现代操作系统作业题整理文档格式.doc

现代操作系统作业题整理文档格式.doc

《现代操作系统作业题整理文档格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代操作系统作业题整理文档格式.doc（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

从卡片在磁盘，这样当当前执行的进程完成时，将等候CPU。

输出SPOOLing在打印之前首先复制打印文件，而非直接打印。

在个人计算机上的输入SPOOLing很少，但输出SPOOLing非常普通。

3、在早期的计算机中，每个字节的读写直接由CPU处理（既没有DMA）。

对于多道程序而言这种组织方式有什么含义？

多道程序的主要原因是当等候I/O完成时CPU有事可做。

如果没有DMA，I/O操作时CPU被完全占有，因此，多道程序无利可图（至少在CPU利用方面）。

无论程序操作多少I/O操作，CPU都是100%的忙碌。

当然，这里是假定主要的延迟是数据复制时的等待。

如果I/O很慢的话，CPU可以做其他工作。

4、系列计算机的思想在20世纪60年代由IBM引入System/360大型机。

现在这种思想已经消亡了还是继续活跃着？

它依然存在。

例如：

Interl以各种各样的不同的属性包括速度和能力消耗来产生PentiumI，II，III和4。

所有这些机器的体系结构都是兼容的，仅仅是价格上的不同，这些都是家族思想的本质。

5、缓慢采用GUI的一个原因是支持它的硬件的成本（高昂）。

为了支持25行80列字符的单色文本屏幕应该需要多少视频RAM？

对于1024*768像素24位色彩位图需要多少视频RAM？

在1980年（$5/KB）这些RAM的成本是多少？

现在它的成本是多少？

25*80字符的单色文本屏幕需要2000字节的缓冲器。

1024*768像素24位颜色的位图需要2359296字节。

1980年代这两种选择将分别地耗费$10和$11520。

而对于当前的价格。

将少于$1/MB。

8、考虑一个有两个CPU的系统，并且每个CPU有两个线程（超线程）。

假设有三个线程P0，P1，P2，分别以运行时间5ms，10ms，20ms开始。

运行这些程序需要多少时间？

假设这三个程序都是100%限于CPU，在运行时无阻塞，并且一旦设定就不改变CPU。

这些程序的运行时间因程序的组合的不同而不同，一共有以下4种情况：

1）（P0,P1）andP2=>

（5ms+10ms）and20ms=>

20ms

2）（P0,P2）andP1=>

（5ms+20ms）and10ms=>

25ms

3）（P1,P2）andP0=>

（10ms+20ms）and50ms=>

30ms

4）（P0,P1,P2）=>

（5ms+10ms+20ms）=>

35ms

9、一台计算机有一个四级流水线，每一级都花费相同的时间执行其工作，即1ns。

这台机器每秒可执行多少条指令？

从管道中每纳秒出现一条指令。

意味着该机器每秒执行十亿条指令。

它对于管道有多少个阶段不予理睬，即使是10-阶段管道，每阶段1nsec，也将执行对每秒十亿条指令。

因为无论哪种情况，管道末端输出的指令数都是一样的。

10、假设一个计算机系统有高速缓存、内存（RAM）以及磁盘，操作系统用虚拟内存。

读取缓存中的一个词需要2ns，RAM需要10ns，硬盘需要10ms。

如果缓存的命中率是95%，内存的是（缓存失效时）99%，读取一个词的平均时间是多少？

平均访问时间=2ns*0.95+10ns*0.99*（1-0.95）+10ms*（1-0.99）*（1-0.95）=5002.395ns.

14、陷阱和中断的主要差别是什么？

陷阱是由程序造成的，并且与它同步。

如果程序一而再地被运行，陷阱将总在指令流中相同的位置的精确发生。

而中断则是由外部事件和其他时钟造成的，不具有重复性。

20、有一个文件，其文件描述符是fd，内含下列字节序列：

3，1，4，1，5，9，2，6，5，3，5。

有如下系统调用：

lseek（fd,3,SEEK_SET）;

read（fd,&

buffer,4）;

其中lseek调用寻找文件中的字节3。

在读取操作完成之后，buffer中的内容是什么？

包含字节：

1，5，9，2.（操作系统第二版中文答案）

22、块特殊文件和字符特殊文件的基本差别是什么？

块特殊文件包含被编号的块，每一块都可以独立地读写或者写入。

而且可以定位于任何块，并且开始读入或写入。

这些对于字符特殊文件是不可能的。

25、对程序员而言，系统调用就像对其他库过程的调用一样。

有无必要让程序员了解哪一个库过程导致了系统调用？

在什么情形下，为什么？

就程序逻辑而言，库例程调用哪个系统调用是没有关系的。

但是，如果需要考虑性能问题，无需系统调用就可以完成的任务将使进程运行更快。

所有的系统调用都会导致用户环境和内核环境的切换开销。

更进一步，在多用户系统中，在系统调用完成之前，操作系统可能调度到其他的进程，这将使得调用过程的处理更加迟缓。

1、于操作系统，下列叙述不正确的是（　　）。

A、管理系统资源　　　　B、控制程序执行

C、改善人机界面　　　　D、提高用户软件运行速度

2、以下哪个系统不是基本的操作系统（　　）.

