高校OS试题集.docx
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高校OS试题集
操作系统期中考试试卷
复旦大学于玉提供
一）指出下列论断是True还是False，判错扣一分
若判为False，应作修正（简单否定不得分）（30分）
1）多道程序设计的目的是为了提高程序员编制程序的效率。
（）
2）临界区是指内存中不能被多个进程同时访问的区域。
（）
3）计数信号量与二值信号量不同，它可作P、V操作，也可作算术运算。
（）
4）索引顺序文件和直接文件都按键访问，它们的组织形式和访问过程相同。
（）
5）分区文件常用于函数库、程序库等。
（）
6）多个原语不可以同时运行。
（）（
7）用户文件系统的树形目录是由用户定义、系统实现的。
（）
8）与作业和进程相对应的程序总是不同的。
（）
9）为访问公共变量，必须互斥。
（）
10）Spooling是脱机输入输出系统。
（）
二）简述下列概念之间的区别和关系。
（20分）
1）同步和互斥
2）独占资源和不可抢占资源
3）组块与缓冲
4）多道和多任务
5）文件目录和目录文件
三）采用成组链接的辅存管理策略时，完成申请与释放的算法（UNIX系统采用的）
Request（）返回块号
Release（blockno）把blockno指出的块归还系统，请完善之。
（20分）
Request（）:
:
Release（n）:
:
if（top==0）if（top==MAX）
{{
}}
elseelse
{{
top=top–1;top=top+1;
return（stack[top+1]）;stack[top]=n;
}}
四）对N个同类资源的管理，用管程实现之（在需要处，填入语句）。
（20分）
monitorNresource;
var
proceduregetresource;
begin
end;
procedurereturnresource;
begin
end;
begin
end
processuser;
begin
使用资源；
end;
五）在多道程序设计系统中，假定主存中有两个进程Job1和Job2以及一类中断处理程序，也有确定的单元存放新、旧PSW（如图）。
当作业占有处理器时，会随机发生这一类事件，响应中断后要求按断点返回，怎么保证任一进程都能按断点正确返回。
Job2
Job1
中断处理程序
新PSW
旧PSW
OS
操作系统部分
浙江大学李善平提供
试题1至试题3为选择题，分别从供选择的答案中选出一正确的，填入“____”。
试题1（6分）：
支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程运行，来实现CPU的共享。
但其中________，不是引起操作系统选择新进程的直接原因。
A. 运行进程的时间片用完；B. 运行进程出错；
C. 运行进程要等待某一事件发生；D.有新进程进入就绪状态。
试题2（8分）：
在下述四段描述中，________是错误的。
A.若进程A和进程B在临界段上互斥，那么当进程A处于该临界段时，它不能被进程B打断。
B.虚拟存储管理中采用对换（swapping）策略后，用户进程可使用的存储空间似乎增加了。
C.虚拟存储管理中的抖动（thrashing）现象是指页面置换（pagereplacement）时用于换页的时间远多于执行程序的时间。
D.进程可以由程序、数据和进程控制块（PCB）描述。
试题3（3分）：
存放在磁盘上的文件，________。
A.既可随机访问，又可顺序访问。
B.只能随机访问。
C.只能顺序访问。
D.必须通过操作系统访问。
试题4（8分）：
下述流程是解决两进程互斥访问临界区问题的一种方法。
试从“互斥”（mutualexclusion）、“空闲让进”（progress）、“有限等待”（boundedwaiting）等三方面讨论它的正确性。
如果它是正确的，则证明之；如果它不正确，请说明理由。
programattemp;
varc1,c2:
integer;
procedurep1;（*对第一个进程p1*）
begin
repeat
RemainSection1;
repeat
c1:
=1-c2
untilc2<>0;
CriticalSection;（*临界区*）
c1:
=1
untilfalse
end;
procedurep2;（*对另一个进程p2*）
begin
repeat
RemainSection2;
repeat
c2:
=1-c1
untilc1<>0;
CriticalSection;（*临界区*）
c2:
=1
untilfalse
end;
begin（*主程序*）
c1:
=1;
c2:
=1;
cobegin
p1;p2（*两进程p1,p2开始执行*）
coend
end.
