操作系統(tǒng)練習(xí)題

1、程家族樹。P249mai n()fork()；fork()；fork()；分析及相關(guān)知識系統(tǒng)調(diào)用fork的功能是創(chuàng)建一個新進(jìn)程，新進(jìn)程運 行與其創(chuàng)建者一樣的程序，新創(chuàng)建的進(jìn)程稱為子進(jìn)程，調(diào)用fork的進(jìn)程稱為父進(jìn)程，父子進(jìn)程都從fork調(diào)用后的那條語句開始執(zhí)行。當(dāng)程序執(zhí)行時，若所有進(jìn)程都能成功地執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用fork，則會產(chǎn)生最多數(shù)目的進(jìn)程。為了描述方便起見，將開始執(zhí)行時的進(jìn)程稱為A進(jìn)程，此時程序計數(shù)器 PC,指向第一個fork調(diào)用。mai n()fork()；/* PC,進(jìn)程 A* /fork():fork()；當(dāng)進(jìn)程A成功地執(zhí)行完第一個fork調(diào)用時，它創(chuàng)建了一個子進(jìn)程，將此子進(jìn)程稱為進(jìn)程B

2、。此時，進(jìn)程 A、B的程序計數(shù)器PC指向第二個fork調(diào)用，進(jìn)程A派生了 1個子孫進(jìn)程.mai n()fork():fork()；/* PC,進(jìn)程 A* /fork()；mai n()fork()；fork()；/* PC,進(jìn)程 B* /fork()；當(dāng)進(jìn)程A、B成功地執(zhí)行完第二個fork調(diào)用時，它們分別創(chuàng)建了一個子進(jìn)程，將這些子進(jìn)程分別稱為進(jìn)程C、D.此時，進(jìn)程 A、B、C、D的程序計數(shù)器PC指向第三個fork調(diào)用，進(jìn)程 A派生了 3個子孫進(jìn)程。mai n()fork()fork() fork() ?;/*J PC,進(jìn)程 A* /mai n()fork() fork() fork();/*

3、J PC,進(jìn)程 B* / mai n()fork()fork() fork();/*J PC,進(jìn)程 C*/mai n()fork();/*J PC,進(jìn)程 D*/fork()fork()當(dāng)進(jìn)程A、B、C、D成功地執(zhí)行完第三個fork調(diào)用時,它們分別創(chuàng)建了一個子進(jìn)程，將這些子進(jìn)程分別稱為進(jìn)程E、F、C、H.此時，進(jìn)程A、B、C、DE、F、GH 的程序計數(shù)器 PC指向程序結(jié)束處，進(jìn)程A派生了 7個子孫進(jìn)程。mai n()fork()；fork()；fork()；/*J PC,進(jìn)程 A* /mai n()fork()；fork()；fork()；)/*J PC,進(jìn)程 B* /mai n()fork()

4、fork() fork() /* mai n()fork()fork()fork() /* mai n()fork()fork()fork() /* mai n()fork()fork()fork() /* mai n()fork()fork() fork()/* mai n()fork()fork() fork() /*進(jìn)程家族樹是?J PC,?J PC,J PC,?J PC,?J PC,進(jìn)程進(jìn)程進(jìn)程進(jìn)程進(jìn)程C* /D* /E* /F* /G*/?J PC,棵有向樹，有向樹的節(jié)點代表進(jìn)程， 程Q的邊表示由進(jìn)程 P創(chuàng)建了進(jìn)程 Q我們稱進(jìn)程進(jìn)程H* /由進(jìn)程P指向進(jìn)P是進(jìn)程Q的父進(jìn)程，進(jìn)程Q是進(jìn)

5、程P的子進(jìn)程，這樣便形成了進(jìn)程樹。fork 調(diào)用時，進(jìn)程 AA創(chuàng)建了進(jìn)程C,進(jìn)程解：從上面的分析過程可以看出，執(zhí)行第一個 創(chuàng)建了進(jìn)程 B；執(zhí)行第二個fork調(diào)用時，進(jìn)程B創(chuàng)建了進(jìn)程 D:執(zhí)行第三個 fork調(diào)用 時，進(jìn)程 A創(chuàng)建了進(jìn)程 E,進(jìn)程B創(chuàng)建了進(jìn)程 F,進(jìn)程C創(chuàng)建了進(jìn)程 G,進(jìn)程D創(chuàng)建了進(jìn)程 H。因此， 在UNIX系統(tǒng)中運行題目中的程序，最多可產(chǎn)生7個進(jìn)程，其進(jìn)程家族樹如圖8.26所示。1、進(jìn)程調(diào)度又稱為低級調(diào)度，其主要功能是（）A選擇一個作業(yè)調(diào)入內(nèi)存B選擇一個主存中的進(jìn)程調(diào)出到外存C選擇一個外存中的進(jìn)程調(diào)入到主存D將一個就緒的進(jìn)程投入運行2、下列進(jìn)程調(diào)度算法中，進(jìn)程可能會長期得不到調(diào)

