操作系統(tǒng)期末試卷.doc

一、選擇題1、在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中引入了（ d ），從而使并發(fā)和共享成為可能。A.單道程序 B. 磁盤 C. 對象 D.多道程序 3、從用戶的觀點看，操作系統(tǒng)是（ a ）。 A. 用戶與計算機硬件之間的接口 B.控制和管理計算機資源的軟件 C. 合理組織計算機工作流程的軟件 D.計算機資源的的管理者 4、當CPU處于管態(tài)時，它可以執(zhí)行的指令是（a ）。 A. 計算機系統(tǒng)中的全部指令 B. 僅限于非特權指令 C. 僅限于訪管指令 D. 僅限于特權指令5、用戶在程序中試圖讀取某文件的第100個邏輯塊時，使用操作系統(tǒng)提供的（a ）接口。 A. 系統(tǒng)調用 B.圖形用戶接口 C.原語 D.鍵盤命令6、下列幾種關于進程的敘述，（ a ）最不符合操作系統(tǒng)對進程的理解？A.進程是在多程序并行環(huán)境中的完整的程序。 B.進程可以由程序、數據和進程控制塊描述。 C.線程是一種特殊的進程。 D.進程是程序在一個數據集合上運行的過程，它是系統(tǒng)進行資源分配和調度的一個獨立單位。7、當一個進程處于（ b ）狀態(tài)時，稱其為等待（或阻塞）狀態(tài)。 A. 它正等待中央處理機 B. 它正等待合作進程的一個消息 C. 它正等待分給它一個時間片 D. 它正等待進入內存8、一個進程釋放一種資源將有可能導致一個或幾個進程（ d ）。A.由就緒變運行 B.由運行變就緒 C.由阻塞變運行 D.由阻塞變就緒9、下面關于線程的敘述中，正確的是（ c ）。A.不論是系統(tǒng)支持線程還是用戶級線程，其切換都需要內核的支持。 B.線程是資源的分配單位，進程是調度和分配的單位。 C.不管系統(tǒng)中是否有線程，進程都是擁有資源的獨立單位。 D.在引入線程的系統(tǒng)中，進程仍是資源分配和調度分派的基本單位。10、設有3個作業(yè)，它們同時到達，運行時間分別為T1、T2和T3,且T1T2T3，若它們在單處理機系統(tǒng)中按單道運行，采用短作業(yè)優(yōu)先調度算法，則平均周轉時間為（d ）。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. T1+T2/3+2*T3/3 D.T3/3+2*T2/3+T111、在下面的I/O控制方式中，需要CPU干預最少的方式是（ d ）。A程序I/O方式 B中斷驅動I/O控制方式 C直接存儲器訪問DMA控制方式 DI/O通道控制方式12、有m個進程共享同一臨界資源，若使用信號量機制實現(xiàn)對一臨界資源的互斥訪問，則信號量的變化范圍是（ a ）。A.1至 (m-1) B.1至m-1 C.1至m D.1至m13、對資源編號，要求進程按照序號順序申請資源，是破壞了死鎖必要條件中的哪一條？（ d ）A. 互斥 B. 請求與保持 C. 不可剝奪 D. 循環(huán)等待14、某系統(tǒng)采用了銀行家算法，則下列敘述正確的是（ b ）。A.系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)時一定會發(fā)生死鎖 B.系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)時可能會發(fā)生死鎖C.系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時可能會發(fā)生死鎖 D.系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時一定會發(fā)生死鎖15、CPU輸出數據的速度遠遠高于打印機的打印速度，為解決這一矛盾，可采用（b）A并行技術 B緩沖技術 C虛擬存儲器技術 D覆蓋技術16、下面最有可能使得高地址空間成為大的空閑區(qū)的分配算法是（a ）。A.首次適應法 B.最佳適應法 C.最壞適應法 D.循環(huán)首次適應法17、在下面關于虛擬存儲器的敘述中，正確的是（ b ）。A.要求程序運行前必須全部裝入內存且在運行過程中一直駐留在內存B.要求程序運行前不必全部裝入內存且在運行過程中不必一直駐留在內存C.要求程序運行前不必全部裝入內存但是在運行過程中必須一直駐留在內存D.要求程序運行前必須全部裝入內存但在運行過程中不必一直駐留在內存18、采用段式存儲管理的系統(tǒng)中，若地址用24位表示，其中8位表示段號，則允許每段的最大長度是（b ）。A.224 B.216 C.28 D.23219、在可變式分區(qū)分配方案中，某一作業(yè)完成后，系統(tǒng)收回其主存空間，并與相鄰空閑區(qū)合并，為此需修改空閑區(qū)表，造成空閑區(qū)數減1的情況是（d ）。A.