操作系统练习题

1、r 刿断题（在你认为正确的題后括号内划“广反之划“X”） L设备独立性就是指系统具有使用不同设备的能力（ X ） 2.多道程序的引入主要是为了提离CPU的利用來。（） 8. Windows NT是一个多用户、多任务操作系统.（X ） 4. 进程是段独立的程序。（x ） 6. P. V操作中信号莹的值，永远代表着某类可用资源的ft*.（ X ） 6. 在引入线程的操作中，线程是资瀕分配和调度的基本单位（ X ） 7. 操作系统对进程的管理和控制主裂是通过PCB来实现的。（） 毎次分配时，把急能滿足要求.又是最小的空闲区分配给进程的算法 80.段农表目的主要内容包括 81 假设某程序的贝血访问序列

2、为1、2、3、4、5、2、3、1. 2、3、4、5、1. 2、3、4且开始执行是主存中没有页面.则在 分配给该程序的物理块数是3且采用FIFO方式时缺页次数是;在分配给程序的物理块数是4且采用FIFO方式 时，缺页次数是在分配給该程序的物理块数是3且采用LKU方式时，缺页次数是在分配给该程序 的物理块数是4且采用LRU方式时，缺页次敷是 32. 把地址转换为地址的工作称为地址映射. 33. 在段贝式存储管理系统中，每道程序都有一个表和一组表 84. 若选用的算法不合适.可能会出现抖动現象。 85. 在虚拟段式存储管理中，若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长，则发生 36. 通过碘件和软件的

3、功能扩充.把独占设备改造成若干用户可共享的设备，这种设备称为 37. 通道按信息交换的方式可分为、和三种方式。 88.设备管理中采用的数据结构有、等四种 $9完成一个磁盘服务请求的总时间由、和组成 40. SCAN算法在实现时通常改进为磁头在当前方向上无请求时便反向，此时该算法称 为算法. 41. 为实现设备分配，应为每个设备设賈一张,在系统中配置一张1为实现设备独立性，系统中应设置一 张 42. 虚拟设备是通过技术把设备变成臆为若干用户的设备. 43. 实现SPOOLint系统时，必须在磯盘上开辟出称为和的专门区域以存放作业信息和作业执行结果 44. 组织目录时可采取的敷据结构有. . 、和

4、 利用Ha訪法査找文件时.如果目录中相应得目录项足空，则表示1如果目录项中的文件名与指定的文件名相匹 配，划表示:如果目录项中的文件名与指定的文件名不匹配，则表承 46. 分配磁盘空何的三种主要方法是、和 47. 在文件系统中是利用来管理文件的.为了允许不同用户的文件使用相同的文件名，通常文件系统中采 用:在目录文件中的每个目录项通常就是 4 r9 s： INTEGBRr Cobtcin Process A Btin Repeat Set I, j to value betveen 0 and 2： P（wnt）； V（ai）： V（aj）： Until false; Bnd： Process

5、 B Btin Repeat P（ar）; P（aW）; Snokinr; V(acent); Until falM； End; Cxnd; End. 7. 在测量控制系统中.敷据采集任务把所釆集到的数据送入一个单级冲区：计算任务从单缓冲区中取出数据进行计算。试 写出利用信号童机制实现为者共享单缓冲区的同步算法. 在本题中采集任务与计算任务共用一个单缓冲区.当采集 任务采集到一个数据后，只有当缓冲区为空时才能将数据送入缓冲 区中存放.否则应等待级冲区腫空:当缓冲区中有数据时.计算任务才能从级冲区中取出数据进行计算.否则也应尊待 本题实际上是一个生产耆一消费者问題.将生产者一消费者问题抽象出来，

6、以另外 一种形式描述是一种常见的试題形 式.只要对生产者一消费者问題有了深入的理 解.就不难解决此类试題. 解;在本題中.应设覽两个信号Sf,Se,倍号*Sf示缓冲区中是否有可供打印的计算结果.其初值为0;倍号US用于 表示缓冲区有无空位置存放新的信总，其初值为1. 本题的同步描述如下： int Se=l; int Sf=O; in（） cobegin “t0; compu0: coend “t0 while （采集工作未完成） 采集一个数据： P（S）； 将数据送入緩冲区中： v（Sf）; OdOPU t（） hile（计算工作未完成） P（Sf）: 从缓冲区中取出数据； v（Se）; 进行

