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操作系统练习题

来源:世旅网
四^一、在

UNIX系统中运行下面程序,最多可产生多少个进程 ?画出进程家族树。

P249 mai n() {

fork() ; fork() ; fork() ;

}

[分析及相关知识]系统调用fork的功能是创建一个新进程,新进程运行与其创建 者一样的程序,新创建

的进程称为子进程,调用 fork的进程称为父进程, 父子进程 都从fork调用后的那条语句开始执行。

当程序执行时,若所有进程都能成功地执行系统调用 fork,则会产生最多数目的 进程。为了描述方便起见,将开始执行时的进程称为 A进程,此时程序计数器 PC, 指向第一个fork调用。

mai n() {

fork() ; /*— PC,进程 A* /

fork() : fork() ;

}

当进程A成功地执行完第一个 fork调用时,它创建了一个子进程, 将此子进程称 为进程B。此时,进程 A、B的程序计数器 PC指向第二个fork调用,进程 A派生 了 1个子孙进程.

mai n() {

fork() : fork() ; /*— PC,进程 A* /

fork() ;

} mai n() {

fork() ; fork() ; /*— PC,进程 B* /

fork() ;

}

当进程A、B成功地执行完第二个 fork调用时,它们分别创建了一个子进程,将 这些子进程分别称为进程 C、D.此时,进程 A、B、C、D的程序计数器 PC指向第 三个fork调用,进程 A派生了 3个子孙进程。

mai n() {

fork() fork()

; ;

mai n()

fork() fork() fork()

;/* J PC,进程 B*/

mai n()

fork() fork() fork()

;/* J PC,进程 C*/

mai n()

fork() fork()

fork()

;/* J PC,进程 D*/

)

当进程A、B、C、D成功地执行完第三个 fork调用时,它们分别创建了一个子进

程,将这些子进程分别称为进程

E、F、C、H.此时,进程

A、B、C D

E、F、H 的程序计数器PC指向程序结束处,进程

A派生了 7个子孙进程。

mai n() {

fork() ; fork() ; fork() ;

}

/*

J PC,进程 A* /

mai n() {

fork() ; fork() ; fork() ;

)/* J PC,进程 B* /

mai n() {

fork() ; fork() : fork() ;

}

/*

J PC,进程 C* /

mai n() {

fork()

G、

fork() fork() } /* mai n() {

J PC,进程 D* /

fork() fork() fork() } /* mai n() {

?

J PC,进程 E* /

fork() fork() fork() } /* mai n() {

fork() fork()

fork() )/* mai n() {

fork() fork() fork() } /*

J PC,进程 H* /

J PC,进程 G*/ J PC,进程 F* /

进程家族树是一棵有向树,有向树的节点代表进程,由进程 P指向进程Q的边表

示由进程P创建了进程 Q•我们称进程 P是进程Q的父进程,进程Q是进程P的子进 程,这样便形成了进程树。

解:从上面的分析过程可以看出,执行第一个 fork调用时,进程 A创建了进程 B;执 行第二个fork调用时,进程 A创建了进程 C,进程B创建了进程 D:执行

第三个fork调用 时,进程A创建了进程 E,进程B创建了进程 F,进程C创建了 进程G进程D创建了进程 H。因此,在 UNIX系统中运行题目中的程序,最多可产 生7个进程,其进程家族树如图 8.26所示。

1、 进程调度又称为低级调度,其主要功能是()

A选择一个作业调入内存

B选择一个主存中的进程调出到外存 C选择一个外存中的进程调入到主存

D将一个就绪的进程投入运行 2、

下列进程调度算法中,进程可能会长期得不到调度的情况是()A先来先服务调度算法 B抢占式静态优先权法 C时间片轮转调度算法 D非抢占式动态优先权法

下列属于预防死锁的方法是()

A剥夺资源法 B资源分配图简化法 C资源互斥使用 D银行家算法

下列属于检测死锁的方法是()

A银行家算法 B撤销进程法 C资源静态分配法 D资源分配图简化法

为了照顾紧迫性作业,应采用()

A先来先服务调度算法 B短作业优先调度算法 C时间片轮转调度算法 D优先权调度算法

设某多道系统,有磁带机2台,打印机1台,采用资源的静态分配法(假设作 业获得资源后才允许进入内存)以及短作业优先调度算法和先来先服务进程调

作业名 J1 到达时间 8:00 计算时间 25分钟 需磁带机 1台 需打印机 1台 J2 8:20 15分钟 0台 1台 J3 8:20 20分钟 1台 0台 J4 8:30 20分钟 10分钟 1台 1台 0台 1台 J5

