发布时间 : 星期五 文章操作系统大题答案更新完毕开始阅读690dcd0d6bd97f192279e91e
goto L1; P(stop); end; 开车门； Conductor:begin 下乘客； L2:上乘客； goto L2; 关车门； end; V(run); coend; 售票； end;
5、某寺庙，有小、老和尚若干，有一水缸，有小和尚提水入缸供老和尚饮用。水缸可容10桶水，水取自同一井中。水井径窄，每次只能容一个桶取水。水桶总数为3个。每次入、取缸水仅为1桶，且不可同时进行。试给出取水、入水的算法描述。
设置5个信号量：互斥信号量mutex1,用于实现对水井的互斥使用，其初值为1；互斥信号量mutex2，用于实现对水缸的互斥使用，其初值为1；信号量empty，用于记录水缸中还可以装入水的桶数，其初值为10；信号量full，用于记录水缸中已装入水的桶数，其初值为0；信号量count，用于记录可用水桶数目，其初值为3。
Semaphore mutex1=1; P(mutex2); Semaphore mutex2=1; 将水倒入水缸； Semaphore empty=10; V(mutex2); Semaphore full=0; V(count); Semaphore count=3; V(full); Main( ) } { cobegin } Get(); Use( ) Use(); { while (ture) Coend { P(full); } P(count); Get( ) P(mutex2); { while(ture) 从缸中取水； { p(empty); V(mutex2); P(count); V(empty); P(mutex1); V(count); 从井中取水； } V(mutex1); }
6、按序分配是防止死锁的一种策略。什么是按序分配？为什么按序分配可以防止死锁？ 答：按序分配是把系统中所有资源排一个顺序，每一个资源给一个确定的编号，规定任何一个进答：程申请两个以上资源时，总是先申请编号小的资源，再申请编号大的资源。按序分配可以防止死锁，证明如下：假设存在一组循环等待的进程记为（P0，P1，?，Pn），其中Pi拥有资源ri，编号为F（ri）；根据按序分配原则，有F（r0）﹤F（r1）﹤?﹤F（rn），因存在循环等待，所以Pn申请的下一个资源就为P0所占的rn，，若Pn能正常运行，必须依据资源顺序分配原则，即下次申请资源标号应比其所占有的资源标号大，于是有F（rn）﹤F（r0），这与前面的不等式有矛盾，故不能存在。
7、假设有一台计算机，它有1M内存，操作系统占用200K，每个用户进程也占用200K。
用户进程等待I/O的时间为80%，若增加1M内存，则CPU的利用率将提高多少？ 解：1M内存的情况：1）支持用户进程数：（1024K-200K）/200K=4.12 所以4个用户进程。 2）CPU利用率： 先求CPU空闲（4个用户均处于等待I/O状态）概率P=（80%）4，然后再求CPU利用率1-P =1-（80%）4 = 1-0.84=59%。增加1M内存的情况：1）支持用户进程数：（2*1024K-200K）/200K=9.24 所以9个用户进程。 2）CPU利用率： 先求CPU空闲（9个用户均处于等待I/O状态）概率P（80%）9，然后再求CPU利用率1-P 1-P =1-（80%）9 = 1 -0.89=87%。增加1M内存，CPU的利用率将提高：87% / 59%= 147% 147% - 100%=47%所以若增加1M内存，则CPU的利用率将提高47%。
8、有5个待运行作业为A，B，C，D，E，它们几乎同时到达，各自的估计运行时间分别为9，6，3，5，x。试问采用哪种运行次序使得平均周转时间最短？ 答：由于短作业优先算法会使系统平均响应时间最短,所以: 当0
9、试述缺页中断与一般中断的主要区别。
答：在计算机系统中，由于某些事件的出现，打断了当前程序的运行，而使CPU去处理出现的事件，这称为“中断”。通常，计算机的硬件结构都是在执行完一条指令后，去检查有无中断事件发生的。如果有，那么就暂停当前程序的运行，而让CPU去执行操作系统的中断处理程序，这叫“中断响应”。CPU在处理完中断后，如果不需要对CPU重新进行分配，那么就返回被中断进程的程序继续运行；如果需要进行CPU的重新分配，那么操作系统就会去调度新进程由上面的讲述可以看出，缺页中断与一般中断的区别如下。
（1）两种中断产生的时刻不同：缺页中断是在执行一条指令中间时产生的中断，并立即转去处理；而一般中断则是在一条指令执行完毕后，当硬件中断装置发现有中断请求时才去响应和处理。2）处理完毕后的归属不同：缺页中断处理完后，仍返回到原指令去重新执行，因为那条指令并未执行；而一般中断则是或返回到被中断进程的下一条指令去执行，因为上一条指令已经执行完了，或重新调度，去执行别的进程程序。
