郑州大学软件学院计算机操作系统期末考试题及答案.docx

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郑州大学软件学院计算机操作系统期末考试题及答案

学期二2007

学年度第2006―10．按逻辑结构划分，文件主要有两类：

（记录式文件）和流式文件。

D、流式文件、网状文件C、索引文件A、记录式文件B分）分，共20一、单项选择题（每题11）。

．操作系统的发展过程是（C）

11．UNIX中的文件系统采用（、流式文件A、原始操作系统，管理程序，操作系统A、网状文件B、记录式文件C、索引文件D、流式文件B、原始操作系统，操作系统，管理程序）。

12．文件系统的主要目的是（

C、管理程序，原始操作系统，操作系统A、实现对文件的按名存取B、实现虚拟存贮器

D、管理程序，操作系统，原始操作系统、用于存贮系统文档DC、提高外围设备的输入输出速度2．用户程序中的输入、输出操作实际上是由13．文件系统中用（）管理文件。

（B）完成。

A、程序设计语言B、操作系统、目录A、堆栈结构B、指针C、页表D

C、编译系统D、标准库程序（）。

的文件名，14．为了允许不同用户的文件具有相同通常在文件系统中采用3．进程调度、文件名、重名翻译AB、多级目录C、约定D的对象和任务分别是（C）。

A（）而产生死锁。

、作业，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU15．在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争B、CPU、进程，从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用磁盘CPU

D、、打印机AB、磁带机CC（）．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。

、进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU16D、作业，从后备作业队列中调度策略选择一个作业占用、先来先服务AB、轮转CPU

4．支持程序浮动的地址转换机制是（A、动态重定位）

C、最高响应比优先D、均衡调度A、动态重定位B两个进程合作完成一个任务。

在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来、段式地址转换．17C、页式地址转换消息，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。

、调度A、互斥B、同步CD、伙伴

A、地址从大到小B、地址从小到大。

不正确18．当每类资源只有一个个体时，下列说法中的是（）

C、尺寸从小到大D、尺寸从大到小BA、有环必死锁、死锁必有环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）。

、被锁者一定全在环中、有环不一定死锁CD

A、灵活性和可适应性形式是与存放在到存储介质上时，采用的19．数据文件逻辑组织（）有关的。

B、系统效率和吞吐量

C、存储介质特性A、文件逻辑结构B、交互性和响应时间D、实时性和可靠性

7DC、主存储器管理方式、分配外设方式．当进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为（）状态。

A、等待B进程什么时候占用处理器和能占用多长时间，统中，多进程系单处理器．20在的取、就绪C、运行D、完成

8．文件的保密是指防止文件被（）。

。

决于（）

A、篡改B、破坏C、窃取B、进程相应的程序段的长度A、进程自身和进程调度策略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、进程完成什么功能D、进程总共需要运行时间多少CA的相关临界区是由（）临界区构成。

分）2二、填空题（每空分，共20A、2个B、3个C、4个D、5个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S19

/1

semaphoreempty=20;

。

）9的值应该为（

semaphorefull=0;）和（非抢占）两种方式。

2．进程调度的方式通常有（抢占

intin,out=0;）表，其中的地址登记项用来指出文索引结点3．每个索引文件都必须有一张（

itemp[20];件在外存上的位置信息。

voidProducer（）{、5、43、2、1、4、3、4．在一请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为：

4、while（ture）{

，采用时（开始时没有装入页面）3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数为4produceraniteminnextp;（8）次缺页中断。

LRU页面淘汰算法将产生wait（empty）;和描述前趋关系。

）5．信号量被广泛用于三个目的是（同步）、（互斥

wait（mutex）;和独（不可再现性）失去了封闭性间断性）、（）、6．程序并发执行时的特征是（

p[in]:

=nextp;

立性。

in:

=（in+1）mod20;分）三、判断题（每题1分，共10signal（mutex）;）1．文件系统中分配存储空间的基本单位不是记录。

（T

signal（full）;）2．具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。

（F

}．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）3T（

}

的内存，其大小可比内存空间大得多。

voidConsumer（）{．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）4T（

while（ture）{开销较小。

wait（full）;

F（）5．文件系统中源程序是有结构的记录式文件。

wait（mutex）;普通用户也能设计用内存物理地址直接访问内存F即使在多道程序环境下，）6．（

nextc:

=p[out];

的程序。

out:

=（out+1）mod20;）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。

（Fsignal（mutex）;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T（）8．SPOOLingsignal（empty）;I/O备。

它由专门负责的常驻内存进程以及输入、输出井组成。

}在层次结）9它属于核心程序。

．系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，F（

}

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。

五、问答题（共16分）分）10四、程序与算法（共设有一缓冲池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，某系统有A、B、C、D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P另有一个输出进程将中数据取出并输出。

若讲程每次操作均以一个缓冲区为单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：

位，试用记录型信号量写出两个进程的同步算法,要求写出信号量的初值。

解：

semaphoremutex=1;

