重庆理工大学操作系统试题.docx
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重庆理工大学操作系统试题
理工大学计算机操作系统考试
1.产生死锁的四个必要条件是_互斥条件________，__请求和保持条件_______，____不剥夺条件_____和___环路等待条件______。
2．临界区是指_在每个进程中访问临界资源的那段代码______________。
3．按照设备的共享属性可将I/O设备分为_独占设备________，____共享设备_____和_____虚拟设备____。
4．并发性是指两个或多个事件在__同一时间间隔___发生。
5．对磁盘的访问时间可分为__寻道时间_______，__旋转延迟时间_______和__传输时间_______；其中，磁盘调度的目标主要是减少__访问磁盘_的平均时间。
6．连续分配方式会形成碎片____，这可通过紧凑方法来解决。
7．解决通道中“瓶颈〞问题最有效的方法是_增加设备到主机间的通路而不增加通道_。
8．所有同步机制都应遵循的四条准那么是：
空闲让进、忙那么等待、_有限等待________、___让权等待______。
9．程序顺序执行时的特征有：
顺序性、__封闭性_______和__可再现性_______。
10．引起进程从执行态到就绪态的条件是_因分配给它的时间片已完而暂停执行____。
1、操作系统的开展过程是（）
A设备驱动程序组成的原始操作系统，管理程序，操作系统
B原始操作系统，操作系统，管理程序
C管理程序，原始操作系统，操作系统
D管理程序，操作系统，原始操作系统
2、当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为（）状态。
A就绪B.等待C.运行D.完成
3、虚存最重要的特征是〔〕，因为任何其他的存储方式都不具有这一特征。
A对换性B.屡次性C.虚拟性D.驻留性
4、以下哪项不是程序并发执行时具有的特征：
A连续性B失去封闭性C.可再现性D.不可再现性
5、动态重定位的地址变换是在作业（）时进展的。
A.执行B..装入C.编译.D.修改
6、一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是（）
A..先来先效劳B.轮转C.最高响应比优先D.均衡调度
7、磁盘调度的SSTF〔最短寻道时间优先〕算法的缺点是：
A.平均寻道距离较大.B.存在进程饥饿现象.C.实现复杂
8、以下哪项不属于SPOOLing系统:
A.输入/出井B..输入/出缓冲区C.输入/出进程D.输入/出设备
9、以下哪项不是进程的特征：
A.动态性B.并发性C并行性D独立性
10、外存分配方式不包括：
A.连续分配B.分配C.动态分配D.索引分配
产生死锁的原因：
1.互斥条件
2.请求和保持条件
3.不可剥夺条件
4.环路等待条件
同步机制的四大准那么：
1．空闲让步
2．忙那么等待
3．有限等待
4．让权等待
程序顺序执行的特征：
顺序性、封闭性，可再现性
虚拟存储器的三大主要特征：
屡次、对换、虚拟和离散
设系统中有一类数量为M的独占型资源，系统中N个进程竞争该类资源，其中各进程对该类资源的最大需求量为W。
当M、N、W分别取以下值时，试判断哪些情形可能会发生死锁？
为什么？
1、M=2，N=2，W=1
2、M=3，N=2，W=2
3、M=3，N=2，W=3
4、M=5，N=3，W=2
已分配的资源最大需求量剩余资源
ABCABCABC
P1010753332
P2200322
P3302902
P4211222
P5002433
问题:
此状态是否为平安状态，如果
是,那么找出平安序列
在此根底上
P2申请〔1，0，2〕能否分配？
为什么？
P5申请〔3，3，0〕能否分配？
为什么？
P1申请〔0，2，0〕能否分配？
为什么？
一个分段存储管理系统中，地址长度是32位，其中段号占8位，那么最大段长是
A、28字节B、216C、224D、232
2、在分页系统中，地址构造长度为16位，页面大小为2K，作业地址空间为6K，该作业的各页依次存放在2,3,6号物理地址块中，相对地址2500处有一条指令Store1,4500,该指令的物理单元及数据存放的物理单元是
A、6596,12692B、4548,10644
C、8644,12692D、6596,10644
有三个进程P1，P2和P3并发工作。
进程P1需用资源S3和S1；进程P2需用资源S1和S2；进程P3需用资源S2和S3。
答复：
（1）假设对资源分配不加限制，会发生什么情况?
为什么?
（2）为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略?
