西南大學(xué)2014年《操作系統(tǒng)》1-6次網(wǎng)上作業(yè)及答案

1、操作系統(tǒng)單選題：1、操作系統(tǒng)發(fā)展過程中出現(xiàn)多道程序系統(tǒng)的階段是批處理操作系統(tǒng)2、進(jìn)程是程序的執(zhí)行實(shí)體3、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域不包括：媒體播放4、操作系統(tǒng)是一種 （系統(tǒng)軟件）5、為了執(zhí)行更多的程序，計(jì)算機(jī)需要（更大內(nèi)存）6、臨界區(qū)是（一段程序）7、當(dāng)進(jìn)程等待的某個(gè)事件發(fā)生后，該進(jìn)程會由（等待）狀態(tài)變?yōu)椋ň途w ）狀態(tài)8、下列進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換中，哪個(gè)是不正確的等待態(tài)到執(zhí)行態(tài)9、當(dāng)信號量的數(shù)值為2時(shí)表示（有2個(gè)進(jìn)程等待該信號量 ）10、進(jìn)程間互斥是由（進(jìn)程間共享資源 ）引起的？11、Unix中用于創(chuàng)建進(jìn)程的系統(tǒng)調(diào)用是（D Fork() ）12、段頁式存儲管理中可以以（頁 ）為單位進(jìn)行內(nèi)存代碼交

2、換到外存。13、分時(shí)系統(tǒng)中沒有（JCB ）概念14、有SPOOLING系統(tǒng)不正確的敘述是（ 是一種特殊的直接耦合方式）填空題：1、存儲保護(hù)的方式主要有： 地址越界保護(hù)和通過頁表控制對內(nèi)在信息的存取操作方式以提供保護(hù)。2、早期的批處理可以分為 聯(lián)機(jī)處理 和 脫機(jī)處理 兩種方法。3、常用的文件物理結(jié)構(gòu)有連續(xù)文件、 串聯(lián)文件 、 索引文件 等三種。1、地址重定位可分為 靜態(tài)地址重定位 和 動(dòng)態(tài)地址重定位 兩種。2、UNIX系統(tǒng)核心程序的絕大部分代碼是用 C 語言編寫的，并且UNIX系統(tǒng)是一個(gè)可供多用戶同時(shí)操作的會話式分時(shí)操作 系統(tǒng)。3、用戶進(jìn)程總是由 系統(tǒng)程序模塊下一個(gè) 創(chuàng)建的。1、進(jìn)程創(chuàng)建之后，在

3、 就緒狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)、等待狀態(tài) 三種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。2、通道技術(shù)中可以使用三種類型的通道，它們是數(shù)組多路通道、字節(jié)多路通道、選擇通道。3、中斷可分為外中斷、 內(nèi)中斷 、 軟中斷 等幾種。1、UNIX通道可以分為三類，它們是數(shù)組多路通道、 字節(jié)多路通道 、選擇通道。2、公有信號量用于 作來在系統(tǒng)中的停留時(shí)間 /作業(yè)等待時(shí)間加作業(yè) 運(yùn)行時(shí)間 論述：1、什么是靜態(tài)頁面管理？靜態(tài)頁面也就是HTML（HyperText Mark-up Language）即超文本標(biāo)記語言或超文本鏈接標(biāo)示語言，是目前網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用最為廣泛的語言，也是構(gòu)成網(wǎng)頁文檔的主要語言。HTML文本是由HTML命令組成的描述性文本，HTML命

4、令可以說明文字、圖形、動(dòng)畫、聲音、表格、鏈接等。靜態(tài)頁面的結(jié)構(gòu)包括頭部（Head）、主體（Body）兩大部分，其中頭部描述瀏覽器所需的信息，而主體則包含所要說明的具體內(nèi)容。注意：靜態(tài)頁面并非網(wǎng)站上沒有動(dòng)畫的就是靜態(tài)頁面2、有一個(gè)飛機(jī)訂票系統(tǒng)有兩個(gè)終端，分別運(yùn)行T1和T2，請寫出售票進(jìn)程T1和T2使用P,V操作的互斥過程。1、 答：設(shè)sem為信號量代表臨界區(qū)，初值為1T1:T2:P(SEM)P(SEM) 訂票過程訂票過程V(SEM)V(SEM)3、使用偽代碼或自然語言描述輸入設(shè)備和CPU之間如何通過中斷完成輸入處理過程。答：（1） 輸入設(shè)備向CPU發(fā)出中斷（2） 硬件完成中斷識別，取得中斷處理程

