操作系统试题集

试题一

1、判断题（10小题，每小题1分，共10分） 2、 选择题（10小题，每小题2分，共20分） 3、 填空题（10空，每空2分，共20分） 4、 简答题（4小题，每小题5分，共20分）

1．进程调度中\可抢占\和\非抢占\两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？ （1）可抢占式会引起系统的开销更大。（1分）

(2)可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间开销增大。（4分）

2．一个含五个逻辑记录的文件，系统把它以链接结构的形式组织在磁盘上，每个记录占用一个磁盘块，现要求在第一记录和第二记录之间插入一个新记录，简述它的操作过程。

答：从文件目录中找到该文件，按址读出第一个记录（1分）；取出第一个记录块中指针，存放到新记录的指针位置（2分）；把新记录占用的物理块号填入第一个记录的指针位置启动磁盘把第一个记录和新记录写到指字的磁盘块上（2分）。

3．在spool系统中设计了一张\缓输出表\，请问哪些程序执行时要访问缓输出表，简单说明之。 答：井管理写程序把作业执行结果文件登记在缓输出表中（2分）； 缓输出程序从缓输出表中查找结果文件并打印输出（3分）。 4．试比较进程调度与作业调度的不同点

（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机（3分）

（或）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。

（2）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机（2分）。

5、 分析题（2小题，每小题10分，共20分）

(1)假设有4个记录A、B、C、D存放在磁盘的某个磁道上,该磁道划分为4块,每块存放一个记录,安排如下表所示:

块号 记录号 1 2 3 4 A B C D 现在要顺序处理这些记录,如果磁盘旋转速度为2Oms转一周,处理程序每读出一个记录后花5ms的时间进行处理。试问处理完这4个记录的总时间是多少?为了缩短处理时间应进行优化分布,试问应如何安排这些记录?并计算处理的总时间。

答：优化前处理总时间=(5+5)+(5*3+5+5)+(5*3+5+5)+(5*3+5+5)=85ms (4分) 优化后记录顺序为: A,C,B,D (3分)

优化后处理总时间=(20/4+5)*4+5=45ms (3分) 难度系数：B 知识点：磁盘管理

2)有5个任务A,B,C,D,E,它们几乎同时到达,预计它们的运行时间为10,6,2,4,8mn。其优先级分别为

3,5,2,1和4,这里5为最高优先级。对于下列每一种调度算法,计算其平均进程周转时间(进程切换开销可不考虑)。

(1)先来先服务(按A,B,c,D,E)算法。 (2)优先级调度算法。 (3)时间片轮转算法。

答：(1)采用FCFS的调度算法时,各任务在系统中的执行情况如下表所示:

执行次序 A B C D E 所以,进程的平均周转时间为:

T=(10+16+18+22+3O)/5=19.2 min （3分）

(2)采用优先级调度算法时,各任务在系统中的执行情况如下表所示:

执行次序 B E A C D 所以,进程的平均周转时间为:

T=(6+14+24+26+27)/5=19.4 min （3分）

(3)采用时间片轮转算法时,假定时间片为

T1=3Omin, T2=22min, T3=6min,T4=16min,T5=28min 所以,进程的平均周转时间为:

T=(30+22+6+16+28)/5=20.4min （4分）

6、 设计题（1小题，共10分）

2min,各任务的执行情况

是:(A,B,C,D,E),(A,B,D,E),(A,B,E),(A,E),(A)。设A～E五个进程的周转时间依次为T1～T5,显然,

运行时间 6 8 10 2 1 优先数 5 4 3 2 1 等待时间 0 6 14 24 26 周转时间 6 14 24 26 27 运行时间 10 6 2 4 8 优先数 3 5 2 1 4 等待时间 0 10 16 18 22 周转时间 10 16 18 22 30 有一个理发师,一把理发椅和n把供等候理发的顾客坐的椅子。如果没有顾客,则理发师便在理发椅子上睡觉:当一个顾客到来时,必须唤醒理发师,进行理发；如果理发师正在理发时,又有顾客来到,则如果有空椅子可坐,他就坐下来等,如果没有空椅子,他就离开。为理发师和顾客各编一段程序描述他们的行为,要求不能带有竞争条件。

#define CHAIRS n/ * n为等候的顾客准备的椅子数*/ semphore customers=0; semphore barbers=O;

semaphore S=1; /*用于互斥*/ int waiting=0; （3分） void barber() { while (T)

{

P(customers); P(S);

waiting =waiting -1; V(bMbers); V(S); 理发...

