西安交通大學(xué)研究生復(fù)試操作系統(tǒng)試卷(5套試卷都有答案)

西安交通大學(xué)考試題課程 操作系統(tǒng)原理〔A卷〕 成績(jī)學(xué) 院 考試日期 年 專業(yè)班號(hào)姓 名 學(xué)號(hào) 期中期末留意：請(qǐng)將答案全部寫在答題紙上，寫在試卷和草稿紙上無(wú)效。一． 名詞解釋〔每題3分，共15分〕信號(hào)量：P、V作來(lái)轉(zhuǎn)變。死鎖：死鎖是系統(tǒng)中一組進(jìn)程，該組進(jìn)程中的每一個(gè)進(jìn)程都占用了某些資源，而又都在產(chǎn)生了死鎖。它作為操作系統(tǒng)與用戶編程時(shí)使用的接口。虛擬存儲(chǔ)器：依據(jù)局部性原理，一個(gè)作業(yè)在運(yùn)行之前，沒(méi)有必要把全部作業(yè)裝入內(nèi)存，程序在運(yùn)行時(shí)假設(shè)用到時(shí)再裝入。這樣，便可使一個(gè)大的用戶程序在較小的內(nèi)存空間中運(yùn)行也可使內(nèi)存中同時(shí)裝入更多的進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行。從用戶角度看，該系統(tǒng)所具有的內(nèi)存容量，將實(shí)際內(nèi)存容量大得多，人們把這樣的存儲(chǔ)器稱為虛擬存儲(chǔ)器。為了提高OS的可適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，目前幾乎全部的OS都實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的獨(dú)性〔也稱為設(shè)備無(wú)關(guān)性。其根本思想是：用戶程序不直接使用物理設(shè)備名〔或設(shè)備的物理址，而只能使用規(guī)律設(shè)備名；而系統(tǒng)在實(shí)際執(zhí)行時(shí)，將規(guī)律設(shè)備名轉(zhuǎn)換為某個(gè)具體的物理I/O二． 填空〔每空1分，共20分〕現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個(gè)最根本的特征是 并發(fā)性和 共享性。產(chǎn)生死鎖的必要條件是：互斥條件、懇求保持、不行剝奪條件和環(huán)路等待。磁盤存儲(chǔ)器空閑存儲(chǔ)空間的常用治理方法有：空閑表法，空閑鏈表法和位示圖。活動(dòng)頭磁盤的訪問(wèn)時(shí)間包括尋道時(shí)間、旋轉(zhuǎn)等待〔延遲〕時(shí)間和傳輸時(shí)間。承受交換技術(shù)獲得好處是以犧牲時(shí)間和空間為代價(jià)的。實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的理論根底是 局部性 原理。在操作系統(tǒng)中引入線程的主要目的是提高系統(tǒng)效率、提高系統(tǒng)資源利用率、削減進(jìn)程并發(fā)行時(shí)所付出的時(shí)空開(kāi)銷，使OS具有更好的并發(fā)性 。在分區(qū)安排算法中，首次適應(yīng)算法傾向于優(yōu)先利用內(nèi)存中低地址局部的空閑分區(qū)。在進(jìn)程中，訪問(wèn)臨界資源的代碼稱為臨界區(qū)。進(jìn)程把握塊的初始化工作包括初始化標(biāo)識(shí)符信息、初始化處理機(jī)狀態(tài)信息和進(jìn)程調(diào)度和控信息。I/O進(jìn)展設(shè)備安排時(shí)所需的表格主要有系統(tǒng)設(shè)備表、設(shè)備把握表、把握器把握表和道把握表。一臺(tái)計(jì)算機(jī)有13臺(tái)磁帶機(jī)，它們由N個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)使用，每個(gè)進(jìn)程可能需要4臺(tái)磁帶機(jī)。N大為4時(shí)系統(tǒng)沒(méi)有死鎖危急。頁(yè)式存儲(chǔ)治理中，一個(gè)由4個(gè)頁(yè)面，每頁(yè)有512個(gè)字節(jié)組成的規(guī)律空間，把它裝入到有32物理塊的存儲(chǔ)器中，規(guī)律地址需要211位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，確定地址需要214位二進(jìn)制來(lái)表示。CPU調(diào)度的任務(wù)是從就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程，把CPU安排給它。交換技術(shù)與虛擬存儲(chǔ)治理技術(shù)允許進(jìn)程局部裝入內(nèi)存就可以執(zhí)行。三． 推斷題，正確用T表示，錯(cuò)誤用F表示〔每題1分，共10分。1，分時(shí)系統(tǒng)中，時(shí)間片設(shè)得越小，則平均響應(yīng)時(shí)間越短。F2，一個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)發(fā)生變化總會(huì)引起其他一些進(jìn)程的狀態(tài)發(fā)生變化。F3，為提高對(duì)換空間的利用率，一般對(duì)其承受離散的安排方式。T4，隱式鏈接構(gòu)造可以提高文件存儲(chǔ)空間的利用率，但不適合文件的隨機(jī)存取。T5，設(shè)備的獨(dú)立性是指每類設(shè)備有自己的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。F6，虛擬設(shè)備是指允許用戶使用比系統(tǒng)中具有的物理設(shè)備更多的設(shè)備。T7，在內(nèi)存中就緒等待承受調(diào)度的進(jìn)程組成了等待隊(duì)列。F8，磁盤文件的訪問(wèn)時(shí)間與磁頭的位置無(wú)關(guān)。F9，系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行不能被中斷。F10，系統(tǒng)處于擔(dān)憂全狀態(tài)必定導(dǎo)致死鎖。F四．簡(jiǎn)答題〔25分〕什么是文件名目？文件名目中包含哪些信息？常用的名目構(gòu)造形式有哪幾種？〔6分〕FC〔FileControlBloc，F(xiàn)CB。文件名目通常包含以下三類內(nèi)容：有關(guān)的文件構(gòu)造信息：規(guī)律構(gòu)造信息和物理構(gòu)造信息。取文件的日期和時(shí)間等。文件的存取把握權(quán)限信息：文件主〔本人〕所具有的存取權(quán)限；文件主、同組用戶全部的存取權(quán)限；其它用戶的存取權(quán)限?！不蚍Q簡(jiǎn)潔文件名目共 3 頁(yè)第1頁(yè)〔7分〕輸入程序

