完整版)操作系統(tǒng)復習題(2)及答案

1、名詞解釋搶占式進程調(diào)度 進程狀態(tài) 系統(tǒng)調(diào)用 中斷響應 線程 聯(lián)想存儲器 死鎖 通道 地址重定位 高速緩存 可再入程序 抖動 索引文件 作業(yè)控制塊 目錄項 設備驅動程序 虛存 邏輯空間 物理空間二 填空題1現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個最基本的特征是（），（ ），（ ）和（ ）2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 （ ） 3允許多個用戶以交互方式使用計算機的操作系統(tǒng)稱為（），允許多個用戶將多個作業(yè)提交給計算機集中處理的操作系統(tǒng)稱為 （ ），計算機系統(tǒng)能及時處 理過程控制數(shù)據(jù)并做出響應的操作系統(tǒng)稱為（ ）。4用戶與操作系統(tǒng)之間的接口主要分為（）和（）兩類。5進程控制塊的初始化工作

2、包括（） ，（）和（ ）。6在操作系統(tǒng)中引入線程概念的主要目的是（）。7程序并發(fā)執(zhí)行與順序執(zhí)行時相比產(chǎn)生了一些新特性，分別是： （ ），（ ） 和（ ）。8進程是一個程序對某個數(shù)據(jù)集的（ ）。9如果系統(tǒng)有N個進程，則在等待隊列中進程的個數(shù)最多可為（）個。10在操作系統(tǒng)中，不可中斷執(zhí)行的操作稱為（）。11如果信號量的當前值為 -4，則表示（ ）。12. 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（ ）。13. 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（）。14. 若使當前運行進程總是優(yōu)先級最高的，應選擇（）進程調(diào)度算法。15. 在進程中，訪問（ ）的代碼

3、稱為臨界區(qū)。為保證進程（）使用 臨界區(qū)，應在進程的臨界區(qū)前設置（ ），在臨界區(qū)后設置（ ）。16. 在采用請求分頁式存儲管理的系統(tǒng)中，地址變換可能會因為（），（ ），和（ ）等原因而產(chǎn)生中斷。17. 在可變分區(qū)存儲管理中，分區(qū)的保護通常采用（） 和 （ ）兩種 方式。18. 在分區(qū)分配算法中，首次適應算法傾向于優(yōu)先利用內(nèi)存中（ ）部分的 空閑分區(qū)，從而保留了（ ）部分的大空閑區(qū)。19. 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（ ）。20. 若使當前運行進程總是優(yōu)先級最高的，應選擇（）進程調(diào)度算法。21. 緩沖區(qū)由（）和（ ）組成？22. 進行設備分配時所需的數(shù)據(jù)表格主要由 （

4、），（），（）和（）等。23. 設備管理中引入緩沖機制的主要原因由（），（）和（）24. 使用位示圖（20行，30列）表示空閑盤塊狀態(tài)。當分配一個盤塊號為13 2號時，其在位示圖中的行，列數(shù)為（）,（）。當釋放一個盤塊號為3 18時，其所在位示圖中的行，列數(shù)位（），（）o(注：行為0 19,列為0 29,首盤塊號為1)。25主存儲器與外圍設備之間的信息傳送操作稱為()。26P 操作可以使進程由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)?)狀態(tài)。27在設備管理中,為實現(xiàn)設備無關性,必須在設備命名時引入()和()。28如果時間片無窮大,則時間片輪轉調(diào)度算法就變成()。29采用資源預分配法可以預防死鎖,這是因為該方法可以( )。

5、30請求分段式虛擬存儲系統(tǒng)必須至少具有三種硬件支持： 即( )、( ) 和( )。31. ( )存儲管理方案可解決小內(nèi)存運行大作業(yè)。選擇題1在多進程的系統(tǒng)中,為了保證公共變量的完整性,各進程應互斥進入臨界區(qū),所謂臨界區(qū)是指( )：A. 個緩沖區(qū)B。一段數(shù)據(jù)區(qū) 2一個進程是( )：A.由協(xié)處理機執(zhí)行的一個程序C. PCB吉構與程序和數(shù)據(jù)的組合3. 在操作系統(tǒng)中,死鎖出現(xiàn)是指(A.計算機系統(tǒng)發(fā)生重大故障C 。同步機制 D 。一段程序B 。一個獨立的程序 + 數(shù)據(jù)集D 。一個獨立的程序)B 。資源數(shù)目遠遠少于進程數(shù)C.若干進程因競爭資源而無限等待其他進程釋放已占有的資源D.進程同時申請的資源數(shù)超過資

