操作系统答案.docx
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操作系统答案.docx
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操作系统答案
一、单项选择题(每小题1分,共20分)
1、设备管理的功能包括:
设备分配、缓冲管理、_________及虚拟设备等。
(A)设备处理(B)安装设备(C)设备维护
2、操作系统的三种基本类型是_________。
(A)批处理系统、分时系统及网络操作系统
(B)分时系统、实时系统及分布式操作系统
(C)批处理系统、分时系统及实时系统
3、操作系统具有以下基本特征:
_________。
(A)并发性、虚拟性、交互性及异步性(B)并行性、共享性、异步性及交互性
(C)并发性、共享性、虚拟性及异步性
4、在多道程序环境下,既是拥有资源的基本单位又是独立调度与分配的基本单位的是_________。
(A)线程(B)进程(C)程序
5、引入管程后,所有进程在访问_________时,都必须经过管程才能进入,而管程每次只准许一个进程进入管程,从而实现了进程互斥。
(A)内存单元(B)缓冲区(C)临界资源
6、根据存储器分配所用基本单位的不同,可将离散分配方式分为_________。
(A)分页存储管理、分段存储管理及段页式存储管理
(B)分区存储管理、分页存储管理及分段存储管理
(C)可变式分区存储管理、分页存储管理及分段存储管理
7、分页存储管理方式中,分页的作业地址空间是_________的。
(A)线性(B)三维(C)二维
8、在SPOOLing系统中,用户进程分配到的实际是_________。
(A)其所要求的外围设备(B)共享设备中的一个存储区
(C)磁盘上开辟的一块存储区域
9、操作系统内核应包括以下模块:
_________。
(A)中断处理、时钟管理、原语操作、文件管理
(B)进程管理、存储器管理、设备管理、文件管理
(C)进程管理、中断处理、时钟管理、存储器管理
10、操作系统包括以下四方面的资源管理功能:
_________。
(A)处理机管理、存储器管理、设备管理及用户接口
(B)处理机管理、内存管理、设备管理及文件管理
(C)处理机管理、存储器管理、时钟管理及设备管理
11、分时系统具有以下基本特征:
_________。
(A)多路性、独立性、及时性、可靠性
(B)多路性、及时性、交互性、可靠性
(C)多路性、独立性、及时性、交互性
12、死锁是在并发程序运行过程中必须排除的问题,其对策包括死锁预防、_________、死锁检测及死锁解除等四个方面。
(A)采用静态分配资源策略(B)消除死锁发生的任何可能性
(C)在资源的动态分配过程中,用某种方法去防止系统进入不安全状态
13、进程的状态变化可以是_________。
(A)阻塞状态è运行状态(B)阻塞状态è就绪状态(C)就绪状态è阻塞状态
14、操作系统中引入线程的目的在于_________。
(A)取代进程概念(B)在微机上实现分时系统
(C)进一步提高系统内程序并发执行的速度
15、操作系统的作用是_________。
(A)便于进行目录管理(B)实现软硬件的转换
(C)控制和管理系统资源的使用
16、程序并发执行时的特征是_________。
(A)顺序性、封闭性及可再现性
(B)间断性、非封闭性及不可再现性
(C)并发性、封闭性及不可再现性
17、常见的文件物理结构包括:
_________。
(A)顺序文件、索引文件及链接文件
(B)记录式文件与流式文件
(C)顺序文件、索引文件及索引顺序文件
18、设定b初值为1,print(b)为显示函数,则可以并发执行的语句对为:
_________。
(A)S1:
a=b;S2:
b=b+1;
(B)S1:
b=10;S2:
print(b);
(C)S1:
a=b;S2:
print(b);
19、_________为进程的低级通信机制。
(A)管道通信系统
(B)进程的同步与互斥
(C)消息传递系统
20、对于三级文件目录,若主目录、用户目录及子目录各级分别最多有3、4、5个目录项,则为找到一指定文件的目录项(绝对路径名方式),最多只需检索_________个目录项即可。
(A)12(B)60(C)17
二、填空题(每空1分,共20分)
1、______________是一种特殊的过程调用,是指当用户程序需要操作系统提供某种服务时对操作系统核心特定的实现相应系统功能的子程序的调用。
2、在操作系统中引入多道程序设计技术后,会使系统呈现以下特征,即_________、多道性及_________。
3、按共享属性可把I/O设备分为_______________、共享设备和_______________。