7、数据计算： ） 图27给出了四个进程合作充成某一任务的前約图.试说明这四个进程何的同步关 系，并用P、V操作描述它 P35 S3 圈22曲个件作逬程眸豹5/拿表示进程S2是否可以开始执行拿/ int b3=0;/*表示进程S3是否可以开始执行* / int b4=0;/車表示进程S4是否可以开始执行幕/ main() cobetin coend SI () P(b2); V (b4); S3 () v(b4); P (b4): P(b4);因在S2及S3完成时均对b4做了 v操作.因此这里要用两个p蝶作*/ : 8桌上有一空盘，允许存放一只水果.爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子.儿子专等吃

8、盘中的桔子，女儿专尊吃盘 中的卑果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃若用.请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步. 分析及相关知识】在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子且盘中一次只能放个水果.当盘子为空时.爸爸可将个 水果放入果盘中若放入果盘中的是桔子，则允许儿子吃，女丿述須等待:若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须 等待.本題实际上是生产者一消费者问题的一种变形.这里，生产者放入级冲区的产品有两类.消费者也有两类，毎类消费 者只游费其中固定的一类产品 解r在本题中，应设賈三个侑号童S. So、Sa,信号童S表示盘子是否为空.其初值 为1；信号It So表示盘中是否有

9、桔子.其初值为0;倍号*Sa示盘中是否有苹果，其初 值为0.同步描述如下： int S=l： int Sa=0： int So=0： () cobegin father (); sonO; (Uuchty 0 : cotnd father 0 vhile (1) ( P(S); 将水果放入盘中； if (放入的足桔子)v(So)： 1st v (Sa): ) son() ( whilt(l) P(So); 从盘中取出桔子； v； 吃枯子； daushtr () vhiU(l) P(S)； 从盘中取出苹果; v(S)： 吃苹果； 9.有三个进程PA. PB和PC合作解决文件打印问题：PA将文件记

10、录从磁盘读入主存的缓冲区1,每执行一次读一个记录： PB将缓冲区1的内客复制到缓冲区2,每执行次复(W个记熟PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个 记录.缓冲区的大小等于一个记录大小。请用P、V操作来保证文件的正确打印 1) P、V操作是两条原语，定义如下： P操作；P操作记为P(s).其中S为倍号量.它执行时主要完成下述动作： s=s-i 若S冶S则进程继续运行。 若s0,则进程继续运行. 若S=0,则从信号量的等待队列中移出队首进程.使其变为就绪状态. fulll full2:craaphore:=1,1,0,0; berin parbecin processl: begin r

11、epeat 从破盘读一个记录； P(wptyl); 将记录存入缓冲区1; V(fulll); until false: nd process 2: betin P(fulll); 从緩冲区1取出纪录： V(nptyl): P(epty2)； 将记录存入缓冲区2; V(full2)： until false; end process 3: begin repeat Pfull2); 从缓冲区2取出纪录； V(npty2): 打印记录： until false; end paxend 10-有一个仓库，可以存放A和B两种产品，但要求： (1) 每次只能存入一中产品(A或B). (2) 产品产品数童

12、M 其中，N和K是正整数试用P、V操作描述产品A与产品b的入廊过程。 11. 在银行家算法中，若出现如表47所示的资源分配情况, 表4-7资瀕分配表 进程 Allocation Available A B C D A B C D A B C D 试问：（1）给状态是否安全? （2）如果进程P：提出的请求Request （1. 2. 2. 2）后.系统能否将资源分配给它？ 12. 有相同类型的5个资瀕被4个程序所共享，且每个进程最多带荽2个这样的资瀕就可以运行完毕.试问该程序是否会由 于对这种资源的竞争而产生死镇。 13. 已知某系统中的所有资源是相同的，系统中的逬程严格按照一次一个的方式申请或

