西安電子科技大學操作系統(tǒng)試卷

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1、西安電子科技大學試卷 考試時間 120 分鐘 試卷編號 參考答案 班級 學號 姓名 任課老師姓名 題號 一 二 三 四 五 總 分 得分 請按下述要求正確答題： 1. 在試卷指定位置上正確寫入你的班級、學號、姓名和任課老師姓名。 2．全部試卷共 11 頁。試卷必須交回，否則以零分計。 3．試題解答必須寫在試卷上，若試卷上寫不下可以寫在試卷的背面，寫在草稿紙上的解答一律無效。 4．本試卷的試題共有五道

2、大題，需要全部解答。 5．解答前務必閱讀清楚題意，及解答要求，否則導致不能正確評分概由自己負責。 一、 單項選擇題（每小題1分，共10分） １． 訪管指令所引起的中斷屬于（ C ）中斷。 A．外中斷 B．I/O中斷 C．軟中斷 D．程序中斷 ２． 資源靜態(tài)分配法破壞了死鎖產(chǎn)生的（ B ）條件來預防死鎖的發(fā)生。 A．互斥控制 B．保持和等待 C．不可剝奪控制 D．循環(huán)等待 ３． 虛擬存儲的基礎是程序局部性理論，它的基本含義是（ B ）。 A．代碼的順序執(zhí)行 B

3、．程序執(zhí)行時對內(nèi)存訪問的不均勻性 C．變量的連續(xù)訪問 D．指令的局部性 ４． 關(guān)于SPOOLING系統(tǒng)（ D ）的描述是錯誤的。 A．不需要獨占設備 B．加快了作業(yè)執(zhí)行的速度 C．使獨占設備變成了共享設備 D．利用了處理器與通道并行工作的能力 ５． 設系統(tǒng)中有m個同類資源數(shù)，n為系統(tǒng)中的并發(fā)進程數(shù)，當n個進程共享m個互斥資源時，每個進程的最大需求數(shù)是w，試問下列情況下系統(tǒng)會死鎖的是（ D ）。 A．m=4，n=3，w=2 B．m=2，n=2，w=1 C．m=5，n=2，w=3 D．m

4、=4，n=3，w=3 ６． 文件系統(tǒng)中實現(xiàn)按名存取的功能是通過查找（ B ）來實現(xiàn)的。 A．磁盤空間 B．文件目錄 C．磁盤控制器 D．位示圖 ７． 下面的敘述中，（ D ）不是設備管理中引入緩沖機制的主要原因。 A．緩和CPU和I/O設備間的速度不匹配問題 B．減少對CPU的中斷頻率和放寬對CPU響應時間的限制 C．提高CPU和I/O設備間的并行性 D．節(jié)省系統(tǒng)內(nèi)存 ８． 下列操作系統(tǒng)強調(diào)交互性的系統(tǒng)是（ B ）。 A．批處理系統(tǒng) B．分時系統(tǒng) C．實時系統(tǒng) D．網(wǎng)絡操作系統(tǒng) ９． 響應比

5、高者優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法是通過計算時間和（ D ）來實現(xiàn)的。 A．輸入時間 B．完成時間 C．周轉(zhuǎn)時間 D．等待時間 １０． 在可變分區(qū)管理方案中，若采用“最佳適應”分配算法，通常將空閑區(qū)按（ A ）排列。 A．容量遞增 B．容量遞減 C．地址遞增 D．地址遞減 二、 填空題（每空格1分，共15分） 1．把作業(yè)裝入內(nèi)存時完成地址變換的方式稱 靜態(tài)地址再定位 ，而在作業(yè)執(zhí)行期間（訪問到指令或數(shù)據(jù)）才進行地址變換的方式稱為 動態(tài)地址再定位 。 2．死鎖產(chǎn)生的四個必要條件是 互斥執(zhí)行

6、、 保持和等待 、 不可剝奪 和循環(huán)等待。 3．通道又稱為I/O處理機，它能完成 內(nèi)存 和 外設 之間的信息傳輸，并與 CPU 并行工作。 4．在存儲管理中，引入快表的目的是_為了加快查詢變換標的速度 。 5．設某作業(yè)的的段表如下： 段號 基地址 段長 0 1 2 3 4 219 2300 90 1327 1952 600 14 100 580 96 那么，邏輯地址（

