西南大學2014年《操作系統(tǒng)》1-6次網(wǎng)上作業(yè)及答案

1、操作系統(tǒng)單選題：1、操作系統(tǒng)發(fā)展過程中出現(xiàn)多道程序系統(tǒng)的階段是批處理操作系統(tǒng)2、進程是程序的執(zhí)行實體3、實時系統(tǒng)的主要應用領域不包括：媒體播放4、操作系統(tǒng)是一種 （系統(tǒng)軟件）5、為了執(zhí)行更多的程序，計算機需要（更大內(nèi)存）6、臨界區(qū)是（一段程序）7、當進程等待的某個事件發(fā)生后，該進程會由（等待）狀態(tài)變?yōu)椋ň途w ）狀態(tài)8、下列進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換中，哪個是不正確的等待態(tài)到執(zhí)行態(tài)9、當信號量的數(shù)值為2時表示（有2個進程等待該信號量 ）10、進程間互斥是由（進程間共享資源 ）引起的？11、Unix中用于創(chuàng)建進程的系統(tǒng)調(diào)用是（D Fork() ）12、段頁式存儲管理中可以以（頁 ）為單位進行內(nèi)存代碼交

2、換到外存。13、分時系統(tǒng)中沒有（JCB ）概念14、有SPOOLING系統(tǒng)不正確的敘述是（ 是一種特殊的直接耦合方式）填空題：1、存儲保護的方式主要有： 地址越界保護和通過頁表控制對內(nèi)在信息的存取操作方式以提供保護。2、早期的批處理可以分為 聯(lián)機處理 和 脫機處理 兩種方法。3、常用的文件物理結構有連續(xù)文件、 串聯(lián)文件 、 索引文件 等三種。1、地址重定位可分為 靜態(tài)地址重定位 和 動態(tài)地址重定位 兩種。2、UNIX系統(tǒng)核心程序的絕大部分代碼是用 C 語言編寫的，并且UNIX系統(tǒng)是一個可供多用戶同時操作的會話式分時操作 系統(tǒng)。3、用戶進程總是由 系統(tǒng)程序模塊下一個 創(chuàng)建的。1、進程創(chuàng)建之后，在

3、 就緒狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)、等待狀態(tài) 三種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。2、通道技術中可以使用三種類型的通道，它們是數(shù)組多路通道、字節(jié)多路通道、選擇通道。3、中斷可分為外中斷、 內(nèi)中斷 、 軟中斷 等幾種。1、UNIX通道可以分為三類，它們是數(shù)組多路通道、 字節(jié)多路通道 、選擇通道。2、公有信號量用于 作來在系統(tǒng)中的停留時間 /作業(yè)等待時間加作業(yè) 運行時間 論述：1、什么是靜態(tài)頁面管理？靜態(tài)頁面也就是HTML（HyperText Mark-up Language）即超文本標記語言或超文本鏈接標示語言，是目前網(wǎng)絡上應用最為廣泛的語言，也是構成網(wǎng)頁文檔的主要語言。HTML文本是由HTML命令組成的描述性文本，HTML命

4、令可以說明文字、圖形、動畫、聲音、表格、鏈接等。靜態(tài)頁面的結構包括頭部（Head）、主體（Body）兩大部分，其中頭部描述瀏覽器所需的信息，而主體則包含所要說明的具體內(nèi)容。注意：靜態(tài)頁面并非網(wǎng)站上沒有動畫的就是靜態(tài)頁面2、有一個飛機訂票系統(tǒng)有兩個終端，分別運行T1和T2，請寫出售票進程T1和T2使用P,V操作的互斥過程。1、 答：設sem為信號量代表臨界區(qū)，初值為1T1:T2:P(SEM)P(SEM) 訂票過程訂票過程V(SEM)V(SEM)3、使用偽代碼或自然語言描述輸入設備和CPU之間如何通過中斷完成輸入處理過程。答：（1） 輸入設備向CPU發(fā)出中斷（2） 硬件完成中斷識別，取得中斷處理程

5、序地址（3） 轉(zhuǎn)中斷處理程序（4） 關中斷（5） 保存中斷現(xiàn)場（6） 檢查輸入設備狀態(tài)（7） 進行輸入設備輸入處理（8） 恢復中斷現(xiàn)場（9） 開中斷中斷返回4、簡述操作系統(tǒng)的功能答：操作系統(tǒng)的功能是管理和控制計算機系統(tǒng)中所有的硬件、軟件資源，合理地組織計算機工作流程，并為用戶提供一個良好的工作環(huán)境和友好接口。從資源管理和用戶接口的觀點看，操作系統(tǒng)具有五個方面的功能。處理機管理：解決對處理機分配調(diào)度策略、分配實施和資源回收等方面的管理。存儲器管理：對內(nèi)部存儲器進行分配、存儲保護和內(nèi)存擴充。設備管理：包括對通道、控制器、輸入輸出設備的分配管理；設備的獨立性。信息（文件系統(tǒng)）管理：對系統(tǒng)軟件資源的管