SPOOLing輸出程序提交

執(zhí)行狀態(tài) 度 運(yùn)行 待調(diào) 件 完成狀態(tài)預(yù)輸入完成

狀態(tài) 作業(yè)調(diào)度 進(jìn) 到

狀態(tài)緩輸出間創(chuàng)立用戶進(jìn)程 間

作業(yè)運(yùn)行完畢就緒 堵塞 撤消用戶進(jìn)程I/O完成一臺(tái)虛擬的規(guī)律處理機(jī)。通常作業(yè)調(diào)度程序具有以下功能：①記錄系統(tǒng)中各個(gè)作業(yè)的狀況，系統(tǒng)為每個(gè)作業(yè)建立一個(gè)作業(yè)把握塊。②依據(jù)某種調(diào)度算法從后備作業(yè)隊(duì)列中選擇作業(yè)。調(diào)度算法的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能。調(diào)度時(shí)可以選擇對(duì)資源需求不同的作業(yè)進(jìn)展合理搭配，使得系統(tǒng)中各局部資源得到均衡利用。③為選中的作業(yè)安排內(nèi)存和外設(shè)等資源。作業(yè)調(diào)度程序在選擇作業(yè)進(jìn)相應(yīng)的進(jìn)程。④作業(yè)完畢后進(jìn)展善后處理工作。如輸出必要的信息，收回該作業(yè)所占有的全部資源，撤消該作業(yè)相關(guān)的全部進(jìn)程和該作業(yè)的JCB。進(jìn)程調(diào)度功能：進(jìn)程調(diào)度主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程從“就緒狀態(tài)”到“運(yùn)行狀態(tài)”的轉(zhuǎn)變。它依據(jù)確定的進(jìn)程調(diào)度算法從就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程，讓它占有CPU運(yùn)行。進(jìn)程調(diào)度程序?yàn)樽鳂I(yè)安排的是一臺(tái)真實(shí)的物理處理機(jī)。操作系統(tǒng)為用戶供給哪些接口？它們的區(qū)分是什么？〔5分〕統(tǒng)供給的系統(tǒng)調(diào)用來(lái)懇求操作系統(tǒng)供給效勞?！?分〕它是在承受的資源安排策略中使發(fā)生死鎖的四個(gè)條件中的任何一個(gè)條件不成立，就可以預(yù)防死鎖的發(fā)進(jìn)程，該進(jìn)程才能開(kāi)頭執(zhí)行〔留意，全部并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程要求的資源總和不其次個(gè)條件〔占有和等待條件〕的消滅，從而防止死鎖的發(fā)生。死鎖避開(kāi)是保證系統(tǒng)不進(jìn)入死鎖狀態(tài)的動(dòng)態(tài)策略。與死鎖預(yù)防策略不以動(dòng)態(tài)檢查，并依據(jù)檢查結(jié)果打算是否安排資源。Dijkstra〔1965〕提出了轉(zhuǎn)。10分〕200個(gè)柱面〔0-19下柱面的懇求序列構(gòu)成：50,60,30,18,90,165,150,38,12,190.磁頭當(dāng)前95號(hào)柱面，移動(dòng)方向?yàn)橄騼?nèi)。所需的尋道距離是多少？所需的尋道距離是多少？SSTF SCAN序號(hào)次序移動(dòng)距離序號(hào)次序移動(dòng)距離190511505526030216515350103190254381249010053085603061812650107126738128150138830891651591812101902510126移動(dòng)總距離=261 移動(dòng)總距離=273第2

西安交通大學(xué)考試題四．〔10分〕設(shè)正在處理器上執(zhí)行的一個(gè)進(jìn)程的頁(yè)表如下表所示，表中的虛頁(yè)號(hào)和物理塊號(hào)是十進(jìn)制數(shù)，起始頁(yè)號(hào)〔塊號(hào)〕均為0。全部的地址均是1024字節(jié)。存地址的過(guò)程。以下十進(jìn)制虛地址對(duì)應(yīng)于什么物理地址：5579，2232虛頁(yè)號(hào)狀態(tài)位進(jìn)程的頁(yè)表訪問(wèn)位 修改位物理塊號(hào)011 04111 17200 0-310 02400 0-510 101。答：1.推斷是否越界，假設(shè)是，則中斷，否則，連續(xù)。項(xiàng)放入快表中，完畢。否則，產(chǎn)成缺頁(yè)中斷，連續(xù)。然后將找著的頁(yè)從外存調(diào)入內(nèi)存修改頁(yè)表2．5579對(duì)應(yīng)〔5，459505579459。2232對(duì)應(yīng)2184，虛頁(yè)號(hào)為2發(fā)出缺頁(yè)中斷。五． 〔10分〕某數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)輸出三個(gè)進(jìn)程組成，采集進(jìn)程把采集到的數(shù)據(jù)送入由M個(gè)緩沖塊組成的輸入緩沖區(qū)〔每次向一個(gè)緩沖塊送數(shù)據(jù)，計(jì)算進(jìn)程從輸入緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)計(jì)算〔每次取一個(gè)緩沖塊的數(shù)據(jù)，并將計(jì)算結(jié)果送入到由N個(gè)緩沖塊組成的輸出緩沖區(qū)〔次向一個(gè)緩沖塊送數(shù)據(jù)，輸出進(jìn)程每次從輸出緩沖區(qū)取一個(gè)結(jié)果輸出。編寫利用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)的三者之間同步算法，要求寫出信號(hào)量的含義和初值。