操作系统原理(新乡学院) 中国大学mooc慕课答案2024版 m294178

作业一、操作系统概述 作业-操作系统概述

1、 设内存中有3道程序A、B、C，每个程序具有计算和I/O操作两部分构成。3道程序按A、B、C的优先次序执行。它们的计算和I/O操作的时间如下表所示。假设3道程序使用相同设备进行I/O操作，即程序以串行方式使用设备，试画出单道运行和多道运行的时间关系图。计算一下，两种情况下完成3道程序各需多长时间？
评分规则: 1.单道：190ms
2.多道：140ms

2、 批处理、分时以及实时操作系统的特征分别是什么？
评分规则: 批处理效率高（吞吐量大）但是缺乏交互性；
分时特征：同时性（多路性）；独立性；及时性；交互性；
实时操作系统的特征：实时性和可靠性。

3、 中断可以分为哪两类?请问算术溢出属于哪一类?
评分规则: 中断分为同步中断和异步中断;
算术溢出属于同步中断。

4、 试从资源管理的角度简述操作系统的功能。
评分规则: 进程管理、
存储管理、
设备管理、
文件管理。

5、 微内核结构操作系统的内核简单,仅存放最基本、最主要的核心功能模块,其他服务和应用建立在内核之上,作为系统进程或用户进程运行,试论述微内核结构有哪些优点?
评分规则: 良好的扩充性。
可靠性高。
便于网络服务和分布式处理。

一、操作系统概述 测试-操作系统概述

1、 下面有关并行的描述,正确的是( )。

答案: 并行是指两个或者多个作业在同一时刻运行。

2、 在计算机系统中,操作系统是( )。

A:一般应用程序
B:核心系统软件
C:用户应用软件
D:系统支撑软件
答案: 核心系统软件

3、 下列选项中,( )不是操作系统关心的主要问题。

答案: 高级程序设计语言的编译器

4、 操作系统最重要的两个目标是( )

答案: 有效性和方便性

5、 计算机开机后,操作系统最终被加载到( )。

答案: RAM

6、 操作系统提供给编程人员的接口是( )。

答案: 系统调用

7、 系统功能调用是( )。

答案: 操作系统向用户程序提供的接口

8、 若程序正在试图读取某个磁盘的第100个逻辑块,使用操作系统提供的( )接口。

答案: 系统调用

9、 从下面关于并发性的论述中选出一条正确的论述( )。

答案: 并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生

10、 一个多道批处理系统中仅有P1和P2两个作业,P2比P1晚5ms到达,它们的计算和I/O操作顺序如下: P1:计算60ms,I/O80ms,计算20ms. P2:计算120ms,I/O40ms,计算40ms. 若不考虑调度和切换时间,则完成两个作业需要的最少时间是( )。

答案: 260ms

11、 在单处理器系统中,可并行的是( ) 1进程与进程 2处理器与设备 3处理器与通道 4设备与设备

答案: 2、3和4

12、 下列选项中,不可能在用户态发生的事件是( )。

答案: 进程切换

13、 不影响分时系统响应时间的是( )。

答案: 分时用户所运行程序的特性

14、 批处理的主要缺点是( )。

答案: 缺少交互性

15、 中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场。中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是( )。