8:35 设某多道系统,有供用户使用的内存空间为200K,磁带机2台,打印机1台,系统 采用可变分区管理方式,对磁带机、打印机采用静态分配,并忽略 I/O时间, 现有一作业序列如下: 作业 到达时间 计算时间 要求主存量 申请磁带机数 申请打印机数 J1 8:00 25分钟 30K 1台 1台 J2 8:20 15分钟 60K 0台 1台 J3 8:20 20分钟 120K 1台 0台 J4 8:30 20分钟 40K 1台 0台 J5 8:35 10分钟 20K 1台 1台 设作业调度采用短作业优先,且优先分配主存低地址区域,且不能移动内存中 的作业,内存中的作业采用平分 CPU时间,则作业调度的次序

是:J1->j3->j4->j5->j2

作业 J1 J3 J4 J5 J2 开始时间 8:00 8:20 8:30 8:35 8:20 结束时间 8:30 9:00 9:10 9:15 9:30 设某任务被分为大小相等的 4段,系统为每段建立了一个由 8个页表项的页 表,设页面大小为2KB问

(1) 每段最大尺寸为多少? (2) 逻辑地址空间多大? (3) 逻辑地址格式是什么?

(4) 设该任务访问到物理单元为 00021ABCH中的一个数据,则该系统的物理 地址空间最大为多少? 解:(1)2*8=16KB

(2)16*4=64KB (3)

判断:请求分页管理系统,若把页面大小增加一倍,则缺页中断次数会 减少一半

判断:虚地址即程序执行时所要访问的内存地址

在请求分页存储管理系统中,地址变换过程可能会因为( 中断

)原因而发生

虚存的理论基础是()

虚存中LRU算法,分配3页,每页存200个整数,其中第一页存放程序,

程序已在内存,数组A按先行后列存储,求程序 A和 B的缺页次数分别

为多少? 程序A:

程序B:

For i:=1 to 100 do For j:=1 to 100 do For j:=1 to 100 do For i:=1 to 100 do A[i,j]:=0

A[i,j]:=0

1.设备管理的()功能来实现用户程序与实际的物理设备无关 A设备分配 B设备独立性

C缓冲管理

D

虚拟设备

2.Spooling技术可以实现设备的()

A独占分配 B共享分配C虚拟分配D物理分配 3. 以下()是磁盘寻道调度算法 A时间片轮转法 B 优先级调度算法

C最近最久未使用算法

D先来先服务算法

4. 缓冲技术中的缓冲池是在() A ROM B cache C内存 D 外存

5. 为了使系统中多个进程同时处理输入输出,最好使用( A缓冲池B循环缓冲C双缓冲D单缓冲 6.OS中以下()是硬件机制? A spooling

B通道C 文件D 虚拟设备

技术。

)7.以下关于缓冲的描述正确的是() A以空间换时间

B

以时间换空间

C提高外设的处理速度 D提高CPU勺处理速度 8.在Spooling系统中,用户输出数据首先送入() A内存固定区域 C磁盘固定区域

B D

打印机 输出设备

9.中断处理中,I/O 中断是指()

A 设备出错 C 数据传输开始

B D

数据传输结束

数据传输结束或设备出错

10. 磁盘请求以10,22,20,2, 40,6, 38柱面的次序到达磁盘驱动器, 寻道时每个柱

面的移动需要 6ms,计算以下算法的寻道时间是多少?(假设磁 头由20号柱面向柱面号大的方向移动)

FCFS,SSTF,SCAN,CSCAN FCFS:

(10+12+20+38+34+32 *6= (30+50+66) *6=146*6=876ms

11.

磁盘扇区大小为512B,磁盘转速360rpm。处

每个磁道有80个扇区,

理机使用中断方式从磁盘读取数据,每个字节产生一次中断,如果处理中断 需要2.5ms,试问:

(1) 处理机花费在处理I/O上的时间占整个磁盘访问时间的百分比是多少? (忽略寻道时间)

(2) 若采用DMA方式,每读完一个扇区产生一次中断,处理机花费在处理 I/O 上的时间占整个磁盘访问时间的百分比又是多少?

