西南大学2014年《操作系统》1-6次网上作业及答案

操作系统单选题：1、操作系统发展过程中出现多道程序系统的阶段是批处理操作系统2、进程是程序的执行实体3、实时系统的主要应用领域不包括：媒体播放4、操作系统是一种（系统软件）5、为了执行更多的程序，计算机需要（更大内存）6、临界区是（一段程序）7、当进程等待的某个事件发生后，该进程会由（等待）状态变为（就绪）状态8、下列进程状态转换中，哪个是不正确的等待态到执行态9、当信号量的数值为－2时表示（有2个进程等待该信号量）10、进程间互斥是由（进程间共享资源）引起的？11、Unix中用于创建进程的系统调用是（DFork()）12、段页式存储管理中可以以（页）为单位进行内存代码交换到外存。13、分时系统中没有（JCB）概念14、有SPOOLING系统不正确的叙述是（是一种特殊的直接耦合方式）填空题：1、存储保护的方式主要有：地址越界保护和通过页表控制对内在信息的存取操作方式以提供保护。2、早期的批处理可以分为联机处理和脱机处理两种方法。3、常用的文件物理结构有连续文件、串联文件、索引文件等三种。1、地址重定位可分为静态地址重定位和动态地址重定位两种。2、UNIX系统核心程序的绝大部分代码是用C语言编写的，并且UNIX系统是一个可供多用户同时操作的会话式分时操作系统。3、用户进程总是由系统程序模块下一个创建的。1、进程创建之后，在就绪状态、执行状态、等待状态三种状态之间转换。2、通道技术中可以使用三种类型的通道，它们是数组多路通道、字节多路通道、选择通道。3、中断可分为外中断、内中断、软中断等几种。1、UNIX通道可以分为三类，它们是数组多路通道、字节多路通道、选择通道。2、公有信号量用于作来在系统中的停留时间/作业等待时间加作业运行时间论述：1、什么是静态页面管理？静态页面也就是HTML（HyperTextMark-upLanguage）即超文本标记语言或超文本链接标示语言，是目前网络上应用最为广泛的语言，也是构成网页文档的主要语言。HTML文本是由HTML命令组成的描述性文本，HTML命令可以说明文字、图形、动画、声音、表格、链接等。静态页面的结构包括头部（Head）、主体（Body）两大部分，其中头部描述浏览器所需的信息，而主体则包含所要说明的具体内容。注意：静态页面并非网站上没有动画的就是静态页面2、有一个飞机订票系统有两个终端，分别运行T1和T2，请写出售票进程T1和T2使用P,V操作的互斥过程。1、答：设sem为信号量代表临界区，初值为1T1:T2:P(SEM)P(SEM)订票过程订票过程…………V(SEM)V(SEM)3、使用伪代码或自然语言描述输入设备和CPU之间如何通过中断完成输入处理过程。答：（1）输入设备向CPU发出中断（2）硬件完成中断识别，取得中断处理程序地址（3）转中断处理程序（4）关中断（5）保存中断现场（6）检查输入设备状态（7）进行输入设备输入处理（8）恢复中断现场（9）开中断中断返回4、简述操作系统的功能答：操作系统的功能是管理和控制计算机系统中所有的硬件、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好接口。从资源管理和用户接口的观点看，操作系统具有五个方面的功能。⑴处理机管理：解决对处理机分配调度策略、分配实施和资源回收等方面的管理。⑵存储器管理：对内部存储器进行分配、存储保护和内存扩充。⑶设备管理：包括对通道、控制器、输入输出设备的分配管理；设备的独立性。⑷信息（文件系统）管理：对系统软件资源的管理。包括对信息资源的管理、共享、保密和保护。⑸用户接口：即向用户提供一个友好的接口，为用户服务。5、试比较进程和程序的区别。答：C、C++、Java等语言编写的源程序经相应的编译器编译成可执行文件后，提交给计算机处理器运行。这时，处在可执行状态中的应用程序称为进程。从用户角度来看，进程是应用程序的一个执行过程。