操作系统样卷试题及答案.docx
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操作系统样卷试题及答案
《操作系统》课程样板试卷
（2）
一、选择（每题1.5分，共22.5分）
1．将一个文件加密，比是为了防止。
A．文件被他人修改B．文件被他人阅读
C．文件被他人执行D．文件被他人复制
2．SPOOLing技术适用于。
A．存储管理B．设备管理C．文件管理D．作业管理
3．当CPU从执行操作系统程序改为执行用户程序时，系统会。
A．保持原先的管态B．保持原先的目态
C．由管态变为目态D．由目态变为管态
4．计算机系统判别是否有中断事件发生，是在。
A．进行进程切换时B．执行完P操作后
C．由目态变为管态时D．执行完一条指令后
5．在可变分区存储管理中，若采用最优适应分配算法，那么空闲区应该按照进行排列。
A．地址从大到小B．地址从小到大
C．尺寸从大到小D．尺寸从小到大
6．在下面的各种作业调度算法中，只有既有利于短作业又兼顾到了长作业。
A．先来先服务B．短作业优先C．响应比高者优先D．优先级
7．存储管理的目的是。
A．方便用户使用B．方便用户使用和提高内存利用率
C．提高内存利用率D．扩大内存实际容量
8．可变分区存储管理应该是。
A．分区的长度是固定的B．分区的长度和个数都是确定的
C．分区的个数是不变的D．分区的长度和个数都是不确定的
9．分页式存储管理中，用256个字（字长32位）的位示图来管理内存块的使用情况。
规定块号、字号、位号都是从0开始。
那么第4999块对应的位置是。
A．字号为156，位号为8B．字号为157，位号为8
C．字号为156，位号为7D．字号为157，位号为7
10．虚拟存储器的容量是由计算机的地址结构决定的。
若CPU有32位地址，则所提供的虚拟存储空间最大为字节。
A．2GB．4GC．100KD．640K
11．操作系统对文件实行统一管理，最基本的目的是向用户提供功能。
A．按名存取B．文件共享C．文件保护D．提高文件存取速度
12．进程控制块记录着进程执行时的情况，因此它的内容应由进行修改。
A．操作系统B．进程程序C．用户D．中断程序
13．分时操作系统的主要目的是提高。
A．计算机系统的实时性B．计算机系统的可靠性
C．计算机系统的交互性D．软件的运行速度
14．用信号量在3个并发进程的临界区实行互斥时，其初值应设置为。
A．0B．1C．2D．3
15．系统在接到用户关于文件的命令后，就会在文件目录中寻找空目录项进行登记，以便创建该文件的目录。
A．读B．写C．打开D．建立
二、是非（每题1.5分，共18分）
1．在相同硬件的基础上，经过不同操作系统的扩充，可以在用户面前趁呈现出不同性质的虚拟机。
（）
2．如果系统处于不安全状态，那么它肯定死锁了。
（）
3．一个文件的绝对路径名，是从根目录的下一级开始书写的。
（）
4．静态重定位是指在程序装入是完成对指令地址的修改工作；而动态重定位则是指在程序执行时完成对指令地址的修改工作。
（）
5．文件管理，实际上就是对辅助存储空间的管理。
（）
6．按照工作特性，鼠标应该属于字符设备之列。
（）
7．所谓的“特殊文件”，实际是指诸如打印机、磁盘等设备。
（）
8．在页式存储管理中，每个作业共用一个页表，通过它完成逻辑地址到物理地址的转换工作。
（）
9．在请求页式存储管理中，页面淘汰一定是由于缺页中断引起的。
（）
10．操作系统是通过作业调度算法来决定把CPU分配给哪个作业程序使用的。
（）
11．在多道程序设计环境下，用户程序只能通过访管指令进入操作系统，以获得操作系统所提供的服务。
（）
12．在实际的分页式存储管理中，是采用内存页表与快速寄存器组成的快表一起来完成地址转换的。
（）
