系统按单道方式运行且采用短作业优先算法,那么平均周转时间是〔〕。
A.T1+T2+T3 B.(T1+T2+T3)/3
C.(T1+2T2+3T3)/3 D.(3T1+2T2+T3)/3
7.支持程序存放在不连续的存中的存储管理方法是〔〕。
A.固定式分区分配B.可变式分区分配
C.可重定位式分区分配D.分页式分配
8.在关于SPOOLing的表达中,〔〕描述是不正确的。
A.SPOOLing系统中不需要独占设备
B.SPOOLing系统加快了作业执行的速度
C.SPOOLing系统使独占设备变成共享设备
D.SPOOLing系统利用了处理器与通道并行工作的能力
9.文件系统的主要目的是〔〕。
A.实现文件的按名存取B.实现虚拟存储
C.提高外存的读写速度D.用于存储系统文件
10.如果文件系统中有两个文件重名,不应采用〔〕。
A.一级目录构造B.二级目录构造
C.树形目录构造D.A和B
三、判断题〔正确的在题后括弧打“√〞,错误的在题后括弧打“×〞,每题1分,共10分〕得分:
分
1、随着进程的撤消,程序也随之消亡。
()
2、临界区是进程中访问临界资源的那段代码。
()
3、作业的调度有抢占式调度和非抢占式调度两种方式。
()
4、假设系统的资源分配图不可完全化简,那么可判定系统发生了死锁。
〔〕
5、可变分区管理方式不支持虚拟存储管理方案。
〔〕
6、分段存储管理的目的是提高存利用率,而分页存储管理的目的是满足用户的编程要求。
〔〕
7、缺页中断处理后从产生缺页中断的指令的下一条指令继续执行。
〔〕
8、最正确置换算法的性能最好,所以现代操作系统中多采用该算法。
〔〕
9、磁盘是典型的独占型设备,分配不当有可能引起进程死锁。
〔〕
10、SPOOLING技术是一种假脱机技术,利用它可以提高独占设备的利用率。
〔〕
四、简答题〔每题6分,共30分〕得分:
分
1.简述操作系统的根本特征。
2.试分析引起进程阻塞和唤醒的事件主要有哪些。
3.简述请求页式存储管理的优缺点。
4.虚拟存储器的根本特征是什么?
虚拟存储器的容量主要受到什么限制?
5.文件的逻辑构造、物理组织及存取方法之间的关系如何?
五、综合题〔每题10分,共40分〕得分:
分
1.设有一缓冲池P,P中含有20个可用缓冲区,一个输入进程将外部数据读入P,另有一个输出进程将P中数据取出并输出。
假设讲程每次操作均以一个缓冲区为单位,试用记录型信号量写出两个进程的同步算法,要求写出信号量的初值。
2.试给一个请求分页系统设计进程调度的方案,使系统同时满足以下条件。
(1).有合理的响应时间;
(2).有较好的外部设备利用率;
(3).缺页对程序执行速度的影响降到最低程度。
画出调度用的进程状态变迁图,并说明这样设计的理由。
3.设阅览室有200个座位,最多可以同时容纳200个读者,当读者进入或离开阅览室时都必须在登记表上登记,试用P,V操作编写读者进程的同步算法。
4.分别采用先来先效劳算法、最短查找时间优先算法和扫描算法分析下述磁盘调度情况,计算各算法下存取臂移动的平均量,并比拟三种调度算法的优缺点。
