操作系統(tǒng)答案 2023

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西電湯子瀛

操作系統(tǒng)答案董智勇2023/6/6

目錄

第一章os引論1

一、單項(xiàng)選擇題1

單項(xiàng)選擇題答案2二、簡答題3

1設(shè)計現(xiàn)代OS的主要目標(biāo)是什么?32OS的作用可表現(xiàn)為哪幾個方面?33試說明推動多道批處理系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要動力是什么?34何謂脫機(jī)I/O和聯(lián)機(jī)I/O?35試說明推動分時系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要動力是什么?46試說明實(shí)時任務(wù)的類型和實(shí)時系統(tǒng)的類型.47實(shí)現(xiàn)多道程序應(yīng)解決哪些問題?48試比較單道與多道批處理系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn).49實(shí)現(xiàn)分時系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是什么?應(yīng)如何解決?510為什么要引入實(shí)時操作系統(tǒng)?511OS具有哪幾大特征?它的最基本特征是什么?512內(nèi)存管理有哪些主要功能?它們的主要任務(wù)是什么?513處理機(jī)管理具有哪些功能?它們的主要任務(wù)是什么?614設(shè)備管理有哪些主要功能?其主要任務(wù)是什么?615文件管理有哪些主要功能?其主要任務(wù)是什么?616試在交互性，及時性和可靠性方面，將分時系統(tǒng)與實(shí)時系統(tǒng)進(jìn)行比較.617是什么原因使操作系統(tǒng)具有異步性特征?718試說明在MS-DOS3.X以前的版本中，其局限性表現(xiàn)在哪幾個方面?719MS-DOS由哪幾部分組成?每部分的主要功能是什么?720為什么Microsoft在開發(fā)OS/2時，選中了80286芯片?721OS/2的主要功能是什么?722多處理機(jī)OS有哪幾種模式?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?823試說明網(wǎng)絡(luò)OS的主要功能.824試比較網(wǎng)絡(luò)OS和分布式OS.825操作系統(tǒng)的定義是什么？它的五大主要功能是什么？926解釋以下術(shù)語：硬件、軟件、多道程序設(shè)計、并發(fā)、吞吐量。927操作的有哪些基本特征？9

其次章進(jìn)程管理10

一、單項(xiàng)選擇題10

二、

判斷題（正確的劃?，錯誤的劃?并改正）15

三、填空題15四、簡答題17

1、試畫出下面條語句的前趨圖:172、已知一個求值公式(A+3B)/(B+5A)，若A、B已賦值，試畫出該公式求值過程的前趨圖。173、圖2.7給出了四個進(jìn)程合作完成某一任務(wù)的前趨圖，試說明這四個進(jìn)程間的同步關(guān)系，并用P、V操作描述它。194、某系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖2.8所示，請說明：20

I

5、在單處理機(jī)的分時系統(tǒng)中，分派給進(jìn)程P的時間片用完后，系統(tǒng)進(jìn)行切換，結(jié)果調(diào)度到的依舊是進(jìn)程P。可能出現(xiàn)上述情形嗎？假使可能請說明理由。216、試?yán)肂ernstein條件證明S2和S3語句是可以并發(fā)執(zhí)行的，而S3和S4語句是不能并發(fā)執(zhí)行的?227、如圖一所示的進(jìn)程狀態(tài)，圖中標(biāo)出的數(shù)字分別表示一種形式的狀態(tài)變遷?，F(xiàn)設(shè)分別有進(jìn)程處于執(zhí)行態(tài)、就緒態(tài)和等待態(tài)，試判別以下諸條件式是否成立？為什么？228、程序并發(fā)執(zhí)行為什么會產(chǎn)生休止性?239、程序并發(fā)執(zhí)行為何會失去封閉性和可再現(xiàn)性?2310、在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念?它會產(chǎn)生什么樣的影響?2311、試從動態(tài)性，并發(fā)性和獨(dú)立性上比較進(jìn)程和程序?2312、試說明PCB的作用?為什么說PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志?2413、試說明進(jìn)程在三個基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因.2414、為什么要引入掛起狀態(tài)?該狀態(tài)具有哪些性質(zhì)?2415、在進(jìn)行進(jìn)程切換時，所要保存的處理機(jī)狀態(tài)信息主要有哪些?2516、試說明引起進(jìn)程創(chuàng)立的主要事件.2517、試說明引起進(jìn)程撤消的主要事件.2518、在創(chuàng)立一個進(jìn)程時，需完成的主要工作是什么?2519、在撤消一個進(jìn)程時，需完成的主要工作是什么?2520、試說明引起進(jìn)程阻塞或被喚醒的主要事件是什么?2621、試從調(diào)度性，并發(fā)性，擁有資源及系統(tǒng)開銷幾個方面，對進(jìn)程和線程進(jìn)行比較.2622、什么是用戶級線程和內(nèi)核級線程?并對它們進(jìn)行比較.2623、在SolarisOS中，設(shè)置了哪幾種線程?輕型線程的作用是什么?2724、什么是臨界資源和臨界區(qū)?2725、為什么進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前，應(yīng)先執(zhí)行\(zhòng)進(jìn)入?yún)^(qū)\代碼，在退出臨界區(qū)后又執(zhí)行\(zhòng)退出區(qū)\代碼?2726、同步機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循哪些基本準(zhǔn)則?為什么?2827、試從物理概念上來說明記錄型信號量和wait和signal操作?2828、你認(rèn)為整型信號量機(jī)制和記錄型信號量機(jī)制，是否完全遵循了同步機(jī)構(gòu)的四條準(zhǔn)則?2829、在生產(chǎn)者－消費(fèi)者問題中，假使缺少了signal(full)或signal(empty)，對執(zhí)行結(jié)果會有何影響?2930、在生產(chǎn)者－消費(fèi)者問題中，假使將兩個wait操作即wait(full)和wait(mutex)互換位置；或者是將signal(mutex)與signal(full)互換位置結(jié)果會如何?3031、我們?yōu)槟撑R界區(qū)設(shè)置一把鎖W，當(dāng)W=1時，表示關(guān)鎖；W=0時，表示鎖已開啟.試寫出開鎖原語和關(guān)鎖原語，并利用它們?nèi)?shí)現(xiàn)互斥.3232、試修改下面生產(chǎn)者－消費(fèi)者問題解法中的錯誤:3233、在測量控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，把所采集的數(shù)據(jù)送n個緩沖區(qū)組成的緩沖池中的某個空緩沖區(qū)；計算任務(wù)從該緩沖池中的某一個滿緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)進(jìn)行計算.試寫出利用信號量機(jī)制實(shí)現(xiàn)兩者共享緩沖區(qū)的同步算法.3334、畫圖說明管程由哪幾部分組成?為什么要引入條件變量?3635、如何利用管程來解決生產(chǎn)者－消費(fèi)者問題?3636、什么是AND信號量?試?yán)肁ND信號量寫出生產(chǎn)者－消費(fèi)者問題的解法.

