操作00002.docx

1、操作00002操作系统习题操作系统作业【注意】对于作业中的选择题，都要求抄写题目(题中若有插图可不画)，并在题目上填写答案。作业1进程同步（1）1设有n个进程使用同一个共享变量，如果最多允许m（m n）个进程同时进入相关临界区，则信号量的变化范围是 。A. n,n-1,.,n-m B. m,m-1,.1,0,-1,.m-nC. m,m-1,.1,0,-1,.m-n-1 D. m,m-1,.1,0,-1,.m-n+12对于有两个并发进程的系统，设互斥信号量为mutex，若mutex=0，则 。A. 表示没有进程进入与mutex相关的临界区B. 表示有一个进程进入与mutex相关的临界区C. 表示

2、有一个进程进入与mutex相关的临界区，另一个进程等待进入D表示有两个进程进入与mutex相关的临界区3S.queue，S.value是信号灯S的两个组成部分，当S.queue为空时，S.value的值是( ) AS.value0 BS.value=0 CS.value=1 DSvalue04如果信号量的当前值为-3，则表示系统中在该信号量上有 个等待进程。5下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是 。（2010全国试题）A系统调用 B中断 C库函数 D原语6下列选项中，导致创建新进程的操作是 。（2010全国试题）I用户登录成功 II设备分配 III启动程序执行A仅I和II B仅II和II

3、I C仅I和III DI、II和III7设与某资源关联的信号量初值为3，当前值为1。若M表示该资源的可用个数，N表示等待该资源的进程数，则M、N分别是 。（2010全国试题）A0、1 B1、0 C1、2 D2、0作业2进程同步（2）1如何利用信号量机制来实现多个进程对临界资源的互斥访问？2四个进程A、B、C、D都要读一个共享文件F，系统允许多个进程同时读文件F，但限制是进程A和进程C不能同时读文件F，进程B和进程D也不能同时读文件F，为了使这四个进程并发执行时能按系统要求使用文件，现用PV操作进行管理，请回答下面的问题：（1）应定义的信号量及初值： 。（2）在下列的程序中填上适当的P、V操作，

4、以保证它们能正确并发工作。process Aprocess Bprocess Cprocess Dbegin ； read F； ；end；begin ； read F； ；end；begin ； read F； ；end；begin ； read F； ；end；3生产者-消费者问题中，如果将wait（full）和wait（mutex）互相置换，或者将signal（mutex）和signal（empty）互相置换，结果会如何？4若一只盘子一次只能放一个水果，A只往盘中放苹果，B只往盘中放梨子，C只从盘中取苹果，D只从盘中取梨子。试用P、V操作写出同步算法。作业3进程同步（3）1试利用记录型信

5、号量写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的算法。2今有一个文件F供进程共享，现把这些进程分成A、B两组，规定同组的进程可以同时读文件F；但当有A组（或B组）的进程在读文件F时就不允许B组（或A组）的进程读文件F。试用P、V操作来进行管理。3多个进程共享一个文件，其中只读文件的称为读者，其余只写文件的称为写者，读者可以同时读，但写者只能单独写。请：（1） 说明进程间的相互制约关系，应设哪些信号量？（2） 用P、V操作写出其同步算法，使得它对写者优先，即一旦有写者到达，后续的读者都必须等待，而无论是否有读者在读文件。4进程P0和P1的共享变量定义及其初值为：boolean flag2;int tu

6、rn=0;flag0=FALASE; flag1=FALSE;若进程P0和P1访问临界资源的类C伪代码实现如下：void P0( ) /进程P0 while(TRUE) flag0=TRUE; turn=1; while(flag1 & (turn=1) ; 临界区; flag0=FALSE; void P1( ) /进程P1 while(TRUE) flag1=TRUE; turn=0; while(flag0 & (turn=0) ; 临界区; flag1=FALSE; 则并发执行进程P0和P1时产生的情形是 。（2010全国试题）A不能保证进程互斥进入临界区，会出现“饿死”现象B不能保证

