假設(shè)機房共有2m臺機器，有2n名學(xué)生，規(guī)定：a) 每兩個學(xué)生組成一組，各占一臺機器，協(xié)同完成上機實習(xí)；b) 只有一組兩個學(xué)生到齊，并且此時機房有空閑機器時，該組學(xué)生才能進入機房；c) 上機實習(xí)由一名教師檢查，當(dāng)學(xué)生上完機后，教師檢查完一組學(xué)生的實習(xí)后，這組學(xué)生才能

19、同時離開。試用P,V操作模擬上機實習(xí)的過程。（提示：除了有學(xué)生和教師進程外，還應(yīng)該有門衛(wèi)進程） student:=0; computer:=2m enter:=0 finish:=0 test:=0; student: begin P(computer) - 得到一臺計算機 V(student) - 有學(xué)生到達，通知門衛(wèi) P(enter) - 等待進入 Practice; V(finish); - 實習(xí)結(jié)束，通知教師 P(test); - 等待教師檢查 V(computer); - 釋放計算機資源 End;Teacher: begin P(finish); -等待學(xué)生實習(xí)結(jié)束 P(finish

20、); -等待另一學(xué)生實習(xí)結(jié)束 Check; V(test); -檢查完成 V(test); -檢查完成 End;Guard: begin P(student); -等待學(xué)生到達 P(student); -等待另一學(xué)生到達 V(enter); - 允許學(xué)生進入 V(enter); -允許另一學(xué)生進入 End;11. 有一操作系統(tǒng)采用段式管理，用戶區(qū)主存為512KB，空閑鏈接入空閑鏈表，分配時截取空塊的前半部分（小地址部分）。初始時全部空閑。在執(zhí)行了如下申請，釋放操作序列后：(1) reg (300kb), (2) reg (100kb), release (300kb), (3) reg(150

21、kb), (4) reg(50kb), (5) reg ( 90kb) 采用最先適配，空閑表中有哪些空塊，用圖示的方式表示。（指出大小及始址）采用最佳適配，空閑表中有哪些空塊。用圖示的方式表示。（指出大小及始址）若隨后又要申請80KB，針對上述兩種情況會產(chǎn)生什么后果？這說明了什么問題？最先適配:512k(1)300k212k(1)(2)300kb100kb112kb(2)300kb100kb112kb(3)(2)150kb150kb100kb112kb(3)(4)(2)150kb50kb100kb100kb112kb(3)(4)(5)(2)150kb50kb90kb10kb100kb112kb

22、最佳適配:512k(1)300k212k(1)(2)300kb100kb112kb(2)300kb100kb112kb(3)(2)150kb150kb100kb112kb(3)(2)(4)150kb150kb100kb50kb62kb(3)(5)(2)(4)150kb90kb60kb100kb50kb62kb又申請80KB，最先適配可滿足，最佳適配不能滿足12. 有一矩陣：VAR A: ARRAY 1.100,1.100 OF INTEGER;按先行后列次序存儲。在一個虛存系統(tǒng)中，采用LRU淘汰算法，一個進程有三頁內(nèi)存空間，每頁可以存放200個整數(shù)，其中第一頁存放程序，且假定程序已經(jīng)在內(nèi)存。程

23、序 A : FOR I:=1 TO 100 DO FOR J:=1 TO 100 DO A I,J :=0;程序B FOR J:=1 TO 100 DO FOR I:=1 TO 100 DO A I,J :=0;分別就程序A 和 B 的執(zhí)行過程計算缺頁次數(shù)。解： 共 100*100個變量，每頁存放200個，共占100*100/200=50頁。 A(1,1)A(1,2).A(1,100)A(2,1).A(2,100)A(3,1)A(3,2).A(3,100)A(4,1).A(4,100)A(99,1)A(99,2).A(99,100)A(100,1).A(100,100).程序A的訪問軌跡為：A

