操作系统复习精彩试题及问题详解(3)

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4、请求式分页系统中，若采用具有快表的地址变址机构（用高速缓冲寄存器保存部分页表表目），请写出将虚拟地址V=（P，D）转换为物理地址的详细步骤。

答：CPU给出有效虚拟地址后，由地址变换机构自动地将页号P送入快表中，并将此页号与快表中的所有页号进行比较，若其中有与此相匹配的页号，则表示所访问的页表项在快表中。于是读出该页对应的物理块号，与页内地址相加形成物理地址。如在快表中未找到对应的页表项，则需再访问内存中的页表，找到后，把从页表项中读出的物理块号与页内地址相加形成物理地址。同时，还将此页表项存入快表中，即修改快表。

5、设有一缓冲池P，其中含有20个可用缓冲区，一个输入进程将外部数据读入P，另有一个输出进程将P中数据取出并输出，若进程每次操作均以一个缓冲区为单位，试用P、V操作表示它们的制约关系。

解：VAR mutex,empty,full:semaphore:=1,20,0; begin parbegin

input_process:begin

repeat wait(empty); wait(mutex); put in a data; signal(mutex); signal(full); until false end

output_process:beign

repeat wait(full); wait(mutex); draw out a data; signal(mutex); signal(empty); until false; end

parend end

6、在页式虚存系统中，一程序的页面走向（访问串）为：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，求分配给该程序的页帧数（驻留集）分别为3和4时，采用FIFO和LRU两种置换算法的页故障次数。结果说明了什么？ 解： FIFO 驻留集=3 页故障次数=9 FIFO 驻留集=4 页故障次数=10

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LRU 驻留集=3 页故障次数=10

LRU 驻留集=4 页故障次数=8

结论：（1）在FIFO算法中，当驻留集增大时，缺页故障数不一定减少，存在奇异。 （2）LRU并不总比FIFO好

6、什么是临界资源、临界区？请详述临界区的使用原则？ 答：临界资源：由多个进程互斥访问的资源

临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区 临界区使用原则：

（1）空闲让进：当无进程处于临街区时，可允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区。

（2）忙则等待：当已有进程进入自己的临界区时，所有其它试图进入临界区的进程必须等待。

（3）有限等待：对要求访问临界资源的进程，应保证该进程能在有效时间内进入自己的临界去，以免死等。

（4）让权等待：当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，以免忙等。 7、为什么说PCB是进程存在的唯一标志？进程和程序有何区别？

答： 进程控制块是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了操作系统所需的、用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。进程控制块的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的进程。在进程的整个生命期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。

进程与程序的区别：

①进程是进程实体的执行过程，具有动态性；程序是静态实体，不具有动态性 ②进程可以并发执行，而程序不可以并发执行

③进程实体是一个能独立运行的基本单位，可独立获得资源和独立调度；而进程不能作为独立的单位参加运行

④进程可按异步方式运行，程序不是运行实体，所以不可以异步执行

⑤进程实体由程序段、数据段及进程控制块组成，程序只有自己的数据和程序。

8、请说出可变分区分配的实现思想。需哪些数据结构支持？有哪些方法可解决其存在的碎片(外碎片)问题？

答：可变分区分配技术是相对于固定分区分配技术而言的，即根据进程的实际需要，动态地为之分配连续的与其程序空间相适合的内存空间，在该技术中分区个数是可变的，同时分区大小也是不固定的。该技术需要的数据结构主要是对空闲分区和已分配的分区进行描述，每个分区表项应包括分区序号，分区始址和分区大小等。分区表的组织方式可采用数据表和链表。针对可变分区中的碎片问题，可采用“拼接”或“紧凑”方法解决，即将内存中分散的作业进行移动，使他们相邻接，使分散的小分区拼接成大分区。 9、程序的局部性特征有哪些？有何应用意义？

答：时间局部性：即程序中某条指令或数据被访问，则不久该指令或数据可能再次被访问。

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空间局部性：即一旦程序访问了某个存储单元，不久后，其附近的存储单元也会被访问。局部性原理的一个典型应用就是虚拟存储器技术，即将正在运行的部分程序由外存调入内存中执行，而将其它部分放在外存中，这样有效的节约了内存空间。

11、某系统使用两级页表，页的大小是2字节，虚地址是32位。地址的前8位用作一级页表的索引。求：

（1）有多少位用来指定二级索引？ （2）一级页表中有多少项？ （3）二级页表中有多少项？ （4）虚地址空间中有多少页？

解：（1）12位，因为给定页的大小为2字节，所以要用12位来指定偏移量。这样剩下32-（12+8）=12位

（2）2，8位可以指定2项 （3）2，12位可以指定2项

（4）2，20位可以寻址2页。或者，2个一级页表项的每个页表项都访问有2项的二级页表。2*2=2

12、有哪几种I/O控制方式，它们的工作原理是什么，分别适用于何种场合。

答：（1）程序I/O方式：由处理机不断的去检查I/O设备的状况，当设备处于闲状态进行I/O操作，当处于忙状况处理机等待。由于该机制导处理机严重浪费，所以只用于早期的计算机系统中。

（2）中断I/O方式：处理机和I/O设备并行操作，当I/O设备需要服务时向处理机发送中断信号，由处理机调用中断响应程序服务。大部分字符设备采用中断I/O方式。

（3）DMA方式：增加DMA控制器，当需要对设备进行服务时由CPU将控制信息发给DMA控制器，由DMA控制器完成数据传送过程。主要用于对块设备的控制。

（4）I/O通道控制方式：增加I/O通道控制器，由I/O通道控制器完成对外设的控制工作。主要用于I/O设备比较多，服务比较繁忙，且互相之间需要并行处理的场合。 13、某系统采用最佳适应分配算法，假定在20K、10K和5K（按此顺序）的请求到来之前，内存分配情况如图所示。试求各个请求将分配到的内存起始地址各是多少？ 使用 使用 未用 使用 未用 使用 未用 使用 未用 使用 未用 10K 10K 20K 30K 10K 5K 30K 20K 10K 15K 未用 20K 20K 答：最佳适应分配算法搜索大于或等于20K的最小的空闲区。第4个空闲区刚好20K,是最佳适应。该空闲区的起始位置为10K+10K+20K+30K+10K+5K+30K=115K。此时内存的分配情况如下：

用 未 用 未 用 未 用 未 用 未 8

12

20

20

20

8

12

12

12

8

8

1212

10K 10K 20K 30K 10K 5K 60K 15K 20K 20K 第二个请求10K将会分配在起始位置为10K的第一个空闲区，第一个空闲区消失。此时的内

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存的分配的情况如下： 用 未 用 未 用 未 用 未 40K 30K 10K 5K 60K 15K 20K 20K 最后一个5K请求将会分配在起始位置为40K+30K+10K=80K的5K大小的空闲区 …… 此处隐藏：3162字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……