OS模拟题参考答案.docx

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OS模拟题参考答案

Answer1

一、判断题改错题

1.错，原因：

按顺序执行。

2.对。

3.错，原因：

只有共享的可再入程序相同。

4.错，原因：

信号量为负值时，绝对值表示等待队列中的进程个数。

5.对。

二、单项选择题

l.C2.B3.C4.C5.D

6.A7.B8.B9.D10.B

三、填空

1.并行串行

2.共享

3.操作系统

4.I/O繁忙CPU繁忙

5.一次仅允许一个进程访问的资源程序中访问临界资源的那段程序代码

6.动态静态

7.死锁预防死锁避免死锁检测与解除

8.静态重定位动态重定位

9.PROC结构USER结构

l0.独享共享虚拟

四、综合题

1.

（1）A.根据程序编译后形成的逻辑地址，取出段号S，W。

B.根据S在段变换表中查找相应的段起始地址p和该段长l。

C．检查w≤1是否成立，若成立则执行B，否则进入D执行。

D.产生地址越界错，程序终止。

E.计算：

物理地址=p+w，这就是所要的指令物理地址。

（2）（0，432）物理地址=2219+432=2651

（1，10）物理地址=3300+10=3310。

（2，500）因为段内偏移500>段长100。

故报地址越界错。

（3，400）物理地址=1237+400=1637。

2.

（1）执行完序号为6的申请时，各进程的状态和已占的资源数如表9-3所示；

表9-3进程状态表

P等待

已占用资源4个

Q就绪或运行

已占用资源4个

R等待

已占用资源2个

根据单项银行家算法，过程为：

1）R申请2个资源时，剩余资源可使各进程运行结束，所以这个分配是安全的，故将2个资源分给R；

2）同理，P、Q分别申请4，2个资源时，剩余资源可使各进程运行结束，所以这个分配也是安全的，故将4、2个资源分给P、Q；

3）P申请2个资源时，系统此刻剩余资源数为2，如果将这两个资源分给P，系统就没有资源了。

这时的P、Q、R都还需要资源才可运行完，这样，P、Q、R将都进入阻塞状态，所以P申请的这两个资源不能分配。

4）同理，接下来R欲申请1个资源也是不安全的分配，故不能分给。

5）Q申请2个资源时，假定操作系统分给它，Q进程将运行结束，Q释放的资源又可使P运行结束;P运行结束，释放的资源又可使R运行结束。

所以这个分配是安全的，故将2个资源分给Q。

（2）不会死锁，因为银行家算法在任何时候均保证至少有一个进程能得到所需的全部资源，这样，得到资源的进程能及时归还资源供其他进程使用。

3.

#defineCHAIRS6/*为等候的顾客准备的椅子数*/

semaphorecustomers=0；

semaphorebarbers=O；

semaphoreS=1；/*用于互斥*/

intwaiting=0；

voidbarber（）

{

while

（1）

{

P（customers）；

P（S）；

waiting=waiting-1；

V（barbers）；

V（S）；

理发；

}

}

voidcustomers（）

{

P（S）；

if（waiting

{

waiting=waiting+1；

V（customers）；

V（S）：

P（barbers）；

坐下等待；

}

else

{

V（S）；

}

}

Answer2

一、判断题改错题

1.对。

2.错，原因：

与进程执行速度有关。

3.错.线程是调度的基本单位，进程是资源分配的基本单位。

4.错，原因：

分段存储管理易于实现用户使用内存空间的动态扩充。

5.对。

二、单项选择题

l.A2.A3.A4.C5.C

6.C7.C8.B9.DlO.B

三、填空

1.命令接口图形接口程序接口

2.页表长度页表在内存中的起始地址该进程的进程控制块

3.字节数据块一组数据块

4.连续分配隐式链接分配混合索引分配

5.动态性并发性fork

6.管道通信直接通信

7.l

8.使程序能够正确地并发执行进程控制块PCB

四、综合题

1.为了实现计算进程和打印进程之间的同步，并使单缓冲中的每个计算结果都被两个打印进程分别打印一次。

可设置四个信号量：

full1表示缓冲中是否有可供P01打印的计算结果，full2表示缓冲中是否有可给P02打印的计算结果；emptypl、empty2则表示计算结果是否已被P01l、P02取走，只有当一个结果被两个打印进程都取走后，缓冲区才变空，计算进程才可将下一个计算结果放入单缓冲。

