OS試題及答案精心匯總整理

1、09 操作系統(tǒng)試卷一、名詞解釋題（每題 5 分，共 25 分）1. 緩沖區(qū)2. 進程3. 文件控制塊（ FCB ）4. 特權指令5. 臨界資源二、判斷題（每題 1分，共 5 分）1、并發(fā)進程的執(zhí)行結(jié)果只取決于進程本身，不受外界影響。（）2、任何一個進程在申請新資源前總是先歸還已得到的資源，則系統(tǒng)不會死 鎖。（）3、P、 V 操作不僅可用來實現(xiàn)進程的同步與互斥，而且可以防止系統(tǒng)死鎖。 （）4、銀行家算法是在保證至少有一個進程能得到所需的全部資源的前提下進 資源分配的。（）5、如果不能控制并發(fā)進程執(zhí)行的相對速度，則它們在共享資源時一定會出現(xiàn) 與時間有關的錯誤。（）三、簡答題（每題 5分，共 20

2、分）1、操作系統(tǒng)在進程管理方面的五項主要活動是什么？2、操作系統(tǒng)在存儲管理方面有哪三項主要活動？3、操作系統(tǒng)在外存管理方面有哪三項主要活動？4、操作系統(tǒng)在文件管理方面有哪五項主要活動？（5 分）四、死鎖問題（共 15分）1下面的資源圖（*和（b）是否會岀現(xiàn)死鎖?2、假設在一個系統(tǒng)中，有m個同類資源，由n個進程共享。進程每次只可以申請與釋放一個資源。若如下兩個條件成立，證明該系統(tǒng)不存在死鎖：a. 每個進程的最大資源需求量Afaxi在1與m之間。b. 所有進程的最大需求量之和少于m+n。注：建議在證明中采用如下符號：每個進程的最大資源需求量Nee%每個進程的仍待滿足的資源需求量Allocatio

3、n,每個進程的已經(jīng)被滿足的資源需求量（10 分）五、進程同步（共 1 5分）1、描述進程間通信原語 P操作與V操作的定義。（5分）2、在公共汽車上，司機和售票員的工作流程如下司機售票員啟動車輛 關車門行車I到站停車售'票開車門為保證乘客的安全，司機和售票員應密切配合協(xié)調(diào)工作。假定初始狀態(tài)為：車輛 正在 起點站停著車、開著門，等待第一批乘客。當發(fā)車時間到，售票員關好車門 后司機可 以啟動車輛。若用 P、 V 操作來實現(xiàn)司機與售票員之間的協(xié)調(diào)工作，請回 答下列問題： （ 1） 司機與售票員之間的關系是同步還是互斥？（2）（3）用 P、 V 操作來管理時應定義幾個信號量？初值為多少？請在司機

4、與售票員的工作流程中填上適當?shù)腜操作和V操作，使他們能安全、協(xié)調(diào)地工作六、存儲管理（ 10 分）一個 32位的虛擬存儲系統(tǒng)有兩級頁表，其邏輯地址中，第 22到 31位是第一級頁 表，12 位到 21 位是第二級頁表，頁內(nèi)偏移占 0 到 11 位。一個進程的地址空間為 4GB, 如果從 0xC0300000 開始映射第一級頁表所占的4KB 空間， 請問 4MB 大小 頁表空間起始位置應映射在什么位置？并說明理由。（注意 B 代表字節(jié)，一個 32 位地址占 4 字節(jié)）七、進程調(diào)度問題（10分）有5個進程如下表。時間從0開始，單位為1,最高優(yōu)先級為0.進程到達時間優(yōu)先級所需運行時間A023B238C

5、446D615E804繪圖說明以下進程調(diào)度過程:（1 CPU系統(tǒng),所有進程只使用先來先服務(FCFS)；輪轉(zhuǎn)調(diào)度（Round-Robin)時間片=2 ；優(yōu)先級輪轉(zhuǎn)法（Priority Round-Robin ）時間片=2 ；最短進程優(yōu)先算法（Shortest Process Next ）。注：請使用時間為橫向坐標軸，并請在圖中標明每個進程的“等待”和“運行兩種狀態(tài)。操作系統(tǒng)試卷（2010年）、名詞解釋題（每題 4分，共24分）6.進程控制塊7.原語&臨界區(qū)9.虛擬存儲器10.緩沖區(qū)11.文件目錄、判斷題（每題1分，共6分）6、一個進程可以涉及一個或若干個程序的執(zhí)彳??；反之，同一個程序只