某程序在存中分配三个页面，初始为空，页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，按FIFO、LRU、OPT算法分别计算缺页次数（假设开场时所有页均不在存）
FIFO432143543215
页1444111555555
页233344444222
页32223333311
xxxxxxxxx
共缺页中断9次
LRU432143543215
页1444111555222
页233344444411
页32223333335
xxxxxxxxxx
共缺页中断10次
OPT432143543215
页1444444444221
页233333333312
页32111555555
xxxxxxx
共缺页中断7次
某文件占10个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送用户区进展分析，假设一个缓冲区与一个磁盘块大小一样，把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100us，将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50us，CPU对一块数据进展分析的时间为50us。
在单缓冲和双缓冲构造下，读入并分析完该文件的时间分别是
A、1500us、1000usB、1550us、1100us
C、1550us、1550usD、2000us、2000us
本地用户通过键盘登录系统时，首先获得键盘输入信息的程序是〔〕
A.命令解释程序
B.中断解释程序
C.系统调用程序
D.用户登陆程序
用户程序发出磁盘I/O请求后，系统的正确处理流程是
A、用户程序→系统调用处理程序→中断处理程序→设备驱动程序
B、用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序
C、用户程序→设备驱动程序→系统调用处理程序→中断处理程序
D、用户程序→设备驱动程序→中断处理程序→系统调用处理程序
设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求，它们按照到达的次序分别处于55、58、39、18、90、160、150、38、184号磁道上，当前磁头在100号磁道上，并想磁道号增加的方向上移动。
请给出FCFS、SSTF、SCAN及CSCAN算法进展磁盘调度时满足，并计算出它们的平均寻道长度。
1〕先来先效劳FCFS（First-e,FirstServed）
〔55、58、39、18、90、160、150、38、184〕
2〕最短寻道时间优先SSTF（ShortestSeekTimeFirst）
〔90、58、55、39、38、18、150、160、184〕
3〕SCAN算法〔扫描算法〕
〔150、160、184、90、58、55、39、38、18〕
4〕CSCAN算法〔循环扫描算法〕
〔150、160、184、18、38、39、55、58、90〕
假设计算机系统采用CSCAN（循环扫描）磁盘调度策略,使用2KB的存空间记录16384个磁盘的空闲状态
（1）、请说明在上述条件如何进展磁盘块空闲状态的管理。
（2）、设某单面磁盘的旋转速度为每分钟6000转，每个磁道有100个扇区，相临磁道间的平均移动的时间为1ms.假设在某时刻，磁头位于100号磁道处，并沿着磁道号增大的方向移动（如以下图所示）,磁道号的请求队列为50，90，30，120对请求队列中的每个磁道需读取1个随机分布的扇区，那么读完这个扇区点共需要多少时间？
需要给出计算过程。
〔1〕2KB=2*1024*8bit=16384bit。
因此可以使用位图法进展磁盘块空闲状态管理，每1bit表示一个磁盘块是否空闲。
〔2〕每分钟6000转，转一圈的时间为0.01s，通过一个扇区的时间为0.0001s。
根据CSCAN算法，被访问的磁道号顺序为100120305090,因此，寻道用去的总时间为：
〔20+90+20+40〕*1ms=170ms总共要随机读取四个扇区，用去的时间为：
〔0.01*0.5+0.0001〕*4=0.0204s=20.4ms所以，读完这个扇区点共需要170ms+20.4ms=190.4ms
某磁盘的平均转速为r秒/转，平均寻道时间为T秒，每个磁道可以存储的字节数为N，现向该磁盘读写b字节的数据，采用随机寻道的方法，每道的所有扇区组成一个簇，请问：
平均访问时间是
A．b/N*（r+T）B、b/N*T
C、（b/N+T）*rD、b*T/N+r
在FAT12文件系统下，大小为1.2MB的软盘使用一FAT，软盘每个盘块大小为512B，问FAT表所占用的存储空间为多少？
1.2M/0.5K*12b=3.6KB
一个磁盘支持4个分区，每个分区包含一FAT表，文件系统支持的最大磁盘容量是多少？
4096*512B*4=8MB
设文件索引节点中有7个地址项，其中4个地址为直接地址索引，1个地址项是二级间接地址索引，每个地址项的大小为4字节，假设磁盘索引块和磁盘数据块大小均为256字节，那么可表示的单个文件最大长度是（）
A33KBB519KB
C1057KBD16513KB
设当前工作目录的主要目的是（）
A.节省外存空间
B.节省存空间
C.加快文件的检索速度
D.加快文件的读写速度
1．简述整形信号量的物理含义和P，V操作的物理含义