答.此題是采集進(jìn)程、數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)程和數(shù)據(jù)輸出三個(gè)進(jìn)程共享二個(gè)緩沖區(qū) 和N。其中采集進(jìn)程是生產(chǎn)者，數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)程既是生產(chǎn)者又是消費(fèi)者，數(shù)據(jù)輸出是消費(fèi)者。mutex1:=mutex2:=1;avail1:=avail2:=1;full1:=full2:=0;mutex1mutex2是兩個(gè)公用信號(hào)量，用于把握進(jìn)程對(duì)緩沖區(qū)M和、avail2full2為兩組私用信號(hào)量，分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)緩沖區(qū)，其中avail1、avail2m,n，表示full1、full2的初值為0，表示存在于緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)0PV采集進(jìn)程、數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)程和數(shù)據(jù)輸出三個(gè)進(jìn)程協(xié)作解決問(wèn)題的流程為:BEGINPARBEGIN采集進(jìn)程L1：readfromdisk;P(avail1);P(mutex1);puttobuffer1;V(full1);V(mutex1);gotoL1;L2：P(full1);P(mutex1);getformbuffer1;V(avail1);V(mutex1);P(avail2);P(mutex2);puttobuffer2;V(full2);V(mutex2);gotoL2;

數(shù)據(jù)輸出進(jìn)程L3：P(full2)P(mutex2);getformbuffer2;V(avail2);V(mutex2);printrecord;gotoL3;PARENDEND第3 頁(yè)西安交通 課程名稱：操作系統(tǒng)；試卷編號(hào)：A卷；考試時(shí)間：120分鐘大學(xué)試卷得分表操作題號(hào) 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分系統(tǒng)學(xué)院應(yīng)得分專業(yè)班級(jí)實(shí)得分年級(jí)姓名一、選擇題〔120〕學(xué)號(hào)得分評(píng)卷人復(fù)查人1、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是一種〔B。A．應(yīng)用軟件 B．系統(tǒng)軟件 C．工具軟件 D．字表處理軟件2〔C〕是作業(yè)存在的惟一標(biāo)志。A．作業(yè)名 B．進(jìn)程把握塊 C．作業(yè)把握塊 D．程序名3、在分時(shí)操作系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度常常用采〔C〕算法。A．先來(lái)先效勞 B．最高優(yōu)先權(quán) C．時(shí)間片輪轉(zhuǎn) D．隨機(jī)4、在〔C〕的狀況下，系統(tǒng)消滅死鎖。A．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生了重大故障 B．有多個(gè)封鎖的進(jìn)程同時(shí)存在C．假設(shè)干進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而無(wú)休止地相互互等待他方釋放已占有的資源D．資源數(shù)大大小于進(jìn)程數(shù)或進(jìn)程同時(shí)申請(qǐng)的資源數(shù)大大超過(guò)資源總數(shù)5、為了對(duì)緊急進(jìn)程或重要進(jìn)程進(jìn)展調(diào)度，調(diào)度算法應(yīng)承受B。A．先來(lái)先效勞法 B．優(yōu)先級(jí)法 C．短作業(yè)優(yōu)先法 D．時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法6、承受輪轉(zhuǎn)法調(diào)度是為了A。A．多個(gè)終端都能得到系統(tǒng)的準(zhǔn)時(shí)響應(yīng)B．先來(lái)先效勞C．優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程得到準(zhǔn)時(shí)調(diào)度D．需CPU7、段頁(yè)式治理中，地址映象表是〔C〕A．每個(gè)作業(yè)或進(jìn)程一張段表，一張頁(yè)表B．每個(gè)作業(yè)或進(jìn)程的每個(gè)段一張段表，一張頁(yè)表C．每個(gè)作業(yè)或進(jìn)程一張段表，每個(gè)段一張頁(yè)表D．每個(gè)作業(yè)一張頁(yè)表，每個(gè)段一張段表8、設(shè)基址存放器內(nèi)容為1000，在承受動(dòng)態(tài)重定位的系統(tǒng)中，當(dāng)執(zhí)行指令“LOADA,2023”時(shí)，操作數(shù)的實(shí)際地址是〔C。A．1000 B．2023 C．3000 D．40009、系統(tǒng)“抖動(dòng)”現(xiàn)象的發(fā)生是由〔D〕引起的。A．轉(zhuǎn)換算法選擇不當(dāng) B．交換的信息理過(guò)大C．內(nèi)存容量缺乏 D．懇求頁(yè)治理方案10、在固定分區(qū)安排中，每個(gè)分區(qū)的大小是〔C。A．一樣 B．隨作業(yè)長(zhǎng)度變化 C．可以不同但預(yù)先固定D．可以不同但依據(jù)作業(yè)長(zhǎng)度固定11、虛擬存儲(chǔ)治理系統(tǒng)的根底是程序的〔A〕理論。A．局部性 B．全局性 C．動(dòng)態(tài)性 D．虛擬性12、處理器有32位地址，則它的虛擬地址空間為〔B〕字節(jié)。A．2GB B．4GB C．100KB D．640KB13、虛擬存儲(chǔ)技術(shù)與〔A〕不能協(xié)作使用。A．分區(qū)治理 B．