5、序地址（3） 轉(zhuǎn)中斷處理程序（4） 關(guān)中斷（5） 保存中斷現(xiàn)場（6） 檢查輸入設(shè)備狀態(tài)（7） 進(jìn)行輸入設(shè)備輸入處理（8） 恢復(fù)中斷現(xiàn)場（9） 開中斷中斷返回4、簡述操作系統(tǒng)的功能答：操作系統(tǒng)的功能是管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有的硬件、軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，并為用戶提供一個(gè)良好的工作環(huán)境和友好接口。從資源管理和用戶接口的觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)具有五個(gè)方面的功能。處理機(jī)管理：解決對處理機(jī)分配調(diào)度策略、分配實(shí)施和資源回收等方面的管理。存儲器管理：對內(nèi)部存儲器進(jìn)行分配、存儲保護(hù)和內(nèi)存擴(kuò)充。設(shè)備管理：包括對通道、控制器、輸入輸出設(shè)備的分配管理；設(shè)備的獨(dú)立性。信息（文件系統(tǒng)）管理：對系統(tǒng)軟件資源的管

6、理。包括對信息資源的管理、共享、保密和保護(hù)。用戶接口：即向用戶提供一個(gè)友好的接口，為用戶服務(wù)。5、試比較進(jìn)程和程序的區(qū)別。答：C、C+、Java等語言編寫的源程序經(jīng)相應(yīng)的編譯器編譯成可執(zhí)行文件后，提交給計(jì)算機(jī)處理器運(yùn)行。這時(shí)，處在可執(zhí)行狀態(tài)中的應(yīng)用程序稱為進(jìn)程。從用戶角度來看，進(jìn)程是應(yīng)用程序的一個(gè)執(zhí)行過程。從操作系統(tǒng)核心角度來看，進(jìn)程代表的是操作系統(tǒng)分配的內(nèi)存、CPU時(shí)間片等資源的基本單位，是為正在運(yùn)行的程序提供的運(yùn)行環(huán)境。進(jìn)程與應(yīng)用程序的區(qū)別在于應(yīng)用程序作為一個(gè)靜態(tài)文件存儲在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬盤等存儲空間中，而進(jìn)程則是處于動(dòng)態(tài)條件下由操作系統(tǒng)維護(hù)的系統(tǒng)資源管理實(shí)體。6、進(jìn)程控制塊包含進(jìn)程的哪幾類

7、信息？ 答：1、描述信息，其主要有3種。進(jìn)程名或進(jìn)程標(biāo)識名，每個(gè)進(jìn)程都有唯一的進(jìn)程名或進(jìn)程標(biāo)識號；用戶名或用戶標(biāo)識名，每個(gè)進(jìn)程都隸屬于某個(gè)用戶，用戶名或用戶名標(biāo)識有利于資源共享與保護(hù)；家庭關(guān)系在有的系統(tǒng)中，進(jìn)程之間互成家庭關(guān)系。2、控制信息，其主要有5種。進(jìn)程當(dāng)前狀態(tài)，進(jìn)程當(dāng)前狀態(tài)說明進(jìn)程當(dāng)處于何種狀態(tài)；進(jìn)程優(yōu)先級，是指進(jìn)程占有處理機(jī)的重要依據(jù)；進(jìn)程優(yōu)先級偏移，程序開始地址規(guī)定該進(jìn)程的程序以此地址開始執(zhí)行；各種計(jì)時(shí)信息，給出進(jìn)程占有和利用資源的有關(guān)情況；通信信息，其用來說明改進(jìn)程在執(zhí)行過程中與別的進(jìn)程所發(fā)生的住處交換情況。3、資源管理信息。包括有關(guān)存儲器的住處、使用輸入輸出設(shè)備的信息、有關(guān)文件

8、系統(tǒng)的信息等4、CPU現(xiàn)場保護(hù)結(jié)構(gòu)7、簡述進(jìn)程切換的時(shí)機(jī)。答：(1)正在執(zhí)行的進(jìn)程執(zhí)行完畢。這時(shí)如果不選擇新的就緒進(jìn)程執(zhí)行，將浪費(fèi)處理機(jī)資源。     (2)執(zhí)行中進(jìn)程自己調(diào)用阻塞原語將自己阻塞起來進(jìn)入睡眠等待狀態(tài)。     (3)執(zhí)行中進(jìn)程調(diào)用了P原語操作，從而因資源不足而被阻塞：或調(diào)用了V原語操作激活了等待資源的進(jìn)程隊(duì)列。     (4)執(zhí)行中進(jìn)程提出IO請求后被阻塞。     (5)在分時(shí)系統(tǒng)中時(shí)間片已經(jīng)用完。 

