简答题 | 4题*5` 20分 |
计算题 | 2题*5` 10分 |
综合应用 | 2题*10` 20分 |
程序填空 | 1题10` 10分 |
1、在计算机系统上配置OS的目标是什么?作用主要表现在哪个方面?
在计算机系统上配置OS,主要目标是实现:方便性、有效性、可扩充性和开放性。
OS的作用主要表现在以下3个方面:
①OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;
②OS作为计算机系统资源的管理者;
③OS实现对计算机资源的抽象。
2、试说明推动OS发展的主要动力是什么。
推动OS发展的主要动力表现在:
①计算机系统资源的利用率不断提高:
②方便用户;
③器件不断更新换代;
④计算机体系结构不断发展;
⑤新的应用需求不断被提出。
3、什么是前趋图?请画出下列4条语句的前趋图。
S1: a=xty; S2: b=z+1; S3: c=a-b; S4: w=c+1;
(1)前趋图(precedence graph)是一个有向无环图,记为DAG ( directed acyclic graph),用于描述进程间执行的前后关系。
前趋图4、何谓作业和JCB ( job control block,作业控制块) ?
①、作业包含通常所说的程序和数据,还配有作业说明书。系统根据该说明书对程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位将其从外存调入内存的。
②、JCB是作业在系统中存在的标志。为了管理和调度作业,为每个作业设置一个JCB, 用于记录管理和调度作业所需的全部信息。
5、什么是临界资源?什么是临界区?
①、在计算机中有许多资源一次仅允许一个进程使用,我们把一次仅允许 一个进程使用的资源称为临界资源,如打印机和一些共享变量等。
②、进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。
6、存储器管理的基本任务,是为多道程序的并发执行提供良好的存储器环境。请问:“良
好的存储器环境”应包含哪几个方面?
“良好的存储器环境”应包含:
①让每道程序“各得其所”,在不受干扰的环境中运行,还可以使用户从存储空间的分配、保护等烦琐事务中解脱出来;
②向用户提供更大的存储空间,使更多的作业能同时运行,或使更大的作业能在较小的内存空间中运行;
③为用户在信息的访问、保护、共享以及动态链接等方面提供方便;
④使存储器有较高的利用率。
7、试说明/O系统的基本功能。
I/O系统的基本功能主要包括:
①隐藏物理设备的细节;
②保证OS与设备无关;
③提高处理机和IO设备的利用率;
④控制I/O设备;确保对设备的正确共享;
⑥处理错误。
8、一个比较完善的文件系统应具备哪些功能?
①文件存储空间管理。通过文件存储空间管理,能使文件“各得其所”.并且能尽量提高文件存储空间的利用率。
②目录管理。通过目录管理,能实现文件“按名存取”,提高文文件的检索速度,解决文件的命名冲突问题(允许文件重名),并能实现文件共享。
③文件读/写管理。通过文件读/写管理,可以实现文件数据的快速读/写。
④文件安全性管理。通过采取多级文件保护等措施,可以实现对系统中文件的保护,防止文件被偷窃、修改和破坏。
⑤用户接口管理。文件系统向用户提供一个统一的、方便使用的接口,用户通过该接口可以方便地获得如文件存取、创建、删除、修改等文件管理服务。
1、某请求调页系统,页表保存在寄存器中。若个被替换的页未被修改过,则处理 一个缺页中断需要8ms ;若被替换的页己被修改过,则处理一个缺页中断需要20ms。内存存取时间为1us,访问页表的时间可忽略不计。假定70%被替换的页被修改过,为保证有效存取时间不超过2μs,可接受的最大缺页率是多少?
2、某分页式虚拟存储系统,用于页面交换的磁盘的平均访问与传输时间 是20ms,页表保存在内存中,访问时间为1μs,即每引用一次指令或数据就需要访问内存 2次。为改善性能,可以增设一个联想寄存器,若页表项在联想寄存器中,则只要访问1 次内存。假设80%的访问对应的页表项在联想寄存器中,剩下的20%中有10%的访问(即总数的2% )会产生缺页。请计算有效访问时间。
3、对于容量为200GB的硬盘,若采用FAT文件系统且盘块大小设定为 4KB,则请问其FAT表项长度应当选用16位还是32位(采用二进制表示)? 其FAT共须占用多少字节的空间?
