西安交通大學(xué)考操作系統(tǒng)試題4有答案

1、成績西安交通大學(xué)考試題 課 程 操作系統(tǒng)原理（A卷）系 別 考 試 日 期 2009年 10 月 25日專業(yè)班號(hào) 姓 名 學(xué) 號(hào) 期中期末 注意：將答案全部寫在答題紙上。一、名詞解釋(20分,每個(gè)名詞2分)PCB 臨界資源 時(shí)間片 系統(tǒng)調(diào)用 線程進(jìn)程同步 死鎖 虛擬存儲(chǔ)器 當(dāng)前目錄 位示圖二、填空(每空1.5分，共24分)1. 進(jìn)程是一個(gè)正在 執(zhí)行 的程序，為了完成任務(wù)，進(jìn)程需要某些資源，如處理機(jī)、內(nèi)存、文件和外設(shè)等。2. 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個(gè)最基本的特征是 并行性 和 共享性 。3. CPU調(diào)度的任務(wù)是從 進(jìn)程就緒 隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程，把CPU分配給它。FCFS是一種最簡(jiǎn)單的算法， 短作業(yè)優(yōu)先

2、 調(diào)度算法提供了最短的平均等待時(shí)間。 輪轉(zhuǎn)法 調(diào)度算法更適合分時(shí)系統(tǒng)， 多隊(duì)列反饋 調(diào)度算法允許對(duì)不同類型的進(jìn)程采用不同的調(diào)度算法。4. 操作系統(tǒng)中文件管理系統(tǒng)的主要任務(wù)是把 概念映射到諸如磁盤之類的物理存儲(chǔ)設(shè)備上去。5. 如果以下四個(gè)條件同時(shí)具備，就會(huì)發(fā)生死鎖：互斥、 可剝奪 ，非搶占、 循環(huán)等待 。6. 虛擬存儲(chǔ) 技術(shù)允許進(jìn)程部分裝入內(nèi)存就可以執(zhí)行。7. 在信號(hào)量同步機(jī)制中，從資源分配的角度來看，P操作意味著 申請(qǐng)一個(gè)單位 資源，V操作意味著 釋放一個(gè)單位 資源。8. 常用的文件訪問方式有兩種: 順序 訪問和 直接 訪問。9. 磁盤調(diào)度優(yōu)化的目標(biāo)是 減少平均尋道 時(shí)間。三、 判斷正誤，用T

3、表示正確，用F表示錯(cuò)誤(10分，每小題1分)。( T ) 1、為了提高計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備的利用率，把多個(gè)程序同時(shí)放入內(nèi)存，使CPU與外設(shè)能并行工作，這種方法稱為多道程序設(shè)計(jì)。( F )2、一個(gè)單CPU的操作系統(tǒng)共有n個(gè)進(jìn)程，系統(tǒng)中就緒進(jìn)程的個(gè)數(shù)始終是n-1個(gè)（不考慮進(jìn)程狀態(tài)過渡時(shí)的情況，也不考慮空轉(zhuǎn)進(jìn)程）( T ) 3、操作系統(tǒng)的不確定性是說在OS控制下多個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行順序和每個(gè)進(jìn)程的周轉(zhuǎn)時(shí)間是不確定的。 ( T ) 4、在Unix文件系統(tǒng)中，文件名和它的i節(jié)點(diǎn)號(hào)是一一對(duì)應(yīng)的。( F ) 5、緩沖區(qū)的設(shè)置與管理使CPU與I/O設(shè)備之間速度不匹配的情況得到改善，但并不減少中斷CPU的次數(shù)。 ( T