} }（4分） void customerO { P(S);

if (wait

waiting=waiting+1;

V(customers);

V(S); P(barbers); 坐下等待:

}

else { V(S); } }（3分）

试题二

1、判断题（10小题，每小题1分，共10分） 2 选择题（10小题，每小题2分，共20分） 3 填空题（10空，每空2分，共20分） 4 简答题（4小题，每小题5分，共20分）

1.死锁和竞争有何关系?

答：死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局,若无外力的作用,这些进程都将永远不能再向前推进（2分）。所以,死锁是由于系统中多个进程所共享的资源不足以同时满足需要时,引起对资源的竞争而产生的。但竞争资源不→定都会产生死锁,因为只要进程推进顺序合法,就不会产生死锁（3分）。难度系数：B 知识点：死锁和竞争 2.在设计进程调度算法时,应着重考虑哪儿个问题?

答：在设计进程调度算法时,应着重考虑以下四个问题（1分）: (1)引起进程调度的时机（1分）； (2)进程调度的方式（1分）； (3)进程队列的组织（1分）； (4)进程调度算法的选择（1分）。

3.在文件系统中,采用多级树型文件目录结构有何优点?

答：树型目录结构是目前最常用的目录结构,因为它具有如下优点（1分）: (1)解决了文件的重名问题（1分）； (2)有利于文件的分类（1分）； (3)提高了文件的检索速度（1分）； (4)能进行存取权限的控制（1分）。难度系数：B 知识点：多级树型文件目录结构 4为建立虚拟存储系统需要哪些条件?

答：为建立虚拟存储系统需要的条件有下列四个方面（1分）: (1)要有一定容量的主存储器（1分）: (2)要有大容量的辅助存储器（1分）: (3)要有动态地址变换机构（1分）: (4)要采用虚拟存储管理方案（1分）。难度系数：B 知识点：虚拟存储系统 5 分析题（2小题，每小题10分，共20分）

(1)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。

①T0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?

③在②的基础上,若进程P4请求资源(2,0,1),是否能实施资源分配? 为什么? ④在③的基础上,若进程请求资源(0,2,0),是否能实施资源分配? 为什么?

表1 T0时刻系统状态 进程 P1 P2 P3 P4 P5 最大资源需求量 A B C 5 5 9 5 3 6 4 0 11 4 2 5 4 2 4 剩余资源数

答：

①T0时刻是安全状态,因为可以找到一个安全的序列(P4,P5,Pl,P2,P3)（2分）。 ②不能分配。因为所剩余的资源数量不够（2分）。

③可以分配。当分配完成后,系统剩余的资源向量为(0,3,2),这时仍可找到一个安全的序列队, (P4,P5,Pl,P2,P3)（3分）。

④不能分配。若分配完成后,系统剩余的资源向量为(0,3,匀,这时无法找到一个安全的序列（3分）。

（2）磁盘请求的柱面按10,22,20,2,40,6,38的次序到达磁盘的驱动器,寻道时每个柱面移动需要6ms。计算按以下算法调度时的寻道时间:

(1)先来先服务; (2)下一个最邻近的柱面; (3)电梯算法。 以上所有情况磁头臂均起始于柱面20。

答：该题的解题方法是先计算出每种算法的柱面移动总量。因为每个柱面移动需要6ms,所

已分配资源数量 A B C 2 1 2 4 0 2 4 0 5 2 0 4 3 1 4 A B C 2 3 3 表2 T0时刻系统状态 以,寻道时间=柱面移动总量×6ms。

(1)先到先服务算法的调度顺序为:10,22,20,2,40,6,38 柱面移动总量为:146

寻道时间为:146×6ms=876ms （3分）

(2)下一个最邻近柱面算法调度顺序为:20,22,10,6,2,38,40 柱面移动总量为:60

寻道时间为:60×6ms=360ms（3分）

(3)电梯算法调度顺序为:20,22,38,40,10,6,2 柱面移动总量为:58

寻道时间为58×6ms=348ms（4分）

6 设计题（1小题，共10分）

在一个飞机订票系统中,多个用户共享一个数据库。多用户同时查询是可以接收的,指但若一个用户要订票需更新数据库时,其余所有用户都不可以访问数据库。请画出用户查询与订票的逻辑框图。要求:当一个用户订票而需要更新数据库时,不能因不断有查询者的到来而使他长期等待。

