石大计算机操作系统80期末复习题及参考答案

计算机操作系统一单选题1D2C3D45D6B78B9B10B二问答题1．简述指令执行的过程。答案：在每个指令周期开始的时候，处理器从存储器中取一条指令，在典型的处理器中，程序计数器（PC）保存有下一次要取的指令地址。除非接收到别的指示，否则处理器在每次完成取指令后总是对PC递增，使它能够按顺序取得下一条指令。（即位于下一个高端存储器地址的指令）。取到的指令被放置在处理器中的指令寄存器（IR）中。指令中包含确定处理器将要采取动作的位，处理器解释指令并执行要求的动作。2、实现进程互斥的基本原理是什么？答案：进程互斥的目的是使进程以互斥的方式访问临界资源，只要能使进程以互斥的方式进入临界区就能够保证进程对临界资源的互斥访问。所以，可以通过在临界区前加进入区代码，在临界区后加退出区代码来实现进程的互斥。临界区是每个进程中访问临界资源的那段代码。进入区是检查是否可以进入临界区并对临界区“加锁”的代码。退出区是释放临界区访问权的代码。3、解析符号引用在编译过程中，编译器生成目标文件，这些文件包含了程序中定义和引用的符号(例如变量和函数)。静态链接器的任务之一是解析这些符号引用，即确定这些符号的具体定义位置。对于程序中调用的外部库函数，链接器需要找到这些函数在库文件中的定义，并建立引用关系。另一个任务是地址分配。链接器需要确定每个符号在最终可执行文件中的地址。这包括分配内存地址给各个函数和变量。链接器将所有目标文件和库文件中的代码和数据合并到一个单一的可执行文件中，并分配实际的内存地址。因此，静态链接程序的主要功能是解析符号引用和进行地址分配，以生成最终的可执行文件。4、什么是多级反馈队列的调度算法？答案：多级反馈队列算法的方案之一是在系统中建立多个优先权不同的就绪队列，为每个队列赋予大小不同的时间片。队列的优先权越高，时间片越短，时间片通常成倍增长。新进程进入内存后，先排入优先权最高的队列，只有当高优先权队列为空时，才调度优先权次之的队列。在同一队列中，采用时间片轮转算法，使用CPU时间过多的进程会被转移到优先权较低的队列中，在较低优先权队列中等待时间过长的进程会被转移到优先权较高的队列中，通过老化技术阻止了饥饿的发生。5.‌基于优先权的进程调度算法‌是一种根据进程的优先级来决定CPU分配顺序的调度策略。基于优先权的进程调度算法可以分为两种类型:‌非抢占式优先级调度算法和‌抢占式优先级调度算6、以生产者-消费者问题为例说明死锁是如何产生的？答案：如果生产者和消费者进程都先通过执行wait(mutex)申请公共缓冲池的互斥访问权，然后通过申请资源信号量申请空缓冲区或装满产品的缓冲区，当缓冲池满时，若生产者进程先申请到公共缓冲池的互斥访问权，然后申请空缓冲区，因缓冲池中没有空缓冲区，生产者进程阻塞。消费者进程因无法申请到公共缓冲池的互斥访问权，也会被阻塞。生产者进程等待消费者进程释放空缓冲区，消费者进程等待生产者进程释放公共缓冲池的互斥访问权，进程因互相等待对方释放资源而处于不能执行的僵持状态。7.(1)随机淘汰算法(randomglongram)。即随机地选择某个用户页面并将其换出。(2)轮转法RR(roundrobin)。轮转法循回换出内存可用区内一个可以被换出的页,无论该页是刚被换进或已经换进内存很长时间。(3)先进先出法FIFO(firstinfirstout)。FIFO算法选择在内存驻留时间最长的一页将其淘汰。(4)最近最久未使用页面置换算法I.RU(1eastrecentlyunused)。该算法的基本思想是:当需要淘汰某一页时,选择离当前时间最近的一段时间内最久没有使用过的页面先淘汰。(5)理想型淘汰算法OPT(optimalreplacementalgorithm)。该算法淘汰在访问串中将来再也不出现的或是在离当前最远的位置上出现的页面。8、什么是系统调用？系统调用与普通函数调用有什么区别？答案：系统调用是一群预先定义好的模块,它们提供一条管道让应用程序或一般用户能由此得到操作系统核心程序的服务。系统调用与一般函数调用的区别：⑴系统调用运行在系统态（核心态），而一般函数运行在用户态。⑵系统调用与一般函数调用的执行过程不同。⑶系统调用要进行“中断处理”比一般函数调用多了一些系统开销。9.引进“进程”这一概念的原因是:(1)顺序程序是严格按顺序执行的,具有封闭性和可再现性,但程序的顺序执行效率是很低的。(2)多道程序设计出现后,实现了程序的并发执行和共享,提高了系统的效率和系统的资源利用率,却带来了新的问题。(3)程序的并发执行破坏了程序的封闭性和可再现性,程序和机器执行程序的活动不再一一对应,并发程序之间有可能存在相互制约关系。并发程序的特性:独立性、并发性、动态性和相互制约性,反映了并发程序的本质,程序的概念已不能反映程序并发执行的实质,因此,引进了进程的概念。‌进程存在的标志是进程控制块.10.‌用户态执行‌是指在计算机系统中，程序在较低的特权级别下运行的状态。在这种状态下，程序不能执行某些特权指令，也不能直接访问所有的系统资源，只能访问自己的存储区域。用户态执行的主要目的是为了保护操作系统和硬件资源的安全，防止用户程序对系统造成破坏‌.三论述题1.答：设置两个信号量资源：varempty,full:semaphore初始两个资源信号量：empty.value=2full.value=0爸爸的进程如下：{擀面;wait(empty);放饼；signal(full);}妈妈的进程如下：{wait