動(dòng)態(tài)分頁(yè)治理 C．段式治理 D．段頁(yè)式治理14、文件系統(tǒng)的主要目的是〔A。A．實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的按名存取 B．實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)C．提高外存的讀寫速度 D．用于存儲(chǔ)系統(tǒng)文件1、環(huán)形緩沖區(qū)是一種。A．單緩沖區(qū) B．雙緩沖區(qū) C．多緩沖區(qū) D．緩沖區(qū)16、磁盤上的文件以〔D〕單位讀寫。A．磁道 B．頁(yè) C．柱面 D．塊17、當(dāng)對(duì)信號(hào)進(jìn)展V原語(yǔ)操作之后〔C。當(dāng)S<0，進(jìn)程連續(xù)執(zhí)行當(dāng)S>0，要喚醒一個(gè)就緒進(jìn)程當(dāng)S<=0，要喚醒一個(gè)等待進(jìn)程當(dāng)S<=0，要喚醒一個(gè)就緒進(jìn)程18248度是(B)。A．224

B．216

C．28

D．23219、在懇求分頁(yè)系統(tǒng)中，LRU〔B。A．最早進(jìn)入內(nèi)存的頁(yè)先淘汰B．近期最長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)沒(méi)被訪問(wèn)的頁(yè)先淘汰C．近期被訪問(wèn)次數(shù)最少的頁(yè)先淘汰D．以后再也不用的頁(yè)先淘汰20、一進(jìn)程在某一時(shí)刻具有〔A。A．一種狀態(tài) B．二種狀態(tài) C．三種狀態(tài) D．四各狀態(tài)二、填空題〔120〕得分得分評(píng)卷人復(fù)查人1聯(lián)機(jī)程序使用。2、某個(gè)信號(hào)量S3，當(dāng)前值為-2，則等待在該信號(hào)量的進(jìn)程數(shù)為2。3、處理機(jī)調(diào)算法解決打算哪一個(gè)就緒進(jìn)程是下一個(gè)執(zhí)行的進(jìn)程的問(wèn)題。4、從靜態(tài)觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)中的進(jìn)程是由程序段、數(shù)據(jù)和程序把握塊PCB三局部組成的。5、進(jìn)程獲得了除CPUCPU6、人們把每個(gè)進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段代碼稱作臨界區(qū)或臨界段。7、主存儲(chǔ)器與外圍設(shè)備之間的信息傳送操作稱為I/O89、發(fā)生死鎖的四個(gè)必要條件是： 互斥條件、懇求與保持條件、不剝奪條件、環(huán)路等待條件。1011、多緩沖是把多個(gè)緩沖區(qū)連接起來(lái)組成兩局部，一局部用于輸入，另一局部用于輸出。12、一般來(lái)說(shuō)，把設(shè)備與主機(jī)之間的接口稱為I/O 。13、在磁盤存取數(shù)據(jù)之前，我們必需將磁盤劃分為扇區(qū)以便磁盤把握器進(jìn)展讀寫。這個(gè)過(guò)程稱為 低級(jí)格式化。14、從用戶的角度看，文件系統(tǒng)的功能是要實(shí)現(xiàn)按名存取，為了到達(dá)這一目的，一般要建立名目構(gòu)造。三、推斷題〔110〕得分得分評(píng)卷人復(fù)查人1PCBPCB〔錯(cuò)〕2、進(jìn)程是個(gè)動(dòng)態(tài)概念，而程序是靜態(tài)概念〔對(duì)〕3、假設(shè)資源安排圖里的回路里面，每個(gè)類型的資源只有一個(gè)實(shí)例的話，那么死鎖不愿定會(huì)〔錯(cuò)〕4、虛擬內(nèi)存是一種允許進(jìn)程全都在內(nèi)存中執(zhí)行的技術(shù)。它最大的優(yōu)點(diǎn)就是進(jìn)程的大小可以〔錯(cuò)〕5、在動(dòng)態(tài)分區(qū)方案中，分區(qū)的數(shù)目和大小不行變〔錯(cuò)〕6I/O〔對(duì)〕7、在DMA方式下，外部設(shè)備利用專用的接口電路直接和存儲(chǔ)器進(jìn)展高速數(shù)據(jù)傳輸，但仍需要經(jīng)過(guò)CPU〔〕8、任何程序和數(shù)據(jù)以及各種把握用的數(shù)據(jù)構(gòu)造都必需占用確定的存儲(chǔ)空間〔對(duì)〕9、大局部的操作系統(tǒng)允許用戶進(jìn)程貯存在物理內(nèi)存的任何局部〔錯(cuò)〕得分評(píng)卷人復(fù)查人10、碎片是指存儲(chǔ)安排完后所剩的空閑區(qū)〔錯(cuò)〕四、簡(jiǎn)答題〔420得分評(píng)卷人復(fù)查人1答：進(jìn)程是一個(gè)程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上運(yùn)行的過(guò)程，它是系統(tǒng)進(jìn)展資源安排和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立的單位。其區(qū)分如下：PCB。二、進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行過(guò)程，因此是動(dòng)態(tài)。它具有一個(gè)生命周期。而程序是保存在某種介質(zhì)的一組指令的有序集合。四、一個(gè)程序的一次執(zhí)行可以產(chǎn)生多個(gè)進(jìn)程，一個(gè)進(jìn)程也可以執(zhí)行多不程序。2答：掩蓋：進(jìn)程當(dāng)前運(yùn)行所必需的指令和數(shù)據(jù)都保存在內(nèi)存中，而當(dāng)前里程不需要執(zhí)行的內(nèi)存空間中。交換：指把內(nèi)存中臨時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程或臨時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù)，換出到外存，以騰出進(jìn)展，而掩蓋技術(shù)則主要是在同一個(gè)進(jìn)程或作業(yè)之間進(jìn)展。3CPU進(jìn)一理加劇進(jìn)程的缺頁(yè)狀況，使等待頁(yè)面調(diào)入/CPU的利用率進(jìn)一卡下降。