答：本题是典型的读者一写者问题。查询操作是读者,订票操作是写者,而且要求写者优先。

为了达到这一控制效果,可以引入一个变量rc,用于记录当前正在运行的读者进程数。每个读者进程进入系统后需对rc值加1。当rc值由O变为1时,说明是第一个读者进程进入,因此需要该读者进程对控制写者进程的信号量Srw进行P操作,以便与写者进程互斥运行:当rc值由非0值增加时,说明不是第一个读者进程,此时控制写者进程的信号量已经过P操作控制禁止写者进程进入,因此不需要再次对该信号量进行P操作。当读者进程退出时,需对rc做减1操作。如发现减1后m值变为0,说明是最后一个读者进程退出,因此需要该读者进程对控制写者进程的信号量Srw进行V操作,以便使写者进程能够进入。资源计数变量rc也是一个临界资源,需要用信号量Src对它进行互斥访问控制。为了提高写者的优先级,我们还增加了一个信号量S,用以在写进程到达时封锁其后续的读者进程。用户查询与订票的逻辑框图如图所示。（4分）

查询者 （3分） 定票者 （3分） P(S) P(S) P(Src) P(Srw) rc=rc+1 更新数据库中的数据 N rc=1? V(Srw) Y P(Srw) V(S) P(Src) P(S) 在数据库中查询所需的信息 P(Src) Rc=rc-1 N Rc=0? Y V(Srw) V(Src)

难度系数：A 知识点：PV操作

试题三

1、判断题（10小题，每小题1分，共10分） 2 选择题（10小题，每小题2分，共20分） 3 填空题（10空，每空2分，共20分文件结构） 4 简答题（4小题，每小题5分，共20分）

1.什么叫响应时间?影响分时系统响应时间的因素有哪些?

答：响应时间是指从终端发出命令到系统予以应答所需的时间。（2分） 影响分时系统响应时间的几个因素是:对换速度、用户数目、时间片以及对换信息量。（3分） 2.在设计进程调度算法时,应着重考虑哪儿个问题?

答：在设计进程调度算法时,应着重考虑以下四个问题（1分）: (1)引起进程调度的时机（1分）； (2)进程调度的方式（1分）；

(3)进程队列的组织（1分）； (4)进程调度算法的选择（1分）。难度系数：B 3.试述段页式存储管理方案的基本思想。

答：段页式存储管理技术结合分段管理在逻辑上的优点以及分页管理在物理上的优点。 用分段方法来分配和管理虚存,用分页方法来分配和管理实存。即把作业分段,段内分成虚页,实存分成实页。（2分）

在段页式管理系统中,每一段不再占有连续的实存,而是被分为若干个页面,所以段页式存储管理实际上是对页面进行分配和管理。因此,有关段的靠拢、辅存管理以及段长限制等问题都得到很好的解决。而分段的优点,如动态扩大段长、动态链接装入、段的共享、段的保护措施等都被保留了下来。（3分） 难度系数C 知识点：段页式存储管理

4.在文件系统中,采用多级树型文件目录结构有何优点?

答：树型目录结构是目前最常用的目录结构,因为它具有如下优点:

(1)解决了文件的重名问题；(2)有利于文件的分类；(3)提高了文件的检索速度；(4)能进行存取权限的控制。（5分） 5 分析题（2小题，每小题10分，共20分）

1）关于存储管理,试问：a.在分页、分段和段页式存储管理中,当访问一条指令或数据时,需要访问内存几次? 各做什么处理?

b.假设一个分页存储系统具有快表,多数活动页表项都可以存在其中。如果页表放在内存中,内存访问时间是1\若快表的命中率是85%,则有效存取时间为多少?若快表的命中率为50%,那么有效存取时间为多少?

