操作系统期末考试卷试题及答案.doc
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操作系统期末考试卷试题及答案.doc
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学院专业班级姓名学号
大学试卷纸
—学年第学期
课程名称
试卷
卷别
适用
学院、专业、年级
考试
方式
闭卷□
开卷□
备注
总分
题号
一
二
三
四
五
六
得分
阅卷人
得
分
一、填空题(共10分,每空1分)。
1、操作系统通过___PCB(进程控制块)___来感知一个进程的存在。
2、仅允许一个进程使用的资源称为临界资源,访问这种资源的那段程序代码称为临界区。
得
分
二、单项选择题(共20分,每空1分,在每空给出的选项中只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填入题前的表格内)。
1.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为_____[2]B_______,允许多个用户将多个作业提交给计算机集中处理的操作系统称为_____[3]A_____,计算机系统能及时处理过程控制数据并作出响应的操作系统称为_______[4]_D______.
[2、3、4]A.批处理操作系统B.分时操作系统
C.多处理机操作系统D.实时操作系统
2.实时操作系统追求的目标是__[5]C____。
[5]A.高吞吐率B.充分利用内存C.快速响应D.减少系统开销
3.通道是一种__[6]C____。
[6]A.I/O端口B.数据通道C.I/O专用处理机D.软件工具
4.进程由就绪到执行状态由__[7]B__完成,用户作业对应的进程是由__[8]A___建立的.
[7、8]A.作业调度程序B.进程调度程序C.进程管理程序D.交通控制程序
5.下列各项工作步骤中____[9]_B_____不是创建进程所必需的步骤。
[9]A.建立一个PCB(进程控制块)B.由CPU调度程序为进程调度CPU
C.为进程分配内存等必要资源D.将PCB连接入进程就绪队列
6.下面哪种页面淘汰算法会产生Belady异常现象___[10]B____
[10]A.最佳页面淘汰算法(OPT)B.先进先出页面淘汰算法(FIFO)
C.最不经常使用页面淘汰算法(LFU)D.最近最少使用页面淘汰算法(LRU)
7.操作系统中有一组特殊系统调用.它们不能被系统中断.在操作系统中称为____[11]B____。
[11]A.初始化程序B.原语C.子程序D.控制模块
8.若信号量S的初值为1,当前值为-1,则表示有________[12]__B_____等待进程.
[12]A.0个B.1个C.2个D.3个
9.把作业地址空间使用的逻辑地址变成内存的物理地址称为______[13]B_____.
[13]A.加载B.重定位C.物理化D.逻辑化
10.为了进行对紧急进程或重要进程调度、调度算法应采用___[14]D___。
[14]A.先进先出调度算法B.轮转法C.短执行优先调度D.优先级调度
11.最佳适应算法的空白区是______[15]_C_______
[15]A.按大小递减顺序连在一起B.按大小递增顺序连在一起
C.按地址由小到大排列D.按地址由大到小排列
12.段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处,其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想,即___[16]B____。
[16]A、用分段方法来分配和管理物理存储空间,用分页方法来管理用户地址空间。
B、用分段方法来分配和管理用户地址空间,用分页方法来管理物理存储空间。
C、用分段方法来分配和管理主存空间,用分页方法来管理辅存空间。
D、用分段方法来分配和管理辅存空间,用分页方法来管理主存空间。
三、简答题(共30分,每小题6分)
1.程序、进程和线程的关系是怎样的?
有何区别?
答:
进程定义为程序在并发环境中的执行过程,它与程序是完全不同的概念。
主要区别是:
(1)程序是静态概念,是永久性软件资源;而进程是动态概念,是动态生亡的暂存性资源。
(2)进程是一个能独立运行的单位,能与其他进程并发执行,系统是以进程为单位分配CPU的;而程序则不能作为一个能独立运行单位。
(3)程序和进程没有一一对应关系。
一个程序在工作时可以由多个进程工作,一个进程在工作时至少对应有一个程序。
(4)各个进程在并发执行时会产生制约关系,使各自推进的速度不可预测;而程序作为静态概念,不存在这种异步特征。
线程是进程中执行运算的最小单位,即处理机调度的基本单位。
它与进程的关系是:
一个线程只能属于一个进程,而一个进程可以有多个线程;资源分配给进程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源;
2.常用的数据传输方式有哪四种?
各有什么特点?