试题5（15分）：
（1）.假设某计算机系统NONAME共有4页物理地址空间（4frames），其操作系统的虚拟地址管理采用“最近最少使用”页面置换算法（LRU）。
当一进程依次访问下列虚拟地址空间的页面时（又称引用串，referencestring），请计算其缺页（pagefault）次数：
1，2，3，4，5，3，4，1，6，7，8，7，8，9，7，8，9，5，4，5，4，2
（2）.LRU需要一定的硬件支持（如计数器、堆栈等）。
假设NONAME为每页内存配备了一个标志位（dirtybit），请设计一种变形的LRU算法，并且说明：
（a）标志位的初始值
（b）何时修改标志位
（c）如何选择应换出的页面
（d）利用此变形的LRU算法，计算对上述引用串的缺页次数。
试题6（10分）：
试描述避免死锁的银行家算法。
若系统运行中出现下述资源分配情况：
进程
ALLOCATION
NEED
AVAILABLE
ABCD
ABCD
ABCD
P0
0032
0012
1622
P1
1000
1750
P2
1354
2356
P3
0332
0652
P4
0014
0656
该系统是否安全？
如果进程P2此时提出资源申请（1，2，2，2），系统能否将资源分配给它？
为什么？
FINALEXAMINATION
OperatingSystemDesign
浙江大学李善平提供
ForTest1,Test2andTest3,selectandfillonecorrectchoiceeachintotheblank“____”：
Test1（6%）：
Anoperatingsystemwithmulti-programmingfeaturefrequentlyselectsreadyprocesstoruninordertosharetheCPU.However,isnotthenecessaryreasontocauseCPUre-scheduling.
A.currenttimesliceusedup；
B.therunningprocessstopsbecauseoferror；
C.therunningprocesshastowaitforanevent；
D.newprocessgetsintothereadyqueue.
Test2（8%）：
Thestatement________isbasicallywrong.
A.ifprocessAandprocessBaremutuallyexclusiveinacriticalsection，thenprocessAshouldnotbeinterruptedbyprocessBwhileitisinthecriticalsection.
B.thememoryspacethatusersmayuseseemsincreasedifthevirtualmemorymanagementmoduleadoptsswapping
C.‘thrashing’inmemorymanagementmeansthatthetimecostbypagereplacementisgreatlymorethanthetimecostbyprogramexecution
D.aprocessmaybedescribedbytheprogram,thedataandthePCB.
Test3（3%）：
Thefileonadiskcan________。
A.beaccessedrandomlyandsequentially
B.onlybeaccessedrandomly
C.onlybeaccessedsequentially
D.onlybeaccessedbytheoperatingsystem
Test4（8%）：
Thefollowingisanalgorithmtosolvethecriticalsectionproblemoftwoprocesses.Pleaseproveit’swrongwithregardingtomutualexclusive,progressandboundedwaiting.
programattemp;
varc1,c2:
integer;
procedurep1;（*forthefirstprocessp1*）
begin
repeat
RemainSection1;
repeat
c1:
=1-c2
untilc2<>0;
CriticalSection;（*thecriticalsection*）
c1:
=1
untilfalse
end;
procedurep2;（*forthesecondprocessp2*）
begin
repeat
RemainSection2;
repeat
c2:
=1-c1
untilc1<>0;
CriticalSection;（*thecriticalsection*）
c2:
=1
untilfalse
end;
begin（*mainprogram*）
c1:
=1;
c2:
=1;
cobegin
p1;p2（*startingtheprocessp1andtheprocessp2*）
coend
end.
Test5（15%）：
（1）.Assumethecomputersystem,NONAME,has4framesofphysicalmemory,anditsvirtualmemorymanagementmoduleappliesLRUalgorithm.Ifaprocessaccessestheaddressspacewiththefollowingreferencestring,howmanypagefaultsitwillcause?
1，2，3，4，5，3，4，1，6，7，8，7，8，9，7，8，9，5，4，5，4，2
（2）.WeknowthattheLRUalgorithmneedssomehardwaresupport,suchascountersorstacks.SupposeNONAMEhasadirtybitforeverypage.PleasedesignamodifiedLRUalgorithm,anddescribe:
（a）theinitialvalueofthedirtybit
（b）whentomodifythedirtybit
（c）howtoselectapagetoswapout
（d）calculatethepagefaultstotheabovereferencestringwiththis
modifiedLRU
Test6（10%）：
PleasedescribetheBanker’salgorithmfordeadlockavoidance.Regardingthefollowingstate:
PROCESS
ALLOCATION
NEED
AVAILABLE
ABCD
ABCD
ABCD
P0
0032
0012
1622
P1
1000
1750
P2
1354
2356
P3
0332
0652
P4
0014
0656
Isthissystemsafe?
