操作系统练习题.docx
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操作系统练习题
四十一、在UNIX系统中运行下面程序，最多可产生多少个进程?
画出进程家族树。
P249
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）；
}
[分析及相关知识]系统调用fork的功能是创建一个新进程，新进程运行与其创建者一样的程序，新创建的进程称为子进程，调用fork的进程称为父进程，父子进程都从fork调用后的那条语句开始执行。
当程序执行时，若所有进程都能成功地执行系统调用fork，则会产生最多数目的进程。
为了描述方便起见，将开始执行时的进程称为A进程，此时程序计数器PC，指向第一个fork调用。
main（）
{
fork（）；/*←PC，进程A*／
fork（）：
fork（）；
}
当进程A成功地执行完第一个fork调用时，它创建了一个子进程，将此子进程称
为进程B。
此时，进程A、B的程序计数器PC指向第二个fork调用，进程A派生
了1个子孙进程．
main（）
{
fork（）：
fork（）；/*←PC，进程A*／
fork（）；
}
main（）
{
fork（）；
fork（）；/*←PC，进程B*／
fork（）；
}
当进程A、B成功地执行完第二个fork调用时，它们分别创建了一个子进程，将
这些子进程分别称为进程C、D．此时，进程A、B、C、D的程序计数器PC指向第
三个fork调用，进程A派生了3个子孙进程。
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）；/*←PC，进程A*／
}
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）；/*←PC，进程B*／
}
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）；/*←PC，进程C*／
）
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）；/*←PC，进程D*／
）
当进程A、B、C、D成功地执行完第三个fork调用时，它们分别创建了一个子进
程，将这些子进程分别称为进程E、F、C、H．此时，进程A、B、C、D、E、F、G、
H的程序计数器PC指向程序结束处，进程A派生了7个子孙进程。
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）；
}/*←PC，进程A*／
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）；
）/*←PC，进程B*／
main（）
{
fork（）；
fork（）：
fork（）；
}/*←PC，进程C*／
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）；
}/*←PC，进程D*／
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）：
}/*←PC，进程E*／
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）；
}/*←PC，进程F*／
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）；
）/*←PC，进程G*／
main（）
{
fork（）；
fork（）；
fork（）；
}/*←PC，进程H*／
进程家族树是一棵有向树，有向树的节点代表进程，由进程P指向进程Q的边表示由进程P创建了进程Q．我们称进程P是进程Q的父进程，进程Q是进程P的子进程，这样便形成了进程树。
解：
从上面的分析过程可以看出，执行第一个fork调用时，进程A创建了进程B；执行第二个fork调用时，进程A创建了进程C，进程B创建了进程D：
执行第三个fork调用时，进程A创建了进程E，进程B创建了进程F，进程C创建了进程G，进程D创建了进程H。
因此，在UNIX系统中运行题目中的程序，最多可产生7个进程，其进程家族树如图8.26所示。
1、进程调度又称为低级调度，其主要功能是（）
A选择一个作业调入内存
B选择一个主存中的进程调出到外存
C选择一个外存中的进程调入到主存
D将一个就绪的进程投入运行
2、下列进程调度算法中，进程可能会长期得不到调度的情况是（）
A先来先服务调度算法
B抢占式静态优先权法
C时间片轮转调度算法
D非抢占式动态优先权法
v下列属于预防死锁的方法是（）
A剥夺资源法
B资源分配图简化法
C资源互斥使用
