操作系統(tǒng)練習(xí)題

-.z.四十一、在UNI*系統(tǒng)中運(yùn)行下面程序，最多可產(chǎn)生多少個(gè)進(jìn)程"畫(huà)出進(jìn)程家族樹(shù)。P249main(){fork()；fork()；fork()；}[分析及相關(guān)知識(shí)]系統(tǒng)調(diào)用fork的功能是創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程，新進(jìn)程運(yùn)行與其創(chuàng)建者一樣的程序，新創(chuàng)建的進(jìn)程稱(chēng)為子進(jìn)程，調(diào)用fork的進(jìn)程稱(chēng)為父進(jìn)程，父子進(jìn)程都從fork調(diào)用后的那條語(yǔ)句開(kāi)始執(zhí)行。當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)，若所有進(jìn)程都能成功地執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用fork，則會(huì)產(chǎn)生最多數(shù)目的進(jìn)程。為了描述方便起見(jiàn)，將開(kāi)始執(zhí)行時(shí)的進(jìn)程稱(chēng)為A進(jìn)程，此時(shí)程序計(jì)數(shù)器PC，指向第一個(gè)fork調(diào)用。main(){fork()；/*←PC，進(jìn)程A*／fork()：fork()；}當(dāng)進(jìn)程A成功地執(zhí)行完第一個(gè)fork調(diào)用時(shí)，它創(chuàng)建了一個(gè)子進(jìn)程，將此子進(jìn)程稱(chēng)為進(jìn)程B。此時(shí)，進(jìn)程A、B的程序計(jì)數(shù)器PC指向第二個(gè)fork調(diào)用，進(jìn)程A派生了1個(gè)子孫進(jìn)程．main(){fork()：fork()；/*←PC，進(jìn)程A*／fork()；}main(){fork()；fork()；/*←PC，進(jìn)程B*／fork()；}當(dāng)進(jìn)程A、B成功地執(zhí)行完第二個(gè)fork調(diào)用時(shí)，它們分別創(chuàng)建了一個(gè)子進(jìn)程，將這些子進(jìn)程分別稱(chēng)為進(jìn)程C、D．此時(shí)，進(jìn)程A、B、C、D的程序計(jì)數(shù)器PC指向第三個(gè)fork調(diào)用，進(jìn)程A派生了3個(gè)子孫進(jìn)程。main(){fork()；fork()；fork()；/*←PC，進(jìn)程A*／}main(){fork()；fork()；fork()；/*←PC，進(jìn)程B*／}main(){fork()；fork()；fork()；/*←PC，進(jìn)程C*／)main(){fork()；fork()；fork()；/*←PC，進(jìn)程D*／)當(dāng)進(jìn)程A、B、C、D成功地執(zhí)行完第三個(gè)fork調(diào)用時(shí)，它們分別創(chuàng)建了一個(gè)子進(jìn)程，將這些子進(jìn)程分別稱(chēng)為進(jìn)程E、F、C、H．此時(shí)，進(jìn)程A、B、C、D、E、F、G、H的程序計(jì)數(shù)器PC指向程序結(jié)束處，進(jìn)程A派生了7個(gè)子孫進(jìn)程。main(){fork()；fork()；fork()；}/*←PC，進(jìn)程A*／main(){fork()；fork()；fork()；)/*←PC，進(jìn)程B*／main(){fork()；fork()：fork()；}/*←PC，進(jìn)程C*／main(){fork()；fork()；fork()；}/*←PC，進(jìn)程D*／main(){fork()；fork()；fork()：}/*←PC，進(jìn)程E*／main(){fork()；fork()；fork()；}/*←PC，進(jìn)程F*／main(){fork()；fork()；fork()；)/*←PC，進(jìn)程G*／main(){fork()；fork()；fork()；}/*←PC，進(jìn)程H*／進(jìn)程家族樹(shù)是一棵有向樹(shù)，有向樹(shù)的節(jié)點(diǎn)代表進(jìn)程，由進(jìn)程P指向進(jìn)程Q的邊表示由進(jìn)程P創(chuàng)建了進(jìn)程Q．