IfprocessP2appliestheresource（1,2,2,2）,
mayprocessP2beallocatedandstillholdthesafestate?
Why?
操作系统
浙江大学李善平提供
一、操作系统是一种A。
根据其服务对象，常用的单处理机的操作系统可分为如下三种类型：
1）允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机的操作系统，称为B。
2）允许用户把若干个作业提交计算机系统集中处理的操作系统，称为C。
3）在D的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。
设计D时，首先要考虑系统的E。
A：
⑴通用软件⑵应用软件⑶系统软件⑷操作的软件
B,C,D：
⑴网络操作系统⑵分布式操作系统⑶分时操作系统
⑷实时操作系统⑸单用户操作系统⑹批处理操作系统
E：
⑴可靠性和灵活性⑵实时性和可靠性⑶优先权分配
⑷时间片轮转⑸短作业优先⑹时间片加权分配
二、假设某多道程序设计系统有供用户使用的主存100K，磁带机2台，打印机1台，系统采用可变分区方式管理主存，对磁带机和打印机采用静态分配，并假设输入输出操作的时间忽略不计。
现有一进程序列如下：
进程号
进程到达时间
要求计算时间
要求主存量
申请磁带机数
申请打印机数
1
2
3
4
5
10:
00
10:
20
10:
20
10:
30
10:
35
25分钟
10分钟
20分钟
20分钟
15分钟
15K
30K
60K
20K
10K
1台
0台
1台
1台
1台
1台
1台
0台
0台
1台
假设进程调度采用先来先服务算法，优先分配主存的低地址区域且不准移动已在主存中的进程，在主存中的进程平分CPU时间，则进程调度选中进程的次序是A。
在忽略系统工作时间的情况下，最大的进程周转时间（turnaroundtime）是B，最小的进程周转时间是C，进程的平均周转时间是D，进程全部执行结束的时间是
E。
A：
⑴（1,3,2,4,5）⑵（1,2,3,4,5）⑶（1,3,4,2,5）⑷（1,2,4,3,5）
B,C,D：
⑴30分钟⑵25分钟⑶20分钟⑷65分钟⑸55分钟⑹全不对
E：
⑴11:
05⑵11:
00⑶11:
10⑷10:
50⑸全不对
三、从供选择的答案中选出同下列叙述关系密切的答案。
A：
支持多道程序设计，算法简单，但存储器碎片多。
B：
能消除碎片，但用于存储器紧缩处理（COMPACTION）的时间长。
C：
克服了碎片多和紧缩处理时间长的缺点，支持多道程序设计，但不支持虚拟存储。
D：
支持虚拟存储，但不能以自然的方式提供存储器的共享和存取保护机制。
供选择的答案:
A-D：
⑴段页式⑵分页式（Paging）⑶请求分页式（DemandPaging）
⑷可变分区⑸固定分区⑹单一连续分配
四、著名软件A没有多道程序设计的特点。
A:
⑴DOS⑵UNIX⑶Windows⑷OS/2
五、试画出请求调页式（demandpaging）管理中缺页中断的处理流程图。
某分页式虚拟存储管理系统的物理空间共3000字节，逻辑页长1000字节，
求下述存储地址串的引用串（referencestring）及缺页次数（假定使用LRU算法）：
3653,3632,1140,3584,2892,3640,0040,2048,1700,
2045,3009,0000,1102,1100
六、关于死锁问题的银行家算法中，若出现下述的资源分配情况：
AllocationNeedAvailable
ABCDABCDABCD
P0003200121622
P110001750
P213542356
P303320652
P400140656
该系统目前是否安全？
如果进程提出请求（1,2,2,2）后，系统能否将资源分配给它？
七、试论线程（thread）的特点及其与进程的主要异同点。
八、磁盘空间分配方法是实现文件系统的关键问题。
常用的磁盘空间分配方法有连续区分配（contiguous）、
链接块方式（linked）和索引式（indexed）等三种，它们各有优缺点。
试描述一种磁盘空间分配方法，要求
综合利用上述方法的优点。
操作系统试题
浙江大学李善平提供
一、选择题（每题3分）
1、操作系统在运行过程中，将不断地选择新进程运行，来实现CPU的共享，但其中（ ），不是引起操作系统选择新进程的直接原因。