13、释放资源.在此系统中，没有进程所 滞要的资源数最超过系统的资源总拥有数试对衣4-8所列出的各种情况说明是否会发生死锁. 表8 资源表 情况序号 系统中进程数 资源总量 a 1 2 b 2 1 c 2 2 d 2 3 14.考虑下列资源分配策略：对资源的申请和释放可以在任何时像进行如果一个进程提出资源请求时得不到滞足.若此时 无由于等待资源而被阻塞的进程，則自己就被阻塞：若此时已有等待资源而被阻塞的进程，则检査所有由于等待资源而 被阻那的进程.如果听它们有申请进程所带要的资漏 贝！J将这些资源取出分配给申请进程. 例如，考虔一个有3类资源的系统系统所有可用资源为（4, 2. 2）,进程A申请（2

14、, 2. 1X可满足】进程B申请（b 0, 1）,可満足：若A再申请（0, 0, 1）,则被阻塞.此时，若C请求（2, 0, 0）,它可以分到剰余资源（1, 0, 0）,并 从A已分到的资源中获得一个资源，于是进程A的分配向量变成（1, 2. 1）,而15求向楚麦成1. 0, 1。 （1）这种分配策略会导致死儀叫？如果会，请举一个例子:如果不会，请说明产生死锁的哪一个必要的条件不成立？ （2）这种分配方式会导致某些进程的无限等待吗？为什么？ 16. 一个操作系统由20个逬程.竞争使用65个同类资源，申请方式足逐个进行的，但某进程获得它所需要的全部资源，则 立即归还所有资瀕.每个进程最多使用3个

15、资源.仅考虎这类W,该系统有无可能产生死镀，为什么？ 16. 一台计算机有8台磁带机。它们由N个进程竞争使用.每个进程可能酷要3台磁带机。请问N为多少时.系统没有死锁 危险，并说明原因. 17设系统中有3种类型的资源（A. B, C）和5个进程P“ b P“ P“ Ph A资源的效量为17, B资源的效量为5. C资源 的数址为20.在T。时刻系统状态如表4-9所示.系统采用银行家算法实施死锁避免策略. 表4-9资瀕分配表 进程 最大资源需求最 已分配资源数fit ABC ABC （DT时刻是否安全状态？若足.请给出安全序列。 （2）在T时刻若进程P：请求资液（0, 3, 4）是否能实施资源分

16、配？为什么？ （3）在 6.假定分别有 1、2、3、4、5、 6、7个页块，应用下面的页面着换算法，各会出现多少次峡页中斷？ 已分配资瀕矩阵 最多资瀕矩阵 P0 0 0 12 0 0 12 Pl 10 0 0 17 5 0 P2 13 5 4 2 3 5 6 P3 0 6 3 2 0 6 5 2 P4 0 0 14 0 6 5 6 K某一系统进程的资源分配“瞬何状态”为 可用资激向It 152 0 (1) LRU (2) FIFO (3) Optimal 使用银行家算法回答：系统是否安全？如果进程P1要求（0, 4, 2, 0）,系统能杏立U卩满足进程的要求? 2、若干个等待访问磁盘者依次嬰访

17、问的柱面为20, 44, 40, 4, 80, 12, 76,假设每移动一个柱面需要3毫秒时间，移动臂当 前位于40号柱面，请按下列算法分别计算为克成上述各次访问总共花费的寻找时间 （1）先来先服务算法 2）最短寻找时间优先算法 Scan LOOK 答：（1） （40-20）* （44-20）（44-40）* （40-4） *（80-4） *（80-12）*（76-12） 3=876 2） （44-40）+（44-20）*（20-12）*（12-4）*（76-4）+（80-76）*3=3G0 3、设某作业占有7个頁面，如果在主存中只允许装入4个工作页面（叩工作集为4）,作业运行时，实际访问炎面