19桌上有一个空的水果盘,盘中一次只能放一个水果,服务员,男顾客和女

顾客共用这个盘子,服务员可以向盘中放草莓,也可以向盘中放香蕉,男顾 客专等吃盘中的草莓,女顾客专等吃盘中的香蕉,规定每次当盘子空时只能 放一个水果供顾客取用,请用信号量机制实现服务员,男顾客,女顾客三个 进程的同步 解:设信号量:

dish表示服务员是否可以向盘中放水果 strawberry表示男顾客是否可以取草莓 0 banana表示女顾客是否可以取香蕉吃 p(dish)

p(ba nana)

0 1

p(strawberry)

服务员放水果 女顾客取草莓吃

v(dish)

男顾客取香蕉吃

if 放的是草莓 v(dish) v(ba nana) else

v(strawberry)

20设有两个优先级相同的进程 P1、P2,令信号量S1, S2的初值为0,已

知z=2,试问P1,P2并发执行后x,y,z的值

进程P1

y:=1; y:=y+2; V(S1); z:=y+1; P(S2);

x:=1; x:=x+1; P(S1); x:=x+y; V(S2);

进程P2

y:=y+z;

z:=x+z;

解 1.x=5,y=7,z=4;

2. x=5,y=7,z=9; 3. x=5,y=12,z=9;

某系统有R1, R2, R3共3种资源,在TO时刻,P1, P2, P3和P4这4个 进程对资源的占有和需求情况见下表,此刻系统可用资源向量为

(2, 1, 2),

问:若此时P1,P2均发出资源请求向量 Request( 1,0,1 )为保持系统安全 性,应该如何分配资源给这两个进程?说明所采用的原因。 进程 P1 P2 P3 P4

Max(r1,r2,r3) 3,2,2 6,1,3 3,1,4 4,2,2 Allocatio n( r1,r2,r3) 1,0,0 4,1,1 2,1,1 0,0,2 Need(r1,r2,r3) 2,2,2 2,0,2 1,0,3 4,2,0 解:设两个向量 work二Available(2,1,2),

Fi nish[i]=false;i=1,2,3,4;

当 Request2(1,0,1) 时;

1. 2. 3.

Request2<=Need2; Request2<=Available;

所以

Available二Available-Request2=(1,1,1); Allocatio n2=Need2+Request2=(5,1,2); Need2=Max2-Allocatio n2=(1,0,1);

此时 work=Available=1,1,1;

因由 Need2<=worK 故 P2 可完成,完成后,work二Available+Max2=(8,2,5). 当P2完成后,释放资源后。

Request1(1,0,1) 均满足。

故采取分配方式:先给P2(1,0,1)资源,等P2完成后,再把资源分配给 P1.即 可安全完成

在采用页式管理的系统中,某作业的页表如图,页面大小为

2049对应的物理地址是(1k+1)

1k,逻辑地址

解:2049=2*1024+1;

页号 块号 由表可得:页号对应的块号为 1,则

0 2 物理地址为:1024*1 + 1 = 1K+1 = 1025; 一个进程有8个页面,对页面的访问 轨迹如下:1, 0,2,2,1,7,6,

1 4 2 1 7,, , , , , , , , ,

3 012030451

8 5,2, 4,5,6,7 采用 OPT LRU FIFO置换算法,分配给进程的存储

块数为4块时,缺页次数分别为多少? OPT 缺页:11)

1 0 2 2 1 7 6 (设初始内存无进程页面)

7 0 1 2 0 3 0 4 5 1 5 2 4 5 6 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6 6 4 7 0 0 0 0 0 0 4 4 3 5 2 2 6 6 3 5 5 7 7

2 2 2 2 2 2 FIFO (缺页:14) 1 0

2 2 1 7 6 7 0 1 2 0 3 0 4 5 1 5 2 4 5 6 7 1 1 1 1 6 6 6 6 4 4 4 4 6 6 5 7 0 0 0 0 1 1 1 1 5 5 5 1 2 2 2 2 0 0 0 0 1 3 3 3 1 1 2 2 7 7

7 7 3 2 LRU(缺页:14) 1 0 1 1 2 2 1 7 6 7 0 1 2 0 3 0 4 5 1 5 2 4 5 6 7 1 1 1 1 1 1 4 4 4 4 4 4 5 5 0 0 0 6 6 2 2 2 5 5 5 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 3 3 1 2 7 6 6 7 7

7 7 3 1 设某文件A由100个物理块组成,现分别用连续文件、链接文件、索引文件来 构造。针对三种不同结构,执行以下操作各需多少次磁盘

(1) 将一个物理块加到文件头部 (2) 将一个物理块加到文件中间 (3)

I/O ?

将一个物理块加到文件尾部

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