Đề thi và đáp án: Hệ điều hành

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (332.49 KB, 9 trang )

ĐỀ THI MÔN : HỆ ĐIỀU HÀNH
Mã môn học : 1180050
Đề số 01. Đề thi có 01 trang
Thời gian làm bài : 75 phút.
Không được phép sử dụng tài liệu.
--------------------------------------------------------

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN : MẠNG

-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐

Câu 1: (2 điểm) Các trạng thái của 1 tiến trình và mối quan hệ giữa các trạng thái ?
Câu 2: (2 điểm)
Cho các tiến trình có bộ nhớ tương ứng A(300K), B(500K), C(200K), D(200K), E(300K). Sử dụng giải thuật QuickFit với H giảm (trong kỹ thuật phân vùng động) cấp phát bộ nhớ theo trình tự : A→B→C→thu hồi A →D→thu hồi
B→E với dung lượng bộ nhớ dùng để cấp phát là 2000k. Cho biết hiện trạng bộ nhớ và danh sách quản lý bộ nhớ ở
các thời điểm cấp phát theo trình tự trên.
Câu 3: (2 điểm)
Điền số liệu (có giải thích) vào bảng sau. Có tồn tại chuỗi cấp phát an toàn hay không ?. Cho biết tài nguyên ban đầu
của hệ thống.

R1

P1
1
P2
1
P3
0

P4
1
P5
1
P6
1
P7
1
P8
2
P9
1
P10
1

Allocation

R2
R3
R4

2 1 1
0 0 1
2 0 1
2 1 0
0 0 0
2 1 0
0 0 1
1 1 0
2 1 0

1 1 0

R5

2
2
1
1
1
1
1
2
1
1

Request

R2
R3
R4

3 2 4
2 2 2
3 1 4
4 4 5
1 2 1
3 2 1
1 1 3
4 5 7
3 2 6

2 2 1

R1

3
2
3
2
2
2
1
2
3
2

Available

Need

R5
R1
R2
R3
R4
R5
R1
R2
R3
R4
R5

2
1
2
1
1
2

3

3

1

5

2

2

Câu 4: (2 điểm) Trình bày giải pháp Semaphore đồng bộ tiến trình : định nghĩa Semaphore, ứng dụng trong truy
xuất độc quyền và hoạt động phối hợp giữa 2 tiến trình (có giải thích).
Câu 5: (2 điểm) Cho chuỗi truy xuất trang :

1

3

0

1

2

1

3

2

1

4

2

5

6

3

1

4

3

6

5

2

Tìm số lỗi trang phát sinh khi sử dụng giải thuật thay trang LRU-Stack với số khung trang trống là 5.
Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi.

Ngày 28 tháng 5 năm 2014

Trưởng BM

Số hiệu: BM1/QT-KĐ-RĐTV/00

Trang 1

ĐÁP ÁN GỢI Ý
Câu 1: (2 điểm)
(Thang điểm: nêu các trạng thái: 0,5 điểm, sơ đồ quan hệ: 1 điểm, giải thích sơ đồ: 0,5 điểm).
Các trạng thái:
New : mới tạo ra.
Ready : sẳn sàng để hoạt động.

Running : hoạt động.
Watting (Blocked) : bị khóa.
Terminated : kết thúc.

Mối quan hệ giữa các trạng thái

5

1

6

2
4

3

1 : Lập lịch.
2 : Cấp CPU và tài nguyên
3 : Đợi I/O hoặc sự kiện của tiến trình.
4 : Đáp ứng I/O hoặc sự kiện của tiến trình.
5 : Interrupt hoặc sự kiện của hệ thống.
6 : Hoàn tất hoạt động.

Số hiệu: BM1/QT-KĐ-RĐTV/00

Trang 2

Câu 2: (2 điểm) (Thang điểm: trình tự cấp phát: 0,25 điểm, hiện trạng và danh sách: 0,25 điểm cho mỗi
thời điểm cấp phát theo trình tự).
Cấp phát bộ nhớ theo trình tự : A(300K) →B(500K) →C(200K) →thu hồi A →D(200K) →thu hồi B
→E(300K) bằ Quick Fit với H giảm . Sơ đồ cấp phát :
2000K

