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1、1操作系统试题精选（1）一、 填空。1在具有 n 个进程的系统中，允许 m 个进程（n=m=1）同时进入它们的临界区，其信号量 s 的值的变化范围是 m-n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，它是与相应资源的使用情况有关的；另一个是指向 PCB 的指针。当多个进程都等待同一信号量时，它们就排成一个队列，由信号量的指针指出该队列的头。信号量通常可以简单反映出相应资源的使用情况，它与 P，V 操作原语一起使用可实现进程的同步与互斥。 P，V 操作原语的定义：P（ S）：顺序执行下述两个动作： 信号量 S 的值减 1，即 S=S-1； 如果 S 0，则该进程继续执行，如果S 0
2、，则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的 PCB 连入该信号队列的末尾，并放弃处理机，进行等待。 （直到有其它进程在 S 上执行 V 操作，把它释放出来为止。 ） V（S）：顺序执行下述两个动作： 信号量 S 的值加 1，即 S=S+1；19 如果 S0，则该进程继续执行，如果S 0，则释放信号量队列上的第一个 PCB（即信号量指针所指向的 PCB）所对应的进程（把阻塞态改为就绪态） ，执行 V 操作态的进程继续执行。5在 OS 中，引起进程调度的因素有哪些？解答：1）完成任务；正在运行的进程完成任务，释放 CPU2）等待资源；等待资源或事件，放弃 CPU3）运行时刻；规定时间片已用完，时钟中断
3、，让出 CPU发现标志；核心处理完中断或陷入事件后，发现“重新调度标志”被置上，执行进程调度。6进程调度的主要功能是什么？解答：1）保存当前正在运行进程的现场；2）从就绪队列中挑选一个合适的进程（使用一定的调度算法） ，将将其状态改为运行态，准备分配 CPU 给它；3） 为选中的进程恢复现场，分配 CPU207简述时间片轮转(RR)调度算法的实现思想?解答：系统把所有就绪进程按先入先出的原则排成一个队列，新来的进程加到就绪队列末尾。每当执行进程调度时，进程调度程序总是选出就绪队列的队首进程，让它在 CPU 中运行一个时间片的时间。当进程用完分配给它的时间片后，调度程序便停止该进程的运行，并把它
4、放入就绪队列的末尾；然后，把 CPU 分配给就绪队列的队首进程。8简述优先级调度算法的实现思想？解答：1）从就绪队列中选出优先级最高的进程，把 CPU 分配给它；2）非抢占式优先级法是当前占用 CPU 的进程一直运行直到完成任务或阻塞才让出 CPU，调度优先级高的进程占用CPU。3）抢占式优先级法是当前进程在运行时，一旦出现一个优先级更高的就绪进程，调度程序就停止当前进程的运行，强将 CPU 分给那个进程。9在 UNIX 系统下，进程调度的时机有哪些？21解答：1）进程调用 sleep 程序2）进程终止3）进程从系统调用态返回用户态时，重新调度标志被置上4）核心处理完中断后，进程回到用户态，但
5、存在比它更适宜运行的进程10UNIX S _5 上有三个进程 A，B，C 同时创建，初始优先数 60，时钟每秒钟中断 60 次，设这些进程没做任何系统调用，也没有其它进程就绪运行。系统按照 A、B、C 的顺序进入，时间片 1 秒，请运算给出：（1） UNIX S_5 的衰减函数（2） 优先数计算公式分别写出运行 2.25 秒后各进程的优先数和当前 CPU 使用值。（用图表）解答：（1） decay（P -cpu）=P -cpu /2（2） 优先数=（当前 CPU 使用值/2 ） +60（3）进程 当前 CPU 使用值 优先数A 15 6722B 30 75C 15 60 11简述 shell
6、命令在 UNIX 中实现过程。解答：过程如下：1）终端进程读命令2）分析用户键入的命令是否正确3）创建一个子进程4）等待子进程完成工作5）子进程运行6）子进程完成工作终止7）子进程唤醒父进程父进程运行，发出提示符。12什么是虚拟存储器，其基本特征是什么？解答：1) 虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器；2) 基本特征：A 虚拟扩充：不是物理上，而是逻辑上扩充内存容量;23B 部分装入：每个作业不是全部一次性装入内存，只装部分;C 离散分配：不需占用连续的内存空间，是“逻辑插针”;D 多次对换：所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。13为什么分段技术比分页技术更容易实现程序或数据的
7、共享如何保护？解答：1) 每一段在逻辑上是相对完整的一组信息，分段技术中共享信息是在段一级出现的。因此，任何共享的信息可以单独作一个段，同样段中所有内容就可以用相同的方式进行使用，从而规定相同的使用权限；2) 而页是信息的物理单位，在一个页面中可能存在逻辑上互相独立的两组或更多组信息都各有不同的使用方式和存取权限。因此，分段技术较分页技术易于实现。五、 综合应用题。241 （10 分）若有一个文件 F，供进程共享。现把进程分成A、B 两组，规定同组进程可以同时读文件 F，但当有 A 组（或 B 组）的进程在读文件 F 时不允许 B 组（或 A 组）的进程读文件 F。现定义两个计数器 C1、C2
