操作系统期末试题.docx

1、操作系统期末试题一、选择题1. 操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的（ A ）。A. 利用率 B. 可靠性 C. 稳定性 D. 兼容性2. 建立进程就是（ B ）。 A. 建立进程的目标程序 B. 为其建立进程控制块 C. 建立进程及其子孙的进程控制块 D. 将进程挂起3. 文件系统用（ C ）组织文件。A. 堆栈B. 指针C. 目录 D. 路径4临界区是（ C ）。A. 一段共享数据区 B. 一个缓冲区C. 一段互斥执行的程序段 D. 一个互斥资源5进程之间的直接制约关系主要源于（ A ）。A进程间的合作 B进程间共享资源 C进程调度 D进程间通信7下列调度算法中，满足短进程

2、又不会产生饥饿现象的是（ D ）。A先来先服务 B优先权优先C时间片轮转 D非抢占短进程优先8一个计算机系统虚存的最大容量是由（ C ）决定的。A. 主存的容量 B. 辅存的容量C. 主存容量+辅存容量 D. 计算机的地址机构9最佳适应算法的空闲区按（ C ）排序。 A地址递增 B地址递减 C容量递增 D容量递减10当系统发生死锁时有效的操作是（ B ）A提高部分进程的优先权 B撤销部分进程C增大磁盘交换区容量 D修改页表11下列算法中可用于磁盘移臂调度算法的是（B ）。 ALRU算法 B电梯调度算法 C时间片轮转法 D响应比高者优先算法12下列进程状态的转换中，（ D ）是不可能的。A运行态

3、就绪态 B运行态等待态C等待态就绪态 D等待态运行态13存储器管理方法中，不产生外部“零头”的是（ A ）。 A页式管理 B段式管理C连续管理D动态分区管理14分段虚拟存储管理中，当查找的段不在(B)，要产生缺段中断。 A虚拟存储器B主存 C高速缓存D辅存15文件在逻辑组织方式上可分为记录文件和（ B ）。 A索引文件 B流式文件 C字符文件D读写文件二、填空题：（每空1分，共15分）1 高级进程通信方式有三种 共享存储器、 消息传递 和 管道2 并发和 共享 是操作系统的两个最基本的特征,两者之间互为存在条件。 3 引入线程的系统中，调度和分派的基本单位是 线程，拥有资源的基本单位是 进程。

4、4 进程运行满一个时间片后让出中央处理器，它的状态应变为 就绪 状态。5 在文件系统中，文件的外存分配方法有连续分配、 链接分配 和 索引分配 三种。6 在进行设备分配时所需的数据结构有设备控制表、控制器控制表、通道控制表和系统设备表。7 产生死锁的原因是 竞争资源 和 进程推进顺序非法（不当）。8磁盘的访问时间由 寻道时间 、磁盘旋转时间 和 数据传输时间 三部分组成。三多选择题（多选、少选及选错不给分。每题2分，共10分）1一个正在运行的进程调用P(S)后，若S的值为（ AC ），则该进程可继续运行。AS0 BS0 CS=0 D S02进程具有哪些特性（ ABCD ）。A动态性 B共享性

5、C并发性 D独立性 3. 段式和页式存储管理的有实质上的不同，表现为（ BCD ）。 A页式是连续的，段式可以不连续 B页式的地址是一维的，段式的地址是二维的 C页的大小是系统确定的，段的大小是用户确定的 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 4在文件系统中，为实现文件保护一般应采用下面哪些方法。（ ABCD ）A 口令 B 密码 C 访问控制 D 复制5. 从资源分配角度，操作系统把外部设备分为 ( ABD ) 。A独占型设备 B共享型设备 C 块设备 D虚拟设备四、简答题：（每个5分，共20分）1进程和程序有哪些区别和联系每一个进程由PCB、程序和数据集合组成,这说明程序是

6、进程的一部分,是进程的实体。进程和程序的区别：进程是动态的,而程序静态概念。一个进程可以执行一个或几个程序，反之,同一程序可能由几个进程同时执行。程序可作为软件资源长期保留,而进程是程序的一次执行过程,是暂时的。进程具有生命期。进程具有并发性,能与其它进程并发运行。而程序不具备这种特征。进程是一个独立的运行单位,也是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。因此,进程具有独立性,但有时进程间又具有相互制约性。注意:说进程是一个独立的运行单位,是指在不具有线程的系统中而言的,在引入线程的系统中,进程不再是运行的基本单位,只是资源分配的基本单位。2以打印机为例说明SPOOLing的工作原理,系统如何利

