操作系统期末考试试卷.pdf

操作系统期末考试试卷 0250 0252操作系统试卷A 0250 0252操作系统试卷A 一 简答题 每题5分 共30分 1 什么是虚拟设备 2 What s the differrence between a process and a program 3 What s Hyper Treading technology 4 死锁的必要条件是什么 5 为什么将文件控制块分成主部和次部两部分 6 若系统有同类资源m个 被n个进程共享 问 当m n和m200 所以产生越界中断 2 1 25 由段号1查段表得其段长100 将虚拟地址中的段内偏 移25与该段段长相比较 25105 所以产生越界中断 4 3 415 由段号3查段表得其段长600 将虚拟地址中的段内偏 移415与该段段长相比较 415 600 是合法虚拟地址 所以将段内 偏移与该段在主存的起始地址相加得绝对地址 415 1200 1615 5 4 20 由段号4查段表得其段长150 将虚拟地址中的段内偏 移20与该段段长相比较 20 150 是合法虚拟地址 所以将段内偏 移与该段在主存的起始地址相加得绝对地址 20 4000 4020 三 FIFO页面替换算法 LRU页面替换算法 四 semaphore a n b m void main createprocess A createprocess B void A while 1 P a 输入化合物A V b void B while 1 P b 输入化合物B V a 五 六 UNIX中的进程可能处于以下九个状态之一 创建 内存就绪 外 存就绪 内存睡眠 外存睡眠 核心态执行 用户态执行 剥夺 僵 死 UNIX进程的状态转换图如下 七 设cache的命中率为h1 访问时间为t1 主存的命中率为h2 访 问时间为t2 则被访问的字在cache中的概率为h1 则不在cache中但 在主存中的概率为 1 h1 h2 不在cache中也不在主存中的概率为 1 h1 1 h2 设磁盘的访问时间为t3 那么一个字的平均访问时间 为 t1h1 t1 t2 1 h1 h2 t1 t2 t3 1 h1 1 h2 八 设每个进程最多可以请求x个这类资源 为了使系统一定不会发生 死锁m x n需要满足关系式 n x 1 1 m 即x m 1 n 1 当mn时 x INT m 1 n 1 其中INT表 示向下取整数 0219 0224 0279操作系统试卷A 一 名词解释 10分 每题2分 1 操作系统 2 进程 3 线程 4 作业 5 中断 二 简要回答下述问题 20分 每题4分 1 常用的文件物理结构有哪几种 请简述它们 至少给出三种 2 请你简述段页式虚拟存储系统使用的数据结构 3 请简述SPOOLING 系统的组成及各部分的功能 4 请叙述在进程通信中有哪几种通信方式 5 什么是地址重定位 动态重定位和静态重地位有何区别 三 在一个支持虚拟分页并采用请求页式调度的存储管理系统中 有一 用户程序 它访问其地址空间的字地址序列是 70 74 135 276 400 300 700 266 148 560 284 172 问 若分配 给该作业的内存大小为384字 初始为空 页大小为128字 试按 FIFO LRU页面淘汰算法 分别计算页面访问的缺页率 10分 四 在下面的段表中对于以下逻辑地址 段号 单元号 求对应的物 理地址 10分 1 0 400 2 3 300 3 1 20 五 有一个具有两道作业的批处理系统 作业调度采用短作业优先的调 度算法 进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法 作业序列如 表所示 表中所列作业优先数即为进程优先数 数值越小优先级越 高 15分 列出所有作业进入内存时间及结束时间 计算平均周转时间 作业的执行时间 六 设由n个缓冲区组成缓冲池 每个缓冲区可以存放一个消息 有两 类进程 x个生产者和y 个消费者 且只要缓冲池未满 生产者便可以 将消息送入缓冲池 而只要缓冲池未空 消费者就可以取走一个消息 各个进程对缓冲池进行互斥访问 用信号量实现协调过程 要求写出使 用的信号量 初值及其作用 并写出生产者进程和消费者进程的处理流 程 10分 七 假定UNIX系统V中磁盘块地大小为1K 每个磁盘块当用于做间接 块时最多可登记256个块号 