计算机操作系统期末考试题及答案.docx

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计算机操作系统期末考试题及答案

2006—2007学年度第二学期

一、单项选择题（每题1分，共20）

1.操作系统的发展过程是（c）

A、原始操作系统，管理程序，操作系统

B、原始操作系统，操作系统，管理程序

C、管理程序，原始操作系统，操作系统

D管理程序，操作系统，原始操作系统

2•用户程序中的输入、输岀操作实际上是由（B）完成。

A、程序设计语言B、操作系统

C、编译系统D、标准库程序

3.进程调度的对象和任务分别是（C）o

A、作业，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU

B、进程，从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用CPU

C、进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU

D、作业，从后备作业队列中调度策略选择一个作业占用CPU

4.支持程序浮动的地址转换机制是（A、动态重定位）

A、动态重定位B、段式地址转换

C、页式地址转换D、静态重定位

5.在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按（C）进行

排列。

A、地址从大到小B、地址从小到大

C、尺寸从小到大D、尺寸从大到小

6.设计批处理多道系统时，首先要考虑的是（系统效率和吞吐量）。

A、灵活性和可适应性B、系统效率和吞吐量

G交互性和响应时间D、实时性和可靠性

7.当进程因时间片用完而让岀处理机时，该进程应转变为（）状态。

A、等待B、就绪C、运行D、完成

8.文件的保密是指防止文件被（）。

A、篡改B、破坏C、窃取D、删除

9.若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量A,则变量A的相关临界区是由

（）临界区构成。

A、2个B、3个C、4个按逻辑结构划分，文件主要有两类：

A、记录式文件B、网状文件C

UNIX中的文件系统采用（、流式文件

A、网状文件B、记录式文件

文件系统的主要目的是（

A、实现对文件的按名存取

G提高外围设备的输入输岀速度文件系统中用（）管理文件。

A、堆栈结构B、指针C、页表为了允许不同用户的文件具有相同的文件名，

A、重名翻译B、多级目录C、约定

在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争（

A、打印机B、磁带机

D5个（记录式文件、索引文件

）°

、索引文件

）和流式文件。

D、流式文件

、实现虚拟存贮器

、用于存贮系统文档

GCPUD、

D目录

通常在文件系统中采用

D、文件名

）而产生死锁。

磁盘

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是

、轮转

、均衡调度

在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来

A、先来先服务B

C、最高响应比优先D

两个进程合作完成一个任务。

消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的（）。

A、互斥B、同步C、调度D、伙伴

当每类资源只有一个个体时，下列说法中不正确的是（）o

A、有环必死锁B、死锁必有环

C、有环不一定死锁D、被锁者一定全在环中

数据文件存放在到存储介质上时，采用的逻辑组织形式是与（）有关的

A、文件逻辑结构

B

、存储介质特性

C、主存储器管理方式

D

、分配外设方式

在单处理器的多进程系

统中，

进程什么时候占用处理器和能占用多长时间，

取

决于（）

A、进程相应的程序段的长度B、进程自身和进程调度策略

C、进程总共需要运行时间多少D、进程完成什么功能

二、填空题（每空2分，共20分）

1.若信号量S的初值定义为10,则在S上调用了16次P操作和15次V操作后S的值应该为（9）o

2.进程调度的方式通常有（抢占）和（非抢占）两种方式。

3.每个索引文件都必须有一张（索引结点）表，其中的地址登记项用来指岀文件在外存上的位置信息。

4.在一请求分页系统中，假如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为4时（开始时没有装入页面），采用

LRU页面淘汰算法将产生（8）次缺页中断。

5.信号量被广泛用于三个目的是（同步）、（互斥）和描述前趋关系。

6.程序并发执行时的特征是（间断性）、（失去了封闭性）、（不可再现性）和独立性。

三、判断题（每题1分，共10分）

（T）1.文件系统中分配存储空间的基本单位不是记录。

（F）2.具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。

（T）3.虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器，它并不是实际

的内存，其大小可比内存空间大得多。

（T）4.批处理系统的（主要优点）是系统的吞吐量大、资源利用率高、系统的开销较小。

（F）5.文件系统中源程序是有结构的记录式文件。

（F）6.即使在多道程序环境下，普通用户也能设计用内存物理地址直接访问内

存的程序。

（F）7.顺序文件适合建立在顺序存储设备上，而不适合建立在磁盘上。

（T）8.SPOOLing系统实现设备管理的虚拟技术，即：

将独占设备改造为共享设

备。

它由专门负责I/O的常驻内存进程以及输入、输岀井组成。

（F）9.系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。

在层次结构设计中，它最靠近硬件。

（F）10.若系统中存在一个循环等待的进程集合，则必定会死锁。

四、程序与算法（共10分）

设有一缓冲池P,P中含有20个可用缓冲区，一个输入进程将外部数据读入P,另有一个输岀进程将P中数据取岀并输岀。

若讲程每次操作均以一个缓冲区为单

位，试用记录型信号量写岀两个进程的同步算法，要求写岀信号量的初值。

解：

semaphore

mutex=1;

