操作系统练习题

四十一、在UNIX系统中运行下面程序，最多可产生多少个进程?画出进程家族树。

P249main(){fork()；fork()；fork()；}[分析及相关知识]系统调用fork的功能是创建一个新进程，新进程运行与其创建者一样的程序，新创建的进程称为子进程，调用fork的进程称为父进程，父子进程都从fork调用后的那条语句开始执行。

当程序执行时，若所有进程都能成功地执行系统调用fork，则会产生最多数目的进程。

为了描述方便起见，将开始执行时的进程称为A进程，此时程序计数器PC，指向第一个fork调用。

main(){fork()； /* ←PC，进程A*／fork()：fork()；}当进程A成功地执行完第一个fork调用时，它创建了一个子进程，将此子进程称为进程B。

此时，进程A、B的程序计数器PC指向第二个fork调用，进程A派生了1个子孙进程．main(){fork()：fork()； /* ←PC，进程A*／fork()；}main(){fork()；fork()； /* ←PC，进程B*／fork()；}当进程A、B成功地执行完第二个fork调用时，它们分别创建了一个子进程，将这些子进程分别称为进程C、D．此时，进程A、B、C、D的程序计数器PC指向第三个fork调用，进程A派生了3个子孙进程。

main(){fork()；fork()；fork()； /* ←PC，进程A*／}main(){fork()；fork()；fork()； /* ←PC，进程B*／}main(){fork()；fork()；fork()； /* ←PC，进程C*／)main(){fork()；fork()；fork()； /* ←PC，进程D*／)当进程A、B、C、D成功地执行完第三个fork调用时，它们分别创建了一个子进程，将这些子进程分别称为进程E、F、C、H．此时，进程A、B、C、D、E、F、G、H的程序计数器PC指向程序结束处，进程A派生了7个子孙进程。

main(){fork()；fork()；fork()；} /* ←PC，进程A*／main(){fork()；fork()；fork()；) /* ←PC，进程B*／main(){fork()；fork()：fork()；} /* ←PC，进程C*／main(){fork()；fork()；fork()；} /* ←PC，进程D*／main(){fork()；fork()；fork()：} /* ←PC，进程E*／main(){fork()；fork()；fork()；} /* ←PC，进程F*／main(){fork()；fork()；fork()；) /* ←PC，进程G*／main(){fork()；fork()；fork()；} /* ←PC，进程H*／进程家族树是一棵有向树，有向树的节点代表进程，由进程P指向进程Q的边表示由进程P创建了进程Q．我们称进程P是进程Q的父进程，进程Q是进程P的子进程，这样便形成了进程树。

解：从上面的分析过程可以看出，执行第一个fork调用时，进程A 创建了进程B；执行第二个fork调用时，进程A创建了进程C，进程B创建了进程D：执行第三个fork调用时，进程A创建了进程E，进程B创建了进程F，进程C创建了进程G，进程D创建了进程H。

因此，在UNIX系统中运行题目中的程序，最多可产生7个进程，其进程家族树如图8.26所示。

1、进程调度又称为低级调度，其主要功能是（）A 选择一个作业调入内存B 选择一个主存中的进程调出到外存C 选择一个外存中的进程调入到主存D 将一个就绪的进程投入运行2、下列进程调度算法中，进程可能会长期得不到调度的情况是（）A 先来先服务调度算法B 抢占式静态优先权法C 时间片轮转调度算法D 非抢占式动态优先权法❖下列属于预防死锁的方法是（）A 剥夺资源法B 资源分配图简化法C 资源互斥使用D 银行家算法❖下列属于检测死锁的方法是（）A 银行家算法B 撤销进程法C 资源静态分配法D 资源分配图简化法❖为了照顾紧迫性作业，应采用（）A 先来先服务调度算法B 短作业优先调度算法C 时间片轮转调度算法D 优先权调度算法设某多道系统，有磁带机2台，打印机1台，采用资源的静态分配法（假设作业获得资源后才允许进入内存）以及短作业优先调度算法和先来先服务进程调度算法。

忽略I/O时间，现有作业序列如下，求5个作业完成的时间设某多道系统,有供用户使用的内存空间为200K,磁带机2台,打印机1台,系统采用可变分区管理方式,对磁带机、打印机采用静态分配，并忽略I/O时间，现有一作业序列如下：设作业调度采用短作业优先,且优先分配主存低地址区域,且不能移动内存中的作业,内存中的作业采用平分CPU时间,则作业调度的次序是:J1->j3->j4->j5->j2设某任务被分为大小相等的4段，系统为每段建立了一个由8个页表项的页表，设页面大小为2KB，问（1）每段最大尺寸为多少？（2）逻辑地址空间多大？（3）逻辑地址格式是什么？（4）设该任务访问到物理单元为00021ABCH中的一个数据，则该系统的物理地址空间最大为多少？解：（1）2*8=16KB（2）16*4=64KB（3）❖判断：请求分页管理系统，若把页面大小增加一倍，则缺页中断次数会减少一半❖判断：虚地址即程序执行时所要访问的内存地址❖在请求分页存储管理系统中，地址变换过程可能会因为（）原因而发生中断❖虚存的理论基础是（）❖虚存中LRU算法，分配3页，每页存200个整数，其中第一页存放程序，程序已在内存，数组A按先行后列存储，求程序A 和B的缺页次数分别为多少？程序A：程序B：For i:=1 to 100 do For j:=1 to 100 doFor j:=1 to 100 do For i:=1 to 100 doA[i,j]:=0 A[i,j]:=01.设备管理的（）功能来实现用户程序与实际的物理设备无关。

