北京理工大学2021年12月《操作系统》作业考核试题

周老师

(93)北京理工大学远程教学学院2021-2022学年榜首学期
《操作系统》期末试卷
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应用题（每题20分，共100分）
1. 发生死锁的四个必要条件是啥？
答：1）互斥（Mutual exclusion）：在一段时刻内某资源只能由一个进程占有。
2）占有且等候（Hold and wait）：已占有了一些资源的进程能够还要等候请求其他的资源才干继续工作。
3）非掠夺（No preemption）：已分配给某进程的资源不可以被其他进程掠夺，除非该进程自己开释该资源。
4）循环等候（Circular wait）存在一个关闭的进程-资源循环链。

2．选用恳求分页虚拟存储管理的系统，接纳了一个共7页的作业，作业履行时顺次拜访的页为1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6。若选用领先先出（FIFO）调度算法，作业在得到两块主存空间和四块主存空间时各会发生几回缺页中止?
答：近来起码用（LRU0）高度算法，作业在得到两块内涵空间发生18次缺页中止，四块内涵空间时会发生10次缺页中止。
3. I/O操控方法有几种?各有啥特色?
答：I/O操控方法的开展阅历了四个期间：程序查询方法、I/O中止方法、DMA方法和I/O通道方法。
(1) 程序查询方法。在前期计算机或现代一些简略的微型计算机系统中，选用程序查询I/O方法。程序查询是一种用程序直接操控I/O操作的方法。CPU与外设的活动实质上是异步的，为了完成CPU与外设间的信息传送，CPU有必要重复测试外设的状况，仅当外设是处在预备好的状况时，CPU才干与外设交流信息。所以，在程序查询I/O方法的接口电路中有必要设置一状况端口，以使CPU经过履行输入指令知道外设的状况。当选用程序查询传送方法时，每逢程序要运用某一外设进行I/O操作时，CPU要履行一段循环测试程序，以完成在外设预备好时履行一条输入/输出指令，进行一字节或字的数据传送操作。在这种方法下，CPU的很多时刻耗费在等候输入/输出的循环检测上，使CPU与外设串行工作，严峻影响了CPU和外设的运用功率，致使整个系统功率很低。(2) I/O中止方法。引进中止技术后，每逢设备完结I/O操作时，便向CPU宣布中止恳求信号，告诉CPU外设已预备好，能够进行数据传送操作。这样，CPU一旦发动I/O设备后便可履行其他程序，仅在收到I/O中止恳求时才履行其间断效劳程序，进行I/O处理和I/O操作。程序中止传送方法改进了CPU的使用率，并使CPU与外设并行操作。但I/O数据的处理和I/O操作的操控都是由CPU承当的，依然耗费了CPU不少时刻。
(3) 直接存储器拜访(DMA)方法。尽管I/O中止方法比程序查询方法更有用，但须留意，它仍是以字节或字为单位进行输入/输出的，每逢完结一字节或字时，操控器便要向CPU恳求一次中止。换言之，选用I/O中止方法时的CU，是以字节或字为单位进行干涉的。假如将这种方法用于块设备的I/O，明显是低效的。例如，为了从磁盘中读出1KB的数据块，需求中止CPU 1000次。为了进一步削减CPU对I/O的干涉而引进了直接存储器拜访(DMA)方法。
(4) I/O通道方法。I/O通道方法是DMA方法的开展，它会进一步较少对CPU的干涉，即把对一个数据块的读(或写)为单位的干涉，削减为对一组数据块的读(或写)有关的操控和管理为单位的干涉。I/O通道有自己的指令系统，即通道程序，能够与CPU并行操作，独立管理外设和完成主存和外设之间的信息传输，使CPU脱节了繁忙的I/O操作。在装备通道的计算机系统中，不只能完成CPU与通道的并行操作，并且通道与通道、各通道的外设之间均能完成并行操作，因此有用地进步了整个系统的运用功率。

4．在一个批处理单道系统中，选用呼应比高者优先的作业调度算法。当一个作业进入系统后就能够开端调度，假定作业都是仅计算，疏忽调度花费的时刻。现有三个作业，进入系统的时刻和需求计算的时刻如下表所示：
作业    进入系统时刻    需求计算时刻    开端时刻    完结时刻    周转时刻
1    9:00    60分钟            
2    9:10    45分钟            
3    9:15    25分钟            
（1）求出每个作业的开端时刻、完结时刻及周转时刻并填入表中。
答：
先来先效劳：
作业    进入系统时刻    需求计算时刻    开端时刻    完结时刻    周转时刻
1    9:00    60分钟    9:00    10:00    60分钟
2    9:10    45分钟    10:00    10:45    95分钟
3    9:15    25分钟    10:45    11:10    115分钟
呼应比高者优先：
作业    进入系统时刻    需求计算时刻    开端时刻    完结时刻    周转时刻
1    9:00    60分钟    9:00    10:00    60分钟
2    9:10    45分钟    10:25    11:10    120分钟
3    9:15    25分钟    10:00    10:25    70分钟
短作业优先：
作业    进入系统时刻    需求计算时刻    开端时刻    完结时刻    周转时刻
1    9:00    60分钟    9:00    10:00    60分钟
2    9:10    45分钟    10:25    11:10    120分钟
3    9:15    25分钟    10:00    10:25    70分钟

（2）计算三个作业的均匀周转时刻应为多少?
答：
先来先效劳：
（60+95+115）/3=90(分钟)
呼应比高者优先：
（60+120+70）/3=83.33(分钟)
短作业优先：
（60+120+70）/3=83.33(分钟)
5. 在银行家算法中，若多个进程呈现下面的资源分配状况：(10分)
Process  Allocation Need  Available
   P0    0022   0012   1723
   P1    1000   1650
   P2    1354   2356
   P3    0032   0532
   P4    0014   0656
试问：
(1)此时该状况是不是安全？
(2)若进程P3提出恳求Request(0,4,2,2)后，系统能否将资源分配给它？