semaphore

empty=20;

semaphore

full=O;

intin,out

=0;

itemp[20];

voidProducer（）{

while（ture）{

produceraniteminnextp;

wait（empty）;

wait（mutex）;

p[in]:

=nextp;

in:

=（in+1）mod20;

signal（mutex）;

signal（full）;

}

}

voidConsumer（）{

while（ture）{

wait（full）;

wait（mutex）;

nextc:

=p[out];

out:

=（out+1）mod20;

signal（mutex）;

signal（empty）;

1、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB,内存为16KB。

五、问答题（共16分）

某系统有A、B、CD四类资源可供五个进程P1、P2、P3、P4、P5共享。

系统对这四类资源的拥有量为：

A类3个、B类14个、C类12个、D类12个。

进程对资源的需求和分配情况如下：

进程

已占有资源

最大需求数

ABCD

ABCD

P1

0012

0012

P2

1000

1750

P3

1354

2356

P4

0632

0652

P5

0014

0656

按银行家算法回答下列问题：

（1）现在系统中的各类资源还剩余多少？

（4分）

（2）现在系统是否处于安全状态？

为什么？

（6分）

（3）如果现在进程P2提岀需要A类资源0个、B类资源4个、C类资源2个和D类资源0个，系统能否去满足它的请求？

请说明原因。

（6）

（1）A:

1;B:

5;C:

2;D:

0

（2）need矩阵为：

P10000

P20750

P31002

P40020

P50642

存在安全序列，如P1,P3,P4,P5,P2,所以安全

（3）能，因为试探分配后，可用资源为1,1,0,0。

可找到安全序列，

所以可分配。

六、计算题（第1题6分；第2题10分；第3题8分；共24分）

假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如

下：

页号

物理块号

0

5

1

10

2

4

3

7

则逻辑地址0A5D（H）所对应的物理地址是什么？

（6分）

0A5D（H）=0000101001011101

2号页对应4号块，所以物理地址是0001001001011101

即125D（H）。

2、设有三道作业，它们的提交时间及执行时间由下表给岀：

作业号

提交时间

执行时间

1

8.5

2.0

2

9.2

1.6

3

9.4

0.5

试计算在单道程序环境下，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（时间单位：

小时，以十进制进行计算；要求写出

计算过程）（10分）

FCFS:

作业号提交时间执行时间开始时间完成时间周转时间

1

8.5

2.0

8.5

10.5

2.0

2

9.2

1.6

10.5

12.1

2.9

3

9.4

0.5

12.1

12.6

3.2

平均周转时间=（2.0+2.9+3.2）/3=2.7（小时）

SJF:

作业号提交时间执行时间开始时间完成时间周转时间

18.52.08.510.52.0

得分

评分人

填空题（每空1分,共10分）

29.21.611.012.63.4

39.40.510.511.01.6

平均周转时间=（2.0+3.4+1.6）/3=2.3（小时）

3、假定当前磁头位于100号磁道，进程对磁道的请求序列依次为55,58,39,18,

90,160，150，38，180。

当采用先来先服务和最短寻道时间优先算法时，总的移动的磁道数分别是多少？

（请给出寻道次序和每步移动磁道数）（8分）

FCFS:

服务序列依次为:

55，58，39，18，90，160，150，38，180移动的磁道数分别是：

45,3,19,21,72,70,10,112,142

总的移动的磁道数是:

494

SSTF:

服务序列依次为:

90，58，55，39，38，18，150，160，180

移动的磁道数分别是：

10,32,3,16,1,20,132,10,20

总的移动的磁道数是：

244

2007-2008学年第一学期考试试卷B

《操作系统》

注意事项：

1.请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。

2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。

3.不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。

4.满分100分，考试时间为120分钟。

题号

-一-

-二二

三

四

五

总分

统分人

得分

1.按信息交换方式不同，通道可分为三类、数组多

路通道、选择通道。

2.Linux中，1#进程是由建立的。

3.作业控制方式有式和式二种。

4.文件的逻辑结构分为■勺无结构文件和的有

结构文件二种。

5.解决死锁问题可以米用的方式中，米用死锁避免策略，如

算法虽然保守，但可以保证系统时时处于安全状态。

6.—作业8:

00到达系统，估计运行时间为1小时，若10:

00开始

执行该作业，其响应比是。

7设有8页的逻辑空间，每页有1024字节，它们被映射到32块物理存储区中。

那么，逻辑地址的有效位是，物理地址至少是

。

5•操作系统为用户提供按名存取的功能，在以下目录结构中，不能解决文件

1•在操作系统中，P操作和V操作各自的动作是如何定义的?

