計算機(jī)操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)題1

1、計算機(jī)操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)題一、填空題1 .用戶程序使用（系統(tǒng)調(diào)用）請求操作系統(tǒng)服務(wù)。2 .進(jìn)程有三種基本狀態(tài)，分別是（就緒狀態(tài)）、（執(zhí)行狀態(tài)）和（阻塞狀態(tài)態(tài)）。3 .操作系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)中的一個（系統(tǒng)軟件），它管理和控制計算機(jī)系統(tǒng)中的（軟硬件資源）。4 .在操作系統(tǒng)中，原語的執(zhí)行是（實現(xiàn)進(jìn)程的通信和控制）。5 .根據(jù)信息交換方式，可把通道分為：（字節(jié)多路通道）、（數(shù)組選擇通道）和（數(shù)組多路通道）。6 .操作系統(tǒng)的特征是（并發(fā)）、（共享）、（虛擬）、（異步）。7 .并發(fā)進(jìn)程中涉及到（訪問臨界資源）的程序段稱為臨界區(qū)，兩個進(jìn)程同時進(jìn)入相關(guān)的臨界區(qū)會造成（不可再現(xiàn)性）的錯誤。8 .按文件的邏輯組織方式，可

2、將文件分為（流式文件）和（記錄是文件）。9 .在頁式存儲管理中可通過（快表）來提高頁表信息存取的速度。10 .進(jìn)程都有一個生命周期，這個周期從（創(chuàng)建PCB開始，到（終止PCB結(jié)束。11 .利用（SPOOLing技術(shù)可將低速的獨(dú)占設(shè)備“變?yōu)椤笨晒蚕淼脑O(shè)備。12 .在內(nèi)存管理諸模式中，內(nèi)存利用率最高的是（頁式存儲管理）模式，保護(hù)和共亭實現(xiàn)得最好的為（段式存儲管理）模式。13 .分頁式存貯管理中，頁表是用來指出進(jìn)程的邏輯頁號與（物理塊號）的對應(yīng)關(guān)系。14 .每個索引文件都至少有一張索引表，其中的每一個表項應(yīng)包括能標(biāo)識該記錄的（關(guān)鍵字）和該記錄的（指針）。15 .分時系統(tǒng)必須為用戶提供（終端）以實現(xiàn)人

3、機(jī)交互控制方式。16.SPOOLing系統(tǒng)中，作業(yè)執(zhí)行時，從磁盤上的（輸入）井中讀取信息，并把作業(yè)的執(zhí)行結(jié)果暫時存放在磁盤上的（輸出）井中。17 .（進(jìn)程圖）是描述進(jìn)程家族關(guān)系的有向樹。18 .同步機(jī)制應(yīng)遵循的準(zhǔn)則是（空閑讓進(jìn)）、（忙則等待）、（有限等待）、（讓權(quán)等待）。19 .多處理機(jī)系統(tǒng)的類型分為兩類，分別是緊密耦合和（松散耦合）。20 .通道可分為三種類型，它們是（字節(jié)多路通道）、（數(shù)組選擇通道）和（數(shù)組多路通道）。21 .（緩沖區(qū)）主要是為了緩和兩種設(shè)備速度不匹配的問題而引入的。22 .一個管程定義了一個（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）和能為（并發(fā)進(jìn)程）所執(zhí)行的一組操作23 .在OS的發(fā)展過程中，（分時系

4、統(tǒng)）和（實時系統(tǒng)）的出現(xiàn)，標(biāo)志著操作系統(tǒng)的正式形成24 .在將一個裝入模塊裝入內(nèi)存時，可以有絕對裝入方式、（可重定位裝入方式）、（動態(tài)運(yùn)行時裝入方式）。25 .目前，實現(xiàn)虛擬存儲的方法有（請求分頁是存儲管理方式）和（請求分段式存儲管理方式）。26 .進(jìn)程的特征是（結(jié)構(gòu)特征）、（動態(tài)性）、（并發(fā)性）、（獨(dú)立性）及異步性。27 .進(jìn)行緊湊算法的前提是作業(yè)必須采用（動態(tài)重定位）方式裝入。28 .把作業(yè)裝入中隨即進(jìn)行地址變換的方式稱為（可重定位裝入方式），而在作業(yè)執(zhí)行期間，當(dāng)訪問指令或數(shù)據(jù)時才進(jìn)行地址變換的方式稱為（動態(tài)運(yùn)行時裝入方式）。29 .在多道程序設(shè)計系統(tǒng)中，一個用戶的作業(yè)需要經(jīng)過（作業(yè)調(diào)度）

