1、二填空 （每空 1 分，共 10 分）1設計現代 OS 的主要目標是：用戶使用的方便性，資源管理的有效計算機操作系統試題（2011/ 2012學年第二學期）性，以及可擴充性和開放性。2若資源信號量 S 的初值為 8，當前值為-5，則表示在該信號量的阻塞隊列中有 5個等待進程。3當前高級通信機制有共享器系統， 消息傳遞系統，和 管道通信系統。一概念 （每小題 2 分，共 10 分）：1 操作系統4在段頁管理的系統中，每道程序都有一張 段 表和一組頁表。裝5磁盤時間由尋道時間和 旋轉延遲以及傳輸時間三部分組成。三簡答題（每小題分，共 30 分）1OS 有哪幾大特征？其最基本的特征是什么？答：并發、

2、共享、虛擬、異步（3 分）。最基本特征是：并發（2 分）。計算機系統中最重要最基本的系統.是一組控制和管理計算機硬件和資源，合理地對各類作業進行調度，以及方便用戶使用的程序的集合。2 文件的邏輯結構和文件的物理結構訂文件的邏輯結構是從用戶觀點出發所觀察到的文件組織形式，是用戶可以直接處理的數據及結構，它獨立于文件的物理特性。文件的物理結構，又稱為文件的存儲結構，是指文件在外存上的組織形式2同步機制應遵循的準則是什么？，并請解釋每條準則的具體含義。答：. 空閑讓進：當無進程進入臨界區時，表明臨界資源處于空閑狀態，應允許一個請求進入臨界區的進程立即進入自己的臨界區，以有效地利用臨界資源。3 臨界區

3、進程中線臨界資源的代碼。.則等待：當有進程進入臨界區時，表明臨界資源正在被圖進入臨界區的進程必須等待，以保證對臨界資源的互斥，因而其他試。4 動態重定位將邏輯地址轉換為物理地址的調整過程是在指令執行時進行的稱為動態重定位. 有限等待：對要求臨界資源的進程，應保證在有限時間內能進入自己的臨界區，以免陷入“死等”狀態。.讓權等待：當進程不能進入自己的臨界區時，應立即進程陷入“忙等”狀態。處理機，以免5 設備獨立性應用程序獨立于具體使用的物理設備。即，在應用程序中，使用邏輯設備名稱來請求使用某類設備。3常用的 I/O 控制方式有幾種？分別是什么？答：4 種1 分程序控制、中斷、DMA、通道-各一分4

4、 何謂死鎖定理？系統 S 狀態的資源分配圖如下，判斷 S 狀態是否為死鎖狀態？一二三四五六七十總分班級學號姓名塊 1塊 2塊 3缺頁001012014缺017缺417缺P1（缺）（缺）（缺）（上述每一正確步驟：2 分）分 3 塊缺頁 3（6）次（2 分），缺頁率3（6）/20*100%=15（30）%（2 分）P2答： S 狀態為死鎖狀態的充分條件是：當且僅當 S化的。該充分條件稱為死鎖定理。（3 分）S 狀態不可完全簡化，S 狀態為死鎖狀態狀態的資源分配圖是不可完全簡裝2 系統中有 5 個進程共享 4 類資源 A,B,C,D。其中 A 類資源有 3 個，B 類資源有 10（2 分）個，C 類

5、資源有 12 個，D 類資源有 13 個，在現下述資源分配情況：家算法中，若系統“瞬態”出5詳細說明在具有“快表”的分頁管理方式中，如何實現地址變換?ProsAllocationNeedAvailableA BCD答：在具有“快表”的分頁管理方式中，當進程要某個邏輯地址中的數據時A 01100B 00360C 10531D 20424A 00103B 07006C 05024D 10402訂（CPU 給出有效地址后），分頁地址變換機構會自動地將有效地址分為頁號和頁內地址兩部分，先將頁號與頁表長度進行比較，如果頁號大于或等于頁表長度，則表P0 P1 P2 P3P4示本次所的地址已超出進程的地址空

