计算机操作系统试题及答桉.docx
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计算机操作系统试题及答桉
1．（D）不是基本的操作系统。
A、批处理操作系统 B、分时操作系统
C、实时操作系统 D、网络操作系统
2．（C）不是分时系统的基本特征：
A、同时性 B、独立性
C、实时性 D、交互性
3．处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许（C）使用。
A、操作员 B、联机用户
C、操作系统 D、目标程序
4．当用户程序执行访管指令时，中断装置将使中央处理器（B）工作。
A、维持在目态 B、从目态转换到管态
C、维持在管态 D、从管态转换到目态
5．进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（D）
A、运行态变为就绪态 B、运行态变为等待态
C、就绪态变为运行态 D、等待态变为就绪态
6．采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（C）将其移动。
A、用户有条件地 B、用户无条件地
C、操作系统有条件地 D、操作系统无条件地
7．分页式存储管理中，地址转换工作是由（A）完成的。
A、硬件 B、地址转换程序
C、用户程序 D、装入程序
8．如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（D）来保证按名存取的安全。
A、重名翻译机构 B、建立索引表
C、建立指针 D、多级目录结构
9．对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（C）。
A、字符 B、数据项 C、记录 D、文件
10．为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（A）号。
A、设备类相对 B、设备类绝对
C、相对 D、绝对
11．通常把通道程序的执行情况记录在（D）中。
A、PSW B、PCB C、CAW D、CSW
12．作业调度是从输入井中处于（B）状态的作业中选取作业调入主存运行。
A、运行 B、收容 C、输入 D、就绪
13．一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于（C）状态。
A、运行 B、等待 C、就绪 D、收容
14．共享变量是指（D）访问的变量。
A、只能被系统进程 B、只能被多个进程互斥
C、只能被用户进程 D、可被多个进程
15．临界区是指并发进程中访问共享变量的（D）段。
A、管理信息 B、信息存储 C、数据 D、程序
16．若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（D）个进程参于竞争，而不会发生死锁。
A、5 B、2 C、3 D、4
17．产生系统死锁的原因可能是由于（C）。
A、进程释放资源
B、一个进程进入死循环
C、多个进程竞争，资源出现了循环等待
D、多个进程竞争共享型设备
18．主要由于（D）原因，使UNIX易于移植。
A、UNIX是由机器指令书写的
B、UNIX大部分由汇编少部分用C语言编写
C、UNIX是用汇编语言编写的
D、UNIX小部分由汇编大部分用C语言编写
19．UNIX系统中，进程调度采用的技术是（D）。
A、时间片轮转 B、先来先服务
C、静态优先数 D、动态优先数
20．UNIX系统中，文件存贮器的管理采用的是：
（C）。
A、位图法 B、空闲块表法
C、成组连接法 D、单块连接法
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。
）在每小题列出的五个选项中有二至五个选项是符合题目要求的，请将正确选项的字母填在题干中的括号内。
多选、少选、错选均无分。
21．引入多道程序设计的主要目的在于（BD）
A、提高实时响应速度
B、充分利用处理机，减少处理机空闲时间
C、有利于代码共享
D、充分利用外围设备
E、减少存储器碎片
22．段式和页式存储管理的地址结构很类似，但是它们之间有实质上的不同，表现为（ABCD）
A、页式的逻辑地址是连续的，段式的逻辑地址可以不连续
B、页式的地址是一维的，段式的地址是二维的
C、分页是操作系统进行的，分段是用户确定的
D、各页可以分散存放在主存，每段必须占用连续的主存空间
E、页式采用静态重定位方式，段式采用动态重定位方式
23．利用记录的成组与分解操作能（ABE）
A、有效地实现信息转储
B、提高存储介质的利用率
C、减少操作系统的程序量
D、增加启动外设的次数
E、提高文件的存取速度
24．线程是操作系统的概念，已具有线程管理的操作系统有（BCE）
A、Windows3.2
B、OS/2
C、WindowsNT
D、DOS6.22
E、Mach
25．对UNIX中的trap指令，下列说法中（AD）是正确的。
A、可供用户使用
B、UNIX的例外处理程序也可使用trap指令
C、trap指令是特权指令
D、trap指令是在管态下运行
E、UNIX的例外处理也是从trap指令进入的
三、填空题（本大题共8小题，每空1分，共14分）
26．在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为前台作业，而由批处理系统控制的作业称为后台作业。
27．操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是操作操作员接口和程序员接口。