5、和（進(jìn)程調(diào)度）才能使之執(zhí)行。30 .最常見的緩沖區(qū)機(jī)制有單緩沖機(jī)制、（雙緩沖機(jī)制）和（公用緩沖池機(jī)制）。31 .進(jìn)程是（程序的一次）的運(yùn)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行（資源分配和調(diào)度）的一個獨(dú)立單位。32 .設(shè)備處理程序通常又稱為（設(shè)備驅(qū)動程序）。33 .文件按其物理結(jié)構(gòu)可分為順序文件、（索引式文件）、（索引順序文件）。34 .用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為（文件控制塊）。35 .操作系統(tǒng)接口分為三類：（命令接口）、（程序接口）和圖形用戶接口。36 .文件的邏輯結(jié)構(gòu)可分為（記錄是文件）和（流式文件）。37 .SPOOLing技術(shù)必須建立在具有（多道程序功能）的操作系統(tǒng)上，而且還應(yīng)有（高速隨即外存）的支持

6、38.SPOOLing系統(tǒng)中，作業(yè)執(zhí)行時，從磁盤上的（輸入）井中讀取信息，并把作業(yè)的執(zhí)行結(jié)果暫時存放在磁盤上的（輸出）井中。39 .在將一個裝入模塊裝入內(nèi)存時，可以有絕對裝入方式、（可重定位裝入方式）、（動態(tài)運(yùn)行時裝入方式）。40 .目前，實現(xiàn)虛擬存儲的方法有（頁式虛擬存儲系統(tǒng)）和（段是虛擬存儲系統(tǒng)）。二、簡答題、1、引入緩沖的主要原應(yīng)是什么？答：引入緩沖，主要有以下三點(diǎn)原因：(D緩和cpgi/o設(shè)備減速的不匹配的矛盾；(2)減少對CPU的中斷頻率，放寬對CPU中斷響應(yīng)的時間限制；(3)提高CPUWI/O設(shè)備之間的并行性。2、什么是死鎖？處理死鎖的基本方法有哪些？答：處理死鎖的基本方法有:1,

7、預(yù)防死鎖；2,避免死鎖；3,檢測死鎖；4,解除死鎖。3、簡述死鎖產(chǎn)生的原因和必要條件？答：產(chǎn)生死鎖的原因有兩點(diǎn):1,競爭資源；2,進(jìn)程間推進(jìn)順序非法。死鎖產(chǎn)生的必要條件有四個：1,互斥條件；2,請求和保持條件；3,不剝奪條件4,環(huán)路等待條件。4、為什么要引入動態(tài)重定位？如何實現(xiàn)？答：如果在系統(tǒng)中只有若干個小的分區(qū)，即使它們?nèi)萘康目偤痛笥谝b入的程序，但由于這些分區(qū)不相鄰接，也無法把該程序裝入，這時，就需要一個方法，將內(nèi)存中的所有作業(yè)進(jìn)行移動，這樣，可把原來分散的多個小區(qū)拼接成一個大區(qū)，這時就可以把作業(yè)裝入該區(qū)，這就引入了動態(tài)重定位的概念；地址變換過程是在程序執(zhí)行期間，隨著對每條指令或數(shù)據(jù)的訪問

8、自動進(jìn)行的，當(dāng)系統(tǒng)對內(nèi)存進(jìn)行了“緊湊”而使若干程序從內(nèi)存的某處移至另一處時，不許對程序做任何修改，只要用改程序在內(nèi)存中的新起始地址，去置換原來的起始地址即可。5、磁盤調(diào)度算法有哪些？答：磁盤調(diào)度算法有：1,先來先服務(wù)算法；2,最短尋道時間優(yōu)先算法；3,掃描算法；4,循環(huán)掃描算法；5,NStepSCA麗FSCA煙度算法。6、為實現(xiàn)分頁式虛擬存儲，頁表中至少含有哪些內(nèi)容？答：在請求分頁系統(tǒng)中的每個頁表都需含有以下內(nèi)容：頁號，物理塊號，狀態(tài)位P,訪問字段A,修改位M外存地址。7、在連接文件中常用的有那些連接方式？答：有以下三種連接方式：1,靜態(tài)連接方式；2,裝入時動態(tài)連接方式；3,運(yùn)行時動態(tài)連接方8

9、、進(jìn)程控制塊中有哪些主要的信息?答：在進(jìn)程塊中，主要含有以下四方面的信息：1,進(jìn)程標(biāo)示符；2,處理機(jī)狀態(tài)；3,進(jìn)程調(diào)度信息；4,進(jìn)程控制信息。9、簡述目前常用的目錄結(jié)構(gòu)形式？答：目前常用的目錄形式有以下三種：1單機(jī)目錄結(jié)構(gòu)，這是最簡單的目錄結(jié)構(gòu)，在整個文件系統(tǒng)中只建立一張目錄表，每一個文件占一個目錄項。2,兩級目錄結(jié)構(gòu)，為每一個用戶建立一個單獨(dú)的用戶文件目錄，止匕外，在系統(tǒng)中再建立一個主文件目錄，在主文件目錄中，每一個用戶目錄文件都占一個目錄項；3,多級目錄結(jié)構(gòu)，多級目錄結(jié)構(gòu)又稱樹形目錄結(jié)構(gòu)，主目錄配成為根目錄，其他的目錄均作為樹的節(jié)點(diǎn)。10、是說明系統(tǒng)調(diào)用的處理步驟？答：系統(tǒng)調(diào)用的處理有以下