7、用SPOOLing技术将打印机模拟为虚拟打印机当某进程要求打印输出时,操作系统并不是把某台实际打印机分配给该进程,而是在磁盘上输出井中为其分配一块区域,该进程的输出数据高速存入输出井的相关区域中,而并不直接在打印机上输出。输出井上的相关区域相当于一台虚拟的打印机,各进程的打印输出数据都暂时存放在输出井中,形成一个输出队列。最后,由SPOOLing的缓输出程序依次将输出队列中的数据实际地打印输出。这样,从用户的角度来看,他似乎独占一台打印机,可以随时根据运行的情况输出各种结果;但从系统的角度来看,同一台打印机又可以分时地为每一个用户服务。用户进程实际上获得的是虚拟设备。SPOOLing系统的引入

8、缓和了CPU与设备的速度的不均匀性,提高了CPU与设备的并行程度。3写出动态分区存储管理方式中收回主存空间时的四种可能情况。（1）被收回区既无上邻空闲区又无下邻空闲区。（2）被收回区有上邻空闲区。（3）被收回区有下邻空闲区。（4）被收回区既有上邻空闲区又有下邻空闲区。4简述产生死锁的四个必要条件。(1)互斥条件:进程应互斥使用资源，任一时刻一个资源仅为一个进程独占，若一个进程请求一个已被占用的资源时，它被置成等待状态，直至占用者释放已占有 资源。(2)占有和等待条件:一个进程请求资源得不到满足时，不释放已占有的资源。(3)不剥夺条件:任一进程不能从另一进程那里抢夺资源，即已被占用的资源，只能由

9、占用进程自己来释放。(4)循环等待条件:存在一个循环等待链，其中，每一个进程分别等待它一个进程所持有的资源，造成永远等待。五、综合题：(每题10分，共40分)1. 假定某请求页式虚拟系统中，某进程运行时访问页面的顺序是1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，若采用FIFO调度算法、LRU调度算法时分别计算内存使用3块时的缺页率。答：FIFO m=3时，共9次缺页 缺页率 9/121 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5 3 3 3 2 2 2 2 2 4 4 2 2 2 1 1 1 1 1 3 3 31 1 1 4 4 4 5 5 5 5 5 5缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺

10、LRU m=3时，共 10次缺页 缺页率10/121 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5 2 2 3 4 1 2 5 1 2 3 41 1 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺2在一个单处理器的计算机系统中，有五个进程P1，P2，P3，P4，P5依次进入就绪队列，它们的优先级和所需要的处理器时间如下表所示：进程名P1P2P3P4P5到达时间02468服务时间36452写出采用“先来先服务”调度算法和“非抢占式短作业优先“调度算法时，进程运行的次序、及两种算法下系统的平均周转时间。答：（1）选中进程运行的次序

11、如下：先来先服务算法：P1、P2、P3、P4、P5非抢占式的优先级算法：P1、P4、P3、P5、P2（哪个对）非抢占式的优先级算法：P1、P2、P5、P4、P3（哪个对）（2）进程在就绪队列中的平均等待时间为：先来先服务算法：（3791212）586（ms）非抢占式短作业优先：（3711143）576（ms）3 .己知某分页系统统,主存容量为64K,页面大小为1K,对一个4页大的作业;其0、1、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。试将十进制的逻辑地址1023、2500转换成物理地址（要求画出地址转换简图，并用十进制表示物理地址）。答：（1）逻辑地址1023:1023/1k,得到页号为

12、0,页内地址为1023,查页表找到对应的物理块号为2,故物理地址为21K+1023=3071。（2）逻辑地址2500：2500/1K，得到页号为2,页内地址为452,查页表找到对应的物理块号为6,故物理地址为61K+452=65964、某银行提供20个座位供顾客等待服务。顾客到达时，如有空座位，则从取号机取号，并等待叫号服务；如没有空座位，则不允许进入。营业员逐一叫号服务。请用记录型信号量机制实现顾客和营业员之间的互斥和同步，并列出信号量的初值。答：S1为空座位的信号量，=20，S2为已等待顾客的数量的信号量，=0process 顾客 ； process 营业员begin begin P（S1