調(diào)度程序又引入進(jìn)程，如此惡性循環(huán)，進(jìn)程缺頁(yè)率急劇上升，有效訪問(wèn)存儲(chǔ)器的時(shí)間也急劇增加。消退方法：CPUL=S4、什么是死鎖？死鎖產(chǎn)生的緣由是什么？處理死鎖的根本途徑有哪些？將無(wú)法再向前推動(dòng)。緣由：一、競(jìng)爭(zhēng)資源二、進(jìn)程推動(dòng)挨次非法。處理途徑：一、預(yù)防死鎖二、避開(kāi)死鎖三、死鎖的檢測(cè)與解除一個(gè)含五個(gè)規(guī)律記錄的文件，系統(tǒng)把它以鏈接構(gòu)造的形式組織在磁盤上，每個(gè)記錄占用一個(gè)磁盤塊，現(xiàn)要求在第一記錄和其次記錄之間插入一個(gè)記錄，簡(jiǎn)述它的操作過(guò)程。針指向其次記錄的磁盤塊中五、應(yīng)用題〔30分〕得分得分評(píng)卷人復(fù)查人1〔5分〕假設(shè)某文件為鏈接文件，由6個(gè)規(guī)律記錄組成，每個(gè)規(guī)律記錄的大小與磁盤物理塊大小相等，均為512字節(jié)，并依次存放在45、119、78、99、52、66號(hào)磁盤上。假設(shè)要存取1566規(guī)律字節(jié)下的信息，請(qǐng)問(wèn)需要訪問(wèn)哪個(gè)物理塊？解：1566/512=3…30992〔8┌──┬────┬────┬───┐│作業(yè)│到達(dá)時(shí)間│運(yùn)行時(shí)間│優(yōu)先級(jí)│├──┼────┼────┼───┤│1│8.00│1.5小時(shí)│2 │├──┼────┼────┼───┤│2│8.50│2.0小時(shí)│6 │├──┼────┼────┼───┤│3│9.20│0.2小時(shí)│7 │└──┴────┴────┴───┘答復(fù)以下問(wèn)題〔要求給出過(guò)程〕② 用最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法時(shí),作業(yè)的平均等待時(shí)間是多少?②承受最優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法時(shí),作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？解：調(diào)度算法進(jìn)程123平均SPF〔到達(dá)時(shí)刻8：008：509：20占〕完成時(shí)刻等待時(shí)間9：30011：4213/159：421/60.34HPF〔到達(dá)時(shí)刻8：008：509：20占〕完成時(shí)刻周轉(zhuǎn)時(shí)間9：303/211：308/311：4271/302.173、(71，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5當(dāng)內(nèi)存塊為3時(shí)，請(qǐng)劃出下面算法的頁(yè)替換過(guò)程，并統(tǒng)計(jì)有多少個(gè)缺頁(yè)錯(cuò)誤。(1)FIFO(2)LRU解：頁(yè)面走向(FIFO)123412512345缺頁(yè)111111111最晚進(jìn)入內(nèi)存的頁(yè)面12341255534412341222533最早進(jìn)入內(nèi)存的頁(yè)面1234111255FIFO頁(yè)面走向(LRU)123412512345缺頁(yè)1111111111最近剛使用過(guò)的內(nèi)存頁(yè)面123412512345123412512341234125123最近長(zhǎng)時(shí)間未用的內(nèi)存頁(yè)面LRU最近長(zhǎng)時(shí)間未用的內(nèi)存頁(yè)面4〔10〕在銀行家算法中，假設(shè)消滅下述的資源安排狀況：Allocation數(shù)組 Need數(shù)組 Available向量P0003200121622P110001750P213542356P303320652P400140656試問(wèn)該狀態(tài)是否全?假設(shè)進(jìn)程P2提出懇求Request(1,2,2,2)后，系統(tǒng)能否將資源安排給它?解：資源WorkNeedAllcationWork+AllocationFinish進(jìn)程ABCDABCDABCDABCDP01622001200321654trueP31654065203321986trueP419860656001419910trueP1199101750100029910trueP22991023561354391414true找到一個(gè)安全序列{P0，P3，P4，P1，P2}.系統(tǒng)是安全的。由銀行家算法進(jìn)展檢查：Request(1,2,2,2)<=Need(2,3,5,6)Request(1,2,2,2)<=Available(1,3,5,4)假設(shè)可為P2安排資源，則Available=(0,1,3,2)Allocation=(2,5,7,6)Need=(1,1,3,4)Need(i)<=Available(0,1,3,4.)都不成立，即不能滿足進(jìn)程懇求，系統(tǒng)進(jìn)入擔(dān)憂全狀態(tài)。因此P2的懇求，是不能將資源給它的。留意：將答案全部寫在答題紙上。留意：將答案全部寫在答題紙上。一、名詞解釋(10分)進(jìn)程把握塊線程虛擬存儲(chǔ)器緩沖池磁盤調(diào)度二、填空(每空1.5分，共24分)1. 在單CPU系統(tǒng)中，可以通過(guò)承受多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)和分時(shí)技術(shù)使得CPU和I/O設(shè)備并行工作來(lái)提高系統(tǒng)性能。2. 操作系統(tǒng)的兩個(gè)主要目標(biāo)是使得系統(tǒng)便利用戶使用以及提高系統(tǒng)的資源利用率。3.進(jìn)程調(diào)度的任務(wù)是從就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程將CPU安排給它。先來(lái)先效勞算法是最簡(jiǎn)潔的算法，短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法能夠供給最短的平均等待時(shí)間。