10、幾個步驟：1,將處理機(jī)狀態(tài)由用戶態(tài)轉(zhuǎn)為系統(tǒng)態(tài)，保護(hù)被中斷進(jìn)程的CPU環(huán)境，將用戶定義的參數(shù)傳送到指定的地址保存起來；2,分析系統(tǒng)調(diào)用類型，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用處理子程序；3,在系統(tǒng)調(diào)用處理子程序執(zhí)行完之后，恢復(fù)被中斷的或設(shè)置新的進(jìn)程CPU現(xiàn)場，然后返回被中斷進(jìn)程或新進(jìn)程，繼續(xù)往下執(zhí)行。11、試畫出下面四條語句的前趨圖，S1:a:=x+y;S2:b:=z+1;S3:c:=a-b;S4:w:=c+1;答：三、綜合解答題1 .如果信號量的當(dāng)前值為-4,則表示系統(tǒng)中在該信號量上有多少個等待進(jìn)程，為什么？答：有四個等待進(jìn)程，應(yīng)為若S.value<=0,則表示該信號量鏈表中，仍有等待該資源的進(jìn)程被阻塞

11、，還應(yīng)調(diào)用wakeup原語，將S.L鏈表中的第一個等待進(jìn)程喚醒，所以，信號量當(dāng)前值為-4表示還有四個等待進(jìn)程。2 .寫出利用記錄型信號量機(jī)制解決讀者一一寫著問題的算法。答：可設(shè)置兩個信號量：互斥信號量mutex,用于使讀者進(jìn)程互斥地訪問共享變量讀計數(shù)readcount；互斥信號量wrt,用于實現(xiàn)一個寫者與其他寫者和讀者互斥地訪問共享對象。讀者：p(mutex)；if(readcount=0)p(wrt)；readcount=readcount+1；v(mutex)performreadoperation；p(mutex)；readcount=readcount-1；if(readcount=0

12、)v(wrt);v(mutex)；寫者：p(wrt)；performwriteoperation；v(wrt)；3 .請用信號量解決以下過獨(dú)木橋問題：同一方向的行人可連續(xù)過橋，當(dāng)某一方向上有人過橋時，另一方向上的行人必須等待，當(dāng)某一方向無人過橋時，另一方向的行人可以過橋。答：將獨(dú)木橋的兩個方向記為AB;并用整形變量countAcountB分別表示兩個方向上已在獨(dú)木橋上的人數(shù)，其初值皆是0;再設(shè)置三個初值為1的互斥信號量：SA用來實現(xiàn)對countA的互斥訪問；SB用來實現(xiàn)對countB的互斥訪問；mutex用來實現(xiàn)兩個方向行人對獨(dú)木橋的互斥使用；對A方向行人的動作描述為：P(SA);if(cou

13、ntA=0)thenwait(mutex);countA=countA+1;V(SA);通過獨(dú)木橋；P(SA);ountA=countA-1;if(countA=0)thenwait(mutex);V(SA);對B方向行人的動作描述為：P(SB);if(countB=0)thenwait(mutex);countB=countB+1;V(SB);通過獨(dú)木橋；P(SB);countB=countB-1;if(countB=0)thenwait(mutex);V(SB);4、有三個進(jìn)程P1,P2和P3并發(fā)工作。進(jìn)程P1需用資源S3和S1;進(jìn)程P2需用資源S1和S2;進(jìn)程P3需用資源S2和S&

14、;回答:(1)若對資源分配不加限制，會發(fā)生什么情況？為什么？(2)為保證進(jìn)程正確工作，應(yīng)采用怎樣的資源分配策略？為什么？答：(1)若對資源分配不加以限制，則有可能發(fā)生死鎖。應(yīng)為，當(dāng)P1擁有資源S1,P2擁有資源S2,P3擁有資源S3時，三個進(jìn)程都進(jìn)入等待狀態(tài)。(2)使用記錄型信號量機(jī)制解決，讓三個進(jìn)程中的其中一個在某一時間沒有任何一個資源，這樣，其他兩個總有一個可以同時擁有所需要的兩種資源，是該進(jìn)程執(zhí)行，執(zhí)行完成之后釋放資源，使其他的進(jìn)程的到資源而進(jìn)入就緒隊列。5、假如一個作業(yè)的頁面走向為：4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5當(dāng)分配給作業(yè)的內(nèi)存數(shù)量為4塊時，試問LRUFIFO這兩種置