从操作系统核心角度来看，进程代表的是操作系统分配的内存、CPU时间片等资源的基本单位，是为正在运行的程序提供的运行环境。进程与应用程序的区别在于应用程序作为一个静态文件存储在计算机系统的硬盘等存储空间中，而进程则是处于动态条件下由操作系统维护的系统资源管理实体。6、进程控制块包含进程的哪几类信息？答：1、描述信息，其主要有3种。进程名或进程标识名，每个进程都有唯一的进程名或进程标识号；用户名或用户标识名，每个进程都隶属于某个用户，用户名或用户名标识有利于资源共享与保护；家庭关系在有的系统中，进程之间互成家庭关系。2、控制信息，其主要有5种。进程当前状态，进程当前状态说明进程当处于何种状态；进程优先级，是指进程占有处理机的重要依据；进程优先级偏移，程序开始地址规定该进程的程序以此地址开始执行；各种计时信息，给出进程占有和利用资源的有关情况；通信信息，其用来说明改进程在执行过程中与别的进程所发生的住处交换情况。3、资源管理信息。包括有关存储器的住处、使用输入输出设备的信息、有关文件系统的信息等4、CPU现场保护结构7、简述进程切换的时机。答：(1)正在执行的进程执行完毕。这时如果不选择新的就绪进程执行，将浪费处理机资源。(2)执行中进程自己调用阻塞原语将自己阻塞起来进入睡眠等待状态。(3)执行中进程调用了P原语操作，从而因资源不足而被阻塞：或调用了V原语操作激活了等待资源的进程队列。(4)执行中进程提出I／O请求后被阻塞。(5)在分时系统中时间片已经用完。(6)在执行完系统调用等系统程序后返回用户程序时，可看做系统进程执行完毕，从而调度选择一新的用户进程执行。(7)在CPU执行方式是可剥夺时，还有：就绪队列中的某进程的优先级变得高于当前执行进程的优先级，从而也将引发进程调度。8、假设有4道作业，他们的提交时刻及执行时间由下表给出：作业号提交时间（小时）执行时间（小时）110.002210.201310.400.5410.500.3计算在单道程序环境下，采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法的平均周转时间和带权平均周转时间答：先来先服务算法（单位：小时）作业号提交时间执行时间开始时间完成时间周转时间带权周转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所以平均周转时间T=(2+2.8+3.1+3.3)/4=2.8h带权平均周转时间W=（1+2.8+6.2+12）/4=5.25最短作业优先调度算法：（单位：小时）作业运行顺序：1→4→3→2作业号提交时间执行时间开始时间完成时间周转时间带权周转110.00210.0012.0022/2=1410.500.312.0012.301.81.8/0.3=6310.400.512.3012.802.42.4/0.5=4.8210.20112.8013.803.63.6/1=3.6所以平均周转时间T=(2+1.8+2.4+3.6)/4=2.45h带权平均周转时间=（1+2.8+6.2+12）/4=3.859、在页式管理中，如果页大小为4k，页表如图所示，求虚拟地址为4399的实际内存地址为多少？（一个图复印不出）答：4399应该在1号页，且依稀为4399-4096=303，查页表可知1号对应于5号页面，则物理地址为：5*4096+303=207831、作业“联机输入”与“脱机输入”中的联机和脱机的含义是什么？答：联机指外部数据处理设备与中央处理机相连,并在中央处理机直接控制下进行的数据处理，用于早期的批处理操作系统。脱机是指增加一台低档的计算机作为外围处理机进行输入输入输出处理，使作业的输入和输出工作与主机（处理机）脱离。这种输入输出方式称为脱机工作方式。2、试述使用系统调用Fork（）产生的父、子进程之间的关系。