答案: 程序状态字寄存器

16、 下列选项中,会导致用户进程从用户态切换到核心态的操作是( )。 1 整数除以零 2 sin()函数调用 3 read系统调用

答案: 仅1、3

17、 相对于单一内核结构,采用微内核结构设计和实现的操作系统具有诸多优点。但( )不是微内核的优势。

答案: 使系统更高效

18、 当用户程序需要使用操作系统功能从磁盘读取执行的程序和数据时,首先要通过专门的指令完成( )。

答案: 从运行态到阻塞态的转换

19、 配置了操作系统的机器是一台比原来的物理机器功能更强的计算机，这样的计算机只是一台逻辑上的计算机，称为（ ）计算机。

答案: 虚拟

20、 （ ）不是一个操作系统环境。

答案: Celeron

21、 （ ）操作系统的系统响应时间的重要性超过协同资源的利用率，它被广泛地应用于卫星控制、导弹发射、工业控制等领域。

答案: 实时操作系统

22、 系统调用是（ ）。

答案: 操作系统向用户程序提供的接口

23、 用户程序的输入和输出操作实际上由（ ）完成。

答案: 操作系统

24、 提高处理器资源利用率的关键技术是（ ）。

答案: 多道程序设计技术

25、 当计算机提供了管态和目态时，（ ）必须在管态下执行。

答案: 输入/输出指令

26、 当CPU执行操作系统内核代码时，称处理机处于（ ）。

答案: 管态

作业二、进程、线程管理 进程、线程管理

1、 对基本的进程状态转换图中的状态编号1、2、3和4。令I和J分别取值1、2、3和4（J不等于I)。请分别讨论在转换状态I和状态转换J之间是否存在因果关系。若存在请指出这种关系是必然的，还是有条件的，条件是什么？（复旦大学考研题）
评分规则: 1到2 ：存在。正在运行的进程因时间片到变为就绪状态的转换状态1，必然引起一个就绪进程被执行的转换状态2.
1到3：无因果关系
1到4：无因果关系
2到1：无因果关系。由就绪态变为运行态不会引起任何其他状态转换。
2到3：无因果关系
2到4：无因果关系
3到1：无因果关系
3到2：存在，但有条件，只发生在采用抢占式调度方式的系统中。当引起阻塞的原因消失时，进程从阻塞状态转为就绪态时发生状态3，若此进程的优先级高于正在运行的进程，则可以剥夺正在运行进程对CPU的占有权而发生2.
3到4：无因果关系
4到1：无因果关系
4到2：存在。一个运行的进程因某种原因(如请求资源而没有被满足）不能继续运行而变为阻塞态时发生转换4，此时必然引起一个就绪进程被调度执行而发生状态2。除非此时就绪队列为空。
4到3：无因果关系

2、 引起进程撤销的典型事件有哪些？
评分规则: 进程正常结束
进程异常结束。
进程等待时间超过了系统设定的最大等待时间。
出现了严重的输入输出故障。
外界干预

3、 请论述内核级线程的缺点？
评分规则: 系统需频繁进行用户态和核心态的转换，模式切换开销大。

4、 进程控制块通常包括四类信息，是哪四类？
评分规则: 进程标识信息
进程说明信息
处理机状态信息
进程控制信息。

5、 PCB常用组织方式有几种？分别是什么方式？
评分规则: 3种，线性方式
链接方式
索引方式

二、进程、线程管理 进程线程管理单元测试

1、 1、进程与程序的重要区别之一是

答案: 进程有状态而程序没有

2、 下列关于进程和线程的叙述中,正确的是( )。

答案: 不管系统是否支持线程,进程都是资源分配的基本单位

3、 下列操作中,导致创建新进程的操作是( )。 I用户登录成功 II设备分配成功 III启动程序执行

答案: 仅I和III

4、 当被阻塞进程所等待的事件出现时,例如所需数据到达或等待的I/O操作已经完成,则调用唤醒原语操作,将等待该事件的进程唤醒。请问唤醒被阻塞进程的是( )。

答案: 另外的或与被阻塞进程相关的进程

5、 进入内存的作业状态为( )

