山東科技大學(xué)操作系統(tǒng)試題B

一．單項(xiàng)選擇題〔每題2分，共30分〕進(jìn)程具有并發(fā)性和〔〕兩大重要屬性。A.動(dòng)態(tài)性B.靜態(tài)性C.易用性D.封閉性在分時(shí)操作系統(tǒng)中，〔〕是衡量一個(gè)分時(shí)系統(tǒng)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。A.響應(yīng)時(shí)間B.高可靠性C.吞吐量D.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)進(jìn)程所請(qǐng)求的一次打印輸出結(jié)束后，將使進(jìn)程狀態(tài)從〔〕。A.運(yùn)行態(tài)變?yōu)榫途w態(tài)B.運(yùn)行態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài)C.就緒態(tài)變?yōu)檫\(yùn)行態(tài)D.等待態(tài)變?yōu)榫途w態(tài)常用的文件存取方法有兩種：順序存取和〔〕存取。A.流式B.串聯(lián)C.索引D.隨機(jī)采用多道程序設(shè)計(jì)能〔〕。A.減少調(diào)度次數(shù)B.減少處理器空閑時(shí)間C.縮短每道作業(yè)的執(zhí)行時(shí)間D.防止發(fā)生資源競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象臨界區(qū)是指并發(fā)進(jìn)程中涉及共享變量的〔〕。A.程序段B.管理信息區(qū)C.公共數(shù)據(jù)區(qū)D.信息保存區(qū)產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件是：互斥使用、〔〕、不可搶占和循環(huán)等待資源。A.請(qǐng)求并阻塞B.占有并等待C.請(qǐng)求并釋放D.釋放并阻塞〔〕是一種只能進(jìn)行wait操作和signal操作的特殊變量。A.調(diào)度B.進(jìn)程C.同步D.信號(hào)量在下面的表達(dá)中正確的選項(xiàng)是〔〕。A.一個(gè)進(jìn)程一定包含多個(gè)線程B.進(jìn)程是比線程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的根本單位C.線程的引入增加了程序執(zhí)行時(shí)的時(shí)空開銷D.引入線程可提高程序并發(fā)執(zhí)行的程度，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率設(shè)有n個(gè)進(jìn)程共用一個(gè)相同的程序段(臨界區(qū)),如果每次最多允許m個(gè)進(jìn)程(m<n)同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)。那么信號(hào)量的初始值為〔〕。A.nB.mC.m-nD.n-m為了對(duì)緊急進(jìn)程或重要進(jìn)程進(jìn)行調(diào)度，調(diào)度算法應(yīng)采用〔〕。A.先來先效勞 B.輪轉(zhuǎn)法C.優(yōu)先權(quán)調(diào)度 D.短執(zhí)行時(shí)間優(yōu)先調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行銀行家算法是為了〔〕。A.死鎖檢測(cè) B.死鎖防止C.死鎖解除 D.死鎖防止在磁盤調(diào)度時(shí)讀寫頭從盤的一端開始朝另一端移動(dòng)，在移動(dòng)的過程中搜索每個(gè)磁道上的請(qǐng)求，假設(shè)有那么效勞之，直至到達(dá)盤的另一端。在另一端，磁頭轉(zhuǎn)向，并繼續(xù)在移動(dòng)中掃描效勞，那么此種算法稱為〔〕。A.先來先效勞B.最短查找時(shí)間優(yōu)先C.SCAND.C-SCAN在采用位向量管理磁盤空閑空間時(shí)，每個(gè)二進(jìn)制位對(duì)應(yīng)一個(gè)〔〕。A.物理文件 B.邏輯文件 C.物理塊 D.緩沖區(qū)PCB是描述進(jìn)程狀態(tài)和特性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一個(gè)進(jìn)程〔〕。A.可以有多個(gè)PCBB.可以和其他進(jìn)程共用一個(gè)PCBC.可以沒有PCBD.只能有唯一的PCB二．填空題〔每題1分，共10分〕操作系統(tǒng)得根本特征有、共享、虛擬以及異步性。文件系統(tǒng)本身通常由許多不同的層組成，最底層為層。常用的磁盤分配方法有三種：連續(xù)分配、分配及索引分配。能使外設(shè)通知CPU的硬件機(jī)制稱為。當(dāng)有多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)幀時(shí)，可將頁置換算法分為兩大類。其中，允許一個(gè)進(jìn)程可以從另一個(gè)進(jìn)程中取幀。如果一個(gè)進(jìn)程在換頁上用的時(shí)間要多于執(zhí)行時(shí)間，我們稱這個(gè)進(jìn)程處于中。提供了進(jìn)程與操作系統(tǒng)之間的接口。是當(dāng)今最有開展前途的OS結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)首先在CMU的Mach操作系統(tǒng)中采用。在頁式存儲(chǔ)管理方案中，采用實(shí)現(xiàn)地址變換。