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1、操作系统复习题与答案操作系统复习题与答案 一 名词解释 抢占式进程调度 进程状态 系统调用 中断响应 线程 联想存储器 死锁 通道 地址重定位 高速缓存 可再入程序 抖动 索引文件 作业控制块 目录项 设备驱动程序 虚存 逻辑空间 物理空间 二 填空题 1现代操作系统的两个最基本的特征是（），（），（）和（）2操作系统是计算机系统中的一个（），它管理和控制计算机系统中的（）3允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为（），允许多个用户将多个作业提交给计算机集中处理的操作系统称为（），计算机系统能及时处理过程控制数据并做出响应的操作系统称为（）。4用户与操作系统之间的接口主要分为（）和（）两

2、类。5进程控制块的初始化工作包括（），（）和（）。6在操作系统中引入线程概念的主要目的是（）。7程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特性，分别是：（），（）和（）。8进程是一个程序对某个数据集的（）。9如果系统有 N个进程，则在等待队列中进程的个数最多可为（）个。10在操作系统中，不可中断执行的操作称为（）。11如果信号量的当前值为-4，则表示（）。12在有 M 个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数 K应该满足的条件是（）。13不让死锁发生的策略可以分为静态和动态的两种，死锁避免属于（）。14若使当前运行进程总是优先级最高的，应选择（）进程调度算法。15在进程中，访问（）的代码称为临界

3、区。为保证进程（）使用临界区，应在进程的临界区前设置（），在临界区后设置（）。16在采用请求分页式存储管理的系统中，地址变换可能会因为（），（），和（）等原因而产生中断。17在可变分区存储管理中，分区的保护通常采用（）和（）两种方式。18在分区分配算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存中（）部分的空闲分区，从而保留了（）部分的大空闲区。19不让死锁发生的策略可以分为静态和动态的两种，死锁避免属于（）。20若使当前运行进程总是优先级最高的，应选择（）进程调度算法。21缓冲区由（）和（）组成？22进行设备分配时所需的数据表格主要由（），（），（）和（）等。23设备管理中引入缓冲机制的主要原因由（）

4、，（）和（）24使用位示图（行，列）表示空闲盘块状态。当分配一个盘块号为号时，其在位示图中的行，列数为（），（）。当释放一个盘块号为时，其所在位示图中的行，列数位（），（）。（注：行为，列为，首盘块号为）。25主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为（）。26P 操作可以使进程由执行状态变为（）状态。27在设备管理中，为实现设备无关性，必须在设备命名时引入（）和（）。28如果时间片无穷大，则时间片轮转调度算法就变成（）。29采用资源预分配法可以预防死锁，这是因为该方法可以（）。30请求分段式虚拟存储系统必须至少具有三种硬件支持：即（）、（）和（）。31.（）存储管理方案可解决小内存运行大作业。

5、三 选择题 1 在多进程的系统中，为了保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区，所谓临界区是指（）：A 一个缓冲区 B。一段数据区 C。同步机制 D。一段程序 2 一个进程是（）：A由协处理机执行的一个程序 B。一个独立的程序+数据集 C结构与程序和数据的组合 D。一个独立的程序 3 在操作系统中，死锁出现是指（）A计算机系统发生重大故障 B。资源数目远远少于进程数 C若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源 D进程同时申请的资源数超过资源总数 4 若系统有三个并发进程，都需要同类资源 4 个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是()A 9 B。10 C。11 D。12 5 操

6、作系统中，当（）。进程从执行状态转变为就绪状态。A）进程被进程调度程序选中，B）时间片完 C）等待某一事件 D）等待的时间发生 6 最佳适应算法的空白区是()。A）按大小递减顺序连在一起。B）按大小递增顺序连在一起 C）按地址由小到大排列 D）按地址由大到小排列 7 把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址称为()。A）加载 B）重定位 C）物理化 D）逻辑化 8 虚存的基础是()，其基本含义是()A)局部性理论 B)代码的顺序执行 C)程序执行时对内存访问不均匀 D)变量的连续访问 E)指令局部性 9 具有虚拟存储功能的管理方法包括（）A）可变分区存储管理 B）页式存储管理 C）段式

7、存储管理 D）段页式存储管理 10 存储管理方案中，（）可采用覆盖技术。A）单一连续区存储管理 B）可变分区存储管理 C）段式存储管理 D）段页式存储管理 11 在请求页式存储管理的页表中，其状态位作 A使用,修改为作 B使用,访问位作 C 使用,外存地址做 D 使用是（）是（）是（）是（）A）页面分配 B）置换算法 C）程序访问 D）换出页面 E）页面调入 12 文件系统的主要目的是()A）实现对文件的按名存取 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 13 在文件系统中，为实现文件保护一般应采用哪些方法？（）（A）口令（B）密码（C）访问控制 （D）复制 （E）再读写

