操作系統(tǒng)試題精選 主觀題.doc

操作系統(tǒng)試題精選（2）1填空（10分）。 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（ ）。 進程是一個程序對某個數(shù)據(jù)集的（ ）。 緩沖區(qū)由（ ）和（ ）組成。2（10分）描述操作系統(tǒng)中使用公用緩沖池時的數(shù)據(jù)塊插入緩沖隊列的輸入過程。 3（10分）程序段main（argc，argv）.中包含了過程調用copy（old，new），過程copy（old，new）又進一步調用庫函數(shù)write（）。庫函數(shù)write（）則調用系統(tǒng)調用write（）來完成相應的寫操作。畫出UNIX系統(tǒng)中該程序執(zhí)行時的用戶棧和核必棧的參數(shù)變化圖。4（10分）比較段式管理和頁式管理的特點。5（10分）文件系統(tǒng)采用多重索引結構搜索文件內容。設塊長為512字節(jié)，每個塊號長3字節(jié)，如果不考慮邏輯塊號在物理塊中所占的位置，分別求二級索引和三級索引時可尋址的文件最大長度。6（每小題5分，共30分） 名詞術語解釋 進程狀態(tài) 快表 目錄項 系統(tǒng)調用 設備驅動程序 微內核 7填空（每小題1分，共10分） 如果系統(tǒng)中有n個進程，則在等待隊列中進程的個數(shù)最多可為（ ）個。 在操作系統(tǒng)中，不可中斷執(zhí)行的操作稱為（ ）。 如果系統(tǒng)中所有作業(yè)是同時到達的，則使作業(yè)平均周轉時間最短的作業(yè)調度算法是（ ）。 如果信號量的當前值為-4，則表示系統(tǒng)中在該信號量上有（ ）個等待進程。 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應該滿足的條件是（ ）。 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（ ）。 在操作系統(tǒng)中，一種用空間換取時間的資源轉換技術是（ ）。 為實現(xiàn)CPU與外部設備的并行工作，系統(tǒng)引入了（ ）硬件機制。 中斷優(yōu)先級是由硬件規(guī)定的，若要調整中斷的響應次序可通過（ ）。 若使當前運行進程總是優(yōu)先級最高的進程，應選擇（ ）進程調度算法。8 問答題（每小題15分，共30分） 消息緩沖通信技術是一種高級通信機制，由Hansen首先提出。 a 試敘述高級通信機制與低級通信機制P、V原語操作的主要區(qū)別。 b 請給出消息緩沖機制（有界緩沖）的基本原理。 c 消息緩沖通信機制（有界緩沖）中提供發(fā)送原語Send（receiver，a），調用參數(shù)a表示發(fā)送消息的內存區(qū)首地址，試設計相應的數(shù)據(jù)結構，并用P、V原語操作實現(xiàn)Send原語。 在虛擬段式存儲系統(tǒng)中，引入了段的動態(tài)連接。 a 試說明為什么引入段的動態(tài)連接。 b 請給出動態(tài)連接的一種實現(xiàn)方法。 9（共10分）在實現(xiàn)文件系時，為加快文件目錄的檢索速度，可利用“文件控制塊分解法”。假設目錄文件存放在磁盤上，每個盤塊512字節(jié)。文件控制塊占64字節(jié)。其中文件名占8字節(jié)。通常將文件控制塊分解成兩部分，第一部分占10字節(jié)（包括文件名和文件內部號），第二部分占56字節(jié)（包括文件內部號和文件其他描述信息）。 假設某一目錄文件共有254個文件控制塊，試分別給出采用分解法前和分解法后，查找該目錄文件的某一個文件控制塊的平均訪問磁盤次數(shù)。 一般地，若目錄文件分解前占用n個盤塊，分解后改用m個盤塊存放文件名和文件內部號部分，請組出訪問磁盤次數(shù)減少的條件。 10（共10分）設系統(tǒng)中有三種類型的資源（A，B，C）和五個進程（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。 T0時刻是否為安全狀態(tài)？若是，請給出安全序列。 