D银行家算法
v下列属于检测死锁的方法是（）
A银行家算法
B撤销进程法
C资源静态分配法
D资源分配图简化法
v为了照顾紧迫性作业，应采用（）
A先来先服务调度算法
B短作业优先调度算法
C时间片轮转调度算法
D优先权调度算法
设某多道系统，有磁带机2台，打印机1台，采用资源的静态分配法（假设作业获得资源后才允许进入内存）以及短作业优先调度算法和先来先服务进程调度算法。
忽略I/O时间，现有作业序列如下，求5个作业完成的时间
作业名
到达时间
计算时间
需磁带机
需打印机
J1
8:
00
25分钟
1台
1台
J2
8:
20
15分钟
0台
1台
J3
8:
20
20分钟
1台
0台
J4
8:
30
20分钟
1台
0台
J5
8:
35
10分钟
1台
1台
设某多道系统,有供用户使用的内存空间为200K,磁带机2台,打印机1台,系统采用可变分区管理方式,对磁带机、打印机采用静态分配，并忽略I/O时间，现有一作业序列如下：
作业
到达时间
计算时间
要求主存量
申请磁带机数
申请打印机数
J1
8:
00
25分钟
30K
1台
1台
J2
8:
20
15分钟
60K
0台
1台
J3
8:
20
20分钟
120K
1台
0台
J4
8:
30
20分钟
40K
1台
0台
J5
8:
35
10分钟
20K
1台
1台
设作业调度采用短作业优先,且优先分配主存低地址区域,且不能移动内存中的作业,内存中的作业采用平分CPU时间,则作业调度的次序是:
J1->j3->j4->j5->j2
作业
开始时间
结束时间
J1
8:
00
8:
30
J3
8:
20
9:
00
J4
8:
30
9:
10
J5
8:
35
9:
15
J2
8:
20
9:
30
设某任务被分为大小相等的4段，系统为每段建立了一个由8个页表项的页表，设页面大小为2KB，问
（1）每段最大尺寸为多少
（2）逻辑地址空间多大
（3）逻辑地址格式是什么
（4）设该任务访问到物理单元为00021ABCH中的一个数据，则该系统的物理地址空间最大为多少
解：
（1）2*8=16KB
（2）16*4=64KB
（3）
v判断：
请求分页管理系统，若把页面大小增加一倍，则缺页中断次数会减少一半
v判断：
虚地址即程序执行时所要访问的内存地址
v在请求分页存储管理系统中，地址变换过程可能会因为（）原因而发生中断
v虚存的理论基础是（）
v虚存中LRU算法，分配3页，每页存200个整数，其中第一页存放程序，程序已在内存，数组A按先行后列存储，求程序A和B的缺页次数分别为多少
程序A：
程序B：
Fori:
=1to100doForj:
=1to100do
Forj:
=1to100doFori:
=1to100do
A[i,j]:
=0A[i,j]:
=0
1.设备管理的（）功能来实现用户程序与实际的物理设备无关。
A设备分配B设备独立性
C缓冲管理D虚拟设备
2.Spooling技术可以实现设备的（）
A独占分配B共享分配C虚拟分配D物理分配
3.以下（）是磁盘寻道调度算法
A时间片轮转法B优先级调度算法
C最近最久未使用算法D先来先服务算法
4.缓冲技术中的缓冲池是在（）
AROMBcacheC内存D外存
5.为了使系统中多个进程同时处理输入输出，最好使用（）技术。
A缓冲池B循环缓冲C双缓冲D单缓冲
6.OS中以下（）是硬件机制?
AspoolingB通道C文件D虚拟设备
7.以下关于缓冲的描述正确的是（）
A以空间换时间B以时间换空间
C提高外设的处理速度D提高CPU的处理速度
8.在Spooling系统中，用户输出数据首先送入（）
A内存固定区域B打印机
C磁盘固定区域D输出设备
9.中断处理中，I/O中断是指（）
Ａ 设备出错 Ｂ 数据传输结束
Ｃ 数据传输开始 Ｄ 数据传输结束或设备出错
10．磁盘请求以10，22，20，２，40，６，38柱面的次序到达磁盘驱动器，寻道时每个柱面的移动需要6ms，计算以下算法的寻道时间是多少（假设磁头由20号柱面向柱面号大的方向移动）
FCFS,SSTF,SCAN,CSCAN
FCFS:
（10+12+20+38+34+32）*6=（30+50+66）*6=146*6=876ms
11．磁盘扇区大小为512Ｂ，每个磁道有80个扇区，磁盘转速360rpm。
处理机使用中断方式从磁盘读取数据，每个字节产生一次中断，如果处理中断需要2.5ms，试问：
（1）处理机花费在处理I/O上的时间占整个磁盘访问时间的百分比是多少（忽略寻道时间）
（2）若采用DMA方式，每读完一个扇区产生一次中断，处理机花费在处理I/O上的时间占整个磁盘访问时间的百分比又是多少