7、2，88）對應的物理地址是 90+88 。邏輯地址（4，100）對應的物理地址是 越界 。 6．在操作系統(tǒng)中，把不可中斷執(zhí)行的操作稱為 原語 。 7．在UNIX文件管理系統(tǒng)中，為了對磁盤空間的空閑塊進行有效的管理，采用的方法是 成組鏈接法 。 8． UNIX操作系統(tǒng)將進程控制塊分成 PROC結(jié)構(gòu) 和 USER結(jié)構(gòu) 兩部分。 三、判斷改錯題（每小題2分，共20分，正確的打√，錯誤的打Х，并改正，但畫線部分不能修改） 1．分頁存儲管理中頁面的大小是和主存儲塊的大小是不相等 [Q1]的。（ ）

8、 2. 進程同步是進程與進程間的間接制約問題，進程互斥是進程與進程間的直接制約問題（ √ ）。 3.位示圖只能用在磁盤空間的管理。（ √ ）。 4.訪管指令能引起訪管中斷，它本身屬于特權(quán)指令 [Q2]（ ）。 5. 在分時系統(tǒng)中，響應時間時間片用戶數(shù)，因此為改善系統(tǒng)的響應時間，常用的原則是使時間片越小越好 [Q3]。（ ）。 6.邏輯文件有兩種形式流式文件和記錄式文件，源程序文件屬于記錄式 [Q4]文件，學生選課文件屬于流式 [Q5]文件。（ ）。 7.當某進程執(zhí)行P操作時，首先對S信號量減1，當S≤0 [Q6]時表示資源得

9、不到滿足，系統(tǒng)將執(zhí)行P操作的進程插入等待隊列（ ）。 8.移臂調(diào)度的目標是使磁盤旋轉(zhuǎn)周數(shù)最少 [Q7]（ ）。 9. 在有m個進程的系統(tǒng)中出現(xiàn)死鎖時，死鎖進程的個數(shù)K應該滿足的條件是。（ √ ）。 10． 多道程序設計是利用了CPU和通道并行工作來提高系統(tǒng)的效率（ √ ）。 四、簡答題（每小題4分，共12分） 1．什么是線程？它與進程的區(qū)別是什么？ 參考答案： 線程：也叫輕量級的進程，它是一個基于進程的運行單位，它可以不占有資源，一個進程可以有一個線程或者多個線程(至少一個)，這些線程共享此進程的代碼、Data和部分管理信息，但是每個線程都有它自己的PC、

10、Stack和其他。 線程與進程的區(qū)別主要表現(xiàn)在以下幾個方面： (1) 地址空間和資源不同：進程間相互獨立；同一進程的各個線程之間卻共享它們。 (2) 通信不同：進程間可以使用IPC通信，線程之間可以直接讀寫進程數(shù)據(jù)段來進行通信；但是需要進程同步和互斥手段的輔助，以保證數(shù)據(jù)的一致性。 (3) 調(diào)度和切換不同：線程上下文切換比進程上下文的切換要快得多。 2．緩沖區(qū)的作用是什么？試述UNIX為塊設備設置多緩沖的目的是什么？ 參考答案： 緩沖區(qū)的作用是： (1) 緩和CPU和I/O設備之間速率不匹配的矛盾 (2) 減少對CPU的中斷頻率，放寬對中斷響應時間的限制 (3) 提高C

11、PU和I/O設備之間的并行性 UNIX為塊設備設置多緩沖的目的是： 為了提高基本速率相差比較大的塊設備之間的吞吐量，并減少對CPU的中斷次數(shù)。 3．什么是分布式操作系統(tǒng)？主要特點是什么？ 參考答案： 分布式系統(tǒng)是指把多個處理機通過線路互聯(lián)而構(gòu)成的系統(tǒng)，此系統(tǒng)的處理和控制分布在各個處理機上。 主要特點：分布性，自治性，模塊性，并行性。 五. 綜合題（每小題7分，共42分） 1．某系統(tǒng)的進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換如下圖所示，請問： （1）引起各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換的的典型事件。 （2）當一個進程的狀態(tài)變化會引起另一個進程的狀態(tài)變換，說明下列因果變遷是否可能發(fā)生，其原因是

