操作系统期末复习卷（终极版）(3)

5. 在生产者和消费者问题中，如果将P操作位置互换，会产生什么结果？如果只将V操作互换，又会产生什么结果？

P操作位置互换，可能会产生死锁；V操作互换，不会影响运行结果。

6. 什么是死锁？引起死锁的原因是什么？

若系统中存在一组进程(两个或两个以上进程)，其中每一个进程都占用了某种资源而又都在等待其中的另一个进程所占用的资源，这种等待永远不能结束，则说系统发生了死锁。

引起死锁的原因主要有两个，一是与资源的分配策略有关，二是与并发进程的执行速度有关。

7. 进程调度与作业调度有什么不同？

(1) 作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机。

(2) 作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机。

8. 简述文件的保护与保密的区别。

文件的保护是指防止系统故障或用户共享文件时造成文件被破坏，文件的保密是防止不经文件拥有者授权而窃取文件。

9. 简述DMA方式与通道方式的区别。

DMA方式要求CPU执行设备驱动程序启动设备，给出存放数据的内存始址以及操作方式和传送的字节长度等；通道控制方式则是在CPU发出I/O启动命令之后，由通道指令来完成这些工作。

10. I/O进程中应该包括哪些处理模块？分别说明当I/O请求与I/O中断发生时，唤醒I/O进程的过程。 I/O请求处理模块、设备分配模块、缓冲区管理模块、中断原因分析模块、中断处理模块、设备驱动程序模块等。

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五、综合题

1. 页式存储管理中，主存空间按页面分配，可用一张“位示图”构成主存分配表。设主存容量为8M字节，页面长度为1K字节，若字长为32位，页面号从0开始，字号和字内位号（从低位到高位）均从0开始，试求：

(1) “位示图”需要的字数； (2) 第2030页面对应的字号和位号；

(3) 90字16位对应的页面号。

1. (1) “位示图”需要256个字；(2) 63字、14位；(3) 2896。

2. 在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167。若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题：

(1) 按FIFO调度算法将产生____次缺页中断，依次淘汰的页号为____，缺页中断率为____。

(2) 按LRU调度算法将产生____次缺页中断，依次淘汰的页号为____，缺页中断率为____。

2. (1) 5 0、1、2 50% (2) 6 2、0、1、3 60%

3. 若干个磁盘I/O请求依次要访问的柱面为20，44，40，4，80，12，76。假设每移动一个柱面需要3毫秒时间，移动臂当前位于40号柱面，请按下列算法分别计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间。 (1) 先来先服务算法；

(2) 最短寻找时间优先算法。

3. (1) 876ms (2) 360ms

4. 某移动臂磁盘的柱面由外向里从0开始顺序编号，假定当前磁头停在100号柱面而且移动方向是向外的，现有一个请求队列在等待访问磁盘，访问的柱面号分别为190、10、160、80、90、125、30、20、140和25。请写出分别采用最短寻找时间优先和电梯调度算法处理上述请求的次序。

4. (1) 最短寻找时间优先：90、80、125、140、160、190、30、25、20、10 (2) 电梯调度：90、80、30、25、10、125、140、160、190

5. 某系统中有10台打印机，有三个进程P1，P2，P3分别需要8台，7台和4台。若P1，P2，P3已申

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请到4台，2台和2台。试问：按银行家算法能安全分配吗？请说明分配过程。

5. 按银行家算法能安全分配。分配过程：P3—2台，P1—4台，P2—5台。

6. 某段式存储管理采用如下表所示的段表。试计算[0，500]，[1，100]，[2，50]，[3，70]的主存地址。当无法进行地址变换时，应说明产生何种中断。

6. (1) [0，500]的主存地址为2100+500。

(2) [1，100]在地址变换过程中产生“越界中断”。 (3) [2，50]在地址变换过程中产生“缺段中断”。 (4) [3，70] 的主存地址为4000+70。

7. 假定某系统当时的资源分配图如下所示：

? R3

(2) 若进程P3再申请R3时，系统将发生什么变化，说明原因。 (3)

7. (1) 因为当时系统的资源分配图中不存在环路，所以不存在死锁。

(2) 当进程P3申请资源R3后，资源分配图中形成环路P2 ? R2 ? P3 ? R3 ? P2，而R2，R3都是单个资源的类，该环路无法消除，所以进程P2，P3永远处于等待状态，从而引起死锁。

