1、操作系統練習題答案練習題一、單項選擇題1 . B2. C3. D4. D5. D6. C7. B8. C9. A10. A11 . D12. D13. A14. D15. C16. C17. C18. A19. B20. B21. C22. B23. C24. D25. D26. D27. C28. B29. A30. B31. C32. C33. B34. D35. C36. A37. D38. C39. D40. B41 . C42. D43. D44. C45. C填空題1 .虛擬性2.軟件資源3.并發4.進程控制塊或PCB5.就緒6.執行狀態7.段頁式存儲管理8.緩沖池9.文件控制塊或

2、FCB10.鏈路加密11.資源；用戶12.直接制約；間接制約14.用戶程序；物理內存16.訪問權18.數據段20.請求和保持條件、占有且申請條件22.設備無關性或設備獨立性24.程序接口或系統調用三、判斷題1 . X2. X3. x4. V5. X6. V7. X8. V9.X10. V11. V12. V13. V14.X15. V16.X17. V18.X19.X20. X21.X22. X23. V24. X25. V26. V27. X28.X29. V30. V四、簡答題1.什么是進程上下文？答：進程執行活動全過程的靜態描述。包括計算機中與執行該進程有關的各寄存器的值、程序段在經 過

3、編譯之后形成的機器指令代碼集（正文段）、數據集、各種堆棧和PCB結構。13.就緒；執行或運行15.設備控制器17.并發性19. n-121.對換性23.有結構文件；無結構文件25.防火墻2.死鎖產生的原因和條件分別是什么？答：原因：1）競爭資源。當系統中供多個進程共享的資源不足時，將引起進程對資源的競爭的而產生死鎖。2）進程推進順序非法。進程在運行過程中具有異步性特征，如果它們之間的推進順序不當，也同樣會 導致進程產生死鎖。死鎖產生的必要條件：1）互斥條件。進程所競爭的資源必須被互斥使用。2）請求和保持條件。指進程在保留自己已經獲得的資源的同時再次申請其他資源。3）不剝奪條件。進程已經獲得的資

4、源只能在使用完時自行釋放。4）環路等待條件。存在一個至少飲食兩個進程的循環等待鏈，鏈中的每個進程都正在等待下一個進程 所占有的資源。3.在采用首次適應算法回收內存時，可能出現哪幾種情況？應怎樣處理這些情況？答：有4種情況。1）回收區與插入點的前一個分區相鄰接。此時將回收區與插入點的前一個分區合并，不再為回收區分 配新表項，而只需將前一個回收區的大小加上回收區的大小即可。2）回收區與插入點的后一個分區相鄰接。此時將回收區與插入點后的分區合并，也不再為回收區分配 新表項，而只需將回收區的首地址作為新的首地址，其大小是二者之和。3）回收區與插入點前后各一個分區相鄰接。此時將回收區與這兩個分區合并，其

5、首地址保留為前一個 分區的首地址，大小是三者大小之和。不僅不為回收區分配新表項，而且還需將后一個分區的表項刪除。4）回收區不與任何分區相鄰接。此時需要為回收區分配一個新表項，將回收區的首地址和大小填入其 中。4.目前常用的磁盤調度算法有哪幾種？每種算法優先考慮的問題是什么？答：目前常用的磁盤調度算法有三種，包括FCFS SSTFe SCAM它們優先考慮的問題分別如下：FCFSB法，即先來先服務算法，優先考慮請求的先后次序。SSTFB法，即最短尋道優先，優先考慮尋道時間短的請求。SCAN算法，即掃描算法，主要從尋道較短且無“饑餓”現象兩方面考慮。目前該算法 又發展了多個修正版本，電梯調度算法就是

6、其中之一。5.什么死鎖？死鎖產生的必要條件是什么？答：死鎖是指一組并發進程，它們共享系統的某些資源，該組進程中每個進程都已經占有了部分資源，但 都不釋放自己已經占有資源的情況下要求獲得被其他進程已經占有的資源，從而造成它們相互等待，永遠 不能繼續推進的一種狀態。死鎖產生的必要條件：互斥條件、請求保持條件、不剝奪條件、環路等待條件。6.什么是抖動？產生抖動的原因是什么？答：1）抖動是由于內存空間競爭引起的。當需要將一個新頁面調入內存時，因內存空間緊張，不得不將一 個老頁面置換出去，而剛剛置換出去的老頁面可能又要被使用，因此需要重新將它調入。若一個進程頻繁 地進行頁面調入調出，勢必加大系統的開銷，