12、什么？ 1) 3 → 1 2) 3 → 2 3) 2 → 1 參考答案： (1) 1：是由于調(diào)度程序的調(diào)度引起 2：是由于時間片用完引起 3：是由于I/0請求引起 4：是由于I/O完成引起 (2) 3 → 1 ：可能。當當前進程被阻塞，使得CPU空閑，此時調(diào)度程序會從處于就緒狀態(tài)的進程中挑選一個新城投入運行。 3 → 2：不可能。 2 → 1：可能。當當前進程的時間片用完，會引起調(diào)調(diào)程序調(diào)度另外一個進程來投入執(zhí)行。 2．有一個橋如圖所示，橋上的車流如箭頭所示。橋上不允許兩車交會，但允許同方向多輛車依次通行(即橋上可以有多個同方向的車)。請用P、V操作實

13、現(xiàn)交通管理以防止橋上擁塞的程序。 參考答案： 由于橋上不允許兩車相會，故橋應該被互斥訪問，而同一方向上允許多輛車一次通過，即臨界區(qū)允許多個實例訪問。用一個信號量來互斥訪問臨界區(qū)。用一個信號量來互斥訪問臨界區(qū)。由于不能允許某一個方向的車完全“控制”橋，應保證最多某一個方向上連續(xù)通過一定數(shù)量的車后，必須讓另外一個方向的車通過。用另外兩個信號量來實現(xiàn)這個。 故： 設 用來表示從南向北最多可通行的車數(shù) 用來表示從北向南最多可通行的車數(shù) mutex用來表示對橋的互斥 3．設系統(tǒng)中有三類資源R1、R2、R3和R4，又設系統(tǒng)中有5個進程P1，P2，P3，P4和P5.在

14、T0時刻系統(tǒng)狀態(tài)如下： 資源 進程 最大需求量 R1 R2 R3 R4 已分配資源量 R1 R2 R3 R4 剩余資源量 R1 R2 R3 R4 P1 P2 P3 P4 P5 8 6 4 1 4 3 3 1 10 1 3 2 3 3 3 1 5 4 6 3 1 2 1 1 3 1 1 1 4 1 3 2 3 2 2 0 1 1 3 1 2 1 1 3 (1) 系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)？若是，

15、則給出進程安全序列。 (2) 如果進程P5申請1個資源R1、1個資源R2、1個資源R3和2個資源R4，能否實施分配？為什么？ 4. 若某計算機系統(tǒng)中的頁式虛擬存儲管理采用最近最少使用（LRU）頁面淘汰算法，并且分配給某作業(yè)的存儲塊數(shù)為3，其中一塊用來存放程序和變量i,j（不作他用）。假定一頁可存放150個整數(shù)變量，且該作業(yè)的程序如下： VAR A:ARRAY[1..150,1..100] OF integer; i,j:integer; FOR i:=1 to 150 DO FOR j:=1 to 100 DO A

16、[i,j]:=0; 設變量i,j放在程序頁中，初始時，程序及變量i,j已在內(nèi)存，其余兩頁為空。矩陣A按行序存放。 （1） 試問當程序執(zhí)行完后，共缺頁多少次？ （2） 最后留在內(nèi)存中的是矩陣A的哪一部分？ 參考答案： (1)數(shù)組A[150][100]總共有150行，100列，即每一個頁面可以存放1.5行，也就是說矩陣的3行剛好放在2頁內(nèi)，訪問他們需要中斷2次，這樣150行總共需要中斷100次。 (2)留在內(nèi)存中的是矩陣的最后3行。 5.在UNIX操作系統(tǒng)的文件管理采用成組鏈接法，且最多可直接管理的空閑盤塊為1

17、00塊，若系統(tǒng)超級塊中的filsys的情況如下圖所示： Filsys S_nfree S_free[0] S_free[1] S_free[2] S_free[3] S_free[4] ┇ ┇ S_free[97] S_free[98] S_free[99] 98 56 108 110 278 ┇ ┇ 220 （1）若某作業(yè)順序釋放了物理塊號為198，237，238，356，378，請畫出釋放后有關(guān)部分的變化結(jié)果。 （2）若在（1）的基礎上，某作業(yè)申請4個物理塊，請畫出分

18、配后有關(guān)部分的變化結(jié)果。 參考答案: (1) 畫出釋放后有關(guān)部分的變化結(jié)果是： (2)分配給改作業(yè)的4個物理塊分別是198，237，238，356。分配以后的Filsys卷如下圖所示： 6．設有某系統(tǒng)可供用戶使用的主存空間為100K，有五個作業(yè)J1,J2,J3，J4，J5進入輸入井的時間、計算時間和內(nèi)存要求如下表所示。若作業(yè)在處理機上按單道方式運行，且作業(yè)按響應比高者優(yōu)先調(diào)度算法，進程按先來先服務算法。試寫出作業(yè)的執(zhí)行順序，計算響應比、作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間和平均周轉(zhuǎn)時間。 作業(yè) 進入輸入井時間 計算時間 需要主存容量 開始時間 結(jié)束時間 周轉(zhuǎn)時間 J1

