操作系统课后习题及答案.doc

第一章1.下面不属于操作系统的是（ C ） A、OS/2 B、UCDOS C、WPS D、FEDORA2.操作系统的功能不包括（ B ） A、CPU管理 B、用户管理 C、作业管理 D、文件管理3.在分时系统中，当时间片一定时，（ B ），响应越快。 A、内存越大 B、用户越少 C、用户越多 D、内存越小4.分时操作系统的及时性是指（ B ） A、周转时间 B、响应时间 C、延迟时间 D、A、B和C5.用户在程序设计的过程中，若要得到系统功能，必须通过（ D ） A、进程调度 B、作业调度 C、键盘命令 D、系统调用6.批处理系统的主要缺点是（ C ） A、CPU使用效率低 B、无并发性 C、无交互性 D、都不是第二章1、若信号量的初值为2，当前值为-3，则表示有（ C ）个进程在等待。 A、1 B、2 C、3 D、52、在操作系统中，要对并发进程进行同步的原因是（ B ） A、进程必须在有限的时间内完成 B、进程具有动态性 C、并发进程是异步的 D、进程具有结构性3、下列选项中，导致创进新进程的操作是（ C ）I用户成功登陆 II设备分配 III启动程序执行A、仅I和IIB、仅II和IIIC、仅I和IIID、I，II，III4、在多进程系统中，为了保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区。所谓的临界区是指（ D ） A、一个缓冲区 B、一个数据区 C、一种同步机构 D、一段程序5、进程和程序的本质区别是（ B ） A、内存和外存 B、动态和静态特征 C、共享和独占计算机资源 D、顺序和非顺序执行计算机指令6、下列进程的状态变化中，（ A ）的变化是不可能发生的。 A、等待-运行 B、运行-等待 C、运行-就绪 D、等待-就绪7、能从1种状态变为3种状态的是（ D ） A、就绪 B、阻塞 C、完成 D、执行8、下列关于进程的描述正确的是（ A ） A、进程获得CPU是通过调度 B、优先级是进程调度的重要依据，一旦确定就不能改变 C、在单CPU系统中，任何时刻都有一个进程处于执行状态 D、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为阻塞9、CPU分配给进程的时间片用完而强迫进程让出CPU，此时进程的状态为（ C ）。 A、阻塞状态 B、等待状态 C、就绪状态 D、都不是10、不是信号量能实现的功能是（ D） A、进程同步 B、进程互斥 C、执行的前驱关系 D、进程的并发11、有关系的进程发生有关时间上的错误，根本原因是（ A ） A、共享资源的使用不受限制 B、时间的延迟 C、资源的独占性 D、进程的互斥12、设与某资源相关联的信号量初值为3，当前值为1，若M表示该资源的可用个数，N表示等待资源的进程数，则M,N分别是（ B） A、0，1 B、1，0 C、1，2 D、2，013、下列选项中，降低进程优先权级的合理时机是（A ） A、进程的时间片用完 B、进程刚完成I/O，进入就绪队列 C、进程长期处于就绪队列中 D、就绪从就绪状态转为运行态14、一个正在访问临界资源的进程由于申请I/O操作而被阻塞时（ C ） A、允许其他进程进入与该进程相关的临界区 B、不允许其他进程进入任何临界区 C、允许其他就绪进程抢占处理器继续运行 D、不允许任何进程抢占处理器15、进行P0和P1的共享变量定义及其初值为boolean flag2；int turn=0；flag0=false；flag1=false；若进行P0和P1访问临界资源的类C代码实现如下：Void p0（）/ 进程p0 Void p1（）/ 进程p1while（TURE） while（TURE）Flag0=TURE;ture=1 Flag1=TURE; ture=1While(flag1&(turn=1) While (flag0&(turn=0)临界区： Flag0=FALSE; Flag1=FALSE; 则并发执行进程P0和P1时产生的情况是（ A ）A、不能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象B、不能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象C、能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象D、能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象1、在具有N个进程的系统中,允许M个进程(NM1)同时进入它们的临界区，其信号量S的值的变化范围是 M-N,M ,处于等待状态的进程数最多为 N-M 1、信号量实现4100接力定义3个信号量s1,s2,s3P1：前进100米； signal（s1）；P2：wait(s1); 前进100米； signal（s2）；P3：wait(s2); 前进100米； signal（s3）；P4：wait(s3); 前进100米； 到达终点。