我們稱(chēng)進(jìn)程P是進(jìn)程Q的父進(jìn)程，進(jìn)程Q是進(jìn)程P的子進(jìn)程，這樣便形成了進(jìn)程樹(shù)。解：從上面的分析過(guò)程可以看出，執(zhí)行第一個(gè)fork調(diào)用時(shí)，進(jìn)程A創(chuàng)建了進(jìn)程B；執(zhí)行第二個(gè)fork調(diào)用時(shí)，進(jìn)程A創(chuàng)建了進(jìn)程C，進(jìn)程B創(chuàng)建了進(jìn)程D：執(zhí)行第三個(gè)fork調(diào)用時(shí)，進(jìn)程A創(chuàng)建了進(jìn)程E，進(jìn)程B創(chuàng)建了進(jìn)程F，進(jìn)程C創(chuàng)建了進(jìn)程G，進(jìn)程D創(chuàng)建了進(jìn)程H。因此，在UNI*系統(tǒng)中運(yùn)行題目中的程序，最多可產(chǎn)生7個(gè)進(jìn)程，其進(jìn)程家族樹(shù)如圖8.26所示。進(jìn)程調(diào)度又稱(chēng)為低級(jí)調(diào)度，其主要功能是（）A選擇一個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存B選擇一個(gè)主存中的進(jìn)程調(diào)出到外存C選擇一個(gè)外存中的進(jìn)程調(diào)入到主存D將一個(gè)就緒的進(jìn)程投入運(yùn)行下列進(jìn)程調(diào)度算法中，進(jìn)程可能會(huì)長(zhǎng)期得不到調(diào)度的情況是（）A先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法B搶占式靜態(tài)優(yōu)先權(quán)法C時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法D非搶占式動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)法下列屬于預(yù)防死鎖的方法是（）A剝奪資源法B資源分配圖簡(jiǎn)化法C資源互斥使用D銀行家算法下列屬于檢測(cè)死鎖的方法是（）A銀行家算法B撤銷(xiāo)進(jìn)程法C資源靜態(tài)分配法D資源分配圖簡(jiǎn)化法為了照顧緊迫性作業(yè)，應(yīng)采用（）A先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法B短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法C時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法D優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法設(shè)*多道系統(tǒng)，有磁帶機(jī)2臺(tái)，打印機(jī)1臺(tái)，采用資源的靜態(tài)分配法（假設(shè)作業(yè)獲得資源后才允許進(jìn)入內(nèi)存）以及短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法和先來(lái)先服務(wù)進(jìn)程調(diào)度算法。忽略I/O時(shí)間，現(xiàn)有作業(yè)序列如下，求5個(gè)作業(yè)完成的時(shí)間作業(yè)名到達(dá)時(shí)間計(jì)算時(shí)間需磁帶機(jī)需打印機(jī)J18:0025分鐘1臺(tái)1臺(tái)J28:2015分鐘0臺(tái)1臺(tái)J38:2020分鐘1臺(tái)0臺(tái)J48:3020分鐘1臺(tái)0臺(tái)J58:3510分鐘1臺(tái)1臺(tái)設(shè)*多道系統(tǒng),有供用戶(hù)使用的內(nèi)存空間為200K,磁帶機(jī)2臺(tái),打印機(jī)1臺(tái),系統(tǒng)采用可變分區(qū)管理方式,對(duì)磁帶機(jī)、打印機(jī)采用靜態(tài)分配，并忽略I/O時(shí)間，現(xiàn)有一作業(yè)序列如下：作業(yè)到達(dá)時(shí)間計(jì)算時(shí)間要求主存量申請(qǐng)磁帶機(jī)數(shù)申請(qǐng)打印機(jī)數(shù)J18:0025分鐘30K1臺(tái)1臺(tái)J28:2015分鐘60K0臺(tái)1臺(tái)J38:2020分鐘120K1臺(tái)0臺(tái)J48:3020分鐘40K1臺(tái)0臺(tái)J58:3510分鐘20K1臺(tái)1臺(tái)設(shè)作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先,且優(yōu)先分配主存低地址區(qū)域,且不能移動(dòng)內(nèi)存中的作業(yè),內(nèi)存中的作業(yè)采用平分CPU時(shí)間,則作業(yè)調(diào)度的次序是:J1->j3->j4->j5->j2作業(yè)開(kāi)始時(shí)間結(jié)束時(shí)間J18:008:30J38:209:00J48:309:10J58:359:15J28:209:30設(shè)*任務(wù)被分為大小相等的4段，系統(tǒng)為每段建立了一個(gè)由8個(gè)頁(yè)表項(xiàng)的頁(yè)表，設(shè)頁(yè)面大小為2KB，問(wèn)（1）每段最大尺寸為多少？（2）邏輯地址空間多大？（3）邏輯地址格式是什么？（4）設(shè)該任務(wù)訪問(wèn)到物理單元為00021ABCH中的一個(gè)數(shù)據(jù)，則該系統(tǒng)的物理地址空間最大為多少？解：（1）2*8=16KB（2）16*4=64KB（3）判斷：請(qǐng)求分頁(yè)管理系統(tǒng)，若把頁(yè)面大小增加一倍，則缺頁(yè)中斷次數(shù)會(huì)減少一半判斷：虛地址即程序執(zhí)行時(shí)所要訪問(wèn)的內(nèi)存地址在請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，地址變換過(guò)程可能會(huì)因?yàn)椋ǎ┰蚨l(fā)生中斷虛存的理論基礎(chǔ)是（）虛存中LRU算法，分配3頁(yè)，每頁(yè)存200個(gè)整數(shù)，其中第一頁(yè)存放程序，程序已在內(nèi)存，數(shù)組A按先行后列存儲(chǔ)，求程序A和B的缺頁(yè)次數(shù)分別為多少？程序A：程序B：Fori:=1to100doForj:=1to100doForj:=1to100doFori:=1to100doA[i,j]:=0A[i,j]:=01.設(shè)備管理的（）功能來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)程序與實(shí)際的物理設(shè)備無(wú)關(guān)。A設(shè)備分配B設(shè)備獨(dú)立性C緩沖管理D虛擬設(shè)備2.Spooling技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的（）A獨(dú)占分配B共享分配C虛擬分配D物理分配3.以下（）是磁盤(pán)尋道調(diào)度算法A時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法B優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法C最近最久未使用算法D先來(lái)先服務(wù)算法4.緩沖技術(shù)中的緩沖池是在（）AROMBcacheC內(nèi)存D外存5.為了使系統(tǒng)中多個(gè)進(jìn)程同時(shí)處理輸入輸出，最好使用（）技術(shù)。A緩沖池B循環(huán)緩沖C雙緩沖D單緩沖6.OS中以下()是硬件機(jī)制"AspoolingB通道C文件D虛擬設(shè)備7.以下關(guān)于緩沖的描述正確的是（）A以空間換時(shí)間B以時(shí)間換空間C提高外設(shè)的處理速度D提高CPU的處理速度8.在Spooling系統(tǒng)中，用戶(hù)輸出數(shù)據(jù)首先送入（）A內(nèi)存固定區(qū)域B打印機(jī)C磁盤(pán)固定區(qū)域D輸出設(shè)備9.中斷處理中，I/O中斷是指（）Ａ設(shè)備出錯(cuò)Ｂ數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束Ｃ數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始Ｄ數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束或設(shè)備出錯(cuò)10．磁盤(pán)請(qǐng)求以10，22，20，２，40，６，38柱面的次序到達(dá)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，尋道時(shí)每個(gè)柱面的移動(dòng)需要6ms，計(jì)算以下算法的尋道時(shí)間是多少？