19、J2 J3 J4 J5 10：06 10：19 10：30 10：36 10：42 42分鐘 30分鐘 24分鐘 24分鐘 12分鐘 18K 65K 57K 15K 25K 10：06 10：48 11：30 11：54 11：18 10：48 11：18 11：54 12：18 11：30 42 59 84 102 48 參考答案: (1) 開始的時候,J1先到,所以J1最先執(zhí)行,它的開始時間是10:06分,結(jié)束時間是10:

20、48,它的周轉(zhuǎn)時間是42分鐘. (2) 當J1執(zhí)行結(jié)束之后,J2,J3,J4,J5的相應比分別是: J2: J3: J4: J5: 所以應該選擇J2,所以J2開始時間是10:48,結(jié)束時間是11:18,周轉(zhuǎn)時間是59分鐘. (3) 當J2執(zhí)行結(jié)束之后,J3,J4,J5的相應比分別是: J3: J4: J5: 所以應該選擇J5,所以J5開始時間是11:18,結(jié)束時間是11:30,周轉(zhuǎn)時間是48分鐘. (4) 當J5執(zhí)行結(jié)束之后,J3,J4的相應比分別是: J3: J4: 所以應該選擇J3,所以J3開始時間是11:30,結(jié)束時間是11:54

21、,周轉(zhuǎn)時間是84分鐘. (5) 最后一個是J4,它的開始時間是11:54,結(jié)束時間是12:18,周轉(zhuǎn)時間是102分鐘. 所以總的執(zhí)行順序是:J1->J2->J5->J3->J4 平均周轉(zhuǎn)時間是 西安電子科技大學試卷 考試時間 120 分鐘 試卷編號 班級 學號 姓名 任課老師姓名 題號 一 二 三 四 五 總 分 得分

22、 請按下述要求正確答題： 1. 在試卷指定位置上正確寫入你的班級、學號、姓名和任課老師姓名。 2．全部試卷共 12頁。試卷必須交回，否則以零分計。 3．試題解答必須寫在試卷上，若試卷上寫不下可以寫在試卷的背面，寫在草稿紙上的解答一律無效。 4．本試卷的試題共有五道大題，需要全部解答。 5．解答前務必閱讀清楚題意，及解答要求，否則導致不能正確評分概由自己負責。 三、 單項選擇題（每小題1分，共16分） 1.下面關(guān)于操作系統(tǒng)的敘述中正確的是（ C ）。 A．從響應時間的角度來看，實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)無本質(zhì)差別 B．多道運行是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征之一，它是指宏觀和微觀上

23、都并行 C．操作系統(tǒng)的特征是并行性、共享性、虛擬性和不確定性 D．在分時系統(tǒng)中，響應時間≈時間片用戶數(shù)，因此只要時間片足夠小其響應時間一定能改善。 2．在進程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中，（ B ）是不可能的。 A．運行狀態(tài)→就緒狀態(tài) B．阻塞狀態(tài)→運行狀態(tài) C．運行狀態(tài)→阻塞狀態(tài) D．阻塞狀態(tài)→就緒狀態(tài) 3．設系統(tǒng)中有m個同類資源數(shù)，n為系統(tǒng)中的并發(fā)進程數(shù)，當n個進程共享m個互斥資源時，每個進程的最大需求數(shù)是w，試問下列情況下系統(tǒng)會死鎖的是（D ）。 A．m=4，n=3，w=2 B．m=2，n=2，w=1 C．m=5，

24、n=2，w=3 D．m=4，n=3，w=3 4．在有m個進程的系統(tǒng)中有死鎖出現(xiàn)時，死鎖進程的個數(shù)k應該滿足的條件是（B ）。 A．1≤k≤m B．2≤k≤m C． k=m＝1 D．k和m沒有關(guān)系 5．在有n個進程共享一個互斥段，如果最多允許m個進程(m