三、填空（每题1.5分，共19.5分）
1．完成由文件目录项构成的文件，在操作系统里被称为。
2．多道程序设计的基本思想是在内存中同时存放，它们共享系统资源，并在管理程序的控制下交替地被执行。
3．操作系统是通过而感知一个进程的存在的。
4．在引入了线程的系统中，进程只是，线程才是实施调度和分派的基本单位。
5．在处存储管理中，把逻辑地址转换成为绝对地址的工作，称为。
6．若干通道命令字构成一个，它规定了设备应该执行的各种操作和顺序。
7．FIFO页面淘汰算法有时会出现所谓的现象，即缺页率可能会随占用的内存块增加而增加。
8．在文件系统中，若把逻辑文件中的信息顺序地存放到一组相邻接的物理盘块中，这样的物理文件被称为是
文件。
9．所谓“随机存取”，即指可以以存取文件中的记录，而无须先涉及它前面的记录。
10．对于文件，操作系统为每一个文件开辟一个存储区，在它的里面存放着该文件的有关信息。
我们称这个存储区为。
11．磁带、磁盘这样的设备，都是以为单位与内存进行信息交换的。
12．在DMA方式下，设备与内存储器之间进行的是数据传输。
13．死锁是指系统中无休止地等待永远不会发生的事件出现。
四、简答（每题5分，共20分）
1．一系统有8台磁带机，它们由N个进程竞争使用，每个进程最多可能需要3台。
试问N的取值分别为多少时，系统绝对不会有死锁的危险？
并说明理由。
2．用可变分区管理内存空间。
现内存有5个空闲区及其尺寸为：
R1（18K）、R2（30K）、R3（12K）、R4（185K）、R5（120K），五个作业J1、J2、J3、J4、J5所需内存尺寸依次为：
11K、16K、105K、28K、165K。
试问：
（1）如果采用最先适应算法，能够把这五个作业按照J1~J5的次序全部装入内存吗？
为什么？
（2）用什么适应算法依次装入这五个作业，能够使内存的利用最好？
这时它们各自被装入到了哪个空闲区？
3．试问，信号量上的P、V操作只是对信号量的值进行加1或减1操作吗？
在信号量上还能够执行除P、V操作之外的其他操作吗？
4．在页式虚拟存储管理中，某作业的页表如下所示。
已知页面尺寸为1024字节，现在要分别访问用户空间中的虚拟地址1011、3000和4012。
试问谁会发生缺页中断？
谁不会发生缺页中断？
页号
块号
标志
磁盘上位置
0
2
1
1
3
0
2
1
1
3
6
0
五、应用（每题5分，共30分）
1．现有3个进程P1、P2、P3共用有10个单位的某种资源。
当前资源使用情况的基本数据如表所示。
现在进程P1、P2、P3又分别对资源提出1个、2个、1个请求。
试问：
（1）能够先满足进程P2对2个资源的请求吗？
为什么？
（2）对这3个进程的资源请求，如何进行管理和分配比较合适？
进程
最大需求
已有量
还需量
P1
7
3
4
P2
8
3
5
P3
3
2
1
2．看懂某系统如下的状态变迁图，图中的①~④是未写明的状态变迁原因。
（1）你认为系统采用的是怎样的进程调度策略？
（2）写出各个具体状态变迁的原因。
3．某一自动测量系统，要完成采样、数据转换、数据显示三个任务。
采样是把传感器上得到的整型微电压值存入缓冲区；数据转换是把微电压值从缓冲区里取出，计算成量度值后，在存取该缓冲区；数据显示是把缓冲区里的量度值取出加以显示。
用信号量SS（初值为1）、SC（初值为0）、SD（初值为0）上的P、V操作实现这三个同步进程时，编写了下面的程序。
（1）请说明信号量SS、SC、SD各自的作用；
（2）完成对三个进程程序中的6个填空。
采样进程Sample：
while（）
{
从传感器上得到的整型微电压值;
填空1;
将整型微电压值存入缓冲区;
填空2;
}
数据转换进程Convert：
while（）
{
填空3;
从缓冲区里取出微电压值;