重名问题的是（）

A、一级目录结构

C、树形目录结构

B、二级目录结构

D、以上三个答案都不对

6.在磁盘文件的物理结构中，（

）既适合顺序存取，又方便随机存取。

A、顺序结构

B、链式结构C、索引结构D文件的

目录结构

7.Windows内核使用（

）个优先级表示线程要求执行的紧迫性。

2•二级目录和多级目录的好处是什么？

符号文件目录表和基本文件目录表是

二级目录吗?

四、

计算题（每题10分,共30分）

3•什么是分页？

什么是分段？

二者主要有何区别?

4.外设和内存之间常用的数据传送控制方式有哪4种?

评分人

1.若在一个单道批处理系统中4个作业（J1，J2，J3,J4），估计它们的提交

时刻和需要运行的时间如下表所示。

试用SJF算法计算各作业进入主存的时间

和它们的平均周转时间。

作业名

提交时刻

运行时间（小时）

J1

10:

00

2

J2

10:

30

1

J3

10:

50

1.5

J4

11:

20

0.5

2•一个请求分页系统中，若系统分配给一个作业的物理块数为2块，且作业

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，并计算它们各自的缺页

率。

（假设初始作业装入时已经依次装入了页号为1和2的两个页面）

得分

评分人

综合分析题（每题10分，共20分）

五、

3•假定某移动磁盘上，处理了访问56号柱面的请求后，现在正在70号柱面上读信息，目前有下面的请求访问磁盘柱面的序列：

73,68,100,120,60,108,8，

50。

请写出：

（1）用最短查找时间优先算法，列出响应的次序。

（2）用电梯调度算法，列出响应的次序。

1、设系统中有五个并发进程（P1,P2,P3,P4,P5）共享系统中的三类资源

（R1，R2,R3）,它们的资源总数量分别为（16，5，19），在T0时刻系统状态如下图所示，系统采用银行家算法实施死锁避免策略。

进程

最大资源需求量

已分配资源数量

R1

R2

R3

R1

R2

R3

P1

5

5

9

2

1

2

P2

5

3

6

4

0

2

P3

4

0

11

4

0

5

P4

4

2

5

2

0

4

P5

3

2

4

3

1

4

问题1:

判断在T0时刻是否处于安全状态，为什么

问题2:

在TO时刻若进程P2提出（1,0,1）的资源请求，是否实施分配？

为什么？

4.满分100分，考试时间为120分钟。

题号

-一-

-二二

三

四

五

总分

统分人

得分

得分

评分人

填空题（每空1分,共10分。

）

2、有一只最多能装2只兔子的铁笼子，猎人仅能向笼子中放入兔子（每次只能放入1只），若笼子是满的，则猎人必须等待；饭店老板仅能从笼子中取兔子（每次只能取出1只），若笼子是空的则他也必须等待。

假设初始时笼子是空的。

定义信号量并初始化，使用P、V操作模拟猎人和饭店老板进程之间的

同步与互斥。

1、字节多路通道

2、0#进程

3、脱机方式联机方式

4、字符流记录式

5、银行家算法

6、3

7、1315

得分

评分人

单选题（每题2分,共20分。

）

2007-2008学年第一学期考试试卷B

《操作系统》参考答案

注意事项：

1.请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。

2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。

3.不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。

1、C2、A3、C4

、C5、A6、C7、C8、B9、C

10、

1.

P操作：

1P操作一次，信号量S—1

2如果S>0表示有资源，当前进程可执行

3如果Sv0无资源，则当前进程进入队列的队尾等待，等另一进程执行V

（S）操作后释放资源。

此时，|S|绝对值表示等待资源进程的个数要求

V操作：

1V操作一次，信号量S+1

2如果S>0（有资源，告诉其它进程可以继读）

3如果S<0（等待队列中另一进程释放资源后才能执行）

2.

