操作系统考试题与答案2.docx

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操作系统考试题与答案2

07-08学年第2学期操作系统（06级）试卷（A卷）

答案及评分标准

一、选择题（每空1分，共15分）

1.在多道程序所提供的可共享的系统资源不足时，可能出现死锁。

但是，不适当的（3）也可能产生死锁。

（1）进程优先权

（2）资源线性分配（3）进程推进顺序（4）分配队列优先权

2.既考虑作业的等待时间，又考虑作业的运行时间的调度算法是

（2）。

（1）短作业优先

（2）响应比高优先（3）先来先服务（4）优先级调度

3.产生死锁的四个必要条件是：

互斥、（4）、循环等待和不剥夺。

（1）请求与阻塞

（2）释放与阻塞（3）请求与释放（4）请求与保持

4.可能出现抖动的存储管理方法是

（2）。

（1）固定分区管理

（2）请求分页存储管理

（3）动态分区管理（4）动态重定位分区管理

5.虚拟存储器的最大容量

（2）。

（1）为内外存容量之和

（2）由计算机的地址结构决定（3）是任意的（4）由作业的地址空间决定

6.进程从运行状态进入就绪状态的原因是（4）。

（1）被选中占用CPU

（2）等待某一事件（3）等待的事件已经发生（4）时间片用完

7.某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源是

（2）。

（1）9

（2）10（3）11（4）12

8.在下列存储管理方案中，不适用于多道程序的是

（1）。

（1）单一连续分配

（2）固定式分区分配（3）可变式分区分配（4）段页式存储分配

9.一个作业8：

00到达系统，估计运行时间1小时。

若10：

00开始执行该程序，其相应比为（3）。

（1）1

（2）2（3）3（4）0.5

10.为了使多个进程能有效地同时处理I/O，最好使用

（1）结构的缓冲技术。

（1）缓冲池

（2）单缓冲区（3）双缓冲区（4）环形缓冲区

11．分时系统具有

（1）、独立性、及时性、交互性的特点。

（1）同时性

（2）.共享性（3）虚拟性（4）交互性

12．采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许段内位移的最大长度是

（2）。

（1）224

（2）.216（3）.28（4）.232

13．磁盘与主机之间传递数据是以（3）为单位运行的。

（1）字符

（2）字节（3）数据块（4）数据流

14．在批处理操作系统中，用户的作业是由（4）组成的。

（1）程序

（2）程序和作业说明书（3）程序和数据（4）程序、数据和作业说明书

15.一般来说，文件名及其属性可以放在

（2）中以便查找。

（1）作业控制块

（2）目录（3）索引（4）字典

二、简答题（每小题4分，共20分）

1、请求页式管理就是简单页式管理的说法对不对？

为什么?