答:
常见的数据传送方式有程序直接控制方式、中断控制方式、直接内存访问方式(DMA)和通道控制方式。
程序直接控制方式管理简单.价格低廉,但要使主机等待I/O没备。
而设备和CPU、设备和设备只能串行工作;
中断控制方式在某种程度上使CPU摆脱了等待I/O设备的空转现象.主机和外设可以并行工作,提高了主机的利用率,但由于中断次数多.每次中断都要作现场保护和恢复工作.系统开销较大,仍然要占用较多的cPu时间,而且快速的I/O设备要求中断响应要足够快。
否则会造成数据丢失;
DMA方式和通道控制方式都较好地解决了上述问题。
从而大大减少了CPU的负担。
DMA方式与通道控制方式相比.在灵活性和功能方而.仍存在—定的局限性.DMA方式要求CPU执行设备驱动程序启动设备,给出存放数据的内存起始地址以及操作方式和传送字节长度等,而且一个DMA控制器只能控制—个设备。
3.存储管理中,分页和分段有何区别?
答:
分页和分段都采用离散分配方式,但两者有显著的差别。
〔1)页是信息的物理单位.分页是系统的需要.是为了提高内存的利用率;段是信息的逻
辑单位.目的在于更好地满足用户的需要
(2)页的大小固定。
由系统确定.一个系统只能有一种大小的页面:
段的长度不固定。
决
定于用户的程序。
(3)分页的作业地址空间是——维的.单一的线性地址空间;分段的作业地址空间是一维
的。
—个地址包括段号和段内地址。
得
分
四、综合题(共40分)
1.假设某系统中有3种资源(R1,R2.R3),在某时刻系统中共有4个进程P1,P2,P3,P4 的最大资源需求数向量和此时己分配的资源数向量分别是:
系统中当前可用资源向量为(1.1.2)。
问:
(1)如果进程P2发出资源请求向量(1,0,1),系统能否将资源分配给它?
(2)如果进程P1发出资源请求向量(1,0,1)呢?
如果可以,请写出安全序列,如果不行,说明原因。
(5分)
(1) 可以,可以找到安全序列P2---P1---P3---P4
(2) 不能,如果把P1的请求资源分配给P1,则系统中剩余的可用资源为
(0,1,1),不能够满足其他任何进程的需求,找不到任何安全序列,就有可能进入死锁。
3、在一个请求页式存储管理系统中,某程序的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,且开始执行时主存中没有页面。
当分配给该进程的物理页面数为3时,试用如下页面淘汰算法写出页面淘汰的过程,并计算访问过程中发生的缺页率。
(缺页率的计算公式为:
n/s,其中s为进程P访问的页面总次数,n为产生缺页中断的次数)(10分)
(1)FIFO
(2)LRU
(1)FIFO
4
3
2
1
4
3
5
4
3
2
1
5
4
4
4
1
1
1
5
5
5
5
5
5
3
3
3
4
4
4
4
4
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
1
1
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
n=9,缺页率=9/12=75%
(2)LRU
4
3
2
1
4
3
5
4
3
2
1
5
4
4
4
1
1
1
5
5
5
2
2
2
3
3
3
4
4
4
4
4
4
1
1
2
2
2
3
3
3
3
3
3
5
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
n=10,缺页率=10/12=83.3%
4、试计算在单道批处理系统中,采用最短作业优先和响应比高者优先时,
将各作业的执行时间及顺序列出,并分别计算下表列出作业的平均周转时间和平均带权周转时间;(10分)
假定有四道作业,它们的提交时间及估计执行时间如下表所示。
作业号
提交时刻
估计执行时间(小时)
1
8.0
2.0
2
9.0
1.2
3
9.1
0.8
4
10.1
0.5
作业号
提交时刻
估计执行时间(小时)
开始时间
结束时间
FCFS
SJB
HRN
FCFS
SJB
HRN
1
8.0
2.0
8.0
8.0
8.0
10.0
10.0
10.0
2
9.0
1.2
10.0
11.3
10.8
11.2
12.5
12
3
9.1
0.8
11.2
10.0
10
12
10.8
10.8
4
10.1
0.5
12
10.8
12
12.5
11.3
12.5
(1)SJB执行时间顺序为1-3-4-2,如图所示。
作业的平均周转时间=(10-8+12.5-9+10.8-9.1+11.3-10.1)/4=2.1
平均带权周转时间=((10-8)/2+(12.5-9)/1.2+(10.8-9.1)/0.8+(11.3-10.1)/0.5)/4=2.11
(2)HRN执行时间顺序为1-3-2-4,如图所示。
作业的平均周转时间=(10-8+12-9+10.8-9.1+12.5-10.1)/4=2.275
平均带权周转时间=((10-8)/2+(12-9)/1.2+(10.8-9.1)/0.8+(12.5-10.1)/0.5)/4=2.60625
5、某寺庙共有老和尚和小和尚若干人,庙外有一口井,只能容一人打水,庙内有6只水桶和一口缸,缸内最多能装30桶水,每只桶每次只能由一人使用,缸每次只能由一人使用。
小和尚负责从庙外的井里打水,老和尚使用缸里的水,老和尚取水的单位是桶。
请利用信号量和P、V操作描述老和尚和小和尚的活动。
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