25、一樣，同步操作分散在各個進程中。 C．管程和P.V一樣，使用不當就可能導致進程死鎖。 D．一個管程定義了一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能在該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上并發(fā)執(zhí)行進程所的一組操作，這組操作能同步進程和改變管程中的數(shù)據(jù) 。 7．在存儲管理的各種方法中，主要考慮程序是否需要一次性裝入、程序是否被裝入到連續(xù)的物理內(nèi)存中、能否實現(xiàn)存儲擴充等問題。請問能夠?qū)崿F(xiàn)程序部分裝入不連續(xù)物理內(nèi)存便可運行的存儲管理方法是（ C ）。 A．分區(qū)存儲管理 B．純分頁存儲管理 C．請求分頁存儲管理 D．請求分段存儲管理 8.文件系統(tǒng)采用二級目錄結(jié)構(gòu)，這樣可以（ A ）。 A.縮短訪問

26、文件存儲器時間 B.實現(xiàn)文件共享 C.節(jié)省主存空間 D.解決不同用戶之間的文件名的沖突問題 9.UNIX系統(tǒng)命令cat file1>>file2 功能是（ B ）。 A. 將文件file2的內(nèi)容添加到文件file1的末尾 B. 將文件file1的內(nèi)容添加到文件file2的末尾 C. 連接文件file1和file2 D. 顯示文件file1和file2 10．在下列進程調(diào)度算法中，可能引起進程長時間得不到運行的算法是（ D ）。 A．可搶占式靜態(tài)優(yōu)先數(shù)算法 B．不可搶占式動態(tài)優(yōu)先數(shù)算法 C．時間片輪轉(zhuǎn)算法

27、 D．不可搶占式靜態(tài)優(yōu)先數(shù)算法 11．在UNIX中，文件系統(tǒng)和設備驅(qū)動程序之間的接口是（ C ） A．函數(shù)調(diào)用 B．文件參數(shù) C．設備開關(guān)表 D．系統(tǒng)調(diào)用 12．在設備管理中，用來實現(xiàn)設備分配的四個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，每個設備一張，描述設備特性和狀態(tài)，反映設備的特性、設備和控制器的連接情況的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是（ A ）。 A．設備控制表(DCT) B．系統(tǒng)設備表(SDT) C．控制器控制表(COCT) D．通道控制表(CHCT) 13．在Windows的FAT文件系統(tǒng)中，對磁盤空閑空間的管理采用（ C ） A．空白文件表法 B．成組鏈接法

28、 C．位示圖法 D．索引表法 14．匹配任意長度的數(shù)字序列的正則表達式為（ B ）。(這個答案我有些拿不準) A．[0-9] B．[0-9]* C．[^0-9]* D．[0-9][0-9]* 15．與2.5$的匹配正則表達式為（ A ）。(這個答案我有些拿不準) A．2\.5\$ B．2.5$ C．\2.5\$ D．\2.5$\ 16．下列文件系統(tǒng)中，不能實現(xiàn)文件別名機制的是（ B ） A．Windows的NTFS文件系統(tǒng) B．Windows的FAT文件系統(tǒng) C．Linux的EXT2文件系統(tǒng) D．Unix的

29、HPFS文件系統(tǒng)。 四、 填空題（每空格1分，共20分） 1．實時系統(tǒng)分為實時控制和實時信息處理兩大類，實時控制系統(tǒng)主要用于 . 工業(yè)生產(chǎn)的過程控制、航天系統(tǒng)的跟蹤和控制，武器的制導等對響應速度要求非常高的系統(tǒng) ，實時信息處理主要用于 售票系統(tǒng)、信息查詢和檢索等對響應速度要求不是很高的系統(tǒng)中 。 2．在作業(yè)調(diào)度算法中， 相應比高者優(yōu)先 算法是先來先服務(FCFS)和最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法(SJF)的折衷，它既考慮了作業(yè)到達的時間，又考慮了作業(yè)的長短。 3．在存儲管理中，虛擬存儲管理是利用了程序執(zhí)行時的 局部性 原理。在純分頁存儲管理、請求分頁存儲管理、純分段存

30、儲管理和請求分段存儲管理這四種方法中，請求分頁存儲管理和 請求分段 存儲管理方法可以實現(xiàn)存儲擴充，因此把具有存儲擴充功能的存儲系統(tǒng)也叫做虛擬存儲系統(tǒng)。 4．在請求分頁存儲管理中，為了減少訪問內(nèi)存的次數(shù)采用_ 快表(或者關(guān)聯(lián)寄存器) 。 5．在段頁式存儲管理中，用 分段 方法來管理邏輯存儲空間，用分頁 方法來管理物理存儲空間。 6．引入線程的系統(tǒng)中，將進程作為 資源分配 的單位，線程 作為 調(diào)度或者占有CPU的 單位。因此將線程稱為“輕量級”的進程。(這兩個答案我有些拿不準) 7．當系統(tǒng)采用資源有序分配方法來預防死鎖時，破壞了產(chǎn)生死鎖的四個必要條件中的 環(huán)