2000K

2000K

2000K

2000K

2000K

1200K
D
1000K
C
800K
B
300K
A

800K
B

1200K

D

1000K
C

800K
B

300K
A

1000K
C

1200K
D

1000K
C

800K

2000K

1000K
C

800K

800K

B

300K

300K

300K

0K

0K

0K

300K

A
E

0K

0K

0K

0K

Hiện trạng bộ nhớ và danh sách quản lý bộ nhớ ở thời điểm cấp phát A(300K)
2000K

A
H

0K
300K

300K
1700K

300K
A

0K

Hiện trạng bộ nhớ và danh sách quản lý bộ nhớ ở thời điểm cấp phát B(500K)
2000K

A
B
H

0K
300K
800K

300K

500K
1200

800K

B
300K
A

0K

Số hiệu: BM1/QT-KĐ-RĐTV/00

Trang 3

Hiện trạng bộ nhớ và danh sách quản lý bộ nhớ ở thời điểm cấp phát C(200K)
2000K

1000K
C
800K

A
B
C

H

0K
300K
800K
1000K

300K
500K
200K
1000K

B
300K
A

0K

Hiện trạng bộ nhớ và danh sách quản lý bộ nhớ ở thời điểm thu hồi A(300K)
2000K

1000K
C
800K

H
B

C
H

0K
300K
800K
1000K

300K
500K
200K
1000K

B
300K
0K

Hiện trạng bộ nhớ và danh sách quản lý bộ nhớ ở thời điểm cấp phát D(200K)
2000K

1200K
D
1000K
C
800K

H

B
C
D
H

0K
300K
800K
1000K
1200K

300K
500K
200K
200K
800K

B
300K
0K

Số hiệu: BM1/QT-KĐ-RĐTV/00

Trang 4

Hiện trạng bộ nhớ và danh sách quản lý bộ nhớ ở thời điểm thu hồi B(500K)
2000K

1200K
D
1000K
C
800K

H
C
D
H

0K
800K
1000K
1200K

800K
200K
200K
800K

0K

Hiện trạng bộ nhớ và danh sách quản lý bộ nhớ ở thời điểm cấp phát E(300K)

2000K

1200K
D
1000K
C
800K

E
H
C
D
H

0K
300K
800K
1000K
1200K

300K
500K
200K
200K
800K

300K

E

0K

Số hiệu: BM1/QT-KĐ-RĐTV/00

Trang 5

Câu 3: (2 điểm) (Thang điểm: điền dữ liệu vào bảng: 0,5 điểm, giải thích: 0,5 điểm, kết luận: 0,5 điểm, tài
nguyên ban đầu: 0,5 điểm).

Allocation

R1

Request

Available

Need

R2
R3
R4
R5
R1
R2
R3
R4
R5
R1
R2
R3
R4
R5
R1
R2
R3
R4
R5

TT

Cấp

P1

1

2

1

1

2

3

3

2

4

2

1

2

1

1

2

2

1

1

3

0

(5)

P2

1

0

0

1

2

2

2

2

2

3

2

4

2

1

3

1

2

2

1

1

(2)

P3

0

2

0

1

1

3

3

1

4

3

3

4

2

2

5

3

1

1

3

2

(6)

P4

1

2

1

0

1

2

4

4

5

3

4

4

2

2

6

1

2

3

5

2

(7)

P5

1

0

0

0

1

2

1

2

1

1

5

4

2

3

7

1

1

2

1

0

(3)

P6

1

2

1

0

1

2

3

2

1

3

6

6

3

4

9

1

1

1

1

2

(1)

P7

1

0

0

1

1

1

1

1

3

5

6

8

3

5
10

0

1

1

2

4

(4)

P8

2

1

1

0

2

2

4

5

7

2

7
10

4

5
11

0

3

4

7

0

*

P9

1

2

1

0

1

3

3

2

6

2

2

1

1

6

1

*

P10

1

1

1

0

1

2

2

2

1

2

1

1

1

1

1

(8)

10
13

6

5
14

(1)Available
=
(1,2,1,1,2)
→
Need
=
((1,1,1,1,2)
P6

(2)Available
=
(1,2,1,1,2)

+
Allocation
P6(1,2,1,0,1)
=
(2,4,2,1,3)
→
Need
=
(1,2,2,1,1)
P2

(3)Available
=
(2,4,2,1,3)
+
Allocation
P2(1,0,0,1,2)
=
(3,4,2,2,5)
→
Need
=
(1,1,2,1,0)
P5

(4)Available
=
(3,4,2,2,5)
+
Allocation

P5(1,0,0,0,1)
=
(4,4,2,2,6)
→
Need
=
(0,1,1,2,4)
P7

(5)Available
=
(4,4,2,2,6)
+
Allocation
P7(1,0,0,1,1)
=
(5,4,2,3,7)
→
Need
=
(2,1,1,3,0)
P1

(6)Available
=
(5,4,2,3,7)
+
Allocation
P1(1,2,1,1,2)
=

(6,6,3,4,9)
→
Need
=
(3,1,1,3,2)
P3

(7)Available
=
(6,6,3,4,9)
+
Allocation
P3(0,2,0,1,1)
=
(6,8,3,5,10)
→
Need
=
(1,2,3,5,2)
P4

(8)Available
=
(6,8,3,5,10)
+
Allocation
P4(1,2,1,0,1)
=
(7,10,4,5,11)

Available
=
(7,10,4,5,11)
không
cấp
được
cho
Need=(0,3,4,7,0)P8,
Need(2,1,1,6,1)P9

Kết
luận
:
không
tồn
tại
chuỗi
cấp
phát
an
toàn.