7、使系統運行效率降低。通常稱這種現象為該進程發生了抖動。2）產生抖動的原因主要有：系統內的進程數量太多，致使一個進程分得的存儲塊過少；系統采取的置 換算法不夠合理。7.文件系統的模型可分為三層，試說明每一層所包含的基本內容。答：文件系統的模型可分為最低層、中間層和最高層。1）最低層（對象及屬性說明層），指出文件的各種類型、目錄的組織形式、外在空間的說明等。2）中間層（對對象操縱和管理層），包括大量對文件管理的軟件，諸如對文件與目錄的操作、 地址映射、存儲塊組裝與解析、設備驅動等。提供了用戶與文件系統的界面。接口的形式有兩種：命令接口和程序接3）最高層（文件系統接口層）口。8.為什么要引入設備獨立

8、性？如何實現設備獨立性？答：1）設備獨立性又稱為設備無關性。它指的是應用程序在使用設備進行I/O時，使用的是邏輯設備系統，而系統在實際執行時使用的是物理設備，由操作系統負責邏輯設備與物理設備的映射。引入設備獨立性可以使設備的分配具有極大的靈活性，并易于實現I/O重定向。2）系統為每個進程設置一張“邏輯設備表（LUT）”。當某進程用邏輯名來請求設備時，系統查閱“系統設備表SDT，為它分配相應的可用物理設備。系統將這種用戶邏輯設備與系統物理設備的映射建立在該用戶的LUT中，并將該物理設備的驅動程序入口的地址填入LUT中。以后，該進程利用邏輯設備名請求I/O操作時，系統通過查找LUT即可找到物理設備

9、及其驅動程序。9.什么是進程同步？進程同步機制應遵循哪些基本原則？答：進程同步是指一組并發進程由于相互合作，共同完成某種任務，因而相互等待，使得各進程按一定的 速度執行的過程。進程同步的基本原則：空閑讓進，忙則等待，有限等待，讓權等待。10.試比較作業與進程的區別。一個進程是一個程序對某個數據集的執行過程，是分配資源的基本單位。作業是用戶需要計算機完成 某項任務，而要求計算機所做工作的集合。一個作業的完成要經過作業提交、作業收容、作業執行和作業 完成四個階段。而進程是已經提交完畢的程序所執行過程的描述，是資源分配的基本單位。其主要區別關 系如下：1）作業是用戶向計算機系統提交任務的任務實體，而

10、進程則是完成用戶任務的執行實體，是向系統 申請分配資源的基本單位。2）作業在沒有進入執行狀態時被存入外存的后備作業隊列中等待調度執行，進程一旦被創建，總有 相應總分放入內存。3）一個作業可由多個進程組成，且必須至少由一個進程組成，反之不成立。4）作業的概念應用范圍主要局限于批處理系統中，而進程的概念則應用到幾乎所有的多道程序系統 中。11 .分頁和分段存儲管理有何區別？答：1）頁是信息的物理單位，是為減少內存的碎片，出于系統管理需要；段是信息的邏輯單位，是出于 用戶的需要出發。2）頁的大小固定，由系統決定；段的長度不固定，由用戶決定。3）分頁的地址空間是一維的，從0開始編址，而分段的地址空間是

11、二維的，每個段的段內地址是連 續的，也從0開始編址，但段間可以不連續，它們離散地分布在內存的各個分區中。12.目前廣泛采用的目錄結構形式是哪種？它有什么優點？答：目前廣泛采用的目錄結構是多級樹型目錄結構。它具有以下優點：1）能有效地提高對目錄的檢索速度。假定文件系統中有N個文件，在單級目錄中，最多要檢索N個目錄項；但對有i級的樹型目錄，在目錄中每檢索一指定的文件，最多可能要檢索到i板N項。2）允許文件重名。由于在樹型結構的文件系統中，是利用文件路徑名來檢索文件的，故允許每個用 戶在自己的分目錄中使用與其他用戶文件相同的名字。3）便于實現文件共享。在樹型目錄中，用戶可通過路徑名來共享他人的文件；