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段号 0 1 2 3 段长 600 40 100 80 主存起始地址 2100 2800 4000 是否在主存 是 是 否 是 ? P1 R1 P2 ? R2 P3 (1) 分析当时系统是否存在死锁。

8. 在某采用页式存储管理的系统中，所有作业执行时依次访问的页号是：1，2，3，4，3，1，5，4，6，2，1，2，5，7，3，2，4。

假定开始时先把前4页装入内存。要求完成：

(1) 先进先出调度算法，作业执行过程中会产生____次缺页中断。依次淘汰的页号是____。

(2) 最近最少使用算法时，作业执行过程中会产生____次缺页中断。依次淘汰的页号是____。 8. (1) 先进先出调度算法，作业执行中会产生7次缺页中断。依次淘汰的页号是1、2、3、4、5、6、2。 (2) 最近最少使用算法时，作业执行过程中会产生8次缺页中断。依次淘汰的页号是2、3、1、5、4、6、1、5。

9. 假定某移动磁盘上，处理了访问56号柱面的请求后，现在正在70号柱面上读信息，目前有下面的请求访问磁盘柱面的序列：73，68，100，120，60，108，8，50。请写出： (1) 用最短查找时间优先算法，列出响应的次序。

(2) 用电梯调度算法，列出响应的次序。

9. (1) 用最短查找时间优先算法，响应的次序为68、73、60、50、8、100、108、120。 (2) 用电梯调度算法，响应的次序为73、100、108、120、68、60、50、8。

10. 在一个批处理单道系统中，假设有四道作业，它们的提交时间及运行时间在下表中所列，当第一个作业进入系统后开始调度，假定作业都是仅作计算，采用计算时间短的作业优先调度算法，忽略调度花费时间。 作业 1 2 3 4 进入系统时间 8：00 8：50 9：00 9：30 运行时间 2小时 30分钟 6分钟 12分钟 开始时间 8:00 10:18 10:00 10:06 完成时间 10:00 10:48 10:06 10:18 周转时间 120分钟 118分钟 66分钟 48分钟 (1) 求出每个作业开始时间、完成时间及周转时间并填入表中。

(2) 计算四个作业的平均周转时间应为__88__。

11. 在一个单CPU的计算机系统中，有两台输入输出设备IO1、IO2和三个进程P1、P2、P3。系统采用可剥夺式优先级的进程调度方案，且所有进程可以并行使用I/O设备，三个进程的优先级、使用设备的先后顺序和占用设备时间如下表所示：

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进程 P1 P2 P3 优先级 高 中 低 使用设备的先后顺序和占用设备时间 IO2(30ms)→CPU(10ms)→IO1(30ms)→CPU(10ms) IO1(20ms)→CPU(20ms)→IO2(40ms) CPU (30ms)→IO1(30ms) 假设操作系统的开销忽略不计，请回答下列问题：

(1) 三个进程从投入运行到完成，所用的时间分别是多少？

(2) 三个进程从投入运行到全部完成，CPU的利用率为多少？IO1和IO2的利用率分别为多少？(设备的利用率指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率)。

11. (1) 三个进程从投入运行到完成，所用的时间分别是80、90、100。 (2) CPU的利用率为70%，IO1和IO2的利用率分别为80%、70%。

12. 桌上有一个空盘，允许存放一个水果。爸爸可以向盘中放苹果，也可以向盘中放橘子，儿子专等吃盘中的橘子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次放一个水果供吃者取用，请用P，V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。

12. 设置三个信号量S，SA，SO；初值S=1，SA=0，SO=0 父亲进程： L1：P(S) 将水果放入盘中 if (放入是橘子) V(SO) else V(SA) goto L1

13. 用PV操作解决读者写者问题的正确程序如下： begin S, Sr: Semaphore; rc: integer; S:=1; Sr:=1; rc:=0; cobegin

PROCESS Reader i ( i=1,2,…) begin P(Sr); rc:=rc+1;

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儿子进程： L2：P(SO) 从盘中取走橘子 V(S) 吃橘子 goto L2 女儿进程： L3：P(SA) 从盘中取走苹果 V(S) 吃苹果 goto L3 if rc=1 then P(S); V(Sr); read file; P(Sr);

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