4、设备分配所用数据结构包括___________________、控制器控制表、通道控制表及______________________。
5、常用的文件存储空间的管理方法包括______________、空闲链表法、______________及成组链接法。
6、在具有对换功能的操作系统中,通常把外存分为__________和__________。
前者用于存放文件,采用______分配方式以提高文件存储空间的利用率;后者则用于存放从内存换出的进程,采用______分配方式以保证进程的换入/换出速度。
7、存储器管理通常包括______________、______________、______________及内存扩充等功能,其中内存扩充要求系统具有请求调入功能和_________功能。
8、在每个进程中访问临界资源的那段代码称为_________。
9、_______________是进程存在的唯一标志。
10、操作系统一般可向用户提供三种类型的接口,即命令接口、___________________及程序接口。
三、判断题(分别标上“√”或“×”。
每小题1分,共10分)
1、短进程优先调度算法是从作业后备队列中选择一个估计运行时间最短的作业调入内存予以执行。
2、分时系统是为提高资源利用率和系统吞吐量而形成和发展起来的。
3、中级调度实际上就是存储器管理中的对换功能。
4、文件目录管理的最基本功能是文件共享。
5、利用脱机输入输出技术和外围控制机可以实现虚拟设备功能。
6、不适当地提高多道程序度将会引起“抖动”现象。
7、动态重定位内存分区分配方案可把一个作业存放到几个不相连续的分区中。
8、缓冲技术中的缓冲池位于硬盘上。
9、缺页中断可以发生在指令执行期间。
10、在段页式虚拟存储管理系统中,为了获得一条指令或数据,需三次访问内存。
四、计算填空题(共15分。
注意:
除非特别指出,填空计数采用十进制表示)
1、(3分)对于10GB的硬盘,盘块的大小为2KB,则文件分配表的每个表项需_____个字节,故总共需占用__________。
2、(2分)设定目录文件存放于磁盘中,由4096个文件控制块组成,目录查询过程按顺序逐个盘块调入内存进行,若一个文件控制块为32字节,盘块大小为1K字节,则查找一个文件平均需启动磁盘_________次。
3、(2分)对于具有快表的分页系统,若快表检索时间为20ns,内存访问时间为120ns。
那么,如果能在快表中检索到CPU给出的页号,则CPU为了存取一个数据,总共需要时间_____ns;如果不能在快表中检索到该页号,则总共需要时间_____ns。
4、(5分)某分页请求虚拟存储器的用户空间共有32个页面,每页1KB,主存16KB。
假定系统在某时刻为用户的第0、1、2、3页分别分配的物理块号为5、4、7、10,则虚拟地址0B7C所在页面的相对页号为_____,页内偏移地址为_____,对应的物理地址为_____(十六进制表示)。
5、(3分)对于两级索引分配,如果盘块大小为2KB,每个盘块号占4个字节,则在一个索引块中可存放_______个盘块号,而系统所允许的文件最大长度为______________。
五、简答题(共15分)
1、(9分)简要论述文件系统模型的组成。
2、(6分)简要论述请求分段虚拟存储器系统的实现方式。
六、应用题(共20分)
1、(10分)阅读下面关于读者与写者问题的同步算法,并填空。
Varrmutex,wmutex:
semaphore:
=1,1;
readercount:
integer:
=0;
begin
parbegin
Reader:
begin
repeat
wait(rmutex);
if___________________then___________________;
__________________________________;
___________________;
执行读操作;
___________________;
__________________________________;
if___________________then___________________;
signal(rmutex);
untilfalse;
end
Writer:
begin
repeat
___________________;
执行写操作;
___________________;
untilfalse;
end
parend
end
2、(10分)假定系统中有五个进程{P0,P1,P2,P3,P4}和三种类型的资源{A,B,C},每一种资源的数量分别为10,5,7,在T0时刻的资源分配情况如下图所示。
(i)试分析系统在T0时刻是否安全,为什么?