6、源總數(shù)4若系統(tǒng)有三個并發(fā)進程,都需要同類資源 4個,試問該系統(tǒng)不會發(fā)生死 鎖的最少資源數(shù)是 ( )A 9 B 。 10 C 。 11 D 。 125操作系統(tǒng)中,當()。進程從執(zhí)行狀態(tài)轉變?yōu)榫途w狀態(tài)。A)進程被進程調(diào)度程序選中, B )時間片完C)等待某一事件D)等待的時間發(fā)生6最佳適應算法的空白區(qū)是 ( ) 。A)按大小遞減順序連在一起。B )按大小遞增順序連在一起C) 按地址由小到大排列D )按地址由大到小排列7把作業(yè)地址空間中使用的邏輯地址變成內(nèi)存中物理地址稱為( ) 。A)加載B )重定位 C )物理化 D )邏輯化8虛存的基礎是( ) ,其基本含義是( )A)局部性理論B)代碼的順序執(zhí)

7、行 C)程序執(zhí)行時對內(nèi)存訪問不均勻D) 變量的連續(xù)訪問 E)指令局部性9具有虛擬存儲功能的管理方法包括()A )可變分區(qū)存儲管理 B )頁式存儲管理 C )段式存儲管理D )段頁式存儲管理10 存儲管理方案中,( )可采用覆蓋技術。A )單一連續(xù)區(qū)存儲管理 B )可變分區(qū)存儲管理C )段式存儲管理 D )段頁式存儲管理11.在請求頁式存儲管理的頁表中，其狀態(tài)位作A使用，修改為作B使用,訪問位作C使用，外存地址做D使用,A是()，B是()，C是()，D是( )A)頁面分配 B )置換算法C )程序訪問 D )換出頁面 E )頁面調(diào)入12.文件系統(tǒng)的主要目的是 ()A )實現(xiàn)對文件的按名存取B )

8、實現(xiàn)虛擬存儲C)提高外存的讀寫速度D )用于存儲系統(tǒng)文件13.在文件系統(tǒng)中，為實現(xiàn)文件保護一般應采用哪些方法？()(A) 口令(B)密碼(C)訪問控制(D)復制(E)再讀/寫文件之前使用OPEN(F)在讀/寫文件之后使用CLOSE四. 判斷正誤1. 進程由進程控制塊和數(shù)據(jù)集以及對該數(shù)據(jù)集進行操作的程序組成。( )2. 進程上下文是進程執(zhí)行活動全過程的靜態(tài)描述。 ( )3. 并發(fā)是并行的不同表述，其原理相同。 ( )4. 所謂多道程序設計，即指每一時刻可以有若干個進程在進行。( )5. 用管程實現(xiàn)進程同步時，管程中的過程是不可中斷的。( )6. PV操作不僅可以用來實現(xiàn)進程的同步與互斥，還可以用

9、來防止進程的死 鎖。( )7. 銀行家算法是用于防止進程死鎖的。8. 由于短作業(yè)優(yōu)先算法服務短者，故可用于分時系統(tǒng)。( )9. 請求分頁存儲管理系統(tǒng)，若把頁面的大小增加一倍，則缺頁中斷次數(shù)會 減少一半。( )10. 地址即程序執(zhí)行時所要訪問的內(nèi)存地址。 ( )為了使程序在內(nèi)存中 浮動，編程時都是用邏輯地址。因此，必須在地址轉換后才能得到主存 的正確地址( )。11. 同一文件在不同的存儲介質(zhì)應該用相同的組織形式()。五. 簡答1. 產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？解決死鎖問題可破壞必要條件的哪 幾條，分別采用何種算法？2. 同步與互斥有何不同？3. 消息緩沖通信技術是一種高級通信機制，(1)

10、試敘述高級通信機制與低級通信機制 P, V元語操作的主要區(qū)別。(2) 給出消息緩沖機制的基本工作原理(3) 消息緩沖通信機制中提供發(fā)送原語SEN( RECEIVE A),調(diào)用參數(shù) A 表示發(fā)送消息的內(nèi)存區(qū)首地址，試設計相應的數(shù)據(jù)結構，并用PV原語 操作實現(xiàn)SAND原語。4. 在多道操作系統(tǒng)控制下，一個作業(yè)反復執(zhí)行多次，它的運行時間都相同 嗎？為什么？5現(xiàn)有兩道作業(yè)同時執(zhí)行，一道以計算為主，另一道以輸入輸出為主，你 將怎樣賦予作業(yè)進程占有處理機的優(yōu)先級？為什么？ 6什么是動態(tài)鏈接？用何種內(nèi)存分配方法實現(xiàn)這種鏈接技術？ 7覆蓋技術與虛擬存儲技術有何本質(zhì)不同？交換技術與虛存中使用的調(diào)入/調(diào)出技術有何