19

/2

=0000101001011101

）0A5D（H进程已占有资源最大需求数0001001001011101号块，所以物理地址是2号页对应4ABCDABCD

。

（H）即125D0012P10012

1750P21000

:

、设有三道作业，它们的提交时间及执行时间由下表给出223561354P3

执行时间提交时间作业号0652P40632

2.08.510656

P5

0014

1.69.22按银行家算法回答下列问题：

0.5

9.43分））现在系统中的各类资源还剩余多少？

（4（1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分））现在系统是否处于安全状态？

为什么？

（6（2小时，以十进制进行计算；要求写出计:

（时间单位算法时的平均周转时间D个和类资源2类资源4个、C）如果现在进程P2提出需要A类资源0个、B（3算过程）分）（106）个，系统能否去满足它的请求？

请说明原因。

类资源0（0

D：

C：

2；A：

1；B：

5；

（1）周转时间开始时间完成时间FCFS:

作业号提交时间执行时间0000）need矩阵为：

P1（22.010.58.58.52.01057P20

2.912.129.21.610.5200P31

3.20.512.112.639.4002P40

）

=（2.0+2.9+3.2）/3=2.7（小时平均周转时间2

64P50

完成时间周转时间执行时间SJF:

作业号提交时间开始时间，所以安全P5，P2，P3，P4，存在安全序列，如P12.08.52.010.518.5。

可找到安全序列，00，）能，因为试探分配后，可用资源为1，1，（33.412.629.21.611.0所以可分配。

1.611.010.50.539.4分）分；共24分；第3题86六、计算题（第1题分；第2题10）

平均周转时间小时=（2.0+3.4+1.6）/3=2.3（。

，内存为16KB个页面，每页为1、某虚拟存储器的用户编程空间共321KB，183958，，、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55，3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。

当采用先来先服务和最短寻道时间优先算法时，总的移180，38，90，160，150下：

分）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

物理块号页号180

38，160，150，，，5839，18，90，服务序列依次为FCFS:

:

5550

10,112,1423,19,21,72,70,移动的磁道数分别是:

45,101

:

494

总的移动的磁道数是42180，150，160，，，:

90，5855，3938，18服务序列依次为SSTF:

7

3

201,20,132,10,移动的磁道数分别是:

10,32,3,16,（0A5D则逻辑地址6H）所对应的物理地址是什么？

（分）:

244

总的移动的磁道数是

19

/3

5．解决死锁问题可以采用的方式中，采用死锁避免策略，如

算法虽然保守，但可以保证系统时时处于安全状态。

开始0010：

：

00到达系统，估计运行时间为1小时，若6．一作业8B

2007-2008学年第一学期考试试卷。

执行该作业，其响应比是《操作系统》块物理字节，它们被映射到1024327设有8页的逻辑空间，每页有物理地址至少是________位，存储区中。

那么，逻辑地址的有效位是注意事项：

__________位。

请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。

1.

请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。

2.不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。

3.

分钟。

100分，考试时间为1204.满分

总分五统分人四题号一二三

）分,2分共20（二、单选题每题得分得分

评分人

．操作系统的基本功能不包括

（1）。

一、填空题（每空1分,共10分）

分得、处理器管理AB、存储管理、用户管理CD、设备管理评分人”非法操作事件。

．中央处理器处于目态时，执行

（2）将产生“、用户程序、非特权指令BCD、访管指令、特权指令A按信息交换方式不同，通道可分为三类______________、数组多路1.运行，在执行一段指令．一个作业被调度进入内存后其进程被调度进入CPU3通道、选择通道。

后，进程请求打印输出，此间该进程的状态变化是（）。

A、运行态－就绪态－等待态B、等待态－就绪态－运行态#建立的。

1进程是由2.Linux中，C、就绪态－运行态－等待态D、就绪态－等待态－运行态

方式二种。

__________3．作业控制方式有_______________方式和．在单处理器系统中，如果同时存在有１０个进程，则处于就绪队列中的进4程最多为（）个。

的有_____________________．4文件的逻辑结构分为的无结构文件和１８、１A、B９、C、D结构文件二种。

19

/4

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？

０

．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5

.