相应的同步算法可描述如下：

Varempty1,enpty2,full1,full2:

semaphore:

=1,1,0,0;

begin

Parbegin

PC:

begin

Repeat

computrtnextnumber;

P（empty1）：

P（empty2）；

addthenumbertobufer;

V（full1）;

V（full2）;

Untilfalse;

end

P01:

begin

repeat

P（full1）；

takefrombufer;

V（emptyl）：

printlastnumber;

untilflase;

end

P02：

begin

Repeat

P（full2）；

takefrombuffer;

V（empty2）;

printlastnumber;

untilfalse

end

parend

end

2.磁盘调度的次序以及它们的平均寻道长度如下表9-5所示。

表9-5磁盘调度的次序以及平均寻道长度

FCFS

SSTF

SCAN

CSCAN

被访问的下一个磁道号

移动的磁道数

被访问的下一个磁道号

移动的磁道数

被访问的下一个磁道号

移动的磁道数

被访问的下一个磁道号

移动的磁道数

98

45

65

12

37

16

37

16

183

85

67

2

12

23

14

23

37

146

37

30

65

51

183

169

122

85

14

23

67

2

124

59

14

108

98

84

98

31

122

2

124

110

122

24

122

24

98

24

65

59

124

2

124

2

67

31

67

2

183

59

183

59

65

2

平均寻道长度80

平均寻道长度29.5

平均寻道长度26

平均寻道长度40.75

3.

（1）进程调度情况如下：

时刻0：

P1到达。

由于系统中只有一个就绪进程P1，故选中P1投入执行。

时刻4：

P2到达。

P1已执行4个时间片，而P2已因申请打印机而阻塞，系统中具备执行条件的仍只有P1，故仍然选中P1投入执行。

时刻8：

P1结束。

P2将得到P1释放的打印机，从阻塞变为就绪，且它是系统中惟一的进程，故选中P2投入执行。

时刻10：

P3到达。

P2己执行2个时间片，而P3则因申请内存而阻塞，故仍选中P2投入执行。

时刻11：

P4到达。

P2己执行3个时间片，P3仍阻塞，P4则因申请打印机而阻塞，故仍将选中P2投入执行。

时刻12：

P2结束。

P2由于终止而释放内存和打印机，但P3所申请的内存空间仍得不到满足，而P4则将得到打印机转为就绪状态，故将选中P4投入执行。

时刻16：

P5到达。

P3仍阻塞，P4己执行4个时间片，P5则因申请打印机而阻塞，故仍选中P4投入执行。

时刻32：

P4结束。

P4田于终止而释放内存和打印机，P3将获得足够的内存转为就绪状态。

P5获得打印机转为就绪，但因P3要求执行的时间为1，短于P5的执行时间14．故将选中P3投入执行。

时刻33：

P3结束。

P5是系统中惟一就绪的进程，故将选中P5投入执行．并在时刻47，所有进程执行完毕。

从以上分析可看出，选中进程的顺序为P1、P2、P4、P3、P5。

（2）时刻47，所有的进程执行完毕。

Answer3

一、判断改错题

1.错，原因：

不传递。

2.错，原因：

I/O型作业的优先级高。

3.错，原因：

I/O交通管理程序的主要功能是管理设备、控制器和通道。

4.对。

5.错，原因：

移臂调度的目标是使磁盘寻道时间最短。

二、单项选择题

l.B2.A3.C4.C5.B

6.B7.B8.D9.D10.D

三、填空

1.可再入式

2.就绪运行

3.作业控制语言JCL作业说明书

4.4小时4

5.优先级调度算法均衡调度算法

6.有结构的记录式无结构的流式

7.多道程序设计分时系统

8.系统抖动

9.动态地址

10.多道宏观上并行微观上串行

11.先请求先服务优先级高者优先

四、综合题

1.地址变换过程如图9-1所示。

图9-1地址变换表

物理地址=a+7×1024×4+20=a+28692（a为起始地址）

2.响应顺序为:

2、1、4、3

移臂总量（8-7）+（9-7）+（15-9）+（20-15）=14道

3.这个问题实际上可看作是两个生产者和两个消费者共享了一个仅能存放一件产品的缓冲器。

生产者各自生产不同的产品，消费者各自取自己需要的产品。

利用P、y操作编程为

猎手进程农民进程动物园进程饭店进程

P（S）P（S）P（S1）P（S2）

放入虎放入猪买老虎买猪

V（S1）V（S2）V（S）V（S）

信号量初值：

S=1，S1=0，S2=0。

也可以将这四个进程用程序表示为

begin

S，S1．S2：

semaphore；

S=1，Sl=0，S2=0：

parbegin

processhunter

begin

while

（1）

{

haveatiger;

P（S）;

Putatiger；

V（S1）；

}；

end；

processpeasant

begin

while

（1）

{

haveeapig;

P（S）；

Putapig；

V（S2）;

}；

end；

processhotel

begin

while

（1）

{

P（Sl）;

getapig；

V（S）：

}；

end；

processzoo

begin

while

（1）

{

P（S2）;

getatiger；

V（S）；

}；

end：

parend

end

Answer4

一、判断题改错题

1.错，原因：

是选择最长时间没有被用的页面被淘汰。

2.错．原因：

每一时刻只有一个进程与它交换信息。

3.错，原因：

平均响应时间不但与时间片的大小有关，还与其他因素有关。

4.对。

5.错，原因：

设备独立性是可使应用程序独立于具体的物理设备和独立于设备的类型

二、单项选择题

1.A2.B3.D4.C5.A

6.C7.B8.C9.A10.A

三、填空（20分）

1.管态

2.PCB

3.符号名（或名地址）物理

4.中断装置中断处理程序

5.链接文件索引文件

6.系统设备表

7.JCL作业说明书

8.多项银行家

9.绝对编号

10.可共享文件PIPE文件

11.系统调用fork（）并行PROC、USER、栈、用户数据区等系统调用exit（）系统调用wait（）

四、综合题（30分）

1.

（1）可能会发生死锁现象。

例如，进程p1，P2和P3分别获得资源S3,S1和S2后再继续申请资源时都要等待，这是循环等待。

（2）可有几种答案:

1）采用静态分配，由于执行前己获得所需的全部资源，故不会出现占有资源又等待别的资源的现象（或不会出现循环等待资源现象）。

2）采用按序分配，不会出现循环等待资源现象。

3）采用银行家算法．在分配时，保证了系统处于安全状态。

2.

（1）采用先来先服务（FCFS）算法见表9-l0。

表9-10作业运行时间表

作业名

提交时间/h

需执行时间/h

开始运行时间/h

完成时间/h

J1

10.1

0.3

10.1

10.4

J2

10.3

0.5

10.4

10.9

J3

10.5

0.4

10.9

11.3

J4

10.6

0.3

11.3

11.6

J5

10.7

0.2

11.6

11.8

J1，J2，J3，J4，J5

T=[（10.4-10.1）+（10.9-10.3）+（11.3-10.5）+（11.6-10.6）+（1l.8-10.7）]/5

=3.8/5=0.76h

（2）短作业优先调度（SJF）算法见表9-11。

表9-11作业运行时间表

作业名

提交时间/h

需执行时间/h

开始运行时间/h

完成时间/h

J1

10.1

0.3

10.1

10.4

J2

10.3

0.5

10.4

10.9

J3

10.5

0.4

11.4

11.8

J4

10.6

0.3

11.1

11.4

J5

10.7

0.2

10.9

11.1

J1，J2，J5，J4，J3

T=[（10.4-10.1）+（10.9-10.3）+（11.8-10.5）+（11.4-10.6）+（11.1-10.7）]/55

=3.4/5=0.68h

3.