A. 运行进程的时间片用完；B. 运行进程出错；
C. 运行进程要等待某一事件发生；D. 有新进程进入就绪状态．
2、对于分时操作系统，下列算法（ ）是不合适的．
A. FIFO和时间片轮转算法；
B. 最高响应比（即响应时间与服务时间之比）优先和最短剩余时间优先；
C. 最短作业优先调度和时间片轮转；
D. 最短作业优先和FIFO．
3、存放在磁盘上的文件（ ）．
A. 既可随机访问，又可顺序访问；B. 只能随机访问；
C. 只能顺序访问；D. 必须通过操作系统访问．
4、下列对UNIX的论述中，（ ）是不正确的．
A. UNIX是一个多道的分时操作系统；B. PIPE机制是UNIX贡献之一；
C. 提供可动态装卸的文件卷是UNIX的特色之一；
D. 路径名是UNIX独有的实现文件共享的机制．
二、简述题（每题5分）
1、试举现实生活中的死锁现象（不得重复教材中的例子），并加以必要说明．
2、对生产者-消费者（Producer-Consumer）问题，下列Producer进程的流程是正确的。
试说明“wait（empty）和wait（mutex），signal（mutex）和signal（full）的次序都不应该颠倒，否则将可能造成死锁。
”的原因．
repeat
…………
produceaniteminnextp
…………
wait（empty）;
wait（mutex）;
addnextptobuffer
signal（mutex）;
signal（full）;
untilfalse;
3、列出通常在页式虚拟存储器系统中存在的三个存储控制位（不同于存取控制）．说明它们是如何被硬件、操作系统处理的？
4、利用你处理过的某个比较大的文件，说明文件管理中引入的术语：
目录、目录项、记录、数据字段。
5、若进程A和B在临界段上互斥，那么当A处于临界段时，它不能被打断。
这说法对吗？
6、说明下面的说法是不正确的理由：
当几个进程访问主存中的共享数据时，必须实行互斥以防止产生不确定的结果。
三、计算题（每题6分）
1、在一个请求页式虚拟存储系统中，一个程序的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，并采用LRU页面置换算法。
假设分配给该程序的存储块数为3时，求出在访问过程中发生的缺页次数和缺页率。
2、假设有四道作业，它们的提交时间及执行时间由下表给出：
作业号
提交时刻（时）
执行时间
１
10:
00
2小时
２
10:
20
1小时
３
10:
40
30分钟
４
10:
50
20分钟
分别计算采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间，并画出关于它们调度顺序的甘特图（Ganttchart）。
四、算法设计题（每题10分）
1、我们为某临界资源设置一把锁W．当W=1时，表示关锁；W=0时，表示开锁．试写出开锁和关锁原语，并利用它们去实现互斥．
2、有一阅览室，读者进入时必须先在一张登记表上进行登记．该表为每一座位列一
表目，包含座号及读者姓名；读者离开时要消掉其登记信息．阅览室中共有100个
座位．试问：
（1）为描述读者的动作，应设置几个进程？
（2）试用类Pascal语言（或C语言，或足够细的流程图）和wait、signal操作，说明读者间的同步算法．
3、设某个文件系统的文件目录中，指示文件数据块的索引表长度为13，其中0到9项为直接寻址方式，后3项为间接寻址方式。
试描述出文件数据块的索引方式；给出对文件第n个字节（设块长512字节）的寻址算法．
五、综述题（第一题10分、第二题6分）
1、下面是用于解决两进程互斥问题的一种方法，讨论它的正确性．如果它是正确的，则证明它；如果它不正确，请说明原因。
programattemp;
varc1,c2:
integer;
procedurep1;
begin
repeat
remain1;
repeat
c1:
=1-c2
untilc2<>0;
CriticalSection1;
c1:
=1
untilfalse
end;
procedurep2;
begin
repeat
remain2;
repe
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