II

3637、哲學(xué)家進(jìn)餐問題是描述有五個哲學(xué)家，他們的生活方式是交替地進(jìn)行思考和進(jìn)餐。哲學(xué)家們共用一張圓桌，分別坐在周邊的五把椅子上。在圓桌上有五個碗和五支筷子，平日哲學(xué)家進(jìn)行思考，饑餓時便試圖取用其左、右最靠近他的筷子，只有在他拿到兩支筷子時才能進(jìn)餐，進(jìn)餐完畢，放下筷子又繼續(xù)思考。假定用一個信號量表示一支筷子，由這五個信號量構(gòu)成信號量組：intstick[5]；所有信號量初值為1，第i個哲學(xué)家的活動描述如圖3.1所示，試問這五個哲學(xué)家的進(jìn)餐活動是否會發(fā)生死鎖？3838、（上海交通大學(xué)1996年試題）哲學(xué)家甲請哲學(xué)家乙、丙、丁到某處探討問題，約定全體到齊后開始探討；在探討的間隙四位哲學(xué)家進(jìn)餐，每人進(jìn)餐時都需使用刀、叉各一把，餐桌上的布置如圖2.9所示。請用信號量及P、V操作說明這四位哲學(xué)家的同步、互斥過程。此過程不會死鎖。4139、某數(shù)據(jù)庫有一個寫進(jìn)程，多個讀進(jìn)程，它們之間讀、寫操作的互斥要求是：寫進(jìn)程正在寫該數(shù)據(jù)庫時不能有其他進(jìn)程讀該數(shù)據(jù)庫，也不能有其他進(jìn)程寫該數(shù)據(jù)庫；讀進(jìn)程之間不互斥，可以同時讀該數(shù)據(jù)庫。請用信號量P、V操作描述這一組進(jìn)程的工作過程。4340、（華中理工大學(xué)1999年試題）設(shè)公共汽車上，司機(jī)和售票員的活動分別是：4441、在生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題中，假使對調(diào)生產(chǎn)者進(jìn)程中的兩個P操作和兩個V操作，則可能發(fā)生什么狀況？4542、在單處理機(jī)環(huán)境下，進(jìn)程間有哪幾種通信方式?4743、試比較進(jìn)程間的低級通信工具與高級通信工具.4744、消息隊(duì)列通信機(jī)制應(yīng)有哪幾方面功能?4745、試比較消息隊(duì)列與管道通信機(jī)制.47