9、0;   (6)在執(zhí)行完系統(tǒng)調(diào)用等系統(tǒng)程序后返回用戶程序時(shí)，可看做系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行完畢，從而調(diào)度選擇一新的用戶進(jìn)程執(zhí)行。     (7)在CPU執(zhí)行方式是可剝奪時(shí)，還有：就緒隊(duì)列中的某進(jìn)程的優(yōu)先級變得高于當(dāng)前執(zhí)行進(jìn)程的優(yōu)先級，從而也將引發(fā)進(jìn)程調(diào)度。8、假設(shè)有4道作業(yè)，他們的提交時(shí)刻及執(zhí)行時(shí)間由下表給出： 作業(yè)號提交時(shí)間（小時(shí)）執(zhí)行時(shí)間（小時(shí)）110.002210.201310.400.5410.500.3計(jì)算在單道程序環(huán)境下，采用先來先服務(wù)調(diào)度算法和最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間答：先來先服務(wù)算法（單位：小時(shí)）作業(yè)號

10、提交時(shí)間執(zhí)行時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)110.00210.0012.0022/2=1210.20112.0013.002.82.8/1=2.8310.400.513.0013.503.13.1/0.5=6.2410.500.313.5013.803.33.3/0.3=11所以平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T=(2+2.8+3.1+3.3)/4=2.8h   帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間W=（1+2.8+6.2+12）/4=5.25最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法：（單位：小時(shí)）作業(yè)運(yùn)行順序：1432作業(yè)號提交時(shí)間執(zhí)行時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)110.00210.0012.0022/2=1410.

11、500.312.0012.301.81.8/0.3=6310.400.512.3012.802.42.4/0.5=4.8210.20112.8013.803.63.6/1=3.6所以平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T=(2+1.8+2.4+3.6)/4=2.45h   帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=（1+2.8+6.2+12）/4=3.859、在頁式管理中，如果頁大小為4k，頁表如圖所示，求虛擬地址為4399的實(shí)際內(nèi)存地址為多少？（一個(gè)圖復(fù)印不出）頁號頁面號04152739答：4399應(yīng)該在1號頁，且依稀為4399-4096=303，查頁表可知1號對應(yīng)于5號頁面，則物理地址為：5*4096+303=207

12、83頁號頁面號041527391、 作業(yè)“聯(lián)機(jī)輸入”與“脫機(jī)輸入”中的聯(lián)機(jī)和脫機(jī)的含義是什么？答：聯(lián)機(jī)指外部數(shù)據(jù)處理設(shè)備與中央處理機(jī)相連,并在中央處理機(jī)直接控制下進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理，用于早期的批處理操作系統(tǒng)。            脫機(jī)是指增加一臺低檔的計(jì)算機(jī)作為外圍處理機(jī)進(jìn)行輸入輸入輸出處理，使作業(yè)的輸入和輸出工作與主機(jī)（處理機(jī)）脫離。這種輸入輸出方式稱為脫機(jī)工作方式。2、 試述使用系統(tǒng)調(diào)用Fork（）產(chǎn)生的父、子進(jìn)程之間的關(guān)系。答：可用fork()調(diào)用創(chuàng)建子進(jìn)程，當(dāng)此程序運(yùn)行時(shí)，在系統(tǒng)

13、中有一個(gè)父進(jìn)程活動(dòng)，如while(p1=fork()=-1); if(p1=0) putchar('a'); 也可用管道pipe 如父進(jìn)程生成一個(gè)子進(jìn)程子進(jìn)程向管道中寫入一字符串，父進(jìn)程再讀出 pipe(fd); /創(chuàng)建管道 while(x=fork()=-1);/創(chuàng)建子進(jìn)程失敗時(shí)，循環(huán) if(x=0) sprintf(buf,"I'm a good boyn"); write(fd1,buf,30);/把buf中字符寫入管道 exit(0); else /父進(jìn)程返回 wait(0); read(fd0,s,30);/父進(jìn)程讀管道中字符 printf