（1）完成表如表9-12所示

表9-12缺页表

时间

12345678910

P

6012030423

M=3

6012030423

601203042

60122304

F

12345678

（2）缺页中断次数F=8。

缺页率f=8/10

Answer5

一、判断题

1.错，原因：

采用多道程序设计的系统中，系统效率不取决于道数。

2.对。

3.错，原因：

I/O交通管理程序的主要功能是管理设备、控制器和通道。

4.错，原因：

移臂调度的目标是使磁盘寻道时间最短。

5.对。

二、单项选择题

1.D2.A3.D4.A5.C

6.A7.D8.B9.B10.C

三、填空

1.并发的执行资源共享不确定性

2.输入/输出设备

3.脱机控制联机控制

4.系统调用命令界面

5.交换调度

6.逻辑物理

7.外围虚拟

8.逻辑块号物理块号

9.外设内存

10.中断通道

四、综合题

1.

（1）FCFS

A.10:

00,剩2台打印机B.10:

20,剩1台打印机

C.10:

25，剩3台打印机D10:

30，J3调入被拒绝

J1运行结束，J2运行

E.10:

35，剩1台打印机G.10:

55，剩2台打印机

F.10:

40（J5被拒绝）J2运行结束

H.10:

55，剩0台打印机I.11:

15，剩2台打印机

J5调入，J4执行J4运行结束，J5开始执行

J.11:

30，J5运行结束K.11:

40，J3运行结束

J3进入、运行，剩1台打印机剩4台打印机

进入输入井时刻开始执行时刻运行结束时刻周转时间/s

J1：

10:

0010:

0010:

2525

J2：

10:

2010:

2510:

5535

J3：

10:

3011:

3011:

4070

J4：

10:

3510:

5511:

1540

J5：

10:

4011:

1511:

3050

调度顺序：

J1，J2，J4．J5，J3，平均周转时间=（25+35+70+40+50）/5=44s

（2）短作业优先

同理，短作业优先的调度次序为：

J1，J2，J5，J4，J3。

平均周转时间=（25+35+70+30+55）/55=43s

2.将独木桥的两个方向分别标记为A和B，井用整形变量countA、contB分别表示A、B方向上已在独木桥上的行人数，它们的初值为0，再设置三个初值都为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用来实现两个方向的行人对独木桥的互斥使用。

则可将A方向行人的动作描述为

P（SA）：

If（countA=0）thenP（mutex）;

countA：

=countA+l

V（SA）;

通过独木桥；

P（SA）；

CountA：

=countA-1;

If（countA=0）thenV（mutex）；

V（SA）;

B方向行人的算法与A方向类似而只需将SA替换成SB，countA替换成countB即可。

3.

（1）如果盘块地址只需用2个字节来描述，则该磁盘系统中盘块的数目将小于等于216即65536块，故文件的大小也不会超过65536块：

而每个盘块中可存放256个盘块号，因此系统最多只要用到二次间址。

实际上，使用1个一次间址项和1个二次间址项后．允许文件的最大长度已达11+256+256×256块，已经超出了该磁盘系统中实际的盘块数目。

（2）根据题意，该文件的最后一个字节，即文件结束符的字节偏移量为18000000B，而18000000/512的商为35156，余数为128，因此该文件的最后块的逻辑块号为35157。

由于10+170+170×170<35157<10+170+170×170+170×l70×170，故该文件不仅需要使用10个直接地址项，还需要使用一次、二次及三次间址项。

又因为35157-（10+170+170×170）=6077，6077/（170×170）得到商为0，余数为6076，得知该文件在三次间址时还需要1个二次间址块。

而余数6077/170得到商为35，可知该文件在三次间址时还需要36个一次间址块。

因此该文件需要数据块：

35157+（1+1+170+1+1+36）=35367个。

故共需35367个物理块。

Answer6

一、判断题

l.×2.×3.√4.√5.√

6.×7.√8.×9.×10．×

二、多项选择题

1.B，D2.C，E3.A，E4.A，B5.A，C，D或B，C，D

三、填空

1.并发资源共享管理资源

2.使程序能够正确地并发执行进程控制块PCB

3.预防死锁互斥条件SPOOLing技术

4.局部性原理是否己调入内存是否被修改过

5.I/O进程设备控制器2

6.交叉存取容错

7.网络应用

8.混合索引成组链接法

四、综合题

1.x=5；y=12；z=9；进程2在执行完V（S2）和z=z+x后，进程调度才转到进程1去执行P（S2）和y=y+z。

或x=5；y=7；z=9；进程2在V（S2）后，进程调度转到进程1执行P（S2）及y=y+x，然后再转到进程2执行z=z+x。

2.