7、进程互斥进入临界区，不会出现“饿死”现象C能保证进程互斥进入临界区，会出现“饿死”现象D能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饿死”现象作业4调度与死锁（1）1有两个作业A和B，分别在7:00和8:30到达系统，它们估计的计算时间分别为0.8小时和0.1小时，系统在9:00开始以响应比高者优先算法进行调度。在单道系统中该两个作业被选中时的响应比各为多少？2有一个具有两道作业的批处理系统（最多可有两道作业同时装入内存执行），作业调度采用计算时间短的作业优先调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法，今有如下作业序列（表中所列作业优先数即为进程优先数，数值越小优先级越高）：作业名到达时间估

8、计运行时间优先数J110 : 1020分钟5J210 : 2030分钟3J310 : 3025分钟4J410 : 5020分钟6(1) 列出所有作业进入内存时间及结束时间。(2) 计算平均周转时间。3下列选项中，降低进程优先级的合理时机是 。（2010全国试题）A进程的时间片用完 B进程刚完成I/O，进入就绪队列C进程长期处于就绪队列中 D进程从就绪队列转为运行状态作业5调度与死锁（2）1在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：ProcessAllocationNeedAvailableP00,0,3,20,0,1,21,6,2,2P11,0,0,01,7,5,0P21,3,5,42,3,5,

9、6P30,0,3,20,6,5,2P40,0,1,40,6,5,6试问：（1）该系统状态是否安全？（应分析说明理由）（2）若P2发出请求向量Request（1,2,2,2），分析系统能否将资源分配给它？2某计算机系统有9台磁带机，它们供N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。请问N为多少时，系统没有死锁的危险，并说明其原因。3某系统有同类资源m个供n个进程共享，如果每个进程最多可能需要x个资源（1xm）且各进程的最大需求量之和小于（m + n）。证明系统没有因申请该类资源而发生死锁的危险。作业6存储管理（1）1在可变分区管理系统中，假定主存中按地址顺序依次有5个空闲区，其大小依次为32K

10、B、10KB、5KB、228KB、100KB，现有5个作业J1、J2、J3、J4、J5，它们各需主存1KB、10KB、108KB、28KB、115KB，则内存分配采用 适应算法，可将5个作业全部装入内存？A首次 B循环首次（下次） C最佳 D最坏2可变分区存储管理中，作业的撤离必定会修改内存的“空闲区表”，试画出因作业撤离修改“空闲区表”的四种情况。3某操作系统采用可变分区分配存储管理方法，用户区为512K且始值为0，用空闲分区表管理空闲分区。若分配时采用分配空闲低地址部分的方案，其初始时用户区的512K空间空闲，对下述申请序列：申请300K，申请100K，释放300K，申请150K，申请30

11、K，申请40K，申请60K，释放30K；回答下列问题：（1）采用首次适应算法，空闲分区中有哪些空闲块（给出始址，大小）？（2）采用最佳适应算法，空闲分区中有哪些空闲块（给出始址，大小）？4某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB（初始为空闲），采用最佳适配（Best Fit）算法，分配和释放的顺序为：分配15MB、分配30MB、释放15MB、分配8MB、分配6MB，此时主存中最大空闲分区的大小是 。（2010全国试题）A7MB B9MB C10MB D15MB作业7存储管理（2）1在一个分页虚存系统中，设页长2KB，某用户程序有30页。若该程序的虚页0、1、2、3、4、5、6、7已

12、分别装入内存块4、17、18、20、25、26、30、32中，则该程序中的虚地址0AC5H和3AC5H对应的物理地址分别是 。A4AC5H和14AC5H B4AC5H和20AC5HC11AC5H和20AC5H D8AC5H和102C5H页目录号 页号 页内偏移量2某计算机采用二级页表的分页存储管理方式，按字节编址，页大小为210字节，页表项大小为2字节，逻辑地址结构为： ，逻辑地址空间大小为216页，则表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含表项的个数至少是 。（2010全国试题）A64 B128 C256 D5123在采用页式存储管理的系统中，某作业的逻辑地址空间为4页（每页2048字节），且已

13、知该作业的页表如下表。试结合地址转换图求出逻辑地址4688所对应的物理地址。页 表页 号内存块号021426394某系统采用段页式存储管理，其逻辑地址结构和某作业的段表、页表结构如下图所示。请计算该作业中逻辑地址135468对应的物理地址（用十进制表示）。段表01230段页表0517281段页表0316292段页表010142158位 4位 12位SPW逻辑地址结构作业8存储管理（3）1有一个虚存系统，某进程占用3个内存块，开始时内存为空，执行如下访问页号序列：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5(1) 采用先进先出（FIFO）淘汰算法，缺页次数是多少？(2) 采用最近最少使用（LR