31、路條件 ，而采用 靜態(tài)資源分配 方法預防死鎖時可以破壞產(chǎn)生死鎖的四個必要條件中的保持和等待條件。 8．在操作系統(tǒng)中，把不可中斷執(zhí)行的操作稱為 原語 。 9．引入通道和中斷技術(shù)的目的是控制設備完成 內(nèi)存 和 外設 之間的信息傳輸，提高I/O設備與CPU并行工作的能力。 10．設備獨立性是指 用戶在編制程序時所使用的設備與物理設備無關(guān) ，它的優(yōu)點是可以提高設備分配的靈活性和可擴展性。 11．設備管理中引入緩沖的原因是為了解決CPU和I/O設備之間速度不匹配的問題 ，從而提高CPU、通道和I/O設備之間的并行性，減少CPU被中斷的次數(shù)。 12．在UNIX

32、文件管理系統(tǒng)中，為了對磁盤空間的空閑塊進行有效的管理，采用的方法是 成組鏈接法 。 13．文件系統(tǒng)為了實現(xiàn)按名存取的功能，通過查找 文件目錄表 來實現(xiàn)的。 五、 簡答題（每小題5分，共10分） 1．圖中將一組進程分為4類，假定各類進程之間采用優(yōu)先級調(diào)度，每類進程內(nèi)部采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度。請簡述P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8進程的調(diào)度過程。 答:各類類進程之間采用優(yōu)先級調(diào)度，而同類進程內(nèi)部采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度。先進行優(yōu)先級4的進程調(diào)度，P1，P2，P3按時間片進行輪轉(zhuǎn)；等P1，P2，P3均執(zhí)行完，執(zhí)行優(yōu)先級3的進程P4，P5。

33、同理P4，P5按時間片輪轉(zhuǎn)，運行完成后調(diào)度優(yōu)先級1的進程P6，P7，P8。進程P6，P7，P8按時間片輪轉(zhuǎn)直至完成。 2．試述分布式操作系統(tǒng)有哪些功能，它與網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的區(qū)別是什么？ 答:分布式操作系統(tǒng)的功能時: (1)進程遷移 (2) 分布式進程同步 (3) 任務分配 (4) 資源管理 分布式OS與網(wǎng)絡OS的主要去別是: 通信和資源方面,分布式OS的透明性強,系統(tǒng)中任意兩個節(jié)點機之間無主從之分,都可以共享系統(tǒng)中的全部資源,多個節(jié)點機可以共同寫作完成一個任務,可靠性高. 若某一個節(jié)點機出現(xiàn)故障,系統(tǒng)仍然可以正常工作,只是降階使用,而網(wǎng)絡OS是共享服務器的資源,服務器是系

34、統(tǒng)互聯(lián)的瓶頸問題. 六、 應用題(每小題8分，共24分) 1．某計算機系統(tǒng)主存采用請求分頁管理技術(shù)，主存容量為1MB，被劃分為256塊，每塊大小為4KB。假設某個作業(yè)共有5個頁面，其中0，1，2三個頁面已分別裝入到主存4，9，11三個物理塊中，另外兩個頁面沒有裝入主存。該作業(yè)的頁面變換表（PMT）如下表所示。表中的狀態(tài)為0表示頁面已經(jīng)裝入到內(nèi)存中，為1表示沒有裝入內(nèi)存。 頁號 塊號 狀態(tài) 0 4 0 1 9 0 2 11 0 3 － 1 4 － 1 問題： ① 若給定一個邏輯地址為9016，其物理地址是多少？給出其物理地址的計算過程。 ② 若給定