二级目录和多级目录的好处是:

1、层次清楚

2、解决重名问题

3、提高检索目录的速度

符号文件目录表和基本文件目录表不是二级目录，而是实现文件共享的方法。

分段：

作业的地址空间被划分为若干个段，每个段是一组完整的逻辑信息，每个段都有自己的段号，都是从零开始编址的一段连续的地址空间，各段长度是不等的。

区别：

（1）段是信息的逻辑单位，它是根据用户的需要划分的，因此段对用户是可见的；页是信息的物理单位，是为了管理主存的方便而划分的，对用户是透明的。

⑵页的大小固定不变，由系统决定。

段的大小是不固定的，它由其完成的功能决定。

（3）段式向用户提供的是二维地址空间，页式向用户提供的是一维地址空间，其页号和页内偏移是机器硬件的功能。

⑷由于段是信息的逻辑单位，因此便于存贮保护和信息的共享，页的保护和共享受到限制。

4.

外设和内存之间常用的数据传送控制方式有：

（1）程序直接控制方式（CPU直接询问方式）

（2）中断方式

⑶DMA方式

（4）通道方式

得分

评分人

计算题（每题10分，共30分。

）

四、

3.

分页：

把程序中的逻辑地址分成大小相等的许多页，把主存储器进行分块,块的

大小与页的大小一致•块是进行主存空间分配的物理单位。

这样，就可把作业信息按页存放到块中。

作业

J1进入内存时间为

10:

00;

1

分

作业

J2进入内存时间为

12:

30;

1

分

作业

J3进入内存时间为

13:

30;

1

分

作业

J4进入内存时间为

12:

00;

1

分

平均周转时间为：

（2+3+3.17+1.17）/4=2.346

F=9/12=75%

作业名

提交时刻

运行时间

（小时）

SJF

IN

OUT

J1

10:

00

2

10:

00

12:

00

J2

10:

30

1

12:

30

13:

30

J3

10:

50

1.5

13:

30

15:

00

J4

11:

20

0.5

12:

00

12:

30

3.

2

3

2

1

5

2

4

5

3

2

5

2

1

2

3

3

1

5

2

4

5

3

2

5

5

2

1

2

2

3

1

5

2

4

5

3

2

2

X

X

X

X

X

X

X

X

X

（1）FIFO:

（5分）

F=9/12=75%

2

3

2

1

5

2

4

5

3

2

5

2

1

2

3

2

1

5

2

4

5

3

2

5

2

2

1

2

3

2

1

5

2

4

5

3

2

5

X

X

X

X

X

X

X

X

X

⑵LRU（5分）

得分

评分人

1.

五、

⑶（5分）

用最短查找时间优先算法，响应的次序为68、73、

60、50、&100、108、120。

（2）（5分）

用电梯调度算法，响应的次序为73、100、108、120、

68、60、50、&

综合分析题（每题10分，共20分）

进程

最大资源需求量

已分配资源数量

R1

R2

R3

R1

R2

R3

P1

5

5

9

2

1

2

P2

5

3

6

4

0

2

P3

4

0

11

4

0

5

P4

4

2

5

2

0

4

P5

3

2

4

3

1

4

⑷（5分）

A=（1,3,2）;N5=（0,1,0）

N2=（1,3,4）

2=（3,4,7）

N3=（0,0,6）

N4=（2,2,1）

P1,A=（10,5,10）

P3,A=（14,5,15）

P4,A=（16,5,19）.

故T0状态是安全状态。

A=（1,3,2）;R2=（1,0,1）

N5=（0,1,0）

N2=（0,3,3）

N1=（3,4,7）

，假分配P1,A=（10,5,10）

N3=（0,0,6）

，假分配P3,A=（14,5,15）

N4=（2,2,1）

，假分配P4,A=（16,5,19）.

实施分配，因为是安全的。

2、

mutex,empty,fullsemaphore;1mutex=1,empty=2;full=0;2

以下内容7分

cobegin

pcocedureHunter（x）

begin:

P（empty）;

P（mutex）;

//放兔子；

V（mutex）；

V（full）;

Gotobegin;

pcocedureBoss（x）

begin:

P（full）;

P（mutex）;

//放兔子；

V（mutex）;

V（empty）;

Gotobegin;

coend;

2007-2008学年第一学期考试试卷A

《操作系统》

注意事项：

题号

-一-

-二二

三

四

五

总分

统分人

得分

1.请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。

2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。

3.不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。

4.满分100分，考试时间为120分钟。

得分

评分人

3、数据块

4、程序装入时

5、处理机

六、填空题（每空1分,共10分）

1、分时操作系统实时操作系统批处理操

作系统

2、SPOOLING独占共享

程序执行