《操作系統(tǒng)》期末復(fù)習題

一、填空題（每空1分，共10分）得分：分1．計算機操作系統(tǒng)是方便用戶、管理和控制計算機的系統(tǒng)軟件。2．采用多道程序設(shè)計技術(shù)能充分發(fā)揮與外圍設(shè)備并行工作的能力。執(zhí)行事現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征之一。3．程序的4．避免死鎖的一個著名的算法時。5．將程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址，這種地址轉(zhuǎn)換工作稱為6．一個號的頁面調(diào)度算法應(yīng)該避免和減少現(xiàn)象的發(fā)生。7．文件系統(tǒng)為每個文件另建立一張指示邏輯記錄和物理塊之間的對應(yīng)表，有此表和文件本身構(gòu)成的文件是8．UNIX文件系統(tǒng)對空閑磁盤空間的管理方法是。。。9．在設(shè)備管理中，為了克服獨占設(shè)備速度較慢、降低設(shè)備資源利用率的缺點，引入了______，即用共享設(shè)備模擬獨占設(shè)備。10．常用的I/O控制方式有：程序直接控制方式、中斷方式、二、單項選擇題（每小題1分，共10分）和通道方式。得分：分1．操作系統(tǒng)是一種（A．應(yīng)用軟件B．系統(tǒng)軟件D．工具軟件C．通用軟件2A．內(nèi)存越多B．用戶數(shù)越少D．后備隊列C．用戶數(shù)越多3．進程和程序的本質(zhì)區(qū)別是（A．存儲在內(nèi)存和外存B．順序和非順序執(zhí)行機器指令D．動態(tài)和靜態(tài)特征4．在一段時間內(nèi)，只允許一個進程訪問的資源稱為（）。C．分時使用和獨占使用計算機資源A．共享資源C．臨界資源B．共享區(qū)D．臨界區(qū)5．系統(tǒng)調(diào)用的目的是()第1頁共頁A．請求系統(tǒng)服務(wù)C．申請系統(tǒng)資源B．終止系統(tǒng)服務(wù)D．釋放系統(tǒng)資源6．現(xiàn)有三個同時到達的作業(yè)J1、J2和J3，它們的執(zhí)行時間分別是T1、T2和T3，且T1<T2<T3A．T1+T2+T3B．(T1+T2+T3)/3C．(T1+2T2+3T3)/3D．(3T1+2T2+T3)/37．支持程序存放在不連續(xù)的內(nèi)存中的存儲管理方法是（）。A．固定式分區(qū)分配B．可變式分區(qū)分配D．分頁式分配C．可重定位式分區(qū)分配8．在關(guān)于SPOOLing的敘述中，（A．SPOOLing系統(tǒng)中不需要獨占設(shè)備）描述是不正確的。B．SPOOLing系統(tǒng)加快了作業(yè)執(zhí)行的速度C．SPOOLing系統(tǒng)使獨占設(shè)備變成共享設(shè)備D．SPOOLing系統(tǒng)利用了處理器與通道并行工作的能力9．文件系統(tǒng)的主要目的是（A．實現(xiàn)文件的按名存取C．提高外存的讀寫速度）。B．實現(xiàn)虛擬存儲D．用于存儲系統(tǒng)文件10．如果文件系統(tǒng)中有兩個文件重名，不應(yīng)采用（）。A．一級目錄結(jié)構(gòu)C．樹形目錄結(jié)構(gòu)B．二級目錄結(jié)構(gòu)D．A和B110分）得分：分1、隨著進程的撤消，程序也隨之消亡。()()()2、臨界區(qū)是進程中訪問臨界資源的那段代碼。3、作業(yè)的調(diào)度有搶占式調(diào)度和非搶占式調(diào)度兩種方式。第2頁共頁4、若系統(tǒng)的資源分配圖不可完全化簡，則可判定系統(tǒng)發(fā)生了死鎖。5、可變分區(qū)管理方式不支持虛擬存儲管理方案。（）（）6、分段存儲管理的目的是提高內(nèi)存利用率，而分頁存儲管理的目的是滿足用戶的編程要求。（）（）（）（）7、缺頁中斷處理后從產(chǎn)生缺頁中斷的指令的下一條指令繼續(xù)執(zhí)行。