24、1,1,A1,2,A1,3,A1,100A2,1,A2,2,A2,3,A2,100.A100,1,A100,2,A100,3,A100,100根據(jù)變量訪問規(guī)律可知訪問頁為： 1，2，3，。50 中斷次數(shù)為50次程序B的訪問軌跡為：A1,1,A2,1,A3,1,A100,1A1,2,A2,2,A3,2,A100,2.A1,100,A2,100,A3,100,A100,100可得頁面訪問軌跡為：1，1，2，2，3，3，。50，50，1，1，2，2，3，3，50，50，。共重復(fù)100次，每次中斷次數(shù)為50次，共計50*100=5000次。13. 假定有一個開方程序SQRT,被兩個進程共享，開方程序如

25、下：（1） SQRT(X,Y)（2） IF X0 THEN GOTO (SQRT,L);（3） Y:=THE RESULT OF SQRT;（4） RETURN;（5） (SQRT,L) :ERROR;（6） RETURN 若系統(tǒng)采用段式管理，應(yīng)如何安排該程序？為什么？答：該共享程序引用了自身的某個地址（語句2引用該程序自身），則各共享進程必須用同一段號來共享這一段。下面具體說明若不使用同一段號會出現(xiàn)何種問題：作業(yè)1和作業(yè)2分別將共享段SQRT安排在邏輯空間的第1段和0段，將出現(xiàn)如下問題：SQRT段調(diào)入主存時應(yīng)該將語句2的符號地址轉(zhuǎn)換為邏輯地址，即把（SQRT，L）轉(zhuǎn)換成（段號， L）,若與作

26、業(yè)1 一致，則為（1，L）,當(dāng)作業(yè)2運行時，執(zhí)行到2，則執(zhí)行GOTO(1,L),按照段式系統(tǒng)的工作原理，應(yīng)該先查段表項1，然后合成物理地址，這顯然會造成錯誤，即轉(zhuǎn)移到作業(yè)2的第一段中去。 SQRT1段0段SQRT14. 化簡如圖所示的資源分配圖，并說明有無進程處于死鎖狀態(tài)？R0P1P0。 R4R3R2R1。P4P3P215. 有一個文件系統(tǒng)如圖所示，圖中的框表示目錄，圈表示普通文件。根目錄常駐內(nèi)存，目錄文件組織成鏈接文件，不設(shè)文件控制塊，普通文件組織成索引文件。目錄文件指示下一級文件名及其磁盤地址（各占2個子，共4個字節(jié)）。若下級文件是目錄文件，指示其第一個磁盤塊地址。若下級文件是普通文件，指

27、示其文件控制塊的磁盤地址。每個目錄文件磁盤塊最后4個字節(jié)供拉鏈?zhǔn)褂?。下級文件在上級文件目錄文件中的次序在圖中為自左至右。每個磁盤塊有512個字節(jié)，與普通文件的一頁等長。根目錄BC A IHGFEDPNMLKJUTKRQWV該文件的有關(guān)描述信息磁盤地址 1磁盤地址 2磁盤地址 11磁盤地址 12 磁盤地址 13普通文件的文件控制塊組織如圖所示。其中，每個磁盤地址占2個字節(jié)，前10個地址指示該文件前10頁的地址。第11個地址指示一級索引表地址，一級索引表中每個磁盤地址指示一個文件頁地址；第12 個地址指示二級索引表地址，二級索引表中每個地址指示一個一級索引表地址；第13個地址指示三級索引表地址，三級索引表中每個地址指示一個二級索引表地址。問：（1） 一個普通文件最多可有多少個文件頁？（2） 若要讀文件J中某一頁，最多啟動磁盤多少次？（3） 若要讀文件W中某一頁，最少啟動磁盤多少次？（4） 就上一問而言，為最大限度減少啟動磁盤的次數(shù)，可采用什么方法？此時，磁盤最多啟動多少次？答：由于一個索引表占一個磁盤塊（512字節(jié)），一個磁盤地址占2個字節(jié)，因此一個一級