操作系统试题库及答案(5)

以上4分

以上分析2分

23. （6分）某系统的进程状态转换图如图1，请说明

1）引起各种状态转换的典型事件有哪些？

2）当我们观察系统中某些进程时，能够看到某一进

程产生的一次状态转换能引起另一进程作一次状态转换，。在什么情况下，当一个进程发生转换3时能立即引起另一进程发生转换1。

3）试说明是否会发生下述因果转换，如果发生，说

明在什么情况发生。

2→1 3→2 4→1 答：（共6分）

1调度；○2时间片到；○3I/O事件发生；○4I/O事件完成 1）○

执行 2 1 就绪 4 阻塞 3 2) 当就绪队列不空

3）2→1会，3→2不会，4→1可能会（说明略）

24. （6分）设某系统的盘空间共1000块，计算机字长为32位，问位示图需要占用

多少字？简述申请一块的工作流程。 答：（6分）

位示图需要占用32字 ……（2分） 申请一块的工作流程：

1） 顺序扫描位示图，从中找出一个值为0的二进制位。

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2）将找到的这一位（假设位于位示图第i行，第j列，且行列编号从1开始），转换为其对应的物理块号。公式为 b=n（i-1）+j （其中n为每行的位数，该例中n=32） 3）修改位示图，令map[ i, j ] =1。

…………（4分）

25. （6分）什么是死锁定理？若已知某系统内产生的

进程资源分配图如图所示，试利用死锁定理分析在此情况下是否导致死锁?如果不会死锁，请画出简化过程，如果死锁，请指出原因。 答：（共4分）

S为死锁状态的充分条件是，当且仅当S状态的资源分配图是不可简化的。（2分） 不会死锁（1分） 简化图略（3分）

26. （8分）假设某系统有同类资源12个，有三个进

程P1，P2，P3来共享，已知P1、P2、P3所需要资源总数分别为8，6，9，它们申请资源的次序和数量如表所示，系统采用银行家算法为它们分配资源。

（1）哪次申请分配会使系统进入不安全状态？ （2）执行完序号为6的申请后，各进程的状态和各进程已占用的资源数？

序号 1 2 3 4 5 6 …… 进程 P1 P2 P3 P1 P3 P2 …… 申请量 4 4 2 1 2 2 …… 解：（1）执行完前3次申请后，尚有2个资源空闲，若第4次P1再申请1个资源，则还有1个资源空闲，这个资源无论分给那个进程都会使系统进入不安全状态。若不执行第4次而执行第5次申请，则没有空闲资源，系统也会进入不安全状态。 （4分） （2）执行完前3次申请后，再执行完序号为6的申请，则进程P1资源数为4，P2资源数为6，P3资源数为2，这样，P2有足够的资源而完成，可释放6个资源；于是可用资源增至6个；以后可将4个资源分配给进程P1，使之运行，待P1完成后，将释放8个资源，P3便能获得足够的资源，从而使P1、P2、P3每个进程都能顺利完成。 （4分）

27. （6分）有前趋图描述如下图所示，试利用P、V操作来描述前趋关系。

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28. （6分）某系统使用请求分页存储管理，如果页在内存中，满足一个内存请求需

要200ns。如果页不在内存，如有空闲的页框或者没有修改的换出的页，则请求需要7ms。如果替换出的页已经被修改，则需要15ms，如果缺页率是5％，并且60％的时间用于修改要换出的页，问有效访问时间是多长？假设系统只运行一个进程且页交换时CPU空闲 。 解：（6分）

200ns内得到满足的访问占用全部访问的95％。5％的访问造成缺页，其中40%的需要7ms。因此，5％×40％＝2％的访问需要7ms。

类似地，5％×60％＝3％的访问需要15ms。把所有的时间转换为us， 结果如下：

有效访问时间＝0.95×0.2 ＋ 0.02×7000＋0.03×15000 有效访问时间＝590.19us

29. （6分）某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，

每页为1kB，内存为16kB。假定某时刻一用户页表中页 号 物理块号 已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：

0 5 则逻辑地址093C(H)所对应的物理地址是什么？

1 10 解：（6分）

2 4 由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分

3 7 占5位；由“每页为 1KB”，1K=2，可知页内地址占10位。

10

由“内存为 16KB”，可知有16块，块号为4位。 将虚地址号093C转化为二进制：0000 1001 0011 1100 页的大小1K，说明虚地址的低10位为页内位移，其它为页号，得到页号为2，对应物

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理块号为4。

将10化为二进制作为高位，页内位移为低位，合成为物理地址：0001 0001 0011 1100，即113CH

30. （6分）设正在处理器上执行的一个进程的页表如下.页表的虚页号和物理块号是

十进制数,起始页号(块号)均为0.所有的地址均是存储器字节地址,页的大小为1024字节.

试问下列虚地址对应的物理地址: (1)5499; (2) 2221;

虚页号 0 1 2 3 4 5

注释:访问位---当某页被访问时,其访问位被置为1. 答：（6分）

虚地址 物理地址 (虚页号,页内地址) (物理块号,块内地址)

2221=1024*2+173 (2,173) (不在内存) …………（3分） 5499=1024*5+379 (5,379) (0,379) …………（3分）

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31. （8分）在某段页式系统中，虚地址空间包含了8个段，段长为2字节。硬件把

每个段分成大小为256字节的页。问虚地址中有多少位可以用于指定：（a）段号？（b）页号？ （c）页内偏移量 （d）整个虚地址 答：（8分） （a）3

（b）2/2＝2 ，因此为21页 （c）8

（d）3＋21＋8 ＝ 32

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8

21

状态位 访问位 修改位 物理块号 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 4 7 -- 2 -- 0 32. （8分）假如一个程序的段表如下： 段号 0 1 2 3 状态位 1 0 1 1 段起始地址 100 2010 1590 75 段长 40 20 100 50 存取控制 W W E R 其中，存取权限：W表示可写，R表示可读，E表示可执行。对于下面的逻辑地址可能会发生什么情况：

1）STORE 1，[0，50]； 2）STORE 1，[1，10]； 3）LOAD 1，[2，77]； 4）LOAD 1，[3，20]； 答：（8分，每答对一小问给2分） 1）：50〉段长40， 故发生越界中断。 2）：状态位为0，故发生缺段中断。 3）：该段的存取控制权限为执行，故读操作 为非法操作。 4）：将从内存地址 95处读数据，并将其放入1号寄存器。

题型五 综合题

1. （6分）四个进程A、B、C、D都要读一个共享文件F，系统允许多个进程同时读

文件F，但限制是进程A和进程C不能同时读文件F，进程B和进程D不能同时读文件F，为了使这四个进程并发执行能按系统要求使用文件，现用PV操作进行管理，请回答下面的问题： （1）应定义的信号量及初值；

（2）在下列程序中填上适当的PV操作，以保证它们能正确并发工作；

解：（6分）

（1）定义二个信号量S1、S2，初值均为1，即：S1=1，S2=1。其中进程A和C使用信号量S1，进程B和D使用信号量S2。…………………（2分）

1到○8分别为：P(S1) V(S1) P(S2) V(S2) P(S1) V(S1) P(S2) V(S2) （2）从○

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