無上鄰空閑區(qū)，也無下鄰空閑區(qū) B.有上鄰空閑區(qū)，但無下鄰空閑區(qū)C.有下鄰空閑區(qū)，但無上鄰空閑區(qū) D.有上鄰空閑區(qū)，也有下鄰空閑區(qū)20、MS-DOS系統(tǒng)中的磁盤文件物理結構屬于（ b ）。A. 連續(xù)文件 B. 鏈接文件 C. 索引文件 D. 散列文件二、填空題1、操作系統(tǒng)的主要功能是 文件管理 、 設備管理 、 存儲管理 、 處理及管理 和用戶接口管理。2、進程由程序、 相關數據 段 和 PCB 組成。3、對于分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)，從可靠性上看 實時 系統(tǒng)更強；若從交互性來看 分時 系統(tǒng)更強。4、產生死鎖的原因主要是 競爭資源 和 進程間推進順序非法 。5、一臺計算機有10臺磁帶機被m個進程競爭，每個進程最多需要三臺磁帶機，那么m為 不大于4 時，系統(tǒng)沒有死鎖的危險。21、 操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個_系統(tǒng)軟件_，它管理和控制計算機系統(tǒng)中的_資源_。22、 進程主要由_程序_、_數據_和_PCB_三部分內容組成，其中_PCB_是進程存在的惟一標識，而_數據_部分也可以為其它進程共享。23、在一個具有2個處理器的操作系統(tǒng)中共有n 個進程，在不考慮進程狀態(tài)過渡的情況下，阻塞進程隊列中最多有_n_ 個進程。某一時刻，處于執(zhí)行狀態(tài)的進程為0個，且當前處理機空閑，處于就緒狀態(tài)的進程有_n_ 個。24、當處理器空閑時，調度程序從 _就緒_ 進程隊列中選擇一個進程給其分配CPU，處于_阻塞_狀態(tài)的進程是不會獲得CPU的。25、在響應比最高者優(yōu)先的作業(yè)調度算法中，當各個作業(yè)等待時間相同時，運行時間短_ 的作業(yè)將得到優(yōu)先調度；當各個作業(yè)要求運行的時間相同時，_等待時間長_ 的作業(yè)得到優(yōu)先調度。26、某系統(tǒng)中共有10臺磁帶機被 m 個進程競爭，每個進程最多要求3臺磁帶機，那么當m的取值為_不超過4的整數_時，系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖。27、 設有8頁的邏輯空間，每頁有1024字節(jié)，它們被映射32塊的物理存儲區(qū)中，那么，邏輯地址的有效位是_13_位，物理地址至少是_15_位。28、 在一個分頁存儲管理系統(tǒng)中，頁長為4KB，頁號物理塊號031426某一作業(yè)的頁表如圖1所示，虛擬地址3000對應的物理地址為12K+3000=152888 。 圖1 作業(yè)頁表29、虛擬設備是通過_ SPOOLING技術把獨占設備變成能為若干用戶_共享 _的設備。30、已知某文件采用串聯(lián)結構，它由10個邏輯記錄組成，每個邏輯記錄剛好存放于一個磁盤塊上，都為1024字節(jié)，并依次存放在10、61、32、75、87、98、46、37、33和11號磁盤塊上。若要存取文件相對于文件頭偏移7654字節(jié)處的信息，則要訪問的磁盤塊塊號為_37_，塊內的偏移量是_486_。31、什么是進程？什么是線程？進程與線程有何區(qū)別？答：（1）進程是具有獨立功能程序在某個數據集合上的一次執(zhí)行過程。（2分） （2）線程是進程內的一個執(zhí)行實體或執(zhí)行單元。（2分） （3）進程和線程的區(qū)別：（a）不同進程的地址空間是獨立的，而同一進程內的線程共享同一地址空間。一個進程的線程在另一個進程內是不可見的。(b) 在引入線程的操作系統(tǒng)中，進程是資源分配和調度的單位，線程是處理機調度和分配的單位，資源是分配給進程的，線程只擁有很少資源，因而切換代價比進程切換低。（2分） 說明：論述條理清晰，包含上述要點，本題即可得滿分32、什么是死鎖？產生死鎖的原因和必要條件是什么？答：（1）在多道程序系統(tǒng)中，當一組進程中的每個進程均無限期地等待被改組進程中的另一進程所占有且永遠不會釋放的資源，此時的系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，簡稱死鎖。（2分） （2）死鎖產生的原因：（a）系統(tǒng)提供的資源有限；（b）進程推進順序不當。（2分） （3）產生死鎖的必要條件：互斥條件、不可剝奪條件、請求和保持條件、循環(huán)等待條件。（2分）說明：論述條理清晰，包含上述要點，本題即可得滿分33、說明作業(yè)調度，中級調度和進程調度的區(qū)別，并分析下述問題應由哪一級調度程序負責。 (1) 在可獲得處理機時，應將它分給哪個就緒進程； (2) 在短期繁重負載下，應將哪個進程暫時掛起。