8、文件之前使用（F）在读写文件之后使用 四 判断正误 1 进程由进程控制块和数据集以及对该数据集进行操作的程序组成。（）2 进程上下文是进程执行活动全过程的静态描述。（）3 并发是并行的不同表述，其原理相同。（）4 所谓多道程序设计，即指每一时刻可以有若干个进程在进行。（）5 用管程实现进程同步时，管程中的过程是不可中断的。（）6 操作不仅可以用来实现进程的同步与互斥，还可以用来防止进程的死锁。（）7 银行家算法是用于防止进程死锁的。8 由于短作业优先算法服务短者，故可用于分时系统。（）9 请求分页存储管理系统，若把页面的大小增加一倍，则缺页中断次数会减少一半。（）10 地址即程序执行时所要访问

9、的内存地址。（）为了使程序在内存中浮动，编程时都是用逻辑地址。因此，必须在地址转换后才能得到主存的正确地址（）。11 同一文件在不同的存储介质应该用相同的组织形式（）。五 简答 1产生死锁的原因和必要条件是什么？解决死锁问题可破坏必要条件的哪几条，分别采用何种算法？2同步与互斥有何不同？3 消息缓冲通信技术是一种高级通信机制，（1）试叙述高级通信机制与低级通信机制 P，V元语操作的主要区别。（2）给出消息缓冲机制的基本工作原理（3）消息缓冲通信机制中提供发送原语（。A），调用参数 A表示发送消息的内存区首地址，试设计相应的数据结构，并用原语操作实现原语。4在多道操作系统控制下，一个作业反复执行

10、多次，它的运行时间都相同吗？为什么？5现有两道作业同时执行，一道以计算为主，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予作业进程占有处理机的优先级？为什么？6什么是动态链接？用何种内存分配方法实现这种链接技术？7覆盖技术与虚拟存储技术有何本质不同？交换技术与虚存中使用的调入/调出技术有何相同与不同之处。8如果允许页表中的两个页表同时指向同一块，那么将产生什么后果？9在设备管理中，何谓设备独立性，如何实现设备的独立性？10打印机和磁盘在计算机系统中都是共享资源，当多个作业共享时有什么不同？何谓虚拟设备？请说明系统是如何实现虚拟设备的？六 1.假设在单处理机上有五个（1，2，3，4，5）进程争夺运行，其运行

11、时间分别为10，1，2，1，5秒，其优先级分别为 3，1，3，4，2，这些进程到达次序依次为 1，2，3，4，5。试回答：给出这些进程分别使用轮转法，（短作业优先）和非剥夺优先级调度法调度时的运行进度表，其中轮转法中时间片=2 在上述各算法的调度下每个进程的周转时间和等待时间为多少？具有最短平均等待时间的算法是哪个？2.有 5个任务 A，B，C，D，E几乎同时到达，他们预计运行时间为 10，6，2，4，8 分钟，其优先级分别为 3，5，2，1，和 4，这里 5为最高优先级。对于下列每一种调度，计算其平均进程周转时间（进程切换开销不考虑）。先来先服务 优先级调度 时间片轮转（时间片为 2）解答：

12、（1）先来先服务：进程 周转时间 0+10=10 10+6=16 16+2=18 18+4=22 22+8=30 平均周转时间：（10+16+18+22+30）/5=19.2 分钟（2）优先级调度 周转时间 0+6=6 6+8=14 14+10=24 24+2=26 26+4=30 平均周转时间：（6+14+24+26+30）/5=20分钟（3）时间片轮转：周转时间 30 22 6 16 28 平均周转时间：（30+22+6+16+28）/5=20.4 分钟 3.某寺庙，有小，老和尚若干，由小和尚提水如缸供老和尚饮用。水缸可容 10 桶水，水取自同一井中。水井窄，每次只能容一个桶取水。水桶总数

13、为 3 个。每次入，取缸水仅为 1桶，且不可同时进行。试给出有关取水，入水的算法。1=12=1=10=0,=3 :L1:P();P();P(1);V(1);P(2);V(2);V();V();P();P();P(2);V(2);V();V();4.某数据库有一个写进程，N个读进程，他们之间读写操作的互斥要求是：写进程正在写该数据库时，不能有其他进程读该数据库。写进程之间不互斥，可以同时读该数据库。如果有若干进程正在读该数据库，一个写进程正在等待写，则随后欲读的进程也不能读该数据库，需等待写进程先写。写 ：=1;若有写进程请求，则后续读不响应 P();+1;=1 P();若是第一个读进程，则要看

