计算机操作系统复习题1

1、计算机操作系统复习题一、填空题1 .用户程序使用（系统调用）请求操作系统服务。2 .进程有三种基本状态，分别是（就绪状态）、（执行状态）和（阻塞状态态）。3 .操作系统是计算机系统中的一个（系统软件），它管理和控制计算机系统中的（软硬件资源）。4 .在操作系统中，原语的执行是（实现进程的通信和控制）。5 .根据信息交换方式，可把通道分为：（字节多路通道）、（数组选择通道）和（数组多路通道）。6 .操作系统的特征是（并发）、（共享）、（虚拟）、（异步）。7 .并发进程中涉及到（访问临界资源）的程序段称为临界区，两个进程同时进入相关的临界区会造成（不可再现性）的错误。8 .按文件的逻辑组织方式，可

2、将文件分为（流式文件）和（记录是文件）。9 .在页式存储管理中可通过（快表）来提高页表信息存取的速度。10 .进程都有一个生命周期，这个周期从（创建PCB开始，到（终止PCB结束。11 .利用（SPOOLing技术可将低速的独占设备“变为”可共享的设备。12 .在内存管理诸模式中，内存利用率最高的是（页式存储管理）模式，保护和共亭实现得最好的为（段式存储管理）模式。13 .分页式存贮管理中，页表是用来指出进程的逻辑页号与（物理块号）的对应关系。14 .每个索引文件都至少有一张索引表，其中的每一个表项应包括能标识该记录的（关键字）和该记录的（指针）。15 .分时系统必须为用户提供（终端）以实现人

3、机交互控制方式。16.SPOOLing系统中，作业执行时，从磁盘上的（输入）井中读取信息，并把作业的执行结果暂时存放在磁盘上的（输出）井中。17 .（进程图）是描述进程家族关系的有向树。18 .同步机制应遵循的准则是（空闲让进）、（忙则等待）、（有限等待）、（让权等待）。19 .多处理机系统的类型分为两类，分别是紧密耦合和（松散耦合）。20 .通道可分为三种类型，它们是（字节多路通道）、（数组选择通道）和（数组多路通道）。21 .（缓冲区）主要是为了缓和两种设备速度不匹配的问题而引入的。22 .一个管程定义了一个（数据结构）和能为（并发进程）所执行的一组操作23 .在OS的发展过程中，（分时系

4、统）和（实时系统）的出现，标志着操作系统的正式形成24 .在将一个装入模块装入内存时，可以有绝对装入方式、（可重定位装入方式）、（动态运行时装入方式）。25 .目前，实现虚拟存储的方法有（请求分页是存储管理方式）和（请求分段式存储管理方式）。26 .进程的特征是（结构特征）、（动态性）、（并发性）、（独立性）及异步性。27 .进行紧凑算法的前提是作业必须采用（动态重定位）方式装入。28 .把作业装入中随即进行地址变换的方式称为（可重定位装入方式），而在作业执行期间，当访问指令或数据时才进行地址变换的方式称为（动态运行时装入方式）。29 .在多道程序设计系统中，一个用户的作业需要经过（作业调度）

5、和（进程调度）才能使之执行。30 .最常见的缓冲区机制有单缓冲机制、（双缓冲机制）和（公用缓冲池机制）。31 .进程是（程序的一次）的运行过程，是系统进行（资源分配和调度）的一个独立单位。32 .设备处理程序通常又称为（设备驱动程序）。33 .文件按其物理结构可分为顺序文件、（索引式文件）、（索引顺序文件）。34 .用于描述和控制文件的数据结构称为（文件控制块）。35 .操作系统接口分为三类：（命令接口）、（程序接口）和图形用户接口。36 .文件的逻辑结构可分为（记录是文件）和（流式文件）。37 .SPOOLing技术必须建立在具有（多道程序功能）的操作系统上，而且还应有（高速随即外存）的支持

6、38.SPOOLing系统中，作业执行时，从磁盘上的（输入）井中读取信息，并把作业的执行结果暂时存放在磁盘上的（输出）井中。39 .在将一个装入模块装入内存时，可以有绝对装入方式、（可重定位装入方式）、（动态运行时装入方式）。40 .目前，实现虚拟存储的方法有（页式虚拟存储系统）和（段是虚拟存储系统）。二、简答题、1、引入缓冲的主要原应是什么？答：引入缓冲，主要有以下三点原因：(D缓和cpgi/o设备减速的不匹配的矛盾；(2)减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应的时间限制；(3)提高CPUWI/O设备之间的并行性。2、什么是死锁？处理死锁的基本方法有哪些？答：处理死锁的基本方法有:1,

