操作系统思考题Word下载.docx
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15、用图形表示进程与线程的区别。
16、从实现角度看，有哪两类基本线程？
17、从下面四个方面阐述用户级别线程和核心级别线程的差别、优缺点：
（1）创建速度
（2）切换速度（3）并行性（4）TCB存储位置
18、用户级别线程在处理机什么状态实现的？
核心级别线程在处理机什么状态下实现的？
19、什么叫做作业？
20、分析作业、进程、线程三者的关系。
21、请解析命令“ls-il”给出的信息。
22、在Linux系统中，如何区分普通文件、目录文件、块设备文件、字符设备文件？
23、在Linux系统中，如何区分硬链接文件和符号链接文件？
24、熟练掌握用命令“chmod”修改各组用户对文件的操作权限。
25、掌握命令“ps-ax”查看Linux进程，解析该命令给出的信息，以及终止进程的操作。
26、掌握用命令“gcc”编译链接一个程序。
27、请说明管道操作“|”、输入重定向“<
”、输出重定向“>
”和“>
>
”的区别和用法。
28、请说明在shell中使用单引号、双引号、反撇号的用法。
第三章中断与处理机调度
1、什么叫做中断？
2、中断装置发现并响应中断有哪些基本步骤？
3、中断可以分为哪两大类？
请举例说明。
4、什么叫做中断向量？
5、为什么说中断向量的位置是由硬件决定的、其内容是系统初始化时确定的？
6、什么叫做中断续元？
用户栈和系统栈各自有什么用途？
7、根据程序错误中断的性质，有哪两种处理策略？
可以哪些类型的程序性错误中断，中断续元会起作用？
8、处理机调度需要解决哪三个问题？
9、什么叫做CPU阵发期？
10、什么叫做周转时间？
什么叫做（平均）带权周转时间？
11、什么叫做响应时间？
12、掌握FCFS、SJF、SRTN、HRN、HPF、RR调度算法，以及调度指标的计算。
13、什么叫做剥夺式调度？
什么叫做非剥夺式调度？
14、反馈排队调度算法有哪些特点？
15、什么叫做“交换”？
交换的目标是什么？
16、为什么要实施中级调度？
17、什么是低级调度、中级调度、高级调度？
各自的职能是什么？
18、什么是实时调度？
按发生的规律分，有哪两类实时任务？
19、掌握EDF和RMS两个实时调度算法？
20、完成P79-80题31、32、35。
第四章互斥、同步与通信
1、程序顺序执行有哪些特性？
2、程序并发执行有哪些特性？
3、什么是Bernstein（伯恩斯坦）条件？
并加以说明。
4、什么叫做与时间有关的错误？
有时间有关的错误产生的原因是什么？
5、什么叫做临界区？
什么叫做临界资源？
6、什么叫做进程互斥？
请写出进程互斥的基本框架。
7、实现进程互斥，临界区管理应该满足哪三个正确性原则？
8、请分析Dekker互斥算法、Peterson互斥算法、Lamport面包店算法各自的互斥性、进展性和有限等待性。
9、什么叫做忙式等待？
其与阻塞式等待有哪些区别？
10、什么叫做原子指令？
11、请写出“测试与设置”原子指令？
并给出利用“测试与设置”指令实现互斥的算法。
12、请写出“交换”的原子指令？
给出利用“交换”指令实现互斥的算法。
13、什么叫做合作进程？
14、什么叫做进程同步？
15、请给出信号量类型的定义。
16、信号量变量的初值有什么要求？
17、什么叫做原语？
18、分别写出对信号量进行P操作和V操作的操作原语。
19、请给出信号量元素s.value与s.queue之间的关系。
20、说出初值分别是0、1、n（>
1的值）时信号量的作用。
21、某图书馆阅览室有50个座位。
进入阅览室的读者需要在登记簿上登记，登记后，如果有空座位，安排到对应位置上；
如果没有空座位，要求在入口等待。
当读者离开阅览室时，进行注销登记。
此时，如果有读者等待，唤醒等待读者进行阅览室。
使用信号量、PV操作实现对阅览室进行管理。
【参考答案】
公共变量：
enumseat[50];
（free,used）
semaphoreS;
（50）
semaphoremutex;
（1）
进入登记控制：
intEnter（）{
inti;
P（S）;
P（mutex）;
for（i=0;
i<
50;
i++）
if（seat[i]==free）break;
seat[i]=used;
V（mutex）;
returni;
离开注销登记控制：
voidLeave（intj）{
seat[j]=free;
V（S）;
｝
每个读者的活动：
voidReader（）{
intk;
k=enter（）;
阅读；
Leave（k）;
22、某公共汽车上司机、售票员、乘客的活动如下：
为安全起见，要求：
（1）必须乘客全部上车，才能关闭车门；
假设车门只允许一个乘客通过，且有自动判别第一个下车乘客和最后一个上车乘客的装置，且遵守先下、后上原则；
（2）关闭车门，才能启动汽车；