6、間，這一錯誤將被系統發現并產生一地址越界中斷。若未出現越界錯誤，由地址變換機構自動將頁號送入“快表”，并將此頁號與“快表”中的所有頁號進行比較，若其中有匹配的頁號，直接從“快表”中讀出該頁所對應的物理塊號，如無匹配的頁號，以頁號為索引，檢索頁表，找到相應頁對應的物理塊號，并更新“快表”，將檢索頁表找到的頁表項存入“快表”的一個寄存器單元中，如果“快表”已滿，則 OS 必須找到一個老的且已被認為今后可能不在需要的頁表項，將它換出（3 分）。最后，將物理塊號與頁內地址拼接，線問：。該狀態是否安全？為什么？（5 分）若進程 P1 提出請求 Request(1,0,2,0)后，系統能否將資源分配給它？

7、（5 分）答：。根據題中給出的四類資源的數目和分配矩陣 Allocation,可計算出當前系統可即形成內存的物理地址（2 分）。用資源向量為 Available(A,B,C,D)=1,1,2,1.按列家算法,此時存在安全序6何為虛擬設備？實現虛擬設備時所依賴的該狀態安全(要求給出一個安全序列,否則扣 2 分)。（5 分）是什么？答：虛擬設備是指一臺物理設備在采用虛擬技術后，可變成多臺邏輯上的設備。（3分）P1 Request(1,0,2,0)=Need0,7,5,0P1 請求超出了它目，因此系統不能將資源分配給它。（5 分）要求資源的最大數實現虛擬設備時所依賴的四綜合題（每小題 10 分，共

8、50 分）是 SPOOLing 技術。（2 分）1 在請求分頁管理系統中，若一進程分得的物理塊數為 3，頁面為：0，0，1，0，2，1，1，0，4，4，0，0，1，7，1，4，1，4，7，1頁面置換算法采用最近最久未使用（LRU）頁面置換算法求：答：頁面過程中所發生的缺頁中斷次數及缺頁率。0，0，1，0，2，1，1，0，4，4，0，0，1，7，1，4，1，4，7，1Fig: S 狀態的資源分配圖R1R2班級學號姓名3 在利用消息緩沖隊列通訊機制時，在設置消息緩沖隊列的同時，還應增加用于對.wait(empty); wait(mutex);.wait(full); （2 分） wait(mute

9、x); out=(out+1)mod n；(1 分) signal(mutex); signal(empty);（2 分）.消息隊列進行操作同步的信號量，其中，S 是用于實現進程同步的信號量，表示接收者進程可接收消息的數目；Mutex 是用于實現進程互斥的信號量。試問：假定消息鏈長度沒有限制，S 和 Mutex 的初植應為多少？（4 分）畫出接受原語的流程框圖（6 分）（2 分）in=(in+1)mod n (1 分)signal(mutex);.答：S初值為 0(2 分)(2 分)Mutex初值為 1signal(full);.（2 分）5 四個作業 J1, J2, J3, J4 ,它們的到

10、達時間和計算時間如下：裝若這四個作業在一臺處理器上按單道方式運行，采用響應比高者優先調度算法，試寫出各作業的執行順序、給出作業調度的平均周轉時間及平均帶權周轉時間。（注:表中時間是十進制表示.如 8.5 是 8 點半,不是 8 點 50 分）答：訂線接收者進程上述每一步驟 1 分4 試修改下面生產者消費者問題解法中的錯誤：producer:begin duce an item in nextp; wait(mutex);wait(full); buffer(in):=nextp; signal(mutex);until false; end答：producer:consum

11、er:begin repeatwait(mutex); wait(empty);nextc:=buffer(out); out:=out+1; signal(mutex);consume item in nextc; until false;endconsumer:J1 先執行，10.00 結束，J2,J3,J4 均到達J2 響應比=1+（10.0-8.3）/0.5=4.4 J3 響應比=1+（10.0-8.5）/0.1=16J4 響應比=1+（10.0-9.0）/0.4=3.5J3 在 10.1 結束J2 響應比=1+（10.1-8.3）/0.5=4.6 J4 響應比=1+（10.1-9.0）/0.4=3.75J2 在 10.6 結束，此時只有 J4,調度 J4.J3 響應比最高，調度 J3.（3 分）J2 響應比高，調度 J2（2 分）（1 分）作 業到達時間計算時間開始時間結束時間周轉時 間帶權周 轉時間J18.02.08.010.02.01.0J28.30.54.6J38.50110.010.11.616.0J49.00410.611.02.05.0從緩作 業到達時間計算時間開始時間結束時間周轉時 間帶權周 轉時間J18.02.08.0J28.30.510