页号页面号04152739页号页面号04152739答：可用fork()调用创建子进程，当此程序运行时，在系统中有一个父进程活动，如while(p1=fork())==-1);if(p1==0)putchar('a');也可用管道pipe如父进程生成一个子进程子进程向管道中写入一字符串，父进程再读出pipe(fd);//创建管道while((x=fork())==-1);//创建子进程失败时，循环if(x==0){sprintf(buf,I'magoodboy\n);write(fd[1],buf,30);//把buf中字符写入管道exit(0);}else//父进程返回{wait(0);read(fd[0],s,30);//父进程读管道中字符printf(%s,s);}}1、常用的进程调度算法和作业调度算法有哪些？哪些适用于作业调度？哪些适用于进程调度？答：调度算法有以下几种：1、先来先服务（FCFS）调度算法；2、轮转法；3、多级反馈轮转法；4、优先级法；5、最短作业优先（SJF）算法；最短进程优先（SPF）算法6、最高相应比优先法（HRN)其中适用于作业调度：先来先服务算法；优先级法；最短作业优先（SJF）算法；其中适用于进程调度：轮转法；多级反馈轮转法；先来先服务算法；优先级法；最短进程优先算法；2、为什么说临界区问题不能靠增加硬件解决？答：并发进程可共享系统中各类资源，但在访问临界资源时，必须互斥。系统把不允许多个并发进程交叉执行的一段程序称为临界区。它是由属于不同并发进程的程序段共享公用数据变量而引起的，因此不可能用增加硬件的方法来解决。为防止多个进程同时进入它们的临界区，可以用软件方法，也可以在系统中设置专门的同步机制来协调这些进程。3、简述用户进程的创建过程。答：一个进程可以通过调用创建进程原语来创建实现。创建原语扫描系统的PCB链表，在找到一定的PCB表之后，填入调用者提供的有关参数，最后形成代表进程的PCB结构。参数包括：进程名，CPU初始状态、进程优先级、进程正文段起始地址、资源清单等。具体过程：首先检查PCB链表中有无空闲PCB表项。若有则从PCB表中取一个空闲PCB表项，并获得该PCB的内部标识名。然后，把调用这提供的参数以及从执行进程中获得的调用者内部标识填入该PCB，设置记账信息，置新进程为就绪”状态。最后，把此PCB分别插入就绪队列和进程家族树中，调用者继续执行。4、产者－消费者算法如下：生产者（P）：BEGIN1.P(y)2.P(x)3.将数据放入缓冲区4.V(z)5.V(x)END消费者（C）：BEGIN1.P(z)2.P(x)3.将数据从缓冲区中取出4.V(y)5.V(x)END问：(1)信号量x,y,z分别表示的意义？答：x：表示可用有界缓冲区(公用信号量)个数；y：生产者进程的私用信号量；z：消费者进程的私用信号量。(2)各信号量的初值应如何设定？答：x：初值为1；y初值：1z初值：0(3)若现在缓冲区中有一个单元有数据，同时存在3个生产者进程和2个消费者进程，其中一个生产者进程正在写缓冲区，各信号量取值为多少？答：公用信号量x=1生产者私有信号量y=0消费者私有信号量z=12、什么是分级调度？分时系统中有作业调度的概念吗？答：处理机调度问题实际上也是处理机的分配问题。显然只有那些参与竞争处理及所必需的资源都已得到满足的进程才能享有竞争处理机的资格。这时它们处于内存就绪状态。这些必需的资源包括内存、外设及有关数据结构等。从而，在进程有资格竞争处理机之前，作业调度程序必须先调用存储管理、外设管理程序，并按一定的选择顺序和策略从输入井中选择出几个处于后备状态的作业，为它们分配资源和创建进程，使它们获得竞争处理机的资格。另外，由于处于执行状态下的作业一般包括多个进程，而在单机系统中，每一时刻只能有一个进程占有处理机，这样，在外存中，除了处于后备状态的作业外，还存在处于就绪状态而等待得到内存的作业。我们需要有一定的方法和策略为这部分作业分配空间。因此处理机调度需要分级。一般来说，处理机调度可分为4级；(1)作业调度:又称宏观调度，或高级调度。(2)交换调度：又称中级调度。其主要任务是按照给定