操作系统习题课-2010.11.24

操作系统习题课

2010年11月

一、基本题（直接考概念）

1． 操作系统提供给应用程序的接口是（） （2010考研）

A 系统调用 B中断 C 库函数 D 原语

2． 信号量初值是3，当前值为1，M表示资源可用个数，N表示等待进程个数，则M，N

为 （1,0） （2010考研） 3． (1) 为什么要定义进程状态；

(2) 简要说明运行态、就绪态、阻塞态的含义； (3) 说明上述三种状态之间的状态转移关系； 列出发生转换的可能原因。（期末考题）

4. (1) 死锁的含义；(2) 死锁发生的四个基本条件是什么（只需列出名称），请举出一种可以打破其中至少一个条件的方法；

(3) 死锁处理的基本方法有哪些（简单说明即可）；

(4) 操作系统面对死锁为什么普遍采用“鸵鸟算法”。（期末考题）

5．什么是并发?为什么引入并发?是否系统内并发的进程越多就越能体现并发的优点?请用两个例子说明你的结论。（期末考题）

6．设置当前工作目录的主要目的是（）（2010考研） A. 节省外存 B 节省内存 C加快文件检索 D 加快文件读写

7．索引节点中有7个地址项，4个直接索引，2个一级间接索引，1个二级间接索引，每个地址4字节，索引块和数据块大小均为256字节，则单个文件最长为（1057kb）（2010考研） 8．使用CSCAN（循环扫描）磁盘调度策略，使用2kb的内存记录16384个磁盘块的状态。 （1）如何进行磁盘块空间状态管理。

（2）磁盘转速6000转/分钟，每个磁道100扇区，相邻磁道平均移动时间为1ms。

若此时磁头位于100号磁道处，并沿磁道号大的方向移动，磁道号请求序列为50,90,30,120，请求队列中的每个磁道需读取一个随机分配的扇区，则读完共需多少时间。

20+30+40+20 （寻道时间）

(60000 / 6000 * 1/2 )*4 （旋转时间）（2010考研）

二、难度题（一个概念多绕几个弯，或者是一个点上的设计）

1．请以C语言为例，说明系统调用（比如read()）和语言提供的库函数（比如fread()）之间的不同。并分析为什么java程序不能直接调用系统调用。（期末）

2．挂起态是指将进程换出到磁盘上的一种状态，为什么会有这种状态？谁来执行这种换入换出，什么时候执行？一个不支持挂起态的操作系统需要做哪些修改才能支持挂起态（简要说明）。（自编）

3．栅栏是指一个n个进程执行到这里都会等待，直到所有进程都到这里会一起放开，用P、V操作实现。（期末）假设不知道是触发栅栏放行的是一个时间，即到达一定的时间后就放心，这时候怎么实现？（自编）

4. 逻辑地址空间和物理地址空间大小都是64KB，进程最多需要6页内存，页的大小是1kb，操作系统采用局部置换策略为此进程分配4个页框（只有这4个页框）

访问逻辑地址17CAH。

（1）逻辑地址对应的页号为。（5号）

（2）采用FIFO置换，逻辑地址对应的物理地址是？（物理页是7）

（3）采用Clock算法，逻辑地址对应的物理地址是？当前指针是2号页框，顺时针移动（物理页号是2）（2010考研）

5．有一个非常大的高清电影文件，(1)当采用文件系统A时，进行播放位置向后拖动很大幅度时明显比采用文件系统B时的播放位置拖动速度要快的多，请解释产生这一差异的有可能的一个原因，并解释为什么? (2)当采用文件系统A时，将播放位置向前小幅拖动时明显比采用文件系统B要快的多，但大幅拖动时明显没有B块，给出一个原因解释为什么？（期末考试）

6．针对下面一段代码：

fd = open(\是存放在磁盘上的一个文件 t = getCurrentTime(); //读取当前系统时间 write(fd,buf,512);

t1 = getElapseTime(t); //读取从t到目前为止所经过的系统时间

t2 = getCpuElapseTime(t); //读取从t到目前为止该程序获得CPU的总时间 write(stdout, buf, 512);

(1) 上述程序中的两条斜体语句在接口上相同，但执行的具体动作存在很大不同，请给出有何不同；并说明操作系统为何给不同动作定义相同的接口。

(2) 假设语句t1 = getElapseTime(t)和t2 = getCpuElapseTime(t)的执行时间可被忽略，比较t1和t2之间的大小关系；说明原因。 （期末考试）

(3) 再加一问，计算机系统（包括操作系统在内）如何变化以后，t1和t2接近相等，给出两个情况。 （自编）

7．三种数据结构包括：页表（Page Table）、页表项（Page Table Entry）和TLB（快表）。对每种数据结构，只需要判断它所占空间会增大、减小、还是不变。

(1) 扩大虚拟地址的位数，页表： 页表项：TLB：(2) 扩大物理内存， 页表：页表项：TLB：(3) 增加同时在MMU中处于活动状态的进程个数，页表：页表项：TLB： （期末考试） 8．说用户级线程比内核级线程负载轻，更灵活，给出10个理由（一个理由一句话）。（自编）

三、发挥题（前后联系，没有答案）

1． 内存变得很大、很便宜的操作系统应该在哪些地方发生变化，如何变化？（自编） 2．一个Windows上的可执行文件要放到Linux上执行，你要做什么？（自编）

3． 你要为一台过滤数据包内容（过滤规则非常多，多到内存放不下，这些规则的结构是从粗到细逐级匹配）的路由器设计一个过滤软件（包括操作系统和应用程序），这个软件要写成什么样子，为什么？（自编）

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