18、的期序是1, 2, 3.6. 4,73. 2、1, 4, 7.5. 6,5. 2.1。试用FIFO与LRU页面调度算法，列出各自的页面淘汰顺序和缺 页中斯次数 FIFO的缺页次数为：10次 1 1 1 1 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 2 2 2 2 7 7 7 7 7 7 7 6 6 6 6 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 1 1 1 1 1 1 1 1 LKU的缺页次敷为14次 1 1 1 1 4 4 4 4 1 1 1 1 6 6 6 2 2 2 2 7 7 7 7 4 4 4 4 4 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3

19、7 7 7 7 7 1 6 6 6 6 2 2 2 2 5 5 5 5 5 4. 下表给出作业K 2. 3的到达时间和运行时间。采用短作业优先调度算法和先来先服务调度算法.试问平均周转时间各为多 少？ 作业号 到达时间 运行时间 1 0.0 8.0 2 0.4 4.0 3 1.0 1.0 先来先服务: 作业号 到达时间 运行时间 开始时何 完成时间 周转时间 1 0.0 8.0 0.0 13 8.0 2 0.4 4.0 0.4 5.4 11.6 3 1.0 1.0 1.0 2.0 12.0 平均周转时的 T= （8*11.6*12）/3=10. 53 短作业优先调度: 作业号 到达时间 运行时

20、间 开始时间 完成时间 周转时间 1 0.0 P（B2） P（D2） READ P（D1） PRINT V（D1） MOVE V（B2） V（D2） V（B1） 2、设某计算机系统有一台输入机、一台打印机。现有两道程序同时投入运行.且程序A先开始运行.程序B后运行。程 序A的运行轨迹为计算50ms,打印信息100ms,再计算50s,打印信息lOOas,结束。程序B的运行的轨迹为计 算55$,输入ftffiSOas,再计算100ms.结束.试说明： !）两逍程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会空闲等待？ （2） 程序A、B运行时有无等待现象？若有，在什么时候会发生等待

21、现象？ CPU存在空闲等待。时间段为程序A开始运行后1058到ISOmsZ间。此期间，程序A正在打印倍息，而程序b正在输入 数据。程序A启动运行后无等待现象，而程序B启动运行后存在等待现象。程序B的等待时间段为A开始运行后180ms到200ms 之间. 3、如磁盘的每个破道分成9个块.现有一文件共有A、B、19个记录，每个记录的大小与块的大小相等.设鐵盘转速为27a/ 转，每读出一块后需要2ws的处理时间.若忽略其他辅助时间，试问：如果顺序存放这些记录并颇序读取，处理该文件要多 少时间？如果要顺序读公元前该文件，记录如何存放处理时何最短？ （1）8*（27+3） （3*2）=245ms （2）

22、记录顺序：AFBGCHDIE 6*8+5=53比 4、有一矩阵：VAR A:ARRAY1. 100,1. 10 OF intictr;按先行后列次序存储在一虚存系统中，采用LRU淘汰算法，一 个进程有3页内存空何，毎页可以存放200个,其中第1页存放程序.且假定程序已在内存。 程序A： FOR I:=l T0 100 DO FOR J:=l TO 100 DO AI,J:=O： FOR J:=l TO 100 DO FOR I:=l TO 100 00 AI j=0; 分别就程序A和程序B的执行过程计算缺页次数. 答：对于程序A由于程序A访问矩阵是按行进行，即按照存储MS序进行，因此每次缺页中

23、断调进一贝后，位于该頁内的效组元 素全部设豐为6然后调入下一页.所以缺页次敷为50次 对于程序S由于程序b对矩阵的访问是按列进行，而矩阵毎行有100个数据，毎页可以存储200个数据，因此毎页中有2 个敷据属于同一列，每次缺災中斷调进 顶时，只有其中的2个数据被賦0值，即程序对矩阵每两次访问会遇到一次缺页，所 以缺页次数为5000次. 5、设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是： 可机的活动启动车辆；售票员的活动：关车门； 正常行车；官票； 到站停车；开车门； 在汽车不断地到站、停车.行驶过程中.这两个活动有什么同步关系？用倍号逮和P、V操作实现它们的同步。 Int 61=0,2=0; Driv