13、）； P（S2）；取号； 叫号服务；V（S2）； V（S1）； end； end；一、选择题(每题1分，共15分)1下列通信方式中，属于消息传递方式的是（ C ）。AP、V操作 B缓存通信 C信箱通信 DSocket3分页存储管理中，主存的分配是（ A ）。A以块为单位 B以作业的大小为单位C以物理段为单位 D以逻辑记录为单位4磁盘上的文件以（ A ）为单位进行读写。 A盘块 B记录 C磁道 D逻辑卷5分时操作系统通常采用（ C ）策略为用户服务。A可靠性和灵活性 B优先权分配 C时间片轮转 D短作业优先6产生死锁的四个必要条件是：互斥、（ B ）循环等待（环路等待）和不剥夺。A请求与阻塞 B

14、请求与保持 C请求与释放 D释放与阻塞7UNIX文件系统对磁盘空间的管理采用（ D ）。AFAT表法 B位示图法C空闲块链接法 D空闲块成组链接法8文件系统是指（ D ）。A文件的集合 B文件的目录 C 实现文件管理的一组软件 D文件、管理文件的软件及数据结构的总体9操作系统的（ D ） 管理部分负责对进程进行调度。A主存B控制器 C运算器 D处理机10从用户的观点看，操作系统是（ B ）。A控制和管理计算机资源的软件 B用户和计算机之间的接口C合理地组织计算机工作流程的软件 D若干程序按一定结构组成的有体12操作系统是通过（ B ）对进程进行管理 A进程 B进程控制块 C进程启动程序D进程的

15、程序段13在存储管理中，（ D ） 可与紧凑技术配合使用。 A页式管理 B段式管理 C段页式管理 D动态分区管理14虚拟存储器的最大容量（ B ）。 A为内外存容量之和 B由计算机系统的地址结构决定 C是任意的 D由作业的地址空间决定15. 在存储管理中作业必须占有连续主存空间的是（ D ）。A段页式存储管理 B页式存储管理 C段式存储管理 D动态分区存储管理二、多项选择题（每小题2分，共10分）1在存储管理中常用的页面置换算法是（ BCD ）。 A最佳置换算法 B先进先出算法C最近最久未使用算法 DCLOCK算法2操作系统的管理功能包括（ ABCD ）A处理机管理B存储器管理 C设备管理 D

16、文件管理3下列提法中正确的是（ ACD ）。A从用户角度看,引入文件系统的主要目的是实现对文件的按名存取。B从用户角度看,引入文件系统的主要目的是实现虚拟存储。C访问索引顺序文件时，先进行索引，然后用顺序方法进行查询。 D 逻辑记录是有结构文件存取操作的基本单位。5I/O控制方式有（ ABCD ）。 A中断方式 BDMA方式C程序I/O方式D通道方式三、填空题：（每空1分，共15分）1在单处理机多任务环境下，任何时刻只能有 1 个进程处于执行状态，可能有 多 个进程处于就绪状态。2处理死锁的四种方法：预防死锁 、避免死锁、检测死锁 和 解除死锁 。3操作系统中的SPOOLING技术,实质是将

17、独占 设备转化为共享设备的技术。4在OS中，信号量机制解决进程间 同步 和 互斥 问题的一种方法。5有一个长度为6000个字符的流式文件要存在磁盘上，磁盘的每个盘块可以存放512字节，该文件至少占用 12 个盘块。6逻辑文件存放在存储介质上时，如果组织成 索引 文件或 链接 文件，则逻辑记录可不必存放在连续的存储块中。7.高级进程通信机制可归结为三类 共享存储器系统 、 消息传递系统 和 管道通信 。8进程实体由 进程控制块 、 程序段 、数据段三部分构成。四、简答题：（每个5分，共20分）1写出记录型信号量的数据结构及数值变化的物理含义。答：type semaphore=record Val

18、ue:intger; L:list of process; End;信号量S可用来表示共享资源或临界区的使用情况，其值的物理含义如下： S0时名表示可用的资源数；或表示可使用资源的进程数；或表示允许进人临界区的进程数。 S0时，表示已无资源可供使用；或表示不允许进程再进人临界区。S0时，|S|表示等待使用资源的进程数；或表示等待进人临界区的进程数。2 描述文件系统主要有哪些功能，要解决哪些问题答：文件系统的主要目标是提高存储空间的利用率,它要解决的主要问题有:完成文件存储空间的管理,实现文件名到物理地址的转换,实现文件和目录的操作, 提供文件共享能力和安全措施,提供友好的用户接口。文件系统向用