现在要对一个大小为2000K 已经打开的 文件检索一遍 请画出该文件的索引结构 并回答将要发生多少次磁盘 传输完成中断 10分 八 在银行家算法中 若出现如下资源分配情况 Allocation Need Available A B C D A B C D A B C D P0 0 0 3 2 0 0 1 2 1 6 2 3 P1 1 0 0 0 1 7 5 0 P2 1 3 5 4 2 3 5 6 P3 0 3 3 2 0 6 5 2 P4 0 0 1 4 0 6 5 6 试回答下列问题 15分 1 找出一个安全序列 2 在上述状态下 对于下列由进程P2发出申请命令 request 1 2 2 2 会被接受吗 原因何在 0219 0224 0279操作系统A答案 一 名词解释 10分 每题2分 1 操作系统 是位于硬件层之上 所有其它软件之下的一个系统软 件 是管理系统中的软硬资源 使其得以充分利用并方便用户使用的程 序集合 2 进程 具有一定独立功能的程序关于一个数据集合的一次运行活 动 3 线程 也称轻进程 是进程内的一个相对独立的执行流 4 作业 用户要求计算机系统为其完成的计算任务的集合 5 中断 在程序运行过程中 出现的某种紧急事件 必须中止当前正 在运行的程序 转去处理此事件 然后再恢复原来运行的程序 这个过 程称为中断 二 简要回答下述问题 20分 每题4分 1 常用文件的物理结构有顺序文件 链接文件 索引结构 Hash结 构 倒排结构 顺序结构 一个文件占有若干个连续的物理块 首块号块数记录在FCB 中 链接结构 一个文件占有若干个不连续的存储块 各块之间以指针相 连 其首块号及块数记录于FCB中 索引结构 一个文件占有若干个不连续的存储块 这些块的号记录于一 个索引块中 2 段页虚拟存储采用的数据结构 每个作业一张段表 系统一张快表 每个段一张页表 页表控制寄存器 主存一张位示图 段表控制寄存器 3 Spooling系统的组成 磁盘开辟输入井 输出井 其中输入井用于存放预先读入的作业 输出 井保存输出结果 提供预输入程序 负责控制外围设备预先装入用户的 作业到输入井中 缓输出程序 负责控制将输出井中的信息送往外围设备 井管理程序 负责控制将输入井中的数据读入内存 将程序结果存放到 输出井中 4 进程通信中包括共享内存方式和消息缓冲方式 消息缓冲方式又分 为直接通信和间接通信 直接通信分为有缓冲方式和无缓冲方式 5 地址重定位 指逻辑地址转换为物理地址的过程 静态重定位 指装入时完成地址转化 动态重定位 指运行指令时将逻辑地址转化为物理地址 三 10分 由题知内存为3块 地址序列转成页面序列 0 0 1 2 3 2 5 2 1 4 2 1 FIFO 淘汰最先装入主存的页面 使用队列 缺页率 8 12 2 3 LRU 使用栈顶为最新访问项 底为淘汰项 缺页率 7 12 四 10分 0 400 的物理地址 200 400 600 3 300 的物理地址 1300 300 1600 1 20 的物理地址 因为1段长为14 所以地址越界 出错 五 10 分 10 00 J1 进入 运行20分 10 00 10 20 10 20 J2 进入 运行30分 10 20 10 50 完成 10 50 J4 进入 级别低于J1 J1运行20分 10 50 11 10 J4 10 50进入主存 完成 11 10 J3 进入 运行50分 完成12 00 11 00 12 20 12 20 J4运行20分钟 结束 10 50 12 20 J1 10 00 11 10 J2 10 20 10 50 J3 11 10 12 00 J4 10 50 12 20 TJ1 70分 TJ2 30分 TJ3 90分 TJ4 90分 平均周转时间 70 30 920 90 4 280 4 70 分钟 六 10分 七 10分 由题知 文件共2000块 由索引结构知前10项直接访问10块 一级访 问256块 2000 256 10 1734块 1734 256 8个索引项 二级索引 发生中断次数为 1 1 7 2000 2009次磁盘传输中断 八 15分 1 work Allocation Need finish P0 1 6 2 3 0 0 3 2 0 0 1 2 T P3 1 6 5 4 0 3 3 2 0 6 5 2 T P4 1 9 8 6 0 0 1 4 