Tài
nguyên
ban
đầu
:
(10,13,6,5,14).

Câu 4: (2 điểm) (Thang điểm: định nghĩa Semaphore: 0,5 điểm, mỗi ứng dụng: 0,75(cấu trúc lại:0,25,
giải thích: 0,5 điểm)).
ĐN : Semaphore S là 1 số nguyên không âm.
S chỉ có thể bị thay đổi bởi 2 hàm
Signal(S)=S+1
S-1; S>0
Wait(S)=
Chờ khi S>0; S=0
Trong thời gian thay đổi S, không có sự tham gia của bất kỳ TT

Số hiệu: BM1/QT-KĐ-RĐTV/00

Trang 6

Hàm wait() và signal()
wait(S) {
while S <= 0; // no-op
S=S-1;
}
signal(S) {
S=S+1;
}
*Ứng dụng Semaphore trong truy xuất độc quyền
VD : P1, P2 cùng truy xuất Buffer
P1 đặt data vào Buffer

P2 lấy data từ Buffer
Vấn đề : P1, P2 không thể cùng truy xuất Buffer
Miền Găng P1 : đoạn CT đặt data vào Buffer
Miền Găng P2 : đoạn CT lấy data từ Buffer
S Semaphore truy xuất Buffer (S=1)
Cấu trúc lại miền Găng P1, P2 :
P1
…
Wait(S);
đoạn CT đặt data vào Buffer;
Signal(S);
…

P2
…
Wait(S);
đoạn CT lấy data từ Buffer;
Signal(S);
…

Giải thích:
(GS P1 được cấp CPU trước)
P1:
P2:
Wait(s) : s=0
P1:
(PCB P2) →
Data→Buff
(PCB P1) →
Wait(s) : s=0

→(PCB P1)
Wait(s) : s=0
Data←Buff
Trả CPU
…
→(PCB P2)
--------------------------------Trả CPU
P2:
----------------Wait(s) : chờ (vì s=0)
P1:
→(PCB P2)
(PCB P1) →
Trả CPU
Wait(s) : chờ (vì s=0)
----------------→(PCB P1)
P1:
Trả CPU
(PCB P1) →
----------------Data→Buff
P2:
Signal(s) : s=1
(PCB P2) →
→(PCB P1)
Data ←Buff
Trả CPU
Signal(s) : s=1
----------------→(PCB P2)
Trả CPU
-----------------

Kết luận : P1, P2 không thể truy xuất đồng thời.
Số hiệu: BM1/QT-KĐ-RĐTV/00

Trang 7

*Ứng dụng Semaphore trong hoạt động phối hợp
VD : tác vụ X = tác vụ X1+tác vụ X2
(tác vụ X1 thực hiện trước, tác vụ X2 thực hiện sau để kết thúc tác vụ X)
P1 thực hiện tác vụ X1
P2 thực hiện tác vụ X2
Vấn đề : tác vụ X1 thực hiện trước cho đến khi hoàn thành
thì mới thực hiện tác vụ X2 và khi thực hiện xong
tác vụ X2 thì kết thúc tác vụ X (không thực hiện lại tác vụ X1).
Miền Găng : đoạn CT trong P1 thực hiện tác vụ X1, đoạn CT trong P2
thực hiện tác vụ X2.
S Semaphore kiểm soát truy xuất đồng thời P1, P2 (S=1)
Cấu trúc lại miền Găng P1, P2 :
P1
…
Wait(S);
Đoạn CT P1;
Signal(S);
…

P2
…
Wait(S);

Đoạn CT P2;
…

Giải thích:
(GS P1 được cấp CPU trước)
P2:
P1:
(PCB P2) →
Wait(s) : s=0
Wait(s) : s=0
Tác vụ X1
Tác vụ X2
→(PCB P1)
→(PCB P2)
Trả CPU
Trả CPU
--------------------------------P2
P1
Wait(s) : chờ (vì s=0)
(PCB P1) →
→(PCB P2)
Wait(s) : chờ (vì s=0)
Trả CPU
→(PCB P1)
----------------Trả CPU
P1
----------------(PCB P1) →
P2
Tác vụ X1
(PCB P2) →

Signal(s) : s=1
Tác vụ X2
→(PCB P1)
(Xong)
Trả CPU
→(PCB P2)
----------------Trả CPU
-----------------

Số hiệu: BM1/QT-KĐ-RĐTV/00

P1
(PCB P1) →
Wait(s) : chờ (vì s=0)
→(PCB P1)
Trả CPU
----------------P2
(PCB P2) →
Wait(s) : chờ (vì s=0)
→(PCB P2)
Trả CPU
----------------…
(Hoàn thành tác vụ X)

Trang 8

Câu 5: (2 điểm) (Thang điểm: Bảng LRU: 1 điểm, lỗi trang: 0,5 điểm, bảng Stack: 0,5 điểm).