2、银行排队问题。银行有n个柜台，每个顾客进入银行先取一个号等待叫号，当一个柜台空闲的时候，就叫下一个号。问题分析：将顾客的号码排成一个队列，顾客进入银行领取号码后，将号码由队尾插入；柜台空闲时，从队首取得顾客号码，并服务。由于队列由若干进程共享，所以需要互斥。柜台空闲时，若有顾客则叫号，所以需要设置一个信号量记录等待服务的顾客数。var mutex=1,customer_count=0cobeginprocess customer begin repeat 取号码； wait(mutex); 进入队列； signal(mutex); signal(customer_count); endprocess serversi(i=1,.,n)begin repeat wait(customer_count); wait(mutex); 从队列取号； signal(mutex); 服务；endcoend3、三个吸烟者在一间房间内，还有一个香烟供应者。为了制造并抽掉香烟，每个吸烟者需要三样东西：烟草、纸和火柴。供应者有丰富的货物提供。三个吸烟者中，第一个有自己的烟草，第二个有自己的纸，第三个有自己的火柴。供应者将两样东西放在桌子上，允许一个吸烟者进行对健康不利的吸烟。当吸烟者完成吸烟后唤醒供应者，供应者再放两样东西（随机地）在桌面上，然后唤醒另一个吸烟者。试为吸烟者和供应者编写程序解决问题。问题分析：1)三个吸烟者(A,B,C)和一个经销商(D)，三个吸烟者可以吸烟的条件不一样，具体看经销商往桌子上放的原料;2) 每个吸烟者需要一个进程，分别和经销商进行同步;3)互斥资源：桌子;4)A,B,C,D四个进程，A表示烟草拥有者，B是纸拥有者，C火柴拥有者，D经销商4)信号量S实现互斥，表示桌子上是否放有东西5）Sad,Sbd,Scd分别表示进程AD,BD,CD之间的同步var s:=1;sad:=sbd:=scd:=0;process 经销商 begin wait(s); 放原料； if （纸和火柴） signal(sad); else if(烟草和火柴) signal(sbd); else signal(scd);endprocess 烟草拥有者begin wait(sad); 取纸和火柴； signal(s); 吸烟 endprocess 纸拥有者begin wait(sbd); 取烟草和火柴； signal(s); 吸烟 endprocess 火柴拥有者begin wait(scd); 取烟草和纸； signal(s); 吸烟 end4、三个进程 P1、P2、P3 互斥使用一个包含 N（N0）个单元的缓冲区。P1每次用 produce（）生成一个正整数并用 put（）送入缓冲区某一空单元中；P2 每次用 getodd（）从该缓冲区中取出一个奇数并用 countodd（）统计奇 数个数；P3 每次用 geteven（）从该缓冲区中取出一个偶数并用 counteven（） 统计偶数个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥活动，并说明所定 义的信号量的含义。要求用伪代码描述。定义信号量S1控制P1与P2之间的同步；S2控制P1与P3之间的同步；empty控制生产者与消费者之间的同步；mutex控制进程间互斥使用缓冲区。s1=0,s2=0,empty=N,mutex=1P1:begin X=produce(); P(empty); P(mutex); Put(); If x%2=0 V(s2); else V(s1); V(mutex); end. P2:begin P(s1); P(mutex); Getodd(); Countodd():= countodd()+1; V(mutex); V(empty); end. P3:begin P(s2) P(mutex); Geteven(); Counteven():= counteven()+1; V(mutex); V(empty); end. 