答：

不对

（1）请求页式管理是内存采用页式管理，部分外存中的数据也进行管理，通过交换技术来调入调出内存。

（2）页式存储管理是将内存分成大小相等的页，通过页表表转换来统一管理。

2、什么是多道程序设计？

有哪些特点？

多道程序设计是指把一个以上的程序同时存放在内存中，使他们处于程序的开始点和结束点之间，他们共享CPU和其它系统资源。

多道程序设计的主要特点是：

（1）多道；

（2）宏观上并行；（3）微观上串行。

3、在生产者-消费者问题中，如果对调生产者进程中的两个P操作和两个V操作，则可能发生什么情况。

答：

由于V操作是释放资源，因此对V操作的次序无关紧要，而对调P操作的次序可能导致死锁。

举例解释

4、在文件管理中，为什么说串联文件结构不适用于随机存取。

答：

串联文件结构是许多文件按照顺序排列起来，链接成一个串联队列。

搜索时只能按照串联指针顺序搜索，为了读取某个信息块将花费许多时间移动指针，因此，串联结构不适合随机存取。

5、为什么不能把阻塞说成是死锁。

答：

阻塞是指进程调度中，将暂时不用的进程，放入阻塞队列，系统在正常运行，可以随时将阻塞队列中的进程，调入就绪队列运行。

死锁是指多个进程为竞争某资源造成的系统僵持状态，需要外力来解决。

阻塞和死锁是不同的。

//评分标准：

每4分，共20分。

三、判断题（每小题1分，共10分）

（在你认为正确的陈述后的括号中打√，不正确的陈述后的括号中打。

（×）

1、操作系统为用户提供的程序级接口也称为系统调用。

（√）

2、在进程基本调度状态转换时，不会出现的情况是从就绪到运行。

（×）

3、进程调度方法有剥夺方式和非剥夺方式。

（√）

4、输入输出设备分配调度通常采用先请求先服务与时间片轮转法两种算法。

（×）

5、批处理系统的主要缺点是设备利用率高。

（×）

6、临界资源是指进程中访问临界资源的那段代码。

（×）

7、系统中各进程之间逻辑上的相互制约关系称为进程互斥。

（×）

8、在存储管理中将逻辑地址转化成物理地址的过程称为重定位。

（√）

9、文件的逻辑结构是将文件分为记录式文件和索引文件。

.（×）

10、位示图可用于文件目录的查找。

（×）

四、名词解释题（每小题2分，共10分）

1．BufferPool

缓冲池

2．InterruptdrivenI/O

中断驱动I/O

3．DMA

直接内存存取控制器

4．线程

进程内的一个执行单位，进程内可调度的实体。

5．文件物理结构

文件在存储器中的存储结构。

//评分标准：

每2分，共10分。

五、计算题（共40分）

1、（10分）假定一磁盘有100个柱面，编号为0～99，当前存取臂的位置在4号柱面上，并刚完成了10号柱面的服务请求，如果此时请求队列的先后顺序是：

82，28，94，45，77，61；请分别给出FCFS算法、电梯调度算法的存取臂移动顺序以及采用两种算法的存取臂移动总量。

解：

FCFS算法：

存取臂移动顺序为82，28，94，45，77，61；（3分）

存取臂移动总量为78+54+66+49+32+16=295（2分）

电梯调度算法：

存取臂移动顺序为28，45，61，77，82，94；（3分）

存取臂移动总量为24+17+16+16+5+12=90或者94-4=90（2分）

//评分标准：

每问5分，共10分。

2、（10分）在采用请求分页存储管理的系统中，某时刻一进程的所有页都不在内存中，且接下来要执行如下访问页号序列（页面走向）:

3，2，4，2，1，3，1，5，2，3，4，2；每个进程分配m页内存空间。

请分别给出：

当m=3与m=4时，使用FIFO页面置换（页面淘汰）算法在执行此页号访问序列过程中产生的缺页中断次数以及被淘汰的页号顺序，并分析结果。

解：

m=3

324213152342

最近进入内存的页面

324413352244

32241135522

进入内存最早的页面

3324413355

被淘汰的页面

32313

刚调入内存的页面（即缺页）

32413524

缺页中断次数8次。

被淘汰的页号顺序3，2，3，1，3。

m=4

324213152342

最近进入内存的页面

324411155332

32244411553

3322244115

进入内存最早的页面

33322441

被淘汰的页面

324

刚调入内存的页面（即缺页）

3241532

缺页中断次数7次。

被淘汰的页号顺序3，2，4。

结果分析:

为进程分配更多的内存页可减少缺页中断次数，但FIFO算法存在分配内存多而缺页中断反增加的现象。

//评分标准：

每个步骤2分、缺页中断次数1分、被淘汰的页号顺序1分；分析2分。

共10分。

3、（10分）在采用页式存储管理中，某作业的逻辑地址空间为4页（每页2048字节），已知作业的页表如下：

页号

块号

0

2

1

4

2

6

3

8

绘制地址变换图求出有效逻辑地址4865所对应的物理地址。

逻辑地址4865对应的物理地址。

（2分）

页号：

4865/2048=2

页内位移：

4865-2048*2=769

查表，物理块号6，形成的物理地址。

（2分）

6*2048+769=13057（2分）

//评分标准：

每个2分

图（4分）

//评分标准：

图4分

4.设有无穷多个缓冲区和无穷多个信息。

A进程把信息逐个地写入每个缓冲区，B进程则逐个地从缓冲区中取出信息。

（10分）试问

（1）两进程之间的制约关系。

（2分）

（2）用P，V操作写出两进程的同步算法，并给出信号量的初值。

（4分）（3）指出信号量的值的变化范围和其值的含义。

（4分）

4.解：

（1）B进程不能超前A进程，但A进程不受B进程的约束。

（2分）

//评分标准：

每个2分。

（2）设置一个信号量S，S表示A进程写满的缓冲区的个数，则A，B两个进程的同步算法如下：

（4分）

processAprocessB

beginbegin

i：

＝0；j：

＝0；

L：

i：

＝i＋1；M：

j：

＝j＋1：

写入第i个缓冲区；P（S）；

V（S）；读出第j个缓冲区；

gotoL；gotoM；

end；end；

//评分标准：

每个2分，共4分。

（3）信号量S的值域为[–1，∞]中的整数，当S=–1时，表示缓冲区从未写入或B读空且B要求进一步读出，也即B超前A欲读取信息而受阻。

（4分）

//评分标准：

共4分。

六、解析题（共5分）

请写出下列程序的运行结果，说明运行过程，绘制创建进程示意图。

#include

#include

#include

main（）

{intfd[2];

chara[30],b[30];

pipe（fd）;

if（fork（）==0）

{scanf（“%s”,a）;

write（fd[1],a,30）;

exit（0）;}

wait（0）;

if（fork（）==0）

{read（fd[0],b,30）;

printf（“%s\n”,b）;

exit（0）;}

wait（0）;

wait（0）;

}

答：

输入什么字符，输出就是什么字符。

（1分）

程序运行后，第一个fork（）建立第一个子进程，子进程运行要求键盘输入，当给出字符后，写入管道。

运行第二个fork（），建立第二个子进程，第二个子进程运行后，读出管道的内容，输出。

返回主程序。

（2分）

图（2分）

//评分标准：

结果正确3分，绘制图正确2分。

07-08学年第2学期操作系统（2006级）试卷（B卷）

答案及评分标准

一、单项选择题（每空1分，共15分）

1.操作系统是一种（3）。

（1）通用软件

（2）应用软件（3）系统软件（4）软件包

2.操作系统的功能是进行处理机管理、（4）管理、设备管理和信息管理。

（1）进程

（2）软件（3）文件（4）存储

3．（3）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互的使用计算机。

（1）网络

（2）分布式（3）分时（4）实时

4.在进程管理中，当（3）时候，进程从阻塞状态变为就绪状态。

（1）进程被进程调度程序选中

（2）等待某一事件（3）等待的事件发生（4）事件片用完

5.在批处理操作系统中，用户的作业是由（4）组成的。

（1）程序

（2）程序和作业说明书

（3）程序和数据（4）程序、数据和作业说明书

6.当作业进入完成状态时，操作系统

（2）。

（1）将删除该作业并回收其所占资源

（2）将该作业的JCB从当前作业队列中删除，回收其所占资源，并输出结果

（3）将回收该作业所占用资源并输出结果

（4）将输出结果并删除内存中的作业

7.在下列存储管理方案中，不适用于多道程序的是

（1）。

（1）单一连续分配

（2）固定式分区分配

（3）可变式分区分配（4）段页式存储分配

8.页式存储管理中，页表的始址存放在（4）中。

（1）内存

（2）存储页表（3）联想存储器（4）寄存器

9.在操作系统中，

（1）指的是一种硬件机制。

（1）通道技术

（2）缓冲区（3）内存覆盖技术（4）SPOOLING技术

10．硬盘属于（A3），信息的存取是以（B4）单位进行的；磁盘的I/O控制主要采取（C3）方式；打印机的I/O控制主要采取（D2）方式。

A:

（1）字符设备

（2）独占设备（3）块设备（4）虚拟设备

B:

（1）位（bit）

（2）字节（3）帧（4）固定长数据块

C，D:

（1）循环测试

（2）程序中断（3）DMA（4）SPOOLing

11．CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可以采用

（1）。

（1）缓冲技术

（2）并行技术（3）通道技术（4）虚存技术

15.某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源是

（2）。

（1）9

（2）10（3）11（4）12

二、简答题（每小题4分，共20分）

1、程序顺序执行和并发执行有什么不同。

顺序执行是多个程序按照事先规定的顺序依次执行。

在机器中只有一个程序执行，它独占全机资源。

并发执行程序指在任一时刻，系统中有许多并行的程序，出现资源共享的特征。

2、什么是“内存碎片”？

应怎样解决“内存碎片”问题。

当内存采用分区管理或分页管理方法时，作业进入内存后，对于某区或某页的利用不充分，有内碎片产生，如果采用分段管理方式，动态的管理起始地址和段长，消除了碎片。

3、简单叙述操作系统中虚拟的概念？

虚拟就是将物理实体对应成若干逻辑对应物。

操作系统中引入虚拟内存、虚拟设备。

4、进程在作P操作，或是做V操作，对自己有何影响？

答：

进程在作V操作时，对自己无影响；

进程在作P操作时，如果信号量

的值<0，则进程被封锁，进入等待队列

5、为什么要引入缓冲技术？

用硬件缓冲器在内存中划出一个区域用来暂时存放输入输出数据的器件。

匹配外设和cpu之间的处理速度，减少cpu中断处理的时间，解决DMA或通道方式时的数据传输问题。

//评分标准：

每问4分，共20分。

三、判断题（每小题1分，共10分）

（在你认为正确的陈述后的括号中打√，不正确的陈述后的括号中打×。

）

1、文件的物理结构中，顺序结构有利于文件长度动态增长。

（×）

2、在操作系统中通道技术是一种硬件机制。

（√）

3、操作系统中对数据信息进行管理的部分为文件系统。

（√）

4、磁盘上的文件是以磁道为单位进行读写。

（×）

5、进程的调度方法为互斥和同步两种。

（√）

6、执行P操作的进程可能因为P操作而进入阻塞状态。

（√）

7、分页存储管理完全可以用于分段管理。

（×）

8、目录可以存放在文件中。

（×）

9、请求分页管理中采用的页面置换算法，使用的存储单元多效率高。

（×）

10、一个进程是由处理机执行的一个程序。

（√）

四、名词解释题（每小题2分，共10分）

1．SSTF

短查找时间优先调度算法

2．SPOOLing

外部设备在线联机操作

3．PCB，FIFO

进程控制块，先入先出

2．进程调度程序

用于将进程选择后，送入CPU执行的系统程序

3．超级块

UNIX系统中的1#存储块，用于空闲区管理的空闲表的存储。

//评分标准：

每问2分，共10分。

五、计算题（共40分）

1.在单机系统中，系统中各个进程到达就绪队列的时刻、执行时间和优先数（优先数越小优先级越高）如表1所示。

假设进程的调度时间忽略不计。

请分别给出采用下面不同的进程调度算法时各个进程的调度次序，并计算平均周转时间。

（10分）

表1

进程

到达就绪队列的时刻

执行时间（ms）

优先数

P1

0

3

3

P2

2

6

5

P3

4

4

1

P4

6

5

2

P5

8

2

4

（1）先来先服务调度算法；（5分）

（2）时间片轮换调度算法（时间片为1ms）；（5分）

1.解：

本题属于第二类型的题目。

依题意，画出诸进程执行过程的示意图。

（1）按照先来先服务调度算法，可得表2。

表2

进程名

创建时间

结束时间

周转时间（ms）

平均周转时间（ms）

P1

0

3

3

（3+7+9+12+12）/5

=8.6

P2

2

9

7

P3

4

13

9

P4

6

18

12

P5

8

20

12

//（5分）若结果与图相符可酌情给分。

（2）按照时间片轮转调度算法，可得表3.