答：a.在分页存储管理中,当访问一条指令或数据时需要访问内存至少两次。一次是访问存放在内存中的页表PMT,实现地址变换; 另一次是访问所需的数据。(2分)

在分段存储管理中,当访问一条指令或数据时,也需要访问内存至少两次。一次是访问存放在内存中的段表SMT,实现地址变换；另一次是访问所需的数据。(2分)

在段页式存储管理中,当访问一条指令或数据时,需要访问内存至少三次。一次是访问存放在内存中的段表SMT,查找段号所对应的页表; 再一次是访问存放在内存中的页表PMT,实现地址变换; 第三次是访问所需的数据。(2分) b.若快表的命中率是85%,则有效存取时间为:

0.85×1+(1-0.85)×(1+1)=1.15μs(2分)

若快表的命中率为50%,则有效存取时间为:

0.5×1+(1-0.5)×(1+1)=1.5μs(2分)

2）有5个待运行作业为A,B,C,D,E,各自估计运行时间为9,6,3,5,x。试问采用哪种运行次序可以使得平均响应时间最短?（答案依赖于x）

答：由于短作业优先算法会使系统平均响应时间最短,所以:

当0

当X>9时,应该采用的运算顺序为: 3,5,6,9,x。(2分) 难度系数B 知识点：作业调度 6 设计题（1小题，共10分）

从读卡机上读进N张卡片,然后复制一份,要求复制出来的卡片与读进来的卡片完全一致。这一工作由三个进程get,copy和put以及两个缓冲区buffer1和buffer2完成。进程get的功能是把一张卡片上的信息从读卡机上读进buffer1:进程copy的功能是把buffer1中的信

息复制到buffer2:进程put的功能是取出buffer2中的信息并从行式打印机上打印输出。

试用P、V操作完成这三个进程间的尽可能并发正确运行的关系(用程序或框图表示),并指明信号量的作用及初值。

答：设互斥信号量S1,S2初值为1,分别用于对buffer1和buffer2的互斥访问; 同步信号量SI11,SIG初值为1,分别表示bufferl和buffer2初始状态为空闲,可以放一张卡片信息; 同步信号量Sm1,Sm2初值为0,分别表示buffer1和buffer2中的信息还没有被取用(或已被取用了)。用P、V操作完成这三个并发进程间能正确运行的程序如下: (1分) BEGIN

S1,S2,Sn1,Sn2,Sm1,Sm2: semaphore; Sl=S2=1; Snl=Sn2=1; Sm1=Sm2=0; Cobegin

Process produce get Begin

L1: 从读卡机读进一张卡片信息:

P(Sn1); P(S1);

将信息放入buffer1; V(Sm1); V(Sl); Goto L1

End(3分)

Process produce copy

Begin

L2: P(Sm1);

P(S1);

从buffer1复制信息; V(Sn1); V(Sl); P(Sn2); P(S2);

将复制的信息放入buffer2; V(Sm2); V(S2); Goto L2 End(3分)

Process produce put

Begin

L3: P(Sm2);

P(S2);

从buffer2取信息; V(Sn2); V(S2);

把信息从打印机输出; Goto L3

End Coend; END(3分)

试题四

1、判断题（10小题，每小题1分，共10分） 选择题（10小题，每小题2分，共20分） 3 填空题（10空，每空2分，共20分） 4 简答题（4小题，每小题5分，共20分）

1．进程调度中\可抢占\和\非抢占\两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？ （1）可抢占式会引起系统的开销更大。（1分）

(2)可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间开销增大。（4分） 难度系数 B 知识点：进程调度

2．一个含五个逻辑记录的文件，系统把它以链接结构的形式组织在磁盘上，每个记录占用一个磁盘块，现要求在第一记录和第二记录之间插入一个新记录，简述它的操作过程。 答：从文件目录中找到该文件，按址读出第一个记录（1分）；取出第一个记录块中指针，存放到新记录的指针位置（2分）；把新记录占用的物理块号填入第一个记录的指针位置启动磁盘把第一个记录和新记录写到指字的磁盘块上（2分）。难度系数 B 知识点：文件，磁盘

3为建立虚拟存储系统需要哪些条件?

答：为建立虚拟存储系统需要的条件有下列四个方面（1分）: (1)要有一定容量的主存储器（1分）: (2)要有大容量的辅助存储器（1分）: (3)要有动态地址变换机构（1分）: (4)要采用虚拟存储管理方案（1分）。难度系数：B 知识点：虚拟存储系统 4为保证文件系统的安全性,可以采取哪些措施?