6、可以對 應一個進程。（）7、 信號量是只允許由 P/V操作進行訪問和修改的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（）8 并發(fā)是指多個任務在多個處理機上正在同時運行，在微觀上看，這些任務是在各自的物理處理機上分別運行。（）9、進程的同步與互斥可以發(fā)生在一個進程之中。（）10、 中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是在中斷處理時由CPU控制完成的；DMA方式則不經(jīng)過CPU,而是在DMA控制器的控制下完成的11、動態(tài)重定位便于程序浮動，其實現(xiàn)時采用的硬件機構(gòu)是重定位寄存器和加法器。（）七、簡答題（每題 4 分，共 20 分）1、實時系統(tǒng)和分時系統(tǒng)各有什么特點？有什么本質(zhì)的區(qū)別？2、進程與線程之間有何區(qū)別？3、簡述段頁式存儲管理的基本原理。4、簡

7、述設備管理的主要功能5、什么是文件的物理結(jié)構(gòu)？常見的文件物理組織有幾種？八、資源分配（共 5 分）假設有三個進程 Pl, P2和P3并發(fā)工作。進程 P1需用資源S1和S2;進程P2需用 資源S3和S1;進程P3需用資源S2和S3。請回答：（1）若對資源分配不加限制，是否會發(fā)生死鎖現(xiàn)象？請舉例說明。（2分）（ 2）為保證進程的正確工作，可采用怎樣的資源分配策略？為什么？（ 3 分）九、進程同步（共 15 分） 設有三個并發(fā)進程：進程 Reader 負責從輸入設備讀入信息并傳送給進程 Handler, 進 程 Handler 將信息加工并傳送給進程 Printer, 進程 Printer 將進彳亍

8、打印 輸出。其中，三個 進程共享同一個緩沖區(qū)，且緩沖區(qū)大小為K。請使用P/V操作，寫岀正確的并發(fā)程序。請注意以下說明：（1）所使用的信號量：同步信號量或（和）互斥信號量，并說明信號量的名 稱、含義及初值。（3分）（2）分別寫岀進程 ReaderHandler> Printer及主進程的代碼。（12分）十、銀行家算法（10分）假設有A、B、C、D四類資源，在銀行家算法中，若岀現(xiàn)如下資源分配情況:ProcessAllocati onNeedAvailableP0003200121623Pl10001750P213542356P303320652P400140656請問：（1）當前狀態(tài)是否是安

9、全的？若是，給岀一個安全序列。（5分）如果進程P2提岀安全請求 Request=（1,2,2,2）,系統(tǒng)能否將資源分配給它？說明原因。（5分）十一、存儲管理（20分）1、假定某頁式存儲管理系統(tǒng)，主存為 64KB,分成16塊，塊號為0,1, 2 ,15。假設某 作業(yè)有4頁，其頁號為0, 1, 2, 3,被分別裝入主存的 2,4, 1, 6塊。請問：（共 8分）（1）該作業(yè)的總長度為多少字節(jié)？（按十進制）（2分）（2）寫出該作業(yè)每一頁在主存中的起始地址。（2分）（3）若給岀邏輯地址0,100, 1,50, 2,0, 3,60,請計算岀相應的內(nèi)存地址。（4分）2、 在一個請求頁式存儲管理系統(tǒng)中，進程

10、P共有5頁，訪問串是4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5, 目 .開始執(zhí)行時主存中沒有頁面。當分配給該進程的物理頁面數(shù)為3和4時，試用如下頁面淘汰算法，計算訪問過程中發(fā)生的缺頁率，并比較所得結(jié)果。（12分）（1）FIFO（2）LRU（3）OPT操作系統(tǒng)試卷 （ 2010年）參考答案二、名詞解釋題（每題 4分，共 24 分）12. 進程控制塊答案：進程控制塊是一個與動態(tài)過程相聯(lián)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 記載了進程的外部特性 （ 名字、 狀態(tài)等）以及與其他進程的聯(lián)系（通信關系），還記錄了進程所擁有的各 種資源。進程 控制塊是進程存在的標志。13. 原語 答案：原語通常由若干條指令所組成，用來實現(xiàn)某

11、個特定的操作。通過一段不可 分割的 或不可中斷的程序?qū)崿F(xiàn)其功能。14. 臨界區(qū) 答案：必須互斥執(zhí)行的程序段稱為相對于臨界資源的臨界區(qū)。15. 虛擬存儲器 答案：虛擬存儲技術是在主存和輔存之間，增加部分軟件及必要的硬件支持，使 主、輔 之間的信息交換、程序的重定位、地址轉(zhuǎn)換都能自動進行，從而主、輔存 形成一個有機 的整體，這種存儲器的概念成為虛擬存儲器。16. 緩沖區(qū)答案：為了解決外部設備和內(nèi)存或外部設備和 CPU 之間的數(shù)據(jù)傳送速度不匹配的 問題， 在系統(tǒng)中引入緩沖區(qū)來暫存數(shù)據(jù)。17. 文件目錄 答案：目錄是文件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的一個非終結(jié)節(jié)點，一個目錄通常包含有許多目 錄項， 每個目錄項可能是一