6、度的情況是（）A先來先服務(wù)調(diào)度算法B搶占式靜態(tài)優(yōu)先權(quán)法C時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法D非搶占式動態(tài)優(yōu)先權(quán)法下列屬于預(yù)防死鎖的方法是（）A剝奪資源法B資源分配圖簡化法C資源互斥使用D銀行家算法下列屬于檢測死鎖的方法是（）A銀行家算法B撤銷進(jìn)程法C資源靜態(tài)分配法D資源分配圖簡化法為了照顧緊迫性作業(yè)，應(yīng)采用（）A先來先服務(wù)調(diào)度算法B短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法C時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法D優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法設(shè)某多道系統(tǒng)，有磁帶機(jī)2臺，打印機(jī)1臺，采用資源的靜態(tài)分配法（假設(shè)作業(yè)獲得資源后才允許進(jìn)入內(nèi)存）以及短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法和先來先服務(wù)進(jìn)程調(diào)度算法。忽略I/O時間，現(xiàn)有作業(yè)序列如下，求5個作業(yè)完成的時間作業(yè)名到達(dá)時間計算時間需磁帶機(jī)

7、需打印機(jī)J18:0025分鐘1臺1臺J28:2015分鐘0臺1臺J38:2020分鐘1臺0臺J48:3020分鐘1臺0臺J58:3510分鐘1臺1臺設(shè)某多道系統(tǒng)，有供用戶使用的內(nèi)存空間為200K,磁帶機(jī)2臺，打印機(jī)1臺,系統(tǒng)采用可變分區(qū)管理方式，對磁帶機(jī)、打印機(jī)采用靜態(tài)分配，并忽略I/O時間，現(xiàn)有一作業(yè)序列如下：作業(yè)到達(dá)時間計算時間要求主存量申請磁帶機(jī)數(shù)申請打印機(jī)數(shù)J18:0025分鐘30K1臺1臺J28:2015分鐘60K0臺1臺J38:2020分鐘120K1臺0臺J48:3020分鐘40K1臺0臺J58:3510分鐘20K1臺1臺設(shè)作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先，且優(yōu)先分配主存低地址區(qū)域，且不能移

8、 動內(nèi)存中的作業(yè)，內(nèi)存中的作業(yè)采用平分 CPU時間,則作業(yè)調(diào)度的次 序是：J1-j3-j4-j5-j2作業(yè)開始時間結(jié)束時間J18:008:30J38:209:00J48:309:10J58:359:15J28:209:30設(shè)某任務(wù)被分為大小相等的4段，系統(tǒng)為每段建立了一個由8個頁表 項的頁表，設(shè)頁面大小為2KB問（1）每段最大尺寸為多少？（2）邏輯地址空間多大？（3）邏輯地址格式是什么？（4）設(shè)該任務(wù)訪問到物理單元為 00021ABCH中的一個數(shù)據(jù)，則該系 統(tǒng)的物理地址空間最大為多少？解：（1）2*8=16KB（2）16*4=64KB判斷：請求分頁管理系統(tǒng)，若把頁面大小增加一倍，則缺頁中斷次數(shù)

9、會減少一半判斷：虛地址即程序執(zhí)行時所要訪問的內(nèi)存地址在請求分頁存儲管理系統(tǒng)中，地址變換過程可能會因為（）原因而發(fā)生中斷虛存的理論基礎(chǔ)是（）虛存中LRU算法，分配3頁，每頁存200個整數(shù)，其中第一頁 存放程序，程序已在內(nèi)存，數(shù)組 A按先行后列存儲，求程序 A和B的缺頁次數(shù)分別為多少?程序B：程序A:For i:=1 to 100 doFor j:=1 to 100 doFor j:=1 to 100 doFor i:=1 to 100 doAi,j:=0Ai,j:=01.設(shè)備管理的()功能來實現(xiàn)用戶程序與實際的物理設(shè)備無關(guān)。A設(shè)備分配B設(shè)備獨立性C緩沖管理D 虛擬設(shè)備2.Spooling技術(shù)可以

10、實現(xiàn)設(shè)備的（）A獨占分配 B共享分配C虛擬分配D物理分配3. 以下（）是磁盤尋道調(diào)度算法A時間片輪轉(zhuǎn)法B優(yōu)先級調(diào)度算法C最近最久未使用算法D先來先服務(wù)算法4. 緩沖技術(shù)中的緩沖池是在（）A ROM B cache C內(nèi)存 D 外存5. 為了使系統(tǒng)中多個進(jìn)程同時處理輸入輸出，最好使用（）技術(shù)。A緩沖池B 循環(huán)緩沖 C雙緩沖D單緩沖6.OS中以下（）是硬件機(jī)制？A spoolingB通道C文件D虛擬設(shè)備7. 以下關(guān)于緩沖的描述正確的是（）A以空間換時間B以時間換空間C提高外設(shè)的處理速度 D提高CPU勺處理速度8. 在Spooling系統(tǒng)中，用戶輸出數(shù)據(jù)首先送入（）A內(nèi)存固定區(qū)域B打印機(jī)C磁盤固定區(qū)