（3）车辆到站停稳，才能打开车门。
初始时，车辆停靠在站点上，车门是打开着。
请用信号量与PV操作实现对司机、售票员和乘客之间的同步。
semaphoredc1,dc2;
（0,0）
semaphorecc1,cc2;
（1,0）
semaphoremetux;
（1）；
23、在Linux操作系统中，sem_wait（sem_t*s）和sem_post（sem_t*s）分别表示对信号量的什么操作？
24、假设有两个进程，P1和P2，其中P1有一个活动act1、P2有一个活动act2；
要求act1执行完成后才能执行act2，用信号量“semaphoreS;
”实现对两个活动进行控制。
请给出其实现的一般规则。
25、P1和P2为两个同步进程.要求P2完成动作B后P1才能执行动作A.请根据要求填写S的初值、P操作和V操作。
（initialvalue_
（1）_）
26、请完成下面生产者-消费者程序。
itemtypeB[n];
//sharedvariables（n个空箱子）
semaphoreS1,S2,mutex;
（初值:
S1.value=_n_;
S2.value=__0__;
mutex.value=__1_）
intin,out;
//sharedvariables
voidproducer（）{
while
（1）{
produceitem（&
item）;
_P（S1）__
B[in]:
=item;
in:
=（in+1）%k;
_V（mutex）________
V（S2）;
}
voidconsumer（）{
P（s2）;
x:
=B[out];
out:
=（out+1）%k;
__V（S1）__
consumex;
27、请完成如下R-W问题的改进算法。
semaphorer_w_w=1,mutex=1,s=1;
intcount=0;
voidReader（）
{
do{
P（S）;
P（mutex）;
count++;
if（count==1）P（r_w_w）;
V（mutex）
V（s）;
{读操作}
count--;
If（count==0）V（r_w_w）;
V（mutex）
}while
（1）;
voidWriter（）
P（s）;
P（r_w_w）;
{写操作};
V（r_w_w）;
参考P144题25）
28、什么叫管程（Monitor，Hansen管程）?
一个管程由哪几部分组成?
29、请用管程写出Scan和C-scan的磁头调度算法。
30、请给出在Linux系统中采用共享内存进行进程间通信的一般步骤。
（实验二）
第五章死锁与饥饿
1、什么叫死锁？
在操作系统中，发生死锁有哪些特征？
2、有哪些类型的死锁？
3、从资源分配过程的角度，说明死锁与饥饿的区别？
4、参与死锁进程的个数至少几个？
如果产生饥饿，发生饥饿的进程至少饥饿？
5、请给出发生死锁的必要条件（Coffman条件）并加以解析。
6、有三种死锁的处理方式？
7、熟悉资源分配图的绘制，以及资源分配图的约简。
8、死锁预防有哪两种基本策略？
9、请阐述预先分配法。
它破坏发生死锁什么条件？
10、请阐述有序分配法。
11、如图所示，请给出采用有序分配法、用信号量和PV操作控制各个方向（W、E、S方向）车辆进行临界区。
12、死锁避免中，什么叫做安全序列？
13、银行家算法：
掌握p154例5-4、p170习题五第9题，及本章的作业。
14、某系统有资源R={A,B,C}={10,5,7}和进程P={p0,p1,p2,p3,p4}。
下面是该系统某进程提出资源请求预分配后的两个状态，请分别用银行家算法检验是否为安全状态？
（状态a）
（状态b）
15、在上述（13题）系统处于状态a下，进程P0提出Request（0）={3,2,0}，请用银行家死锁避免算法进行检测，是否可以分配？
为什么？
16、在上述（13题）系统处于状态a下，进程P0提出Request（0）={3,3,0}，请用银行家死锁避免算法进行检测，是否可以分配？
17、死锁检测算法：
p156例5-6，习题五第10题。
18、有一系统拥有资源R={A,B,C}={7,3,6}，现有进行P={p0,p1,p2,p3,p4}。
当前的状态如下所示。
请用死锁检测算法检测系统当前是否发生死锁，如果发生死锁，有哪些进程参与死锁？
AllocationRequestAvailableWorkFinish
ABCABCABCABC
p0:
010000010
p1:
200202
p2:
303000
p3:
211100
p4:
002002
19、同类组合资源死锁的必要条件：
p165例5-8。
20、死锁与饥饿有何相同点和不同点？
第六章存储管理
1、静态等长分区是在什么时候划分的？
大小有什么要求？
空闲内存有哪些管理方式？
2、动态异长分区是什么时候划分的？
其空闲区域表有什么特点？
3、掌握动态异长分区分配的四种算法：
最先适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。