答案: 执行状态

6、 一个进程的基本状态可以从其他两种基本状态转换过来,这个基本状态是( )。

答案: 就绪状态

7、 进程控制块主要包括四个方面用于描述和控制进程运行的信息。其中,( )主要是由处理器各种寄存器的内容所组成。

答案: 处理器状态信息

8、 下面所列进程的3种基本状态之间的转换关系不正确的是( )。

答案: 就绪态转换为阻塞态

9、 下面对进程的描述中,错误的是( )。

答案: 进程是指令的集合

10、 某一程序运行时独占系统全部资源,资源状态只由该程序改变,程序执行结果不受外界因素影响,这是指( )。

答案: 程序顺序执行的封闭性

11、 在操作系统中引入“进程”概念的主要目的是。

答案: 描述程序动态执行过程的性质

12、 已经获得除（ ）以外的所有运行所需要资源的进程处于就绪状态。

答案: CPU

13、 某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此时该进程的状态将（ ）。

答案: 从运行变为阻塞

14、 进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（ ）。

答案: 只能有惟一的进程控制块。

15、 一个进程被唤醒意味着。

答案: 进程状态变为就绪

16、 在下列特性中，（ ）不是进程的特性。

答案: 静态性

17、 当（ ）时，进程从执行状态转变为就绪状态。

答案: 时间片到

18、 操作系统中有一组常称为特殊系统调用，它们不能被系统中断，在操作系统中称为（ ）。

答案: 原语

19、 下列各项工作步骤中，（ ）不是创建进程必须的步骤

答案: 有CPU调度程序为进程调度CPU

20、 进程和程序的一个本质区别是( )。

答案: 前者为动态的，后者为静态的

21、 进程从运行态变为等待态可能由于（ ）。

答案: 执行了P操作

22、 下列关于线程的叙述中，正确的是（ ）。

答案: 线程包含CPU现场，可以独立执行程序

23、 若某一进程拥有100个线程，这些线程都属于用户级线程，则在系统调度执行时间上占用的时间片是( )。

答案: 1

24、 在任何时刻，一个进程的状态变化（ ）引起另一个进程的状态变化。

答案: 不一定

25、 在单处理器系统中，如果同时存在10个进程，则处于就绪队列中的进程最多有（ ）个。

答案: 9

26、 一个进程释放了一台打印机后，有可能改变（ ）的状态。

答案: 另一个等待打印机的进程

27、 同一程序经过多次创建，运行在不同的数据集上形成了（ ）的进程。

答案: 不同

28、 下列选项中，导致创建新进程的操作是（ ）。ⅰ户登录成功 ⅱ设备分配 ⅲ启动程序执行

答案: 仅ⅰ和ⅲ

29、 进程处于（ ）时，它是处于非阻塞状态。

答案: 等待操作系统分配CPU时间

30、 操作系统的所有程序都必须常驻内存。

答案: 错误

31、 多道程序设计可以缩短系统中作业的执行时间。

答案: 错误

32、 实时系统中的作业周转时间有严格的限制。

答案: 正确

33、 进程获得处理机而运行是通过申请而得到的。

答案: 错误

34、 同一个程序不能被创建成多个进程。

答案: 错误

35、 子进程可以继承它的父进程所拥有的所有资源。

答案: 错误

36、 当一个进程从等待态变成就绪态,则一定有一个进程从就绪态变成运行态。

答案: 错误

37、 进程状态的转换是由操作系统完成的,对用户是透明的。

答案: 正确

38、 有了线程之后,程序只能以线程的身份运行。

答案: 正确

39、 线程的切换会引起进程的切换。

答案: 错误

40、 多个线程可以对应同一段程序。

答案: 正确

41、 系统内可以有无父进程的进程。

答案: 正确

42、 线程所对应的程序肯定比进程所对应的程序短。

答案: 错误

43、 进程从CPU退下时,将“现场”保存在系统栈内。

答案: 错误

44、 在多道程序系统,进程需要等待某种事件的发生时,进程一定进入阻塞状态。

答案: 错误

45、 进程上下文是进程执行活动全过程的静态描述。

答案: 正确

46、 并发是并行的不同表述,其原理相同。

答案: 错误

47、 进程是基于多道程序技术而提出的,其基本的特征是动态性;进程的执行是在多个状态间多次转换的过程,但只有处于就绪和执行状态的进程位于内存。

答案: 错误

48、 操作系统对进程的管理和控制主要是通过控制原语实现的。

答案: 正确

49、 原语的执行是屏蔽中断的。

答案: 正确

50、 一般情况下,分时系统中处于就绪状态的进程最多。

答案: 正确

作业三、进程同步和通信 进程同步和通信

小提示:本节包含奇怪的同名章节内容

1、 在生产者消费者问题中，为什么颠倒生产者进程中的两个P( )操作的次序将导致进程死锁？
评分规则: 假如此时empty=0,mutex=1。颠倒次序的话，先执行P(mutex)，接下来会因为执行P(empty)而阻塞。此时消费者也会因为mutex=0,而阻塞在信号量mutex上，消费者进程和生产者进程都会阻塞，无法继续执行，故死锁。

2、 有3个并发进程R,M,P,它们共享一个缓冲器B。进程R负责从输入设备读信息，每读出一个记录后将其存放在缓冲器B中。进程M在缓冲器B中加工进程R存入的记录。进程P把加工后的记录打印输出。缓冲器B中每次只能存放一个记录，当记录被加工输出后，缓冲器B中又可存放一个新纪录。下面是用P、V操作控制它们并发执行时的程序。请填空。Semaphore S1=1, S2=S3=0;void R( ){ int x; while(1) { 从输入设备上读一个数； X=接收的数； _(1)__; B=X; V(S2); }}void M( ){ while(1) { (2)_; 加工B中的数据; V(S3); }}void P( ){ while(1) { (3)_; Z=B; (4)_____; 打印Z中的数； }}main( ){ cobegin{ R( ）； M( ); P( ); }}
评分规则: P(S1)
P(S1)
P(S3)
V(S1)

3、 某银行提供1个服务窗口和10个供顾客等待的座位。顾客到达银行时，若有空座位，则到取号机上领取一个号，等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用。当营业员空闲时，通过叫号选取一位顾客，并为其服务。顾客和营业员的活动过程描述如下请将程序补充完整。semaphore numget=1,seats=10,custom=0；
评分规则: 1：p(seats);
2：p(numget);
3：v(numget);
4：v(custom);
5：v(seats);
6:P(custom);