28．操作系统中，进程可以分为系统进程和用户进程两类。
29．用户调用建立和打开文件操作来申请对文件的使用权。
30．主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作。
31．在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，计算时间短的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，等待时间长得到优先调度。
32．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：
封闭性和可再现性。
33．UNIX的shell有两层含义，一是指由shell命令组成的shell命令二是该指令的解释
程序
四、简答题（本大题共5小题，每小题4分，共20分。
）
34．进程调度中"可抢占"和"非抢占"两种方式，哪一种系统的开销更大？
为什么？
（1）可抢占式会引起系统的开销更大。
（2）可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间开销增大。
35．一个含五个逻辑记录的文件，系统把它以链接结构的形式组织在磁盘上，每个记录占用一个磁盘块，现要求在第一记录和第二记录之间插入一个新记录，简述它的操作过程。
从文件目录中找到该文件，按址读出第一个记录；
取出第一个记录块中指针，存放到新记录的指针位置；
把新记录占用的物理块号填入第一个记录的指针位置
启动磁盘把第一个记录和新记录写到指字的磁盘块上
36．在spool系统中设计了一张"缓输出表"，请问哪些程序执行时要访问缓输出表，简单说明之。
井管理写程序把作业执行结果文件登记在缓输出表中；
缓输出程序从缓输出表中查找结果文件并打印输出。
37．试比较进程调度与作业调度的不同点
（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。
进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机
（或）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。
进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。
（2）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存。
进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机。
38．试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。
资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行。
这样，进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件”，从而防止死锁的发生。
五、综合题（本大题共4小题，共36分。
）
39．（10分）在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：
115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题：
（1）按FIFO调度算法将产生次缺页中断，依次淘汰的页号为，缺页中断率为。
按FIFO调度算法将产生5次缺页中断；依次淘汰的页号为：
0，1，2；
缺页中断率为：
5/10=50%
（2）按LRU调度算法将产生次缺页中断，依次淘汰的页号为，缺页中断率为。
按LRU调度算法将产生6次缺页中断；依次淘汰的页号为：
2，0，1，3；
缺页中断率为：
6/10=60%
40．（8分）若干个等待访问磁盘者依次要访问的柱面为20，44，40，4，80，12，76，假设每移动一个柱面需要3毫秒时间，移动臂当前位于40号柱面，请按下列算法分别计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间。
（1）先来先服务算法；
3毫秒×292=876毫秒
（2）最短寻找时间优先算法
3毫秒×120=360毫秒
41．（8分）某系统中有10台打印机，有三个进程P1，P2，P3分别需要8台，7台和4台。
若P1，P2，P3已申请到4台，2台和2台。
试问：
按银行家算法能安全分配吗？
请说明分配过程。
系统能为进程P3分配二台打印机。
因为尽管此时10台打印机已分配给进程P14台，P22台和P34台，全部分配完，但P3已分配到所需要的全部4台打印机，它不会对打印机再提出申请，所以它能顺利运行下去，能释放占用的4台打印机，使进程P1，P2均可能获得乘余的要求4台和5台，按银行家算法是安全的
3．设系统有三种类型的资源，数量为（4，2，2），系统中有进程A，B，C按如下顺序请求资源：
进程A申请（3，2，1）
进程B申请（1，0，1）
进程A申请（0，1，0）
进程C申请（2，0，0）
请你给出一和防止死锁的资源剥夺分配策略，完成上述请求序列，并列出资源分配过程，指明哪些进程需要等待，哪些资源被剥夺。
（10分）
解：
（10分）
①分配策略为：
当进程Pi申请ri类资源时，检查ri中有无可分配的资源：
有则分配给Pi；否则将Pi占有的资源全部释放而进入等待状态。
