A.一种状态 B.二种状态 C.三种状态 D.四种状态 25. 面向用户的组织机构属于( )。
A. 虚拟结构 B. 逻辑结构 C. 实际结构 D. 物理结构 27. 一作业进入内存后,则所属该作业的进程初始时处于( )状态。
A. 运行 B. 等待 C. 就绪 D. 收容
28. 在大多数同步机构中,均用一个标志来代表某种资源的状态,该标志常被称为( )。
A. 公共变量 B. 标志符 C. 信号量 D. 标志变量 30. 逻辑地址就是( )。
A. 用户地址 B. 相对地址 C. 物理地址 D.绝对地址
31. 处理器执行的指令被分成两类,其中有一类称为特权指令,它只允许( )使用。
A. 操作员 B. 联机用户 C. 操作系统 D. 目标程序
四、简答题:
1、在一个单CPU系统中,OS的进程有运行、就绪、阻塞三个基本状态。假如某时刻该系统中有10个进程并发执行,在略去调度程序所占用时间情况下试问:
(1)这时刻系统中处于运行态的进程数最多有几个? (2)这时刻系统中处于就绪态的进程数最多有几个? (3)这时刻系统中处于阻塞态的进程数最少有几个? 答案:
(1)因为系统中只有一个处理机,所以某时刻处于运行态的进程数最多只有一个。
(2)而某时刻处于就绪态的进程数最多只有9个,不可能出现10个情况,因为一旦CPU有空,调度程序马上调度,当然这是在略去调度程序调度时间时考虑。 (3)处于阻塞态的进程数最少是0个
2、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? 答:(1)可抢占式会引起系统的开销更大。
(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。
3、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;取出第一个记录块中指针,存放到新记录的指针位置;
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
4、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;
缓输出程序从缓输出表中查找结果文件并打印输出。 5、试比较进程调度与作业调度的不同点
答:(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。
(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。 6、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。
答:资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源,仅在系统为之分配了所需的全部资源后,该进程才开始执行。这样,进程在执行过程中不再申请资源,从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件”,从而防止死锁的发生。
7、若干个等待访问磁盘者依次要访问的柱面为20,44,40,4,80,12,76,假设每移动一个柱面需要3毫秒,移动臂当前位于40号柱面,请按先来先服务算法和最短寻找时间优先算法分别计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间。 答:(1)先来先服务算法; 3毫秒×292=876毫秒
(2)最短寻找时间优先算法:3毫秒×120=360毫秒
8、某系统中有10台打印机,有三个进程P1,P2,P3分别需要8台,7台和4台。若P1,P2,P3已申请到4台,2台和2台。试问:按银行家算法能安全分配吗?请说明分配过程。
答:系统能为进程P3分配二台打印机。因为尽管此时10台打印机已分配给进程P1 4台,P22台和P34台,全部分配完,但P3已分配到所需要的全部4台打印机,它不会对打印机再提出申请,所以它能顺利运行下去,能释放占用的4台打印机,使进程P1,P2均可能获得乘余的要求4台和5台,按银行家算法是安全的
9、在操作系统中,P操作和V操作各自的动作是如何定义的? 答:P操作顺序执行下述两个动作: ①信号量的值减1,即S=S-1; ②如果S≥0,则该进程继续执行;
如果S<0,则把该进程的状态置为阻塞态,把相应的PCB连入该信号量队列的末尾,并放弃处理机,进行等待(直至其它进程在S上执行V操作,把它释放出来为止)。 V操作顺序执行下述两个动作: ①S值加1,即S=S+1;
②如果S>0,则该进程继续运行;
如果S≤0,则释放信号量队列上的第一个PCB(即信号量指量指针项所指向的PCB)所对应的进程(把阻塞态改为就绪态),执行V操作的进程继续运行。
10、以打印机为例说明SPOOLING的工作原理,系统如何利用SPOOLING技术将打印机模拟为虚拟打印机。
答:当用户进程请求打印输出时,Spooling系统同意打印输出,但并不真正把打印机分配给该用户进程,而只为它做两件事:1,由输出进程在 输出井中为之申请一空闲盘块区,并将要打印的数据送入其中;2,输出进程再为用户进程申请一张空白的用户请求打印表,并将用户的打印要求填入表中,再将该 表挂到请求打印队列之上。如果还有进程要求打印输出,系统仍可以接受该请求,同样做上面的工作。如果打印机空闲,输出进程将从请求打印队列的队首取出一张 请求表,根据表中的要求将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区,再由打印机进行打印。打印完毕,输出进程再查看请求打印队列中是否还有等待要打印的请求 表,若有,再取出一张表,并根据其中的要求进行打印,如此下去,直至请求队列为空位置,输出进程才将自己阻塞起来,等待下次再由打印请求时才被唤醒。
11、什么是中断?中断处理的一边过程分为哪几个阶段?
答:所谓中断是指CPU对系统发生的某一个事件作出的一种反应;CPU暂停正在执行的程序,保留现场后自动的转去执行相应的处理程序,处理完该事件后再返回断点继续执行被“打断”的程序。
中断处理一般过程分为以下阶段:保存现场,分析原因,处理中断,返回断点。 12、虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到那两方面的限制? 答:虚拟存储器的基本特征是:
(1)虚拟扩充,既不是物理上的而是逻辑上扩充了内存容量;
(2)部分装入,即每个作业不是全部一次性的装入内存,而是只装入一部分;
(3)离散分配,即不必占用连续的内存空间,而是“见缝插针”; (4)多次对换,即所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
虚拟存储器的容量主要受到指令中表示地址的字长和外存的容量的限制。 13、信号量一般是由哪些成员组成的?它的值表示什么含义?