三、进程同步和通信 进程同步和通信

1、 临界区是指( )。

答案: 并发进程中与共享变量有关的程序段

2、 管理若干进程共享某一资源的相关临界区应满足三个要求，其中( )不考虑。

答案: 一个进程可以抢占己分配给另一进程的资源

3、 ( )是只能由P和V操作所改变的整型变量。

答案: 整型信号量

4、 对于整型信号量，在执行一次P操作时，信号量的值应( )。

答案: 减1

5、 在执行v操作时，当信号量的值( )时，应释放一个等待该信号量的进程。

答案: <=0

6、 PV操作必须在屏蔽中断下执行，这种不可被中断的过程称为( )。

答案: 原语

7、 进程间的互斥与同步分别表示了各进程间的( )。

答案: 竞争与协作

8、 在进程通信中，( )常用信件交换信息。

答案: 高级通信

9、 在间接通信时，用send(N，M)原语发送信件，其中N表示( )。

答案: 信箱名

10、 下列对线程的描述中，( )是错误的。

答案: 线程是资源分配单位

11、 实现进程互斥时，用( )对应，对同一个信号量调用PV操作实现互斥。

答案: 一个信号量与一组相关临界区

12、 实现进程同步时，每一个消息与一个信号量对应，进程( )可把不同的消息发送出去。

答案: 在不同信号量上调用v操作

13、 进程间的同步是指进程间在逻辑上的相互( )关系。

答案: 制约

14、 设与某资源关联的信号量初值为4,当前值为-2。若M表示该资源的可用个数,N表示等待该资源的进程数,则M、N的值分别为( )