14、有无写进程 V();P();-1;=0 V();若所有读进程都执行完，可以让其它进程读写 V();1;当有写进程请求时，禁止其随后的读进程 P();0;V();5.假定一个操作系统的进程调度采用剥夺式短进程优先调度算法（单处理机系统），系统中各进程到达就绪队列的时刻以及执行时间如下表所示：进程 到达就绪队列时刻 执行时间 1 0 8 2 1 4 3 2 9 4 3 5 请给出各进程的调度次序，并计算平均等待时间和平均周转时间。6.假定具有 5个进程的进程集合=P 0，P1，P2，P3，P4 系统中有三类资源，其中 A 类资源有 10个，B类资源有 5个，C 类资源有 7个，假定在某时刻有如下状

15、态：A B C A B C A B C P0 0 1 0 7 5 3 3 3 2 P1 2 0 0 3 2 2 P2 3 0 2 9 0 2 P3 2 1 1 2 2 2 P4 0 0 2 4 3 3 求出，并说明当前系统是否处于安全状态，如果是，给出序列，如果不是，说明理由。7.假定某操作系统存储器采用页式存储管理，一进程在联想存储器中的页表现为：页号 块号 0 f1 1 f2 2 f3 3 f4 不在联想存储器中的页表项为：4 f5 5 f6 6 f7 7 f8 8 f9 9 f10 又假定该进程体（程序与数据）代码长度为 320 字，每页 32字。现有逻辑地址（八进制）为：101，204

16、，576，如果上述逻辑地址能翻译成物理地址，则说明翻译的过程，并指出具体的物理地址，如果上述逻辑地址不能翻译成物理地址，说明为什么？8.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），且已知该作业的页面映像（即页表）见下表。1 2 2 4 3 6 4 8 试借助地址变换图，求现有效逻辑地址 4865 所对应的物理地址。9.纯分页系统和请求式分页系统的主要差别是什么？假定在一个请求式存储管理系统中，某作业所涉及的页面依次是：3，2，1，4，5，3，2，1，5 并已知主存中有 3 个可供作业使用的空白存储块（块的大小与页面大小相同），试说明采用和两种算法进行页面置

17、换时，缺页中断的次数各是多少？10.某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有 2m 台机器，有 2n名学生，规定：a)每两个学生组成一组，各占一台机器，协同完成上机实习；b)只有一组两个学生到齐，并且此时机房有空闲机器时，该组学生才能进入机房；c)上机实习由一名教师检查，当学生上完机后，教师检查完一组学生的实习后，这组学生才能同时离开。试用操作模拟上机实习的过程。（提示：除了有学生和教师进程外，还应该有门卫进程）0;2m 0 0 0;:P()得到一台计算机 V()有学生到达，通知门卫 P()等待进入 ;V();实习结束，通知教师 P();等待教师检查 V();释放计算机资源 ;:P

18、();等待学生实习结束 P();等待另一学生实习结束 ;V();检查完成 V();检查完成 ;:P();等待学生到达 P();等待另一学生到达 V();允许学生进入 V();允许另一学生进入 ;11.有一操作系统采用段式管理，用户区主存为 512，空闲链接入空闲链表，分配时截取空块的前半部分（小地址部分）。初始时全部空闲。在执行了如下申请，释放操作序列后：(1)(300),(2)(100),(300),(3)(150),(4)(50),(5)(90)采用最先适配，空闲表中有哪些空块，用图示的方式表示。（指出大小及始址）采用最佳适配，空闲表中有哪些空块。用图示的方式表示。（指出大小及始址）若随后

19、又要申请 80，针对上述两种情况会产生什么后果？这说明了什么问题？最先适配:最佳适配:又申请 80，最先适配可满足，最佳适配不能满足 12.有一矩阵：A:1.100,1.100;按先行后列次序存储。在一个虚存系统中，采用淘汰算法，一个进程有三页内存空间，每页可以存放 200个整数，其中第一页存放程序，且假定程序已经在内存。程序 A:1 100 1 100 A 0;程序 B 1 100 1 100 A 0;分别就程序 A 和 B 的执行过程计算缺页次数。解：共 100*100个变量，每页存放 200个，共占 100*100/200=50页。程序 A的访问轨迹为：A1,11,21,3,A1,100