12、個文件或目錄。二、判斷題（每題 1 分，共 6 分）12、一個進程可以涉及一個或若干個程序的執(zhí)彳?。环粗?，同一個程序只可以 對應一個進程。（X ）13、信號量是只允許由 P/V 操作進彳丁訪問和修改的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（V ）14、并發(fā)是指多個任務在多個處理機上正在同時運行，在微觀上看，這些任 務是在各自的物理處理機上分別運行。（ X）15、進程的同步與互斥可以發(fā)生在一個進程之中。（X ）16、中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是在中斷處理時由CPU 控制完成的； DMA 方式則不經(jīng)過CPU，而是在DMA控制器的控制下完成的。（V）17、動態(tài)重定位便于程序浮動，其實現(xiàn)時采用的硬件機構(gòu)是重定位寄存器和加法器。 （“）十

13、二、 簡答題 （ 每題 4分，共 20 分）6、實時系統(tǒng)和分時系統(tǒng)各有什么特點？有什么本質(zhì)的區(qū)別？答案：(1) 實時系統(tǒng)通常是一個專用系統(tǒng)，它的特點是響應時間快，快的程度依賴于 實時系 統(tǒng)的種類， 如果是實時控制系統(tǒng)， 則響應時間依賴于實時控制對象 的需求， 根據(jù) 需要及時響應； 如果是實時信息管理系統(tǒng)， 其響應時間與分 時系統(tǒng)的要求相似， 只要使用者不抱怨響應慢即可， 一般不超過 3 秒。實 時系統(tǒng)對安全性要求較高， 系統(tǒng)的安全可靠是實時系統(tǒng)的保障。(2) 分時系統(tǒng)亦稱交互式系統(tǒng)，其特點是對用戶的響應及時，當多個用戶同時使用計算機時，都有獨占的感覺。(3) 實時系統(tǒng)對響應時間的要求比分時系統(tǒng)

14、更高，一般要求響應時間為妙級、毫秒級甚至微妙級。 與分時系統(tǒng)相比， 實時系統(tǒng)沒有那么強的交互會話功 能，通常不允 許用戶通過實時終端設備去編寫新的程序或修改已有的程 序。實時終端設備通 常只是作為執(zhí)行裝置或詢問裝置，屬專用系統(tǒng)。7、進程與線程之間有何區(qū)別？答案：進程是操作系統(tǒng)中并發(fā)單元，也是能分得資源的最小單位。線程是在進程內(nèi) 部活動 的并發(fā)單元，它只是進程行為的一條獨立的執(zhí)行路線，它能使用的資 源僅限于它所 在的進程范圍之內(nèi)，惟一能通過線程獲得的資源就是使用處理 機的時間片。有時也 把線程稱為輕量級進程。8、簡述段頁式存儲管理的基本原理。答案：段頁式系統(tǒng)的基本原理是分段和分頁原理的結(jié)合。即先

15、將用戶程序分為若干 個段， 再把每個段劃分成若干個頁，并為每個段賦予一個段名。在段頁式系 統(tǒng)中，為了實 現(xiàn)從邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)中需同時配置段表和頁 表。段表的內(nèi)容還要 包括頁表起始地址和頁表長度。9、簡述設備管理的主要功能。答案：(1)提供設備管理程序和進程管理系統(tǒng)的接口。當進程申請設備資源時，該接口將進程的請求轉(zhuǎn)發(fā)給設備管理程序。(2) 進行設備分配。按照設備類型和相應的分配算法，把設備和其他相關的硬件分配給請求該設備的進程，并把未分配到所請求設備的進程放入等待隊列。(3) 實現(xiàn)設備和設備、設備和 CPU 之間的并行操作。針對相應的硬件支持，采用不同的輸入 / 輸出控制方式。(

16、4) 進彳丁緩沖區(qū)管理。設備管理程序負責進行緩沖區(qū)分配、釋放及有關的管理工作。10、什么是文件的物理結(jié)構(gòu)？常見的文件物理組織有幾種？答案：( 1) 文件的物理結(jié)構(gòu)是指文件記錄在文件管理系統(tǒng)內(nèi)部采用的、與物理存儲介質(zhì)的特性相適應的方式，是為系統(tǒng)使用的。（ 2） 順序文件結(jié)構(gòu)、隨機文件結(jié)構(gòu)、串聯(lián)文件。十三、資源分配（共 5 分）假設有二個進程 Pl, P2和P3并發(fā)工作。進程 P1需用資源S1和S2;進程P2需用資 源S3和S1;進程P3需用資源S2和S3。請回答：（ 3）若對資源分配不加限制，是否會發(fā)生死鎖現(xiàn)象？請舉例說明。（2 分）（ 4）為保證進程的正確工作，可采用怎樣的資源分配策略？為什么