答案: 0、2

15、 对于临界区,最重要的是断定哪个进程先执行临界区里的那段程序。

答案: 错误

16、 若进程A和进程B在临界区上互斥, 那么当A位于临界区内时不能打断它的运行。

答案: 错误

17、 进程间的互斥是一种特殊的同步关系。

答案: 正确

18、 临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码。

答案: 错误

19、 资源的同时共享是指多个用户作业可以在同一时刻使用同一资源。

答案: 错误

20、 同步信号量的初值一般为1。

答案: 错误

21、 引入管程是为了让系统自动处理临界资源的互斥使用问题。

答案: 正确

22、 生产者-消费者问题是一个既有同步又有互斥的问题。

答案: 正确

23、 用管程实现进程同步时,管程中的过程是不可中断的。

答案: 正确

24、 进程A、B共享变量x,需要互斥执行;进程B、C共享变量y,B、C也需要互斥执行,因此,进程A、C必须互斥执行。

答案: 错误

25、 进程的互斥和同步总是因相互制约而同时引起 。

答案: 错误

26、 ______是指并发进程中涉及到相同变量的那些程序段。
答案: 相关临界区

27、 进程的______是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用。
答案: 互斥

28、 利用PV操作管理相关临界区时，必须成对出现，在进入临界区之前要调用__，在完成临界区操作后要调用____。
答案: P操作 V操作

29、 进程的______是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息。
答案: 同步

30、 用PV操作实现进程同步时，调用__ 测试消息是否到达，调用____发送消息。
答案: P操作 V操作

31、 PV操作也可看作为进程间的一种通信方式，由于只交换了少量的信息，故称为______
答案: 低级通信方式

32、 通过专门的通信机制实现进程间交换大量信息的通信方式称为______
答案: 高级通信方式

33、 ______是进程中可以独立执行的子任务。
答案: 线程

34、 在使PV操作实现进程互斥时，调用______相当于归还共享资源的使用权。
答案: V操作

35、 在多道程序设计中,进程之间存在着两种不同的制约关系：____和互斥 。
答案: 同步

36、 进程的______是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用。
答案: 互斥

37、 利用PV操作管理相关临界区时，必须成对出现，在进入临界区之前要调用__，在完成临界区操作后要调用____。
答案: P操作 V操作

38、 进程的______是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息。
答案: 同步

39、 用PV操作实现进程同步时，调用__ 测试消息是否到达，调用____发送消息。
答案: P操作 V操作

40、 PV操作也可看作为进程间的一种通信方式，由于只交换了少量的信息，故称为______
答案: 低级通信方式

41、 通过专门的通信机制实现进程间交换大量信息的通信方式称为______
答案: 高级通信方式

42、 ______是进程中可以独立执行的子任务。
答案: 线程

43、 线程是处理器的独立__单位，多个线程可以____执行。
答案: 调度 并发

44、 线程与进程有许多相似之处，所以线程又称为______。
答案: 轻型进程

45、 在使PV操作实现进程互斥时，调用______相当于归还共享资源的使用权。
答案: V操作

46、 在多道程序设计中,进程之间存在着两种不同的制约关系：____和互斥 。
答案: 同步

47、 当一个进程独占处理器顺序执行时，具有______和可再现性两个特性。
答案: 封闭性

作业四、处理机调度 处理机调度

1、 某系统采用时间片轮转调度算法，某个时刻根据用户要求创建了一个进程P，进程P在其存在过程中依次经历了：（1)进程调度选中了进程P占用处理机运行；（2)进程P运行一个时间片后被迫让出处理机；（3)进程调度再次选中了进程P占用处理机运行，进程P运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到；（4）进程等待一段时间后得到内存；（5）进程调度再次选中了进程P占用处理机运行，进程P运行完。请分析进程在其整个生命过程中的状态变化。
评分规则: 创建进程P：处于就绪态；
进程调度选中了进程P占用处理机运行：就绪态 转换为 执行态；
进程P运行一个时间片后被迫让出处理机：执行态 转换为 就绪态
进程调度再次选中了进程P占用处理机运行，进程P运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到： 执行态 转换为 阻塞态；
进程等待一段时间后得到内存；阻塞态 转换为 就绪态
进程调度再次选中了进程P占用处理机运行： 就绪态 转换为 执行态；进程P运行完。

2、 现有两道作业同时执行，一道以计算为主，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予作业的进程占有处理器的优先级？为什么？
评分规则: 应赋予输入输出为主的作业进程比计算为主的作业进程更高的优先级。这样可以提高外部设备的利用率。

3、 给定以下作业，它们将在单处理器上执行：进程 执行时间 到达时间P1 4 0P2 12 2P3 8 6P4 6 16P5 10 20 分别给出采用最短进程优先算法和最短剩余时间优先算法的调度过程并计算周转时间。
评分规则: 短进程优先调度算法调度顺序是：P1、P2、P4、P3、P5进程 到达时间 开始执行 执行结束 周转时间 P1 0 0 4 4P2 2 4 16 14P4 16 16 22 6P3 6 22 30 24P5 20 30 40 20
最短剩余时间优先调度顺序是：P1、P2、P3、P2、P4、P2、P5。P1周转时间：4 P2周转时间:30-2=28 P3周转时间：14-6=8 P4周转时间：22-16=6P5周转时间：40-20=20

五、死锁 死锁

1、 产生系统死锁的原因可能是______?

答案: 多个进程竞争资源出现了循环等待

2、 以下___方法可以解除死锁。

答案: 剥夺进程

3、 采用有序分配资源的策略可以破坏产生死锁的___。

答案: 环路等待条件

4、 以下解决死锁的方法中，属于预防策略的是___。

答案: 资源的有序分配

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5、 两个进程争夺同一个资源___。

答案: 不一定死锁

6、 预防死锁不可以去掉以下____条件。

答案: 互斥

7、 资源分配图是否可以完全简化是判断死锁的___。

答案: 充分而必要条件

8、 某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是______。

答案: 系统处于不安全状态时可能会产生死锁

9、 系统有n台互斥使用的同类设备，三个并发进程分别需要3、4、5台设备，可确保系统不发生死锁的设备数n最小为（ ）。

答案: 10

10、 假设系统中有4个同类资源，进程P1、P2、P3需要的资源分别为4、3、1，P1、P2、P3已申请到的资源数分别为2、1、0，则执行安全性算法的结果是（ ）

答案: 不存在安全序列，系统处于不安全状态

11、 一台计算机有13台磁带机。它们由N个进程竞争使用，每个进程最多需要4台磁带机。请问N最多为多少时，系统没有死锁的危险

答案: 4

12、 若系统中有8台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许___各进程参与竞争，而不会发生死锁。

答案: 7

13、 当系统处于安全状态时，系统一定不会出现死锁。

答案: 正确

14、 如果资源分配图中出现了环路，则必有死锁。

答案: 错误

15、 死锁产生的根本原因是系统资源不足和进程推进顺序不当。

答案: 正确

16、 为进程一次性分配其所需要的资源是一种死锁预防的方法。

答案: 正确

17、 银行家算法是死锁预防的一种方法。

答案: 错误

18、 进程回退是死锁解除的一种方法。

答案: 正确

作业五、死锁 作业-死锁

小提示:本节包含奇怪的同名章节内容

1、 请写出产生死锁的四个必要条件？
评分规则: 互斥条件
请求并保持条件
不剥夺条件
环路等待条件

2、 已知某系统中所有资源都是相同的，系统中的进程严格按照一次一个的方式申请或释放资源。该系统中没有所需资源数量超过系统所拥有资源总量的进程。请说明表中4种情况下是否可能发生死锁。
评分规则: 情况A不可能死锁。因为只有一个进程，且进程资源能够满足，不可能死锁
情况B不可能死锁。系统有2个进程，最大资源需求量为1，将资源分配给其中一个进程，则该进程执行结束后，再将资源分配给另外一个进程，每个进程都能执行结束，不可能死锁。
情况C可能死锁。假设系统为每一个进程都分配一个资源，则系统中没有一个进程的资源得到满足，所有进程都在等待资源，死锁发生。
情况D可能死锁。假设每个进程对于资源的最大需求量是3，现在系统的3个资源分配给一个进程2个，另外一个进程1个，则系统中的两个进程的资源都得不到满足，死锁发生。