答：为保证文件系统的安全性,可以采取对文件的保护和保密等措施（1分）。

实现文件保护措施的一般情况可以从两个方面考虑,即防止系统故障包括软件、硬件故障造成的破坏和防止用户共享文件可能造成的破坏。前者可以采用建立副本和定时转储的方法,后者可以采用树形文件目录、存取控制表、规定文件使用权限等方法（3分）。另外,实现文件保密的措施包括隐藏文件目录、设置口令和使用密码等（1分）。难度系数：B 知识点：文件系统

5 分析题（2小题，每小题10分，共20分）

(1) 2）有5个待运行作业为A,B,C,D,E,各自估计运行时间为9,6,3,5,x。试问采用哪种运

行次序可以使得平均响应时间最短?（答案依赖于x）

答：由于短作业优先算法会使系统平均响应时间最短,所以:

当0

当X>9时,应该采用的运算顺序为: 3,5,6,9,x。(2分) 难度系数B 知识点：作业调度

(2)设某磁盘有200个柱面,编号为0,1,2,...,199,磁头刚从140道移到143道完成了读写。若某时刻有9个磁盘请求分别对如下各道进行读写:

86,147,91,177,94,150,102,175,130

试分别求FCFS,SSTF及SCAN磁盘调度算法响应请求的次序及磁头移动的总距离。

答：FCFS算法的调度顺序与请求顺序一致。SSTF算法总是先完成距当前存取臂最近的柱面上的输入输出请求。SCAN算法是存取臂从磁盘的一端出发,向另一端移动,遇到需要访问的柱面就完成访问请求,直至到达磁盘的另一端。到达磁盘的另一端后,存取臂的移动方向就倒转过来,继续完成这一方向的访问请求。（1分） (1)采用FCFS算法调度时,磁头移动顺序为:

143→86→147→91→177→94→150→102→175→130（2分） 磁头移动总距离为:

(143-86)+(147-86)+(147-91)+(177-91)+(177-94)+(150-94)+(150-102) +(175-102)+(175-130)=565（1分） (2)采用Sstf算法调度时,磁头移动顺序为

143→147→150→130→102→94→91→86→175→177（2分） 磁头移动总距离是162(柱面) （1分） (3)采用SCAN算法调度时,磁头移动顺序为:

143→147→150→175→177→(199)→130→102→94→91→86（2分） 磁头移动总距离是255(柱面)。（1分） 难度系数：B 知识点：磁盘管理 6 设计题（1小题，共10分）

设有一个具有N个信息元素的环形缓冲区,A进程顺序地把信息写入缓冲区,B进程依次地从缓冲区中读出信息。回答下列问题:

1.叙述A、B两个进程的相互制约关系。 2.用P、V操作表示A、B进程的同步算法 答：1.A和B两个进程的相互制约关系是既有互斥又有同步:对缓冲区的访问必须互斥,并且,当缓冲区满时,A进程不可以写,必须等待:当缓冲区空时,B进程不可以读,必须等待。（3分） 2.用P、V操作表示A、B进程的同步算法如下: BEGIN

Buffer： ARRAY [0..N-1] of interger; m,out: Interger;

S0,S1， S2：Semaphore; SO:=1; S1:=0; S2:=N; in :=out:=0;（1分） Cobegin

Process PROCEDURE A:

BEGIN

L1: 生产数据m;

P(S2); P(SO);

Buffer(in):=m; in :=(in+1)MOD N; V(S1) V(SO); Goto L1 END （3分）

Process PROCEDURE B: BEGIN

L2: P(S1);

P(SO);

m:=buffer(out); out :=(out+1)MOD N; V(S2); V(SO); 消费m; goto L2 END Coend END （3分）

试题五

1、判断题（10小题，每小题1分，共10分）

2、 选择题（10小题，每小题2分，共20分） 3、填空题（10空，每空2分，共20分） 4、 简答题（4小题，每小题5分，共20分）

1．试比较进程调度与作业调度的不同点

（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机（3分）

（或）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。

（2）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机（2分）。

难度系数 B 知识点：进程、作业

2.什么叫\可再入\程序? 它有什么特征? 答：可再入程序是能够被多个进程共享的程序段,代码不因程序的执行而改变,又称为可再入码。纯代码的主要作用就是可被多个程序共享（2分）。其特点如下:

(1)可再入程序必须是纯代码的,在执行中不变化（1分）。

(2)一个可再入程序要求调用者提供工作区,以保证程序以同样的方式为用户服务（1分）。 (3)编译程序和操作系统程序通常是可再入程序,能同时被不同用户调用而形成不同进程（1分）。

难度系数 B 知识点：进程共享程序段 3.死锁和竞争有何关系?

