操作系统复习题.docx
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操作系统复习题
第三章
30、有三个进程PA、PB、PC合作解决文件打印问题。
PA将文件记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的内容复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；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的大小。
请用P、V操作来保证文件的正确打印。
31、桌上有一空盘，允许放一只水果，爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放橘子。
儿子专等吃盘中的橘子，女儿专等吃盘中的苹果。
规定当盘中空时一次只能放一只水果供吃者取用。
请用P、V操作实现爸爸、女儿、儿子三个并发进程的同步关系。
32、有一阅览室，共有100个座位。
读者进入时必须在一张表上登记，该登记表每一座位列一表目，包括座号和读者姓名。
读者离开时要消掉登记内容。
请用P、V原语描述读者进程间的同步关系。
第四章
21、假定四道作业，它们的到达的相对时刻、运行时间（单位ms，十进制）如表4-8所示。
试计算在单道作业多道程序环境下，分别采用FCFS调度算法、FS算法时和HRN算法时，这四道作业的平均周转时间及平均带权周转时间，并指出它们的调度顺序（调度时间忽略不计）
表4-8
作业号
到达时刻
运行时间
1
0
2.0
2
0.3
0.5
3
0.5
0.1
4
1
0.4
22、在单CPU和两台输入/输出设备（I1、I2）的多道程序环境下，同时投入3个进程pro1、pro2、pro3运行。
这三个进程对CPU和输入/输出设备的使用顺序和时间如下所示：
pro1：
I2（30ms）；CPU（10ms）；I1（30ms）；CPU（10ms）；I2（20ms）；
pro2：
I1（20ms）；CPU（20ms）；I2（40ms）；
pro3：
CPU（30ms）；I1（20ms）；CPU（10ms）；I1（10ms）；
假定CPU、I1、I2都能并行工作，进程pro1优先级最高，pro2次之，pro3最低，且三个进程的优先级始终不变。
优先级高的进程可以抢占优先级低的进程的CPU，但不能抢占I1和I2。
试求（调度时间忽略不计）
（1）三个进程从投入到运行完成需要多少时间。
（2）从投入到完成3个进程这段时间CPU的利用率。
（3）输入/输出设备的利用率。
23、假设一组进程在相对时刻0以P1、P2、P3、P4、P5的次序进入就绪队列。
它们的CPU周期和优先数如表4-9所示。
表4-9
进程
CPU周期
优先数
P1
10
3
P2
1
1
P3
2
3
P4
1
4
P5
5
2
其中，小的优先数表示高的优先级。
试计算在采用非剥夺HPF调度算法时，这组进程的平均周转时间及平均带权周转时间。
24、有相同类型的5个资源被4个进程所共享，且每个进程最多需要2个这样的资源就可以运行完成。
试问该系统是否会由于对这种资源的竞争而产生死锁？
25、某系统有R1、R2和R3三种资源，在T0时刻有4个进程P1、P2、P3和P4，它们占用资源和需求资源的情况如表4-10所示。
表4-10
最大资源需求量
已分配资源数量
R1
R2
R3
R1
R2
R3
P1
3
2
2
1
0
0
P2
6
1
3
4
1
1
P3
3
1
4
2
1
1
P4
1
2
2
0
0
2
此时，系统可用的资源向量为（2，1，2）。
（1）试写出T0时刻系统的资源分配矩阵
（2）如果此时P1和P2均发出资源请求（1，0，1），为了保证系统的安全性，应该如何分配资源给这两个进程？
说明理由。
26、试化解图4-11所示的资源分配图，并利用死锁原理给出相应的结论。
解：
在图3.39（a）中，系统中共有R1类资源2个，R2类资源3个，在当前状态下仅有一个R2类资源空闲。
进程P2占有一个R1类资源及一个R2类资源，并申请一个R2类资源；进程P1占有一个R1类资源及一个R2类资源，并申请一个R1类资源及一个R2类资源。
因此，进程P2是一个既不孤立又非阻塞的进程，消去进程P2的资源请求边和资源分配边，便形成了如图3.40（a）所示的情况。