当前磁头位置在70磁道上,要访问的磁道分别是:
90,34,79,2,105,42,99,11,35,130。
答案:
一、填空题〔每空1分,共10分〕得分:
分
1.资源
2.CPU
3.并发
4.银行家算法
5.重定位。
6.抖动
7.索引文件
8.成组法
9.___虚拟分配技术___
10.直接存储器访问
二、单项选择题〔每题1分,共10分〕得分:
分
1.〔B〕
2.〔C〕
3.〔D〕
4.〔C〕
5.( A )
6.〔D〕
7.〔D〕
8.〔D〕
9.〔A〕
10.〔A〕
三、判断题〔正确的在题后括弧打“√〞,错误的在题后括弧打“×〞,每题1分,共10分〕得分:
分
1、(F)
2、(T)
3、(F)
4、〔T〕
5、〔T〕
6、〔F〕
7、〔F〕
8、〔F〕
9、〔F〕
10、〔T〕
四、简答题〔每题6分,共30分〕得分:
分
1.简述操作系统的根本特征。
答:
〔1〕并发。
在单处理机、多道程序环境下并发是指一段时间,宏观上多个程序同时运行、微观上交替运行的情形。
OS中引入进程的概念就是为了实现并发;
〔2〕共享。
是指系统中并发执行的多个进程共享系统资源。
根据资源属性可以有互斥共享和同时访问两种方式;
〔3〕虚拟。
OS会通过虚拟技术实现系统功能的扩大。
〔4〕异步性。
并发执行的多个进程由于资源的限制会出现“走走停停〞的运行模式。
2.试分析引起进程阻塞和唤醒的事件主要有哪些。
答:
〔1〕请求系统效劳。
当正在执行的进程请求系统提供效劳而系统无法满足其请求时,进程阻塞等待;由释放效劳的进程唤醒阻塞进程。
〔2〕启动某种操作。
当进程启动某种I/O操作后阻塞以等待操作完成;由中断处理程序唤醒阻塞进程。
〔3〕新数据尚未到达。
相互合作的进程中,消费者进程阻塞等待数据到达;生产者进程在数据
到达后唤醒阻塞进程。
〔4〕无新工作可做。
系统进程没有新工作可做时阻塞等待;当有进程发出请求时唤醒阻塞进程。
3.简述请求页式存储管理的优缺点。
答:
优点:
(1)虚存量大,适合多道程序运行,用户不必担忧存不够的调度操作。
动态页式管理提供了存与外存统一管理的虚存实现方式。
(2)存利用率高,不常用的页面尽量不留在存。
(3)不要求作业连续存放,有效地解决了“碎片〞问题。
与分区式比,不需移动作业;与多重分区比,无零星碎片产生。
UNIX操作系统较早采用。
缺点:
(1)要处理页面中断、缺页中断处理等,系统开销较大。
(2)有可能产生“抖动〞。
(3)地址变换机构复杂,为提高速度采用硬件实现,增加了机器本钱。
4.虚拟存储器的根本特征是什么?
虚拟存储器的容量主要受到什么限制?
答:
虚存是由操作系统调度,采有外存的交换技术,各道程序在必需使用时调入存,不用的调出存,这样好象存容量不受限制。
但要注意:
(1)虚存容量不是无限的,极端情况受存、外存的可使用的总容量限制;
(2)虚存容量还受计算机总线长度的地址构造限制;
(3)速度和容量的“时空〞矛盾,虚存量的“扩大〞是以牺牲CPU工作时间以及、外存交换时间为代价的。
5.文件的逻辑构造、物理组织及存取方法之间的关系如何?