14、("%s",s); 1、 常用的進(jìn)程調(diào)度算法和作業(yè)調(diào)度算法有哪些？哪些適用于作業(yè)調(diào)度？哪些適用于進(jìn)程調(diào)度？答：調(diào)度算法有以下幾種： 1、先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度算法； 2、輪轉(zhuǎn)法； 3、多級反饋輪轉(zhuǎn)法； 4、優(yōu)先級法； 5、最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）算法；最短進(jìn)程優(yōu)先（SPF）算法 6、最高相應(yīng)比優(yōu)先法（HRN) 其中適用于作業(yè)調(diào)度：先來先服務(wù)算法；優(yōu)先級法；最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）算法； 其中適用于進(jìn)程調(diào)度：輪轉(zhuǎn)法；多級反饋輪轉(zhuǎn)法；先來先服務(wù)算法；優(yōu)先級法；最短進(jìn)程優(yōu)先算法；2、 為什么說臨界區(qū)問題不能靠增加硬件解決？答：并發(fā)進(jìn)程可共享系統(tǒng)中各類資源，但在訪問臨界資源時(shí)，必須

15、互斥。系統(tǒng)把不允許多個(gè)并發(fā)進(jìn)程交叉執(zhí)行的一段程序稱為臨界區(qū)。它是由屬于不同并發(fā)進(jìn)程的程序段共享公用數(shù)據(jù)變量而引起的，因此不可能用增加硬件的方法來解決。為防止多個(gè)進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入它們的臨界區(qū)，可以用軟件方法，也可以在系統(tǒng)中設(shè)置專門的同步機(jī)制來協(xié)調(diào)這些進(jìn)程。3、 簡述用戶進(jìn)程的創(chuàng)建過程。答：一個(gè)進(jìn)程可以通過調(diào)用創(chuàng)建進(jìn)程原語來創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)建原語掃描系統(tǒng)的PCB鏈表，在找到一定的PCB表之后，填入調(diào)用者提供的有關(guān)參數(shù)，最后形成代表進(jìn)程的PCB結(jié)構(gòu)。參數(shù)包括：進(jìn)程名，CPU初始狀態(tài)、進(jìn)程優(yōu)先級、進(jìn)程正文段起始地址、資源清單等。具體過程： 首先檢查PCB鏈表中有無空閑PCB表項(xiàng)。若有則從PCB表中取一個(gè)空閑P

16、CB表項(xiàng)，并獲得該P(yáng)CB的內(nèi)部標(biāo)識名。 然后，把調(diào)用這提供的參數(shù)以及從執(zhí)行進(jìn)程中獲得的調(diào)用者內(nèi)部標(biāo)識填入該P(yáng)CB，設(shè)置記賬信息，置新進(jìn)程為"就緒”狀態(tài)。 最后，把此PCB分別插入就緒隊(duì)列和進(jìn)程家族樹中，調(diào)用者繼續(xù)執(zhí)行。4、產(chǎn)者消費(fèi)者算法如下：生產(chǎn)者（P）：BEGIN1.P(y)2.P(x)3.將數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)4.V(z)5.V(x)END消費(fèi)者（C）：BEGIN1.P(z)2.P(x)3.將數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)中取出4.V(y)5.V(x)END問：(1) 信號量x,y,z分別表示的意義？      答： x：表示可用有界緩沖區(qū)(公

17、用信號量)個(gè)數(shù)；        y：生產(chǎn)者進(jìn)程的私用信號量；z：消費(fèi)者進(jìn)程的私用信號量。(2) 各信號量的初值應(yīng)如何設(shè)定？        答：x：初值為1；y初值：1 z初值：0(3)若現(xiàn)在緩沖區(qū)中有一個(gè)單元有數(shù)據(jù)，同時(shí)存在3個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)程和2個(gè)消費(fèi)者進(jìn)程，其中一個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)程正在寫緩沖區(qū)，各信號量取值為多少？    答：公用信號量x=1       

18、       生產(chǎn)者私有信號量y=0        消費(fèi)者私有信號量z=12、 什么是分級調(diào)度？分時(shí)系統(tǒng)中有作業(yè)調(diào)度的概念嗎？答：處理機(jī)調(diào)度問題實(shí)際上也是處理機(jī)的分配問題。顯然只有那些參與競爭處理及所必需的資源都已得到滿足的進(jìn)程才能享有競爭處理機(jī)的資格。這時(shí)它們處于內(nèi)存就緒狀態(tài)。這些必需的資源包括內(nèi)存、外設(shè)及有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。從而，在進(jìn)程有資格競爭處理機(jī)之前，作業(yè)調(diào)度程序必須先調(diào)用存儲管理、外設(shè)管理程序，并按一定的選擇順序和策略從輸入井中選擇出幾個(gè)處于后備狀態(tài)的作業(yè)，

