操作系統(tǒng)練習題

1、四十一、在UNIX系統(tǒng)中運行下面程序，最多可產生多少個進程?畫出進程家族樹。P249 main() fork()； fork()； fork()； 分析及相關知識 系統(tǒng)調用fork的功能是創(chuàng)建一個新進程，新進程運行與其創(chuàng)建者一樣的程序，新創(chuàng)建的進程稱為子進程，調用fork的進程稱為父進程，父子進程都從fork調用后的那條語句開始執(zhí)行。 當程序執(zhí)行時，若所有進程都能成功地執(zhí)行系統(tǒng)調用fork，則會產生最多數目的進程。為了描述方便起見，將開始執(zhí)行時的進程稱為A進程，此時程序計數器PC，指向第一個fork調用。 main() fork()； /* PC，進程A* fork()： fork()； 當進

2、程A成功地執(zhí)行完第一個fork調用時，它創(chuàng)建了一個子進程，將此子進程稱 為進程B。此時，進程A、B的程序計數器PC指向第二個fork調用，進程A派生 了1個子孫進程 main() fork()： fork()； /* PC，進程A* fork()； main() fork()； fork()； /* PC，進程B* fork()； 當進程A、B成功地執(zhí)行完第二個fork調用時，它們分別創(chuàng)建了一個子進程，將 這些子進程分別稱為進程C、D此時，進程A、B、C、D的程序計數器PC指向第 三個fork調用，進程A派生了3個子孫進程。 main() fork()； fork()； fork()； /*

3、PC，進程A* main() fork()； fork()； fork()； /* PC，進程B* main() fork()； fork()； fork()； /* PC，進程C* ) main() fork()； fork()； fork()； /* PC，進程D* ) 當進程A、B、C、D成功地執(zhí)行完第三個fork調用時，它們分別創(chuàng)建了一個子進 程，將這些子進程分別稱為進程E、F、C、H此時，進程A、B、C、D、E、F、G、 H的程序計數器PC指向程序結束處，進程A派生了7個子孫進程。 main() fork()； fork()； fork()； /* PC，進程A* main() fo

4、rk()； fork()； fork()； ) /* PC，進程B* main() fork()； fork()： fork()； /* PC，進程C* main() fork()； fork()； fork()； /* PC，進程D* main() fork()； fork()； fork()： /* PC，進程E* main() fork()； fork()； fork()； /* PC，進程F* main() fork()； fork()； fork()； ) /* PC，進程G* main() fork()； fork()； fork()； /* PC，進程H* 進程家族樹是一棵有向樹

5、，有向樹的節(jié)點代表進程，由進程P指向進程Q的邊表示由進程P創(chuàng)建了進程Q我們稱進程P是進程Q的父進程，進程Q是進程P的子進程，這樣便形成了進程樹。 解：從上面的分析過程可以看出，執(zhí)行第一個fork調用時，進程A創(chuàng)建了進程B；執(zhí) 行第二個fork調用時，進程A創(chuàng)建了進程C，進程B創(chuàng)建了進程D：執(zhí)行第三個fork調用 時，進程A創(chuàng)建了進程E，進程B創(chuàng)建了進程F，進程C創(chuàng)建了進程G，進程D創(chuàng)建了進程H。因此，在UNIX系統(tǒng)中運行題目中的程序，最多可產生7個進程，其進程家族樹如圖8.26所示。 1、 進程調度又稱為低級調度，其主要功能是（）A 選擇一個作業(yè)調入內存B 選擇一個主存中的進程調出到外存C 選