(ii)P3在T1时刻发出请求向量Request3(0,1,0),请问可否进行分配,为什么?
(iii)假设(ii)步资源分配完成后,P4在T2时刻发出请求向量Request4(2,2,0),请问可否进行分配,为什么?
参考答案:
一、单项选择题(每小题1分,共20分)
1、A 2、C 3、C 4、B 5、C 6、A 7、A 8、C 9、C 10、B 11、C 12、C 13、B 14、C 15、C 16、B 17、A 18、C 19、B 20、A
二、填空题(每空1分,共20分)
1、系统调用2、无序性调度性3、独占设备虚拟设备
4、设备控制表系统设备表5、空闲表法位示图法
6、文件区对换区离散连续7、内存分配地址映射内存保护置换
8、临界区9、进程控制块10、图形化用户接口
三、判断题(分别标上“√”或“×”。
每小题1分,共10分)
1、×2、×3、√4、×5、×6、√7、×8、×9、√10、√
四、计算填空题(共15分。
注意:
除非特别指出,填空计数采用十进制表示)
1、(3分)3个字节(2分)15MB(1分)2、(2分)64次
3、(2分)140ns(1分)260ns(1分)
4、(5分)相对页号2(2分)页内偏移地址892(1分)物理地址1F7C(2分)
5、(3分)512个盘块号(1分)文件最大长度512MB(2分)
五、简答题(共15分)
1、(9分)简要论述文件系统模型的组成。
文件系统接口(命令/图形化用户接口、程序接口)
对对象
操纵和管理
的软件集合
逻辑文件系统层
基本I/O管理程序(文件组织模块)层
基本文件系统(物理I/O层)
I/O控制层(设备驱动程序)
对象及其属性说明(文件、目录、磁盘)
2、(6分)简要论述请求分段虚拟存储器系统的实现方式。
分段系统基础上,增加请求调段及分段置换功能而形成。
其硬件支持包括:
①请求分段的段表机制②缺段中断机构③地址变换机构
六、应用题(共20分)
1、(10分)读者与写者同步算法填空
①readercount=0②wait(wmutex)③readercount:
=readercount+1
④signal(rmutex)⑤wait(rmutex)⑥readercount:
=readercount-1
⑦readercount=0⑧signal(wmutex)⑨wait(wmutex)⑩signal(wmutex)
2、(10分)基于银行家算法的资源分配
(i)在T0时刻存在安全序列
(4分)
进程MAXAllocationNeedWorkAllocation+WorkFinish
ABCABCABCABCABC
P1322312010220532①True
P3222211011532743②True
P0753010743743753③True
P29023026007531055④True
P443300243110551057⑤True
(ii)P3在T1时刻发出请求向量Request3(0,1,0)
①系统按银行家算法进行检查:
(1分)
(A)Request3(0,1,0)<=Need3(0,1,1),资源申请合理;
(B)Request3(0,1,0)<=Available(2,2,0),可利用资源总量可以满足资源申请;
②系统试探性地满足P0请求,并对系统状态进行修改:
(1分)
Available(2,1,0),Allocation3(2,2,1),Need3(0,0,1);
③系统调用安全性算法进行资源分配检查:
(3分)
进程MAXAllocationNeedWorkAllocation+WorkFinish
ABCABCABCABCABC
P1322312010210522①True
P3222221001522743②True
P0753010743743753③True
P29023026007531055④True
P443300243110551057⑤True
由此可知,存在安全序列
(iii)假设(ii)步资源分配完成后,P4在T2时刻发出请求向量Request4(2,2,0)
