操作系統(tǒng)第2階段測試題

1、考試科目:操作系統(tǒng)第5章至第7章（總分100分） 時間：90分鐘一、 名詞解釋（12分）1、 系統(tǒng)抖動:導致系統(tǒng)效率急劇下降的主存和輔存之間的頻繁頁面置換現(xiàn)象稱為顛簸，又稱為系統(tǒng)抖動。2、 置換算法：當要索取一頁面并送入主存時，必須將該作業(yè)已在主存中的某一頁面淘汰掉。用來選擇淘汰的哪一頁的規(guī)則就叫置換算法。3、 存儲保護：計算機在多用戶或多道程序運行的情況下，主存儲器往往是按區(qū)分配給各道程序使用。為了互不影響，必須由硬件（軟件配合）保證每一道程序只能在給定的存儲區(qū)域內(nèi)活動，這種措施叫做存儲保護。4、 虛擬存儲器：計算機系統(tǒng)在處理應用程序時，只裝入部分程序代碼和數(shù)據(jù)就啟動其運行，由操作系統(tǒng)和硬件

2、相配合完成主存和外圍聯(lián)機存儲器之間的信息動態(tài)調(diào)度，這樣的計算機系統(tǒng)好像為用戶提供了一個其存儲容量比實際主存大得多的存儲器，這個存儲稱為虛擬存儲器。二、 競爭與死鎖有什么區(qū)別？（7分）答：并發(fā)進程共享系統(tǒng)資源，在競爭資源可能會產(chǎn)生死鎖，產(chǎn)生死鎖的根本原因是系統(tǒng)能夠提供的資源個數(shù)比要求該資源的進程數(shù)少，資源競爭現(xiàn)象是具有活力的、必須的，雖然它存在著發(fā)生死鎖的危險性，但競爭并不等于死鎖，在并發(fā)進程的活動中，存在一條合理的聯(lián)合推進線路，可以使每個進程都運行完畢。三、 三個進程共享四個同類資源，這些資源的分配與釋放只能一次一個。已知每一進程最多需要兩個資源，試問：該系統(tǒng)會發(fā)生死鎖嗎？為什么？（7分）答：

3、假設最壞的情況，三個進程都得到一個資源，還余一個資源，由于每一進程最多需要兩個資源，因此余下的一個資源無論分配給任何一個進程，該進程都會完成其任務運行結(jié)束，從而將占用的兩個資源歸還系統(tǒng)，歸還系統(tǒng)的資源可以分配給其它進程，直至所有進程都運行結(jié)束。四、 線程調(diào)度的主要任務是什么？（5分）答：在支持線程的系統(tǒng)中，處理機的分配單位是線程，當處理機空閑時，以某種策略現(xiàn)在一個就緒線程去運行，并為它分配處理機時間。五、 存儲管理的功能及目的是什么？（5分）答：為了支持多道程序運行，存儲管理應具有：1、 映射邏輯地址到物理主存地址；2、 在多用戶之間分配物理主存；3、 對各用戶區(qū)的信息提供保護措施；4、 擴充

4、邏輯主存區(qū)；六、 已知主存有256kb容量，其中操作系統(tǒng)占用低地址20kb，現(xiàn)有如下一個作業(yè)序列：作業(yè)1要求80kb；作業(yè)2要求16kb；作業(yè)3要求140kb；作業(yè)1完成；作業(yè)3完成；作業(yè)4要求80kb；作業(yè)5要求120kb。試分別用首次適應算法和最佳適應算處理上述作業(yè)序列（在存儲分配時，從空閑區(qū)高地址處分割作為已分割區(qū)），并完成以下各個步驟。（20分）（1） 畫出作業(yè)1、2、3進入主存后主存的分配情況。（2） 畫出作業(yè)1、3完成后主存的分配情況。（3） 試分別用上述兩種算法畫出作業(yè)1、3完成后的空閑區(qū)隊列結(jié)構(gòu)（要求畫出分區(qū)描述器信息，假定分區(qū)描述器所占用的字節(jié)數(shù)已包含在作業(yè)所需要的主存容量中