6、理。包括對信息資源的管理、共享、保密和保護。用戶接口：即向用戶提供一個友好的接口，為用戶服務。5、試比較進程和程序的區(qū)別。答：C、C+、Java等語言編寫的源程序經(jīng)相應的編譯器編譯成可執(zhí)行文件后，提交給計算機處理器運行。這時，處在可執(zhí)行狀態(tài)中的應用程序稱為進程。從用戶角度來看，進程是應用程序的一個執(zhí)行過程。從操作系統(tǒng)核心角度來看，進程代表的是操作系統(tǒng)分配的內(nèi)存、CPU時間片等資源的基本單位，是為正在運行的程序提供的運行環(huán)境。進程與應用程序的區(qū)別在于應用程序作為一個靜態(tài)文件存儲在計算機系統(tǒng)的硬盤等存儲空間中，而進程則是處于動態(tài)條件下由操作系統(tǒng)維護的系統(tǒng)資源管理實體。6、進程控制塊包含進程的哪幾類

7、信息？ 答：1、描述信息，其主要有3種。進程名或進程標識名，每個進程都有唯一的進程名或進程標識號；用戶名或用戶標識名，每個進程都隸屬于某個用戶，用戶名或用戶名標識有利于資源共享與保護；家庭關系在有的系統(tǒng)中，進程之間互成家庭關系。2、控制信息，其主要有5種。進程當前狀態(tài)，進程當前狀態(tài)說明進程當處于何種狀態(tài)；進程優(yōu)先級，是指進程占有處理機的重要依據(jù)；進程優(yōu)先級偏移，程序開始地址規(guī)定該進程的程序以此地址開始執(zhí)行；各種計時信息，給出進程占有和利用資源的有關情況；通信信息，其用來說明改進程在執(zhí)行過程中與別的進程所發(fā)生的住處交換情況。3、資源管理信息。包括有關存儲器的住處、使用輸入輸出設備的信息、有關文件

8、系統(tǒng)的信息等4、CPU現(xiàn)場保護結構7、簡述進程切換的時機。答：(1)正在執(zhí)行的進程執(zhí)行完畢。這時如果不選擇新的就緒進程執(zhí)行，將浪費處理機資源。     (2)執(zhí)行中進程自己調(diào)用阻塞原語將自己阻塞起來進入睡眠等待狀態(tài)。     (3)執(zhí)行中進程調(diào)用了P原語操作，從而因資源不足而被阻塞：或調(diào)用了V原語操作激活了等待資源的進程隊列。     (4)執(zhí)行中進程提出IO請求后被阻塞。     (5)在分時系統(tǒng)中時間片已經(jīng)用完。 

9、0;   (6)在執(zhí)行完系統(tǒng)調(diào)用等系統(tǒng)程序后返回用戶程序時，可看做系統(tǒng)進程執(zhí)行完畢，從而調(diào)度選擇一新的用戶進程執(zhí)行。     (7)在CPU執(zhí)行方式是可剝奪時，還有：就緒隊列中的某進程的優(yōu)先級變得高于當前執(zhí)行進程的優(yōu)先級，從而也將引發(fā)進程調(diào)度。8、假設有4道作業(yè)，他們的提交時刻及執(zhí)行時間由下表給出： 作業(yè)號提交時間（小時）執(zhí)行時間（小時）110.002210.201310.400.5410.500.3計算在單道程序環(huán)境下，采用先來先服務調(diào)度算法和最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法的平均周轉(zhuǎn)時間和帶權平均周轉(zhuǎn)時間答：先來先服務算法（單位：小時）作業(yè)號

10、提交時間執(zhí)行時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間帶權周轉(zhuǎn)110.00210.0012.0022/2=1210.20112.0013.002.82.8/1=2.8310.400.513.0013.503.13.1/0.5=6.2410.500.313.5013.803.33.3/0.3=11所以平均周轉(zhuǎn)時間T=(2+2.8+3.1+3.3)/4=2.8h   帶權平均周轉(zhuǎn)時間W=（1+2.8+6.2+12）/4=5.25最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法：（單位：小時）作業(yè)運行順序：1432作業(yè)號提交時間執(zhí)行時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間帶權周轉(zhuǎn)110.00210.0012.0022/2=1410.