17、？（3分） 答案：（1）可能會發(fā)生死鎖。例如：進程Pl, P2和P3分別獲得資源 S1, S3和S2后，再繼續(xù)申請資源時都要等待，即發(fā)生循環(huán)等待。（或進程在等待新源時均不釋放已占資源）（ 2 ）可有幾種答案：A. 采用靜態(tài)分配：由于執(zhí)行前已獲得所需的全部資源，故不會出現(xiàn)占有資源又等待別的資源的現(xiàn)象（或不會出現(xiàn)循環(huán)等待資源現(xiàn)象）。B. 采用按序分配：不會出現(xiàn)循環(huán)等待資源現(xiàn)象。C. 采用銀彳丁家算法：因為在分配時，保證了系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。十四、 進程同步（共 15 分） 設有三個并發(fā)進程：進程 Reader 負責從輸入設備讀入信息并傳送給進程 Handler, 進 程 Handler 將信息加工并

18、傳送給進程 Printer, 進程 Printer 將進行打印 輸出。其中，二個進 程共享同一個緩沖區(qū)，目.緩沖區(qū)大小為 K。請使用P/V操作，寫岀正確的并發(fā)程序。請 注意以下說明：（ 3） 所使用的信號量：同步信號量或（和）互斥信號量，并說明信號量的名 稱、 含義及初值。（ 3 分）（4）分別寫岀進程 Reader、Handler, Printer 及主進程的代碼。（ 12分） 答 案：（ 1 ） 同步信號量： empty, 表示空緩沖塊數(shù)目，初值為 k ; foil, 表示可進行信 息加工的 緩沖塊數(shù)目，初值為0; ok, 表不可進行信息輸岀的緩沖塊數(shù)目，初值為 0o互斥信號量： mute

19、x, 用于實現(xiàn)臨界區(qū)互斥訪問，初值為 1 。（ 2）代碼如下：varempty, full, ok, mutex: semaphore; inR, outR, inP, outP: integer;buffer: array O.k-1 of item;procedure Readerbeginwhile true do begin 輸入數(shù)據(jù) datal; P（empty）; P（mutex）;bufler（inR） := datal; inR := （inR+1） mod （k）; V（mutex）; V（full）; endend procedure Han dlerbeginwhile

20、true dobeginP(full);P(mutex);data2 := bufler(outR); outR:=(outR+1) mod (k); V(mutex); 對data2 加工；P(mutex);buffer(inP) := data2; inP:=(in P+1) mod (k); V(mutex); V(ok);endendprocedure Prin terbeginwhile true dobeginP(ok); P(mutex);data3 := buffer(outP); outP :=(outP+1) mod (k); V(mutex); V(empty);打印 d

21、ata3;endendbeginseminitial(empty.v,k; full.v,0; ok.v, 0; mutex.v,l); inR:=0; outR:=0;in P:=0; outP:=0;cobegi nPri nter;Han dler;Printer; coendend十五、銀行家算法(10分)假設有A、B、C、D四類資源，在銀行家算法中，若岀現(xiàn)如下資源分配情況:ProcessAllocati onNeedAvailableP0003200121623Pl10001750P213542356P303320652P400140656請問：(3)當前狀態(tài)是否是安全的？若是，給岀

22、一個安全序列。(5分)如果進程P2提岀安全請求 Request2=(l,2,2,2),系統(tǒng)能否將資源分配給它？說明原因。(5分)答案：(1)當前狀態(tài)是安全狀態(tài)。令 Work二Available- (1,6, 2, 3),運行安全性檢測算法：1) FinishO=false 并且 NeedO=(O, 0,1,2)<Work,貝U Work = Work +Allocation0= (1,6, 2, 3) + (0, 0, 3, 2) = (1,6, 5, 5)； Finish0 = true ;2) Finish3=false 并且 Need3= (0, 6, 5, 2) <Work

23、,貝U Work = Work +Allocation3= (1,6, 5, 5) + (0, 3, 3, 2) = (1, 9, 8, 7)； Finish3 = true ;3 ) Finish4=false 并且 Need4= (0, 6, 5, 6) <Work,貝U Work = Work +Allocation4= (1,9, 8, 7) + (0, 0, 1,4 ) = (1, 9, 9, 11)； Finish4 = true ;4) Finishfl=false 并且 Needl= (1,7, 5, 0) <Work,貝U Work = Work +Allocat

24、ion4= (1,9, 9, 1 ) +(1, 0, 0, 0 )=(2, 9, 9, 11) ； Finishl = true ;5) Finish2=false 并且 Need2= (2, 3, 5, 6) <Work,貝U Work = Work +Allocation4= (2, 9, 9, 11) + (1,3, 5, 4 ) = (3,12,14,15)； Finish2 = true ;因此，可以找到一個安全進程序列 <p0,p3,p4,pl,p2>,它使對于所有0三已4,Finishi=true,因而系統(tǒng)當前處于安全狀態(tài)。(2)運行銀行家算法，由于Reques