0 6 5 6 T P1 1 9 9 10 1 0 0 0 1 7 5 0 T P2 2 9 9 10 1 3 5 4 2 3 5 6 T 3 12 14 14 存在安全序列P0 P3 P4 P1 P2所以此刻是安全的 2 P2发出请求命令request 1 2 2 2 request Need 2 3 5 6 合理 Request Available 1 6 2 3 有资源 试分配 P2 Allocation Need Available 2 5 7 6 1 1 3 4 0 4 0 1 安全检查 WORK 0 4 0 1 不能满足任务资源申请 没有安全序列 所以不安全 取消试探分配 申请者P2等待 0219 0224 0279操作系统A答案 一 名词解释 10分 每题2分 1 操作系统 是位于硬件层之上 所有其它软件之下的一个系统软 件 是管理系统中的软硬资源 使其得以充分利用并方便用户使用的程 序集合 2 进程 具有一定独立功能的程序关于一个数据集合的一次运行活 动 3 线程 也称轻进程 是进程内的一个相对独立的执行流 4 作业 用户要求计算机系统为其完成的计算任务的集合 5 中断 在程序运行过程中 出现的某种紧急事件 必须中止当前正 在运行的程序 转去处理此事件 然后再恢复原来运行的程序 这个过 程称为中断 二 简要回答下述问题 20分 每题4分 1 常用文件的物理结构有顺序文件 链接文件 索引结构 Hash结 构 倒排结构 顺序结构 一个文件占有若干个连续的物理块 首块号块数记录在FCB 中 链接结构 一个文件占有若干个不连续的存储块 各块之间以指针相 连 其首块号及块数记录于FCB中 索引结构 一个文件占有若干个不连续的存储块 这些块的号记录于一 个索引块中 2 段页虚拟存储采用的数据结构 每个作业一张段表 系统一张快表 每个段一张页表 页表控制寄存器 主存一张位示图 段表控制寄存器 3 Spooling系统的组成 磁盘开辟输入井 输出井 其中输入井用于存放预先读入的作业 输出 井保存输出结果 提供预输入程序 负责控制外围设备预先装入用户的 作业到输入井中 缓输出程序 负责控制将输出井中的信息送往外围设备 井管理程序 负责控制将输入井中的数据读入内存 将程序结果存放到 输出井中 4 进程通信中包括共享内存方式和消息缓冲方式 消息缓冲方式又分 为直接通信和间接通信 直接通信分为有缓冲方式和无缓冲方式 5 地址重定位 指逻辑地址转换为物理地址的过程 静态重定位 指装入时完成地址转化 动态重定位 指运行指令时将逻辑地址转化为物理地址 三 10分 由题知内存为3块 地址序列转成页面序列 0 0 1 2 3 2 5 2 1 4 2 1 FIFO 淘汰最先装入主存的页面 使用队列 缺页率 8 12 2 3 LRU 使用栈顶为最新访问项 底为淘汰项 缺页率 7 12 四 10分 0 400 的物理地址 200 400 600 3 300 的物理地址 1300 300 1600 1 20 的物理地址 因为1段长为14 所以地址越界 出错 五 10 分 10 00 J1 进入 运行20分 10 00 10 20 10 20 J2 进入 运行30分 10 20 10 50 完成 10 50 J4 进入 级别低于J1 J1运行20分 10 50 11 10 J4 10 50进入主存 完成 11 10 J3 进入 运行50分 完成12 00 11 00 12 20 12 20 J4运行20分钟 结束 10 50 12 20 J1 10 00 11 10 J2 10 20 10 50 J3 11 10 12 00 J4 10 50 12 20 TJ1 70分 TJ2 30分 TJ3 90分 TJ4 90分 平均周转时间 70 30 920 90 4 280 4 70 分钟 六 10分 七 10分 由题知 文件共2000块 由索引结构知前10项直接访问10块 一级访 问256块 2000 256 10 1734块 1734 256 8个索引项 二级索引 发生中断次数为 1 1 7 2000 2009次磁盘传输中断 八 15分 1 work Allocation Need finish P0 1 6 2 3 0 0 3 2 0 0 1 2 T P3 1 6 5 4 0 3 3 2 0 6 5 2 T P4 1 9 8 6 0 0 1 4 0 6 5 6 T P1