全国高校操作系统考试题97级A卷 (2)

上海师范大学标准试卷
考试日期2000年01月10日
科目计算机操作系统
计算机系本科97年级1 2 3 班姓名————————学号————————
不能得全分。

一．填空（16分，1~4题每空1分，5~7题每空2分）
1．操作系统的基本特征一般包括：————————、共享、虚拟、异步性。

2．程序的并发执行和顺序执行相比，表现出一些新的特征即：间断性、失去封闭性、————————。

3．产生死锁的必要条件包括：互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、—————————。

常用的两种解脱死锁的方法是：剥夺资源、————————。

4．当输入和输出速率相同或接近时，可引入的缓冲管理为————————；当输入和输出速率相差很大时，可引入的缓冲管理为————————。

5．U nix System V的外存采用的是混合分配方式，共有13个地址项，假定盘块的大小为4K。

若其中有10个直接地址，则直接地址可表示的文件大小为————————；若再加上一次间接地址，则可表示的文件大小总共为————————。

6．已知有一10 6个记录的顺序文件，每100个记录为一组，建立顺序文件的低级索引，然后再以100个索引表项为一组，建立低级索引的高级索引，则查找一个记录的平均查找次数为（采用顺序查找法）————————。

7．某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB。

假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分别分配的物理块号为5、10、4、7，则虚拟地址0A5C的物理块号是（十进制）————————，页内偏移是（十六进制）————————。

二．简答和辨析题（48分，每题6分）
1．操作系统是指各种操作的集合；操作系统的类型一般包括；微机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。

2． 已知横轴表示P1进程，竖
轴表示P2进程，R1和R2
分别表示临界资源。

当P1和P2并发执行时，它们的推进顺序如图中曲线所示。

请问该曲线描述两个并发进程是否正确？若正确，说明为什么；若不正
确，说明为什么并在图中改正。

3． 某系统中有相同类型的四个临界资源，它们被三个进程所共享，而且每个进程至少需
要两个该类临界资源，请问该系统是否会发生死锁。

说明理由。

4． 处理机调度分几级？“在短期繁重负载下，应将哪个进程暂时挂起”的问题，由哪一
级调度程序负责？为什么？
P2请求R2
P2请求R1P2释放R2P2释放R1
5．已知A、B、C、D四个作业的到达系统时间、要求服务时间如下表所示，根据先来先服务调度算法（FCFS）填写其余的空格。

从中可以得出什么结论？
6．已知某分页存储管理系统中页的大小为512字节，若要把一个512*512个元素的数组A初始化为零（设数组在主存中按行存放且仅分得一页），则初始化方法
(1)for i:=1 to 512 do for j:=1 to 512 do A[i][j]:=0；和初始化方法
(2)for j:=1 to 512 do for i:=1 to 512 do A[i][j]:=0；哪一种更好？为什么？
7．S pooling系统有何特点？以打印机为例简要说明Spooling系统的实现方法。

8．利用符号链实现文件共享时，对文件进行增删很困难，但存储空间的利用率高。

三．综合题（30分，每题10分）
1．瞌睡的理发师问题（Dijkstra，1965）。

理发店由一个等候室（有n把椅子）和一个理发室（有一把椅子）组成。

如果没有顾客来理发，理发师就在椅子上睡觉；如果一个顾客进来发现等候室中的所有椅子已坐满，则离开；如果理发师正在理发，那么顾客就在空椅子上等候；如果理发师正在睡觉，该顾客就唤醒他。

写一程序描述并协调解决这一问题。

2．考虑一仅460个字节的程序的下述内存的访问序列（该序列的下标均从0开始）10，11，104，170，73，309，185，245，246，434，458，364 且页面大小为100字节，则(1).写出页面的访问序列。

(2).假设内存中仅有200字节可供程序使用且采用FIFO算法，那么共发生多少次缺页中断？(3).如果采用最近最久未使用算法（LRU）和最佳置换算法（Optimal），则又会发生多少次缺页中断？
3．已知某磁盘的进程访问磁道的序列为55、58、39、18、90、160、150、38、184；当前磁头的位置在100号磁道，由48磁道而来；求最短寻道时间优先算法（SSTF）和扫描算法（SCAN）的平均寻道长度。

有人说：SSTF算法的能保证平均寻道时间最短，这种说法是否正确？
四．实验题（3分）
1．(1班必做) 以下所附代码为Nachos中Semaphore类的定义和方法P()、V()的实现. 请解释方法P()、V()中的各行代码.
class Semaphore {
public:
Semaphore(char* debugName, int initialValue); // set initial value
~Semaphore(); // de-allocate semaphore
char* getName() { return name;} // debugging assist
void P(); // these are the only operations on a semaphore
void V(); // they are both *atomic*
private:
char* name; // useful for debugging
int value; // semaphore value, always >= 0
List *queue; // threads waiting in P() for the value to be > 0
};
Semaphore::Semaphore(char* debugName, int initialValue) {
name = debugName;
value = initialValue;
queue = new List;
}
Semaphore::~Semaphore() {
delete queue;
}
void Semaphore::P() {
IntStatus oldLevel = interrupt->SetLevel(IntOff);
while (value == 0) {
queue->Append((void *)currentThread);
currentThread->Sleep();
}
value--;
(void) interrupt->SetLevel(oldLevel);
}
void Semaphore::V() {
Thread *thread;
IntStatus oldLevel = interrupt->SetLevel(IntOff);
thread = (Thread *)queue->Remove();
if (thread != NULL) scheduler->ReadyToRun(thread);
value++;
(void) interrupt->SetLevel(oldLevel);
}
2．（2、3班必做）在生产者、消费者问题中，有哪些方法可以保证生产者、消费者同步？
你编制该问题的程序时，用的是什么方法？在Win32中是如何实现的？。