25、t2= (1,2, 2, 2) &&Need2= (2,3, 5,6),因而請求合法。進一步，Request2= (1,2, 2, 2) && Available= (1,6, 2, 3), 故 該請求是可以滿足的。假設將資源分配給p2,則系統(tǒng)狀態(tài)變?yōu)椋篜rocessAllocati onNeedAvailableP0003200120401Pl10001750P225761134P303320652P400140656運行安全性檢測算法，Work=Available= (0, 4, 0, 1 ) > Finishi=false,此時所有 Needi &a

26、mp;&Worki均不成立，結(jié)果 Finishi均為fhlse,不存在安全進程序列，系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。系統(tǒng)將取消資源分配并恢復原來狀態(tài)，進程p2等待。十六、存儲管理(20分)1、假定某頁式存儲管理系統(tǒng)，主存為 64KB,分成16塊，塊號為0, 1,2,o假設某作業(yè)有4頁，其頁號為0, 1,2, 3,被分別裝入主存的2, 4, 1,6塊。請問：(共8分)(4) 該作業(yè)的總長度為多少字節(jié)？(按十進制)(2分)(5) 寫岀該作業(yè)每一頁在主存中的起始地址。(2分)(6) 若給岀邏輯地址0,100, 1,50, 2,0, 3,60，請計算岀相應的內(nèi)存地址。(4分)答案：(1) 每塊的長度=64

27、KB/16=4KB,因為塊的大小與頁面的大小相等，所以每頁為4KBo因此，作業(yè)的總長度為4KB*4=16KB。(2) 因為頁號為0, 1,2, 3,被分別裝入主存的2, 4, 1, 6塊中，即塊表為：241 3 |1所以該作業(yè)的：第0頁在主存中的起始地址為4K*2=8K ;第1頁在主存中的起始地址為4K*4=16K ;第2頁在主存中的起始地址為4K*仁4K ;第3頁在主存中的起始地址為4K*6=24K。邏輯地址0,100的內(nèi)存地址為 4K*2+100=8192+100=8292 邏輯地址1,50的內(nèi)存地 址為4K*4+50=16384+50=16434 邏輯地址2,0的內(nèi)存地址為 4K*1+0

28、=4096+0=4096 邏輯地址3,60的內(nèi)存地址為 4K*6+60=24576+60=246362、在一個請求頁式存儲管理系統(tǒng)中，進程P共有5頁，訪問串是4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,且開始執(zhí)行時主存中沒有頁面。當分配給該進程的物理頁面數(shù)為3和4時，試用如下頁面淘汰算法，計算訪問過程中發(fā)生的缺頁率，并比較所得結(jié)果。(12分)FIFO(5)LRU(6)OPT答案：(1)根據(jù)所提供的訪問次序，采用FIFO淘汰算法的頁面置換情況如下：訪問 4321434321次序物理4理4321433352頁2物理432144435頁3缺頁缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺頁率為9

29、/12o訪問4次序32143543215物理4頁132111543215物理43222154321頁2物理4333215432頁3物理444321543頁4缺頁缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺頁率為10/12o由結(jié)果可以看出，對于FIFO頁面淘汰算法，增加分配給進程的物理頁數(shù),缺頁率反而上升。因此，F(xiàn)IFO頁面淘汰算法有異常現(xiàn)象。(2)根據(jù)所給訪冋串，米用LRU淘汰算法的貝面置換情況如卜訪問4串32143543215物理4頁132143543215物理43214354321頁2物理4321435432頁3缺頁缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺頁率為10/12o訪問4串32143543215物理4頁132143543

30、215物理43214354321頁2物理4321435432頁3物理432111543頁4缺頁缺缺缺缺缺缺缺缺缺頁率為8/12o由結(jié)果可以看岀，對于LRU頁面淘汰算法，增加分配給進程的物理頁數(shù)，缺頁率降低。（3）根據(jù)所給訪問串，采用OPT淘汰算法的頁面置換情況如下:4、3、2、1、4、3、5、4、3、12、5訪問432143543215串物理444444444222頁1物理33333333311頁2物理2111555555頁3缺頁缺缺缺缺缺缺缺缺頁率:為O訪問7/4232143543215串物理444444444411頁1物理33333333333頁2物理2222222222頁3物理11155

