蘇州大學(xué)操作系統(tǒng)原理課程試卷共頁

1、蘇州大學(xué)操作系統(tǒng)原理課程試卷（二）答案共5頁學(xué)院 專業(yè)成績年級 學(xué)號姓名日期考試形式： 閉卷 時間： 120分鐘 一、 填空題（20分，每空1分）1、操作系統(tǒng)的基本功能包括 處理機 管理、 存儲器 管理、 設(shè)備 管理、 _文件 管理，除此之外還為用戶使用操作系統(tǒng)提供了用戶接口。2、P.V操作當(dāng)為互斥 操作時，它們同處于同一進程；當(dāng)為同步 操作時，則不在同一進程中出現(xiàn)。 3、臨界資源是指 系統(tǒng)中一次只允許一個進程使用的資源 ，而臨界區(qū)是指 涉及到臨界資源的代碼段 。4、/O型進程是指 花費I/O 時間多于計算的進程 ，而CPU型進程是指 花費計算多于I/O 時間的進程 。5、當(dāng)時間片輪轉(zhuǎn)算法的時

2、間片足夠大時，這個算法就等同于FIFO 算法。6、重定位的方式有 靜態(tài)重定位 和 動態(tài)重定位 兩種。7、在分頁存儲管理系統(tǒng)中，邏輯地址的主要內(nèi)容由 頁號 和 頁內(nèi)偏移 構(gòu)成。8、一個文件的大小為9130個字節(jié)，假設(shè)每個物理塊的大小為4096個字節(jié)，那么這個文件需要 3 個物理塊存放。9、一般情況下，F(xiàn)CB中的內(nèi)容有名稱 、類型 、地址 和當(dāng)前長度 等。二、 選擇題（20分，每題2分）1、在WINDOWS 98操作系統(tǒng)中，用戶在用word輸入文字的同時用real player看電影，那么，word和real player這兩個進程是 4 執(zhí)行。 （1）并行 （2）串行 （3）順序 （4）并發(fā)2、

3、一般來說，為了實現(xiàn)多道程序設(shè)計，計算機首先需要有 1 。 (1)更大的內(nèi)存 (2)更快的外部設(shè)備(3)更快的CPU (4)更先進的終端3、采用Microkernel結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)有 2 。（1）DOS （2）WINDOWS XP（3）WINDOWS 98 （4）Linux4、一般情況下，互斥信號量的初值一般為 2 。（1）0 （2）1 （3） 2 （4）45、銀行家算法是一種 2 算法。（1）死鎖解除（2）死鎖避免（3）死鎖檢測（4）死鎖預(yù)防6、作業(yè)調(diào)度又稱為 3 。（1）進程調(diào)度 （2）短程(short-term)調(diào)度（3）長程(long-term)調(diào)度 （4）中程(medium-term)

4、調(diào)度7、在段頁式存儲管理系統(tǒng)中，內(nèi)存分配的單位是 1 。（1）頁框 （2）段（3）段頁 （4）區(qū)8、在可變分區(qū)式存儲管理中，有利于大作業(yè)運行的算法是 3 （1）首次適應(yīng)算法 （2）下次適應(yīng)算法（3）最佳適應(yīng)算法 （4）最壞適應(yīng)算法9、可以分配給多個進程的設(shè)備是 1 。（1）共享設(shè)備（2）塊設(shè)備（3）獨占設(shè)備（4）互斥設(shè)備10、假使一個文件系統(tǒng)所確定的物理塊大小為4K，則一個4097字節(jié)的文件實際占用的外存空間為 2 。（1）4K （2）8K （3）4097 （4）12K三、 簡答題（20分，每題5分）1、 操作系統(tǒng)的主要部件有哪些？操作系統(tǒng)的部件主要有：進程管理主存管理二級儲存器管理I/O系統(tǒng)

5、管理文件管理保護系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)處理命令解釋器系統(tǒng)2、請簡述為什么要在核心I/O子系統(tǒng)中要引入緩沖機制（Buffering）。引入緩沖的主要原因：（1） 緩和CPU與I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾。（2） 減少對CPU的中斷頻率，放寬對中斷響應(yīng)時間的限制。（3） 提高CPU與I/O設(shè)備之間的并行性。3、在信號量S上執(zhí)行P、V操作時，S的值發(fā)生變化，當(dāng)S0，S=0，S0: 有資源可用；S=0:沒有資源可用；S0:有進程在等待資源；P(S):當(dāng)有S資源可用時，S減一；如果沒有S資源可用時，阻塞當(dāng)前進程；V(S):當(dāng)資源不再使用時，S加一；如果有進程因為等待當(dāng)前資源而阻塞，需要喚醒他們。4、從內(nèi)核角度看，內(nèi)核