4、) 6、如果信號(hào)量的值是-4，則說明有4個(gè)進(jìn)程在該信號(hào)量的等待隊(duì)列中等待。( T ) 7、CPU調(diào)度算法不能影響進(jìn)程使用CPU和I/O設(shè)備的時(shí)間，它只能影響進(jìn)程的等待時(shí)間。( F ) 8、如果一個(gè)系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)，則一定會(huì)發(fā)生死鎖。西安交通大學(xué)考試題( F ) 9、一個(gè)文件在不同的存儲(chǔ)介質(zhì)上應(yīng)該具有相同的物理結(jié)構(gòu)。( T ) 10、一個(gè)進(jìn)程可以被臨時(shí)換出內(nèi)存，然后再調(diào)入內(nèi)存繼續(xù)執(zhí)行。四、 簡(jiǎn)要回答下列問題(25分，每小題5分)1. 簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位和作用。答：地位：操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中非常重要的系統(tǒng)軟件，它是緊挨著硬件的第一層軟件，提供其它軟件的運(yùn)行環(huán)境，可以將其看成是用戶

5、與硬件的接口；作用：OS作為用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口;OS作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者;OS用作計(jì)算機(jī)裸機(jī)的擴(kuò)充機(jī)器。 2. 簡(jiǎn)述什么是可搶占式CPU調(diào)度及不可搶占式CPU調(diào)度。二者分別適用于何種應(yīng)用環(huán)境。答： 采用“不可搶占式”調(diào)度時(shí)，一旦有某個(gè)高優(yōu)先數(shù)的進(jìn)程占用了處理器，就一直讓它運(yùn)行下去直到該進(jìn)程由于自身的原因主動(dòng)讓出處理器或進(jìn)程執(zhí)行結(jié)束而讓出處理器。此時(shí)，進(jìn)程調(diào)度才重新再按優(yōu)先數(shù)選擇另一個(gè)占用處理器的進(jìn)程。不可搶占調(diào)度適合分時(shí)、批處理等系統(tǒng)中。采用“可搶占式”的調(diào)度，這種方式是嚴(yán)格保證任何時(shí)刻，總是讓具有最高優(yōu)先數(shù)的進(jìn)程在處理器上運(yùn)行。也就是說，當(dāng)某一進(jìn)程在處理器上運(yùn)行時(shí)，一旦有另

6、一個(gè)更高優(yōu)先數(shù)的進(jìn)程就緒，進(jìn)程調(diào)度就要?jiǎng)儕Z正在處理器上運(yùn)行的進(jìn)程使用處理器的權(quán)力，搶回分配給它的處理器，而把處理器讓具有更高優(yōu)先數(shù)的進(jìn)程使用。這種搶占式的優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中很有用。例如，在實(shí)際系統(tǒng)中可把處理緊急情況的報(bào)警進(jìn)程賦予最高優(yōu)先數(shù)，一旦有緊急事件發(fā)生時(shí)，觸發(fā)報(bào)警進(jìn)程就緒，進(jìn)程調(diào)度就讓這個(gè)報(bào)警進(jìn)程搶占處理器進(jìn)行緊急處理和發(fā)出警告信號(hào)。3. 畫出具有快表的分頁系統(tǒng)的地址變換圖。答：4. 簡(jiǎn)述避免死鎖的銀行家算法中的安全檢測(cè)算法的思想。答：設(shè)置兩個(gè)向量：Free:是一個(gè)縱向量,表示系統(tǒng)空閑的各類資源數(shù) Finish：是一個(gè)縱向量，表示進(jìn)程能否得到全部資源使之運(yùn)行完成執(zhí)行安全算法開始時(shí)

7、： Free = Available，F(xiàn)inishi:=false（i=1,2,n） （1）從進(jìn)程集中找一個(gè)能滿足下述條件的進(jìn)程Pi Finishi = false(未定) Needi <= Free (資源夠分)（2）當(dāng)Pi獲得資源后，認(rèn)為它完成，回收資源: Free = Free + Allocationi ； Finishi = true ； Go to step（1）；若Finish1n=true，則系統(tǒng)是安全的，可以實(shí)施分配，否則系統(tǒng)不安全，撤銷分配。5. 簡(jiǎn)述引入虛存的原因。答：基本存儲(chǔ)管理方法都是基于一個(gè)基本要求：執(zhí)行指令必須在物理內(nèi)存中。滿足這一要求的方法是將作業(yè)的所有程