20、 A2,12,22,3,A2,100.A100,1100,2100,3,A100,100 根据变量访问规律可知访问页为：1，2，3，。50 中断次数为 50次 程序 B的访问轨迹为：A1,12,13,1,A100,1 A1,22,23,2,A100,2.A1,1002,1003,100,A100,100 可得页面访问轨迹为：1，1，2，2，3，3，。50，50，1，1，2，2，3，3，50，50，。共重复 100次，每次中断次数为 50 次，共计 50*100=5000 次。13.假定有一个开方程序,被两个进程共享，开方程序如下：（1）()（2）X0();（3）;（4）;（5）():;（6）若

21、系统采用段式管理，应如何安排该程序？为什么？答：该共享程序引用了自身的某个地址（语句 2 引用该程序自身），则各共享进程必须用同一段号来共享这一段。下面具体说明若不使用同一段号会出现何种问题：作业 1和作业 2 分别将共享段安排在逻辑空间的第 1段和 0段，将出现如下问题：段调入主存时应该将语句 2的符号地址转换为逻辑地址，即把（，L）转换成（段号，L）,若与作业 1 一致，则为（1，L）,当作业 2 运行时，执行到 2，则执行(1),按照段式系统的工作原理，应该先查段表项 1，然后合成物理地址，这显然会造成错误，即转移到作业 2的第一段中去。14.化简如图所示的资源分配图，并说明有无进程处于

22、死锁状态？15.有一个文件系统如图所示，图中的框表示目录，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。目录文件指示下一级文件名及其磁盘地址（各占 2个子，共 4个字节）。若下级文件是目录文件，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。下级文件在上级文件目录文件中的次序在图中为自左至右。每个磁盘块有 512 个字节，与普通文件的一页等长。普通文件的文件控制块组织如图所示。其中，每个磁盘地址占 2 个字节，前 10个地址指示 该文件前 10页的地址。第 11 个地址指示一

23、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 中某一页，最少启动磁盘多少次？（4）就上一问而言，为最大限度减少启动磁盘的次数，可采用什么方法？此时，磁盘最多启动多少次？答：由于一个索引表占一个磁盘块（512字节），一个磁盘地址占 2个字节，因此一个一级索引表可容纳 256个磁盘地址。同样，一个二级索

24、引表可容纳 256个一级索引表地址，一个三级索引表可容纳 256个二级索引表地址。这样，一个普通文件最多可以有的页数为 10+256+256*256+256*256*256 对于访问文件 J，首先从内存中的根目录文件中找到目录 A的目录文件，读入内存（一次访问磁盘），然后再从目录 A的目录文件中找出目录 D的文件磁盘地址，并读入内存（第二次访问磁盘）。在目录 D的目录文件中，读出文件 J 的文件控制块地址，并读入内存（第三次访问磁盘）。若要访问的页是文件 J 中通过三级索引表找到的页面，则还需要访问磁盘三次（即读入三级索引表，读入二级索引表，读入一级索引表）。对于访问文件 W,首先从内存中的根

25、目录文件中找到目录 C 的目录文件，读入内存（一次访问磁盘），然后再从目录 C 的目录文件中找出目录 I的目录文件磁盘地址，并读入内存（第二次访问内存）。然后，再依次访问目录 P 和目录 U（第三次，第四次访问磁盘），读出文件 W 的文件控制块（第五次访问磁盘）。若访问的页是文件 W的文件控制块中直接指出的磁盘地址，则可直接访问该页。由于通过文件控制块访问文件时所需的访问磁盘次数无法改变，因此要减少访问磁盘的次数，只有通过减少访问目录文件的次数来达到。（1）一个普通文件最多可以有的页数为 16843018 页（2）若要读文件 J 中某一页，最多启动磁盘 7次（3）若要读文件 W 中某一页，最少

26、启动磁盘 6次（4）若要最大限度减少启动磁盘的次数，可以将文件 W 链接在根目录的最左端。这样可减少 4次访问磁盘的次数。此时要读文件 W 中某 一页，最多启动磁盘 5次。16.今有 3个并发进程,和 P，它们共享了一个可循环使用的缓冲区 B，缓冲区 B共有 N个单元。进程 R 负责从输入设备读信息，每读一个字符后，把它存放在缓冲区 B的一个单元中；进程 M 负责处理读入的字符，若发现读入的字符中有空格符，则把它改成，；进程 P 负责把处理后的字符取出并打印输出。当缓冲区单元中的字符被进程P 取出后，则又可用来存放下一次读入的字符。请用操作写出它们能并发执行的程序。17.一组合作进程，执行顺序如图，请用操作实现进程间的同步操作。