14、U）淘汰算法，缺页次数是多少？(3) 若用最优（OPT）算法呢？2在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题： （1）按FIFO调度算法将产生 次缺页中断，依次淘汰的页号为 ，缺页中断率为。（2）按LRU调度算法将产生 次缺页中断，依次淘汰的页号为 ，缺页中断率为。3(2010全国试题)设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB，按字节编址。若某进程最多需要6页(Page)数据存

15、储空间，页的大小为1KB，操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框(Page Frame)。在时刻260前的该进程访问情况如下表所示(访问位即使用位)。页号页框号装入时间访问位071301142301222001391601当进程执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH的数据。请回答下列问题：（1）该逻辑地址的对应的页号是多少？（2）若采用先进先出(FIFO)置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出计算过程。（3）若采用时钟(CLOCK)置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出计算过程(设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号页框，示意图如下)。

16、0号页1号页2号页3号页2号页框4号页框7号页框9号页框作业9文件管理（1）1文件系统采用多级目录结构可以 。 A、节省存储空间 B、解决命名冲突 C、缩短文件传送时间 D、减少系统开销 2文件系统中文件被按照名字存取是为了 。A、方便操作系统对信息的管理 B、方便用户的使用C、确定文件的存取权限 D、加强对文件内容的保密3如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用 来保证按名存取的安全。 A、重名翻译机构 B、建立索引表 C、建立指针 D、多级目录结构 4某操作系统的文件系统中，采用3个字节表示磁盘块号，每个磁盘块大小为512字节。该系统中每个（逻辑）磁盘允许的最大容量是 字节。

17、A. 2G B. 4G C. 8G D. 16G5操作系统中对目录管理的主要要求，不包括 。A对文件实现按名存取 B节省文件存储空间C提高对目录的检索速度 D允许文件重名6在UNIX系统V中，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘号占4个字节，那么，一个进程要访问某文件中偏移量为23456789字节处的数据时，需要经过 。A直接寻址（相当于一级索引） B一次间址（相当于二级索引）C二次间址（相当于三级索引） D三次间址（相当于四级索引）7在UNIX System V中，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘块号占4B，那么，该系统中允许的文件最大长度约为 B 。A、1GB B、16GB C、256GB

18、 D、4TB8设文件索引节点中有7个地址项，其中4个地址项是直接地址索引，2个地址项是一级间接地址索引，1个地址项是二级间接地址索引，每个地址项大小为4字节。若磁盘索引块和磁盘数据块大小均为256字节，则可表示的单个文件最大长度是 。（2010全国试题）A33KB B519KB C1057KB D16513KB9设置当前工作目录的主要目的是 。（2010全国试题）A节省外存空间 B节省内存空间C加快文件的检索速度 D加快文件的读/写速度作业10文件管理（2）1某文件系统以硬盘作为存储器，盘块大小为512，有文件A，包含590个逻辑记录，每个记录占255B，每个盘块存放2个记录。文件A在文件目录

19、中的位置如下图所示。rootbindevetcbootusrtmpmikemarryyouhefile1dir1dir2ABCDE此树形目录结构由根目录结点，作为目录文件的中间结点和作为信息文件的叶子结点组成，每个目录项占127B，每个物理块存放4个目录项。根目录的内容常驻内存。问：(1) 若文件采用隐式链接结构，设每块的链接字占2B。如果要将文件A读入内存，至少要存取几次硬盘？为什么？(2) 若文件采用连续文件结构，如果要将文件A的逻辑记录号为480的记录读入内存，至少要存取几次硬盘？为什么？2假定磁盘的每个盘面分为8个扇区，其旋转速度为20ms/周。若有8个逻辑记录要存放在同一磁道上供处理