（假設(shè)磁頭由20號(hào)柱面向柱面號(hào)大的方向移動(dòng)）FCFS,SSTF,SCAN,CSCANFCFS:（10+12+20+38+34+32）*6=（30+50+66）*6=146*6=876ms11．磁盤(pán)扇區(qū)大小為512Ｂ，每個(gè)磁道有80個(gè)扇區(qū)，磁盤(pán)轉(zhuǎn)速360rpm。處理機(jī)使用中斷方式從磁盤(pán)讀取數(shù)據(jù)，每個(gè)字節(jié)產(chǎn)生一次中斷，如果處理中斷需要2.5ms，試問(wèn)：（1）處理機(jī)花費(fèi)在處理I/O上的時(shí)間占整個(gè)磁盤(pán)訪問(wèn)時(shí)間的百分比是多少？（忽略尋道時(shí)間）（2）若采用DMA方式，每讀完一個(gè)扇區(qū)產(chǎn)生一次中斷，處理機(jī)花費(fèi)在處理I/O上的時(shí)間占整個(gè)磁盤(pán)訪問(wèn)時(shí)間的百分比又是多少？19桌上有一個(gè)空的水果盤(pán)，盤(pán)中一次只能放一個(gè)水果，服務(wù)員，男顧客和女顧客共用這個(gè)盤(pán)子，服務(wù)員可以向盤(pán)中放草莓，也可以向盤(pán)中放香蕉，男顧客專(zhuān)等吃盤(pán)中的草莓，女顧客專(zhuān)等吃盤(pán)中的香蕉，規(guī)定每次當(dāng)盤(pán)子空時(shí)只能放一個(gè)水果供顧客取用，請(qǐng)用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)服務(wù)員，男顧客，女顧客三個(gè)進(jìn)程的同步解：設(shè)信號(hào)量：dish表示服務(wù)員是否可以向盤(pán)中放水果1strawberry表示男顧客是否可以取草莓0banana表示女顧客是否可以取香蕉吃0p(dish)p(banana)p(strawberry)服務(wù)員放水果女顧客取草莓吃男顧客取香蕉吃if放的是草莓v(dish)v(dish)v(banana)elsev(strawberry)20設(shè)有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)相同的進(jìn)程P1、P2，令信號(hào)量S1，S2的初值為0，已知z=2，試問(wèn)P1，P2并發(fā)執(zhí)行后*，y，z的值。進(jìn)程P1進(jìn)程P2y:=1;*:=1;y:=y+2;*:=*+1;V(S1);P(S1);z:=y+1;*:=*+y;P(S2);V(S2);y:=y+z;z:=*+z;解1.*=5,y=7,z=4;2.*=5,y=7,z=9;3.*=5,y=12,z=9;*系統(tǒng)有R1，R2，R3共3種資源，在T0時(shí)刻，P1，P2，P3和P4這4個(gè)進(jìn)程對(duì)資源的占有和需求情況見(jiàn)下表，此刻系統(tǒng)可用資源向量為（2，1，2），問(wèn)：若此時(shí)P1，P2均發(fā)出資源請(qǐng)求向量Request（1，0，1）為保持系統(tǒng)安全性，應(yīng)該如何分配資源給這兩個(gè)進(jìn)程？說(shuō)明所采用的原因。進(jìn)程Ma*(r1,r2,r3)Allocation(r1,r2,r3)Need(r1,r2,r3)P13,2,21,0,02,2,2P26,1,34,1,12,0,2P33,1,42,1,11,0,3P44,2,20,0,24,2,0解：設(shè)兩個(gè)向量work=Available(2,1,2),Finish[i]=false;i=1,2,3,4;當(dāng)Request2(1,0,1)時(shí)；Request2<=Need2;Request2<=Available;所以Available=Available-Request2=(1,1,1);Allocation2=Need2+Request2=(5,1,2);Need2=Ma*2-Allocation2=(1,0,1);此時(shí)work=Available=1,1,1;因由Need2<=work，故P2可完成，完成后，work=Available+Ma*2=(8,2,5).當(dāng)P2完成后，釋放資源后。Request1(1,0,1)均滿(mǎn)足。故采取分配方式：先給P2(1,0,1)資源，等P2完成后，再把資源分配給P1.即可安全完成。在采用頁(yè)式