11、相同與不同之處。8如果允許頁表中的兩個頁表同時指向同一塊，那么將產(chǎn)生什么后果？9在設備管理中，何謂設備獨立性，如何實現(xiàn)設備的獨立性？ 10打印機和磁盤在計算機系統(tǒng)中都是共享資源，當多個作業(yè)共享時有什么 不同？何謂虛擬設備？請說明SPOOLIN系統(tǒng)是如何實現(xiàn)虛擬設備的？1. 假設在單處理機上有五個( 1，2，3，4，5)進程爭奪運行，其運行時間 分別為 10，1，2，1，5 秒，其優(yōu)先級分別為 3， 1， 3，4，2，這些進程到達次 序依次為 1，2， 3， 4， 5。試回答：給出這些進程分別使用輪轉法，SPF (短作業(yè)優(yōu)先)和非剝奪優(yōu)先級調(diào)度法 調(diào)度時的運行進度表，其中輪轉法中時間片 = 2

12、在上述各算法的調(diào)度下每個進程的周轉時間和等待時間為多少？ 具有最短平均等待時間的算法是哪個？2. 有5個任務A，B, C, D, E幾乎同時到達，他們預計運行時間為 10，6, 2， 4， 8 分鐘，其優(yōu)先級分別為 3， 5， 2， 1 ，和 4，這里 5 為最高優(yōu)先級。對于 下列每一種調(diào)度，計算其平均進程周轉時間(進程切換開銷不考慮) 。先來先服務優(yōu)先級調(diào)度時間片輪轉(時間片為 2)解答：( 1 )先來先服務：進程周轉時間0+10=1010+6=1616+2=1818+4=2222+8=30平均周轉時間：(10+16+18+22+30) /5=19.2 分鐘( 2)優(yōu)先級調(diào)度周轉時間0+6=

13、66+8=1414+10=2424+2=2626+4=30平均周轉時間：( 3)時間片輪轉：( 6+14+24+26+30) /5=20 分鐘 周轉時間302261628 平均周轉時間：(30+22+6+16+28)/5 =20.4 分鐘3. 某寺廟，有小，老和尚若干，由小和尚提水如缸供老和尚飲用。水缸可容 10 桶水，水取自同一井中。水井窄，每次只能容一個桶取水。水桶總數(shù)為 3 個。每次入，取缸水僅為 1桶，且不可同時進行。 試給出有關取水，入水的算法。Mutex1 = 1,mutex2 = 1,empty = 10,full = 0, count =3RepeatBegin :L1: P(

14、empty);P(count);P(mutex1);FETCH from jing;V(mutex1);P(mutex2);POUR;V(mutex2);V(count);V(full);Until false;RepeatP(full);P(count);P(mutex2);Fetch from gang ;V(mutex2);V(empty); V(count);Until false4. 某數(shù)據(jù)庫有一個寫進程，N個讀進程，他們之間讀寫操作的互斥要求是:寫進程正在寫該數(shù)據(jù)庫時，不能有其他進程讀該數(shù)據(jù)庫。 寫進程之間不互斥，可以同時讀該數(shù)據(jù)庫。 如果有若干進程正在讀該數(shù)據(jù)庫，一個寫進程正在等

15、待寫，則隨后欲讀的 進程也不能讀該數(shù)據(jù)庫，需等待寫進程先寫。寫 PVREAD:While wc = 1 do skip; 若有寫進程請求，則后續(xù)讀不響P(mutex);Rc:=rc + 1;若是第一個讀進程，則要看有無若所有讀進程都執(zhí)行完，可以If rc = 1 then P(wr); 寫進程V(mutex); READING P(mutex); Rc := rc -1;If rc = 0 then V(wr);讓其它進程讀寫V(mutex);WRITEWc := 1;當有寫進程請求時，禁止其隨后的讀進程P(wr); WRITING; Wc := 0; V(wr);5.假定一個操作系統(tǒng)的進程調(diào)