12、也可將一個共享文件鏈接到自己的目錄下，從而使文件的共享變得更為方便，其實現方式也非常簡單，系統只需在用戶的目錄 文件中增設一目錄項，填上用戶賦予該共享文件的新文件名，以及該共享文件的唯一標識符（或索引結點 編號）即可。五、計算與應用題1.解：令由東往西為方向1,由西向東為方向2。用計數器count1用來記錄方向1的等待過河人數，計數器count2用來記錄方向2的等待過河人數。讓信號量wait1關聯count 1 ,信號量wait2關聯count2。程序代碼如下：bginsemaphore:mutex:=1;semaphore:wait1.2:=0;int: count1.2:=0;cobegi

13、nprocess GO_BRIGE(i=1.2)beginP(waiti);if counti=0 thenP(mutex);counti:=counti+1;V(waiti);過橋”；P(waiti);counti:=counti-1;if counti=0 thenV(mutex);V(waiti);endcoendend2.解1）當分配給該作業的物理塊數M=3時，其缺頁時間如下：表示缺頁的位置。43214 354321 544411 155522 23 3 3 4 4 4 4 4 4 1 1222 333333 5 計算結果：缺頁次數為10次，缺頁率為5/6。2）當分配給該作業的物理塊數

14、M=4時，其缺頁時間描述如下：表示缺頁的位置貝面訪1圳宇列：4 3 21 4 3 5 4 32 1 5物理內存：4 4 44 4 4 4 4 44 4 53 3 33 3 3 3 3 33 322 2 2 5 5 55 1 11 1 1 1 1 12 2 2缺頁標志： 計算結果：缺頁次數為8次，缺頁率為2/3 c）比較：當里程分配的內存塊數較多時，進程的缺頁率較低。1.解：（1）進程間關系為：A*B1-* EH*B CA受B制約：當B未把B1信息取走，A不能輸入下一信息。C受B制約：當B未把B1信息送入B2, C不能打印B2信息。B同時受A、C約束：把A未把信息寫入B1; C未把B2信息印出，

15、貝U B不能把B1信息 送至B2。（2）設四個信號量。它們初值均為0S1空。（為0表小B1空）A松用佰虧用S1滿。（為“T表示B1滿）B松用佰虧用S2空。（為0表小B2空）B松用佰虧用C私用信虧里S2滿。（為“T表示B2滿）PV原語同步算法如下：A輸入到BlV（S1滿）P（S1空）過程循環往復B: P （S1滿）B1的信息送入BA V（S1空）rV（S 2滿）rp（S2空）過程循 環往復C: P （S2滿）B2的信息被打印V（S2空）過程循環往復2.解：1）最短尋道優先算法的調度次序為：90,95,80,70,50,25,15,10,5,185。SCAN算法的調度次序為：90,95,185,8

16、0,70,50,25,15,10,5。2）最短尋道優先算法的調度次序為：95,100, 125, 130, 185, 70 , 65,35, 20, 15。SCAN算法的調度次序為：95 ,100,125, 130, 185, 70, 65,35, 20, 15。3）最短尋道優先算法的調度次序為：80,70, 60, 50 , 35, 20, 15, 5,125, 130。SCAN算法的調度次序為：125, 130, 80, 70, 60, 50, 35, 20, 15, 5。4）最短尋道優先算法的調度次序為：82 , 70, 25, 20, 15 , 10, 90, 100, 125, 13

17、0。SCAN算法的調度次序為：90, 100, 125, 130, 82, 70, 25, 20, 15, 10。頁面訪問序列:物理內存:缺頁標志:W2=104/30T=(2.0+44/30+64/30+104/30)/4=272/120=2.267W=(1+44/9+128/30+104/30)/4=1226/360=3.4064.解:1系統可設三個進程來完成這個任務：R進程負責從卡片輸入機上讀入卡片信息，輸入到緩沖區B1中；C進程負責從緩沖區B1中取出信息，進行加工處理，之后將結果送到緩沖 區B2中；P進程負責從緩沖區B2中取出信息，并在打印機上印出。2R進程受C進程影響，B1放滿信息后R