第三章處理機(jī)調(diào)度與死鎖48

一、單項(xiàng)選擇題48二、填空題51三、問答題54

1、為什么說采用有序資源分派法不會產(chǎn)生死鎖？542、高級調(diào)度與低級調(diào)度的主要任務(wù)是什么?為什么要引入中級調(diào)度?543、在作業(yè)調(diào)度中需做出哪兩個決定?544、在剝奪調(diào)度方式中，有哪些剝奪原則?545、選擇調(diào)度方式和調(diào)度算法時，應(yīng)遵循的準(zhǔn)則是什么?546、為什么說多級反饋隊(duì)列能較好地滿足各種用戶的需要?547、在按時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法中，在確定時間片的大小時，應(yīng)考慮哪些因素?558、為實(shí)現(xiàn)實(shí)時調(diào)度，對實(shí)時系統(tǒng)提出了哪些要求?559、目前常用的調(diào)度方式和算法，能否應(yīng)用到實(shí)時系統(tǒng)中?5510、在多處理機(jī)系統(tǒng)中，比較有代表性的線程調(diào)度方式有哪幾種?5511、試比較自調(diào)度和成組調(diào)度?5512、在OS/2中采用哪種調(diào)度方式和調(diào)度算法?5613、何謂死鎖?產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么?5614、在解決死鎖問題的幾個方法中，哪種方法最簡單實(shí)現(xiàn)?哪種方法使資源的利用率最高?56

III

15、請詳細(xì)說明可通過哪些途徑預(yù)防死鎖?56

四、應(yīng)用題57

1、8:30時，作業(yè)1運(yùn)行完畢，釋放了它所占用的磁帶機(jī)和打印機(jī)，也釋放了它所占用的內(nèi)存空間。此時，系統(tǒng)中有1臺磁帶機(jī)和1臺打印機(jī)空閑，還有一個大小為15K和一個大小為25K的空閑分區(qū)。與此同時，作業(yè)4到達(dá)，它與正在等待的作業(yè)2一起競爭內(nèi)存和外設(shè)。因作業(yè)2所要求的內(nèi)存空間量無法滿足，因此作業(yè)2只好繼續(xù)等待。作業(yè)4只申請20K內(nèi)存空間并只要一臺磁帶機(jī)，它的資源申請可以得到滿足，因此作業(yè)4可以進(jìn)入內(nèi)存并運(yùn)行。這時的內(nèi)存分派狀況如圖4.5所示，有一臺打印機(jī)空閑。此時，作業(yè)3已運(yùn)行了5分鐘，它還需要運(yùn)行15分鐘，內(nèi)存中有兩道作業(yè)。572、今有三個批處理作業(yè)。第一個作業(yè)10：00到達(dá)，需要執(zhí)行2小時；其次個作業(yè)在10：10到達(dá)，需要執(zhí)行1小時；第三個作業(yè)在10：25到達(dá)，需要執(zhí)行25分鐘。分別采取如下三種作業(yè)調(diào)度算法：583、設(shè)有一組作業(yè)，它們的提交時間及運(yùn)行時間如下所示。594、若在后備作業(yè)隊(duì)列中等待運(yùn)行的同時有三個作業(yè)1,2,3已知他們各自的運(yùn)行時間為a，b，c，且滿足關(guān)系a〈b〈c，試證明采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法能獲得最小平均周轉(zhuǎn)時間。605、設(shè)有4道作業(yè)，他們的提交時間及執(zhí)行時間如下606、N個進(jìn)程共享某種資源R，該資源共有m個可分派單位，每個進(jìn)程一次一個地申請或釋放資源單位。假設(shè)每個進(jìn)程對該資源的最大需求量均小于m，且各進(jìn)程最大需求量之和小于m+n，試證明在這個系統(tǒng)中不可能發(fā)生死鎖。617、在銀行家算法中，若出現(xiàn)下述資源分派狀況：618、有一致類型的5個資源被4個進(jìn)程所共享，且每個進(jìn)程最多需要2個這樣的資源就可以運(yùn)行完畢。試問該系統(tǒng)是否會由于對這種資源的競爭而產(chǎn)生死鎖。629、已知某系統(tǒng)中的所有資源是一致的，系統(tǒng)中的進(jìn)程嚴(yán)格依照一次一個的方式申請或釋放資源。沒有進(jìn)程所需要的資源數(shù)量超過系統(tǒng)的資源總擁有數(shù)量，試對下面列出的各種狀況說明是否會發(fā)生死鎖。6210、考慮以下資源分派策略：對資源的申請和釋放可以在任何時候進(jìn)行。假使一個進(jìn)程提出資源請求時得不到滿足，如此時無由于等待資源而被阻塞的進(jìn)程，則自己就被阻塞；如此時已有等待資源而被阻塞的進(jìn)程，則檢查所有由于等待資源而被阻塞的進(jìn)程。假使它們有申請進(jìn)程所需要的資源，則將這些資源取出分派給申請進(jìn)程。6311、一個操作系統(tǒng)有20個進(jìn)程，競爭使用65個同類資源，申請方式是逐個進(jìn)行的，一旦某進(jìn)程獲得它所需要的全部資源，則馬上歸還所有資源。每個進(jìn)程最多使用3個資源。若僅考慮這一類資源，該系統(tǒng)有無可能產(chǎn)生死鎖，為什么？6412、一臺計算機(jī)有8臺磁帶機(jī)。它們由N個進(jìn)程競爭使用，每個進(jìn)程可能需要3臺磁帶機(jī)。請問N為多少時，系統(tǒng)沒有死鎖危險，并說明原因。6413、設(shè)系統(tǒng)中