19、户提供了有关文件和目录操作的各种功能接口和系统调用,如命令接口、程序接口和交互接口等。3简述设备分配的过程。 答：首先根据I/O请求中的物理设备名，查系统设备表（SDT），找出DCT设备控制，如该设备忙，则等待，否则，计算本次分配的安全性，不安全等待，安全分配。从DCT中找出COCT，设备控制器控制表，如控制器忙， 则等待，如果不忙，分配。从COCT中找到CHCT，通道控制表，如通道忙，则等待，否则分配。且启动I/O设备进行数据传输。）五、综合题(每题10分，共40分)1磁盘的某一时刻输入输出请求序列（磁道号）为：0，23，5，7，11，21，2，18，19，4。当前磁道号为10，磁头移动方向

20、为从小到大。分别用最短寻道时间优先，SCAN算法计算平均寻道长度。答：最短寻道： 11,7,5,4,2,0,18,19,21,23。 SCAN： 11,18,19,21,23,7,5,4,2,0。 2.在一个请求分页存储管理系统中,一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,当分配给该作业的物理块数分别为3时, 试计算采用最佳置换淘汰算法、先进先出淘汰算法时的缺页率(假设开始执行时主存中没有页面),并比较所得结果。答：使用最佳页面淘汰算法时,页面置换情况如下:走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5块1 4 4 4 4 4 2 2块2 3 3 3 3 3 1

21、块3 2 1 5 5 5 缺页 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺缺页率为:7/12使用先进先出页面淘汰算法时,页面置换情况如下:走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5块1 4 4 4 1 1 1 5 5 5块2 3 3 3 4 4 4 2 2块3 2 2 2 3 3 3 1缺页 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺缺页率为:9/12一、选择题：（每空2分，共20分）1从总体上说，采用多道程序设计技术可以_单位时间的算题量，但对每一个算题，从算题开始到全部完成所需的时间比单道执行所需的时间可能要_。 （ B ）A、增加 减少 B、增加 延长 C、减少 延长 D、减少 减少2操作系统的管理资

22、源按性质一般分为_、程序和数据信息文件。 （ D ）A、处理器 B、存储器 C、外设 D、 处理器、存储器、外设 3进程和程序的一个本质区别是_。 ( A )A、 前者为动态的，后者为静态的； B、 前者存储在内存，后者存储在外存；C、前者在一个文件中，后者在多个文件中；D、前者分时使用CPU,后者独占CPU；4某计算机系统中有8台打印机，有K个进程竞争使用，每个进程最多需要3台打印机。该系统可能会发生死锁的K的最小值是_。 （ C ）A、2 B、 3 C、 4 D、 5 5.按_分类可将设备分为块设备和字符设备。 （ D ）A、从属关系 B、操作特性 C、共享属性 D、信息交换单位6采用_不

23、会产生内部碎片。 ( D )A、分页式存储管理 B、分段式存储管理C、固定分区式存储管理 D、段页式存储管理7若有4个进程共享同一程序段，每次允许3个进程进入该程序段，用PV操作作为同步机制。则信号量S的取值范围是_。 ( B )A、4，3，2，1，0 B、3，2，1，0，-1C、2，1，0，-1，-2 D、1，0，-1，-2，-38. 有一个长度为3000个字节的流式文件要存储在磁盘上，磁盘的每块可以存放512个字节，该文件至少用_ 块。 ( B ) A、5 B、6 C、7 D、30009目录文件所存放的信息是_。 ( D )A、某一文件存放的数据信息 B、某一文件的文件目录C、该目录中所有

24、数据文件目录 D、该目录中所有子目录文件和数据文件的目录10设有12个同类资源可供四个进程共享，资源分配情况如表： 进程 已占用资源数 最大需求数 P1 2 4 P2 3 6 P3 4 7 P4 1 4 目前剩余资源数为2。当进程P1，P2，P3，P4又都相继提出申请要求，为使系统不致死锁，应满足_的要求。 ( A ) A、P1 B、P2 C、P3 D、P4 二.填空题（每空1分，共30分）：1进行设备分配时所需的数据结构主要有 设备控制表DCT ，控制器控制表COCT ， 通道控制表CHCT ，系统设备表SDT 。2进程通信根据 交换信息量的多少 分为高级通信和低级通信，PV操作属于 低级通