3、 一台计算机有10台磁带机。它们由N个进程竞争使用，每个进程最多需要4台磁带机。请问N为多少时，系统没有思索的危险，并说明原因。
评分规则: 假设系统每个进程都获得3台磁带机，那么此时只要再有一台磁带机，就肯定没有死锁。必须满足：（4-1)N+1<=10，所以解得 N<=3 ,N=1, 2, 3时，系统没有死锁的危险。注意：也可以是别的方法，例如一个一个试，也行，只要能得到正确答案，并且合理就行。

4、 考虑某个系统如下表所示时刻的状态。考虑某个系统如下表所示时刻的状态。进程allocationMaxavailableABCDABCDABCDP0001200121520P110001750 P213542356 P300140656 系统是否处于安全状态？如安全，请给出安全序列
评分规则: 因为此时能找到一个安全序列{P0,P2,P1,P3},所以可以分配。

作业六、内存管理 作业-内存管理

1、 某采用分页存储管理的系统中，物理地址占20位，逻辑地址中页号占6位，页大小为1K，问：该系统的内存空间大小是多少？每块的大小是多少？逻辑地址共几位，每个作业最大长度是多少？若0页放在3块中，1页放在7块中，2页放在9块中，逻辑地址0420H对应的物理地址是什么？
评分规则: 参考答案：内存空间：220=1MB (20分) 块=页大小=1KB (20分) 逻辑地址位数：因为210=1K，所以页内地址10位，10+6=16位 (10分) 每个作业的最大长度：216=64KB (20分) 0420H对应的物理地址 1c20（30）

六、内存管理 测试-内存管理

1、 在存储管理中,采用覆盖与交换技术的目的是( )

答案: 节省主存空间

2、 虚拟存储器的最大容量是( )

答案: 计算机地址结构决定

3、 在存储管理中,采用覆盖与交换技术的目的是( )

答案: 节省主存空间

4、 很好的解决了“零头”问题的存储管理方法是( )

答案: 页式存储管理

5、 系统“抖动”现象的发生是由( )引起的。

答案: 置换算法选择不当

6、 分区管理中采用“最佳适应”分配算法时,宜把空闲区按( )次序登记在空闲区表中。

答案: 长度递增

7、 在固定分区分配中,每个分区的大小是( )。

答案: 可以不同但预先固定

8、 采用段式存储管理的系统中,若地址用24位表示,其中8位表示段号,则允许段的最大长度是( )。

答案: 216

9、 作业在执行中发生了缺页中断,经操作系统处理后,应让其执行( )指令。

答案: 被中断的

10、 把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址的过程称为( )

答案: 重定位

11、 在分页系统环境下,程序员编制的程序,其地址空间是连续的,分页是由( )完成的。

答案: 系统

12、 在请求分页存储管理中,若采用fifo页面淘汰算法,则当分配的页面数增加时,缺页中断的次数( )。

答案: 可能增加也可能减少

13、 虚拟存储管理系统的基础是程序的( )理论。

答案: 局部性

14、 下面所列的存储管理方案中,( )采用的不是动态重定位。

答案: 固定分区

15、 静态重定位在程序装入时进行;