16、度采用剝奪式短進程優(yōu)先調(diào)度算法（單處理 機系統(tǒng)），系統(tǒng)中各進程到達就緒隊列的時刻以及執(zhí)行時間如下表所示：進程到達就緒隊列時刻執(zhí)行時間108214329435請給出各進程的調(diào)度次序，并計算平均等待時間和平均周轉時間。6. 假定具有5個進程的進程集合=P 0，P1，P2, P3, P4 系統(tǒng)中有 三類資源，其中A類資源有10個，B類資源有5個，C類資源有7個，假定在 某時刻有如下狀態(tài):Allocati on max availableABCABCA B CP00107533 3 2P1200322P2302902P3211222P4002433求出Need,并說明當前系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)，如果是，

17、給出序列，如果 不是，說明理由。7. 假定某操作系統(tǒng)存儲器采用頁式存儲管理，一進程在聯(lián)想存儲器中的頁 表現(xiàn)為：頁號 塊號0f11 f22 f33 f4不在聯(lián)想存儲器中的頁表項為：4 f55 f66 f77 f88 f99 f10又假定該進程體（程序與數(shù)據(jù)）代碼長度為 320字，每頁 32 字?，F(xiàn)有邏輯 地址（八進制）為： 101，204， 576，如果上述邏輯地址能翻譯成物理地址，則 說明翻譯的過程， 并指出具體的物理地址， 如果上述邏輯地址不能翻譯成物理地 址，說明為什么？8. 在采用頁式存儲管理的系統(tǒng)中， 某作業(yè)的邏輯地址空間為 4頁（每頁 2048 字節(jié)），且已知該作業(yè)的頁面映像（即頁表

18、）見下表。02142638試借助地址變換圖，求現(xiàn)有效邏輯地址 4865 所對應的物理地址。9. 純分頁系統(tǒng)和請求式分頁系統(tǒng)的主要差別是什么？假定在一個請求式存 儲管理系統(tǒng)中，某作業(yè)所涉及的頁面依次是： 3， 2，1，4，5，3，2，1，5 并已知主存中有 3 個可供作業(yè)使用的空白存儲塊（塊的大小與頁面大小相同） ， 試說明采用FIFO和LRU兩種算法進行頁面置換時，缺頁中斷的次數(shù)各是多少？10. 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，規(guī)定：a）每兩個學生組成一組，各占一臺機器，協(xié)同完成上機實習；b）只有一組兩個學生到齊，并且此時機房有空閑機器時，該組

19、 學生才能進入機房；c）上機實習由一名教師檢查，當學生上完機后，教師檢查完一 組學生的實習后，這組學生才能同時離開。試用 P,V 操作模擬上機實習的過程提示：除了有學生和教師進程外，還應該有門衛(wèi)進程) student:=0; computer:=2m enter:=0 finish:=0 test:=0;student: beginP(computer) V(student) P(enter) Practice;V(finish); P(test); V(computer); End;Teacher: beginP(finish); P(finish); Check;V(test); V(te

20、st); End;Guard: beginP(student); P(student); V(enter); V(enter); End;得到一臺計算機 有學生到達，通知門衛(wèi) 等待進入實習結束，通知教師 等待教師檢查 釋放計算機資源等待學生實習結束 等待另一學生實習結束檢查完成 檢查完成等待學生到達 等待另一學生到達 允許學生進入 允許另一學生進入11. 有一操作系統(tǒng)采用段式管理，用戶區(qū)主存為 512KB空閑鏈接入空閑鏈 表，分配時截取空塊的前半部分(小地址部分) 。初始時全部空閑。在執(zhí)行了如 下申請，釋放操作序列后： (1) reg (300kb), (2) reg (100kb), rel

21、ease (300kb), (3) reg(150kb), (4) reg(50kb), (5) reg ( 90kb)采用最先適配，空閑表中有哪些空塊，用圖示的方式表示。 (指出大小及始 址)采用最佳適配，空閑表中有哪些空塊。用圖示的方式表示。 (指出大小及始 址)若隨后又要申請80KB針對上述兩種情況會產(chǎn)生什么后果？這說明了什么問 題？ 最先適配 :300k300kb512k212k100kb112kb最佳適配:(3)150kbIfc-50kb100kb100kb112kb(5)(2)150kb50kb90kb10kb100kb112kb512k(1)300kfar(1)300kb(2)1

22、00kb212k112kb(3)150kb(5)150kb100kb50kb62kb(2)(4)150kb90kb60kb100kb50kb62kb又申請80KB最先適配可滿足，最佳適配不能滿足12. 有一矩陣：VAR A: ARRAY 1.100,1.100 OF INTEGER;按先行后列次序存儲。在一個虛存系統(tǒng)中，采用LRU淘汰算法，一個進程有三頁內(nèi)存空間，每頁可 以存放200個整數(shù)，其中第一頁存放程序，且假定程序已經(jīng)在內(nèi)存。程序A :FOR I:=1 TO 100 DOFOR J:=1 TO 100 DOA l,J :=0;程序BFOR J:=1 TO 100 DOFOR I:=1 T