18、進程要等待一一等C進程將其中信息全部取走，才能繼續讀入信息；C進程受R進程和P進程的約束：B1中信息放滿后C進程才可從中取出 它們，且B2被取空后C進程才可將加工結果送入其中；P進程受C進程的約束：B2中信息放滿后P進程才可從中取出它們，進行打印。36個信號量含義及初值：full1 緩沖區B1滿，初值為0;empty1-緩沖區B1空，初值為n1 ;full2 緩沖區B2滿，初值為0;empty2緩沖區B2空，初值為n2 ;51對B1互斥訪問的互斥信號量，初值為1;52對B2互斥訪問的互斥信號時，初值為1;R、C、P同步的代碼如下:var s1,s2,full1,full2,empty1,emp

19、ty2:semaphore:=1,1,0,0,n1,n2;begin parbegin假設作業i提交時間為Ts,完成時間為Te,執行時間為Ti,等待時間為為 TZ,帶權周轉時間為Wi,平均周轉時間為T,平均帶權周轉時間為Wo1）先來先服務（FCFS順序：1. T=10:00TWI=0TI=2.0Tei=12:00WI=12. T&=10:20Tw2=2.0T2=1.0Te2=13:00W2=5/33. Tss=10:40Tw3=7/3T3=0.5Te3=13:30W3=16/34. Tsi=10:50Tw4=8/3T4=0.3Te4=13:48順序：1. T=10:00TWI=0TI=

20、2.0Tei=12:00WI=12. Tsi=10:50Tw4=7/6T4=0.3Te4=12:18W4=44/93. Ts3=10:40W3=128/30Tw3=49/30T3=0.5Te3=12:484. T&=10:20Tw2=74/30T2=1.0Te2=13:48Twi,周轉時間Tz=2.0Tz2=5/3Tz3=8/3Tz4=89/30TZI=2.0TZ4=44/30TZ3=64/30TZ2=104/303.解:W4=89/9T=(2.0+5/3+8/3+89/30)/4=279/120=2.325W=(1+5/3+16/3+89/9)/4=161/36=4.4722)最短作

21、業優先(SJFR:beginrepeat從卡片輸入機上讀入卡片信息;P(empty1);P(s1);將信息放入buffi中；V(s1);V(full1);until false;endC:beginrepeatP(full1);P(s1);從buff1中取出數據；V(s1);V(empty1);處理取出的數據；P(empty2);P(s2);將數據處理結果送入buff2中;V(s2);V(full2);until falseendP:beginrepeatP(full2);P(s2);從buffer2中取出數據；V(s2);V(empty2);將信息從打印機輸出；until false;end

22、parend;end練習題二、單項選擇題1. C2. A3. D4.C5.C6. D7. D8. B9.B10.D11 . B12. A13. C14.D15.B16. B17. C18. B19. C20.C21 . C22. D23. A24.C25.C26. B27. B填空題I.共享性3.系統5.就緒時間7.先來先服務算法9.流式II.異步性13.處理機狀態信息15.后備17.靜態鏈接19.系統因素判斷題28. C29. C2.運行態或執行態4.吞吐量6.判斷該是否在內存中8.獨占10.數據加密12.管態14.靜止就緒16.低18.傳輸時間20.邏輯安全30.D1. X2. X3. V

23、4.X5.V6. x7. X8. V9.V10.V11. X12. X13. V14.X15.V16. V17. V18. X19.X20.X四、簡答題1.答：修改如下,加框為修改部分。producer:beginrepeatproduce an item in nextp |wait(empty);|wait(mutex)； buffer(in):=nextp ;in:=(in+1) mod n;signal(mutex) ； singal(full);until falseend consumer:beginrepeatwait(full) ;wait(mutex)；nextc:=buff

24、er(out) out:=(out+1) mod n signal(mutex)；signal(empty);consume item in nextc until false ;end2.現有一個作業，在段式存儲管理的系統中已為其主存分配，建立的段表內容如下:段號主存起始地址段長度012040176030248020337020計算邏輯地址(2, 15), (0,60）, （3, 18）的絕對地址是多少？（注：括號中第一個兀素為段號，第二個元素為段內地址。）答：段式存儲管理的地址轉換過程為： （1）根據邏輯地址中的段號查段表的相應欄目；（2）根據段內地址段長度，檢查地址是否越界；（3）若不越