24、er: PSD： 启动车辆 正常行车 到站停车 v（s2） bussanO 关车门 v（sl） 售票 P（s2） 开车门 上下乘客 1、假定在某移动皆出盘上，刚厠处理了访问75号柱面的请求，目前正在80号柱面读佶息.并且有下述请求序列尊待访问磁 盘，36、40、23. 97. 120s 22. 110. 60、49。试用：电梯调度算法（2）最短寻找时间优先算法 分别列出实际处理 上述请求的次序. 1. （1）电梯调度算法的处理次序为： 5 8 1 4 3 6 2 7 （得 4 分） 若写出5 8 （得1分） 若场出5 8 1 4 3 （得2分） （2）最短寻找时间优先算法的处理次序为： 586

25、27143 （得 4 分） 若写出5 8 （得1分） 若写出5 8 6 2 7 （得2分） 亦即，前2个对（得I分） 前5个对（得2分） 2、有三个进程P2和P3并发工作.进程P11用资源S3和S1;进程P2需用资源S1和S2；进程P3需用资源S2和S3.回 答 若对资源分配不加限削，会发生什么情况?为什么？ 为保证进程正确工作，应采用怎样的资澹分配策略?为什么？ 2.（1）可能会发生死锁（2分 例如，进程Pl. P2和P3分别获得资源S3. SX和S2后再继续申请资源时都要等待（2分），这是循环等待. （或进程在等待新淤时均不释放已占资漁） （2）可有几种答案： A.釆用静态分配（2分） 由

26、于执行前已获得所需的全部资源，故不会出现占有资源又尊待别的资源的现皱（或不会出现循环尊待资源现象）（2分） 或B.采用按序分配（2分） 如F： 1 10 10 10 1 2 1 11 10 10 5 5 16 12 2.4 3 2 18 16 8 4 1 19 16 16 操作解 1.用 PV 决读者 写者问 题的正 确程序 begin S, Sr: Semaphore: rc: intecer: S:=l; Sr:=l; rc:=0; cobegin PROCESS Reader i ( i=l, 2) bin P(Sr) rc:=rc*l： if rc=l then P(S): V(Sr)

27、: read file; P(Sr); rc:=rcl if rc=0 thtnV(S); V(Sr); end ; PROCESS Writer j (j=l, 2) begin P(S); trite file; VG) end; coend ; end： 请回答：(1)信号量Sr的作用；(2)程序中什么语句用于读珂互斥.写珂互斥；(3)若规定仅允许5个进程同时读怎样修改 程序？ 1、引入进程播念的关犍在于 A、独享资源 B、共享资源C、顺序执行D.便于执行 2、操作系统核心部分的主要特点是 Ax 一个程序模块Bs常註内存C、有头有用的程序D、审行执行 3、系统调用是 入一条机器捋令队提供

28、編程人员的接口C、中斷子程序 D.用户子程序 久操作系统中用得最多的数据结构是。 A、堆栈 B.队列 C、表格 D、树 5、可玻定位内存的分区分配目的为 A、解决碎片问题队便于多作业共享内存C、回牧空白区方便D、便于用户干预 6、逻辑比址.戏定 A：用户地址 X相对地it C、物理地址D、绝对地址 7、原语是 A： 条机器指令I、若干条机器指令组成C、一条待定指令D、中途能打断的指令 8、索引式文件组织的一个主要优点是 As不需要链接捋针队能实现物理块的动感分配 C、回收实现比较简单D、用户存取方便 9、几年丽一位芬兰大学Inttrnet上公开发布了以下一种免费操作系统 Ax lindow N

29、TB、Linux C. UNIX D、0S2 10、文件目录的主契作用是 As按名存取Bs提离速皮C.节省空间 D.提高外存利用率 1K在计算机系统中.操作系统是 A. 一般应用软件】5核心系统软件：C.用户应用软件D.系统支挥软件. 12、 13、 14、 15、 16、 17. 18、 19. 20、 UNIX操作系统是著名的 A.多道批处理系统，B.分时系统C.实时系统ID.分布式系统. 在现代操作系统中采用缓冲技术的主要目的是 A.改善用户编程环境：B.提奇CPU的处理速度： C.提离CPU和设备之间的并行程度；D.实现与设备无关性. 进程和程序的一个本质区别是 A.加者为动态的.后者