35、一個邏輯地址為12388，其物理地址是多少？地址變換過程中會出現(xiàn)什么問題？ 答：在請求分頁的存儲管理系統(tǒng)中，系統(tǒng)是通過查頁表來進行地址轉(zhuǎn)換的。對于本題中采用的頁面大小為4KB，即頁內(nèi)相對地址為12位。 ①首先從虛擬地址中分離出頁號和頁內(nèi)地址。[9016/4096]＝2，所以頁號為2，頁內(nèi)地址為824。查頁表知道2號頁對應的物理塊號為11，即物理地址為：11*4096＝45056，再加上頁內(nèi)地址后其真正的物理地址為：45880。 ②首先從虛擬地址中分離出頁號和頁內(nèi)地址。[12388/4096]＝3，所以頁號為3，頁內(nèi)地址為100。查頁表知道3號頁對應的物理塊號，發(fā)現(xiàn)其物理塊號不在內(nèi)

36、存，此時可能發(fā)生缺頁中斷，從磁盤把對應的頁號裝入到內(nèi)存物理塊。假設此時物理內(nèi)存還有足夠的空閑塊，則不需要淘汰已經(jīng)裝入的頁面。設找到的空閑塊號為7，則邏輯地址12385所對應的的物理地址為：7*4096＋100＝28772。 2．從讀卡機上讀進N張卡片，復制并打印。要求復制的信息、打印的卡片與原卡片的信息完全一致。假設這一工作由3個進程get，copy和put來完成，它們用了兩個緩沖區(qū)buffer1和buffer2，緩沖區(qū)只能容納一張卡片的信息。其中，進程get的功能是依次將每張卡片上的信息從讀卡機上讀進buffer1；進程copy的功能是把buffer1中的信息復制到buffer2；進程

37、put的功能是取出buffer2中的信息并從打印機上輸出。 試用P，V操作描述3個進程間可并發(fā)運行的關(guān)系圖（或程序），要求說明信號量的作用及信號量的初值，盡可能提高并發(fā)性。 答: 設互斥信號量S1,S2初值為1，分別用于對buffer1和buffer2的互斥訪問；同步信號量Sn1,Sn2初值為1，分別表示buffer1和buffer2初始狀態(tài)為空閑，可以放一張卡片信息；同步信號量Sm1,Sm2初值為0，分別表示buffer1和buffer2中的信息還沒有（或已被取用了）。用P，V操作完成這3個并發(fā)進程間能正確運行的程序如下： BEGIN S1,S2,Sn1,Sn2,Sm1,Sm2

38、:semaphore; S1=S2=1; Sn1=Sn2=1; Sm1=Sm2=0; Cobegin Process produce get Begin L1: 從讀卡機讀進一張卡片信息； P(Sn1); P(S1); 將信息放入buffer1; V(Sm1); V(S1); Goto L1

39、 End Process produce copy Begin L2: P(Sm1); P（S1）； 從buffer1復制信息； V（Sn1）; V(S1); P(Sn2); P(S2); 將復制的信息放入buffer2; V(Sm2);

40、 V(S2); Goto L2 End Process produce put Begin L3: P(Sm2); P(S2); 從buffer2取信息； V(Sn2); V(S2); 把信息從打印機輸出； Goto L3

41、End Coend; END 3．某計算機系統(tǒng)使用的是UNIX操作系統(tǒng)，若有如下三種情況 (1) P1進程執(zhí)行如下代碼： fd1=open(″/etc/test″,o_RDONLY); /*以只讀方式打開文件/etc/test */ fd2=open(″pocal″,o_WRONLY); /*以寫方式打開文件pocal */ (2) P1進程創(chuàng)建的子進程P2執(zhí)行如下代碼： fd3=open(″/etc/testexa″,o_RDONLY); /*以只讀方式打開文件/etc/testexa */ (3) P3進程執(zhí)行如下代碼：

42、 fd1=open(″/etc/test″,o_RDWR); /*以讀寫方式打開文件/etc/test */ 問題：請畫出進程打開文件表u_ofile[]、系統(tǒng)打開文件表file[]和內(nèi)存索引節(jié)點表i_node之間關(guān)系圖。 答： 七、 綜合計算題（(每小題10分，共30分） 1．設有某多道程序設計系統(tǒng)，可供用戶使用的主存空間為100KB。若系統(tǒng)采用不可移動的可變分區(qū)管理方案管理主存中的用戶空間，且主存空間分配采用最先適應分配算法，作業(yè)調(diào)度采用響應比高者優(yōu)先算法，進程調(diào)度采用先來先服務算法。