答:
面向用户从使用角度确定的文件构造称为文件的逻辑构造;文件系统从文件的存储和检索的角度,在存储介质上的文件组织方式称为文件的物理构造。
文件的逻辑构造离不开文件的实际物理构造。
同时又与文件的存取方法有关。
按存取的次序分,文件的存取方法分为顺序存取和直接存取。
一般来说对顺序存取的文件,文件系统可把它组织成顺序文件和链式文件;对于随机存取的文件,文件系统可把它组织成索引文件。
但索引文件也可以进展顺序存取。
五、综合题〔每题10分,共40分〕得分:
分
1.设有一缓冲池P,P中含有20个可用缓冲区,一个输入进程将外部数据读入P,另有一个输出进程将P中数据取出并输出。
假设讲程每次操作均以一个缓冲区为单位,试用记录型信号量写出两个进程的同步算法,要求写出信号量的初值。
解:
Semaphoremutex=1;
Semaphoreempty=20;
Semaphorefull=0;
intin,out=0;
itemp[20];
void Producer(){
while(ture){
producer an item in nextp;
wait(empty);
wait(mutex);
p[in] :
= nextp;
in :
= (in+1) mod 20;
signal(mutex);
signal(full);
}
}
void Consumer(){
while(ture){
wait(full);
wait(mutex);
nextc :
= p[out];
out :
= (out+1) mod 20;
signal(mutex);
signal(empty);
}
}
2.试给一个请求分页系统设计进程调度的方案,使系统同时满足以下条件。
〔1〕.有合理的响应时间;
〔2〕.有较好的外部设备利用率;
〔3〕.缺页对程序执行速度的影响降到最低程度。
画出调度用的进程状态变迁图,并说明这样设计的理由。
解答:
调度用的进程状态变迁图如下列图所示。
1.有合理的响应时间:
采用时间片调度;
2.有较好的外部设备利用率:
请求I/O的进程,I/O完成后进入中优先就绪状态;
3.缺页对程序执行速度的影响降到最低程度:
请求页面的进程,页面调入后进入高优先就绪状态。
当CPU空闲时,首先从高优先就绪队列中选择队首元素去运行;假设高优先就绪队列为空,那么从中优先就绪队列中选择队首元素去运行;假设中优先就绪队列为空,那么从低优先就绪队列中选择队首元素去运行。
3.设阅览室有200个座位,最多可以同时容纳200个读者,当读者进入或离开阅览室时都必须在登记表上登记,试用P,V操作编写读者进程的同步算法。
解:
设读者进程为Pi(i=1,2,3…),设互斥信号量S=1,同步信号量S1=200。
2分
读者Pi(i=1,2,3…)
P(S1)
P(S)
登记
V(S)
进入
阅览
完毕
P(S)
撤消登记
V(s)
V(S1)
离开
4.分别采用先来先效劳算法、最短查找时间优先算法和扫描算法分析下述磁盘调度情况,计算各算法下存取臂移动的平均量,并比拟三种调度算法的优缺点。
当前磁头位置在70磁道上,要访问的磁道分别是:
90,34,79,2,105,42,99,11,35,130。
(1)采用先来先效劳算法,磁盘调度如下表
被访问的下一个磁道号
90
34
79
2
105
42
99
11
35
130
移动距离
〔磁道数〕
20
56
45
77
103
63
57
88
24
95
总的磁头移动距离=20+56+45+77+103+63+57+88+24+95=628
平均寻道长度=628/10=62.8
此种算法按访问请求磁道的先后次序进展调度,算法简单、公平,每个请求都能依次得到处理,不会出现某请求长期得不到满足的情况,但由于此算法未对寻道进展优化,往往致使平均寻道距离较大。
〔2〕采用最短寻道时间优先算法,磁盘调度如下表
被访问的下一个磁道号
79
90
99
105
130
42
35
34
11
2
移动距离
〔磁道数〕
9
11
9
6
25
88
7
1
23
9
总磁头移动距离=9+11+9+6+25+88+7+1+23+9=188
平均寻道长度=188/10=18.8
此种算法每次访问的磁道是离当前磁头最近的那个请求磁道,寻道性能比先来先效劳算法要好,但可能会使某些寻道时间长的访问请求总是得不到响应,并且磁头要来回移动,影响机械部件的寿命。
〔3〕采用扫描算法,磁盘调度如下表
被访问的下一个磁道号
42
35
34
11
2
79
90
99
105
130
移动距离
〔磁道数〕
28
7
1
23
9
77
11
9
6
25
总磁头移动距离=28+7+1+23+9+77+11+9+6+25=196
平均寻道长度=196/10=19.6
此种算法访问在磁头当前移动方向上离得最近的请求磁道,具有较好的寻道性能,并不会出现某些的访问请求总是得不到响应的情况,但此算法不利于远离磁头一端的访问请求,即会出现请求严重推迟现象。