操作系统综合练习一及答案

综合练习题1

一、单项选择题(在下列各题的备选答案中，选出一个正确答案，并将其号码写在题中的括号内。每题2分，共16分)

1计算机系统把进行( )和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统。 A．cPU 管理 B．作业管理 c．资源管理 D设备管理

2．中断处理程序在保护现场和分析中断原因后，一般会请求系统创建相应的处理事件进程，排入( )。 A．等待队列 B运行队列 c，后备队列 D．就绪队列

3．单连续存储管理时，若作业地址空间大于用户空间，可用( )把不同时工作的段轮流装入主存区执行。 A、虚拟存储技术 B．移动技术 c对换技术 D．复盖技术

4．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由( )组成的。A．字 B．字节 c．数据项 D．物理块

5．在用户程序中通常用( )提出使用设备的要求。A．物理设备名 B．设备的绝对号 c，设备类、相对号 D．虚拟设备名

6设备的独立性是指( )。 A．设备具有独立执行I／O功能的—种特性 B用户程序使用的设备与实际使用哪台设备无关的一种特性 c．能独立实现设备共享的一种特性 D．设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的—种特性

7．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。 A．大于0 B．小于0 c．大于等于0 D小于等于0

8．使命令的执行结果不在屏幕上显示，而是写到另一个文件中去，这种功能称为( ). A．脱机输出 B．管道 C．联机输出 D．输出重定位

二、填空题(每题1分，共18分)

1．软件系统由各种______和数据组成。 2．使计算机系统______和高效地工作是操作系统的两个主要设计目标。 3．在多道程序设计的系统中必须对各种______按一定的策略进行分配和调度。 4．常用的进程调度算法有先来先服务、______、时间片轮转和分级调度等算法。5．存储管理的目的是尽可能地方便用户和______。 6．在页式存储管理时，要求程序中的逻辑地址进行分页，页的大小与______大小一致。 7．文件是逻辑上具有完整意义的______。8．文件被打开后要在系统设置的______中登记该文件的有关信息。 9．用共享设备来模拟独占设备的工作，把独占设备改造成可共享的，这种模拟的独占设备称为______。 10．移臂调度的目的是尽可能地减少输入输出操作中的______。 11．用户准备批处理作业，除了要准备好源程序和初始数据外，还必须有用作业控制语言编写的______。 12．常见的操作使用接口有______、菜单技术和窗口技术等。 13．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。 14．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。 15．使占有并等待资源的条件不成立而防止死锁常用两种方法：______和释放已占资源。 16．死锁检测方法要解决两个问题，—是判断系统是否出现了死锁，二是当有死锁发生时怎样去______ 17．UNIX的程序员接口就是其内核提供的______，它是内核为外壳的用户程序提供的服务界面。 18．UNIX系统对进程的调度采用______调度算法。

三、简答题(每题6分，共18分)

1．简述操作系统的层次结构。 2．中断事件的处理应做哪几件事? 3．UNIX进程与通常操作系统的进程有何不同?

四、计算题(每题8分，共32分)

1．采用可变分区方式管理主存空间时，若主存中按地址顺序依次有五个空闲区，空闲区的大小分别为18K，30K，12K，185K，120K。现有五个作业J1，J2，J3，J4和J5，它们所需的主存依次为11K，16K，105K，28K和165K，如果采用最先适应分配算法能把这五个作业按J1～

J5的次序全部装入主存吗?用什么分配算法装入这五个作业可使主存的利用率最高?

2.假设磁带的记录密度为l600bPi(字节／英寸)，每个逻辑记录长为240字节，块与块之间的间隔为0.5英寸，请回答下列问题：(1)不采用成组操作时，磁带空间的利用率是多少? (2)采用块因子为5作成组操作时，磁带空间的利用率为百分之几? (3)为了使磁带空间的利用率大于80％，采用记录成组时其块因子至少为多少?