31、5555頁4缺頁缺缺缺缺缺缺缺頁率為6/120由結(jié)果可以看岀，對于 OPT頁面淘汰算法，增加分配給進程的物理頁數(shù)，缺頁率下降。OPT頁面淘汰算法僅是一種理論算法，因為它根據(jù)未來頁面的走向決定淘汰哪一頁，而在實際執(zhí)行時無法準確地知道未來行為。所以，該算法不作為實用算法，僅用于算法的比較和評價。操作系統(tǒng)試卷（2011年）四、名詞解釋題（每題 5分，共25 分）18. 文件控制塊19. 臨界資源20. 虛擬存儲器21. 死鎖22. 頁表、判斷題（每題 1 分，共 5分）18、山于 P、 V 操作描述同步、互斥等問題的能力不足，所以有必要引入其它的通訊原語或機制，如 send, receive 或 M

32、onitor 等。（）19、信號量是只允許由 P/V 操作進行訪問和修改的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（）20、在請求頁式存儲管理中，頁面淘汰所花費的時間不屬于系統(tǒng)開銷。（）21、預防死鎖就是破壞死鎖存在的某個必要條件。（）22、磁盤是一類典型的字符設備。（） 十七、 簡答題（每題 5 分，共 20 分）11、如果普通用戶程序可以自行修改頁表，會產(chǎn)生什么問題？12、進程與線程之間有何區(qū)別？13、簡述并比較 SCAN （掃描）磁盤調(diào)度算法與最短尋道時間優(yōu)先算法。14、信號量的物理意義是什么？ 十八、 資源分配（共 10 分） 某計算機系統(tǒng)中有 8臺打印機，有 k 個進程競爭使用，每個進程最多需要 3臺打 印 機.

33、該系統(tǒng)可能會發(fā)生死鎖的 k 的最小值是多少？并說明理山。十九、 進程同步（共 15 分）（5）寫出 P、V 操作的定義。（ 5 分）（6）某銀彳丁提供 1個服務窗口和 10 個供顧客等待的座位。顧客到達銀彳丁 時， 若有空座位，則到取號機上領取一個號，等待叫號。取號機每次僅允許 一 位顧客使用。當營業(yè)員空閑時，通過叫號選取一位顧客，并為其服務。試 用 PV 操作同步顧客和營業(yè)員的活動過程。（ 10 分）二十、 存儲管理（ 15 分）某計算機提供給用戶 2" 字節(jié)的虛擬存儲空間，虛擬存儲器采用一級頁表實現(xiàn) , 頁面 大小是 4K 字節(jié)。某進程的頁表內(nèi)容如下表所示， 操作系統(tǒng)最多為進程分

34、配 2 頁物理內(nèi)存， 采用最近最少使用置換算法（ LRU ）和局部淘汰策略。設有虛地址訪問 序列為 2111H 、 191AH 、 2315H, 請問：（1）進程頁表占用多少內(nèi)存空間？請說明理由。（5分）（2）191AH的物理地址是多少？請說明理山。（10分）頁號頁框號（物理塊號）特征位（存在位）*010H110241H11表不在內(nèi)存，0表不不在內(nèi)存。二十一、并發(fā)問題（10分）下面是兩個并發(fā)執(zhí)行的進程。它們能正確運行嗎？若不能請舉例說明，并改正之：cobegi nvar x: in teger ； procedure Plprocedure P2var t, u : integer ； beg

35、inx:=0 ；t: =0；if x<l then t :=t+2 ； u: =t ；endvar y, z : in teger ； beg in x : =1 ；y: =0 ； if x>l then y : =y+l ； z:=y ；endcoe nd操作系統(tǒng)試卷（2011年）參考答 案五、名詞解釋題（每題4分，共24分）23. 文件控制塊答案：文件控制塊是操作系統(tǒng)為管理文件而設置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存放了為管理文件所需的所有有關信息。文件控制塊是文件存在的標志文件控制塊一般包括的內(nèi)容? 文件名?文件類型?物理地址?文件大小? 最近訪問日期?最近修改日期? 文件主標識? 訪問權限24

36、. 臨界資源 答案：一次僅允許一個進程使用的共享資源。25. 虛擬存儲器 答案：虛擬存儲技術是在主存和輔存之間，增加部分軟件及必要的硬件支持，使 主、輔 之間的信息交換、程序的重定位、地址轉(zhuǎn)換都能自動進行，從而主、輔存 形成一個有機 的整體，這種存儲器的概念成為虛擬存儲器。26. 死鎖答案：兩個以上的進程相互等待一個永遠不可能發(fā)生的條件出現(xiàn)，這種僵27. 頁表 答案：頁式存儲管理使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要用于邏輯地址到物理地址的映射。二、判斷題（每題 1 分，共 6 分）23、由于 P、 V 操作描述同步、互斥等問題的能力不足，所以有必要引入其它的通訊原語或機制，如 send, receive 或