11、500.312.0012.301.81.8/0.3=6310.400.512.3012.802.42.4/0.5=4.8210.20112.8013.803.63.6/1=3.6所以平均周轉(zhuǎn)時間T=(2+1.8+2.4+3.6)/4=2.45h   帶權平均周轉(zhuǎn)時間=（1+2.8+6.2+12）/4=3.859、在頁式管理中，如果頁大小為4k，頁表如圖所示，求虛擬地址為4399的實際內(nèi)存地址為多少？（一個圖復印不出）頁號頁面號04152739答：4399應該在1號頁，且依稀為4399-4096=303，查頁表可知1號對應于5號頁面，則物理地址為：5*4096+303=207

12、83頁號頁面號041527391、 作業(yè)“聯(lián)機輸入”與“脫機輸入”中的聯(lián)機和脫機的含義是什么？答：聯(lián)機指外部數(shù)據(jù)處理設備與中央處理機相連,并在中央處理機直接控制下進行的數(shù)據(jù)處理，用于早期的批處理操作系統(tǒng)。            脫機是指增加一臺低檔的計算機作為外圍處理機進行輸入輸入輸出處理，使作業(yè)的輸入和輸出工作與主機（處理機）脫離。這種輸入輸出方式稱為脫機工作方式。2、 試述使用系統(tǒng)調(diào)用Fork（）產(chǎn)生的父、子進程之間的關系。答：可用fork()調(diào)用創(chuàng)建子進程，當此程序運行時，在系統(tǒng)

13、中有一個父進程活動，如while(p1=fork()=-1); if(p1=0) putchar('a'); 也可用管道pipe 如父進程生成一個子進程子進程向管道中寫入一字符串，父進程再讀出 pipe(fd); /創(chuàng)建管道 while(x=fork()=-1);/創(chuàng)建子進程失敗時，循環(huán) if(x=0) sprintf(buf,"I'm a good boyn"); write(fd1,buf,30);/把buf中字符寫入管道 exit(0); else /父進程返回 wait(0); read(fd0,s,30);/父進程讀管道中字符 printf

14、("%s",s); 1、 常用的進程調(diào)度算法和作業(yè)調(diào)度算法有哪些？哪些適用于作業(yè)調(diào)度？哪些適用于進程調(diào)度？答：調(diào)度算法有以下幾種： 1、先來先服務（FCFS）調(diào)度算法； 2、輪轉(zhuǎn)法； 3、多級反饋輪轉(zhuǎn)法； 4、優(yōu)先級法； 5、最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）算法；最短進程優(yōu)先（SPF）算法 6、最高相應比優(yōu)先法（HRN) 其中適用于作業(yè)調(diào)度：先來先服務算法；優(yōu)先級法；最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）算法； 其中適用于進程調(diào)度：輪轉(zhuǎn)法；多級反饋輪轉(zhuǎn)法；先來先服務算法；優(yōu)先級法；最短進程優(yōu)先算法；2、 為什么說臨界區(qū)問題不能靠增加硬件解決？答：并發(fā)進程可共享系統(tǒng)中各類資源，但在訪問臨界資源時，必須

15、互斥。系統(tǒng)把不允許多個并發(fā)進程交叉執(zhí)行的一段程序稱為臨界區(qū)。它是由屬于不同并發(fā)進程的程序段共享公用數(shù)據(jù)變量而引起的，因此不可能用增加硬件的方法來解決。為防止多個進程同時進入它們的臨界區(qū)，可以用軟件方法，也可以在系統(tǒng)中設置專門的同步機制來協(xié)調(diào)這些進程。3、 簡述用戶進程的創(chuàng)建過程。答：一個進程可以通過調(diào)用創(chuàng)建進程原語來創(chuàng)建實現(xiàn)。創(chuàng)建原語掃描系統(tǒng)的PCB鏈表，在找到一定的PCB表之后，填入調(diào)用者提供的有關參數(shù)，最后形成代表進程的PCB結構。參數(shù)包括：進程名，CPU初始狀態(tài)、進程優(yōu)先級、進程正文段起始地址、資源清單等。具體過程： 首先檢查PCB鏈表中有無空閑PCB表項。若有則從PCB表中取一個空閑P

16、CB表項，并獲得該PCB的內(nèi)部標識名。 然后，把調(diào)用這提供的參數(shù)以及從執(zhí)行進程中獲得的調(diào)用者內(nèi)部標識填入該PCB，設置記賬信息，置新進程為"就緒”狀態(tài)。 最后，把此PCB分別插入就緒隊列和進程家族樹中，調(diào)用者繼續(xù)執(zhí)行。4、產(chǎn)者消費者算法如下：生產(chǎn)者（P）：BEGIN1.P(y)2.P(x)3.將數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)4.V(z)5.V(x)END消費者（C）：BEGIN1.P(z)2.P(x)3.將數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)中取出4.V(y)5.V(x)END問：(1) 信號量x,y,z分別表示的意義？      答： x：表示可用有界緩沖區(qū)(公