4、动态异长分区去配是应该考虑哪四种情况？
5、在动态异长分区管理中，为什么要进行“紧凑”操作？
6、在界地址管理方式中，覆盖技术和交换技术要解决什么问题？
它们有什么不同？
7、页表有什么作用？
页表是什么时候创建的？
应该包括哪些内容？
8、操作系统采用分页式存储管理方式，每个进程一个页表还是整个系统共享一个页表？
9、请分别给出页式存储管理、段式存储管理、段页式存储管理其进程的逻辑地址形式。
它们的进程地址空间分别是几维的？
10、假设操作采用页式存储管理方式，某进程的页表如下：
页面号
页架号
15
1
22
2
16
3
32
假设内存物理地址和进程逻辑地址均为16位的地址空间，每页的大小为1KB。
请把逻辑地址为0A22H、0D75H、1E56H映射成对应的物理地址。
11、如果没有快表，采用分别页式存储管理、段式存储管理、段页式存储管理三种方式，其分别需要访问几次内存？
12、操作系统采用分页式存储管理方式，要求___。
A）每个进程拥有一张页表，且进程的页表驻留在内存中；
B）每个进程拥有一张页表，但只要执行进程的页表驻留在内存中，其他进程的页表不必驻留在内存中；
C）所有进程共享一张页表，以节约有限的内存空间，但页表必须驻留在内存中；
D）所有进程共享一张页表，只有页表中当前使用的页面必须驻留在内存中，以最大限度节约有限的内存空间；
13、为何段式管理有段内越界，而页式管理无页内越界问题？
14、为什么分段技术比分页技术更容易实现程序或数据的共享和保护？
15、在段页式存储管理系统中，每个进程页表的个数有什么决定的？
16、试比较段式存储管理和页式存储管理的优缺点。
17、设有一个段表如下：
段首址
段长
90
100
219
600
1327
580
1952
96
2300
80
分别给出逻辑地址（2,88）和（4,100）对应的物理地址。
18、在内存管理模式中，内存利用率最高的是_______模式；
动态扩充实现得最好的是_______模式；
内存利用率最高和共享容易的是_____模式。
A）分区管理B）分页管理
C）分段管理D）段页式管理
19、熟悉如下页面淘汰算法：
最佳淘汰算法、FIFO淘汰算法、LRU淘汰算法、NUR淘汰算法。
20、什么是Belady异常？
采用什么页面淘汰算法会产生Belady异常现象？
21、考虑如下一个页面处理顺序，当内存的页面数为3时，分别计算各页面淘汰算法的缺页次数。
设内存初始时为空，每页装入都是请求式。
1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6
LRU算法，缺页次数为_______OPT算法，缺页次数为_______
22、某虚存系统有3页初始为空的页架，若采用FIFO页面淘汰算法，则下列的页面需求提出时，会产生（）次缺页中断？
设页面走向为：
4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5。
A）7B）8C）9D）10
23、p225习题六第25题、26题。
24、p224习题六第17、18题。
25、什么叫做颠簸？
颠簸是由什么引起的？
如何消除？
26、P209例6-1。
第七章文件系统
1、什么是文件的逻辑组织？
什么是文件的物理组织？
2、文件的逻辑组织形式主要有哪两种？
（按逻辑结构分，文件有______和_______两类。
）
3、在UNIX中，把输入输出设备看作是（）。
A.普通文件B.目录文件C.索引文件D.特殊文件
4、请阐述顺序结构、链接结构、索引结构和Hash结构文件的优缺点？
5、FAT32磁盘文件的物理结构属于哪一种类型？
6、文件的物理组织有哪些形式？
7、什么是文件目录？
什么是目录文件？
8、把文件目录划分成主部和次部有哪些优点？
主部包括哪些内容？
次部包括哪些内容？
9、在UNIX系统中，文件采用混合索引方式实现，在FCB中共有13个索引地址，其中第0~9个地址为直接索引地址，第10个为一级间接索引地址，第11个为二级间接索引地址，第12个为三级间接索引地址。
假设每个磁盘块的地址为4字节，每个磁盘快为512字节。
请问：
（1）这样的方式有什么好处？
（2）它能够保存文件最大为多少字节？
10、在UNIX中，什么是I-node（I节点）？
它保存那些内容？
11、一个磁盘通常划分成引导区、超级块、i-节点区和数据区四部分。
请问各个部分有哪些作用？
12、文件目录中的文件号指的是什么？
13、请阐述Unix文件硬链接的实质？
14、文件目录中的文件号指的是什么？
15、超级块有什么作用？
它包括那些信息？
它什么时候读入内容？
16、在UNIX系统中，空闲磁盘块采用成组管理，如图所示。
请详细描述空闲磁盘块的分配和去配过程（考虑各种可能的情况）。
17、“..”和“.”表示什么？
什么叫绝对路径？
什么叫相对路径？