答：死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局,若无外力的作用,这些进程都将永远不能再向前推进（2分）。所以,死锁是由于系统中多个进程所共享的资源不足以同时满足需要时,引起对资源的竞争而产生的。但竞争资源不→定都会产生死锁,因为只要进程推进顺序合法,就不会产生死锁（3分）。难度系数：B 知识点：死锁和竞争 4.在设计进程调度算法时,应着重考虑哪儿个问题?

答：在设计进程调度算法时,应着重考虑以下四个问题（1分）: (1)引起进程调度的时机（1分）； (2)进程调度的方式（1分）； (3)进程队列的组织（1分）； (4)进程调度算法的选择（1分）。 难度系数：B 知识点：进程调度算法 5、 分析题（2小题，每小题10分，共20分）

1）关于存储管理,试问：a.在分页、分段和段页式存储管理中,当访问一条指令或数据时,需要访问内存几次? 各做什么处理?

b.假设一个分页存储系统具有快表,多数活动页表项都可以存在其中。如果页表放在内存中,内存访问时间是1\若快表的命中率是85%,则有效存取时间为多少?若快表的命中率为50%,那么有效存取时间为多少?

答：a.在分页存储管理中,当访问一条指令或数据时需要访问内存至少两次。一次是访问存放在内存中的页表PMT,实现地址变换; 另一次是访问所需的数据。(2分)

在分段存储管理中,当访问一条指令或数据时,也需要访问内存至少两次。一次是访问存放在内存中的段表SMT,实现地址变换；另一次是访问所需的数据。(2分)

在段页式存储管理中,当访问一条指令或数据时,需要访问内存至少三次。一次是访问存放在内存中的段表SMT,查找段号所对应的页表; 再一次是访问存放在内存中的页表PMT,实现地址变换; 第三次是访问所需的数据。(2分) b.若快表的命中率是85%,则有效存取时间为:

0.85×1+(1-0.85)×(1+1)=1.15μs(2分)

若快表的命中率为50%,则有效存取时间为:

0.5×1+(1-0.5)×(1+1)=1.5μs(2分)

难度系数B 知识点：存储管理

(2)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。

①T0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?

③在②的基础上,若进程P4请求资源(2,0,1),是否能实施资源分配? 为什么? ④在③的基础上,若进程请求资源(0,2,0),是否能实施资源分配? 为什么?

表1 T0时刻系统状态 进程 P1 最大资源需求量 A B C 5 5 9 已分配资源数量 A B C 2 1 2 P2 P3 P4 P5 5 3 6 4 0 11 4 2 5 4 2 4 剩余资源数 4 0 2 4 0 5 2 0 4 3 1 4 A B C 表2 T0时刻系统状态 2 3 3

答：

①T0时刻是安全状态,因为可以找到一个安全的序列(P4,P5,Pl,P2,P3)（2分）。 ②不能分配。因为所剩余的资源数量不够（2分）。

③可以分配。当分配完成后,系统剩余的资源向量为(0,3,2),这时仍可找到一个安全的序列队, (P4,P5,Pl,P2,P3)（3分）。

④不能分配。若分配完成后,系统剩余的资源向量为(0,3,匀,这时无法找到一个安全的序列（3分）。

难度系数B 知识点：进程死锁 6、 设计题（1小题，共10分）

某高校计算机系开设有网络课并安排了上机实习,假设机房共有2m台机 器,有2n名学生选该课,规定:

①每两个学生组成一组,各占一台机器,协同完成上机实习；

②只有一组两个学生到齐,并且此时机房有空闲机器时,该组学生才能进入机房； ③上机实习由一名教师检查,检查完毕,一组学生同时离开机房。 试用P、V操作模拟上机实习过程。

答：在本题中,为了保证系统的控制流程,增加了Monitor进程,用于控制学生的进入和计算机分配。从题目本身来看,虽然没有明确写出这一进程,但实际上这一进程是存在的。因此,在解决此题时,需写出其隐蔽的控制进程。 上机实习过程可描述如下: BEGIN

student,computer,enter,finish,check:semaaphore; studen:=0; computer:=2m; mter:=0; finish :=O; check :=0; COBEGIN

Process Procedure Student: begin

V(student); {表示有学生到达} P(computer); {获取一台计算机} P(enter); {等待允许进入} DO it with partner;

