操作系统1

1. 采用可变式分区的内存分配方法时，怎样才能运行一个比每个未分配分区都大的作业？比如系统中只有三个未分配分区，分别为10K、20K、15K，这时有一个大小为30K的作业被提交，采用什么方法使其运行呢？B A）生产者-消费者算法B）分区“拼接”的方

C）银行家算法D）小作业优先算法

2.设备的独立性是指 C

（A）系统中的设备必须有一个独立的接口（B）每种设备只能有一个（C）应用程序可以独立于具体的设备（D）系统设备只能由一个进程独占

3. SPOOLing技术是一种内存管理技术，对吗？（X ）

4. 索引文件是定长记录的文件，所以可以直接存取，对吗？（X ）

5. 文件管理就是以文件的形式管理内存的一种方法。（X ）

6. 不同类型的设备应有不同的设备驱动程序。（Y ）

7. 每个进程都会有一个进程控制块PCB。（Y ）

8. 进程一被创建，首先进入的是运行状态（X ）

9. 文件的逻辑结构是指文件在磁盘上的存储结构（X ）

10. 文件的逻辑结构分有结构文件和无结构文件两种（Y ）

11. 多道程序系统允许系统接收多个作业，对吗？（）

12. 文件是数据的集合，对吗？（）

13. 每个进程都有一个唯一的标识符（Y ）

14. 一个程序只能对应一个进程（X ）

15. 进程的互斥是指一次只能有一个进程临界区（Y ）

16. 进程间的死锁与进程的推进次序不当有关（Y ）

17. 用固定分区方法管理内存时，每个分区的大小一定是相等的（X ）

18. 分页式内存管理中，页面的大小最好不是2的整数次幂（X ）

19. 通道可以承担系统的一些I/O操作，以减轻CPU的负担（Y ）

20. 所谓文件的“打开”，是指将指名的文件从外存拷贝内存（Y ）

21. 重定位是指把程序的物理地址转换成逻辑地址的过程（X ）

22. 采用页式管理的方法，进程的页面要在内存中连续存放（X ）

23. 描述可变式分区管理的内存分配过程

1 当前分区是否能装下该程序，如果能装下，分配

2 如果不能装下，找下一分区

3 以此类推直到最后一个分区

4 如果最后一分区不能装下程序，报错，不予分配

24. 画图并描述进程的三种基本状态，以及它们之间的转换条件

23. 画图并解释分页式内存管理的地址变换机构

把逻辑地址分为页号和页内地址部分，页号同页表始址相加，找到相应块号，块号同页内地址组成物理地址。

24. 已知页面大小为1K，计算下列逻辑地址对应的物理地址

逻辑地址物理地址

28 2076

1068 4140

2152

8296

3080 1032

25.画图并解释分页式管理的地址变换过程

页号块号

0 2

1 4

2 8

3 1

就绪

执行

阻塞

调度

I/O 操作

I/O完成

时间片到

逻辑地址

页表始址页号页内地址

块号页内地址

物理地址

页表

26. 这是一个生产者-消费者问题的算法描述，看题后回答问题（10分）

Var mutex, empty, full: semaphore :=1, n, 0;

buffer: array[0, …, n-1] of item;

in, out: integer := 0,0;

begin

parbegin

proceducer: begin

repeat

producer an item nextp;

wait(empty);-----------------------------------a

wait(mutex);-----------------------------------b

buffer(in) := nextp;

in := ( in + 1 ) mod n;

signal(mutex);---------------------------------c

signal(full);-------------------------------------d

until false;

end

consumer: begin

repeat

wait(full);

wait(mutex);

nextc := buffer(out);

out :=( out + 1 ) mod n;

？？？

signal(empty);

consumer the item in nextc;

until false;

end

parend

end

（1）说明信号量empty, full分别代表什么值，它们的初值是多少？

Empty代表空的缓冲器资源个数，初值是n, full代表满的缓冲器资源个数，初值是０

（2）解释语句a、d的作用

A是申请一个空的缓冲器资源D释放一个满的缓冲器资源

（3）语句b、c的作用是什么？b、c的作用是使调整缓冲器指针的动作互斥。（4）补充？？？的位置的语句。Signal（mutex）

（5）若语句d换成signal(empty); 可能会出现什么样的结果？

消费者进程无法推进

27. 这是一个生产者-消费者问题的算法描述，看题后回答问题（10分）

Var mutex, empty, full: semaphore :=1, n, 0;

buffer: array[0, …, n-1] of item;

in, out: integer := 0,0;

begin

parbegin

proceducer: begin

repeat

producer an item nextp;

wait(empty);-----------------------------------a

wait(mutex);-----------------------------------b

buffer(in) := nextp;--------------------------c

in := ( in + 1 ) mod n;------------------------d

signal(mutex);

signal(full)

until false;

end

consumer: begin

repeat

wait(full);--------------------------------------e

wait(mutex);----------------------------------f

nextc := buffer(out);

out :=( out + 1 ) mod n;

signal(mutex);

signal(empty);

consumer the item in nextc;

until false;