一個(gè)時(shí)間單元內(nèi)所完成的進(jìn)程的數(shù)量稱為，是評(píng)估CPU工作量的一種方法。三．簡(jiǎn)答題〔每題6分，共30分〕給出進(jìn)程五種狀態(tài)的變化圖，并在圖中標(biāo)明引起狀態(tài)變化的原因。處理死鎖的方法有哪些？SPOOLing的含義是什么？試述SPOOLing系統(tǒng)的特點(diǎn)及功能。簡(jiǎn)述時(shí)間片輪轉(zhuǎn)(RR)調(diào)度算法的思想。在設(shè)備管理中設(shè)置緩沖區(qū)的作用是什么？根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置緩沖區(qū)的個(gè)數(shù)，緩沖區(qū)可以分為哪幾種？四．綜合題〔每題10分，共30分〕設(shè)系統(tǒng)中有三種類型的資源〔A、B、C〕和五個(gè)進(jìn)程〔P1、P2、P3、P4、P5〕，A資源的數(shù)量為17，B資源的數(shù)量為5，C資源的數(shù)量為20。在T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)如表1和表2所示。系統(tǒng)采用銀行家算法實(shí)施死鎖防止策略。算法中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括有可利用資源向量Available、最大需求矩陣Max、分配矩陣Allocation、需求矩陣Need。平安性算法中的兩個(gè)向量為work和finish。T0時(shí)刻是否為平安狀態(tài)？假設(shè)是，請(qǐng)給出平安序列。在T0時(shí)刻假設(shè)進(jìn)程P2請(qǐng)求資源〔0，3，4〕，是否能實(shí)施資源分配？為什么？表1T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)程最大資源需求量已分配資源數(shù)量ABCABCP1559212P2536402P34011405P4425204P5424314表2T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)ABC剩余資源數(shù)233在一個(gè)請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，進(jìn)程P共有5頁，訪問串為3，2，1，0，3，2，4，3，2，1，0，4時(shí)，試用置換算法FIFO和LRU置換算法，計(jì)算當(dāng)分配給該進(jìn)程的幀數(shù)分別為3和4時(shí)，訪問過程中發(fā)生的缺頁次數(shù)，所有的幀初始時(shí)為空，第一個(gè)頁調(diào)入都會(huì)引發(fā)一次頁錯(cuò)誤。比擬所得的結(jié)果，淺析原因。桌上有一空盤，只允許存放一個(gè)水果。爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放桔子。兒子專等吃盤中的桔子，女兒專等吃盤中的蘋果。規(guī)定當(dāng)盤子空時(shí)才能放水果，一次只能放一只水果供吃者取用，請(qǐng)用wait、signal原語實(shí)現(xiàn)爸爸、兒子、女兒三個(gè)并發(fā)進(jìn)程的同步。一、單項(xiàng)選擇題〔每題2分，共30分〕答案：1～5AADDB6～10ABDDB11~15CBCCD評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每題2分。二、填空題〔每題1分，共10分〕答案：題號(hào)答案題號(hào)答案1并發(fā)6顛簸〔抖動(dòng)〕2I/O控制7系統(tǒng)調(diào)用3鏈接8微內(nèi)核結(jié)構(gòu)4中斷9頁表5全局置換10吞吐量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每題1分。三、簡(jiǎn)答題〔每題6分，共30分〕1.參考答案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本小題6分。2．參考答案：可以使用協(xié)議以預(yù)防或防止死鎖，確保系統(tǒng)決不會(huì)進(jìn)入死鎖狀態(tài)。可允許系統(tǒng)進(jìn)入死鎖狀態(tài)，然后檢測(cè)它，并加以恢復(fù)可無視這個(gè)問題，認(rèn)為死鎖不可能在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本小題6分，每一種方法2分。3．參考答案：SPOOLing是關(guān)于慢速字符設(shè)備如何與計(jì)算機(jī)主機(jī)交換信息的一種技術(shù)，通常稱為“假脫機(jī)技術(shù)〞。SPOOLing技術(shù)是在通道技術(shù)和多道程序設(shè)計(jì)根底上產(chǎn)生的，它由主機(jī)和相應(yīng)的通道共同承當(dāng)作業(yè)的輸入輸出工作，利用磁盤作為后援存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)外圍設(shè)備同時(shí)聯(lián)機(jī)操作。SPOOLing系統(tǒng)由專門負(fù)責(zé)I/O的常駐內(nèi)存的進(jìn)程以及輸入井、輸出井組成；它將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本小題6分，答案僅供參考，可根據(jù)學(xué)生答題情況酌情給分。4.