操作系统原理期末考试试题b卷(2008)_参考答案

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1、南开大学信息技术科学学院本科生2008-2009年度第一学期操作系统原理课程期末试卷（B卷）专业▁▁▁▁▁年级▁▁▁▁▁姓名▁▁▁▁▁▁学号▁▁▁▁▁▁成绩▁▁▁▁▁得分一、简答题（本题共30分，每题6分，必做）草稿区1.请简述分时操作系统中两种最主要的进程调度策略，并对每种策略举出2种实例。剥夺式调度：操作系统按照进程调度算法控制多个进程分享CPU，使得CPU在多个进程之间进行切换，这种机制叫做剥夺式调度。(定义1分)而非剥夺式调度是指：进程一旦占用CPU，就会一直运行到结束，其他进程只能等待该进程释放CPU后才能依次占用CPU，这种机制叫非

2、剥夺式调度。。(定义1分)剥夺式调度算法：时间片轮转，优先级调度，最短剩余时间优先等。(每个1分)非剥夺式调度算法：先来先服务，最短作业优先等。(每个1分)2.请简要解释DMA机制的工作方式，并分析DMA驱动I/O与中断驱动I/O的差别？DMA，即直接存储器存取，是指在外设和存储器之间开辟一个直接的数据通道，数据传输由另外的DMA控制器来完成(2分)。DMA控制器在开始传输之前获取目的地址，由DMA控制器控制外设将数据写入存储器。(2分)这种方式驱动I/O和中断驱动I/O的最主要的区别在于不再需要CPU的参与。(2分)第10页，共10页1.文件

3、的逻辑结构分为几种形式？文件的磁盘布局分为几种形式？文件的逻辑结构主要分两大类：字符流式的无结构文件和记录式的有结构文件。(2分)字符流式的文件管理简单，用户操作较为简单，常见的如源代码文件、目标代码文件等。记录式文件将文件中的记录按照一定的方式进行排列，从而形成不同的逻辑结构，用户方便对其进行修改、追加、查找等功能。(1分)文件的磁盘布局是指文件存储在磁盘上的具体实现方式，主要有连续分配、链表分配、在内存中采用表的链表分配（索引文件）、i结点等几种方式。(3分)草稿区2.解释什么是中断，并对中断的处理过程做简要描述。中断是指计算机在执行期间，

4、系统内发生任何非寻常的或者非预期的急需处理的事件，使得CPU暂时中断当前正在执行的的程序转去执行相应的事件处理程序，待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行或者调度新的进程执行的过程。（3分）一般中断处理程序主要由以下几步完成，判断中断响应文件、关中断、保存中断现场、分析中断原因转中断处理子程序、执行中断处理子程序、恢复现场、开中断、返回中断点。（3分）3.请列出至少3种你认为CPU中比较重要的跟操作系统有关的寄存器。CPU中最重要的寄存器有：程序计数器PC，其中装有下一周期要被执行的指令的地址。（2分）指令寄存器IR，内装有待执行的指令。（2分

5、）程序状态字PSW，该寄存器中的各个比特位代表着系统中当前的各种不同状态与信息。例如执行模式是否允许中断等。（2分）第10页，共10页得分二、编程计算题（本题共四小题，共计45分，必做）草稿区²请在下面的表格中指定答题顺序，在对应的分值下列明题号。每格只许列出一个题号，否则做无效处理。²必须写明所有题目的题号，如果填写不完全，视为不指定答题顺序。²如填写内容无效或者不填写表格，则按照默认的题面分值评分第一题（15分）第二题（12分）第三题（10分）第四题（8分）6.进程同步互斥与死锁问题的解决（默认分值：15分）有一条南北双向的国家公路，其中一

6、段路程共享一个单车道的隧道，行驶的汽车到达隧道入口处时，没有迎面而来的汽车时才能使用隧道。为了避免事故的发生，需要设计一套传感和信号系统。当一辆汽车接近隧道时，传感器通过Arrive函数向信号控制系统传递汽车运行的方向参数；当一辆汽车离开隧道时，传感器通过Depart函数向信号控制系统传递汽车的运行参数。控制系统使用一个单核多线程CPU作为处理器，并在隧道两端设置信号灯如下：绿灯表示行进，红灯表示停止。图1是该问题的示意图：车道车道车道车道隧道请回答以下问题：1）分析该问题中存在的同步和互斥关系，并确定需要使用几个传感器和信号灯，说明使用方式和

7、设置位置。隧道是两边车的竞争条件。(1分)使用两个传感器和两个信号灯，分别在左右进入隧道的路上每条路上设置一个传感器和一个信号灯。信号灯位置在隧道口前，传感器位置在离隧道口更远一点的地方，在经过传感器后如果信号灯立即改变，有充分时间让司机停车。(2分)2）用伪代码设计该控制系统的软件框架（描述每个进程的处理过程）。在你设计的软件框架中，是否存在死锁的可能？如果有的话，你如何处理死锁问题？第10页，共10页1.信号量定义typedefintsemph;semphLMutex=1;semphRMutex=1;semphConcur=1;intiL2

8、RCount=0;intiR2LCount=0;2.左侧汽车过隧道进程//记录过隧道汽车数，对右侧信号量进行P操作P(Concur);//在通过传感器