6、級線程和用戶級線程有什么不同？用戶級線程僅存在于用戶級中，它的創(chuàng)建、撤消和切換都不利用系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)，與內(nèi)核無關(guān)，相應(yīng)的，內(nèi)核也不知道有用戶級線程存在。內(nèi)核級線程依賴于內(nèi)核，無論用戶進程中的線程還是系統(tǒng)進程中的線程，其創(chuàng)建、撤消、切換都由內(nèi)核實現(xiàn)。在內(nèi)核中保留了一張線程控制塊，內(nèi)核根據(jù)控制塊感知線程的存在并對其進行控制。（1）線程的調(diào)度與切換速度 內(nèi)核支持線程的調(diào)度和切換與進程的調(diào)度和切換十分相似。對于用戶級線程的切換，通常是發(fā)生在一個應(yīng)用程序的多線程之間，這時，不僅無須通過中斷進入OS的內(nèi)核，而且切換的規(guī)則也遠比進程調(diào)度和切換的規(guī)則簡單。因此，用戶級線程的切換速度特別快。（2）系統(tǒng)調(diào)用 當(dāng)傳統(tǒng)

7、的用戶進程調(diào)用一個系統(tǒng)調(diào)用時，要由用戶態(tài)轉(zhuǎn)入核心態(tài)，用戶進程將被阻塞。當(dāng)內(nèi)核完成系統(tǒng)調(diào)用而返回時，才將該進程喚醒，繼續(xù)執(zhí)行。而在用戶級線程調(diào)用一個系統(tǒng)調(diào)用時，由于內(nèi)核并不知道有該用戶級線程的存在，因而把系統(tǒng)調(diào)用看作是整個進程的行為，于是使該進程等待，而調(diào)度另一個進程執(zhí)行，同樣是在內(nèi)核完成系統(tǒng)調(diào)用而返回時，進程才能繼續(xù)執(zhí)行。如果系統(tǒng)中設(shè)置的是內(nèi)核支持線程，則調(diào)度是以線程為單位。當(dāng)一個線程調(diào)用一個系統(tǒng)調(diào)用時，內(nèi)核把系統(tǒng)調(diào)用只看作是該線程的行為，因而阻塞該線程，于是可以再調(diào)度該進程中的其他線程執(zhí)行。四、 請畫出五狀態(tài)進程圖，并說明進程的狀態(tài)及其相互間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。解：u 就緒運行: 被調(diào)度程序選中u

8、運行就緒: 時間片到時,或有更高優(yōu)先級的進程出現(xiàn)u 運行等待: 等待某事件發(fā)生u 等待就緒: 等待的事件發(fā)生了五、 一個系統(tǒng)中存在某類資源m個，被n個進程共享。資源的分配和釋放必須一個一個進行，請證明在以下兩個條件下不會發(fā)生死鎖：l 每個進程需要資源的最大數(shù)在1m之間；l 所有進程需要的資源總數(shù)小于m+n；證明：假設(shè)進程Pi(0in+1)需要的資源數(shù)為Ri，則 R1+R2+.+Rnm+n (1) 1 = Ri = m (2) 假設(shè)進程已經(jīng)分配到的資源為Ai(0in+1)，則Ai=Ri假設(shè)當(dāng)前發(fā)生了死鎖，則 A1+A2+.+An=m AiRi (0in+1)也就是 Ai+1=Ri 則 A1+A2

9、+.+An+n=R1+R2+.+Rn 即 m+n=R1+R2+.+Rn和（1）矛盾，死鎖不成立。六、 一個請求式分頁存儲系統(tǒng)，頁表存放在內(nèi)存：l 訪問一次內(nèi)存需要100nsl 如果僅調(diào)入一個頁面，需要花費8ms（內(nèi)存有空頁面，或需要進行頁面置換，單被置換的頁面沒有修改過）；l 如果調(diào)入一個頁面同時需要進行被置換頁面的寫出，則需要20ms;l 假設(shè)頁面被修改的比例是60%;請問，缺頁率必須控制在多少以下，才能使得EAT200ns?解： 假設(shè)缺頁率為f_rate,則，EAT=(1-f_rate)*100+f_rate*(40%*8000+60%*20000)如EAT200,則，(1- f_rate

10、)*100+f_rate*(40%*8000+60%*20000)200100-100*f_rate+15200*f_rate200151*f_rate1f_rate1/151即缺頁率小于0.66%。七、 4一個文件有100個磁盤塊，假設(shè)文件控制塊在內(nèi)存（如果文件采用索引分配(indexed allocation)，索引表也在內(nèi)存）。在下列情況下，請計算在contiguous, linked, indexed(single-level)三種分配方式下，分別需要多少次磁盤I/O操作？（每讀入或?qū)懭胍粋€磁盤塊都需要一次磁盤I/O操作）(10%)假設(shè)在contiguous分配方式下，文件頭部無空閑的磁盤塊，但文件尾部有空閑的磁盤塊。假設(shè)要增加的塊信息存放在內(nèi)存中。l 在文件開始處添加一個磁盤塊；l 在文件結(jié)尾處添加一個磁盤塊；l 在文件中間刪除第50塊磁盤塊；（假設(shè)磁盤塊編號從099）l 在文