西安交通大學考操作系統(tǒng)試題4有答案

1、成績西安交通大學考試題 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 姓 名 學 號 期中期末 注意：將答案全部寫在答題紙上。一、名詞解釋(20分,每個名詞2分)PCB 臨界資源 時間片 系統(tǒng)調(diào)用 線程進程同步 死鎖 虛擬存儲器 當前目錄 位示圖二、填空(每空1.5分，共24分)1. 進程是一個正在 執(zhí)行 的程序，為了完成任務，進程需要某些資源，如處理機、內(nèi)存、文件和外設等。2. 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個最基本的特征是 并行性 和 共享性 。3. CPU調(diào)度的任務是從 進程就緒 隊列中選擇一個進程，把CPU分配給它。FCFS是一種最簡單的算法， 短作業(yè)優(yōu)先

2、 調(diào)度算法提供了最短的平均等待時間。 輪轉法 調(diào)度算法更適合分時系統(tǒng)， 多隊列反饋 調(diào)度算法允許對不同類型的進程采用不同的調(diào)度算法。4. 操作系統(tǒng)中文件管理系統(tǒng)的主要任務是把 概念映射到諸如磁盤之類的物理存儲設備上去。5. 如果以下四個條件同時具備，就會發(fā)生死鎖：互斥、 可剝奪 ，非搶占、 循環(huán)等待 。6. 虛擬存儲 技術允許進程部分裝入內(nèi)存就可以執(zhí)行。7. 在信號量同步機制中，從資源分配的角度來看，P操作意味著 申請一個單位 資源，V操作意味著 釋放一個單位 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)化的目標是 減少平均尋道 時間。三、 判斷正誤，用T

3、表示正確，用F表示錯誤(10分，每小題1分)。( T ) 1、為了提高計算機和外部設備的利用率，把多個程序同時放入內(nèi)存，使CPU與外設能并行工作，這種方法稱為多道程序設計。( F )2、一個單CPU的操作系統(tǒng)共有n個進程，系統(tǒng)中就緒進程的個數(shù)始終是n-1個（不考慮進程狀態(tài)過渡時的情況，也不考慮空轉進程）( T ) 3、操作系統(tǒng)的不確定性是說在OS控制下多個進程的執(zhí)行順序和每個進程的周轉時間是不確定的。 ( T ) 4、在Unix文件系統(tǒng)中，文件名和它的i節(jié)點號是一一對應的。( F ) 5、緩沖區(qū)的設置與管理使CPU與I/O設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、如果信號量的值是-4，則說明有4個進程在該信號量的等待隊列中等待。( T ) 7、CPU調(diào)度算法不能影響進程使用CPU和I/O設備的時間，它只能影響進程的等待時間。( F ) 8、如果一個系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)，則一定會發(fā)生死鎖。西安交通大學考試題( F ) 9、一個文件在不同的存儲介質(zhì)上應該具有相同的物理結構。( T ) 10、一個進程可以被臨時換出內(nèi)存，然后再調(diào)入內(nèi)存繼續(xù)執(zhí)行。四、 簡要回答下列問題(25分，每小題5分)1. 簡述操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的地位和作用。答：地位：操作系統(tǒng)是計算機系統(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作為用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的接口;OS作為計算機系統(tǒng)資源的管理者;OS用作計算機裸機的擴充機器。 2. 簡述什么是可搶占式CPU調(diào)度及不可搶占式CPU調(diào)度。二者分別適用于何種應用環(huán)境。答： 采用“不可搶占式”調(diào)度時，一旦有某個高優(yōu)先數(shù)的進程占用了處理器，就一直讓它運行下去直到該進程由于自身的原因主動讓出處理器或進程執(zhí)行結束而讓出處理器。此時，進程調(diào)度才重新再按優(yōu)先數(shù)選擇另一個占用處理器的進程。不可搶占調(diào)度適合分時、批處理等系統(tǒng)中。采用“可搶占式”的調(diào)度，這種方式是嚴格保證任何時刻，總是讓具有最高優(yōu)先數(shù)的進程在處理器上運行。也就是說，當某一進程在處理器上運行時，一旦有另

6、一個更高優(yōu)先數(shù)的進程就緒，進程調(diào)度就要剝奪正在處理器上運行的進程使用處理器的權力，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)的進程使用。這種搶占式的優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法在實時系統(tǒng)中很有用。例如，在實際系統(tǒng)中可把處理緊急情況的報警進程賦予最高優(yōu)先數(shù)，一旦有緊急事件發(fā)生時，觸發(fā)報警進程就緒，進程調(diào)度就讓這個報警進程搶占處理器進行緊急處理和發(fā)出警告信號。3. 畫出具有快表的分頁系統(tǒng)的地址變換圖。答：4. 簡述避免死鎖的銀行家算法中的安全檢測算法的思想。答：設置兩個向量：Free:是一個縱向量,表示系統(tǒng)空閑的各類資源數(shù) Finish：是一個縱向量，表示進程能否得到全部資源使之運行完成執(zhí)行安全算法開始時

7、： Free = Available，F(xiàn)inishi:=false（i=1,2,n） （1）從進程集中找一個能滿足下述條件的進程Pi Finishi = false(未定) Needi <= Free (資源夠分)（2）當Pi獲得資源后，認為它完成，回收資源: Free = Free + Allocationi ； Finishi = true ； Go to step（1）；若Finish1n=true，則系統(tǒng)是安全的，可以實施分配，否則系統(tǒng)不安全，撤銷分配。5. 簡述引入虛存的原因。答：基本存儲管理方法都是基于一個基本要求：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，這個作業(yè)是無法運行的。而且即使有些大作業(yè)比主存小，但由于多道程序設計環(huán)境下內(nèi)存被多個進程同時使用，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行大作業(yè)。一個作業(yè)在運行之前，沒有必要把全部作業(yè)裝入內(nèi)存，而僅將那些當前要運行的那部分頁面或段，先裝入內(nèi)存便可啟動運行，其余部分暫時留在磁盤上,程序在運行時如果用到時再裝入。這樣，便可使一個大的用戶程序在較小的內(nèi)存空間中運行，也可使內(nèi)存中同時裝入更多的進程并發(fā)執(zhí)行。五、（10分）P、V操作題（10分）有三個并發(fā)進程R、M、P，它們共享一個緩沖區(qū)。R負

9、責從輸入設備讀信息，每讀一個記錄后，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)中又可存放下一個記錄。請用信號量的P、V操作為同步機構寫出他們并發(fā)執(zhí)行時能正確工作的程序。答：三個進程共用一個緩沖區(qū)，他們必須同步工作，可定義三個信號量：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0.三個進程可如下設計：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）假定一個磁盤有200個柱面（編號0-199），磁盤請求隊列由對如下柱面的請求序列構成：85, 130, 96, 171, 82, 168, 143, 155, 68. 已知磁頭當前位于125號柱面，移動方向為向外（向磁道0的方向）。1如果系統(tǒng)采用SSTF算法進行調(diào)度，那么系統(tǒng)處理完上述所有的磁盤請求所需的尋道距離是多少？2. 如果系統(tǒng)采用SCAN算法進行調(diào)度，那么系統(tǒng)處理完上述所有的磁盤請求所需的尋道距離是多少？序號 次序 移動距離 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移動總距離= 160SST