6、擇一個外存中的進程調入到主存D 將一個就緒的進程投入運行2、 下列進程調度算法中，進程可能會長期得不到調度的情況是（）A 先來先服務調度算法B 搶占式靜態(tài)優(yōu)先權法C 時間片輪轉調度算法D 非搶占式動態(tài)優(yōu)先權法v 下列屬于預防死鎖的方法是（）A 剝奪資源法B 資源分配圖簡化法C 資源互斥使用D 銀行家算法v 下列屬于檢測死鎖的方法是（）A 銀行家算法B 撤銷進程法C 資源靜態(tài)分配法D 資源分配圖簡化法 v 為了照顧緊迫性作業(yè)，應采用（）A 先來先服務調度算法B 短作業(yè)優(yōu)先調度算法C 時間片輪轉調度算法D 優(yōu)先權調度算法設某多道系統(tǒng)，有磁帶機2臺，打印機1臺，采用資源的靜態(tài)分配法（假設作業(yè)獲得資源

7、后才允許進入內存）以及短作業(yè)優(yōu)先調度算法和先來先服務進程調度算法。忽略I/O時間，現有作業(yè)序列如下，求5個作業(yè)完成的時間作業(yè)名到達時間計算時間需磁帶機需打印機J18:0025分鐘 1臺1臺 J28:2015分鐘0臺1臺J38:2020分鐘1臺0臺J48:3020分鐘1臺0臺J58:3510分鐘1臺1臺設某多道系統(tǒng),有供用戶使用的內存空間為200K,磁帶機2臺,打印機1臺,系統(tǒng)采用可變分區(qū)管理方式,對磁帶機、打印機采用靜態(tài)分配，并忽略I/O時間，現有一作業(yè)序列如下：作業(yè)到達時間計算時間要求主存量申請磁帶機數申請打印機數J18:0025分鐘30K1臺1臺J28:20 15分鐘60K 0臺1臺J38

8、:20 20分鐘120K 1臺0臺J48:30 20分鐘40K 1臺0臺J58:35 10分鐘20K 1臺1臺設作業(yè)調度采用短作業(yè)優(yōu)先,且優(yōu)先分配主存低地址區(qū)域,且不能移動內存中的作業(yè),內存中的作業(yè)采用平分CPU時間,則作業(yè)調度的次序是:J1->j3->j4->j5->j2作業(yè)開始時間結束時間J18:008:30J38:209:00J48:309:10J58:359:15J28:209:30設某任務被分為大小相等的4段，系統(tǒng)為每段建立了一個由8個頁表項的頁表，設頁面大小為2KB，問（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）設該任務

9、訪問到物理單元為00021ABCH中的一個數據，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） v 判斷：請求分頁管理系統(tǒng)，若把頁面大小增加一倍，則缺頁中斷次數會減少一半v 判斷：虛地址即程序執(zhí)行時所要訪問的內存地址v 在請求分頁存儲管理系統(tǒng)中，地址變換過程可能會因為（ ）原因而發(fā)生中斷v 虛存的理論基礎是（ ）v 虛存中LRU算法，分配3頁，每頁存200個整數，其中第一頁存放程序，程序已在內存，數組A按先行后列存儲，求程序A和B的缺頁次數分別為多少？程序A： 程序B：For i:=1 to 100 do For j:=1 to 100 do F

10、or j:=1 to 100 do For i:=1 to 100 do Ai,j:=0 Ai,j:=01.設備管理的（）功能來實現用戶程序與實際的物理設備無關。 A 設備分配 B 設備獨立性 C 緩沖管理 D 虛擬設備2.Spooling技術可以實現設備的（）A 獨占分配 B 共享分配 C 虛擬分配 D 物理分配3.以下（）是磁盤尋道調度算法A 時間片輪轉法 B 優(yōu)先級調度算法C 最近最久未使用算法 D 先來先服務算法4.緩沖技術中的緩沖池是在（）A ROM B cache C 內存 D 外存5.為了使系統(tǒng)中多個進程同時處理輸入輸出，最好使用（ ）技術。A 緩沖池 B 循環(huán)緩沖 C 雙緩沖