20、程序使用，处理程序每次从磁盘读出一个记录后腰花费5ms进行处理，现在用户要求顺序处理这8个记录，请回答： 画图说明怎样安排这8条记录，使得它们能保证最高效率。 按照最优分布时，计算出磁盘需要旋转几周？附加题，可不做。3(北京大学1994年考研试题)有一个文件系统如图A所示。图中的框表示目录，圆圈表示普通文件。根目录常驻内存，目录文件组织成链接文件，不设文件控制块，普通文件组织成索引文件。目录表目指示下一级文件名及其磁盘地址（各占2个字节，共4个字节）。若下一级文件是目录文件，指示其第一个磁盘块地址。若下级文件是普通文件，指示其文件控制块的磁盘地址。每个目录文件磁盘块最后4个字节供拉链使用。下级

21、文件在上级目录文件中的次序在图中为从左至右。每个磁盘块有512字节，与普通文件的一磁盘地址1磁盘地址2磁盘地址3磁盘地址4磁盘地址5磁盘地址6磁盘地址7磁盘地址8磁盘地址9磁盘地址10磁盘地址11磁盘地址12磁盘地址13图B 普通文件的FCB组织根目录ABCDHILPUEFGMNQRSTVWJK图A 文件系统结构示意图页等长。普通文件的文件控制块组织如图B所示。其中，每个磁盘地址占2个字节，前10个地址直接指示该文件前10页的地址，第11个地址指示一级索引表地址，一级索引表中每个磁盘地址指示一个文件页地址；第12个地址指示二级索引表地址，二级索引表中每个地址指示一个一级索引表地址；第13个地址

22、指示三级索引表地址，三级索引表中每个地址指示一个二级索引表地址。问：（1）一个普通文件最多可有多少个文件页？（2）若要读文件J中某一页，最多启动磁盘多少次？（3）若要读文件W中的某一页，最少启动磁盘多少次？（4）就（3）而言，为最大限度减少启动磁盘次数，可采用什么方法？此时，磁盘最多启动多少次？作业11设备管理（1）1硬件采用了中断和通道技术，使得。ACPU与外设能紧密结合 BCPU与外设能并行工作CCPU速度提高 D外设速度提高2以下 不属于磁盘的驱动调度。A. 最高响应比优先调度算法 B. 先来先服务调度算法C. 电梯调度算法 D. 单向扫描调度算法3I/O软件一般分为4个层次：用户层、与

23、设备无关软件层、设备驱动程序、中断处理程序。以下工作中，不是由设备驱动程序完成的是 。 A向设备寄存器写命令 B检查用户是否有权使用设备 C将二进制整数转换成ASCII码以便打印 D解释用户的I/O请求，并将该请求转化为具体的I/O操作4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 。（2010全国试题）A命令解释程序 B中断处理程序C系统调用服务程序 D用户登录程序作业12设备管理（2）1一台转速为3600（转分）的磁盘，其存储密度为16.7（K/道）。已知磁盘由启动到运转平稳的时间为3ms，磁头臂的移动速度为0.3（ms/道），请回答：（1）设磁头的当前位置在第20号磁道上，移

24、动方向为磁道号增加的方向。若系统收到4条记录访问请求，请求序列如下表所示。记录号磁道号11822533247请写出电梯调度算法的访问序列。（2）若上述4条记录的长度皆为16.7KB，求系统按电梯调度算法访问磁盘，上述4条记录的最长时间为多少？(计算时间时保留2位小数)2(2010全国试题)假设计算机系统采用CSCAN(循环扫描)磁盘调度策略，使用2KB的内存空间记录16384个磁盘块的空闲状态。（1）请说明在上述条件下如何进行磁盘块空闲状态的管理。（2）设某单面磁盘旋转速度为每分钟6000转，每个磁道有100个扇区，相邻磁道间的平均移动时间为1ms。若在某时刻，磁头位于100号磁道处，并沿着磁道号增大的方向移动(如下图所示)，磁道号请求队列为50,90,30,120，对请求队列中的每一个磁道需读取1个随机分布的扇区，则读完这4个扇区总共需要多少时间？给出计算过程。磁头当前运动方向0号磁道随机分布的某扇区100号磁道（3）如果将磁盘替换为随机访问的Flash半导体存储器(如U盘、SSD等)，是否有比CSCAN更高效的磁盘调度策略？若有，给出磁盘调度策略的名称并说明理由；若无，说明理由。