A 设备分配B 设备独立性C 缓冲管理D 虚拟设备2.Spooling技术可以实现设备的（）A 独占分配B 共享分配C 虚拟分配D 物理分配3.以下（）是磁盘寻道调度算法A 时间片轮转法B 优先级调度算法C 最近最久未使用算法D 先来先服务算法4.缓冲技术中的缓冲池是在（）A ROMB cacheC 内存D 外存5.为了使系统中多个进程同时处理输入输出，最好使用（）技术。

A 缓冲池B 循环缓冲C 双缓冲D 单缓冲6.OS中以下( ) 是硬件机制?A spoolingB 通道C 文件D 虚拟设备7.以下关于缓冲的描述正确的是（）A 以空间换时间B 以时间换空间C 提高外设的处理速度D 提高CPU的处理速度8.在Spooling系统中，用户输出数据首先送入（）A 内存固定区域B 打印机C 磁盘固定区域D 输出设备9.中断处理中，I/O中断是指（）Ａ设备出错Ｂ数据传输结束Ｃ数据传输开始Ｄ数据传输结束或设备出错10．磁盘请求以10，22，20，２，40，６，38柱面的次序到达磁盘驱动器，寻道时每个柱面的移动需要6ms，计算以下算法的寻道时间是多少？（假设磁头由20号柱面向柱面号大的方向移动）FCFS,SSTF,SCAN,CSCANFCFS:（10+12+20+38+34+32）*6=（30+50+66）*6=146*6=876ms11．磁盘扇区大小为512Ｂ，每个磁道有80个扇区，磁盘转速360rpm。

处理机使用中断方式从磁盘读取数据，每个字节产生一次中断，如果处理中断需要2.5ms，试问：（1）处理机花费在处理I/O上的时间占整个磁盘访问时间的百分比是多少？（忽略寻道时间）（2）若采用DMA方式，每读完一个扇区产生一次中断，处理机花费在处理I/O上的时间占整个磁盘访问时间的百分比又是多少？19 桌上有一个空的水果盘，盘中一次只能放一个水果，服务员，男顾客和女顾客共用这个盘子，服务员可以向盘中放草莓，也可以向盘中放香蕉，男顾客专等吃盘中的草莓，女顾客专等吃盘中的香蕉，规定每次当盘子空时只能放一个水果供顾客取用，请用信号量机制实现服务员，男顾客，女顾客三个进程的同步解：设信号量：dish 表示服务员是否可以向盘中放水果 1strawberry表示男顾客是否可以取草莓 0banana 表示女顾客是否可以取香蕉吃 0p(dish) p(banana) p(strawberry) 服务员放水果女顾客取草莓吃男顾客取香蕉吃if 放的是草莓 v(dish) v(dish)v(banana)elsev(strawberry)20 设有两个优先级相同的进程P1、P2，令信号量S1，S2的初值为0，已知z=2，试问P1，P2 并发执行后x，y，z的值。

进程P1 进程P2y:=1; x:=1;y:=y+2; x:=x+1;V(S1); P(S1);z:=y+1; x:=x+y;P(S2); V(S2);y:=y+z; z:=x+z;解1.x=5,y=7,z=4;2.x=5,y=7,z=9;3.x=5,y=12,z=9;某系统有R1，R2，R3共3种资源，在T0时刻，P1，P2，P3和P4这4个进程对资源的占有和需求情况见下表，此刻系统可用资源向量为（2，1，2），问：若此时P1，P2均发出资源请求向量Request （1，0，1）为保持系统安全性，应该如何分配资源给这两个进程？说明所采用的原因。

解：设两个向量work=Available(2,1,2),Finish[i]=false;i=1,2,3,4;当Request2(1,0,1)时；1．Request2<=Need2;2．Request2<=Available;3．所以Available=Available-Request2=(1,1,1);Allocation2=Need2+Request2=(5,1,2);Need2=Max2-Allocation2=(1,0,1);此时work=Available=1,1,1;因由Need2<=work，故P2可完成，完成后，work=Available+Max2=(8,2,5).当P2完成后，释放资源后。

Request1(1,0,1)均满足。

故采取分配方式：先给P2(1,0,1)资源，等P2完成后，再把资源分配给P1.即可安全完成。

在采用页式管理的系统中，某作业的页表如图，页面大小为1k，逻辑地址2049对应的物理地址是（1k+1）解：2049=2*1024+1；由表可得：页号对应的块号为1，则物理地址为：1024*1+1=1K+1=1025;一个进程有8个页面，对页面的访问轨迹如下：1，0，2，2，1，7，6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，5，2，4，5，6，7采用OPT，LRU，FIFO置换算法，分配给进程的存储块数为4块时，缺页次数分别为多少？（设初始内存无进程页面）OPT(缺页：11)FIFO（缺页：14）LRU（缺页：14）设某文件A由100个物理块组成，现分别用连续文件、链接文件、索引文件来构造。