10、有一请求分页存储管理系统，页面大小为每页100字节。有一个50×50的整型数组按行连续存放，每个整数占两个字节，将数组初始化为0的程序描述如下：
int a[50][50]; int i,j;
for (i=0;i<=49;i++) for (j=0;j<=49;j++) a[i][j] =0；
若在程序执行时内存中只有一个存储块用来存放数组信息，试问该程序执行时产生多少次缺页中断？
解：由题目可知，该数组中有2500个整数，每个整数占用2个字节，共需存储空间5000个字节；而页面大小为每页100字节，数组占用空间50页。假设数据从该作业的第m页开始存放，则数组分布在第m页到第m+49页中，它在主存中的排列顺序为：
a[0][0]，a[0][1]，?，a[0][49] 第m页 a[1][0]，a[1][1]，?，a[1][49] 第m+1页 ┆
a[49][0]，a[49][1]，?，a[49][49] 第m+49页
由于该初始化程序是按行进行的，因此每次缺页中断调进一页后，位于该页内的数组
元素全部赋予0值，然后再调入下一页，所以涉及的页面走向为m，m+1，?，m+49，故缺页次数为50次。
操作系统原理 复习题三
三、问答题
1、简述三种基本类型操作系统的优缺点。
答：批处理系统。操作人员将作业成批装入计算机并由计算机管理运行，在程序的运行期间用户不能干预，因此批处理系统的特点是：用户脱机使用计算机，作业成批处理，系统内多道程序并发执行以及交互能力差。
分时系统。不同用户通过各自的终端以交互方式共用一台计算机，计算机以“分时”的方法来轮流为每个用户服务。分时系统的主特点是：多个用户同时使用计算机的同时性，人机问答的交互性，每个用户独立使用计算机的独占性，以及系统响应的及时性。
实时系统。实时监控控制对象并能作出及时反应。实时系统的特点为：可靠性高、响应及时但资源利用率低。
2、为什么进程在进入临界区之前应先执行“进入区”代码？而在退出前又要执行“退出区”代码？
答：为了实现多个进程对临界资源的互斥访问，必须在临界区之前加一段用于检查临界资源是否正在被访问的代码，如未被访问，该进程可进入临界区对此临界资源进行访问；如正被访问，则该进程不能进入临界区访问临界资源。
在退出临界区后，执行恢复访问标志的代码为“退出区”，而在退出前执行“退出区”代码主要是为了使其它进程能再访问此临界资源3、在批处理系统、分时系统和实时系统中，分别常用哪种调度算法？
3. 在批处理系统、分时系统和实时系统中，分别常用哪种调度算法？
答：批处理系统的调度算法：短作业优先、优先权、高响应比优先、多级反馈队列调度算法。
分时系统的调度算法：时间片轮转法。
实时系统的调度算法：最早截止时间优先即EDF、最低松弛度优先即LLF算法。
6、何谓系统的“抖动”现象？当系统发生“抖动”时，你认为应该采取什么措施来加以克服？
答：在虚存中，页面在内存与外存之间频繁调度，以至于调度页面所需时间比进程实际运行的时间还多，此时系统效率急剧下降，甚至导致系统崩溃。这种现象为颠簸（或抖动）。 颠簸或抖动产生的最主要的原因是页面置换算法不合理，分配给进程的物理页面数太少。可以考虑改进页面的置换算法。另一方面，程序员编写程序的同时，如果能根据机器寻址的特点，来调整访存指令的执行顺序（例如对大矩阵的操作是先行后列还是先列后行，等）也可以避免抖动的发生。
7.为什么要引入通道？何谓单通路？何谓多通路？
答：通道方式进一步减轻了CPU的工作负担和增加了计算机系统的并行工作程度。 单通路：一个CPU可以连接一个通道。 多通路：一个CPU可以连接多个通道。
8.文件的逻辑组织和文件的物理组织各指的是什么？文件在外存上的存放方式有几种？它们与文件的存取方式有什么关系？
答：(1)文件的逻辑组织是指，用户对存储、检索和加工有关文件信息时采用的组织形式，这种从用户观点出发所见到的文件组织形式称为文件的逻辑组织。
1.文件的物理组织：文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织。2.组织
形式：
(2)文件在外存上存放的形式有主要有下面三种：
1) 连续结构：所占盘块是连续的。
2) 串联结构：所占盘块不连续，前后连接。 3) 索引文件：所占盘块不连续，用表列出。 文件的存取方法主要有：
1) 顺序存取法：严格按照物理记录排列的顺序依次存取 2) 直接存取法：随意存取文件中的任何一个物理记录
3) 按键存取法：按逻辑记录中的某个数据项的内容来存放 文件结构与存取方法直接案的关系如下：
1) 对于连续结构的文件，存取方法主要有顺序和直接存取法。对于磁盘上
的连续结构的文件，可以有顺序和直接法，而磁盘主要是顺序存取法。 2) 对于串联结构的文件，存取方法主要有顺序 3) 对于索引文件，存取方法主要有顺序和直接法。