end

parend

end

（1）说明信号量mutex的作用，它们的初值是多少？互斥、初值是1（2）解释语句a、b、c、d

A 申请一个空的缓冲区资源，b 申请互斥信息号量

C 将商品放入缓冲区， d 调整当前生产者缓冲区指针

（3）生产者进程和消费者进程都用到互斥信号量mutex，它们可以使用不同的互斥信号量吗？为什么？

可以，由于缓冲区要么是空，要么是满，不会有其他情况，所以生产者与消费者不会同时使用缓冲区。

（4）若将语句e、f交换位置，会影响生产者－消费者进程的同步工作吗？可能出现的最严重情况是什么？

会影响，如果消费者先执行将占有互斥信号量等待满缓冲器资源，而生产者因等待互斥信号量无法将产品放入缓冲器，造成死锁。

28. 这是一个生产者-消费者问题的算法描述，看题后回答问题（10分）

Var mutex, empty, full: semaphore :=1, n, 0;

buffer: array[0, …, n-1] of item;

in, out: integer := 0,0;

begin

parbegin

proceducer: begin

repeat

producer an item nextp;

wait(empty);-----------------------------------a

wait(mutex);-----------------------------------b

buffer(in) := nextp;

in := ( in + 1 ) mod n;

signal(mutex);---------------------------------c

signal(full);-------------------------------------d

until false;

end

consumer: begin

repeat

wait(full);

wait(mutex);

nextc := buffer(out);

out :=( out + 1 ) mod n;

？？？

signal(empty);

consumer the item in nextc;

until false;

end

parend

end

（1）说明信号量empty, full分别代表什么值，它们的初值是多少？

Empty代表空的缓冲区资源个数初值是n

Full 代表满的缓冲区资源个数初值是0

（2）解释语句a、d的作用

A: 等待一个空的缓冲区资源D：释放一个满的缓冲区资源

（3）语句b、c的作用是什么？

B：等待一个互斥信号量C：释放一个互斥信号量

（4）补充？？？的位置的语句。signal(mutex);

（5）若语句d换成signal(empty); 可能会出现什么样的结果？

1 生产者不停的生产，覆盖已生产的产品

2 消费者总是处于等待状态，无法消费

29. 五（10分）、在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：（每小题5分）

进程Process 分配Allocation 需求Need 可用Available P0 0 0 3 2 0 0 1 2 1 6 2 2 P1 1 0 0 0 1 7 5 0 P2 1 3 5 4 2 3 5 6 P3 0 3 3 2 0 6 5 2 P4 0 0 1 4 0 6 5 6 试问：（1）该状态是否安全？ 安全，因为存在P0,P3,P4,P1P2 安全序列 （2）若进程P0提出请求Request(0,0,1,1)后，系统能否将资源分配 给它？为什么？ 可以分配，因为还存在P0,P3,P4,P1P2 安全序列 30. 回答页式管理的相关问题（10分）(1、2题各2分，3、4题各3分) 1.页式管理中程序的页，必须在内存中的连续块中存放，对吗？请简单解释 不对，可以不连续存放，靠页表去包逻辑地址转换为物理地址。 2. 分页管理彻底解决了内存的“零头”问题，对吗？请简单解释

不对，还有页内“零头”存在。 3. 已知页面大小为1K ，左图是某进程的页表，请求出下列逻辑地址对应的物理地址

4. 简述页表的作用 把逻辑地址转换为物理地址

31. 回答分区式内存管理的相关问题（10分）(1、2题各2分，3、4题各3分) 1. 固定分区分配管理，由几种？简述它们的区别。

两种，大小相等的分区和大小不等的分区

2. 简述动态分区分配中的首次适应算法和最佳适应算法 首次适应算法是第一次找到能装下作业的分区就分配 最佳适应算法是比较所有的分区，在比作业大的分区中选最小的

3. 简述动态分区分配的内存分配算法 在分区表中找到大于作业分区表目， 如果分区大小减作业大小小于分区最小值，则分配

否则，分区大小改为作业大小，状态改为分配 选一个空表目，起始地址为原分区首址加作业大小，分区大小为原分区大小减作业大小，状态为为分配 4. 简述动态分区分配方法中的内存回收 如果上一个分区是空闲的，则上一个分区大小改为两个分区的和，本分区置

为空表目； 如果下一个分区是空闲的，分区大小改为两个分区的和，本分区状态置为空，下分区置为空表目； 如果上下分区都为空，则上分区大小改为

三个分区的和，下两个分区置为空表目

32. 横坐标表示进程P1的推进过程，纵坐标表示进程P2的推进过程，R1、 R2代表系统的两个资源，Req(R)表示申请资源，Rel(R)表示释放资源。

（1）在图中标注死锁区 （2）在图中标注不可到达区域 （3）表明图中的死锁点 （4）在图中画一条进程推进线，使两个进程终将死锁

（5）在图中画一条进程推进线，使两个进程都能安全运行结束

页号 块号

0 2 1 4 2 1

3 8

P1Reg(R1) P1Reg(R2) P1Rel(R1) P1Rel(R2)

死锁区 不可到达区

死锁点 逻辑地址： 物理地址 85 2133 2050 1026 3080 8200 P2Reg(R2) P2Reg(R1)

P2Rel(R2) P2Rel(R1)