答:信号量一般是有两个成员组成的数据结构,其中一个成员是整型变量,表示该信号量的值,另一个是指向PCB的指针。
信号量的值是与相应资源的使用情况有关的,当它的值大于0时,则表示当前可用资源的数量,当它的值小于0时,则其绝对值表示等待该资源的进程个数,即在该信号量队列上排队的PCB的个数。 14、某段表内容如下:
段号 0 1 2 3 段首地址 120K 760K 480K 370K 段长度 40K 30K 20K 20K 一逻辑地址为(2,154)的实际物理地址为多少? 15、请列出最少4种用于分页存储管理的页面置换算法。 答:最佳(OPT)页面置换算法;先进先出(FIFO)页面置换算法
最久最久未使用(LRU)页面置换算法;时钟(CLOCK)页面置换算法 16、造成进程死锁的条件有哪些?处理死锁的主要策略有哪些? 答:造成死锁的条件:
互斥条件;请求和保持条件;非剥夺条件;环路等待条件。 处理死锁的策略:
死锁预防:破坏造成死锁的四个条件以防止死锁发生 死锁避免:通过资源轨迹图或银行家算法进行有效避免。
死锁检测和解除:通过监控资源图并撤销死锁进程予以恢复
17、操作系统以进程为单位分配各种资源,进程调度是操作系统必须完成的重要任务,请简要回答,操作系统有哪两种进程调度方式?并举出至少4种不同类型的进程调度算法。 答:两种调度方式:可剥夺调度和不可剥夺调度方式。
四种调度算法:时间片轮转、优先级调度、多重队列、最短作业优先、保证调度、彩票调度、实时调度、两级调度法等,任选四种即可。
18、I/O设备管理是操作系统的主要功能之一,请简要回答,操作系统设计种,I/O软件的主要功能目标和主要层次。 答:I/O软件的功能目标:
a. 解决同步(阻塞)-异步(传输)问题 b. 实现对设备访问的错误处理 c. 实现设备无关性——统一命名法 d. 实现对专有设备和共享设备的有效管理 I/O软件的主要层次:
用户层软件-设备无关操作系统软件-设备驱动程序-中断处理程序
其它简答题:
1. 分时系统和实时系统有何不同?
2. 存储管理的主要功能是什么?
3. 虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到什么限制? 4. 什么是地址空间与存储空间? 5. 什么是虚拟存储器?
7.作业调度的功能是什么?作业调度算法应考虑的主要因素是什么? 8.什么是缓冲?为什么要引入缓冲? 9.试比较进程调度与作业调度的不同点。
10.一个分层操作系统由裸机,用户,CPU调度和P、V操作,文件管理,作业管理,内存管理,设备管理,命令管理等部分组成。试按层次结构的原则从内到外将各部分重新排列。 11.试说明进程互斥、同步和通信三者之间的关系。 12.为什么要引入动态重定位?如何实现?
13.什么是作业、作业步和作业流?作业管理包括哪些内容? 14.什么是分页?什么是分段?二者主要有何区别? 15.试比较进程调度与作业调度的不同点。 16.简要说明设备管理的目标和功能。
17.分页式和分段式内存管理有什么区别?怎样才能实现共享和保护? 18.简述操作系统的五大管理功能。 19.什么叫通道技术?通道的作用是什么?
20.什么是文件和文件系统?简要说明文件系统的功能。 21.操作系统的五大功能是什么?
22.什么是文件的逻辑组织和物理组织?文件的逻辑组织有几种形式? 23.试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。 24.简述操作系统的五大管理功能。 25.什么是缓冲?为什么要引入缓冲? 26.试比较进程调度与作业调度的不同点。
27.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。 28.试说明进程互斥、同步和通信三者之间的关系。 29.为什么要引入动态重定位?如何实现?
30.什么是作业、作业步和作业流?作业管理包括哪些内容?
31.分页式和分段式内存管理有什么区别?怎样才能实现共享和保护? 32.试比较进程调度与作业调度的不同点。 33.什么是地址重定位?
34.什么是分页?什么是分段?二者主要有何区别? 35.进程调度的主要功能。何时可进行进程调度?
36.时间片轮转进程调度算法的基本思想是什么?时间片的大小对系统有什么影响?在选取时间片时应考虑哪些因素? 37.以段式存储管理为例,叙述操作系统对内存的具体管理方案(包括功能、数据结构和算法)。 39.按资源分配管理技术,输入输出设备类型可分为哪三类?
五、综合题
1、对于如下的页面访问序列:1, 2, 3, 4, 1, 2, 5, 1, 2, 3, 4, 5;当内存块数量分别为3和4时,试问:使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页次数是多少?(所有内存开始时都是空的,凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断)
答案: FIFO淘汰算法:
内存块为3时,缺页中断(或称缺页次数)为9;内存块为4时,缺页中断为10。 LRU淘汰算法:
内存块为3时,缺页中断为10;内存块为4时,缺页中断为8。