第三章1、一种有利于短小作业又兼顾长作业的调度算法是（ C ） A、先来先服务 B、时间片轮转 C、最高响应比优先 D、均衡调度2、为照顾紧迫型作业，应该采用（ D ）调度算法 A、先来先服务 B、短作业优先 C、时间片轮转 D、优先权3、分时系统中的当前进程连续获得了两个时间片，原因可能是（ B） A、该进程的优先级最高 B、就绪队列为空 C、该进程最早进入就绪队列 D、该进程是一个短进程4、若进程p一旦被唤醒就能投入运行，系统可能为（ D ） A、进程p的优先级最高 B、在抢占调度方式中，就绪队列中所有进程的优先级皆比p低 C、就绪队列为空 D、在抢占调度方式中，p的优先级高于当前运行的进程5、下列进程调度算法中，（A ）可能会出现进程长期得不到调度的情况。 A、非抢占式静态优先权法 B、抢占式静态优先权法 C、时间片轮转法 D、非抢占式动态优先权法6、下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是（ D ） A、时间片轮转调度算法 B、短进程优先调度算法 C、先来先服务调度算法 D、高响应比优先调度算法 1、有如下作业序列：作业1提交时间8:00，运行时间1.00；作业2提交时间8:30,运行时间3.00；作业3提交时间9:00,运行时间0.10；作业4提交时间9:30,运行时间0.50。（单位h）试分别用先来先服务和短作业优先调度算法处理该作业序列，哪种算法性能更好？FIFO:（9-8+12-8.5+12.1-9+12.6-9.5）/4=2.675短作业优先调度：（9-8+9.1-9+12.1-8.5+12.6-9.5）/4=1.952、有5个任务A、B、C、D、E同时到达，预计运行时间分别为10、6、2、4、8，优先级分别为3、5、2、1、4，这里5为最高优先级。试分别用先来先服务（按ABCDE的顺序）、时间片轮转（时间片大小为2）和优先级调度算法计算其平均周转时间。FIFO:(10+16+18+22+30)/5=19.2时间片轮换：(6+16+22+28+30)/5=20.4优先级调度：(6+14+24+26+30)/5=201、若系统中有5台绘图仪，有多个进程均需使用2台，规定每个进程一次只允许申请1台，则至多允许（ D ）个进程参与竞争而不会发生死锁。 A、5 B、2 C、3 D、42、产生死锁的基本原因是（ A ） A、资源分配不当 B、资源不足 C、作业调度不当 D、进程调度不当3、系统处于不安全状态时（ D ） A、不会发生死锁 B、一定发生死锁 C、一定发生进程互斥 D、可能会发生死锁4、不能破坏（ A ）达到防止死锁 A、互斥使用资源 B、占有并等待 C、不可抢夺资源 D、循环等待资源5、某计算机系统中有8台打印机，有K个进程竞争使用，每个进程最多需要3台打印机。该系统可能会发生死锁的K的最小值是 （ C ） A2 B.3 C.4 D.5 1、有4个进程的集合=P0，P1，P2，P3，系统有三类资源A、B、C。假设在某时刻有如下状态：进程 Allocation Max Available ABC ABC ABC P0 011 022 111 P1 100 321 P2 221 641 P3 223 344 试问：（1）该状态是否安全？若安全请给出一个安全序列。（2）若进程P1提出请求Request（1,0,0）后，系统能否将资源分配给它？(1) 安全序列为：p0 p3 p1 p22、R1、R2和R3三类资源，分别有2、2和1个。有4个进程P1、P2、P3、P4，占有资源情况如下：进程 Allocation Max Available R1R2R3 R1R2R3 R1R2R3 P1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 P2 1 0 0 1 0 0 P3 1 0 0 1 1 0 P4 0 1 0 0 1 1 试问：（1）画出资源分配图。（2）检测是否死锁。第四章1、在存储管理中，采用交换技术的目的是（ A ） A、减少程序占用的主存空间 B、物理上扩充主存容量 C、提高CPU效率 D、代码在主存中共享2、静态重定位的时机是（C ）。 A、程序编译时 B、程序链接时 C、程序装入时 D、程序运行时3、在分区存储管理中，（ A ）最有可能使得高地址空间成为最大的空闲区。 