4. P操作意味著申請(qǐng)一個(gè)單位資源，V操作意味著釋放一個(gè)單位資源。5. 當(dāng)以下四個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，系統(tǒng)中會(huì)發(fā)生死鎖:互斥使用，懇求保持，不行剝奪,和環(huán)路等待。西安交通大學(xué)考試題課 程 操作系統(tǒng)原理〔A卷〕成績(jī)系 別考試日期2023年 月 日專業(yè)班號(hào)姓 名學(xué)號(hào)期中期末在分頁(yè)系統(tǒng)中，允許一個(gè)進(jìn)程的物理地址空間是 離散存放 ,找到在內(nèi)存中并沒(méi)有正在使用的某一頁(yè)把它換出去這個(gè)過(guò)程叫作 頁(yè)面置換 文件存儲(chǔ)空間的安排方式:連續(xù)安排，鏈接安排,和索引安排。 虛擬存儲(chǔ)技術(shù)〔或懇求分頁(yè)、懇求分段、懇求段頁(yè)式〕技術(shù)允許一個(gè)進(jìn)程局部裝入內(nèi)存就可以開(kāi)頭運(yùn)行。常用的文件訪問(wèn)方式有兩種: 連續(xù)訪問(wèn) 和 直接〔隨機(jī)〕訪問(wèn)。三、推斷正誤，用T表示正確，用F表示錯(cuò)誤(10分)。( F )一個(gè)文件在不同的存儲(chǔ)介質(zhì)上應(yīng)當(dāng)具有一樣的物理構(gòu)造。( F )等待隊(duì)列是一組在內(nèi)存中就緒、等待運(yùn)行的進(jìn)程的集合。( F )會(huì)發(fā)生死鎖。( T )CPUCPUI/O響進(jìn)程的等待時(shí)間。( T )間傳輸數(shù)據(jù)大小不全都的問(wèn)題。( T )原語(yǔ)的執(zhí)行是不能被中斷的。( T )使用當(dāng)前名目的目的是為了縮短文件訪問(wèn)時(shí)間。西安交通大學(xué)考試題( F )在分頁(yè)系統(tǒng)中，由用戶將進(jìn)程的規(guī)律地址空間劃分成固定大小的塊。( F )對(duì)于一個(gè)多線程的任務(wù),當(dāng)其中的一個(gè)線程堵塞時(shí)，其它的線程也不能運(yùn)行。10.( T )臨界區(qū)是一種需要互斥訪問(wèn)的資源。四、簡(jiǎn)要答復(fù)以下問(wèn)題(26分)簡(jiǎn)要表達(dá)分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)以及二者的區(qū)分。(6分)答：分時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)有：〔多路性：同時(shí)有多個(gè)用戶同時(shí)共享同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，宏觀看是多個(gè)用戶同時(shí)使用一個(gè)CPU使用CPU和其它資源?！蔼?dú)占”性每個(gè)終端用戶感覺(jué)他獨(dú)占了這臺(tái)計(jì)算機(jī)。③準(zhǔn)時(shí)性：系統(tǒng)對(duì)終端用戶的懇求能在足夠快的時(shí)間之內(nèi)得到響應(yīng)。這一特性與計(jì)算機(jī)CPU短親熱相關(guān)。行自己的程序，能準(zhǔn)時(shí)修改程序中的錯(cuò)誤，且直接獲得結(jié)果。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)有：處理。量的，因此與其它操作系統(tǒng)相比，要更加留意其牢靠性，系統(tǒng)保證不出錯(cuò)。分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)的主要區(qū)分：運(yùn)行環(huán)境，后者通常為特別用途供給專用系統(tǒng)；交互性強(qiáng)弱不同：前者交互性強(qiáng)，后者交互性弱；與受控對(duì)象及應(yīng)用場(chǎng)合有關(guān)，變化范圍很大。址變換過(guò)程。(6分)答：地址變換過(guò)程：推斷是否越界，假設(shè)是，則中斷，否則，連續(xù)。否則，產(chǎn)成缺頁(yè)中斷，連續(xù)然后將找著的頁(yè)從外存調(diào)入內(nèi)存修改頁(yè)表請(qǐng)簡(jiǎn)潔說(shuō)明并比較輪詢和中斷驅(qū)動(dòng)的I/O把握方式。(6分)答：輪詢I/O把握方式由用戶進(jìn)程直接把握內(nèi)存或CPU和外圍設(shè)備之間的信息CPU向設(shè)備發(fā)出啟動(dòng)指令，用戶進(jìn)CPUI/O測(cè)試指令測(cè)試設(shè)備的狀態(tài)。由于CPU的速度比I/O的速度高得多，而輪詢I/O把握方式使得CPU與外設(shè)CPUCPU速度不是很高而且外圍設(shè)備種類不多的狀況下常被承受。中斷驅(qū)動(dòng)I/O把握方式是CPU啟動(dòng)I/O設(shè)備后，可以轉(zhuǎn)去執(zhí)行其它程序，每當(dāng)設(shè)備完成I/O操作后，它便以中斷懇求方式主動(dòng)向CPU匯報(bào)。CPU在接到I/O中斷懇求時(shí)才花費(fèi)極少時(shí)間去處理。中斷驅(qū)動(dòng)I/O把握方式在確定程度上實(shí)現(xiàn)了主機(jī)和外設(shè)并行，同時(shí)還可以CPU的利用率。什么是虛擬設(shè)備?為什么在操作系統(tǒng)中引入虛擬設(shè)備？說(shuō)明虛擬打印機(jī)的實(shí)現(xiàn)原理。(8分)答通過(guò)虛擬技術(shù)將一占設(shè)備虛擬成多臺(tái)規(guī)律設(shè)備 ,供多個(gè)用戶進(jìn)程同時(shí)使用,通常把這種經(jīng)過(guò)虛擬的設(shè)備稱為虛擬設(shè)備。占設(shè)備改造成為能為假設(shè)干進(jìn)程共享的的快速共享設(shè)備。虛擬打印機(jī)實(shí)現(xiàn)原理是：當(dāng)某進(jìn)程要求打印輸出時(shí),操作系統(tǒng)并不是把某臺(tái)實(shí)際打印機(jī)安排給該進(jìn)程,而是在磁盤上輸出井中為其安排一塊區(qū)域,該進(jìn)程的輸出數(shù)據(jù)高速存入輸出井的相關(guān)區(qū)域中,而并不直接在打印機(jī)上輸出。