25、信 。3如果信号量S的值 0 ，q进程对S信号量执行P操作后将继续执行；如果执行V操作后信号量S=O，则从对应的阻塞队列中 移出（唤醒） 一个进程R，并将 就绪 状态赋予该进程。4从用户的源程序进人系统到相应程序在机器上运行，所经历的主要处理阶段有 编译阶段 ， 连接阶段 ， 装入阶段 和运行阶段。5将作业地址空间中的逻辑地址转换为主存中的物理地址的过程称为 重定位(地址映射)。6按资源的共享属性设备类型可分为以下三类：独占设备 共享设备 虚拟设备。7某进程页面访问序列为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5且开始执行时内存中没有页面，分配给该进程的物理块数是3。则采用FIFO页面置换

26、算法时页面置换次数是 6 ，则采用LRU（最近最久未使用）页面置换算法时页面置换次数是 7 。8某计算机系统一条指令执行需10ns，一次缺页需要额外的20ms，如果每1000 000条指令发生一次缺页，则指令的平均执行时间为 30 ns。9对某系统进行监测后表明平均每个进程在I/O阻塞之前的运行时间为T。一次进程切换的系统开销时间为S。若采用时间片长度为Q的时间片轮转法，在Q=S 时，CPU的利用率是_50%_。10多道动态分区法中，可通过_ 紧凑_ 技术来减少外部碎片。11.某作业9:00进入输入井，要求计算时间1小时。作业调度采用响应比最高优先算法在10:00选中该作业，则该作业被选中时的

27、响应比为_2_。12特权指令只能在 系统态（管态） 态下执行，若在 用户态（目态） 态下执行则被认为是非法指令。13.已知某文件采用链接结构，它由10个逻辑记录组成，每个逻辑记录刚好存放于一个磁盘块上，都为1024字节，并依次存放在10、61、32、75、87、98、46、37、33和11号磁盘块上。若要存取文件相对于文件头偏移7654字节处的信息，则要访问的磁盘块块号为_37_，块内的偏移量是_486_。14.分页式虚拟存储空间中，当发现某页不在 主存 的时候，将由 缺页中断机构 产生缺页中断，当没有空闲主存块时，需要用调度算法进行页面 置换 ，如果这时没有选择好一种好的调度算法，就会产生

28、抖动 现象。三. 简答题(每个3分，共15分)：1临界资源、临界区答：临界资源：由多个进程互斥访问的资源 临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区2快表答：快表是一个高速、具有并行查询能力的联想存储器，用于存放正运行的进程的当前页号和块号，或者段号和段起始地址。加入快表后,在地址转换时，首先在快表中查找，若找到就直接进行地址转换；未找到，则在主存页表继续查找，并把查到的页号和块号放入联想存储器中。快表的命中率很高，有效地提高了地址转换的速度。 3.设备独立性答：应用程序独立于具体使用的物理设备，程序中使用逻辑设备名称来请求使用某类设备，而系统在实际执行时，必须使用物理设备名称。因此系

29、统必须具有将逻辑设备名称转换为物理设备名称的功能。技术答:在主机的直接控制下，实现脱机输入、输出功能。外围操作与CPU对数据的处理同时进行，这种联机情况下实现的同时外围操作称为SPOOLING5.简述进程的几种状态和引起状态转换的典型原因，以及相关的操作原语。答:进程的基本状态有：新、就绪，阻塞，执行、挂起和终止六种。新到就绪：交换，创建原语 就绪到执行：进程调度 执行到阻塞：I/O请求，阻塞原语阻塞到就绪：I/O完成，唤醒原语执行到就绪：时间片完阻塞到挂起：挂起原语挂起到就绪：唤醒原语 执行到终止：进程执行完毕四、论述题（共15分）：1.试比较内存管理和外存管理的异同点.答：主要任务：内存管理的主要任务是为多道程序的运行，提供良好的环境；而外存管理的主要任务则是为文件提供存储空间。基本功能：内存管理的基本功能包含了内存空间的分配、回收、内存保护、对换、内存扩充等方面；而对外存管理的基本功能则只是对外存空间的分配和回收。分配方式：它们都可采用连续分配或离散分配方式，且都以离散分配方式为主。分配算法或机制：对于连续分配方式，内存与外存管理中的分配和回收算法类似，主要有首次适应算法、循环首次适应算