答案: 正确

16、 动态重定位在程序执行时进行。

答案: 正确

17、 在虚拟段式存储管理中,若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长,则发生越界中断。

答案: 正确

18、 若主存容量为nB,则以字节编址时,其地址编号为0到n。

答案: 错误

19、 假设系统有n个进程,采用一般页表则系统有n个页表。

答案: 正确

20、 假设系统有n个进程,采用一般页表则系统有1个页表。

答案: 正确

21、 一个虚拟地址结构用24个二进制位表示,其中12个二进制位表示页面尺寸。这种虚拟地址空间总共4096页,每页的尺寸是4KB。

答案: 正确

七、 虚拟存储管理 测试-虚拟存储

1、 虚地址即程序执行时所要访问的内存地址。

答案: 错误

2、 用绝对地址编写的程序不适合多道程序系统。

答案: 正确

3、 用可变分区法可以比较有效地消除外部碎片,但不能消除内部碎片。

答案: 错误

4、 请求分页存储管理系统,若把页面的大小增加一倍,则缺页中断次数会减少一倍。

答案: 错误

5、 固定分区存储管理中每个分区的大小可以不同。

答案: 正确

6、 分段管理提供__维地址结构。
答案: 2

7、 ______存储管理方式实现了段式、页式两种存储方式地优势互补。
答案: 段页式

8、 一个虚拟地址结构用24个二进制位表示,其中12个二进制位表示页面尺寸。这种虚拟地址空间总共( )页。
答案: 4096

9、 一个虚拟地址结构用24个二进制位表示,其中12个二进制位表示页面尺寸。每页的尺寸是( )KB。
答案: 4

10、 一般情况下，缺页中断次数与分配给作业的主存块数有关,分配给作业的主存块数增加,则缺页中断次数会( )。
答案: (以下答案任选其一都对)减少;
降低

作业七、 虚拟存储管理 作业-虚拟存储

小提示:本节包含奇怪的同名章节内容

1、 再采用虚拟页式存储管理的系统中，某个进程在运行的时候访问了如下逻辑地址：10、11、104、170、73、309、185、245、246、434、458、364。假设页面的大小为100个字节，系统分配给该进程的物理页面数为2，如果采用OPT、FIFO、LRU和CLock页面置换算法，那么缺页发生的次数分别是多少？
评分规则: 正确答案：OPT: 5 FIFO: 6 LRU: 7 CLock:6 ，每一种算法10分。

2、 某系统使用请求段式管理方式。作业的虚拟地址为24位，其中高8位为段号，低16位为段内偏移量，回答以下问题：（l）一个作业最多可以有多少段？每段的最大长度为多少字节？（2）一个段表如下表所示，计算[0，430]、[1，50]、[2，30]的主存地址。其中方括号内前一元素为段号，后一元素为段内偏移量。当无法进行地址变换时，应说明产生何种中断。段号段长主存起始地址是否在主存06002100是1402800是2100 —否3804000是
评分规则: （1）一个作业最多可以有的段数：28=256段 每段的最大长度：216=64KB 每个小问题各15分。
（2）[0，430]：2100+430=2530； [1，50]：因为段内地址50超越了段长，会产生地址越界中断事件； [2，30]：因为该段不在主存产生缺段中断；

作业八、设备管理 设备管理作业

1、 简述在一个具有通道的系统独占设备的分配过程。
评分规则: （1）分配设备。查找系统设备表SDT，从中找出该设备的DCT，根据表中的设备状态状态字段，可知该设备是否正忙。若忙，便将亲贵I/O进程的PCB挂在设备队列上；否则按一定的算法来计算本次设备分配的安全性。如果不会导致系统进入不安全状态，便将设备分配给请求进程；否则，仍将其PCB插入设备等待队列。
（2）分配控制器。在系统把设备分配给请求I/O的进程后，再到其DCT中找出与该设备连接的控制器的控制表（COCT），从表内的状态字段中可知该控制器是否忙碌。若忙，便将请求I/O的进程的PCB挂在该控制器的等待队列上；否则，将该控制器分配给进程。
（3）分配通道。在改COCT中找到与该控制器连接的通道的通道表（CHCT），再根据CHCT内的状态信息可知该通道是否忙碌。若忙，便将请求I/O的进程的挂在该通道的等待队列上；否则，将该通道分配给进程。只有在设备、控制器和通道三者都分配成功时，这次的设备分配才算成功。然后，便可启动该I/O设备进行数据传送。

2、 假定磁盘的磁头现处于6号柱面上，有如下6个请求等待访问磁盘，试列出最省时间的响应顺序：序号 柱面号 磁道号 块号1 7 6 32 5 5 63 15 20 64 7 4 45 20 9 56 5 15 2
评分规则: 最省时的响应顺序：6、2、4、1、3、5

3、 假定磁盘的旋转速度为每圈20ms，格式化时每个磁道被分成10个扇区。现有10个逻辑记录存放在同一磁道上，其排列顺序如下：扇区号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10逻辑记录号 A B C D E F G H I J 处理程序要顺序处理这些记录，每读出一个记录要花费4ms的时间进行处理，然后再顺序读下一个记录并进行处理，直到处理完这些记录，请回答：（1)顺序处理完这10个记录总共花费了多少时间？（2)请给出一种记录优化分布方案，使处理程序能在最短的时间内处理完成这10个记录，并计算优化时间。
评分规则: （1）读第一扇区的平均延迟时间是10
（1）读出每个扇区加上处理一个记录的时间是：2+4=6，10个记录就是：610=60
（1）其他9个记录的延迟时间都是28，所以9个记录的延迟时间是：916=144
（1）读取并处理10个记录的总时间是：10+60+144=214
优化方案：扇区号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10逻辑记录号 A H E B I F C J G D 这样优化之后就没其他9个记录的延迟时间
优化后时间：10+ 10（2+4）=70