輸出井上的相關(guān)區(qū)域相當(dāng)于一臺(tái)虛擬的打印機(jī),各進(jìn)程的打印輸出SPOOLing的緩輸出程序依次將輸出隊(duì)列中的數(shù)據(jù)實(shí)際地打印輸出。輸出各種結(jié)果;但從系統(tǒng)的角度來(lái)看,同一臺(tái)打印機(jī)又可以分時(shí)地為每一個(gè)用戶效勞。用戶進(jìn)程實(shí)際上獲得的是虛擬設(shè)備?！?0分〕在一個(gè)懇求分頁(yè)存儲(chǔ)治理系統(tǒng)中，一個(gè)作業(yè)的頁(yè)面走向?yàn)?，0，l，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，0，13，試計(jì)算承受以下頁(yè)面置換算法時(shí)的缺頁(yè)率〔假設(shè)開(kāi)頭執(zhí)行時(shí)內(nèi)存中沒(méi)有頁(yè)面。FIFO置換算法。LRU置換算法FIFO性能分析〔M=3〕501501203042303201501223042300001501123042333305001230422223√√√√√√√√√√√3頁(yè)缺頁(yè)率=11/15=73.33%LRU性能分析〔M=3〕501501203042303201501203042303201501203042303205012230422032√√√√√√√√√√內(nèi)存塊數(shù)3是否缺頁(yè)缺頁(yè)率=10/15=66.67%頁(yè)〔10分〕某系統(tǒng)有R1、R2R3三種資源，在T0時(shí)刻P1、P2、P3、P4這四個(gè)進(jìn)程對(duì)資源的占用和需求狀況如下表所示，此時(shí)系統(tǒng)的可用資源向量為(2，1，2)。問(wèn)題：將系統(tǒng)中各種資源總數(shù)和此刻各進(jìn)程對(duì)資源的需求數(shù)目用向量或矩陣表示出來(lái)。假設(shè)此時(shí)P1發(fā)出資源懇求向量Request(1,0,1)，為了保證系統(tǒng)的安全，能P1？說(shuō)明你承受策略的緣由。PROCESSP1P2

MAX ALLOCATIONR1 R2 R1 R2R3 R33 2 2 1 0 06 1 3 4 1 1P3314211答：1.P4422002PROCESS 資源尚需量needR1 R3P1 2 2 2P2202P3103P44202.假設(shè)進(jìn)程P1懇求資源(1,0,1)，因：P1懇求資源(1,0,1)<P1資源最大需求量(3,2,2)，合理P1懇求資源(1,0,1)<剩余資源數(shù)(2,1,2)，懇求滿足安排并修改相應(yīng)數(shù)據(jù)構(gòu)造如下：PROCESSALLOCATION 資源尚需量needR1 R2 R1 R3 R3P1 2 0 1 1 2 1

剩余資源1，1，1P2411202P3211103P4002420由于，P1,P2,P3P4每個(gè)進(jìn)程所需的資源數(shù)都大于當(dāng)前可用的資源數(shù)〔1，1，1〕。因此，找不到一個(gè)安全序列，不行安排，否則會(huì)產(chǎn)生死鎖?！?0分〕今有四個(gè)進(jìn)程協(xié)作加工處理假設(shè)干批數(shù)據(jù)。為了提高效率，承受以下方式并發(fā)執(zhí)行：進(jìn)程A每讀入一批數(shù)據(jù)后把數(shù)據(jù)分解成二個(gè)可并發(fā)計(jì)算的數(shù)據(jù)塊，分BCBC在處理時(shí)要涉及到對(duì)同一數(shù)據(jù)構(gòu)造的訪問(wèn)。當(dāng)進(jìn)程B和C均完成處理后，再由進(jìn)程D完成該批數(shù)據(jù)的完畢處理工作。請(qǐng)答復(fù)：1.1.2.畫出四個(gè)進(jìn)程之間的關(guān)系圖。寫出用P/V操作實(shí)現(xiàn)四進(jìn)程的同步應(yīng)設(shè)置的信號(hào)量及其初值、工作流程。答：1.BADC2.s1、s2s30。工作流程為：PARBEGINBEGINprogA;V(s1);V(s1);ENDBEGINP(s1);progB;V(s2);ENDBEGINP(s1);progC;V(s3);ENDBEGINP(s2);P(s3);ProgD;ENDPAREND西安交通大學(xué)考試題成績(jī)課 程 操作系統(tǒng)原理〔A卷〕系 別 考試日期2023年10 專業(yè)班號(hào)姓 名 學(xué)號(hào) 期中期末留意：將答案全部寫在答題紙上。一、名詞解釋(20分,每個(gè)名詞2分)PCB臨界資源時(shí)間片系統(tǒng)調(diào)用線程進(jìn)程同步死鎖虛擬存儲(chǔ)器當(dāng)前名目位示圖二、填空(每空1.5分，共24分)進(jìn)程是一個(gè)正在執(zhí)行的程序，為了完成任務(wù)，進(jìn)程需要某些資源，如處理機(jī)、內(nèi)存、文件和外設(shè)等?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個(gè)最根本的特征是并行性和共享性。CPU調(diào)度的任務(wù)是從進(jìn)程就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程，把CPU安排給它。FCFS是一種最簡(jiǎn)潔的算法，短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法供給了最短的平均等待時(shí)間。輪轉(zhuǎn)法調(diào)度算法更適合分時(shí)系統(tǒng)，多隊(duì)列反響調(diào)度算法允許對(duì)不同類型的進(jìn)程承受不同的調(diào)度算法。操作系統(tǒng)中文件治理系統(tǒng)的主要任務(wù)是把 盤之類的物理存儲(chǔ)設(shè)備上去。假設(shè)以下四個(gè)條件同時(shí)具備，就會(huì)發(fā)生死鎖：互斥、可剝奪，非搶占、循環(huán)等待。虛擬存儲(chǔ) 技術(shù)允許進(jìn)程局部裝入內(nèi)存就可以執(zhí)行。