8、序和數(shù)據(jù)都裝入內(nèi)存后才能運(yùn)行。這樣就限制了作業(yè)的大小不能超出主存的可用空間，否則，這個(gè)作業(yè)是無法運(yùn)行的。而且即使有些大作業(yè)比主存小，但由于多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境下內(nèi)存被多個(gè)進(jìn)程同時(shí)使用，所以大作業(yè)還是很難得到足夠的內(nèi)存空間。引入虛存就可以解決小主存能夠運(yùn)行大作業(yè)。一個(gè)作業(yè)在運(yùn)行之前，沒有必要把全部作業(yè)裝入內(nèi)存，而僅將那些當(dāng)前要運(yùn)行的那部分頁面或段，先裝入內(nèi)存便可啟動(dòng)運(yùn)行，其余部分暫時(shí)留在磁盤上,程序在運(yùn)行時(shí)如果用到時(shí)再裝入。這樣，便可使一個(gè)大的用戶程序在較小的內(nèi)存空間中運(yùn)行，也可使內(nèi)存中同時(shí)裝入更多的進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行。五、（10分）P、V操作題（10分）有三個(gè)并發(fā)進(jìn)程R、M、P，它們共享一個(gè)緩沖區(qū)。R負(fù)

9、責(zé)從輸入設(shè)備讀信息，每讀一個(gè)記錄后，把它存放在緩沖區(qū)，M在緩沖區(qū)加工讀入的記錄，P把加工后的記錄打印輸出，讀入的記錄經(jīng)加工輸出后，緩沖區(qū)中又可存放下一個(gè)記錄。請(qǐng)用信號(hào)量的P、V操作為同步機(jī)構(gòu)寫出他們并發(fā)執(zhí)行時(shí)能正確工作的程序。答：三個(gè)進(jìn)程共用一個(gè)緩沖區(qū)，他們必須同步工作，可定義三個(gè)信號(hào)量：S1：表示是否可把讀人的記錄放到緩沖區(qū)，初始值為1.S2：表示是否可對(duì)緩沖區(qū)中的記錄加工，初始值為0.S3：表示記錄是否加工好，可以輸出，初始值也為0.三個(gè)進(jìn)程可如下設(shè)計(jì)：cobeginprocess Rbegin L1：讀記錄； P（S1）； 記錄存入緩沖區(qū)； V（S2）； goto L1；end；proc

10、ess Mbegin L2：P（S2）； 加工記錄； V（S3）； goto L2；end；process Pbegin L3：P（S3）； 輸出加工后的記錄； V（S1）； goto L3；end；coend；六、（10分，每小題5分）假定一個(gè)磁盤有200個(gè)柱面（編號(hào)0-199），磁盤請(qǐng)求隊(duì)列由對(duì)如下柱面的請(qǐng)求序列構(gòu)成：85, 130, 96, 171, 82, 168, 143, 155, 68. 已知磁頭當(dāng)前位于125號(hào)柱面，移動(dòng)方向?yàn)橄蛲猓ㄏ虼诺?的方向）。1如果系統(tǒng)采用SSTF算法進(jìn)行調(diào)度，那么系統(tǒng)處理完上述所有的磁盤請(qǐng)求所需的尋道距離是多少？2. 如果系統(tǒng)采用SCAN算法進(jìn)行調(diào)度，那么系統(tǒng)處理完上述所有的磁盤請(qǐng)求所需的尋道距離是多少？序號(hào) 次序 移動(dòng)距離 1 96 29 2 85 11 3 82 3 4 68 14 5 130 62 6 143 13 7 155 12 8 168 13 9 171 3移動(dòng)總距離= 160SST