8、最佳置換算法的性能最好，所以現(xiàn)代操作系統(tǒng)中多采用該算法。9、磁盤是典型的獨占型設(shè)備，分配不當有可能引起進程死鎖。10、SPOOLING技術(shù)是一種假脫機技術(shù)，利用它可以提高獨占設(shè)備的利用率。（）四、簡答題（每小題6分，共30分）1．簡述操作系統(tǒng)的基本特征。得分：分2．試分析引起進程阻塞和喚醒的事件主要有哪些。3．簡述請求頁式存儲管理的優(yōu)缺點。第3頁共頁4．虛擬存儲器的基本特征是什么?虛擬存儲器的容量主要受到什么限制?5.文件的邏輯結(jié)構(gòu)、物理組織及存取方法之間的關(guān)系如何？五、綜合題（每小題10分，共40分）得分：分1.設(shè)有一緩沖池PP中含有20P，另有一個輸出進程將P用記錄型信號量寫出兩個進程的同步算法,要求寫出信號量的初值。第4頁共頁2．試給一個請求分頁系統(tǒng)設(shè)計進程調(diào)度的方案，使系統(tǒng)同時滿足以下條件。(1)．有合理的響應(yīng)時間；(2)．有較好的外部設(shè)備利用率；(3)．缺頁對程序執(zhí)行速度的影響降到最低程度。畫出調(diào)度用的進程狀態(tài)變遷圖，并說明這樣設(shè)計的理由。第5頁共頁3．設(shè)閱覽室有200個座位，最多可以同時容納200個讀者，當讀者進入或離開閱覽室時都必須在登記表上登記，試用P，V操作編寫讀者進程的同步算法。第6頁共頁4．分別采用先來先服務(wù)算法、最短查找時間優(yōu)先算法和掃描算法分析下述磁盤調(diào)度位置在70磁道上，要訪問的磁道分別是：90，34，79，2，105，42，99，11，35，130。答案：一、填空題（每空1分，共10分）1．資源2．CPU得分：分3．4．并發(fā)銀行家算法5．重定位。6．7．8．抖動索引文件成組鏈接法9．___虛擬分配技術(shù)___10．直接存儲器訪問二、單項選擇題（每小題1分，共10分）1B）得分：分2C）3D）4C）5．(A)6D）7D）8D）9A）10A）110分）得分：分第7頁共頁1、(F)2、(T)3、(F)4T）5T）6F）7F）8F）9F）10T）四、簡答題（每小題6分，共30分）1．簡述操作系統(tǒng)的基本特征。答：得分：分（1）并發(fā)。在單處理機、多道程序環(huán)境下并發(fā)是指一段時間內(nèi)，宏觀上多個程序同時運行、微觀上交替運行的情形。OS中引入進程的概念就是為了實現(xiàn)并發(fā)；（2）共享。是指系統(tǒng)中并發(fā)執(zhí)行的多個進程共享系統(tǒng)資源。根據(jù)資源屬性可以有互斥共享和同時訪問兩種方式；（3）虛擬。OS會通過虛擬技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)功能的擴充。（4）異步性。并發(fā)執(zhí)行的多個進程由于資源的限制會出現(xiàn)“走走停停”的運行模式。2．試分析引起進程阻塞和喚醒的事件主要有哪些。答：（1進程阻塞等待；由釋放服務(wù)的進程喚醒阻塞進程。（2）啟動某種操作。當進程啟動某種I/O操作后阻塞以等待操作完成；由中斷處理程序喚醒阻塞進程。（3）新數(shù)據(jù)尚未到達。相互合作的進程中，消費者進程阻塞等待數(shù)據(jù)到達；生產(chǎn)者進程在數(shù)據(jù)到達后喚醒阻塞進程。（4）無新工作可做。系統(tǒng)進程沒有新工作可做時阻塞等待；當有進程發(fā)出請求時喚醒阻塞進程。3．簡述請求頁式存儲管理的優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：(1)虛存量大，適合多道程序運行，用戶不必擔心內(nèi)存不夠的調(diào)度操作。動態(tài)頁式管理提供了內(nèi)存與外存統(tǒng)一管理的虛存實現(xiàn)方式。內(nèi)存利用率高，不常用的頁面盡量不留在內(nèi)存。不要求作業(yè)連續(xù)存放，有效地解決了“碎片”問題。與分區(qū)式比，不需移動作業(yè)；與多重分區(qū)比，無零星碎片產(chǎn)生。