在信號(hào)量同步機(jī)制中，從資源安排的角度來(lái)看，P操作意味著申請(qǐng)一個(gè)單位 資源，V操作意味著釋放一個(gè)單位 資源。常用的文件訪問(wèn)方式有兩種: 挨次 訪問(wèn)和 直接訪問(wèn)。磁盤調(diào)度優(yōu)化的目標(biāo)是削減平均尋道時(shí)間。三、推斷正誤，用TF表示錯(cuò)誤(101分)。( T )1、為了提高計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備的利用率，把多個(gè)程序同時(shí)放入內(nèi)存，CPU與外設(shè)能并行工作，這種方法稱為多道程序設(shè)計(jì)。( F )2、一個(gè)單CPU的操作系統(tǒng)共有n個(gè)進(jìn)程，系統(tǒng)中就緒進(jìn)程的個(gè)數(shù)始終n-1個(gè)〔不考慮進(jìn)程狀態(tài)過(guò)渡時(shí)的狀況，也不考慮空轉(zhuǎn)進(jìn)程〕( T )3、操作系統(tǒng)的不確定性是說(shuō)在OS把握下多個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行挨次和每個(gè)進(jìn)程的周轉(zhuǎn)時(shí)間是不確定的。( T )4Unixi節(jié)點(diǎn)號(hào)是一一對(duì)應(yīng)的。( F )5CPU與I/O設(shè)備之間速度不匹配的狀況得到CPU的次數(shù)。( T )6、假設(shè)信號(hào)量的值是-4，則說(shuō)明有4個(gè)進(jìn)程在該信號(hào)量的等待隊(duì)列中等待。( T )CPUI/O設(shè)備的時(shí)間，它只能影響進(jìn)程的等待時(shí)間。( F 8、假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)處于擔(dān)憂全狀態(tài)，則確定會(huì)發(fā)生死鎖。西安交通大學(xué)考試題( F 9、一個(gè)文件在不同的存儲(chǔ)介質(zhì)上應(yīng)當(dāng)具有一樣的物理構(gòu)造。( T )10、一個(gè)進(jìn)程可以被臨時(shí)換出內(nèi)存，然后再調(diào)入內(nèi)存連續(xù)執(zhí)行。四、簡(jiǎn)要答復(fù)以下問(wèn)題(255分)簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位和作用。的接口；的治理者;OS用作計(jì)算機(jī)裸機(jī)的擴(kuò)大機(jī)器。簡(jiǎn)述什么是可搶占式CPU調(diào)度及不行搶占式CPU種應(yīng)用環(huán)境。答：承受“不行搶占式”調(diào)度時(shí)，一旦有某個(gè)高優(yōu)先數(shù)的進(jìn)程占用了處個(gè)占用處理器的進(jìn)程。不行搶占調(diào)度適合分時(shí)、批處理等系統(tǒng)中。進(jìn)程搶占處理器進(jìn)展緊急處理和發(fā)出警告信號(hào)。畫出具有快表的分頁(yè)系統(tǒng)的地址變換圖。答：簡(jiǎn)述避開(kāi)死鎖的銀行家算法中的安全檢測(cè)算法的思想。答：設(shè)置兩個(gè)向量：Free:是一個(gè)縱向量,表示系統(tǒng)空閑的各類資源數(shù)執(zhí)行安全算法開(kāi)頭時(shí)：Free=Available，F(xiàn)inish[i]:=false〔i=1,2,…,n〕從進(jìn)程集中找一個(gè)能滿足下述條件的進(jìn)程Pi①Finish[i]=false(未定) ②Need[i]<=Free(資源夠分)當(dāng)Pi獲得資源后，認(rèn)為它完成，回收資源:Free=Free+Allocation[i]； Finish[i]=true；Gotoste〔1；Finish[1…n]=true，則系統(tǒng)是安全的，可以實(shí)施安排，否則系統(tǒng)擔(dān)憂全，撤銷安排。簡(jiǎn)述引入虛存的緣由。裝入內(nèi)存便可啟動(dòng)運(yùn)行，其余局部臨時(shí)留在磁盤上,程序在運(yùn)行時(shí)假設(shè)用也可使內(nèi)存中同時(shí)裝入更多的進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行?！?0分〕P、V操作題〔10分〕有三個(gè)并發(fā)進(jìn)程R、M、PR負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備讀在緩沖區(qū)加工讀入的記錄，P把加工后的記錄打印輸出，讀入的記錄經(jīng)加工輸出后，緩沖區(qū)中又可存放下一個(gè)記錄。請(qǐng)用信號(hào)量的P、V操作為同步機(jī)構(gòu)寫出他們并發(fā)執(zhí)行時(shí)能正確工作的程序。答：三個(gè)進(jìn)程共用一個(gè)緩沖區(qū)，他們必需同步工作，可定義三個(gè)信號(hào)量：S11.S20.S30.三個(gè)進(jìn)程可如下設(shè)計(jì)：cobeginprocessRbeginL1：讀記錄；P〔S1〕；記錄存入緩沖區(qū)；V〔S2〕；gotoL1；end；processMbeginL2：P〔S2〕；V〔S3〕；gotoL2；end；processPbeginL3：P〔S3〕；輸出加工后的記錄；V〔S1〕；gotoL3；end；〔10分，每題5分〕假定一個(gè)磁盤有200個(gè)柱面〔編號(hào)0-19，磁盤懇求隊(duì)列由對(duì)如下柱面85,130,96,171,82,168,143,155,68.磁頭當(dāng)前位于號(hào)柱面，移動(dòng)方向?yàn)橄蛲狻?的方向。假設(shè)系統(tǒng)承受SSTF算法進(jìn)展調(diào)度，那么系統(tǒng)處理完上述全部的磁盤懇求所需的尋道距離是多少？假設(shè)系統(tǒng)承受SCAN算法進(jìn)展調(diào)度，那么系統(tǒng)處理完上述全部的磁盤懇求所需的尋道距離是多少？SSTF SCAN序號(hào)次序移動(dòng)距離序號(hào)次序移動(dòng)距離11305196292143132851131551238234168134681451713513062696756143