43、若有有五個作業(yè)J1,J2,J3，J4，J5進入輸入井的時間、計算時間和內(nèi)存要求如下表所示，請寫出各作業(yè)執(zhí)行的順序、計算響應比、計算作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間和平均周轉(zhuǎn)時間。（要求寫出分析計算過程） 作業(yè)名 進入“輸入井”時間 (小時) 計算時間 （分鐘） 主存要求 J1 J2 J3 J4 J5 10:06 10:18 10:30 10:36 10:42 42 30 24 24 12 18K 62K 55K 12K 20K 答:各個作業(yè)的執(zhí)行順序是:J1,J2,J4,J5,J3 作業(yè) 入井時間 計算時間 主存要求 開始時間 結(jié)束時間 周

44、轉(zhuǎn)時間 J1 J2 J3 J4 J5 10:08 10:18 10:30 10:36 10:42 42分 30分 24分 24分 12分 19K 62K 55K 12K 20K 10:06 10:48 11:54 11:18 11:42 10:48 11:18 12:18 11:42 11:54 42分 60分 108分 66分 72分 11:18時,計算作業(yè)的相應比: J3的相應比= J5的相應比= 各個作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間=分鐘. 2、旋轉(zhuǎn)型磁盤上的信息優(yōu)化分布能減少若干I/O服務的總時間。假如有13個記錄存

45、放在磁盤的某一磁道上，每個磁道劃分成13塊，每塊存放一個記錄，如圖下所示。 塊號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 記錄 如果磁盤旋轉(zhuǎn)速度為30ms（毫秒）轉(zhuǎn)1周，處理程序每讀一個記錄后花5ms進行處理。請問 （1）處理完13個記錄的總時間是多少？ （2）為縮短處理時間應如何排列這些記錄？計算重新排列記錄后的總的處理時間。 答：（1）處理完13個記錄的總時間≈392.7ms （2）重新排列記錄如下： 塊號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1

46、1 12 13 記錄 重新排列記錄后的總的處理時間≈118.1ms 3．銀行家算法中，若出現(xiàn)以下資源分配情況： 資源 進程 最大需求量 R1 R2 R3 已分配資源量 R1 R2 R3 剩余資源量 R1 R2 R3 P0 P1 P2 P3 P4 7 5 3 3 2 2 9 0 2 2 2 2 4 3 3 0 1 0 2 0 0 3 0 2 2 1 1 0 0 2 3 3

47、 2 試問：（1）該系統(tǒng)狀態(tài)是安全的嗎？請說明原因。 （2）如果進程依次有如下資源請求，系統(tǒng)將怎樣進行資源分配？ P1：（1，0，2） P4：（3，3，0） P0：（0，2，0） 答：（1） P1的請求（3，2，2）是系統(tǒng)剩余資源（3，3，2）能滿足的，故P1能運行完，P1釋放資源，使得P2的申請能得到滿足，…，進程按P1，P3，P0，P2，P4順序執(zhí)行，每個進程都可以獲得需要的資源運行完畢，故當前狀態(tài)是安全的。 （2）P1請求（1，0，2）：剩余資源：（2，3，0），假設分配后： 進程 需求量 已獲得資源數(shù) 尚需資

48、源數(shù) P0 7，5，3 0，1，0 7，4，3 P1 3，2，2 3，0，2 0，2，0 P2 9，0，2 3，0，2 6，0，0 P3 2，2，2 2，1，1 0，1，1 P4 4，3，3 0，0，2 4，3，1 系統(tǒng)按P1，P3，P0，P2，P4順序執(zhí)行，每個進程均能執(zhí)行完。P1的需求可以滿足。 P4請求（3，3，0）：剩余資源：（2，3，0）。

49、 進程 需求量 已獲得資源數(shù) 尚需資源數(shù) P0 7，5，3 0，1，0 7，4，3 P1 3，2，2 3，0，2 0，2，0 P2 9，0，2 3，0，2 6，0，0 P3 2，2，2 2，1，1 0，1，1 P4 4，3，3 0，0，2 4，3，1 系統(tǒng)剩余資源不能滿足P4的要求，不能分配。 P0請求（0，2，0

50、）：剩余資源：（2，3，0）。 進程 需求量 已獲得資源數(shù) 尚需資源數(shù) P0 7，5，3 2，4，0 7，2，3 P1 3，2，2 3，0，2 0，2，0 P2 9，0，2 3，0，2 6，0，0 P3 2，2，2 2，1，1 0，1，1 P4 4，3，3 0，0，2 4，3，1 假設分配后，還剩余系統(tǒng)資源：（2，1，0）P0~P4尚需的資源數(shù)均不能得到滿足，不能對P0分配。