17、用信號量)個數(shù)；        y：生產(chǎn)者進程的私用信號量；z：消費者進程的私用信號量。(2) 各信號量的初值應如何設定？        答：x：初值為1；y初值：1 z初值：0(3)若現(xiàn)在緩沖區(qū)中有一個單元有數(shù)據(jù)，同時存在3個生產(chǎn)者進程和2個消費者進程，其中一個生產(chǎn)者進程正在寫緩沖區(qū)，各信號量取值為多少？    答：公用信號量x=1       

18、       生產(chǎn)者私有信號量y=0        消費者私有信號量z=12、 什么是分級調(diào)度？分時系統(tǒng)中有作業(yè)調(diào)度的概念嗎？答：處理機調(diào)度問題實際上也是處理機的分配問題。顯然只有那些參與競爭處理及所必需的資源都已得到滿足的進程才能享有競爭處理機的資格。這時它們處于內(nèi)存就緒狀態(tài)。這些必需的資源包括內(nèi)存、外設及有關數(shù)據(jù)結構等。從而，在進程有資格競爭處理機之前，作業(yè)調(diào)度程序必須先調(diào)用存儲管理、外設管理程序，并按一定的選擇順序和策略從輸入井中選擇出幾個處于后備狀態(tài)的作業(yè)，

19、為它們分配資源和創(chuàng)建進程，使它們獲得競爭處理機的資格。另外，由于處于執(zhí)行狀態(tài)下的作業(yè)一般包括多個進程，而在單機系統(tǒng)中，每一時刻只能有一個進程占有處理機，這樣，在外存中，除了處于后備狀態(tài)的作業(yè)外，還存在處于就緒狀態(tài)而等待得到內(nèi)存的作業(yè)。我們需要有一定的方法和策略為這部 分作業(yè)分配空間。因此處理機調(diào)度需要分級。 一般來說，處理機調(diào)度可分為4級； (1)作業(yè)調(diào)度: 又稱宏觀調(diào)度，或高級調(diào)度。 (2)交換調(diào)度：又稱中級調(diào)度。其主要任務是按照給定的原則和策略，將處于外存交換區(qū)中的就緒狀態(tài)或等待狀態(tài)或內(nèi)存等待狀態(tài)的進程交換到外存交換區(qū)。交換調(diào)度主要涉及到內(nèi)存管理與擴充。因此在有些書本中也把它歸入內(nèi)存管理部

20、分。 (3)進程調(diào)度：又稱微觀調(diào)度或低級調(diào)度。其主要任務是按照某種策略和方法選取一個處于就緒狀態(tài)的進程占用處理機。在確立了占用處理機的進程之后，系統(tǒng)必須進行進程上下文 切換以建立與占用處理機進程相適應的執(zhí)行環(huán)境。 (4)線程調(diào)度：進程中相關堆棧和控制表等的調(diào)度。 在分時系統(tǒng)中，一般不存在作業(yè)調(diào)度，而只有線程調(diào)度、進程調(diào)度和交換調(diào)度。這是因為在分時系統(tǒng)中，為了縮短響應時間，作業(yè)不是建立在外存，而是直接建立在內(nèi)存中。在分時系統(tǒng)中，一旦用戶和系統(tǒng)的交互開始，用戶馬上要進行控制。因此，分時系統(tǒng)中沒有作業(yè)提交狀態(tài)和后備狀態(tài)。分時系統(tǒng)的輸入信息經(jīng)過終端緩沖區(qū)為系統(tǒng)直接接收，或立即處理，或經(jīng)交換調(diào)度暫存外存

21、中。4、 進程調(diào)度的功能有那些？ 答：進程進程是一個程序關于某個數(shù)據(jù)集的一次運行。也就是說，進程是運行中的程序，是程序的一次運行活動。進程具有動態(tài)性和并發(fā)性。在操作系統(tǒng)中進程是進行系統(tǒng)資源分配、調(diào)度和管理的最小單位。 進程調(diào)度即處理器調(diào)度，它的主要功能是確定在什么時候分派處理器，并確定分給哪一個進程。在分時系統(tǒng)中，一般有一個確定的時間單位（稱為時間片），當一進程用完一個時間單位時，就發(fā)生進程調(diào)度（又稱上下文轉(zhuǎn)換），即讓正在運行的進程改變狀態(tài)并轉(zhuǎn)入就緒隊列尾，再由調(diào)度原語將就緒隊列的首進程取出，投入運行。 具體說進程調(diào)度的主要功能有三個： 記錄系統(tǒng)中所有進程的執(zhí)行情況。作為進程調(diào)度的準備，進程管理模塊必須將系統(tǒng)中各進