长春工业大学 历年考试

0016-0020操作系统试卷A

一、名词解释（10分）

4、数组多路通道 5、死锁

1、操作系统 2、进程 二、简答题（15分）

3、设备无关性

1、一台计算机有8台磁带机，他们由N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。请问N为多少时，系统没有死锁危险。请说明其原因。 2、叙述设备分配时需要的数据结构，及其分配方法。

3、请你简述段页式虚拟存储系统使用的数据结构及地址变换过程。 4、请简述SPOOLING 系统的组成及各部分的功能

5、假定一个处理器正在执行两道作业，一道以计算为主，一道以输入输出为主，你将怎样赋予它们占有处理器的优先级？为什么？

三、现要求从输入机（速度为6400字符/秒）输入1000个字符，经处理（费时37毫秒）后，将

结果（仍假设为1000字符）存到磁带上（磁带机速度为10万字符/秒），然后，再读1000个字符处理，直到所有的输入数据全部处理完毕。假定处理器具有与外围设备并行工作的能力，请计算处理器的利用率。 （5分）

四、在一个支持虚拟分页并采用请求页式调度的存储管理系统中，有一用户程序，它访问其地址

空间的字地址序列是：70，74，135，276，400，300，700，266，148，560，284，172 问：若分配给该作业的内存大小为384字，初始为空，页大小为128字，试按FIFO、LRU页面淘汰算法，分别计算页面访问的缺页率。 （10分）

五、假定UNIX系统V中磁盘块大小为1K,每个磁盘块当用于做间接块时最多可登记256个块号，

现要对一个大小为200000字节的文件检索一边，问将要发生多少次磁盘传输中断？为什么？（10分）

六、某系统中采用‘银行家算法’避免死锁。设其资源集合为{A，B，C}，其中资源类A含有5

个资源实例，资源类B含有10个资源实例，资源类C含有9个资源实例。又设系统中进程

集合为{P1，P2，P3，P4}。在时刻T0系统状态如下：

Max Allocation Need Available A B C A B C A B C A B C P1 4 9 3 2 3 2 2 6 1 1 4 1 P2 3 0 3 2 0 2 1 0 1 P3 1 7 5 0 2 3 1 5 2 P4 3 2 1 0 1 1 3 1 0 试回答当前状态是否是安全的，为什么？（10分）

七、设某移动磁盘上共有200个磁道，由内向外依次编号为0～199。又设该磁盘仅配有一个读

写磁头，且磁头在完成对于第127号磁道的I/O请求后，正在为第140号磁道的I/O请求服务。假定此时I/O队列中有九个读写请求，所访问磁道列表如下： 到达次序：1 2 3 4 5 6 7 8 9 访问磁盘：83 148 91 178 94 150 102 175 130

对于短距离优先、电梯调度磁盘调度算法分别求出为这九个请求服务所需的磁头移动量（以跨越磁道为单位）。 （10分）

八、请用PV操作解决读者和写者问题。有两组并发进程：读者和写者，共享一个文件，要求：

（1）允许多个读者同时执行读操作

（2）在任意写者在完成写操作之前，不允许其他任意的读者和写者工作

（3）写者预工作，但在它之前已有读者在执行读操作，那么，待现有读者完成读操作后在执行写操作，新的读者和写者均被拒绝。（10分）

九、有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先的调度算法，进程调度采用以

优先数为基础的抢占式调度算法，作业序列如表所示（表中所列作业优先数即为进程优先数，数值越小优先级越高）。 （10分） ① 列出所有作业进入内存时间及结束时间。 ② 计算平均周转时间。

作业的执行时间

作业名 A B C D

到达时间 10：00 10：20 10：30 10：50

估计运行时间 40分 30分 50分 20分

优先数 5 3 4 6

0016-0020操作系统试卷A答案

一、（10分）

1.OS:是一组程序的集合,用于管理计算机系统的资源,方便用户的使用. 2.进程:是一个程序段在其数据集合上的运行过程.

3.设备无关性:用户在使用设备时,选用逻辑设备,而不必面对一种设备一种接口.设备管理实现逻辑设备到物理设备的映射,这就是设备无关性.

4.数组多路通道:是指连接多台设备.同时为多台设备服务,每次输入/输出一个数据块.这样的通道叫数组多路通道.

5.死锁:一组并发进程,因争夺彼此占用的资源而无法执行下去,这种僵局叫死锁. 二、（15分）

1.N<=3时,无死锁产生,因为资源足够.

2.设备分配时,系统设备表,通道控制表,控制器控制表,设备表.

分配方法:1)先查系统设备表,找到设备表.有空间设备分配无则等待. 2)查控制器控制表,有空间分配否则等待.

3)查通道控制表. 有空间分配否则等待.均分配成功开始I/O操作. 3.数据结构:段表.页表.段表控制寄存器.

地址变换过程:段号与段表控制寄存器的段表大小比较,小于等于有效,否则出错. 段号+起始地址定位.取出页表长与页号比较,小于等于有效,否则无效. 在比较如该段在 主存发生缺页中断.

物理地址=块号*块长+单元号.块号通过页号+起址取得的.

4.Spooling系统的组成：输入井．输出井．预输入程序．缓输出程序，井管理程序． 输入井：用于存放提前输出和作业． 输出井：用于存放等待输出的数据．

预入输入程序：用于控制作业的提前输入，填写预输入表． 缓输出程序：用于控制输出井中的数据输出．

井管理程序：用于输出井中读入数据进主存．和将程序结果存放到输出井中． ５．输入输出为主的作业优先级高，而以计算为主的作业优先级低．这样做提高ＣＰＵ外设的并行程度． 三、（５分）

输入机读1000个字费时,1000/6400秒156ms处理37毫秒.输出费时:1000/100000秒=10ms |------------|--------|------| 处理器利用率=37/156

I C O 四、（10分）

页面序列为：００１２３３５５１４２２ 主存块＝128字，块数＝384/128=3.将地址转页号序列。

FIFO ００１２３３５５１４２２

０１２２３３５１４４ 缺页率８／12 ０１１２２３５１１ √ √√√ √ √√√ LRU ００１２３２５２１４２１ ００１２３２５２１４２１

０１２３２５２１４２ 缺页率7/12 ０１１３３５２１４ √ √√√ √ √√

五．块大小为1K。间接块时可登记256个块号。文件大小为200000字节。文件的块数为

200000/1k=200块。精确=196块 索引结构为0---9直接

10 一级间址256块 ∵200块文件只需一级间址

11 二级间址256*256块 ∴读主索引块+一级索引块2次+文12 三级间址 256*256

块 件块。=202块。精确解198块次 磁盘传输 六．（10分）

Work Allocation Need Flag P2 141 202 101 ‘T’ P4 343 011 310 ‘T’ P3 354 023 152 ‘T’ P1 377 232 261 ‘T’ 5109

∴存在安全通路p2.p4.p3.p1,当前时刻是安全的。 七、短距离优先访问序列：148 150 130 102 94 91 82 175 178

移动距离=|140-148|+|148-150|+|150-130|+|130-102|+ |102-94|+|94-91|+|91-83|+|83-175|+|175-178|=173 电梯调度顺序140 148 150 175 178 130 102 94 91 83 移动距离=|140-148|+|148-150|+|150-175|+|175-178|+ |178-130|+|130-102|+|102-94|+|94-91|+|91-83|=133 八、Samapher matex=1/*对文件互斥*/ S1=1/*对Readcount互斥*/ Readcount=0读者记数器。

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