5、）。答：（4） 哪種算法對該作業(yè)序列是合適的？簡要說明分配過程。答：首次應算法在為作業(yè)4分配主存空間時，把起始地址位于20kb的140kb大小的空閑區(qū)一分為二，剩余一個大小為60kb的空閑區(qū)，當為作業(yè)5分配內(nèi)存時，已經(jīng)沒有容量大于等于作業(yè)5的空閑區(qū)。最佳適應算法能夠同時為作業(yè)4、作業(yè)5分配主存空間。七、 試說明在生產(chǎn)者消費者問題的描述中，將兩個p操作的次序顛倒后會不會發(fā)生死鎖？為什么？若將兩個v操作次序顛倒會出現(xiàn)類似的問題嗎？（7分）答：在生產(chǎn)者-消費者問題中，如果顛倒兩個p操作可能會發(fā)生死鎖，在緩沖區(qū)滿時，生產(chǎn)者仍可順利執(zhí)行p（mutex）操作，于是它獲得了對緩沖區(qū)的存取控制權(quán)，然后當它執(zhí)行

6、p（empty）時，由于沒有空緩沖區(qū)而被掛起。能夠?qū)⑦@個生產(chǎn)者進程釋放的唯一途徑是消費者從緩沖區(qū)取出一個產(chǎn)品，并執(zhí)行v（empty）操作，但在此時，由于緩沖區(qū)已經(jīng)被掛起的生產(chǎn)者所占有，所以沒有一個消費者能夠取得對緩沖區(qū)存取控制權(quán)，因此出現(xiàn)了生產(chǎn)者和消費者相互等死的局面。將兩個v操作次序顛倒不會出現(xiàn)類似問題。八、 在放置策略中有如下兩種最常用的算法：最佳適應算法、首次適應算法，請指出它們的特點和區(qū)別。（6分）答：首次適應算法是盡可能地利用存儲器的低地址部分的空閑區(qū)，而盡量保存高地址部分大的空閑區(qū)，使其不被劃分掉，其好處是當需要一個較大的分區(qū)時，有較大的希望找到滿足大的空閑區(qū)滿足要求，空閑區(qū)是按其

7、位置的順序鏈在一起。最佳適應算法是將輸入的作業(yè)放入主存中與它所需要的大小最接近的空閑區(qū)中，這樣剩下的空間最小，空閑區(qū)隊列是按空閑區(qū)大小遞增順序鏈在一起。九、 頁式系統(tǒng)和段式系統(tǒng)的區(qū)別是什么？（5分）答：頁式系統(tǒng)中的一頁或頁號相連的幾個虛頁上存放的內(nèi)容一般都不是一個邏輯意義上完整的信息單位。段式系統(tǒng)中，分段是程序中自然劃分的一組邏輯意義完整的信息集合。十、 試敘述段頁式地址變換的過程。（8分）答：段頁式地址變換中要得到物理地址須經(jīng)過三次主存訪問(若段表、頁表都在主存），第一次訪問段表，得到頁表起始地址；第二次訪問頁表，得到主存塊號，第三次將主存塊號和頁內(nèi)位移組合，得到物理地址。十一、 什么是進程

8、在某時刻t的工作集？工作集與頁面的調(diào)入和淘汰策略有什么關(guān)系？（6分）答：工作集是程序活躍地訪問頁面的集合，由于程序執(zhí)行是動態(tài)的、不可預測的、所以工作集也是變化的、瞬態(tài)的，為使程序有效地運行，它的頁面工作集必須放進主存中，否則由于程序頻繁地從輔存請求頁面，而出現(xiàn)稱為顛簸的過度頁面調(diào)度活動，所以在頁面調(diào)入時，要調(diào)入最近時刻的工作集中的頁面；在淘汰略時，淘汰非工作集中的頁面。十二、 選擇題（12分）1、作業(yè)調(diào)度程序是從處于( b )狀態(tài)的作業(yè)中選取一個作業(yè)并把它裝入主存。 a、提交b、后備c、執(zhí)行d、完成2、支持程序浮動的地址轉(zhuǎn)換機制是( d )。a、頁式地址轉(zhuǎn)換b、段式地址轉(zhuǎn)換c、靜態(tài)重定位d、動態(tài)重定位