19、為它們分配資源和創(chuàng)建進(jìn)程，使它們獲得競爭處理機(jī)的資格。另外，由于處于執(zhí)行狀態(tài)下的作業(yè)一般包括多個(gè)進(jìn)程，而在單機(jī)系統(tǒng)中，每一時(shí)刻只能有一個(gè)進(jìn)程占有處理機(jī)，這樣，在外存中，除了處于后備狀態(tài)的作業(yè)外，還存在處于就緒狀態(tài)而等待得到內(nèi)存的作業(yè)。我們需要有一定的方法和策略為這部 分作業(yè)分配空間。因此處理機(jī)調(diào)度需要分級。 一般來說，處理機(jī)調(diào)度可分為4級； (1)作業(yè)調(diào)度: 又稱宏觀調(diào)度，或高級調(diào)度。 (2)交換調(diào)度：又稱中級調(diào)度。其主要任務(wù)是按照給定的原則和策略，將處于外存交換區(qū)中的就緒狀態(tài)或等待狀態(tài)或內(nèi)存等待狀態(tài)的進(jìn)程交換到外存交換區(qū)。交換調(diào)度主要涉及到內(nèi)存管理與擴(kuò)充。因此在有些書本中也把它歸入內(nèi)存管理部

20、分。 (3)進(jìn)程調(diào)度：又稱微觀調(diào)度或低級調(diào)度。其主要任務(wù)是按照某種策略和方法選取一個(gè)處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程占用處理機(jī)。在確立了占用處理機(jī)的進(jìn)程之后，系統(tǒng)必須進(jìn)行進(jìn)程上下文 切換以建立與占用處理機(jī)進(jìn)程相適應(yīng)的執(zhí)行環(huán)境。 (4)線程調(diào)度：進(jìn)程中相關(guān)堆棧和控制表等的調(diào)度。 在分時(shí)系統(tǒng)中，一般不存在作業(yè)調(diào)度，而只有線程調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度和交換調(diào)度。這是因?yàn)樵诜謺r(shí)系統(tǒng)中，為了縮短響應(yīng)時(shí)間，作業(yè)不是建立在外存，而是直接建立在內(nèi)存中。在分時(shí)系統(tǒng)中，一旦用戶和系統(tǒng)的交互開始，用戶馬上要進(jìn)行控制。因此，分時(shí)系統(tǒng)中沒有作業(yè)提交狀態(tài)和后備狀態(tài)。分時(shí)系統(tǒng)的輸入信息經(jīng)過終端緩沖區(qū)為系統(tǒng)直接接收，或立即處理，或經(jīng)交換調(diào)度暫存外存

21、中。4、 進(jìn)程調(diào)度的功能有那些？ 答：進(jìn)程進(jìn)程是一個(gè)程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集的一次運(yùn)行。也就是說，進(jìn)程是運(yùn)行中的程序，是程序的一次運(yùn)行活動(dòng)。進(jìn)程具有動(dòng)態(tài)性和并發(fā)性。在操作系統(tǒng)中進(jìn)程是進(jìn)行系統(tǒng)資源分配、調(diào)度和管理的最小單位。 進(jìn)程調(diào)度即處理器調(diào)度，它的主要功能是確定在什么時(shí)候分派處理器，并確定分給哪一個(gè)進(jìn)程。在分時(shí)系統(tǒng)中，一般有一個(gè)確定的時(shí)間單位（稱為時(shí)間片），當(dāng)一進(jìn)程用完一個(gè)時(shí)間單位時(shí)，就發(fā)生進(jìn)程調(diào)度（又稱上下文轉(zhuǎn)換），即讓正在運(yùn)行的進(jìn)程改變狀態(tài)并轉(zhuǎn)入就緒隊(duì)列尾，再由調(diào)度原語將就緒隊(duì)列的首進(jìn)程取出，投入運(yùn)行。 具體說進(jìn)程調(diào)度的主要功能有三個(gè)： 記錄系統(tǒng)中所有進(jìn)程的執(zhí)行情況。作為進(jìn)程調(diào)度的準(zhǔn)備，進(jìn)程管理模塊必須將系統(tǒng)中各進(jìn)