23、O 100 DOA l,J ：=0；分別就程序A和B的執(zhí)行過程計算缺頁次數(shù)。解： 共100*100個變量，每頁存放 200個，共占100*100/200=50頁。A(1,1)A(3,1)A(99,1)A(1,2)A(3,2)A(99,2)A(1,100)A(3,100)A(99,100)A(2,1)A(4,1)A(100,1)A(2,100)A(4,100)A(100,100程序A的訪問軌跡為：A1,1,A1,2,A1,3,A1,100A2,1,A2,2,A2,3,A2,100A100,1,A100,2,A100,3,A100,100根據(jù)變量訪問規(guī)律可知訪問頁為：1 , 2, 3,00 0 5

24、0 中斷次數(shù)為50次程序B的訪問軌跡為：A1,1,A2,1,A3,1,A100,1A1,2,A2,2,A3,2,A100,2A1,100,A2,100,A3,100,A100,100可得頁面訪問軌跡為：1, 1, 2, 2, 3, 3,oooo 50, 50, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 50, 50,。共重復 100次，每次中斷次數(shù)為 50次，共計50*100=5000次。13假定有一個開方程序SQRT被兩個進程共享，開方程序如下：(1) SQRT(X,Y)(2) IF X0 THEN GOTO (SQRT,L);(3) Y:= THE RESULT OF SQRT(4) RETUR

25、N;(5) (SQRT,L) : ERROR;(6) RETURN若系統(tǒng)采用段式管理，應如何安排該程序？為什么？答：該共享程序引用了自身的某個地址(語句 2引用該程序自身)，則各共 享進程必須用同一段號來共享這一段。下面具體說明若不使用同一段號會出現(xiàn)何種問題：作業(yè)1和作業(yè)2分別將共享段SQRT安排在邏輯空間的第1段 和0段，將出現(xiàn)如下問題：SQRT段調(diào)入主存時應該將語句2的符號地址轉換 為邏輯地址，即把(SQRT L)轉換成(段號，L ),若與作業(yè)1 一致，則為 (1，L),當作業(yè)2運行時，執(zhí)行到2,則執(zhí)行GOTO(1,L),按照段式系統(tǒng)的 工作原理，應該先查段表項1,然后合成物理地址，這顯然

26、會造成錯誤，即 轉移到作業(yè)2的第一段中去。14. 化簡如圖所示的資源分配圖，并說明有無進程處于死鎖狀態(tài)?P2P3P415. 有一個文件系統(tǒng)如圖所示，圖中的框表示目錄，圈表示普通文件。根目 錄常駐內(nèi)存，目錄文件組織成鏈接文件，不設文件控制塊，普通文件組織成索引 文件。目錄文件指示下一級文件名及其磁盤地址（各占 2個子，共4個字節(jié)）。 若下級文件是目錄文件，指示其第一個磁盤塊地址。若下級文件是普通文件，指 示其文件控制塊的磁盤地址。每個目錄文件磁盤塊最后4個字節(jié)供拉鏈使用。下 級文件在上級文件目錄文件中的次序在圖中為自左至右。每個磁盤塊有512個字節(jié)，與普通文件的一頁等長。該文件的有關描述信息磁盤

27、地址1磁盤地址2磁盤地址11磁盤地址12磁盤地址13普通文件的文件控制塊組織如圖所示。其中， 每個磁盤地址占2個字節(jié)，前10個地址指示 該文件前10頁的地址。第11個地址指示一級 索引表地址，一級索引表中每個磁盤地址指示 一個文件頁地址；第12個地址指示二級索引 表地址，二級索引表中每個地址指示一個一級 索引表地址；第13個地址指示三級索引表地址 ，三級索引表中每個地址指示一個二級索引表 地址。問：（1）一個普通文件最多可有多少個文件頁？（2）若要讀文件J中某一頁，最多啟動磁盤多少次？（3）若要讀文件W中某一頁，最少啟動磁盤多少次？（4）就上一問而言，為最大限度減少啟動磁盤的次數(shù)，可采用什么方法？ 此時，磁盤最多啟動多少次？答：由于一個索引表占一個磁盤塊（512字節(jié)），一個磁盤地址占2個字節(jié)， 因此一個一級索引表可容納256個磁盤地址。同樣，一個二級索引表可容納