4、某个容量为1.44MB的软盘,共有80个柱面,每个柱面上有18个盘块,盘块大
小为1KB,盘块和柱面均从0开始编号。文件A依次占据了20、500、750、900这4个
盘块,其FCB位于51号盘块上,磁盘最后- -次访问的是 50号盘块。若采用隐式链接分配
方式,则请计算顺序存取该文件的全部内容需要的磁盘寻道距离。
页面置换算法:
1、最页面置换算法
2、先进先出页面置换算法
3、最近最久未使用页面置换算法
4、最少使用页面置换算法
5、Clock页面置换算法
6、改进型Clock页面置换算法
银行家算法
安全序列有时候是不唯一的
1、生产者 -- 消费者
#include
#include
#define MAX 18 /* 要生产的最大数量 */
pthread_mutex_t the_mutex; // 互斥锁,提供对共享资源的互斥访问
pthread_cond_t condc, condp; // 条件变量,用于线程间的信号传递
int buffer = 0; // 缓冲区,生产者和消费者之间共享的数据
void *producer(void *ptr) /* 生产数据 */
{
int i;
for (i = 1; i <= MAX; i++) {
pthread_mutex_lock(&the_mutex); // 获取对缓冲区的独占访问权
while (buffer != 0) pthread_cond_wait(&condp, &the_mutex); // 缓冲区非空,等待
buffer = i; /* 将项目放入缓冲区 */
printf("产品 %d 已生产。\n", buffer);
sleep(1); // 模拟一些处理时间
pthread_cond_signal(&condc); // 唤醒消费者
pthread_mutex_unlock(&the_mutex); // 释放对缓冲区的访问权
}
pthread_exit(0);
}
void *consumer(void *ptr) /* 消费数据 */
{
int i;
for (i = 1; i <= MAX; i++) {
pthread_mutex_lock(&the_mutex); // 获取对缓冲区的独占访问权
while (buffer == 0) pthread_cond_wait(&condc, &the_mutex); // 缓冲区为空,等待
printf("产品 %d 已消费。\n", buffer);
buffer = 0; /* 从缓冲区取出项目 */
pthread_cond_signal(&condp); // 唤醒生产者
pthread_mutex_unlock(&the_mutex); // 释放对缓冲区的访问权
}
pthread_exit(0);
}
int main(int argc, char **argv)
{
pthread_t pro, con;
pthread_mutex_init(&the_mutex, 0); // 初始化互斥锁
pthread_cond_init(&condc, 0); // 初始化消费者条件变量
pthread_cond_init(&condp, 0); // 初始化生产者条件变量
pthread_create(&con, 0, consumer, 0); // 创建消费者线程
pthread_create(&pro, 0, producer, 0); // 创建生产者线程
pthread_join(pro, 0); // 等待生产者线程结束
pthread_join(con, 0); // 等待消费者线程结束
pthread_cond_destroy(&condc); // 销毁消费者条件变量
pthread_cond_destroy(&condp); // 销毁生产者条件变量
pthread_mutex_destroy(&the_mutex); // 销毁互斥锁
}
2、读者 -- 写者
#include
#include
#include
#define M 6 // 读者数量
#define N 2 // 写者数量
int rc = 0; // 当前读者数量
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; // 用于互斥地修改rc变量
pthread_mutex_t db = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; // 用于读、写以及写、写之间的互斥
void *read(void *arg) {
pthread_mutex_lock(&mutex); // 锁定互斥锁mutex,用于修改rc变量
rc = rc + 1;
if (rc == 1) pthread_mutex_lock(&db); // 如果是第一个读者,锁定互斥锁db
pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁互斥锁mutex,允许其他读者进入
printf("reader %d is reading\n", arg); // 打印读者正在读
sleep(1); // 模拟读操作,休眠1秒
printf("reader %d is leaving\n", arg); // 打印读者正在离开
pthread_mutex_lock(&mutex); // 锁定互斥锁mutex,用于修改rc变量
rc = rc - 1;
if (rc == 0) pthread_mutex_unlock(&db); // 如果是最后一个读者,解锁互斥锁db
pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁互斥锁mutex
}
void *write(void *arg) {
pthread_mutex_lock(&db); // 锁定互斥锁db,用于写操作
printf("writer %d is writing\n", arg); // 打印写者正在写
sleep(1); // 模拟写操作,休眠1秒
printf("writer %d is leaving\n", arg); // 打印写者正在离开
pthread_mutex_unlock(&db); // 解锁互斥锁db
}
int main() {
pthread_t readers[M], writers[N]; // 定义M个读者线程和N个写者线程
int i;
for (i = 0; i < M; ++i)
pthread_create(&readers[i], NULL, read, (void *) i); // 创建M个读者线程
for (i = 0; i < N; ++i)
pthread_create(&writers[i], NULL, write, (void *) i); // 创建N个写者线程
sleep(6); // 主线程休眠6秒,等待读者和写者线程执行
return 0;
}