V(finish); {表示实习完成}

P(check); {等待教师检查} V(computer); {释放计算机资源} end（4分）

Process Procedure Teacher: begin

L1:P(finished); {等待学生实习完成} P(finished); {等待另一学生实习完成} check the work;

V(check); {表示检查完成} V(check); {表示检查完成} goto L1; end（3分）

Process Procedure Monitor

begin

L2: P(student); {等待学生到达}

P(student); {等待另一学生到达} V(enter); {允许学生进入} V(enter); {允许学生进入}

end（3分） Coend END

试题六

一、判断题（10小题，每小题1分，共10分） 二、

选择题（10小题，每小题2分，共20分）

三、 填空题（10空，每空2分，共20分）

四、简答题（4小题，每小题5分，共20分）

1．进程调度中\可抢占\和\非抢占\两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？ （1）可抢占式会引起系统的开销更大。（1分）

(2)可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间开销增大。（4分） 难度系数 B 知识点：进程调度

2．一个含五个逻辑记录的文件，系统把它以链接结构的形式组织在磁盘上，每个记录占用一个磁盘块，现要求在第一记录和第二记录之间插入一个新记录，简述它的操作过程。 答：从文件目录中找到该文件，按址读出第一个记录（1分）；取出第一个记录块中指针，存放到新记录的指针位置（2分）；把新记录占用的物理块号填入第一个记录的指针位置启动磁盘把第一个记录和新记录写到指字的磁盘块上（2分）。难度系数 B 知识点：文件，磁盘

3.什么叫\可再入\程序? 它有什么特征? 答：可再入程序是能够被多个进程共享的程序段,代码不因程序的执行而改变,又称为可再入

码。纯代码的主要作用就是可被多个程序共享（2分）。其特点如下: (1)可再入程序必须是纯代码的,在执行中不变化（1分）。

(2)一个可再入程序要求调用者提供工作区,以保证程序以同样的方式为用户服务（1分）。 (3)编译程序和操作系统程序通常是可再入程序,能同时被不同用户调用而形成不同进程（1分）。

难度系数 B 知识点：进程共享程序段 4.死锁和竞争有何关系?

答：死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局,若无外力的作用,这些进程都将永远不能再向前推进（2分）。所以,死锁是由于系统中多个进程所共享的资源不足以同时满足需要时,引起对资源的竞争而产生的。但竞争资源不→定都会产生死锁,因为只要进程推进顺序合法,就不会产生死锁（3分）。难度系数：B 知识点：死锁和竞争 五、分析题（2小题，每小题10分，共20分）

1、设作业的虚拟地址为24位,其中高8位为段号,低16位为段内相对地址。试问： (1)一个作业最多可以有多少段? (2)每段的最大长度为多少字节?

(3)某段式存储管理采用如下段表,试计算[0,430]、[1,50]、[2,30]、[3,70]的主存地址。其中方括号内的前一元素为段号,后一元素为段内地址。当无法进行地址变换时,应说明产生何种中断。 段号 段长 主存起始地址 是否在主存 答： 0 600 2100 是 8

(1)一个作业最多可以有2=254个1 40 2800 是 段。 （2分） 2 100 否 (2)每段的最大长度为3 80 4000 是 16

2=64KB=65536字节。（2

分）

(3)逻辑地址[0,430]的主存地址为: 2100+430=2530; （2分）

逻辑地址[1,50]无法进行地址变换,因为产生了越界中断; （1分） 逻辑地址[2,30]无法进行地址变换,因为产生了缺段中断; （1分） 逻辑地址[3,70]的主存地址为: 4000+70=4070。（2分） 难度系数：B 知识点：虚拟存储管理

2、假设有4个记录A、B、C、D存放在磁盘的某个磁道上,该磁道划分为4块,每块存放一个记录,安排如下表所示: 块号 记录号 1 2 3 4 A B C D 现在要顺序处理这些记录,如果磁盘旋转速度为2Oms转一周,处理程序每读出一个记录后花5ms的时间进行处理。试问处理完这4个记录的总时间是多少?为了缩短处理时间应进行优化分布,试问应如何安排这些记录?并计算处理的总时间。

答：优化前处理总时间=(5+5)+(5*3+5+5)+(5*3+5+5)+(5*3+5+5)=85ms (4分) 优化后记录顺序为: A,C,B,D (3分)

优化后处理总时间=(20/4+5)*4+5=45ms (3分) 难度系数：B 知识点：磁盘管理

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