表3

进程名

创建时间

结束时间

周转时间（ms）

平均周转时间（ms）

P1

0

4

4

（4+16+13+14+7）/5

=10.8

P2

2

18

16

P3

4

17

13

P4

6

20

14

P5

8

15

7

//（5分）若结果与图相符可酌情给分。

2、在采用请求分页存储管理的系统中，一个进程最多分配3个物理页，某时刻一进程的所有页都不在内存中，且接下来要进行如下访问页号序列（页面走向）:

4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5；请分别给出使用FIFO页面置换（页面淘汰）算法以及LRU页面置换算法，在进行此页号访问序列过程中产生的缺页中断次数以及被淘汰的页号顺序，并分析结果。

（10分）

解：

FIFO

432143543215

最近进入内存的页面

432143555211

43214333522

进入内存最久的页面

4321444355

被淘汰的页面

432143

刚调入内存的页面（即缺页）

432143521

缺页中断次数9次。

被淘汰的页号顺序432143。

LRU

432143543215

最近进入内存的页面

432143543215

43214354321

最久未使用的页面

4321435432

被淘汰的页面

4321543

刚调入内存的页面（即缺页）

4321435215

缺页中断次数10次。

被淘汰的页号顺序4321543。

结果分析:

URL算法比FIFO算法多了缺页中断次数，原因是后两个操作时，URL进行了换页。

//评分标准：

每个步骤2分、缺页中断次数1分、被淘汰的页号顺序1分；分析2分。

共10分。

3、（10分）假定一磁盘有100个柱面，编号为0～99，当前存取臂的位置在5号柱面上，并刚完成了10号柱面的服务请求，如果此时请求队列的先后顺序是：

80，20，90，40，70，60；请分别给出FCFS算法、电梯调度算法的存取臂移动顺序以及采用两种算法的存取臂移动总量。

解：

FCFS算法：

存取臂移动顺序为80，20，90，40，70，60；

存取臂移动总量为70+60+70+50+30+10=290

电梯调度算法：

存取臂移动顺序为20，40，60，70，80，90；

存取臂移动总量为10+20+20+10+10+10=100

//评分标准：

每问5分，共10分。

4．设三个进程P，Q，R共享一个缓冲区，P，Q构成一对生产者一消费者，R既为生产者，又为消费者，请用P，V操作完成三个进程的同步算法（10分）

解：

full，emp表示同步信号量，其初值分别为1，0；mutex为互斥信号量，其初值为1。

同步算法如下：

begin

full，emp，mutex：

semaphore；

full：

＝1；emp：

＝0

mutex：

＝1；

Cobegin

processPprocessQprocessR

beginbeginbegin

L1：

P（emp）；L2：

P（full）；L3：

ifemp=1then

P（mutex）；P（mutex）；begin

生产一个；消费一个；P（emp）；

V（mutex）；V（mutex）；P（mutex）；

V（full）；V（emp）：

生产一个；

gotoL1gotoL2V（mutex）；

end：

end；end；

iffull＝1then

begin

P（full）：

P（mutex）；

消费一个；

V（mutex）；

V（emp）：

end；

gotoL3；

end：

Coend；

end.

//评分标准：

初值2分，过程给8分。

六、解析题（共5分）

分析下列程序，写出执行的结果，将运行过程绘图进行说明。

#include

main（）

{intchild,i=2;

if（（child=fork（））==-1）

{printf（"forkerror."）;exit（）;}

if（child==0）

{i=i+3;

printf（“i=%d\n”,i）;

}

i=i+5;

printf（“i=%d\n”,i）;

}

解：

分析过程可以看出，结果为

i=5

i=10

i=7

（结果是不确定的，其他的也算正确）

在执行过程中，fork（）生成子进程，按照fork（）=0先执行子进程，结束后输出i=5，i=10。

返回主程序按照fork（）>0执行，输出i=7.

//评分标准：

结果3分，分析和图给2分。