30、为静态的,B.前者存储在内存.后者存储在外存； C.前者在一个文件中，后者在多个文件中；D.前者分时使用CPU,后者独占CPU. 某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据.此时该进程的状态将 A从就绪变为运行；B.从运行变为就绪； C.从运行变为阻塞；D.从阻塞变为就绪 进程控制块足描述迸程状态和特性的数据结构，一个进程 A可以有多个进程控制块；B.可以和其他进程共用个进程控制块； C.可以没有进程控制块：0.只能有惟一的进程控側块. 在般操作系统中必不可少的调度是 A高级调度：B.中级调度：C.作业调度：D.进程调度. 把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作 A编译；B.连接；C.运行；

31、D匪定位 在UNIX系统中，目录结构采用 A.单级目录结构；b二级目录结构； C.单纯树形目录结构：D. 幘接列形目录結构. 避免死锁的一个著名的算法是 A先入先出法：B.忸行家算法； C优先级算法； D.资源按序分配法. 二、判斷題 (X ) K进程的互斥和同步总是因相互劇约而同时引超 (X ) 2、操作系统“主成”杲可以按用户耍求任童装配成各种应用核心 X ) 3.多用户操作系统离开了多终瑞便件支持无法使用 (X ) 4.作业同步就足逬程同步的条件控制 (X ) 5、实时操作系统的响应系敷最大.设备利用來最高。 ()6、UNIX操作系统的最大特点是多用户，多任务和倒鞫型文件结构. 7)7.

32、 一般的分时操作系统无法作实时控制用. ()8、死锁是指两个或多个进程郁处于互等状态而无法继续工作. (X ) 9.具有多道功能的操作系统一定足多用户操作系统。 (X ) 10. PC机个逻辑驱动器号能管理两个以上物理硬盘 (X ) 11.操作系统是系统软件中的一种，在进行系统安装时可以先安装其它软件，然后再装操作系统. X ) 12.程序在运行时要很多系统资源，如内存.文件、设备等.因此操作系统以程序为单位分配系统资源。 线程的定义是龙程中执行运算的最小单位，或者：执行处理机调度的基本单趾 ( V ) 13. SPOOLint系统实现设备管 理的虔拟技术.即：将独占设备改造为共/设备它由专门

33、员责0的常註内存的进程以及輸入、输出井组成. (X ) 14.在采用側型目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相 (7 ) 15s虚拟存储器是利用操作系统产生的一个假想的特大存储器.足逻辑上扩充了内存容童，而物理内存的容量并未堆 加 三. 填充題 1. 操作系统的主要功能是存储器管理_处理机管理_ ,设备管理 文件管理一用户接口管理 2. 进程的慕本状态有一运行态，就绪花，阻塞态 。 3. 在存储器管理中，页面是信息的物理单位,分段是信息的一逻辑一单位页面大小由系统(或礎件确定,分段大 小由一用户程序确定。 4. 在UXIX系统中.文件的类塑主要包括普通文件_ ,目录文件特别文件 5.

34、在_般操作系统中，设备管理的主要功能包括监视设备状卷进行设备分配_，完成I/O操伟缓冲管理与地址 转换一 常用的设备分配技术有独占分配一，共享分配，虫拟分配 6. 生死锁的必要条件是 互斥条件,不可抢占条件,占有且申请条件,循环等待条件. 7. 在现代操作系统中.资源的分配单位是而处理机的调度单位是一贱程一个进程可以有_菱仝一找程. 8. 按资源分配特点，设备类型可分为以下三类：独占设备一共享设备_，虫拟设备 9. 常用的进程调度算法有FCFS . KR .优先数法 10. 作业I/O方式有如下三种：脱机綸入输出、联机输入输出.假脱机输入输出。 1K设备I/O方式有如下三种：询问方式.中斷方式 、通道方式. 12、在文件使用中涉及的系统调用主要有以下六种：文件创建