系统按银行家算法进行检查:
(1分)
(A)Request4(2,2,0)<=Need4(4,3,1),资源申请合理;
(B)Request4(2,2,0)≦/Available(2,1,0),可利用资源总量无法满足资源申请
所以,需让P4等待,不能进行分配。
答案一操作系统概论
一、单项选择题
1、B2、B3、D4、B5、D6、A7、B8、A9、B10、D
11、C12、B13、B14、C15、B16、A17、A18、D19、D20、C
二、填空题
1、硬件、软件
2、处理机、存储器、设备、文件
3、通用操作系统
4、为了提高CPU的利用率
5、分时操作系统、实时操作系统、批处理操作系统
6、CPU、外设
7、单道批处理系统、多道批处理系统
8、并发、共享、异步性
9、分时、单用户
10、操作系统、用户
四、应用题
1.答:
设每个进程等待1/O的百分比为P,则n个进程同时等待1/O的概率是Pn,当n个进程同时等待1/O期间CPU是空闲的,故CPU的利用率为1-Pn。
由题意可知,除去操作系统,主存还能容纳4个用户进程,由于每个用户进程等待I/O的时间为80%,故:
CPU利用率=1-(80%)4=0.59
若再增加1MB主存,系统中可同时运行9个用户进程,此时:
CPU利用率=1-(80%)9=0.87
故增加1MB主存使CPU的利用率提高了47%,即:
87%÷59%=147%
147%-100%=47%
2.答:
(1)Jobl从投入到运行完成需80ms,Job2从投入到运行完成需90ms,Job3从投入到运行完成需90ms。
(2)CPU空闲时间段为:
60ms至70ms,80ms至90ms。
所以CPU利用率为
(90-20)/90=77.78%。
(3)设备I1空闲时间段为:
20ms至40ms,故I1的利用率为(90-20)/90=77.78%。
设备I2空闲时间段为:
30ms至50ms,故I2的利用率为(90-20)/90=77.78%。
答案二处理机管理
一、单项选择题
1、A2、D3、A4、C5、A6、B7、B8、A9、B10、B
11、A12、B13、B14、C15、B16、C17、A18、C19、B20、B
二、填空题
1、就绪态、执行态、等待态
2、程序段、数据段、PCB,PCB,程序段
3、n-1
4、中断码,中断屏蔽位
5、进程执行活动全过程的静态描述
6、高级调度、中级调度、低级调度
7、提交、收容、执行、完成
8、就绪、执行
9、长作业的运行得不到保证
10、把CPU的处理时间划分为固定大小的时间片,各就绪进程轮流获得时间片而投入运行,从而让每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成比例
记录系统中各个作业的情况;
1)按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业;
2)为选中的作业分配内存和外设等资源;
3)为选中的作业建立相应的进程;
4)作业结束后进行善后处理工作。
进程调度的主要功能是:
1)保存当前运行进程的现场;
2)从就绪队列中挑选一个合适进程;
3)为选中的进程恢复现场。
5.在采用线程技术的操作系统中,线程与进程的根本区别在于:
进程是资源的分配单位,而线程是调度和执行单位。
四、计算题
1.解:
(1)非抢占式优先级算法(3分)
作业1作业3作业2
||||t
0101317
(2)和(3)
作业
到达时间
运行时间
完成时间
周转时间
带权周转时间
1
0
10
10
10
1.0
2
1
4
17
16
4.0
3
2
3
13
11
3.7
平均周转时间
12.3
平均带权周转时间
2.9
2.证明:
采用短作业优先算法调度时,三个作业的总周转时间为:
T1=a+(a+b)+(a+b+c)=3a+2b+c①
若不按短作业优先算法调度,不失一般性,设调度次序为:
J2、J1、J3。
则三个作业的
总周转时间为:
T2=b+(b+a)+(b+a+c)=3b+2a+c②