A、首次适应法 B、最佳适应法 C、最坏适应法 D、循环首次适应法4、在请求分页系统中，页表中的改变位是供（ C ）参考的。 A、页面置换 B、内存分配 C、页面换出 D、页面换入5、分区管理和分页管理的主要区别是（ D ）。 A、分区中的块比分页中的页要小。 B、分页有地址映射而分区没有。 C、分页有存储保护而分区没有。 D、分区要求一道程序存放在连续的空间而分页没有这种要求。6、虚拟的可行性基础是（ C ）。 A、程序执行的离散性 B、程序执行的顺序性 C、程序执行的局部性 D、程序执行的并发性7、实现虚拟最主要的技术是（ C ）。 A、整体覆盖 B、整体对换 C、局部对换 D、多道程序设计8、在虚拟页式存储管理方式中，（ A ）完成将页面的调入内存的工作。 A、页中断处理 B、页面淘汰过程 C、工作集模型应用 D、紧缩技术应用9、可变分区方式管理内存时，采取何种方式装入作业（ B ） A、静态重定位 B、动态重定位 C、顺序定位 D、分区定位10、在一个操作系统中，对内存采用页式存储管理方法，所划分的页面大小（ B ） A、要依据内存大小而定 B、必须相同 C、要依据CPU的地址结构 D、要依据内存和外存而定11、在下列关于虚拟实际容量的说法正确的是（ D ）。 A、等于外存(磁盘)的容量 B、等于内外存容量之和 C、等于CPU逻辑地址给出的空间大小 D、B、C中取小者12、采用（ B ）不会产生内碎片。 A、分页式存储管理 B、分段式存储管理 C、固定分区式存储管理 D、段页式存储管理13、在段页式存储管理中，每个段所拥有的程序和数据在内存中可以是（ C ）的。 A、必须相邻 B、必须不相邻 C、相邻或不相邻均可 D、段内连续，段间不连续14、在动态分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲表。造成空闲区数减1的情况是（ D ） A、无上邻空闲区，也无下邻空闲区 B、有上邻空闲区，但无下邻空闲区 C、有下邻空闲区，但无上邻空闲区 D、有上邻空闲区，也有下邻空闲区15、在页式存储器管理中，页表如下图。若页面大小为4K，则地址转换机构将逻辑地址12293转换成的物理地址为（ B ）A、20485 B、32773 C、24581 D、1229316、请求页式存储管理系统可能出现（ A ）问题。 A、抖动 B、不能共享 C、外零头 D、动态链接17、在请求分页存储管理中，若采用FIFO置换算法，则当前程序分配到的物理块增加时，缺页的次数（ D ） A、增加 B、减少 C、无影响 D、可能增加也可能减少18、请求页式存储管理系统中，页面大小可能与产生的缺页中断次数（ B ）。 A、成正比 B、成反比 C、无关 D、成固定比例19、一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则段长最大（ C ） A、2的8次方字节 B、2的16次方字节 C、2的24次方字节 D、2的32次方字节 20、某计算机采用二级页表的分页存储管理方式，按字节编制，页大小为2字节，页表项大小为2字节，逻辑地址结构为页目编号页号页内偏移量逻辑地址空间大小为2页，则表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含表项的个数至少是（B ） A、64 B、128 C、256 D、5121、某分页系统的逻辑地址为16位，其中高6位为页号，低10位为页内地址。则这样的地址结构:(1)一页 210 字节；(2)逻辑地址可以 26 页；(3)一个作业最大的使用空间是 216-1 字节。1、在采用分页存储管理系统中，地址结构为18位，其中11至17位表示页号，0到10位表示页内位移。若有一作业的各页依次放入2，3，7号物理块中，问：(1)主存容量最大可以为多少K?分为多少块？每块多大？(2)逻辑地址1500应在几号页内？对应物理地址是多少？(1)主存容量由地址长度决定，初始条件是长度为18位，因此容量是218，即256K；页的大小和块的大小一致，每块大小是211，即2K，总共分为256/2=128块。()逻辑地址1500转换成二进制数是10111011100，其中页内位移是10111011100，页号是0，对应的块号是2，合成的物理地址是1010111011100. 或者：int(1500/2048)=0,1500 mod 2048=1500 物理地址：2*2048+1500=55962、一个460字节的程序有以下内存访问序列： 10，11，104，170，73，309，185，245，246，434，458，364。