PV操作的含义：
PV操作由P操作原语和V操作原语组成〔原语是不可中断的过程〕，对信号量进展操作，具体定义如下：
P〔S〕：
①将信号量S的值减1，即S=S-1；
②如果S>=0，那么该进程继续执行；否那么该进程置为等待状态，排入等待队列。
V〔S〕：
①将信号量S的值加1，即S=S+1；
②如果S>0，那么该进程继续执行；否那么释放队列中第一个等待信号量的进程。
PV操作的意义：
我们用信号量及PV操作来实现进程的同步和互斥。
PV操作属于进程的低级通信
2、简述引入缓冲的主要原因。
〔3分〕
在操作系统中，引入缓冲的主要原因，可归结为以下几点：
1.改善CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾
例如一个程序，它时而进展长时间的计算而没有输出，时而又阵发性把输出送到打印机。
由于打印机的速度跟不上CPU，而使得CPU长时间的等待。
如果设置了缓冲区，程序输出的数据先送到缓冲区暂存，然后由打印机慢慢地输出。
这时，CPU不必等待，可以继续执行程序。
实现了CPU与I/O设备之间的并行工作。
事实上，凡在数据的到达速率与其离去速率不同的地方，都可设置缓冲，以缓和它们之间速度不匹配的矛盾。
众所周知，通常的程序都是时而计算，时而输出的。
2.可以减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制
如果I/O操作每传送一个字节就要产生一次中断，那么设置了n个字节的缓冲区后，那么可以等到缓冲区满才产生中断，这样中断次数就减少到1/n，而且中断响应的时间也可以相应的放宽。
3.提高CPU和I／O设备之间的并行性
缓冲的引入可显著提高CPU和设备的并行操作程度，提高系统的吞吐量和设备的利用率。
根据I/O控制方式，缓冲的实现方法有两种:
一种是采用专用硬件缓冲器
一种是在存划出一个具有n个单元的专用缓冲区，以便存放输入/输出的数据。
存缓冲区又称软件缓冲。
提问者评价
缓冲技术可提高外设利用率，尽可能使外设处于忙状态，这个才是我想要的答案
3、简述系统调用与一般过程调用的区别。
系统调用与一般过程调用不同，其主要区别是：
1.运行的状态不同。
在程序中的过程一般或者都是用户程序，或者都是系统程序，即都是运行在同一个系统状态的〔用户态或系统态〕。
2.进入的方式不同。
一般的过程调用可以直接由调用过程转向被调用的过程。
而执行系统调用时，由于调用过程与被调用过程是处于不同的状态，因而不允许由调用过程直接转向被调用过程，通常是通过访问管中断〔即软中断〕进入，先进入操作系统，经分析后，才能转向相应的命令处理程序。
3.返回方式的不同。
4.代码层次不同。
一般过程调用中的被调用程序是用户级程序，而系统调用是操作系统中的代码程序，是系统级程序。
1、某程序在存中分配三个页面，初始为空，页面走向为1，5，4，1，2，3，2，1，5，4，2，4，6，5，1，分别计算FIFO、LRU〔最近最久未使用置换算法〕、OPT算法的缺页次数。
〔10分〕
2．根据以下的并行程序来画出进程的前趋图〔10分〕
vara,b,c,d,e,f,g,h，i,j:
semaphore:
=0,0,0,0,0,0,0,0;
begin
parbegin
beginS1;V（a）;V（b）;end
beginP（a）;S2;V（c）;V（d）;end
beginP（b）;S3;V（e）;V（f）;end
beginP（C）;S4;V（g）;end
beginP（d）;S5;V（h）;end
beginP（e）;S6;V（i）;end
beginP（f）;S7;V（j）;end
beginP（g）;P（h）;P（i）;P（j）;S8;end
parend
end
3、某系统采用段式存储管理，一个作业由五段组成，其段表如下所示：
段号
基地址
长度
0
129
600
1
2300
78
2
90
100
3
1327
580
4
1952
96
（1）算出这个作业总的长度。
（2）假设给出逻辑地址[0,43],[1,10],[2,90],[3,400],[4,60]，计算出相应的存地址。
〔方括号第一个元素为段号，第二个元素为段相对地址〕。
4、在下面的程序空白处填空，以模拟生产者-消费者问题
5、设有两个优先级一样的进程P1和P2如下，S1和S2初值均为0，求：
P1，P2并发执行完毕后，x,y,z分别是多少？
（要求写出分析过程）（10分）
解：
因为P1、P2是并发进程，所以P1和P2调度顺序不确定。
假设P1先执行，当P1执行到P（s2）时，s2=-1，P1阻塞，此时y=3,z=4;当调度程序调度到P2时，由于进程P1巳执行到了V（s1）,P2在执行P（s1）时，不阻塞而继续执行，当执行到V（s2）时，将P1唤醒，然后执行到最后一个语句，此时x=5,z=9;当P1再次被唤醒、调度时，继续执行P1的最后一处语句，此时y=12.所以最后结果是：
x=5,y=12,z=9.如果P2先执行，结果同上
6、有一个具有两道作业的批处理系统,作业调度采用短作业优先的调度算法,进程调度采用以优先数为根底的抢占式调度算法（优先数数值越小优先级越高）,
〔1〕列出所有作业进入存时间及完毕时间；
〔2〕计算平均周转时；
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