15、換算法的缺頁中斷次數(shù)及缺頁率各是多少？答：(1)FIFO置換算法：4(4)»3(4,3)»2(4,3,2)»1(4,3,2,1)»4»3»5(5,3,2,1)»4(5,4,2,1)»3(5,4,3,1)»2(5,4,3,2)»1(1,4,3,2)»5(1,5,3,2)缺頁次數(shù)為10次，缺頁率為5/6o(2)LRU置換算法：4(4)»3(4,3)»2(4,3,2)»1(4,3,2,1)»4»35(4,3,5,1)»4»

16、3»2(4,3,5,2)»1(4,3,1,2)»5(5,3,1,2)缺頁次數(shù)為8次，缺頁率為66.7%6.假設(shè)系統(tǒng)有三個進(jìn)程：P、Q、R,系統(tǒng)只有一類資源共十個，目前分配情況如下：進(jìn)程已占有資源還需要申請數(shù)P44Q22R22在銀行家算法中，若出現(xiàn)上述資源分配情況，請問:(1)該狀態(tài)是否安全？(2)若進(jìn)程P再請求2個資源，系統(tǒng)能否將資源分配給它？為什么?答：(1)安全，序列為Q»R-»P(2)可以，序列為Q-»R-P,又是個資源，開始時還剩余兩個，先滿足Q進(jìn)程，之后有釋放出兩個，這是，就有四個資源處于空閑，P應(yīng)為換需要六個資源，還不滿足

17、，再執(zhí)行R進(jìn)程，之后有釋放兩個資源，這時，就有六個資源處于空閑狀態(tài)，可以滿足P進(jìn)程的要求，執(zhí)行P進(jìn)程。7、已知某分頁系統(tǒng)，頁面大小為1k,對于一個4頁大的作業(yè),其中0、1、2、3頁分別被分配到主存的2、4、6、7塊中。(12分)(1)將十進(jìn)制的邏輯地址1023、2500、3500、4500轉(zhuǎn)換成物理地址(2)以十進(jìn)制的邏輯地址1023為例畫出地址變換過程圖答：(1)1023/1024=0余1023物理地址為2*1024+10232500/1024=2余452物理地址為6*1024+4523500/1024=3余428物理地址為7*1024+428(2)由計算得，1023在第0頁，偏移量為102

18、3.頁號塊號內(nèi)存0頁匕奧2*1024+10238 .寫出利用記錄型信號量機(jī)制解決進(jìn)程前趨關(guān)系問題的算法。答：9 .某程序在內(nèi)存中分配三個物理塊，初始為空，頁面走向為1,3,2,1,2,1,5,1,2,3。分別計算采用LRU頁面置換算法和FIFO頁面置換算法時，在訪問過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)和缺頁率。答：(1)LRU置換算法：1(1)»3(1,3)»2(1,3,2)»1»2»1»5(1,5,2)»1»2»3(1,3,2)缺頁次數(shù)為5,缺頁率為50%(2)FIFO置換算法：1(1)»3(1,3)

19、87;2(1,3,2)»1»2»1»5(5,3,2)»1(5,1,2)»2»3(5,1,3)缺頁次數(shù)為6,缺頁率為60%1KB,現(xiàn)要為某文件分配兩10.有一計算機(jī)系統(tǒng)利用下圖所示的位示圖來管理空閑盤塊，盤塊大小為4567891011121314151111111111111111111101111111111110111111第7員CT、9員111111111101111011110000000000000000個盤塊，試計算說明盤塊分配及回收的具體過程。0123234答：(1)盤塊的分配a：順序掃描位示圖，從中找出兩個連續(xù)

20、的空閑空間，(4,0)(4,1)b：將所找到的一組二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換成與之相應(yīng)的盤塊號。C修改位示圖，令mapi,j=1.(2)盤塊的回收a:將回收的盤塊號轉(zhuǎn)換為位示圖中的行號和列號。b:修改位示圖，令mapi,j=0.11 .寫出利用記錄型信號量機(jī)制解決生產(chǎn)者一一消費(fèi)者問題的算法。答：12 .設(shè)系統(tǒng)中有三種類型的資源(A,B,C)和五個進(jìn)程(P1,P2,P3,P4,P5),A資源的數(shù)量為17,B資源的數(shù)量為5,C資源的數(shù)量為20。在T0時刻系統(tǒng)狀態(tài)如表1和表2所示。系統(tǒng)采用銀行家算法實施死鎖避免策略。(1)T0時刻是否為安全狀態(tài)？若是，請給出安全序列。(2)在T0時刻若進(jìn)程P2請求資源(0,3,4),是否能實施資源分配？為什么？表1T0時刻系統(tǒng)狀態(tài)最大資源