）重名问题的是（

B、二级目录结构A、一级目录结构

、以上三个答案都不对DC、树形目录结构

（．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。

6

、文件的DA、顺序结构B、链式结构C、索引结构

目录结构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？

）个优先级表示线程要求执行的紧迫性。

7.Windows内核使用（

36D、、A、16B、30C32

小时，它们在一台处．现有3个作业同时到达，每个作业的计算时间都是18

。

）理机上按单道方式运行，则平均周转时间为（

A、1小时2小时B、

6小时D、、C3小时

3．什么是分页？

什么是分段？

二者主要有何区别？

．通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成若干用户共享的设9）。

备，这种设备称为（

、虚拟设备BA、存储设备、系统设备CD、并行设备

。

10．对磁盘而言，输入输出操作的信息传送单位为（）

CD、文件、块BA、字符、字

）

三、20共分,分5（简答题。

每题得分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

19

/5

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）

分）每题10分,共30计算题四、（分得

评分人

，估计它们的提交，J4），个作业（1．若在一个单道批处理系统中4J1，J2J3试用SJF算法计算各作业进入主存的时间时刻和需要运行的时间如下表所示。

和它们的平均周转时间。

运行时间（小时）作业名提交时刻

2：

00J110

130J210：

．假定某移动磁盘上，处理31.55010：

J3

号柱面的请求后，56了访问0.5：

20J411号柱面上读信息，现在正在70

。

请写出：

73,68,100,120,60,108,8，50目前有下面的请求访问磁盘柱面的序列：

1（）用最短查找时间优先算法，列出响应的次序。

）用电梯调度算法，列出响应的次序。

2（

块，且作业22．一个请求分页系统中，若系统分配给一个作业的物理块数为两2，32的页面走向为，，5，23，5，4，25，1，，LRU和FIFO。

试用2，并计算它们各自的缺页种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数，19

/6

问题2：

在T0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？

20分）10综合分析题（每题分，共五、分得

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（每次只评分人能放入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）共享系统中的三类资源P5，，，1、设系统中有五个并发进程（P1P2P3P4，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时刻系统状，，它们的资源总数量分别为（R2R1（，，R3）165，在T0），19同步与互斥。

态如下图所示，系统采用银行家算法实施死锁避免策略。

最大资源需求量已分配资源数量进程R3R1R1R2R3R229P1251525P243065P3110440452P4420

4

1

3

4

2

3

P5

?

时刻是否处于安全状态，为什么T0：

判断在1问题

19

/7

B

2007-2008学年第一学期考试试卷

三、简答题（每题5分,共20分。

）

《操作系统》参考答案分得

评分人注意事项：

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。

12.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。

．

P操作：

不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。

3.

①1204.满分100分，考试时间为分钟。

P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

统分人题号一二三四五总分③如果S＜0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分得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））

分。

共分每空一、填空题（1,10得分2.

二级目录和多级目录的好处是：

评分人

1、层次清楚

2、解决重名问题1、字节多路通道3、提高检索目录的速度、20#进程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。

3、脱机方式联机方式

记录式、字符流43.

、银行家算法53

6、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15

7、13

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

）

二、共分2每题单选题（,20分。

信息按页存放到块中。

得分

评分人

C

3A2C1、、、C、7、6A、C、4C5C9B、810C、、19

/8

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。

作业J1进入内存时间为10：

00；1分段是信息的逻辑单位，它是根据用户的需要划分的，因此段对用户区别：

（1）作业J2进入内存时间为12：

30；1分是可见的；页是信息的物理单位，是为了管理主存的方便而划分的，对用户是作业J3进入内存时间为13：

30；1分透明的。

作业J4进入内存时间为12：

00；1分页的大小固定不变，由系统决定。

段的大小是不固定的，它由其完成的功

（2）能决定。

平均周转时间为：

（2+3+3.17+1.17）/4=2.346分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，（3）2．其页号和页内偏移是机器硬件的功能。

（1）FIFO：

（5分）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（4）共享受到限制。

2

225453223155

3452133125254.

2

325221231542:

外设和内存之间常用的数据传送控制方式有×××××××××）

（1）程序直接控制方式直接询问方式（CPUF=9/12=75%

（2）中断方式LRU：

（5分）

（2）（3）DMA方式（4）通道方式

2

325342152522253522131245

5212225453132）

共分计算题四、（每题10,30分。

分得×××××××××

F=9/12=75%评分人．3

分）5（3）（1

、73、用最短查找时间优先算法，响应的次序为68

SJF运行时间提交时刻作业名108、10085060、、、、。

120（小时）OUTIN（5

（2）分）0010J1：

：

0010200：

12、、10073响应的次序为用电梯调度算法，、120108、30301301J211：

。

850、6068、/91900

1.5501J3113030

10010.5

20

1J4

以下内容7分

cobegin

pcocedureHunter（x）

begin：

五、综合分析题（每题10分，共20分）

得分P（empty）；

评分人P（mutex）；

//放兔子；

V（mutex）1.

；

V（full）；已分配资源数量最大资源需求量进程Gotobegin；R3R2R3R1R1R2

pcocedureBoss（x）22P15591

begin：

25P23640

P（full）；50P341140

P（mutex）；45P44220

//放兔子；4

3

4

1

P5

3

2

V（mutex）；分）（4）（5V（empty）；；＝，假分配P5A（4,4,6）；＝A（1,3,2）N5=（0,1,0）

＝，，假分配N1=（3,4,7）

故＝，，假分配P4A（16,5,19）.5分）（5）（R2=（1,0,1）

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

1019

/

统在用户提交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于____批处理操作__________类型。

A

2007-2008学年第一学期考试试卷2.虚拟设备是通过_____________技术，把_________设备变成能为若干用户《