在T0時刻若進程P2請求資源（0，3，4），是否能實施資源分配？為什么？ 在的基礎上，若進程P4請求資源（2，0，1），是否能實施資源分配？為什么？ 在的基礎上，若進程P1請求資源（0，2，0），是否能實施資源分配？為什么？ 表1 T0時刻系統(tǒng)狀態(tài) 最大資源需求量已分配資源數(shù)量ABCABCP1559212P2536402P34011405P4425204P5424314表2 T0時刻系統(tǒng)狀態(tài) ABC剩余資源數(shù)233 11（共10分）某高校計算機系開設網(wǎng)絡課并安排上機實習，假設機房共有2m臺機器，有2n名學生選該課，規(guī)定： 每2個學生組成一組，各占一臺機器，協(xié)同完成上機實習； 只有一組2個學生到齊，并且此時機房有空閑機器時，該組學生才能進入機房； 上機實習由一名教師檢查，檢查完畢，一組學生同時離開機房。試用P、V操作模擬上機實習過程。12（10分）采用可變分區(qū)方式管理主存時，引入移動技術有什么優(yōu)點？在采用移動技術時應注意哪些問題？13（10分）操作系統(tǒng)中為什么要引入進程的概念？為了實現(xiàn)并發(fā)進程間的合作和協(xié)調工作，以及保證系統(tǒng)的安全，操作系統(tǒng)在進程管理方面應做哪些工作？14（10分）某移動臂磁盤的柱面由外向里順序編號，假定當前磁頭停在100號柱面且移動臂方向是向里的，現(xiàn)有如下表1所示的請求序列在等待訪問磁盤： 表1 訪問磁盤請求序列請求次序12345678910柱面號190101608090125302014025回答下面的問題： 寫出分別采用“最短查找時間優(yōu)先算法”和“電梯調度算法”時，實際處理上述請求的次序。 針對本題比較上述兩種算法，就移動臂所花的時間（忽略移動臂改向時間）而言，哪種算法更合適？簡要說明之。15（10分）今有三個并發(fā)進程R，M，P，它們共享了一個可循環(huán)使用的緩沖區(qū)B，緩沖區(qū)B共有N個單元。進程R負責從輸入設備讀信息，每讀一個字符后，把它存放在緩沖區(qū)B的一個單元中；進程M負責處理讀入的字符，若發(fā)現(xiàn)讀入的字符中有空格符，則把它改成“，”；進程P負責把處理后的字符取出并打印輸出。當緩沖區(qū)單元中的字符被進程P取出后，則又可用來存放下一次讀入的字符。請用PV操作為同步機制寫出它們能正確并發(fā)執(zhí)行的程序。16（10分）假定有一個信箱可存放N封信，當信箱不滿時發(fā)信者可把信件送入信箱；當信箱中有信時收信者可從信箱中取信。用指針R，K分別表示可存信和取信的位置，請用管程（monitor）來管理這個信箱，使發(fā)信者和收信者能正確工作。17填空（每空1分，共20分） 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個最基本的特征是（ ）和（ ）。 進程控制塊的初始化工作包括（ ），（ ）和（ ）。 在操作系統(tǒng)中引入線程概念的主要目的是（ ）。 UNIX系統(tǒng)V中，系統(tǒng)向用戶提供的用于創(chuàng)建新進程的系統(tǒng)調用是（ ）；用于建立無名管道的系統(tǒng)調用是（ ）；用于建立有名管道的系統(tǒng)調用是（ ）。 UNIX系統(tǒng)V中，引起進程調度的原因有（ ），（ ），（ ）和（ ）等。 在分區(qū)分配算法中，首次適應算法傾向于優(yōu)先利用內存中（ ）部分的空閑分區(qū)，從而保留了（ ）部分的大空閑區(qū)。 進行設備分配時所需的數(shù)據(jù)表格主要有（ ），（ ），（ ）和（ ）等。 利用符號鏈實現(xiàn)文件共享時，對文件主刪除了共享文件后造成的指針懸空問題，解決的方法是（ ）。18（8分）在消息傳遞通信方式下： 發(fā)送進程和接收進程在通信過程中可以采用哪三種同步方式？ 試以下面給出的發(fā)送進程和接收進程（將接收到的數(shù)據(jù)存入S）為例，說明當接收進程執(zhí)行到標號為L2的語句時，采用這三種同步方式，X的值可能各是多少？ 