8、 分别记录 A 组和B 组中读文件 F 的进程数。当用 P、V 操作进行管理时需要3 个信号量 S1、S2 和 SAB 才能保证正确的并发执行。程序结构如下：semaphore S1,S2,SAB；int C1,C2;S1=1;S2=1; SAB=1;C1=0;C2=0;A 组进程 Ai(i=1,2.)：(1) ;C1=C1+1;if (C1=1) (2) ;(3) ;read file F ;(4) ;C1=C1-1;if (C1=0) (5) ;(6) ;25B 组进程 Bj(j=1,2.)：(7) ;C2=C2+1;if (C2=1) (8) ;(9) ;read file F ;(10
9、) ;C2=C2-1;if (C2=0) (11) ;(12) ;要求回答：1）说明信号量 S1、 S2 和 SAB 的作用。2）在上述程序的括号内填入适当的 P、V 操作，完善该程序。答案：1） S1 是对计数器 C1 的互斥信号量，S2 是对计数器C2 的互斥信号量，SAB 是 A、B 两组的互斥信号量。（4 分）2） （1）P(S1) (2) P(SAB) (3) V(S1) (4) P(S1) (5) 26V(SAB) (6) V(S1) (7) P(S2) (8) P(SAB) (9) V(S2) (10) P(S2) (11) V(SAB) (12) V(S2)（每空 0.5 分，
10、共 6 分）2 （8 分）有三个进程 P1、P2 和 P3 并发工作。进程 P1 需用资源 S3 和 S1；进程 P2 需用资源 S1 和 S2；进程 P3 需用资源 S2 和 S3。回答：(1) 若对资源分配不加限制，会发生什么情况?为什么?(2) 为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略?为什么?解答：(1)可能会发生死锁(2 分)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(2 分)，这是循环等待。(或进程在等待新源时均不释放已占资源)(2)可有几种答案：A.采用静态分配(2 分)由于执行前已获得所需的全部资源，故不会出现占有资源又等
11、待别的资源的现象(或不会出现循环等待资源现象)。27(2 分)或 B.采用按序分配(2 分)不会出现循环等待资源现象。(2 分)或 C.采用银行家算法(2 分)因为在分配时，保证了系统处于安全状态。(2 分)3 （8 分）某车站售票厅，任何时刻最多可容纳 20 名购票者进入，当售票厅中少于 20 名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题：(1) 用 PV 操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。(2) 根据所定义的信号量，把应执行的 PV 操作填入下述方框中，以保证进程能够正确地并发执行。CO
12、BEGINPROCESSPI(I=1 ，2， )begin；进入售票厅；购票；退出；28end；COEND(3)若欲购票者最多为 n 个人，写出信号量可能的变化范围(最大值和最小值) 。解答：.(1) 定义一信号量 S，初始值为 20。 (1 分)意义：S0S 的值表示可继续进入售票厅的人数(1 分)S=0表示售票厅中已有 20 名顾客(购票者)(1 分)S0|S|的值为等待进入售票厅的人数(1 分)(2) 上框为 P(S)(1 分)下框为 V(S)(1 分)(3) S 的最大值为 20(1 分)S 的最小值为 20n(1 分)注：信号量的符号可不同(如写成 t)，但使用时应一致( 即上述的
13、s 全应改成 t)。4 （8 分）在页式虚存管理系统中，设页面大小为 26，页表内容如下：页表：(表中的数均为八进制)29页帧号 合法位 修改位 100 0 5 1 20 1 30 0 现访问虚地址：(245) 8 和(126) 8，问是否会发生页故障中断？若会则简述故障中断的处理过程，否则将虚地址变换成相应的物理地址。解答：）(245) 8010100101，页号为 2，页表中相应合法位为1，该页在主存、无页故障，PA2045 82）(126) 8001010110，页号为 1，页表中相应合法位为1，也在主存，无页故障，PA526 85(9 分)设系统有三种类型的资源，数量为(4，2，2)，
14、系统中有进程 A，B， C 按如下顺序请求资源：进程 A 申请(3，2，1)进程 B 申请(1，0，1)进程 A 申请(0，1，0)30进程 C 申请(2，0，0)请给出一种防止死锁的资源剥夺分配策略，完成上述请求序列，并列出资源分配过程，指明哪些进程需要等待，哪些资源被剥夺。解答：1)分配策略为：当进程 Pi 申请 ri 类资源时，检查 ri 中有无可分配的资源：有则分配给 Pi， 否则将 Pi 占有的资源全部释放而进入等待状态。(P i 等待原占有的所有资源和新申请的资源)(5 分)2) 资源分配过程： 剩余资源进程 A：(3，2，1) (1，0，1)进程 B：(1，0，1) (0，0，0)进程 A：(0，1，0)(不满足) (3，2，1)A 的所有资源被剥夺，A 处于等待进程 C：(2，0，0) (1，2，1)C，B 完成之后，A 可完成。(4 分)6已知如下段表：段号 基址 长度 合法（0）/非法（1）0 219 600 0311 2300 14 02 90 100 13 1327 580 04 1952 96 0在分段存储管理下系统运行时，下列逻辑地址的物理地址是什么？（1）0，430 （2）1，10（3）1，11 （4）2，500（5）3，400 （6）4，112解答