37、Monitor 等。（ X ）24、信號量是只允許由 P/V 操作進行訪問和修改的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（V）25、在請求頁式存儲管理中，頁面淘汰所花費的時間不屬于系統(tǒng)開銷。（X ）26、預防死鎖就是破壞死鎖存在的某個必要條件。（v ）27、磁盤是一類典型的字符設備。（ X）二二、簡答題（每題 5 分，共 20 分）15、如果普通用戶程序可以自行修改頁表，會產(chǎn)生什么問題？ 答案：頁表用于完成地址映射。如果用戶可以修改頁表，那么該用戶就可以 訪問任 何地址，從而產(chǎn)生安全問題。16、進程與線程之間有何區(qū)別？答案：進程是操作系統(tǒng)中并發(fā)單元，也是能分得資源的最小單位。線程是在進程內(nèi) 部活動 的并發(fā)單元，它只是進程

38、行為的一條獨立的執(zhí)行路線，它能使用的資 源僅限于它所 在的進程范圍之內(nèi)，惟一能通過線程獲得的資源就是使用處理 機的時間片。有時也 把線程稱為輕量級進程。17、簡述并比較 SCAN （掃描）磁盤調(diào)度算法與最短尋道時間優(yōu)先算法。 答案： 最短尋道時間優(yōu)先算法選擇訪問磁道與當前磁頭所在磁道距離最近的 進程，容易 產(chǎn)生饑餓現(xiàn)象。 SCAN 優(yōu)先考慮磁頭移動方向（按照一個方向移 動）。18、信號量的物理意義是什么？ 答案：信號量的值為正時，表示系統(tǒng)中某類資源的數(shù)量；為負時，表示等待 進程 個數(shù)。二十三、資源分配 （ 共 10 分） 某計算機系統(tǒng)中有 8 臺打印機，有 k 個進程競爭使用，每個進程最多需要

39、3 臺打 印機. 該系統(tǒng)可能會發(fā)生死鎖的 k 的最小值是多少？并說明理由。答案： k=4.分析：假設 k=3, 3 個進程共享 8 臺打印機，每個進程最多可以請求3 臺打 印機，若3個進程都分別得到 2 臺打印機，系統(tǒng)還剩下 2 臺打印機，接下去無論 哪個進程申請打印機，都可以得到滿足，3個進程都可以順利執(zhí)行完畢，這種情況下不會產(chǎn)生死鎖。假設k=4, 4個進程共享8臺打印機，都得不到滿足，產(chǎn)生了互相等待，可能會發(fā)生死鎖。二十四、進程同步(共15分)(7) 寫岀P、V操作的定義。(5分)(8) 某銀行提供1個服務窗口和10個供顧客等待的座位。顧客到達銀行時，若有空座位，則到取號機上領取一個號，等

40、待叫號。取號機每次僅允許一位顧客使用。當營業(yè)員空閑時，通過叫號選取一位顧客，并為其服務。試用PV操作同步顧客和營業(yè)員的活動過程。(10分)答案：(1) S為一個信號量，P、V操作可描述為：P(S): while S<=0 do skipS:= S-l;V(S): S := S+l;程序結(jié)構(gòu)2分信號量初值2分程序邏輯6分二五、存儲管理(15分)某計算機提供給用戶 2銘字節(jié)的虛擬存儲空間，虛擬存儲器采用一級頁表實現(xiàn)，頁面大小是4K字節(jié)。某進程的頁表內(nèi)容如下表所不，操作系統(tǒng)最多為進程分配2頁物理內(nèi)存，采用最近最少使用置換算法(LRU)和局部淘汰策略。設又虛地址訪問序列2111H, 191AH、

41、2315H,請問：(3) 進程頁表占用多少內(nèi)存空間？請說明理由。(5分)(4) 191AH的物理地址是多少？請說明理山。 (10分)頁號頁框號(物理塊號)特征位(存在位)010H110241H1答：(1) 4MB(2) 物理地址為 1091AHO虛地址191AH被分成兩部分，頁號P=l,頁內(nèi)偏移D=91AH,山于進程工作集為2,需要替換第0頁，因此191AH的對應的物理塊號為10H。物理地址為10H*4K+91AH=1091AHo二十六、并發(fā)問題（10分）下面是兩個并發(fā)執(zhí)行的進程。它們能正確運行嗎？若不能請舉例說明，并改 之：cobegi nprocedure P2var t, u : int

42、eger ； beginx：=0 ；t: =0 ；if x<l then t :=t+2 ； u: =t ； endvar x : integer ； procedurePlvar y, z : integer ； beginx:=1 ；y: =0 ；if x>l then y : =y+l ；z: =y ；endcoe nd答：不能正確運行。例如：先執(zhí)行完整個Pl,再執(zhí)行P2,那么P1中y的值為1。但是如果執(zhí)行到Pl: x:=l;時，切換到P2執(zhí)行，然后再執(zhí)行 P1,那么那么P1中y的值為0。同 樣條件的兩次運行，其結(jié)果是不確定的。有很多種改正方法，下面是一個例子。cobegi