UNIX操作系統(tǒng)較早采用。缺點：要處理頁面中斷、缺頁中斷處理等，系統(tǒng)開銷較大。地址變換機構(gòu)復(fù)雜，為提高速度采用硬件實現(xiàn)，增加了機器成本。4．虛擬存儲器的基本特征是什么?虛擬存儲器的容量主要受到什么限制?答：虛存是由操作系統(tǒng)調(diào)度，采有內(nèi)外存的交換技術(shù)，各道程序在必需使用時調(diào)第8頁共頁入內(nèi)存，不用的調(diào)出內(nèi)存，這樣好象內(nèi)存容量不受限制。但要注意：虛存容量不是無限的，極端情況受內(nèi)存、外存的可使用的總?cè)萘肯拗?；虛存容量還受計算機總線長度的地址結(jié)構(gòu)限制；速度和容量的“時空”矛盾，虛存量的“擴大”是以犧牲CPU工作時間以及內(nèi)、外存交換時間為代價的。5.文件的邏輯結(jié)構(gòu)、物理組織及存取方法之間的關(guān)系如何？儲和檢索的角度，在存儲介質(zhì)上的文件組織方式稱為文件的物理結(jié)構(gòu)。文件的邏輯結(jié)構(gòu)離不開文件的實際物理結(jié)構(gòu)。同時又與文件的存取方法有關(guān)?？砂阉M織成索引文件。但索引文件也可以進行順序存取。五、綜合題（每小題10分，共40分）得分：分1.設(shè)有一緩沖池PP中含有20P，另有一個輸出進程將P用記錄型信號量寫出兩個進程的同步算法,要求寫出信號量的初值。解：Semaphoremutex=1;Semaphoreempty=20;Semaphorefull=0;intin,out=0;itemp[20];voidProducer(){while(ture){produceraniteminnextp;wait(empty);wait(mutex);p[in]:=nextp;in:=(in+1)mod20;signal(mutex);signal(full);}}voidConsumer(){while(ture){wait(full);wait(mutex);nextc:=p[out];out:=(out+1)mod20;signal(mutex);signal(empty);}第9頁共頁}2．試給一個請求分頁系統(tǒng)設(shè)計進程調(diào)度的方案，使系統(tǒng)同時滿足以下條件。（1（2（3畫出調(diào)度用的進程狀態(tài)變遷圖，并說明這樣設(shè)計的理由。解答：調(diào)度用的進程狀態(tài)變遷圖如下圖所示。1．有合理的響應(yīng)時間：采用時間片調(diào)度；2．有較好的外部設(shè)備利用率：請求I/O的進程，I/O完成后進入中優(yōu)先就緒狀態(tài)；3高優(yōu)先就緒狀態(tài)。當CPU從低優(yōu)先就緒隊列中選擇隊首元素去運行。3．設(shè)閱覽室有200個座位，最多可以同時容納200個讀者，當讀者進入或離開閱覽室時都必須在登記表上登記，試用P，V操作編寫讀者進程的同步算法。解：設(shè)讀者進程為P(i=1，2，3?，設(shè)互斥信號量S=1，同步信號量S1=200。2分i讀者P(i=1，2，3?)iP(S1)P(S)登記V(S)進入閱覽第頁共頁結(jié)束P(S)撤消登記V(s)V(S1)離開4．分別采用先來先服務(wù)算法、最短查找時間優(yōu)先算法和掃描算法分析下述磁盤調(diào)度位置在70磁道上，要訪問的磁道分別是：90，34，79，2，105，42，99，，35，130。(1)采用先來先服務(wù)算法，磁盤調(diào)度如下表1054299571188352413095移動距離2056457710363（磁道數(shù)）總的磁頭移動距離=20+56+45+77+103+63+57+88+24+95=628平均尋道長度=628/10=62.8往往致使平均尋道距離較大。（2）采用最短尋道時間優(yōu)先算法，磁盤調(diào)度如下表被訪問的909910513042357341112329移動距離911962588（磁道數(shù)）總磁頭移動距離=9+11+9+6+25+88+7+1+23+9=