2007年秋操作系统试卷答案

2007年秋操作系统试卷答案

2007年秋操作系统试题

（注意：所有答案均写在答题纸上。务必标明题号。）

选择题（每一题有一个或多个正确答案。每题2分，多选或少选不得分，共20分。）

1．下面哪些程序只能在核心态执行：（1、4 ）

（1）核心线程（2）核心级线程

（3）线程调度（4）进程调度

2．不会导致进程阻塞的系统调用有：（1、2）

（1）创建进程（2）获得进程PID

（3）打开文件（4）申请内存

3．影响中断响应的因素有：（ 1、2、3 ）

（1）中断优先级（2）中断屏蔽

（3）处理机优先级（4）进程优先级

4．交互类设备包括：（ 2 、4 ）

（1）磁盘（2）键盘

（3）MP3 （4）显示器

5．页式存储管理中的地址转换机制不包含：（? 3 ）

（1）页表（2）页表起始地址寄存器

（3）页表长度寄存器（4）联想存储器

6．用户程序进行系统调用时必须给出的参数是：（ 3 ）

（1）进程pid （2）系统调用函数名

（3）系统调用ID （4）线程tid

7．引入线程是为了：（ 2、4）

（1）提高CPU的处理速度（2）提高应用程序的运行速度

（3）节省内存空间（4）减少系统开销

8．利用IO缓冲区可以实现：（ 1、2 ）

（1）非阻塞的读/写文件（2）“预读”和“延迟写”

（3）节省磁盘空间（4）减少进程调度

9．文件目录项中包含：（1 、2、 3 ）

（1）文件名（2）文件访问权限说明

（3）文件控制块的物理位置（4）文件所在的物理位置

10．异常可能发生在下面的哪些过程中：（ 1、4 ）

（1）执行用户程序（2）执行中断处理程序

（3）执行系统调用函数（4）执行页例外处理函数

简答题及应用题（共50分, 每题10分）

1. 简述中断的处理过程。

答：①硬件保存PS和PC。

②硬件根据中断ID查找中断向量表，设置新的PS和PC。

③执行中断处理程序

1.保存更多的现场

2.处理中断

3.恢复现场

④中断处理程序结束时，执行iret指令，从中断返回。

2. 设备驱动程序包括哪些组成部分？

答：①驱动程序初始化函数

②驱动程序卸载函数

③申请设备函数

④释放设备函数

⑤IO操作函数

⑥中断处理函数

3. 假设某操作系统采用时间片轮转调度策略，时间片大小为100ms，就绪进程队列的平均长度为5，如果在系统中运行一个需要在CPU上执行0.8s时间的程序，问该程序的平均周转时间和平均等待时间各为多少？（不考虑IO情况）

答：因为执行0.8s时间的进程需要8个时间片的执行时间（1s＝1000ms）

进程的平均周转时间＝0.1×5×8＝4(s)

进程的平均等待时间＝4－0.8=3.2(s)

4．使用信号量机制实现：进程A和进程B共享浮点数组data[1000]，它们共同完成对data中浮点数据的累加计算，由进程A输出最终的累加结果。

答：（1）设置共享变量：sum=0.0，i＝0，data[1000]

定义一个互斥信号量mutex，初值＝1

进程A： for(; ;){

P(mutex);

if(i≥1000) break;

sum+=data[i]; i++;

V(mutex);

}

printf(“sum=%d\n”,sum);

进程B： for(; ;){

P(mutex);

if(i≥1000) break;

sum+=data[i]; i++;

V(mutex);

}

答：（2）设置共享变量：sum1=0.0,? sum2=0.0, data[1000]

定义一个同步信号量sync，初值＝0

进程A：int i;

for(i=0; i<500; i++) sum1+=data[i];

P(sync);

sum1+=sum2;

printf(“sum=%d\n”,sum);

进程B： int j

for(j=500; j<1000; j++) sum2+=data[j];

V(sync);

5．在页式虚存管理系统中，假设页表内容如下表，页面大小为2^12(2的12次方)，主存的访问时间是100ns，联想存储器的访问时间是10ns，换入页面（含重新设置页表项，并用新页表项置入联想存储器）的平均时间为100，000，000ns，进程所用页帧固定且驻留集大小为2，采用LRU页面淘汰算法，当进程被调度执行时，依次访问虚地址：(23362)8、(14565)8、 (24575)8，问各需要多少访问时间？(14565)8的物理地址是多少并解释？（假设联想存储器初始为空，变址先访问联想存储器）

页表：（表中的数均为八进制）

答：

(23362)8的访问时间＝10ns＋100ns＋100ns=210ns

(14565)8的访问时间＝10ns＋100ns＋100000000ns＋10ns＋100ns＝100000220ns (24575)8的访问时间＝10ns＋100ns=110ns

(14565)8的物理地址是：（1014565）8。因为101页帧是最近未使用页，被置换。