（Pi等待原占有的所有资源和新申请的资源）
②资源分配过程：
剩余资源
进程A：
（3，2，1） （1，0，1）
进程B：
（1，0，1） （0，0，0）
进程A：
（0，1，0）（不满足） （3，2，1）
A的所有资源被剥夺，A处于等待
进程C：
（2，0，0） （1，2，1）
C，B完成之后，A可完成。
4．设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：
司机：
启动车辆售票员：
上乘客
正常行车关车门
到站停车售票
开车门
`下乘客
在汽车不断地到站，停车，行使过程中，这两个活动有什么同步关系？
并用wait和signal原语操作实现它们的同步。
解：
BEGINintegerstop,run;
Stop:
=0;
Run:
=0;
COBEGIN
Driver:
BEGIN
L1:
wait（run）;
启动车辆；
正常行车；
到站停车；
signal（stop）;
GotoL1;
END
Conductor:
BEGIN
L2：
上乘客；
关车门；
signal（run）;
售票；
wait（stop）;
开车门；
下乘客；
GotoL2;
END
COEND
END
8．系统中有五个进程P1、P2、P3、P4、P5，有三种类型的资源：
R1、R2、和R3。
在T0时刻系统状态如表所示。
若采用银行家算法实施死锁避免策略，回答下列问题：
（共9分，每小题3分）
1．T0时刻是否为安全状态？
为什么？
2．若这时P4请求资源（1，2，0），是否能实施资源分配？
为什么？
3．在上面的基础上，若进程P3请求资源（0，1，0），是否能实施资源分配？
为什么？
T0时刻系统状态
已分配资源数量
最大资源需求量
R1
R2
R3
R1
R2
R3
P1
0
0
1
0
0
1
P2
2
0
0
2
7
5
P3
0
0
3
6
6
5
P4
1
1
5
4
3
5
P5
0
3
3
0
6
5
R1
R2
R3
剩余资源数
3
3
0
解：
（共9分，每小题3分）
1．T0时刻是安全的，安全序列为：
P1，P4，P5，P2，P3
2．P4请求资源（1，2，0），根据银行家算法，预分配后系统是安全的，安全序列为：
P1，P4，P5，P2，P3
3．P3请求资源（1，1，0），根据银行家算法，预分配后系统不安全，所以不能实施资源分配。
11．在一个请求分页系统中，有一个长度为5页的进程，假如系统为它分配3个物理块，并且此进程的页面走向为2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。
试用FIFO和LRU两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数。
（10分）
解：
FIFO：
232152453252
第1页222555333
第2页33322255
第3页1114442
缺页中断次数=6
LUR：
232152453252
第1页22225553
第2页3352335
第3页114422
缺页中断次数=5
15．考虑一个有150个存储器单元的系统，如下分配给三个进程：
进程最大占有
————————————————————
17045
26040
36015
使用银行家算法，以确定下面的任何一个请求是否安全：
a．第4个进程到达，最多需要60个存储单元，最初需要25个单元；
b．第4个进程到达，最多需要60个存储单元，最初需要35个单元；
如果安全给出安全序列；若不安全给出结果分配简表。
（10分）
解：
进程最大占有尚需可用
————————————————————————
170452525
2604020
3601545
4602535
安全序列为：
1、2、3、4
所以系统是安全的，可以进行分配。
b．
进程最大占有尚需可用
————————————————————————
170452515
2604020
3601545
4603525
当前可用的资源不够任何一个进程运行完毕，所以不安全。
16.Jruassic公园有一个恐龙博物馆和一个公园.有m个旅客和n辆车,每辆车只能容纳一个旅客。
旅客在博物馆逛了一会儿，然后排队乘坐旅行车。
当一辆车可用时，它载入一个旅客，然后绕公园行驶任意长的时间。
如果n辆车都已被旅客乘坐游玩，则想坐车的旅客需要等待；如果一辆车已经就绪，但没有旅客等待，那么这辆车等待。
使用信号量同步m个旅客和n辆车的进程。
（10分）
解：
visitors=m;cars=n;mutex=1;
Pvi（）Pci（）
{repeat{repeat
wait（cars）;wait（visitors）;
wait（mutex）;wait（mutex）;
geton;start;
travell;run;
getoff;stop;
signal（cars）;signal（visitors）;
wait（mutex）;wait（mutex）;
untilfalse;untilfalse;
}}
17.读者与写者问题（reader--writerproblems）（10分）
在计算机体系中，对一个共享文件进行操作的进程可分为两类：
读操作和写操作，它们分别被称为读者和写者。
访问该文件时读者和写者，写者和写者间必须实现互斥。
只有在没有读者访问文件时，写者才允许修改文件。
或者写者在修改文件时不允许读者去读，否则会造成读出的文件内容不正确。
试写出算法描述读者和写者的问题。
解：