A、分时操作系统　　　　B、实时操作系统

C、分布式操作系统　　　D、多道批处理系统

3、计算机系统由__________和__________组成。

4、分时操作系统具有的四个主要特点是同时性、_________、__________和_________。

5、多道程序设计的根本目标是（）。

6、多项选择：

操作系统设计目标是（　　）。

A、管理系统资源　　　　B、提高安全性

C、方便用户使用系统　　D、使系统能高效工作

7、在（　　）的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并作出响应。

A、批处理操作系统　　　B、实时操作系统

C、分时操作系统　　　　D、多处理机操作系统

8、多项选择:

引入多道程序设计的主要目的在于（　　）。

A、提高实时响应速度　　B、充分利用处理机，减少机空闲时间

C、有利于代码共享　　　D、充分利用外围设备

E、减少存储器碎片

9、计算机发展到第三代，操作系统已成为软件的一个重要分支，最早的操作系统是（）。

10、设计实时操作时（　　　）不是主要的追求目标。

A、安全可靠　　B、资源利用率　　C、及时响应　　D、快速处理

答案：

1、D　2、C　3、硬件子系统　软件子系统　4、独立性　及时性　交互性

5、提高计算机系统的工作效率　　

6、C　D　

7、B　

8、BD

9、批处理操作系统　

10、B

第二章：

进程与线程（P95）

2、假设要设计一种先进的计算机体系结构，它使用硬件而不是中断来完成进程切换。

CPU需要哪些信息？

请描述用硬件完成进程切换的过程。

应该有一个寄存器包含当前进程表项的指针。

当I/O结束时，CPU讲当前的机器状态存入当前进程表项中，然后，将转到中断设备的中断向量，读取另一个过程表项的指针（服务例程）。

然后，就可以启动这个进程了。

3、在所有当代计算机中，至少有部分中断处理程序是用汇编语言编写的。

为什么？

通常高级语言不允许CPU硬件，而这种访问是必须的。

中断处理程序可能需要禁用和启动某个特定的设备服务，或者处理进程堆栈区的数据。

另外，中断服务例程需要尽快地执行。

4、当中断或系统调用把控制转给操作系统时，通常将内核堆栈和被中断进程的运行堆栈分离。

内核使用单独的堆栈有若干的原因。

其中两个原因如下：

首先，不希望操作系统崩溃，由于某些用户进程不允许足够的堆栈空间。

第二，如果内核将数据保留在用户空间，然后从操作系统调用返回，那么恶意的用户可能使用这些数据找出某些关于它进程的信息。

5、多个作业能够并行运行，比它们顺序执行完成的要快。

假设有两个作业同时开始执行，每个需要10分钟的CPU时间。

如果顺序执行，那么最后一个作业需要多少时间可以完成？

如果并行执行又需要多少时间？

假设I/O等待占50%。

CPU利用率计算公式：

CPU利用率=1-p^n.设运行作业所需要的时间为T

顺序执行：

T=（10+10）/0.5=40（分钟）；

并行执行：

p=0.5,n=2,CPU利用率=1-0.5^2=0.75,则T=（10+10）/0.75=26.7（分钟）.

7、如果创建一个多线程进程，若子进程得到全部父进程线程的副本，会出现问题。

假如原有线程之一正在等待键盘输入，现在则成为两个线程在等待键盘输入，每个进程有一个。

在单线程进程中也会发生这种问题吗？

不会。

如果单线程进程在键盘上阻塞，就不能创建子进程。

9、在本章中，我们介绍了多线程的web服务器，说明它比单线程服务器和有限状态机服务器更好的原因。

存在单线程服务器更好一些的情形吗？

请给出一个例子。

是的。

如果服务器是完全CPU绑定的，则不需要多线程。

这只会增加不必要的复杂性。

假设某个百万人口区域的电话查号系统（类似于114），如果每个（姓名，电话号码）记录为64个字符，整个的数据库则为64MB，这就是很容易全部读入服务器内存中以提高快速的查询。

11、为什么线程要通过调用thread_yield自愿放弃CPU？

毕竟，由于没有周期性的时钟中断，线程可以不交回CPU。

进程中线程是相互协作的，而不是相互独立的。

如果放弃了是为了应用程序，那么线程将放弃CPU。

毕竟，通常是同一个程序员写的代码。

12、线程可以被时钟中断抢占吗？

如果可以，在什么情形下可以？

如果不可以，为什么不可以？

用户级线程不能被时中断抢占，除非整个进程的时间片用完。

内核级线程可以单独地被剥夺。

在后一种情况下，如果线程运行过久，时钟将的中断当前的进程，因而当前线程也被中断。

内核可以自由地从同一个进程中选取其他线程运行。

20、在2.3.4节中，描述了一种有高级优先级进程H和低级优先级进程L的情况，导致了H陷入死循环。

若采用轮换调度算法而不是优先级调度算法，会发生同样的问题吗？

请给予讨论。

对于时间片轮转调度，该方法不会出现问题。

L迟早会运行，而且最终将离开其临界区。

对于优先级调度，L永远得不到运行；

而对于时间片轮转，它将周期性地得到一时间片，因此就有机会离开其临界区。

23、两个进程在一个共享存储器多处理器（即两个CPU）当它们要共享一个公共内存时，图2-23所示的采