3．若一个磁盘共有l00个柱面，每个柱面上有8个磁道．每个盘面被划分成4个扇区。现有一个含3200逻辑记录的文件，逻辑记录的大小与扇面的大小一致，该文件以顺序结构的形式被存放到磁盘上。柱面、磁道、扇区以及逻辑记录的编号均从“0”开始。文件信息从0柱面、0磁道、0扇区开始存放，请问：(1)如何确定该文件的的1605个逻辑记录存放在磁盘上的位置，其柱面号、磁头号和扇区号是什么? (2)第68柱面的第6磁道的第2扇区存放了该文件的第几个逻辑记录?

4．假设有一个多道程序设计系统，采用可变分区方式管理主存器，且不能移动已在主存储器中的作业。若供用户使用的主存空间为200KB，系统配备5台磁带机。该系统对磁带机采用静态分配，忽略外设工作时间和系统调度所花的时间。有下列四个作业，采用计算时间最短者优先算法进行调度。

(1)按上述要求填充下表的空白处。

作业名号进输入井时间要求计算时间需要主存量申请磁带机数装入主存时间开始执行时间完成时间周转

时间

A 10:30 40分钟 30K

B 3台

B 10:40 25分钟 120KB 1台

C 10:50 35分钟 100KB 5台

D 11:00 10分钟 60KB 1台

(2)四个作业的平均周转时间为__________。

五、应用题(每题8分，共16分)

1．在某一自动测量系统中要完成采样、转换和显示等任务。采样过程把从传感器上得到的整型微电压值存入一个缓冲区，转换过程把微电压值从缓冲区取出，计算转换成量度值再存入该缓冲区，显示过程把缓冲区中的量度值取出并显示。用Pv操作实现三个过程的同步问题时，需要三个信号量。解决此同步问题的程序段为：

begin

Buffer：iteger; sS，Sc，SD：semaphore; SS:＝1； SC:＝0; SD:＝0；

Cobegin

Process sample;

begin L1:get a sample; ___________; Buffer：＝sample; _________; goto L1; end;

Process convert;

Begin L2: ________; take a sample from buffer; convert the sample to a value; buffer:= value; _________; goto L2 end;

Process display;

Begin L3: ___; take a value from buffer; ___; display the value; goto L3 end; Coend; end;

回答(1)说明信号SS，SC，sD的作用。 ss的作用是_______。 SC的作用是_______。SD的作用是_______。 (2)在上述程序的填空处填入适当的P、v操作，使其能正确执行。

2现有三个进程Pl，P2，P3，共享A，B，C这三类资源，进程对资源的需求量和目前分配情

况如下表。若系统还有剩余资源数分别为A类2个，B类6个和c类2个，请按银行家算法回答下列问题：(1)目前系统是否处于安全状态? (2)现在如果进程P3提出申请(0，5，2)个资源，系统是否能为它分配资源?

进程已占资源数最大需求量

A B C A B C

P1 2 6 3 2 6 5

P2 2 0 1 2 0 1

P3 2 1 0 2 8 5

综合练习题1参考答案

一、单项选择题

1．C 2．D 3 .A 4 .C 5. C 6．B 7．D 8．D

二、填空题

1．程序 2．使用方便 3资源 4．优先数 5．提高主存空间利用率 6块 7．信息集合 8．已开文件表 9．虚拟设备 10．寻找时间 11．作业控制说明书 l 2．操作控制命令 13．封闭性 14．互斥 15．静态分配资源 16．解除死锁 17．系统调用 18动态优先数

三、简答题

1．操作系统的层次结构以硬件为基础，自内向外依次为：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。

2．中断处理程序主要做三项工作：(1)保护被中断进程的现场信息；(2)分析中断原因； (3)处理发生的中断事件。

3．通常操作系统把进程分成两大类，一类是系统进程，它执行操作系统程序，提供系统服务；另一类是用户进程，它执行用户程序，完成用户功能。而uNIX进程既可执行系统程序，也可执行用户程序、按照需要进行转换。为此uNIx进程有两种执行环境，即核心态和用户态。操作系统程序在核心态执行，用户程序在用户态执行。