11、D 單緩沖6.OS中以下( ) 是硬件機制?A spooling B 通道 C 文件 D 虛擬設備7.以下關于緩沖的描述正確的是（）A 以空間換時間 B 以時間換空間C 提高外設的處理速度 D 提高CPU的處理速度8.在Spooling系統(tǒng)中，用戶輸出數據首先送入（）A 內存固定區(qū)域 B 打印機 C 磁盤固定區(qū)域 D 輸出設備9.中斷處理中，I/O中斷是指（）設備出錯數據傳輸結束數據傳輸開始數據傳輸結束或設備出錯10磁盤請求以10，22，20，40，38柱面的次序到達磁盤驅動器，尋道時每個柱面的移動需要6ms，計算以下算法的尋道時間是多少？（假設磁頭由20號柱面向柱面號大的方向移動） FCFS

12、,SSTF,SCAN,CSCANFCFS:（10+12+20+38+34+32）*6=（30+50+66）*6=146*6=876ms 11磁盤扇區(qū)大小為512，每個磁道有80個扇區(qū)， 磁盤轉速360rpm。處理機使用中斷方式從磁盤讀取數據，每個字節(jié)產生一次中斷，如果處理中斷需要2.5ms，試問：（1）處理機花費在處理I/O上的時間占整個磁盤訪問時間的百分比是多少？（忽略尋道時間）（2）若采用DMA方式，每讀完一個扇區(qū)產生一次中斷，處理機花費在處理I/O上的時間占整個磁盤訪問時間的百分比又是多少？ 19 桌上有一個空的水果盤，盤中一次只能放一個水果，服務員，男顧客和女顧客共用這個盤子，服務員可

13、以向盤中放草莓，也可以向盤中放香蕉，男顧客專等吃盤中的草莓，女顧客專等吃盤中的香蕉，規(guī)定每次當盤子空時只能放一個水果供顧客取用，請用信號量機制實現服務員，男顧客，女顧客三個進程的同步解：設信號量：dish 表示服務員是否可以向盤中放水果 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 設有兩個優(yōu)先級相同的進程P1、P2，令信號量S1，S2的

14、初值為0，已知z=2，試問P1，P2 并發(fā)執(zhí)行后x，y，z的值。進程P1 進程P2y:=1; x:=1;y:=y+2; x:=x+1;V(S1); P(S1);z:=y+1; x:=x+y;P(S2); V(S2);y:=y+z; z:=x+z;解1.x=5,y=7,z=4; 2.x=5,y=7,z=9;3.x=5,y=12,z=9;某系統(tǒng)有R1，R2，R3共3種資源，在T0時刻，P1，P2，P3和P4這4個進程對資源的占有和需求情況見下表，此刻系統(tǒng)可用資源向量為（2，1，2），問：若此時P1，P2均發(fā)出資源請求向量Request（1，0，1）為保持系統(tǒng)安全性，應該如何分配資源給這兩個進程？說

15、明所采用的原因。進程Max(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：設兩個向量work=Available(2,1,2),Finishi=false;i=1,2,3,4;當Request2(1,0,1)時；1 Request2<=Need2;2 Request2<=Available;3 所以Available=Available-Request2=(1,1,1);Allocation2=Need2

16、+Request2=(5,1,2);Need2=Max2-Allocation2=(1,0,1); 此時work=Available=1,1,1;因由Need2<=work，故P2可完成，完成后，work=Available+Max2=(8,2,5).當P2完成后，釋放資源后。Request1(1,0,1)均滿足。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。在采用頁式管理的系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁表如圖，頁面大小為1k，邏輯地址2049對應的物理地址是（1k+1）頁號 塊號 0 2 1 4 2 1 3 8 解：2049=2*1024+1；由表可得：頁號對應的塊號為1，則物理地址為：1024*1+1=1K+1=1025;一個進程有8個頁面，對頁面的訪問軌跡如下：1，0，2，2，1，7，6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，5，2，4，5，6，7采用OPT，LRU，FIFO置換算法，分配給進程的存儲塊數為4塊時，缺頁次數分別為多少？ （設初始內存無進程頁面）OPT(缺頁：11)102217670120304515245671 11 11 1 1 1 1 66 0000004447226633555 77222222 FIFO（缺頁：14）1