令②一①式得到:
T2-Tl=b-a>0
可见,采用短作业优先算法调度才能获得最小平均作业周转时间。
3.答:
作业
FCFS
SJF
HRRF
开始完成周转
时间时间时间
开始完成周转
时间时间时间
开始完成周转
时间时间时间
1
2
3
4
8:
0010:
00120
10:
0010:
50120
10:
5011:
00120
11:
0011:
2090
8:
0010:
00120
10:
3011:
20150
10:
0010:
1070
10:
1010:
3040
8:
0010:
00120
10:
1011:
00130
10:
0010:
1070
11:
0011:
2090
平均周
转时间
T=112.5
T=95
T=102.5
带权平均周转时间
W=4.975
W=3.25
W=3.775
4.答:
作业号
提交时间
需运行
时间
开始运行时间
被抢占还需运行时间
完成时间
周转时间
J1
8:
00
60
8:
00
40
10:
35
155
J2
8:
20
35
8:
20
30
9:
55
95
J3
8:
25
20
8:
25
8:
45
20
J4
8:
30
25
9:
00
25
9:
25
55
J5
8:
35
5
8:
45
8:
50
15
J6
8:
40
10
8:
50
9:
00
20
说明:
(1)J2到达时抢占J1;J3到达时抢占J2。
(2)但J4到达时,因不满足SJF,故J4不能被运行,J3继续执行5分钟。
(3)由于是4道的作业系统,故后面作业不能进入主存而在后备队列等待,直到有作业结束
(4)根据进程调度可抢占原则,J3第一个做完。
而这时J5、J6均己进入后备队列,而J5可进入主存。
(5)因J5最短,故它第二个完成。
这时J6方可进入主存。
因J6最短,故它第三个完成。
(6)然后是:
J4、J2和J1
(7)T=(155+95+20+55+15+20)/6=60
答案三同步、通信与死锁
一、单项选择题
1、C2、B3、A4、C5、A6、C7、D8、B9、A10、B
11、D12、D13、B14、A15、D16、C17、B18、B19、B20、D
二、填空题
1、等待
2、P、V
3、发送、接收
4、1至-(m-1)
5、互斥条件、不剥夺条件、部分分配、环路条件
6、安全状态、不安全状态
7、低级通信
8、资源分配、调度和执行单位
9、共享变量
10、资源、PV操作
四、应用题
1.解:
(1)定义二个信号量S1、S2,初值均为1,即:
S1=1,S2=1(共2分)
(2)从[1]到[8]分别为:
P(S1),V(S1),P(S2),V(S2),P(S1),V(S1),P(S2),V(S2)
2、解:
①系统可设三个进程来完成这个任务:
R进程负责从卡片输入机上读入卡片信息,输入到缓冲区B1中;C进程负责从缓冲区B1中取出信息,进行加工处理,之后将结果送到缓冲区B2中;P进程负责从缓冲区B2中取出信息,并在打印机上印出。
②R进程受C进程影响,B1放满信息后R进程要等待——等C进程将其中信息全部取走,才能继续读入信息;C进程受R进程和P进程的约束:
B1中信息放满后C进程才可从中取出它们,且B2被取空后C进程才可将加工结果送入其中;P进程受C进程的约束:
B2中信息放满后P进程才可从中取出它们,进行打印。
③信号量含义及初值:
B1full——缓冲区B1满,初值为0;
B1empty——缓冲区B1空,初值为0;
B2full——缓冲区B2满,初值为0;
B2empty——缓冲区B2空,初值为0;
P(B2full);
从B2中取出信息进行打印;
V(B2empty);
R进程C进程P进程
3.答:
(1)full表示放有产品的缓冲区数,初值为0;
empty表示可供使用的缓冲区数,初值为N;
mutex为互斥信号量,初值为1,表示互斥进入临界区。
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