四、计算题

1．用最先适应分配算法，这五个作业不能全部依次装入主存，因为前2个主存块能依次装入作业：Jl(11K)，J2(16K)，第3块12K无法分配，第4、5两个主存块分别装入J3 (105K)，J4(28K)，最后J 5(165K)无法装入主存。

用最优适应分配算法，能使主存的利用率最高，此时，这五个主存块依次装入了五个作业，它们是：J2(16K)，J4(28K)，J1(11K)，J5(165K)、J3(105K)。

2．(1)间隔＝1600×0.5＝800(字符)，240/(240+800)≈23%，∴不采用成组操作时磁带空间的利用率约为23%。

(2)(240×5)/(240×5+800)≈54%，采用成组操作时磁带空间的利用率约为54%。

(3)设块因子为x，则240X/(240X+800)＞0．8， 300X＞240X+800， 60 X＞800，∴ X＞l 3．3，块因子至少为14。

3．(1)已知t＝8，s＝4，b＝1605，则 D＝s×t＝4×8= 32，M＝[b／D]＝[1605／32]＝50，N＝b mod D＝1605 mod 32＝5，∴柱面号＝M＝50，磁头号＝[N／s]＝[5／4]＝1，扇区号＝N mod s＝5 mod 4＝1。

(2)已知s＝4，t＝8，i＝68，j=6，K=2，则记录号＝K+s×(j+i×t)＝2+4×(6+68×8)＝2202

4．分析：作业A和作业B进入输入井后都能依次被选中装入主存储器，而作业C进入时资源不够只能再等待，作业A完成后并释放3台磁带机后，作业C，D都已进入输入井，由于主存不能移动，C、D都要等待。作业B完成后，作业C和D资源都能得到满足，先选中执行时间短的作业D装入主存。虽然作业C内存已能满足要求，但磁带机不够，所以要等到作业

D完成才能装入主存。

作业名号进输入井时间要求计算时间需要主存量申请磁带机数装入主存时间开始执行时间完成时间周转

时间

A 10:30 40分钟 30K

B 3台 10：30 10：30 11：10 40分钟

B 10:40 25分钟 120KB 1台 10：40 11：10 11：35 55分钟

C 10:50 35分钟 100KB 5台 11：45 11：45 12：20 90分钟

D 11:00 10分钟 60KB 1台 11：35 11：35 11：45 45分钟

平均周转时间为：T＝(40+55+90+45)×1/4＝57.5(分钟)

五、应用题

1．分析：此题类似于两个生产者消费者问题。采样过程相当于生产者，转换过程相当于消费者，显示过程为消费者，而转换过程还充当生产者。

(1)ss的作用是表示采集的微电压值能否存入缓冲区。sc的作用是表示缓冲区中是否有微电压值要转换成量度值。sd的作用是表示缓冲区是否有量度值要显示。

(2)填空处从上到下应填入的Pv操作依次为：P(SS)，V(SC)，P(SC)，V(SD)，P(SD)，V(SS) 2．(1)系统目前尚余有的资源数为(2，6，2)，三个进程尚需的资源数分别是P1：(0，0，2)，P2：(0，0，0)，P3：(0，7，5)，由于进程P2已满足了全部资源需求，它在有限时间内会归还这些资源，因此可分配资源达到(4，6，3)，这样就可分配给进程P1，等它归还资源后，可分配资源达到(6，12，6)，可分配给进程P3，满足其全部请求。所以说目前系统处于安全状态。

(2)若此时给进程P3分配(0，5，2)个资源，进程P3尚需(0，2，3)，则系统剩余的资源量为(2，l，0)，若待进程P2归还资源后，可分配资源能达到(4，1，1)，显然无法满足进程P1，P3中任何一个进程的资源要求，这样系统就会产生死锁。所以此时系统不能为进程P3分配(0，5，2)个资源。