页面大小为100字节。(1)写出页面的访问序列(2)假设内存中仅有200个字节可供程序使用且采用FIFO算法，共发生多少次中断？(3)如果采用LRU，则又发生多少次中断(1)0，0，1，1，0，3，1，2，2，4，4，3(2)6次(3)7次3、设某进程访问内存的页面按照以下序列： 1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6。当进程分得的页面数为4的时候，计算下列置换算法的缺页数。 (1)LRU(2)FIFO(3)OPT(1)10(2)14(3)84、请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。假设 TLB初始为空； 地址转换时先访问TLB,若TLB未命中，再访问页表（忽略访问页表之后的TLB更新时间）；有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设有虚地址访问序列 2362H、1565H、25A5H，请问： （1） 依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。 （2） 基于上述访问序列，虚地址1565H的物理地址是多少？请说明理由。 页号页框号有效位0101H11-02254H1（1）根据页式管理的工作原理，应先考虑页面大小，以便将页号和页内位移分解出来。页面大小为4KB，即212，则得到页内位移占虚地址的低12位，页号占剩余高位。（十六进制的一位数字转换成4位二进制，因此，十六进制的低三位正好为页内位移，最高位为页号。4KB,页内占12位，即16机制的3位则2362H的最高位就是页号）： 2362H(9058)：P=2，访问快表10ns，因初始为空，访问页表100ns得到页框号，合成物理地址后访问主存100ns，共计10ns+100ns+100ns=210ns。 1565H：P=1，访问快表10ns，落空，访问页表100ns落空，进行缺页中断处理108ns，合成物理地址后访问主存100ns，共计10ns+100ns+108ns+100ns=318ns。 25A5H：P=2，访问快表，因第一次访问已将该页号放入快表，因此花费10ns便可合成物理地址，访问主存100ns，共计10ns+100ns=110ns。 （2）当访问虚地址1565H时，产生缺页中断，合法驻留集为2，必须从页表中淘汰一个页面，根据题目的置换算法，应淘汰0号页面，因此1565H的对应页框号为101H。由此可得1565H的物理地址为101565H。 5、设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB.按字节编址。若某进程最多需要6页（Page）数据存储空间，页的大小为1KB.操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框（Page Fame）.页号页框号装入时刻访问位071301142301222001391601当该进程执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH的数据，请问答下列问题：（1）该逻辑地址对应的页号是多少？（2）若采用先进先出（FIFO）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出计算过程。（3）若采用时钟（CLOCK）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出计算过程。（设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号页框，示意图如下。）解答：17CAH=(0001 0111 1100 1010)2或6090（1）页大小为1K，所以页内偏移地址为10位，于是前6位是页号，所以第一问的解为：5（2）FIFO，则被置换的页面所在页框为7，所以对应的物理地址为（0001 1111 1100 1010）2-1FCAH或者8138（3）CLOCK,则被置换的页面所在页框为2，所以对应的物理地址为（0000 1011 1100 1010）2-0BCAH或者3018第五章1、假设磁头当前位于第105道，正在向磁道序号增加的方向移动。现有一个磁道访问请求