将微电压值计算转换成量度值;
将量度值存入原缓冲区;
填空4;
}
数据显示进程Display：
while（）
{
填空5;
从缓冲区里取出量度值;
填空6;
显示数据;
}
4．若某作业的执行顺序如下图所示。
请回答问题：
（1）该作业执行过程中，CPU、输入机、打印机是如何协同工作的？
（2）对于该作业的执行情况，CPU的利用率是多少？
（3）画出提高CPU利用率的处理方案。
5．操作系统实行请求页式存储管理。
某作业执行时的页面走向为
1、2、3、4、5、2、3、1、2、3、4、5、1、2、3、4
若分配给该作业使用的存储块数是3，并且开始时没有任何页面在内存。
试问
（1）采用FIFO页面淘汰算法，其缺页次数是多少？
（2）若分配给该作业使用的存储块数是4，并且开始时没有任何页面在内存。
这时仍然采用FIFO页面淘汰算法，其缺页次数是多少？
（3）对于这样的页面走向，FIFO发生抖动吗？
6．若磁盘共有200个柱面，其编号为0~199。
假设已完成68号柱面的访问请求，正在为访问96号柱面的请求者服务。
还有若干个请求者在等待服务，它们依次要访问的柱面号为：
175，52，157，36，159，106，108，72
现采用的是“最短查找时间优先”的移臂调度算法。
试确定此时的服务次序，并计算磁臂移动的距离。
《操作系统》课程样板试卷
（2）答案
一、选择（每题1.5分，共22.5分）
1．C2．B3．C4．D5．D
6．C7．B8．D9．C10．B
11．A12．A13．C14．B15．D
二、是非（每题1.5分，共18分）
1．√2．×3．×4．×5．√6．√
7．√8．×9．√10．×11．√12．√
三、填空（每题1.5分，共19.5分）
1．目录文件2．多个程序3．PCB（或进程控制块）
4．资源的拥有者5．地址重定位6．通道程序
7．抖动8．连续9．任何次序
10．文件控制块（FCB）11．块12．成批
13．多个进程
四、简答（每题5分，共20分）
1．答：
当N为1、2、3时，系统绝对不会有死锁的危险。
（1）当系统只有一个进程时，它最多需要3台磁带机，而系统有8台磁带机，因此不可能发生死锁。
（2）当系统只有2个进程时，它们最多需要6台磁带机，而系统有8台磁带机，因此不可能发生死锁。
（3）当系统只有3个进程时，它们最多需要9台磁带机。
如果现在每个进程都已分得2台磁带机，那么系统还剩2台，足能使所有进程顺利运行完毕，因此绝对不会发生死锁。
2．答：
（1）用最先适应算法，这五个作业不能依次被全部装入内存。
这是因为这时是把R1分配给J1，R2分配给J2，R4分配给J3，R4的余下部分分配给J4。
这样，J5提出的要求就无法满足了。
（2）若使用最佳适应算法，能够使内存得到最好的利用。
此时这五个作业依次装入的空闲区是：
J1→R3、J2→R1、J3→R5、J4→R2、J5→R4。
3．答：
根据信号量的定义可知，P、V操作并非只是对信号量进行减1或加1操作，更重要的是在减1或加1后，还要判断运算的结果。
对于P操作，判定后调用进程自己有可能继续运行，也可能阻塞等待。
对于V操作，判定后调用进程自己最后总是继续运行，但之前可能会唤醒在信号量队列上等待的进程。
在信号量上除了能执行P、V操作外，不能执行其他任何操作。
4．答：
从页表的当前情况看，用户空间中的第0页和第2页在内存块中，因为它们所对应的标志位为“1”；第1页和第3页不在内存块中，因为它们所对应的标志位为“0”。
如果题目中给出的三个虚拟地址里，有在第1、3页的，就会发生缺页中断。
（1）因为1011/1024=0（“/”表示整除运算），1011%1024=1011（“%”表示求余运算）。
这表示虚拟地址1011对应的数对为（0，1011），所以在第0页不会发生缺页中断；