八、设备管理 测试——设备管理

1、 通过硬件和软件的功能扩充,把原来独占的设备改造成能为若干用户共享的设备,这种设备称为____。

答案: D、 虚拟设备

2、 通道又称I/O处理机,它用于实现____之间的信息传输。

答案: A、 内存与外设

3、 为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出,最好使用____结构的缓冲技术。

答案: A、 缓冲池

4、 如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成,这种数据交换方式是____。

答案: C、 DMA方式

5、 在中断处理中,输入/输出中断可能是指____:①设备出错,②数据传输结束。

答案: C、 ①和②

6、 在采用SPOOLing技术的系统中,用户的打印结果首先被送到____。

答案: A、 磁盘固定区域

7、 大多数低速设备都属于____设备。

答案: A、 独享

8、 ____是直接存取的存储设备。

答案: A、 磁盘

9、 操作系统中的SPOOLing技术,实质是指____转化为共享设备的技术。

答案: B、 独占设备

10、 在操作系统中,____指的是一种硬件机制。

答案: A、 通道技术

11、 在操作系统中,用户程序申请使用I/O设备时,通常采用____。

答案: B、 逻辑设备名

12、 采用假脱机技术,将磁盘的一部分作为公共缓冲区以代替打印机,用户对打印机的操作实际上是对磁盘的存储操作,用以代替打印机的部分是____。

答案: C、 虚拟设备

13、 ____算法是设备分配常用的一种算法。

答案: C、 先来先服务

14、 将系统中的每一台设备按某种原则进行统一的编号,这些编号作为区分硬件和识别设备的代号,该编号称为设备的____。

答案: A、 绝对号

15、 通道程序是____。

答案: B、 由一系列通道指令组成

16、 I/O软件的分层结构中,______负责将把用户提交的逻辑I/O请求转化为物理I/O操作的启动和执行。

答案: D、 设备驱动程序

17、 使用SPOOLing系统的目的是为了提高______的使用效率。

答案: D、 I/O设备

18、 下列算法中,用于磁盘移臂调度的是_____。

答案: C、 最短寻找时间优先算法

19、 设系统缓冲区和用户工作区均采用单缓冲，从外设读入一个数据块到系统缓冲区的时间为100，从系统缓冲区读入一个数据块到用户工作区的时间为5，对用户工作区的一个数据块进行分析的时间为90。进程从外设读入并分析2个数据块的最短时间是（ ）。

答案: A、 300

20、 缓冲技术的缓冲池通常设在（ )中。

答案: B、 主存

21、 （ )是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。

答案: C、 SPOOLing技术

22、 采用SPOOLing技术将磁盘的一部分作为公共缓冲区以代替打印机，用户对打印机的操作实际上是对磁盘的存储操作，用以代替打印机的部分是（ ）。

答案: C、 虚拟设备

23、 DMA方式是在（ )之间建立一条直接数据通道。

答案: A、 I/O设备和主存

24、 磁盘是可共享的设备，因此每一时刻（ ）进程启动它。

答案: B、 至多能有一个

25、 假设一个磁盘总共有200个柱面，其编号为0~199.现有一批进程在同时访问该磁盘，这些访问请求的到达顺序为：98，183，37，122，14，124，65，67，这些编号都是各个访问请求中的柱面号。已知磁头的起始位置在第53个柱面上，现在要计算：当这些访问要求被执行完后，SCAN算法磁头移动的总距离是_____。
答案: 208

九、文件管理 测试-文件管理

1、 文件系统的主要目的是（ ）。

答案: 实现对文件的按名存取

2、 文件系统是指（ ）。

答案: 文件、管理文件的软件及数据结构的总体

3、 文件管理实际上是管理（ ）。

答案: 辅助存储空间

4、 下列文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的文件物理结构是（ ）。

答案: 顺序文件

5、 下列描述不是文件系统功能的是（ ）。

答案: 实现对磁盘的驱动调度

6、 文件系统在创建一个文件时，为它建立一个（ ）。

答案: 文件目录

7、 索引式(随机)文件组织的一个主要优点是( )。

答案: 用户存取方便

8、 面向用户的文件组织机构属于( )。

答案: 逻辑结构

9、 按文件用途来分，编译程序是（ ）。

答案: 系统文件

10、 将信息加工形成具有保留价值的文件是（ ）。

答案: 档案文件

11、 文件系统就是操作系统中管理文件的软件的集合。

答案: 错误

12、 从用户的角度考虑的是文件的逻辑结构，从系统的角度考虑的是文件的物理结构。

答案: 正确

作业九、文件管理 作业-文件管理

1、 文件的物理结构有哪些？
评分规则: 顺序结构、链接结构和索引结构。

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