为了实现读者与写者的同步和互斥，我们设置一个信号量S，用于读者与写者之间或写者与读者之间的互斥，初值为“1”。
用一个变量rc表示当前正在读的读者个数，当进程可以去读或读结束后都要改变rc的值，因此rc又成为若干读进程的共享变量，它们必须互斥地修改rc。
故必须定义另一个用于互斥的信号量Sr，初值也是“1”。
读者--写者问题可描述如下：
S,Sr：
semaphore；intrc=0;S=Sr=1;
processReaderI（i=1,2,...,m）processWriterj（j=1,2,...,k）
beginbegin
P（Sr）;rc=rc+1;P（S）;
if（rc==1）P（S）;WritefileF;
V（Sr）;V（S）;
readfileF;end
P（Sr）;rc=tc-1;
if（rc==0）V（S）;
V（Sr）;
end
18、若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为20，44，40，4，80，12，76，假设每移动一个磁道需要3毫秒时间，移动臂当前位于40号柱面，请按下列算法分别写出访问序列并计算为完成上述各次访问总共花费的寻道时间。
（1）先来先服务算法；
（2）最短寻道时间优先算法。
（3）扫描算法（当前磁头移动的方向为磁道递增）（10分）
解：
（1）磁道访问顺序为：
20，44，40，4，80，12，76
寻道时间=（20+24+4+36+76+68+64）*3=292*3=876
（2）磁道访问顺序为：
40，44，20，12，4，76，80
寻道时间=（0+4+24+8+8+72+4）*3=120*3=360
（3）磁道访问顺序为：
40，44，76，80，20，12，4
寻道时间=（0+4+32+4+60+8+8）*3=116*3=348
20、请用信号量描述哲学家进餐问题。
（15分）
解：
哲学家进餐问题（15分）
publicvoidphilosopher（inti）{
while（true）{
think（）;
wait（fork[i]）;
wait（fork[（i+1）%5]）;
eat（）;
signal（fork[（i+1）%5]）;
signal（fork[i]）;
}}
23、根据如下的前趋图写出可并发执行的程序：
（10分）
解：
（10）
评分：
变量、进程、程序主体每项一分。
vara,b,c,d,e,f,g,h,i:
semaphore:
=0,0,0,0,0,0,0,0;
beginparbegin
beginS1;signal（a）;signal（b）;end
beginwait（a）;S2;signal（c）;signal（d）;end
beginwait（c）;S3;signal（e）;signal（f）;end
beginwait（b）;S4;signal（g）;end
beginwait（d）;wait（e）S5;signal（h）;end
beginwait（f）;wait（g）;S6;signal（i）;end
beginwait（h）;wait（i）;S7;end
parend
end
24、在公共汽车上，乘客上完后，售票员关门，驾驶员开车，售票员售票，到站汽车停稳后，售票员开门，乘客上下车，售票员和驾驶员之间密切配合，直到下班。
请用信号量描述公共汽车上售票员与驾驶员的工作过程。
（10分）
解：
建立驾驶员和售票员两进程，驾驶员进程执行过程如下：
（1）判售票员关门没有
（2）开车
（3）到站后停车
（4）重复
（1）－（3）
售票员执行过程如下：
（1）判断乘客上完没有
（2）关门
（3）售票
（4）判车停稳没有
（5）开门
（6）重复
（1）－（5）
评分标准：
执行过程完善3分，
驾驶员与售票员合作消息正确3分
售票员与驾驶员合作消息正确3分
书写格式1分
25、设某作业占有7个页面，如果在主存中只允许装入4个工作页面（即工作集为4），作业运行时，实际访问页面的顺序是：
1，2，3，6，4，7，3，2，1，4，7，5，6，5，2，1。
试用FIFO、LRU和CLOCK页面置换算法，列出各自的页面淘汰顺序和页面置换次数。
（10分）
解：
FIFO：
1，2，3，6，4，7，3，2，1，4，7，5，6，5，2，1
1111444455
222277776
33332222
6666111
页面置换次数为：
6次
LRU：
1，2，3，6，4，7，3，2，1，4，7，5，6，5，2，1
11114441111666
2222777444422
333333377771
66622225555
页面置换次数为：
10次
CLOCK：
1，2，3，6，4，7，3，2，1，4，7，5，6，5，2，1
11114441111666
2222777444422
333333377771
66622225555
页面置换次数为：
10次
26、某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票厅中少于20名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。
若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题：
（1）用wait和signal操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。
（2）根
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