18、在Linux/Unix系统中，要使用目前不在系统中的盘（如U盘），必须把该盘mount在系统中的某个目录下，并登记相应的mount表，结构如下：
Structmount{
intm_dev;
//devicemounted
int*m_bufp;
//pointertosuperblock
int*m_inodep;
//pointertomountedoninode
}mount[NMOUNT];
请详细阐述mount过程系统完成操作。
19、请详细阐述Linux/Unix系统中，进程
（1）创建文件：
creat（pathname,mode）
（2）打开文件：
open（pathname,mode）
的基本过程。
20、什么叫做转储？
实现转储有哪三种策略？
第八章设备与I/O管理
1、按I/O基本单位分，设备可以划分成哪两类设备？
2、有哪四种数据传输方式？
请分别阐述四种数据传输方式的基本原理。
3、在I/O设备控制方式的发展过程中，最主要的推动因素是A。
提高I/O速度和设备利用率，在操作系统中主要依靠B功能。
使用户编制的程序与所使用设备无关是由C功能实现的。
A:
（1）提高资源利用率；
（2）提高系统的吞吐率；
（3）减少主机对I/O控制的干预；
（4）提高CPU与I/O设备的并发操作程度；
B,C:
（1）设备分配；
（2）缓冲技术；
（3）设备管理；
（4）设备独立性；
（5）虚拟设备；
4、通道有哪些自己的专用运控部件？
它们各自有什么作用？
5、什么是DMA方式？
它与中断I/O控制方式的主要差异是什么？
6、通道与DMA有什么共同点？
主要存在什么差异？
7、通道是一种特殊的A，具有B能力。
A：
（1）I/O设备；
（2）设备控制器；
（3）处理机；
（4）I/O控制器。
B：
（1）执行I/O指令集；
（2）执行CPU指令集；
（3）传输I/O命令；
（4）运行I/O进程。
8、请阐述通道程序的执行过程。
9、常见有哪几类通道？
各类通道适合连接哪些设备？
10、什么叫做设备无关性？
引入设备无关性分配方案有什么优点？
11、下面关于设备独立性的论述中，第条是正确的论述。
（1）设备独立性是I/O设备具有独立执行I/O功能的一种特性。
（2）设备独立性是指用户程序独立于具体使用的物理设备的一种特性。
（3）设备独立性是指能独立实现设备共享的一种特性。
（4）设备独立性是指设备驱动独立于具体使用的物理设备的一种特性。
12、请说明通道设备的驱动过程。
13、假设当前磁头的位置是53号磁道且磁头向下（小磁道号）移动，接下来要访问的磁道序列是：
130，42，180，15，108，68，97。
请分别用FCFS、SSTF、SCAN、LOOK、C-SCAN、C-LOOK调度方式，给出磁头移动过程访问的磁道序列，并分别计算其磁头移动量。
14、假设当前磁头处在45号磁道且向0号磁道移动,磁盘总磁道数为200，当其完成当前磁道的I/O请求后，已经到达要求访问的磁道序列是：
179，134，32，41，160，122，184，151
请分别用FCFS、SSTF、SCAN、LOOK、C-SCAN、C-LOOK、N-SCAN、N-LOOK磁头调度算法，请分别给出磁头访问磁道的序列和总移动的磁道数。
15、下面是采用Hansen管程实现SCAN算法，请把它修改成C-SCAN调度算法。
Typediskhead=MONITOR
Varbusy:
boolean;
headpos:
0..199;
direction:
（up,down）;
cylinder:
Array[0..199]Ofcondition;
count:
Array[0..199]Ofinteger;
Definerequire,release;
Procedurerequire（dest:
0..199）;
Begin
IfbusyThen
Begin
count[dest]:
=count[dest]+1;
wait（cylinder[dest]）
End
busy:
=true;
Ifdest<
headposThen
=down
ElseIfdest>
=up;
=dest
End;
Procedureupscan;
VarI:
0..200;
I:
=headpos;
While（I<
=199）and（count[I]=0）Do
=I+1;
IfI<
=199Then
count[I]:
=count[I]-1;
signal（cylinder[I]）
Proceduredownscan;
-1..199;
While（I>
=0）and（count[I]=0）Do
=I-1;
IfI>
=0Then
C-LOOK算法：
K:
integer;
I=headpos;
While（I>
=0）Do
Begin
Ifcount[I]>
0then
K=I;
I=I-1;
IfK<
h
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