7、预防死锁；2,避免死锁；3,检测死锁；4,解除死锁。3、简述死锁产生的原因和必要条件？答：产生死锁的原因有两点:1,竞争资源；2,进程间推进顺序非法。死锁产生的必要条件有四个：1,互斥条件；2,请求和保持条件；3,不剥夺条件4,环路等待条件。4、为什么要引入动态重定位？如何实现？答：如果在系统中只有若干个小的分区，即使它们容量的总和大于要装入的程序，但由于这些分区不相邻接，也无法把该程序装入，这时，就需要一个方法，将内存中的所有作业进行移动，这样，可把原来分散的多个小区拼接成一个大区，这时就可以把作业装入该区，这就引入了动态重定位的概念；地址变换过程是在程序执行期间，随着对每条指令或数据的访问

8、自动进行的，当系统对内存进行了“紧凑”而使若干程序从内存的某处移至另一处时，不许对程序做任何修改，只要用改程序在内存中的新起始地址，去置换原来的起始地址即可。5、磁盘调度算法有哪些？答：磁盘调度算法有：1,先来先服务算法；2,最短寻道时间优先算法；3,扫描算法；4,循环扫描算法；5,NStepSCA丽FSCA烟度算法。6、为实现分页式虚拟存储，页表中至少含有哪些内容？答：在请求分页系统中的每个页表都需含有以下内容：页号，物理块号，状态位P,访问字段A,修改位M外存地址。7、在连接文件中常用的有那些连接方式？答：有以下三种连接方式：1,静态连接方式；2,装入时动态连接方式；3,运行时动态连接方8

9、、进程控制块中有哪些主要的信息?答：在进程块中，主要含有以下四方面的信息：1,进程标示符；2,处理机状态；3,进程调度信息；4,进程控制信息。9、简述目前常用的目录结构形式？答：目前常用的目录形式有以下三种：1单机目录结构，这是最简单的目录结构，在整个文件系统中只建立一张目录表，每一个文件占一个目录项。2,两级目录结构，为每一个用户建立一个单独的用户文件目录，止匕外，在系统中再建立一个主文件目录，在主文件目录中，每一个用户目录文件都占一个目录项；3,多级目录结构，多级目录结构又称树形目录结构，主目录配成为根目录，其他的目录均作为树的节点。10、是说明系统调用的处理步骤？答：系统调用的处理有以下

10、几个步骤：1,将处理机状态由用户态转为系统态，保护被中断进程的CPU环境，将用户定义的参数传送到指定的地址保存起来；2,分析系统调用类型，转入相应的系统调用处理子程序；3,在系统调用处理子程序执行完之后，恢复被中断的或设置新的进程CPU现场，然后返回被中断进程或新进程，继续往下执行。11、试画出下面四条语句的前趋图，S1:a:=x+y;S2:b:=z+1;S3:c:=a-b;S4:w:=c+1;答：三、综合解答题1 .如果信号量的当前值为-4,则表示系统中在该信号量上有多少个等待进程，为什么？答：有四个等待进程，应为若S.value<=0,则表示该信号量链表中，仍有等待该资源的进程被阻塞

11、，还应调用wakeup原语，将S.L链表中的第一个等待进程唤醒，所以，信号量当前值为-4表示还有四个等待进程。2 .写出利用记录型信号量机制解决读者一一写着问题的算法。答：可设置两个信号量：互斥信号量mutex,用于使读者进程互斥地访问共享变量读计数readcount；互斥信号量wrt,用于实现一个写者与其他写者和读者互斥地访问共享对象。读者：p(mutex)；if(readcount=0)p(wrt)；readcount=readcount+1；v(mutex)performreadoperation；p(mutex)；readcount=readcount-1；if(readcount=0

12、)v(wrt);v(mutex)；写者：p(wrt)；performwriteoperation；v(wrt)；3 .请用信号量解决以下过独木桥问题：同一方向的行人可连续过桥，当某一方向上有人过桥时，另一方向上的行人必须等待，当某一方向无人过桥时，另一方向的行人可以过桥。答：将独木桥的两个方向记为AB;并用整形变量countAcountB分别表示两个方向上已在独木桥上的人数，其初值皆是0;再设置三个初值为1的互斥信号量：SA用来实现对countA的互斥访问；SB用来实现对countB的互斥访问；mutex用来实现两个方向行人对独木桥的互斥使用；对A方向行人的动作描述为：P(SA);if(cou