發(fā)送進程P： M = 10; L1: send M to Q; L2: M = 20; goto L1; 接收進程Q： S = -100; L1: receive S from P; L2: X = S + 1; 19（8分）一系統(tǒng)具有150個存儲單元，在T0時刻按表1所示分配給3個進程： 表1 T0時刻系統(tǒng)資源分配狀態(tài)進程Maximum demandCurrent allocationP17025P26040P36045對下列請求應用銀行家算法分別分析判定是否安全： 第4個進程P4到達，最大需求60個存儲單元，當前請求分配25個單元； 第4個進程P4到達，最大需求50個存儲單元，當前請求分配35個單元。如果是安全的，請給出一個可能的進程安全執(zhí)行序列；如果不是安全的，請說明原因。 20（14分）設正在處理器上執(zhí)行的一個進程的頁表如表2所示，表中的虛頁號和物理塊號是十進制數(shù)，起始頁號（塊號）均為0。所有的地址均是存儲器字節(jié)地址。頁的大小為1024字節(jié)。 詳述在設有快表的請求分頁存儲管理系統(tǒng)中，一個虛地址轉換成物理內存地址的過程。 下列虛地址對應于什么物理地址：5499，2221。 表2 進程的頁表虛頁號狀態(tài)位訪問位修改位物理塊號01104111172000-310024000-51010注釋：訪問位當某頁被訪問時，其訪問位被置1。21填空（每空1分，共10分） 程序并發(fā)執(zhí)行與順序執(zhí)行時相比產生了一些新特征，分別是：（ ），（ ）和（ ）。 過度地增加多道程序的并行程度，在內存中會引起（ ）現(xiàn)象，反而降低了系統(tǒng)的吞吐量，理論和實踐表明，在（ ）時，CPU利用得最好。 設備管理中引入緩沖機制的主要原因是為了：（ ），（ ）和（ ）。 在UNIX等操作系統(tǒng)中，文件共享有兩種方式：（ ）和（ ）。 22（5分）在一個請求分頁系統(tǒng)中，假如系統(tǒng)分配給一個作業(yè)的物理塊數(shù)為3，且此作業(yè)的頁面走向為2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。試用FIFO和LRU兩種算法分別計算出程序訪問過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)。 23（15分）某系統(tǒng)有R1，R2，R3三種資源，在T0時刻P1，P2，P3，P4四個進程對資源的占用和需求情況如表1所示，此刻系統(tǒng)的可用資源向量為（2, 1, 2），問題： 將系統(tǒng)中各種資源總數(shù)和此刻各進程對各資源的需求數(shù)目用向量或矩陣表示出來； 如果此時P1和P2均發(fā)出資源請求向量Request（1, 0, 1），為了保持系統(tǒng)安全性，應該如何分配資源給這兩個進程？說明你所采用策略的原因； 如果中兩個請求立刻得到滿足后，系統(tǒng)此刻是否處于死鎖狀態(tài)？ 表1 T0時刻P1，P2，P3，P4四個進程對資源的占用和需求情況表 Maximum demandCurrent allocation R1R2R3R1R2R3P1322100P2613411P3314211P442200224（10分）您認為下列哪幾種指令應該只在核心態(tài)下執(zhí)行： 屏蔽所有中斷； 讀時鐘日期； 設置時鐘日期； 改變存儲映象圖； 存取某地址單元的內容； 停機。 25（10分）請用信號量實現(xiàn)對某數(shù)據(jù)庫的讀者-寫者（readers-writers）互斥。要求： 讀者與寫者之間，寫者與寫者之間互斥； 讀者之間不互斥。 26（6分）一臺計算機有8臺磁帶機。它們由N個進程競爭使用。每個進程可能需要3臺磁帶機。請問N為多少時，系統(tǒng)沒有死鎖危險。請說明其原因。 27（10分）當前磁盤讀寫位于柱面號20，此時有多個磁盤請求，以下列柱面號順序送至磁盤驅動器：10，22，20，2，40，6，38。尋道（track）時，移動一個柱面需6ms，按下列算法計算所需尋道時間（柱面移動順序及所需時間，總尋道時間；忽略到達指定柱面后所需尋道時間）。 先來先服務