25、界，則絕對地址 =該段的主存起始 地址+段內地址。邏輯地址（2, 15）查段表得段長度為20,段內地址1540,地址越界，系統發出“地 址越界”中斷。邏輯地址（3,18）查段表得段長度為20,段內地址1820,地址不越界，段號3查表得段首地址為370,于是絕對地址=370+18=388。3.對目錄管理的主要要求是什么?答：1）實現按名存取。2）提高對目錄的檢索速度。3）實現文件共享。4）允許磁盤文件重名。4.按文件的物理結構可將文件分為哪幾類？答：按物理結構可將文件劃分為以下幾類：1）順序文件。文件中的記錄被順序地存放到連續的物理盤塊中。2）鏈接文件。文件中的記錄可以被存放到不連續的物理盤塊中

26、，通過物理塊中的指針 將物理塊連接成一個鏈表。3）索引文件。文件中的記錄可以被存放到不連續的物理盤塊中，通過索引表實現記錄 和物理塊之間的映射。4）索引順序文件。這是索引文件和順序文件引結合的產物，每一個索引指針指向一組 記錄中的第1條記錄。5.為什么進程在進入臨界區之間， 應先執行“進入區”代碼？在退出前又要執行 “退出區”代碼？答：1）由于臨界資源必須互斥進行訪問，因此，進程在進入臨界區之前，應當首先對被訪問的臨界資源進行檢查， 看它是否被訪問。如果該資源未被訪問的話， 該進程可設備它為“正 被訪問的標志，并進入臨界區進行訪問；否則不能進行訪問。2）進程執行完臨界區之后，應當放棄臨界資源，

27、讓其他需要訪問的進程使用它，因此 需要將該資源設置為“未被訪問”標志。6.有哪幾種I/O控制方式？各適用于何種場合？答：共有4種I/O方式。1）程序I/O方式，又稱作“忙-等”方式。該方式執行一個循環程序，反復查詢外設狀 態，如果外設“忙碌”則循環查詢，直至查得外設狀態為“閑置”時為止。該方式適用于系 統內沒有中斷機制的情況下。2）中斷驅動I/O控制方式。該方式在進行I/O時，CPU向控制器發出I/O命令后，由控 制器控制外設操作，CPU轉其他任務的處理， 即CPU與外設并行工作。當外設完成I/O后向CPU發中斷信號，CPU只需花費很少的時間進行I/O的善后處理，此前不需要進行干預。該 方式可

28、適于低速外設I/O，并可配合DMA和通道方式實現I/O。3） DMA）（直接內存訪問）控制方式。該方式適合于高速外設I/O,一次可以在外設與內存之間傳輸一個或多個數據塊。傳輸完畢后才需CPU干預。4） I/O通道控制方式。該方式中，系統預先要將I/O的過程實現為一段通道程序，置于內存的特定位置，而后啟動通道。由通道負責執行通道程序對外設進行I/O控制，CPU轉其他程序運行。I/O完成后通道向CPU發出中斷信號，CPU只需花很少的時間作善后處理。7.何謂靜態鏈接？何謂裝入時動態鏈接和運行時的動態鏈接？1）靜態鏈接。在程序裝入之前，將各目標模塊及它們所需要的庫函數鏈接成一個完整 的裝配模塊，以后不

29、再拆開。2）裝入時動態鏈接。這種方式是指對于編譯后得到的目標模塊采用邊裝入邊連接的方 式。3）運行時動態連接。這種方式是指將某些模塊的連續推遲到程序運行時進行。即在執 行過程中若發現一個被調用模塊尚未調入內存，便將它裝入內存并連接到調用的模塊上。8.某虛擬存儲器的用戶編程空間共32個頁面，每頁為1KB,內存為16KEL假定某時刻一用戶頁表中已調入內存的頁面的頁號和物理塊號的對照表如下：頁號物理塊號0511024則邏輯地址 0A5CH 所對應的物理地址是什么？答：125CH。其計算步驟如下：分析：頁式存儲管理的邏輯地址分為兩部分：頁號和頁內地址。由已知條件 用戶編程空間共32個頁面”，可知頁號部分占5位；由 每頁為1KET, 1K=1024,可知內頁地址占10位。由內存為16KE?，可知有16塊，塊號為4位。邏輯地址0A5C (H)所對應的二進制表示形式是：0000101001011100根據上面的分析，單下劃線部分為頁內地址，雙下劃線為頁號，編碼“00010為頁號,表示該邏輯地址對應的頁號為2。查頁表，得