參考答案：系統(tǒng)把所有就緒進(jìn)程按先入先出的原那么排成一個(gè)隊(duì)列，新來的進(jìn)程加到就緒隊(duì)列末尾。每當(dāng)執(zhí)行進(jìn)程調(diào)度時(shí)，進(jìn)程調(diào)度程序總是選出就緒隊(duì)列的隊(duì)首進(jìn)程，讓它在CPU中運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片的時(shí)間。當(dāng)進(jìn)程用完分配給它的時(shí)間片后，調(diào)度程序便停止該進(jìn)程的運(yùn)行，并把它放入就緒隊(duì)列的末尾；然后，把CPU分配給就緒隊(duì)列的隊(duì)首進(jìn)程。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本小題6分，答案僅供參考，可根據(jù)學(xué)生答題情況酌情給分。5.參考答案：在設(shè)備管理中設(shè)置緩沖區(qū)的作用：〔1〕緩和CPU和I/O設(shè)備之間速度不匹配的矛盾?！?〕減少中斷CPU的次數(shù)?！?〕提高CPU和I/O設(shè)備之間的并行性。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置緩沖區(qū)的個(gè)數(shù)，可以分為單緩沖、雙緩沖、多緩沖以及緩沖池等四種。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本小題6分，答案僅供參考，可根據(jù)學(xué)生答題情況酌情給分。四、綜合題〔每題10分，共30分〕(1)解：系統(tǒng)在T0時(shí)刻，存在一個(gè)平安的序列〔P4、P5、P1、P2、P3〕，因而是平安的。----------------5分(2)解：T0時(shí)刻，不能為進(jìn)程P2請(qǐng)求資源〔0，3，4〕；------------------3分因?yàn)榭捎觅Y源的數(shù)量不夠，所以只能推遲分配。----------------------2分2.答案：〔1〕3個(gè)幀時(shí)的FIFO置換過程--------------------------------------------------------------------2分33323210210310324332412410頁錯(cuò)誤次數(shù)為9次〔2〕4個(gè)幀時(shí)的FIFO置換過程--------------------------------------------------------------------2分333232132142143143324320321100000421頁錯(cuò)誤次數(shù)為10次〔3〕3個(gè)幀時(shí)的LRU置換過程--------------------------------------------------------------------2分33323210210310324332132102104頁錯(cuò)誤次數(shù)為10次〔4〕4個(gè)幀時(shí)的LRU置換過程--------------------------------------------------------------------2分3332321321324324332042011100頁錯(cuò)誤次數(shù)為8次分析：FIFO置換算法并沒有隨著可用幀的增加而降低頁錯(cuò)誤次數(shù)，即FIFO存在Belady異常問題，而LRU算法不存在這樣的問題。--------------------------------------------------------------------2分3分析在此題中，爸爸、兒子、女兒共用一個(gè)盤子，且盤中一次只能放一個(gè)水果。當(dāng)盤子為空時(shí)，爸爸可將一個(gè)水果放入果盤中。假設(shè)放入果盤中的是蘋果，那么允許女兒吃，兒子必須等待；假設(shè)放入果盤中的是桔子，那么允許兒子吃，女兒必須等待。此題實(shí)際上是生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題的一種變形。這里，生產(chǎn)者放入緩沖區(qū)的產(chǎn)品有兩類，消費(fèi)者也有兩類，每類消費(fèi)者只消費(fèi)其中固定的一類產(chǎn)品。解在此題中，應(yīng)設(shè)置三個(gè)信號(hào)量S、So、Sa，信號(hào)量S表示盤子是否為空，其初值為1；信號(hào)量So表示盤中是否有桔子，其初值為0；信號(hào)量Sa表示盤中是否有蘋果，其初值為0。同步描述如下：intS=1;-----------------------------------------------------------------------1分intSa=0;---------------------------------------------------------------------1分intSo=0;---------------------------------------------------------------------1分main(){cobeginfather();son();daughter();coend}father()------------------------------------------------------------------------3分{while(1){WAIT(S);將水果放入盤中；if〔放入的是桔子〕SIGNAL(So);elseSIGNAL(Sa);}}son()-----------