43、nvar empty: semaphore := 0 ；var x : integer ；procedure Pl var y, z : in teger ； beg in procedure P2var t, u : integer ； beginP(empty);x:=1 ；x:=0 ；y: =0；t: =0 ；if x>l then y :=y+l ；if x<l then t :z: =y ；=t+2 ；V(empty);u: =t ；endendcoe nd操作系統(tǒng)試卷2012一、名詞解釋題（每題4分，共24分）1、并發(fā)與并行2、臨界資源與臨界區(qū)3、系統(tǒng)調(diào)用4、進程互斥5

44、、中斷屏蔽6、目錄二、判斷題（每題丄分，共6分）1、用P、V操作可以解決一切互斥與同步問題。（ T ）2、 同一進程或不同進程內(nèi)的線程都可以并發(fā)執(zhí)行。（T）3、 采用多道程序設計技術的計算機系統(tǒng)，極大地提高了計算機系統(tǒng)的系統(tǒng)效 率，但可能使每個作業(yè)的執(zhí)行時間延長。（T）4、 作業(yè)調(diào)度的先來先服務算法，按照作業(yè)到達的先后次序調(diào)度作業(yè)，排隊等 待時間最長的作業(yè)被優(yōu)先調(diào)度。（F）5、 采用SPOOLing技術實現(xiàn)的共享設備，在同一時刻可以讓多個進程使用它 進行 I/O。（ F）6、設備獨立性（或無關性）是指能獨立實現(xiàn)設備共享的一種特性。（F）三、簡答題（每題5分，共20分）1、何謂緩沖區(qū)？為什么要引

45、入緩沖？2、什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的必要條件是什么？3、DMA方式與中斷方式有何不同？4、什么是重定位？如何實現(xiàn)程序運行時的動態(tài)重定位？四、死鎖檢測（10分）設有進程吒,爲并發(fā)執(zhí)行，都需要使用資源 R1? Rs,使用資源情況如 下表所示：進程珂進程E申請資源Ri申請資源屯申請資源申請資源Ri釋放資源R1釋放資源址試判斷是否會產(chǎn)生死鎖，并說明原因。五、設備管理（10分有5個記錄A,B,C,D,存放在某磁盤的某磁道上，假定這個磁道劃分成5塊，每塊存放一一 "記錄，安排如下表所示：塊號12345記錄號ABCDE現(xiàn)在要幀序處理這5個記錄，若磁盤旋轉(zhuǎn)一周需要20ms,處理程序每讀出一個記錄后要花

46、費 6ms進行處理。處理程序處理數(shù)據(jù)吋，磁盤照常旋轉(zhuǎn)問： 處理完這5個記錄需要的總吋間是多少？C2）為了減少磁盤的旋轉(zhuǎn)周數(shù)，應該如何安排這5個記錄，并計算所 需要的吋間。六、進程同步（15分）有一個超市，最多可容納 N個人進入購物，當N個顧客滿員吋，后到的 顧客在 超市外等待；超市中有1個收銀員?？梢园杨櫩秃褪浙y員看作兩 類進程，兩類 進程間存在同步關系。請利用 P、V操作描述這些進程之 間的同步關系。64KB,按字節(jié)編址。操作1KB,并 采用固定分配局部 況如下表所示：七、存儲管理（15分）設某計算機的邏輯地址空間和物理地址空間均為 系統(tǒng)最多為一個進程分配 4頁物理內(nèi)存，頁的大小為 置換策略

47、。在吋刻260前，某進程內(nèi)存分配與訪問情頁號頁框號裝入時間訪問時間07130250142302302220024039160245當該進程執(zhí)行到吋刻 260吋，要訪問邏輯地址 17CAH0請回答下列 問題：（1）、該邏輯地址對應的頁號是多少？、若采用先進先出（FIFO）置換算法，計算該邏輯地址對應的物理地址?要求給出計算過程。、采用最近最久未使用（LRU）置換算法，計算該邏輯地址對應的物理地址?要求給出計算過程。參考答案:一、名詞解釋題1、 并行：指多個任務在多個處理機上正在同吋運行。并發(fā)：指多個任務在單 處理機下分吋運行。2、臨界資源：指一次僅允許一個進程使用的資源。 臨界區(qū)：指訪問臨界資源的那段程序。3、 系統(tǒng)調(diào)用：在操作系統(tǒng)核心設置的一組用于實現(xiàn)各種系統(tǒng)功能的子程序（過 程）。4、 進程互斥：指在多道程序環(huán)境中，每次只允許一個進程對臨界資源進行訪 問。5、 中斷屏蔽：指在中斷請求產(chǎn)生之后，系統(tǒng)用軟件方式有選擇地封鎖 部分中斷 而允許其余部分的中斷仍能得到響應。6、