当进程P2释放资源后，系统中有2个R2类空闲资源、1个R1类空闲资源，因此系统能满足进程P1的资源申请，使得进程P1成为一个既不孤立又非阻塞的进程，消去进程P1的资源请求边和资源分配边，便形成了如图3.40（b）所示的情况。
由死锁定理可知，图3.39（a）中的进程-资源图不会产生死锁。
第五章
19、某操作系统采用可变分区分配存储空间管理方法，用户区为512KB且始址为0，用空闲分区表管理空闲区。
若分配时采用分配空闲区低地址部分的方案，且初始时用户的512KB是空闲的，对下列申请序列：
申请300KB，申请100KB，释放300KB，申请150KB，申请30KB，申请40KB，申请60KB，释放30KB。
回答下列问题：
（1）采用首次适应算法，给出空闲区表内容？
（给出始址、大小）
（2）采用最佳适应算法，给出空闲区表内容？
（给出始址、大小）
（3）如果再申请100KB，针对
（1）和
（2）各有什么结果？
20、若在一个页式存储管理系统中，如表5-2所示。
已知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011B，2148B，3000B，4000B，5012B转化为相应的物理地址。
表5-2某进程的页表
页号
块号
0
2
1
3
2
1
3
6
21、若在一个段式存储管理系统中，某进程的段表如表5-3所示（单位：
字节）。
表5-3某进程的段表
段号
基地址
段长
0
219
600
1
2300
14
2
90
100
3
1327
580
4
1952
96
试给出下列各逻辑地址对应的物理地址：
（0，430），（1，10），（2，88），（3，444），（4，112）
22、假设一个进程的访问内存地址（单位：
字节）序列如下：
10，11，104，170，73，309，185，245，246，434，458，364
（1）若页大小为100，给出访页踪迹。
（2）若分配该进程的内存空间为200，采用FIFO淘汰算法时，它的缺页次数是多少？
（3）若采用LRU淘汰算法时，给出缺页次数。
第七章
6、一个程序刚刚在一个顺序文件中读取第1个记录，接下来它要读取第10个记录。
那么这个程序应该要读多少个记录才能读入第10个记录？
再接下来要读入第6个记录，则该程序需要访问多少个记录才能读入第6个记录？
7、在某系统中，采用连续分配策略。
假设文件从下面指定的物理地址开始存储（假设块号从1开始），求和逻辑块相对应的物理块号。
（a）起始物理块号：
1000；逻辑块号：
12
（b）起始物理块号：
75；逻辑块号：
2000
（c）起始物理块号：
150；逻辑块号：
25
8、一个文件系统使用大小为256字节的物理块。
每个文件都有一个目录项给出了文件名、第一个块的位置、文件的长度和最后一块的位置。
假设目录项和最后读取的物理块已经在主存中。
在下面各种情况中，请指出在一个使用连续分配的系统中，为了访问指定的块，需要读多少个物理块（包括读取指定的块）。
（a）最后读的块号：
100；将要读的块号：
600；
（b）最后读的块号：
500；将要读的块号：
200；
（c）最后读的块号：
20；将要读的块号：
21；
（d）最后读的块号：
21；将要读的块号：
20；
9、在一个使用链表分配的系统中，完成同第8题相同的问题。
10、在使用索引分配的系统中，完成同第8题相同的问题。
假设目录项中包括第一个索引块（不是文件中的第一个块）的位置。
每一个索引块包含指向127个文件块的指针和一个指向下一个索引块的指针，除了最后读的块外。
假设含有指向最后读的块的指针的索引块也在主存中，但是内存中没有其他的索引块。
第二章
3、应用题
在一个批处理单道系统中，采用计算时间短的作业优先调度算法。
当第一个作业进入系统后就可以开始调度，假定作业都是仅作计算，忽略调度花费的时间。
现有3个作业，进入系统的时间和需要计算的时间如表2-5所示。
表2-5
作业
进入系统时间
需要计算时间
开始时间
完成时间
周转时间/小时
带权周转时间/小时
1
9：
00
1小时
2
9：
10
45分钟
3
9：
15
25分钟
（1）求出每个作业的开始时间、完成时间和周转时间及带权周转时间并填入表中。
（2）计算3个作业的平均周转时间和带权周转时间。
第三章
3、综合题