19桌上有一个空的水果盘，盘中一次只能放一个水果，服务员，男顾客和女顾客共用这个盘子，服务员可以向盘中放草莓，也可以向盘中放香蕉，男顾客专等吃盘中的草莓，女顾客专等吃盘中的香蕉，规定每次当盘子空时只能放一个水果供顾客取用，请用信号量机制实现服务员，男顾客，女顾客三个进程的同步
解：
设信号量：
dish表示服务员是否可以向盘中放水果1
strawberry表示男顾客是否可以取草莓0
banana表示女顾客是否可以取香蕉吃0
p（dish）p（banana）p（strawberry）
服务员放水果女顾客取草莓吃男顾客取香蕉吃
if放的是草莓v（dish）v（dish）
v（banana）
else
v（strawberry）
20设有两个优先级相同的进程P1、P2，令信号量S1，S2的初值为0，已知z=2，试问P1，P2并发执行后x，y，z的值。
进程P1进程P2
y:
=1;x:
=1;
y:
=y+2;x:
=x+1;
V（S1）;P（S1）;
z:
=y+1;x:
=x+y;
P（S2）;V（S2）;
y:
=y+z;z:
=x+z;
解1.x=5,y=7,z=4;
2.x=5,y=7,z=9;
3.x=5,y=12,z=9;
某系统有R1，R2，R3共3种资源，在T0时刻，P1，P2，P3和P4这4个进程对资源的占有和需求情况见下表，此刻系统可用资源向量为（2，1，2），问：
若此时P1，P2均发出资源请求向量Request（1，0，1）为保持系统安全性，应该如何分配资源给这两个进程说明所采用的原因。
进程
Max（r1,r2,r3）
Allocation（r1,r2,r3）
Need（r1,r2,r3）
P1
3,2,2
1,0,0
2,2,2
P2
6,1,3
4,1,1
2,0,2
P3
3,1,4
2,1,1
1,0,3
P4
4,2,2
0,0,2
4,2,0
解：
设两个向量work=Available（2,1,2）,
Finish[i]=false;i=1,2,3,4;
当Request2（1,0,1）时；
1．Request2<=Need2;
2．Request2<=Available;
3．所以
Available=Available-Request2=（1,1,1）;
Allocation2=Need2+Request2=（5,1,2）;
Need2=Max2-Allocation2=（1,0,1）;
此时work=Available=1,1,1;
因由Need2<=work，故P2可完成，完成后，work=Available+Max2=（8,2,5）.
当P2完成后，释放资源后。
Request1（1,0,1）均满足。
故采取分配方式：
先给P2（1,0,1）资源，等P2完成后，再把资源分配给P1.即可安全完成。
在采用页式管理的系统中，某作业的页表如图，页面大小为1k，逻辑地址2049对应的物理地址是（1k+1）
页号
块号
0
2
1
4
2
1
3
8
解：
2049=2*1024+1；
由表可得：
页号对应的块号为1，则物理地址为：
1024*1+1=1K+1=1025;
一个进程有8个页面，对页面的访问轨迹如下：
1，0，2，2，1，7，6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，5，2，4，5，6，7采用OPT，LRU，FIFO置换算法，分配给进程的存储块数为4块时，缺页次数分别为多少（设初始内存无进程页面）
OPT（缺页：
11）
1
0
2
2
1
7
6
7
0
1
2
0
3
0
4
5
1
5
2
4
5
6
7
1
1
1
1
1
1
1
1
1
6
6
0
0
0
0
0
0
4
4
4
7
2
2
6
6
3
3
5
5
5
7
7
2
2
2
2
2
2
FIFO（缺页：
14）
1
0
2
2
1
7
6
7
0
1
2
0
3
0
4
5
1
5
2
4
5
6
7
1
1
1
1
6
6
6
6
4
4
4
4
6
6
0
0
0
0
1
1
1
1
5
5
5
5
7
2
2
2
2
0
0
0
0
1
1
1
1
7
7
7
7
3
3
3
3
2
2
2
LRU（缺页：
14）
1
0
2
2
1
7
6
7
0
1
2
0
3
0
4
5
1
5
2
4
5
6
7
1
1
1
1
1
1
1
1
4
4
4
4
4
4
0
0
0
6
6
2
2
2
5
5
5
5
5
2
2
2
0
0
0
0
0
0
2
2
7
7
7
7
7
3
3
3
1
1
6
6
设某文件A由100个物理块组成，现分别用连续文件、链接文件、索引文件来构造。
针对三种不同结构，执行以下操作各需多少次磁盘I/O
（1）将一个物理块加到文件头部
（2）将一个物理块加到文件中间
（3）将一个物理块加到文件尾部
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