烟台大学操作系统2017-2018第二学期

姓名__________ 学号_________________ 院系___________ 班级___________
--------------------------------------请在装订线以下答题-----------------------------------
烟台大学计算机与控制工程学院2017~2018学年第 二 学期 操作系统 试卷A
（考试时间为120分钟）
注：本题是2016级老学长暑假制作，只给出了个别题答案，其他题难度大家都可以自己做出来，这份题所有人都差不多做了2个小时，出题的人应该是软工的老师，希望下载的同学鼓励下，还原度大概80%左右，最后希望大家能考个好成绩。

一、名词解释（共20分，每题2分）
1.抖动
2.外碎片
3.原语
4.并行
5.文件目录
6.管道通信
7.总线 8.死锁
9.地址重定位 10.PCB
二、简述题（共30分，每题5分）
1.进程的含义及其组成？状态之间的转换是怎么样的？
2.什么是分时系统，并简述其特点？
3.简述磁盘空闲空间管理的方法？
4.文件空闲空间管理的方法多种多样，简述位示图法？
5.简述段页式存储管理及其特点？
6.什么是多级反馈队列调度算法？简述多级反馈队列调度算法的特点？
三、应用题（共50分）
1.（10分）设有三个进程,,A B C ，有两个环形缓冲池,,αβ大小均为5，其中A 向α中存放资源，B 从α中取出资源放入β中，C 从β中取出资源进行使用，请用PV 操作编程。

2.（8分）系统有1234,,,,R R R R 四种资源，在0T 时刻进程01234,,,,,P P P P P 的资源占用和需求情况如下表所示。

⑴ 安全 ⑵ 若此时2P 进程发出2Request 1,2,2,2⎡⎤⎣⎦，系统能否将资源分配给它？
能
3.（8分）某操作系统采用可变分区分配存储管理方法，用户区为512k 且起始地址为0，用空闲分区表管理空闲分区。

若分配时采用分配空闲区低地址部分的方案，且初始时用户区的512k 空间空闲，对下述申请序列：
Request (300K),Request (100K),R elease (300K),Request (150K),Request (30K),Request (40K),Request (60K),R elease (30K)
1）采用首次适应算法，空闲分区中有哪些空闲块（给出图示，并给出始址、大小）？
2）采用最佳适应算法，空闲分区中有哪些空闲块（给出图示，并给出始址、大小）？
3）采用最差适应算法，空闲分区中有哪些空闲块（给出图示，并给出始址、大小）？
4.（8分）在分页存储管理系统中某作业为3.5k 大小，逻辑地址的长度为16位，其页面大小为1k 字节，现有一个逻辑地址为3000，该作业进入内存后，其页面0，1，2，3被分配到内存的2、4、6、7块中，问相应的物理地址是多少？1BB8
5.（8分）在一个请求页式存储管理系统中，一个程序的页面走向是7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0，试用,LRU FIFO 两种算法实现页面置换，并给出各自的缺页次数和缺页率。

（作业分得的内存块数为4）9,9/19，10，10/19
6.（8分）假定某移动磁盘上，磁头的当前位置为100，磁头正向磁道号增加方向移动。

现有一磁盘读写请求队列：23, 376, 205, 132, 19, 61, 190, 398, 29, 4, 18, 40。

请按下列算法分别写出访问序列，并计算为完成上述各次访问平均寻道长度。

（1）先来先服务算法；（2）最短寻道时间优先算法。

（3）扫描算法
部分答案：（具体答案参见课本）
一、名词解释
抖动：在请求分页存储管理FIFO算法中，即对刚被替换出去的页，立即又要被访问的现象外碎片：外部碎片是指还没有分配出去，但是由于大小太小而无法分配给申请空间的新进程的内存空间空闲块。

原语：操作系统核心的一个组成部分，常驻内存，通常在管态下执行，原语的执行必须是连续的，在执行过程中不允许被中断。

并行：指同一时刻同时进行，进程并行需要多处理器的支持
文件目录：建立文件名与外存空间中的物理地址的对应关系,体现这种对应关系的数据结构称为文件目录
管道通信：发送进程以字符流形式将大量数据送入管道，接收进程可从管道接收数据，二者利用管道进行通信
总线：计算机系统中的各个部件之间的联系，都是通过总线来实现的
死锁：死锁是因为资源的使用往往是互斥的，因此当某个进程提出资源申请后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到必需的资源而无法继续运行,从而产生的一种特殊的现象地址重定位：把用户程序装入内存时，对有关指令的逻辑地址部分的修改称为地址重定位，地址重定位是建立用户程序的逻辑地址与物理地址之间的对应关系
PCB：操作系统核心中的一种数据结构，存放着操作系统用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息，进程控制块是进程存在的唯一标志，它跟踪程序执行的情况,表明了进程在当前时刻的状态以及与其他进程和资源的关系。

当创建一个进程时,实际上就是为其建立一个进程控制块。

二、简述题
1.进程是可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

运行中的进程具有三种基本状态：运行、阻塞、就绪。

2.分时系统：为了使用户能直接操纵计算机进行交互式的工作，出现了“分时操作系统”(简称分时系统)。

“分时系统”使用户通过与计算机相连的终端来使用计算机系统，允许多个用户同时与计算机系统进行一系列交往。

用户从终端上输入各种命令，系统把作业执行的情况也通
过终端向用户报告。

由于用户直接与计算机系统交互，所以要求系统能快速地对用户提出的请求给出应答，使得每个用户都感到好像各自有一台独立的、支持自己请求服务的计算机。

在分时系统控制下，用户在终端设备上可以直接输入、调试和运行自己的程序，能直接修改程序中的错误，并且直接获得结果。

3.
空闲区表法
空闲表法属于连续分配方式。

它与内存管理中的动态分区分配方式雷同。

空闲链表法
是将所有的空闲盘区拉成一条空闲链。

根据构成链的基本元素的不同，可有两种链表方式：空闲盘块链、空闲盘区链。

位示图法
4. 在外存上建立一张位示图（bitmap），记录文件存储器的使用情况。

每一位仅对应文件存储器上的一个物理块，取值0和1分别表示空闲和占用
5. 段页式存储管理方式即先将用户程序分成若干个段，再把每个段分成若干个页，并为每一个段赋予一个段名。

右图示出了一个作业的地址空间和地址结构。

在段页式系统中，为了获得一条指令或数据，须三次访问内存。

第一次访问是访问内存中的段表，从中取得页表始址；第二次访问是访问内存中的页表，从中取出该页所在的物理块号，并将该块号与页内地址一起形成指令或数据的物理地址；第三次访问才是真正从第二次访问所得的地址中，取出指令或数据。

显然，这使访问内存的次数增加了近两倍。

为了提高执行速度，在地址变换机构中增设一个高速缓冲寄存器。