11、域D輸出設(shè)備9.中斷處理中，I/O中斷是指（）A設(shè)備出錯B數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束C 數(shù)據(jù)傳輸開始D數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束或設(shè)備出錯10. 磁盤請求以10, 22, 20,2, 40,6, 38柱面的次序到達(dá)磁盤 驅(qū)動器，尋道時每個柱面的移動需要 6ms計算以下算法的尋道時間 是多少？（假設(shè)磁頭由20號柱面向柱面號大的方向移動）FCFS,SSTF,SCAN,CSCANFCFS:（10+12+20+38+34+32 *6= （30+50+66 *6=146*6=876ms11. 磁盤扇區(qū)大小為 512 E，每個磁道有 80個扇區(qū)，磁盤轉(zhuǎn)速360rpm。處理機(jī)使用中斷方式從磁盤讀取數(shù)據(jù)，每個字節(jié)產(chǎn)生一次中斷，如果處理中

12、斷需要2.5ms，試問：（1）處理機(jī)花費在處理I/O上的時間占整個磁盤訪問時間的百分比 是多少？（忽略尋道時間）（2）若采用DMA方式，每讀完一個扇區(qū)產(chǎn)生一次中斷，處理機(jī)花費 在處理I/O上的時間占整個磁盤訪問時間的百分比又是多少？19桌上有一個空的水果盤，盤中一次只能放一個水果，服務(wù)員，男顧客和女顧客共用這個盤子，服務(wù)員可以向盤中放草莓，也可以向盤 中放香蕉，男顧客專等吃盤中的草莓，女顧客專等吃盤中的香蕉，規(guī) 定每次當(dāng)盤子空時只能放一個水果供顧客取用， 請用信號量機(jī)制實現(xiàn) 服務(wù)員，男顧客，女顧客三個進(jìn)程的同步解：設(shè)信號量：dish表示服務(wù)員是否可以向盤中放水果1strawberry表示男顧客

13、是否可以取草莓 0banana表示女顧客是否可以取香蕉吃0p(dish)p(ba nana)p(strawberry)服務(wù)員放水果女顧客取草莓吃男顧客取香蕉吃if 放的是草莓v(dish)v(dish)v(ba nana)elsev(strawberry)20設(shè)有兩個優(yōu)先級相同的進(jìn)程 P1、P2,令信號量S1, S2的初值為0,已知z=2.試問P1，P2并發(fā)執(zhí)行后x，y，z的值。進(jìn)程P1進(jìn)程P2y:=1;x:=1;y：=y+2；x:=x+1;P(S2);V(S2);y:=y+z;z:=x+z;解 1.x=5,y=7,z=4;2.x=5,y=7,z=9;3.x=5,y=12,z=9;某系統(tǒng)有R1

14、, R2, R3共3種資源，在TO時刻，P1, P2, P3和P4這4個進(jìn)程對資源的占有和需求情況見下表，此刻系統(tǒng)可用資源 向量為（2, 1, 2）,問：若此時P1, P2均發(fā)出資源請求向量 Request（1, 0, 1）為保持系統(tǒng)安全性，應(yīng)該如何分配資源給這兩個進(jìn)程？ 說明所采用的原因。進(jìn)程Max(r1,r2,r3)Allocatio n(r1,r2,r3)Need(r1,r2,r3)P13,2,21,0,02,2,2P26,1,34,1,12,0,2P33,1,42,1,11,0,3P44,2,20,0,24,2,0解：設(shè)兩個向量 work二Available(2,1,2),Fi nis

15、hi=false;i=1,2,3,4;當(dāng) Request2(1,0,1) 時；1. Request2=Need2;2. Request2=Available;3. 所以Available二Available-Request2=(1,1,1);Allocatio n2二Need2+Request2=(5,1,2);Need2=Max2-Allocatio n2=(1,0,1);此時 work=Available=1,1,1;因由 Need2=work , 故 P2 可完成，完成后， work二Available+Max2=(8,2,5).當(dāng)P2完成后，釋放資源后。Request1(1,0,1)均

16、滿足。故采取分配方式：先給 P2(1,0,1)資源，等P2完成后，再把資源分 配給P1.即可安全完成。在采用頁式管理的系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁表如圖，頁面大小為1k，邏輯地址2049對應(yīng)的物理地址是（1k+1）頁號塊號02142138解：2049=2*1024+1；由表可得：頁號對應(yīng)的塊號為1，則物理地址為：1024*1 + 1 = 1K+1 = 1025;一個進(jìn)程有8個頁面，對頁面的訪問軌跡如下：1，0, 2，2，1，7,6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，5，2, 4，5，6，7 采用 OPTLRU FIFO置換算法，分配給進(jìn)程的存儲塊數(shù)為 4塊時，缺頁次數(shù)分 別為多少？（設(shè)初始內(nèi)存無進(jìn)程頁面）OPT 缺頁：11）1022176701203045152456711111111166000000444722663355577222222FIFO （缺頁：14）1022176701