（1）逻辑地址为9016时，因为9016=2x4x1024+824，所以页号为2．页内偏移量为824。

从PMT中可知，该页被装入主存的第32块中，所以，其物理地址为：

32×4×1024+824=131896。

（2）同理，逻辑地址为12300时，可以表示为12300=3×4×1024+12=12K+12。

页号为3，由PMT可知其在外存，产生缺页中断，中断处理程序将该页装入内存。

3.

（1）电梯调度算法的处理次序为：

3、6、4、1、2、5、8、7。

（2）最短寻找时间优先算法的处理次序为：

1、2、5、8、7、3、6、4。

Answer7

一、判断题

1.×2.√3.×4.×5.√

6.√7.×8.×9．√10.×

二、多项选择题（10分）

1.D，E2.A，D3.B，E4.D，E5.A，D

三、填空

1.优先级调度均衡调度

2.多道分时

3.系统抖动

4.动态地址

5.多道宏观上并行微观上串行

6.后备执行完成

7.交互分时内核层外壳层

8.shell命令shell命令语言该命令语言的解释程序shell进程（或shell）

四、综合题

1.

（1）P1的请求（3，2，2）是系统剩余资源（3．3．2）能满足的，故P1能运行完。

P1释放资源使得P2的申请能得到满足；进程按P1，P3，P0，P2，P4顺序执行，每个进程都可以获得需要的资源运行完毕，故当前状态是安全的。

（2）P1请求（1，0，2）后，系统按P1，P3，P0，P2，P4顺序执行，每个进程均能执行完。

P1的需求可以满足。

P4请求（3，3，0）后，系统剩余资源不能满足P4的要求，不能分配。

P0请求（0，2，0）后，系统剩余资源不能满足需要，不能对P0分配。

2.UNIX进程采用动态优先数调度算法。

进程的优先数随着进程执行情况的变化不断更新。

调度时机：

进程等待各种事件而进入睡眠状态；进程的时间片用完后被剥夺处理机，现运行进程运行完毕；有更高优先级进程进入；进程因同步而自动挂起等，进程调度程序switch从就绪队列中选取优先数小的进程分配给其他处理机执行。

switch功能：

保存正在运行的现场；从处于内存就绪态的进程中选择一个优先数小的进程运行；为被调度的进程恢复现场。

3.

（1）定义一信号量S，初始值为20。

S>0S的值表示可继续进入售票厅的人数；

S=0表示售票厅中己有20名顾客（购票者）；

S<0|S|的值为等待进入售票厅的人数。

（2）上框为P（S），下框为V（S）。

（3）S的最大值为20，S的最小值为20-n。

Answer8

一、名词解释

1.系统调用就是用户在程序中能用访管指令调用的，由操作系统提供的子功能集台，其中每个子功能称为一个系统调用命令。

2.在分页（请求分页）存储管理中，为了加快查页表的速度，在地址变换机构中加入一组高速寄存器，这些寄存器连同管理它们的硬件构成了一个容量较小的存储嚣，称为联想存储器，也叫快表。

3.在网络环境下，当节点A的进程调用节点B上的一个过程时，节点A上的调用进程被挂起，在节点B上执行被调用的过程，信息以参数盼形式从调用进程传送到被调用进程，并将被调用过程执行的结果返回给调用进程。

对程序员来说，他看不到消息的传递过程和I/O处理过程。

这种通信方式，称为远程过程调用。

4.在内存中用若干字构成一个图，每个字中的每一位对应文件存储器上的一个物理块，这个能反映文件存储器上整个存储空间分配情况的图，称为位示图。

5.在计算机网络中，用户账号是一信电的集合，这些信息定义了工作站上的一个用户，包括用户名、口令，组所属关系和一些权限列表。

二、多项选择题

1.ABD2.ABCE3.B