（2）因为3000/1024=2（“/”表示整除运算），3000%1024=952（“%”表示求余运算）。
这表示虚拟地址3000对应的数对为（2，952），所以在第2页不会发生缺页中断；
（3）因为4012/1024=3（“/”表示整除运算），4012%1024=940（“%”表示求余运算）。
这表示虚拟地址
4012对应的数对为（3，940），所以在第3页会发生缺页中断。
五、应用（每题5分，共30分）
1．答：
（1）在题目所给基础上，系统还剩余有2个资源。
这时不能够先满足进程P2对资源提出的2个需求，因为如果那样的话，系统就没有任何剩余资源了，如下表所示。
导致的结果是3个进程都处于等待资源而无法运行的状态，这是不安全的。
所以，系统暂时不能接受进程P2的这一请求。
进程
最大需求
已有量
还需量
P1
7
3
4
P2
8
5
3
P3
3
2
1
（2）对这3个进程的资源请求，最好是在题目的基础上，先答应进程P3的申请。
这样，在它完成、并将所占用资源归还系统后，系统就有4个资源可供分配。
于是可以把它们分配给进程P1，并保证P1能够完成。
P1完成后，就能够收回7个资源，保证P2的最终完成了。
2．答：
系统采用的是时间片调度策略。
①是进程被进程调度程序选中，状态由就绪变为运行；②是时间片到，进程暂停运行，排入就绪队列，状态由运行变为就绪；③是运行进程提出I/O请求，排到I/O队列，状态由运行变为阻塞；④是所等待的I/O完成，进程排入就绪队列，状态由阻塞变为就绪。
3．答：
（1）SS是资源管理信号量，作用是表示采集的微电压值能否存入缓冲区；SC是使数据转换进程与采样进程取得同步的信号量，表示缓冲区里是否有微电压值需要转换成量度值；SD是使数据显示进程与数据转换进程取得同步的信号量，表示缓冲区里是否有量度值需要显示。
（2）填空1填写：
P（SS）；填空2填写：
V（SC）；填空3填写：
P（SC）；填空4填写：
V（SD）；填空5填写：
P（SD）；填空6填写：
V（SS）。
4．答：
（1）该作业执行过程中，CPU、输入机、打印机采用的是顺序执行方式，先是由输入机读入一批数据，按要求CPU完成处理后，由打印机打印输出结果；再输入一批数据，如此循环，直至所有的数据处理完毕，获得全部结果。
（2）此时CPU的利用率为：
利用率=CPU时间/总时间=（120-100+280-260）/320=0.125
（3）由于CPU、输入机、打印机是顺序式工作，所以CPU的利用率不高。
应该让它们并行工作，这时的处理方案如下图所示。
即在时刻100~120CPU工作时，输入机仍然进行输入；在时刻120~160输入机工作时，让打印机也工作，这样就能够提高CPU的利用率。
5．答：
（1）在所给页面走向下，FIFO产生13次缺页，如表所示。
1
2
3
4
5
2
3
1
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（2）在所给页面走向下，FIFO产生14次缺页，如表所示。
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（3）FIFO产生了异常现象——分配给它使用的存储块多了，缺页中断次数却增加了。
6．答：
“最短查找时间优先”移臂调度算法的服务次序是：
96→106→108→72→52→36→157→159→175
磁臂移动的距离计算如下：
（106-96）+（108-106）+（108-72）+（72-52）+（52-36）+（157-36）+（159-157）+（175-159）=10+2+36+20+16+121+2+16=223
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