（2）有3个并发执行的进程，在执行时都要读共享文件F。
但限定进程A和进程B可同时读文件F；进程B和进程C也可同时读文件F；而不允许进程A和进程C同时读文件F。
请用P、V操作进行管理使它们能正确执行。
（3）某工厂有一个可以存放设备的仓库，总共可以存放8台设备。
生产的每一台设备都必须入库，销售部门可以从仓库提出设备供应客户。
设备的入库和出库都必须借助运输工具。
现只有一套运输工具，每次只能运输一台设备。
请设计一个能协调工作的自动调度管理系统。
第四章
计算题
1、一个有3个页面（页号为0，1，2），每页有2KB组成的程序，把它装入一个有8个物理块（块号为0、1、2、3、4、5、6、7）组成的存储器中，装入的情况如表4-11所示。
请根据页表计算出下列逻辑地址对应的绝对地址。
①320②2345③5374
表4-11页表
页号
块号
0
6
1
7
2
3
2、某系统采用段式存储管理，一个作业有4段组成，段表如表4-12所示。
表4-12段表
段号
基地址
长度/B
0
340
300
1
1300
500
2
2650
750
3
3870
200
请计算出下列逻辑地址的绝对地址。
①0，124②1，378③2，532④3，420
3、假设某采用分页式虚拟存储管理的系统中，主存容量为1MB，被分为256块，块号为0，1，2等，某用户作业的地址空间占4页，页号分别为0、1、2、3，被分配到主存的第3、5、8、2块中，计算并回答：
（1）主存地址是用（）位来表示。
（2）作业每一页的长度为（），逻辑地址中的页內位移应占用（）位。
（3）把作业中每一页在主存块中的起始地址填入下表
逻辑页号
起始地址
0
1
2
3
4、某进程若对页面的访问轨迹是：
1、2、4、7、4、2、3、5、1、7、6，试采用LRU、FIFO两种算法实现页面交换，并给出各自的缺页次数（假设进程在内存中分配4个页面），比较对当前的页面流来说那种置换算法较好。
5、用可变分区方式管理主存时，假设主存中按地址顺序依次有5个空闲区，空闲区的大小依次为：
23KB、10KB、5KB、228KB、100KB。
先有5个作业：
j1、j2、j3、j4、j5，它们各需主存1KB、10KB、108KB、28KB、115KB。
若采用最先适应算法，能把5个作业按j1到j5的次序全部装入主存吗？
你认为按怎样的次序装入这5个作业可使主存空间的利用率最高。
第五章
计算题
1、假设对磁盘的请求磁道的次序为：
95，108，35，120，10，122，64，68，磁头初始位置为30，试分别画出先来先服务调度算法，最短寻找时间优先调度算法，电梯调度算法和单向扫描调度算发的磁头移动轨迹以及磁道移动的磁道数（磁道号0～199）。
2、假设某磁盘的旋转速度是20ms/圈，格式化时每个盘面被分成10个扇区，现有10个逻辑记录存放在这一磁盘上，安排如下所示：
扇区号
逻辑记录
扇区号
逻辑记录
1
A
6
F
2
B
7
G
3
C
8
H
4
D
9
I
5
E
10
J
问：
（1）顺序处理完这10个记录共花费了多少时间?
（2）请给出一个记录优化分布的答案，是处理程序能在最短时间内处理这10个记录，计算优化后需要花费多少时间？
第六章
计算题
1、假定一个盘组共有100个柱面，每个柱面上有16个磁道，每个盘面分成4个扇区，请问：
（1）整个磁盘空间共有多少个存储块?
（2）如果用字长为32位的单元构造位示图，共需多少字?
（3）位示图中第18个字的第16位对应的块号是多少？
2、假定磁带的记录密度为每英寸800个字符，每一逻辑记录长为200个字符，块与块之间的间隙位0.6英寸，现有1000个逻辑记录需要存储到磁带上，请问：
（1）不采用成组操作时，磁带空间的利用率是多少？
（2）采用5个逻辑记录为一组的成组操作，磁带空间的利用率是多少？
3、假定某文件有长度为50字节的100个记录组成。
磁盘存储空间被划分成长度为1024字节的块，为了有效的利用磁盘空间，采用成组方式把文件存放到磁盘上，问：
（1）该文件至少占用了多少磁盘存储块？
（2）每个块中有多少字符的有效数据？
（3）若该文件采用链接结构的形式存放在盘上，现有用户要求使用第78个逻辑记录，写出系统为满足用户要求而做的主要工作。
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