13、ntA=0)thenwait(mutex);countA=countA+1;V(SA);通过独木桥；P(SA);ountA=countA-1;if(countA=0)thenwait(mutex);V(SA);对B方向行人的动作描述为：P(SB);if(countB=0)thenwait(mutex);countB=countB+1;V(SB);通过独木桥；P(SB);countB=countB-1;if(countB=0)thenwait(mutex);V(SB);4、有三个进程P1,P2和P3并发工作。进程P1需用资源S3和S1;进程P2需用资源S1和S2;进程P3需用资源S2和S&

14、;回答:(1)若对资源分配不加限制，会发生什么情况？为什么？(2)为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略？为什么？答：(1)若对资源分配不加以限制，则有可能发生死锁。应为，当P1拥有资源S1,P2拥有资源S2,P3拥有资源S3时，三个进程都进入等待状态。(2)使用记录型信号量机制解决，让三个进程中的其中一个在某一时间没有任何一个资源，这样，其他两个总有一个可以同时拥有所需要的两种资源，是该进程执行，执行完成之后释放资源，使其他的进程的到资源而进入就绪队列。5、假如一个作业的页面走向为：4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5当分配给作业的内存数量为4块时，试问LRUFIFO这两种置

15、换算法的缺页中断次数及缺页率各是多少？答：(1)FIFO置换算法：4(4)»3(4,3)»2(4,3,2)»1(4,3,2,1)»4»3»5(5,3,2,1)»4(5,4,2,1)»3(5,4,3,1)»2(5,4,3,2)»1(1,4,3,2)»5(1,5,3,2)缺页次数为10次，缺页率为5/6o(2)LRU置换算法：4(4)»3(4,3)»2(4,3,2)»1(4,3,2,1)»4»35(4,3,5,1)»4»

16、3»2(4,3,5,2)»1(4,3,1,2)»5(5,3,1,2)缺页次数为8次，缺页率为66.7%6.假设系统有三个进程：P、Q、R,系统只有一类资源共十个，目前分配情况如下：进程已占有资源还需要申请数P44Q22R22在银行家算法中，若出现上述资源分配情况，请问:(1)该状态是否安全？(2)若进程P再请求2个资源，系统能否将资源分配给它？为什么?答：(1)安全，序列为Q»R-»P(2)可以，序列为Q-»R-P,又是个资源，开始时还剩余两个，先满足Q进程，之后有释放出两个，这是，就有四个资源处于空闲，P应为换需要六个资源，还不满足

17、，再执行R进程，之后有释放两个资源，这时，就有六个资源处于空闲状态，可以满足P进程的要求，执行P进程。7、已知某分页系统，页面大小为1k,对于一个4页大的作业,其中0、1、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。(12分)(1)将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500转换成物理地址(2)以十进制的逻辑地址1023为例画出地址变换过程图答：(1)1023/1024=0余1023物理地址为2*1024+10232500/1024=2余452物理地址为6*1024+4523500/1024=3余428物理地址为7*1024+428(2)由计算得，1023在第0页，偏移量为102

18、3.页号块号内存0页匕奥2*1024+10238 .写出利用记录型信号量机制解决进程前趋关系问题的算法。答：9 .某程序在内存中分配三个物理块，初始为空，页面走向为1,3,2,1,2,1,5,1,2,3。分别计算采用LRU页面置换算法和FIFO页面置换算法时，在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。答：(1)LRU置换算法：1(1)»3(1,3)»2(1,3,2)»1»2»1»5(1,5,2)»1»2»3(1,3,2)缺页次数为5,缺页率为50%(2)FIFO置换算法：1(1)»3(1,3)

19、87;2(1,3,2)»1»2»1»5(5,3,2)»1(5,1,2)»2»3(5,1,3)缺页次数为6,缺页率为60%1KB,现要为某文件分配两10.有一计算机系统利用下图所示的位示图来管理空闲盘块，盘块大小为4567891011121314151111111111111111111101111111111110111111第7员CT、9员111111111101111011110000000000000000个盘块，试计算说明盘块分配及回收的具体过程。0123234答：(1)盘块的分配a：顺序扫描位示图，从中找出两个连续

20、的空闲空间，(4,0)(4,1)b：将所找到的一组二进制位转换成与之相应的盘块号。C修改位示图，令mapi,j=1.(2)盘块的回收a:将回收的盘块号转换为位示图中的行号和列号。b:修改位示图，令mapi,j=0.11 .写出利用记录型信号量机制解决生产者一一消费者问题的算法。答：12 .设系统中有三种类型的资源(A,B,C)和五个进程(P1,P2,P3,P4,P5),A资源的数量为17,B资源的数量为5,C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如表1和表2所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。(1)T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。(2)在T0时刻若进程P2请求资源(0,3,4),是否能实施资源分配？为什么？表1T0时刻系统状态最大资源