2008操作系统+B卷参考答案

2008操作系统B卷参考答案班级姓名学号成绩一、术语解释（5个，共20分）1、页框：页式管理系统中，物理内存按页的大小划分产生的最小分配单位。2、资源分配图：用于分析死锁的一种图，由资源结点、进程结点、分配边和请求边组成。3、竞态：多个并发进程共享数据的结果错误，其值不可确定，取决这些进程执行的相对速度。4、抖动：请求分页系统中，由于进程获得的内存不足，引起频繁的缺页处理，产生大量的I/O。5、i-节点：UNIX型文件系统中，一种用于存储文件控制信息的数据结构，每个文件对应拥有一个这样的数据块，组织并存储于外存特定的一些盘块中。二、简答题（5题，共30分）6、基于基址寄存器和限长寄存器的地址变换与存储保护的过程如何？答：逻辑地址（相对地址）a与基址寄存器的内容相加，得到物理地址A；A再与限长寄存器的内容比较，如果超过其内容，则A非法，中止指令的执行，否则A为有效地址，并送到地址总线上。7、从发送进程角度，消息传递通信的基本过程如何？答：发送进程的进程在自己的空间内填写消息块发出send操作，陷入内核内核响应请求，执行send相关的操作，将消息复制到内核的消息缓冲区中，并将消息缓冲区链接到接收该消息的进程相应的消息队列中控制返回到发送进程8、在哪些特点的应用场合中，多线程技术比单线程技术的更有效率？答：如果应用程序具有许多独立的相似的功能，多线程技术比单线程技术的更有效率，如Web服务器、数据库服务服务器、通信服务器等。9、用SWAP指令如何实现互斥？答：设立一个共享的变量lock，初值为０；相关进程Pi的代码中各定一个变量ki=1;…While(swap(ki,lock));CSi;Lock=0;…10、缺页中断的处理过程的主要步骤有哪些？答：1CPU内的地址变换机构中发现缺页，产生缺页中断请求；2CPU响应中断，转入相应的缺页中断处理过程中，3缺页中断处理过程中，分析地址信息，确定所缺的页所在的外存盘块号，寻找可用的内存页面，可能要进行页置换，得到可用的内存页面，再要求设备读入相应的盘块，放入找到的内存页面，修改当前进程的页表信息，恢复该进程为就绪状态，4由进程调度稍后选择该进程，重新执行被中断的指令三、应用分析题（共4题，共40分）11、（10分）现有三个独立的作业，它们独立运行时I/O时间占其运行时间的比例分别为30%，40%和50%，若某单CPU的计算机系统中采用多道程序设计技术，且假定各作业的I/O发生在不同的设备上，请计算CPU的可能利用率。答案：1、作业1/2并发：58%作业1/3并发：65%作业2/3并发：70%2、作业1/2/3并发：79%12、（10分）根据某系统的如下资源状态，回答问题：进程分配矩阵最大需求矩阵当前可用资源ABCDABCDABCBP0110233423322P102202553P212003221P310317284P410114323(1)计算系统中各种资源的总量ABCB7886(2)分析系统资源当前是否安全。答：剩余需求矩阵ABCD22402333202172843312剩余资源矩阵03322ABCD468553575314522X685525533因此不安全。(3)如果进程P3提出资源分配请求(2,1,1,0)，给出基于银行家算法的系统分配结果，说明理由。答：拒绝分配。13、某请求分页系统中，采用LRU页面置换算法的近似实现：第二次机会算法。设有一进程A，最多可分配4个页框，对下页的页访问串：1,2,3,4,3,2,3,4,5,1,2,3,5,6,7,4,3,2,3,5,6,7,1,2,3(1)给出算法工作过程的示意图；(2)计算缺页次数及缺页率。缺页次数19缺页率19/2414、若某文件大小为789K，存放于Unix文件系统中，该系统中盘块大小为2K，磁盘总块数小于65535。(1)给出该文件的i-node中各级索引表的使用情况。答：直接索引10个可存20K，一级索引项256个共放512K，剩余789-20-512=257K，因此，要运用二级索引项，顶级块256项中第1项指向一个次级索引块，其中可放256个索引，前129个要用上。(2)计算该文件所占的盘块数量。答：一级索引块1块，二级索引块1+1=2块，文件内容信息占用789/2+1块=395块，因此战胜总盘块数为398块。(3)该文件打开后，如果读入文件的三个字节，这三个字节分别位于27K，546K和789K处，计算各次读操作的读入盘块数量（没有缓冲命中的情况下）。答：分别为2块、3块和3块。四、编程（1题，共10分）15、编写一个程序，在其运行期间创建一个子进程、父子进程分别负责统计同一输入字符串中字母A和B出现的次数。流123432351235674323567123进程页框111111155555666663333111222222211111777775555223333333222224444466663444444433333322227777xxxxxxxxxxxxxxxxxxx