答：(1) 作業(yè)調度用于決定把外存中處于后備隊列中的哪些作業(yè)調入內存，并為它們創(chuàng)建進程，分配資源，然后將新創(chuàng)建進程插入就緒隊列；中級調度負責將內存中暫時不具備運行條件的進程換到外存交換區(qū)存放，但內存空閑時，又將外存中具備運行條件的進程重新?lián)Q入內存；進程調度決定將處理機分配給就緒進程隊列的哪個進程。（4分） （2）進程調度、中級調度（2分）說明：論述條理清晰，包含上述要點，本題即可得滿分四、綜合題（本大題共2小題，第1題9分，第2題13分，計22分）35、（13分）如圖2所示，系統(tǒng)中有三個進程GET、PRO和PUT，共用兩個緩沖區(qū)BUF1和BUF2。假設BUF1中最多可放11個信息，現(xiàn)已放入了兩個信息；BUF2最多可放5個信息。GET進程負責不斷地將輸入信息送入BUF1中，PRO進程負責從BUF1中取出信息進行處理，并將處理結果送到BUF2中，PUT進程負責從BUF2中讀取結果并輸出。試寫出正確實現(xiàn)GET、PRO、PUT的同步與互斥的算法（要求：（1）用類C語言描述，條理清楚，注釋恰當；（2）信號量原語統(tǒng)一使用wait和signal。）PUT PRO GETBUF2BUF1 圖2 進程合作答：8 / 8semaphore empty1=9;/空buf1的數目 full1=2; /有數據的buf1的數目empty2=5; /空buf2的數目 full1=0; /有數據的buf2的數目 mutex1=mutex2=1; /互斥信號量int main()Cobegin /并發(fā)開始 GET(); PRO(); PUT();Coend /并發(fā)結束return 0; (3分)/GET進程void GET（） while(1)wait(empty1);wait(mutex1);將信息送入buf1;signal(mutex1);signal(full1); (3分)/PRO進程void PRO（） while(1)wait(full1);wait(mutex1);從buf1中取出信息;signal(mutex1);signal (empty1);wait(empty2);wait(mutex2);將信息送入buf2;signal(mutex2);signal(full2); (4分)/PUT進程void PUT（） while(1)wait(full2);wait(mutex2);從buf2中取出信息;signal(mutex2);signal (empty2); (3分)2、在一個請求分頁系統(tǒng)中,假如一個作業(yè)的頁面走向為：1，2，3，6，4，7，3，2，1，4，7，5，6，5，2，1。當分配給該作業(yè)的物理塊數為4時,分別采用最佳置換算法、LRU和FIFO頁面置換算法,計算訪問過程中所發(fā)生的缺頁次數和缺頁率。答：最佳置換算法的情況如下表：頁面走向1236473214756521物理頁0111111111物理頁122222222物理頁23333455物理頁3647776缺頁否YYYYYYYYY缺頁次數為9，缺頁率為9/16LRU算法的情況如下表：頁面走向1236473214756521物理頁011114441111666物理頁12222777444422物理頁2333333377771物理頁366622225555缺頁否YYYYYYYYYYYYYY缺頁次數為14，缺頁率為14/16FIFO算法的情況如下表：頁面走向1236473214756521物理頁01111444455物理頁1222277776物理頁233332222物理頁36666111缺頁否YYYYYYYYYY缺頁次數為10，缺頁率為10/163、假設一個可移動磁頭的磁盤具有個磁道，其編號為，當前它剛剛結束了道的存取，正在處理道的服務請求，假設系統(tǒng)當前請求序列為：，。試問對以下的磁盤調度算法而言，滿足以上請求序列，磁頭將如何移動？并計算總的磁道移動數。（1）先來先服務算法（）（2）掃描法（） 答：(1)FCFS算法： 5分當前149下一磁道881479517794150102175138移動距離615952828356487337總的磁道移動數為：61+59+52+82+83+56+48+73+37=551(2)SCAN算法：當前149下一磁道150175177147138102959488移動距離125230936716總的磁道移動數為：1+25+2+30+9+36+7+1+6=1172、請用信號量實現(xiàn)下圖所示的前趨關系。S1S2S3S4S5 解：Var a,b,c,d,e,f:semaphore:=0,0,0,0,0,0;Begin ParbeginBegin S1;signal(a);sigan(b);signal(c);end; 2分 Begin wait(a);S2;signal(d);end; 2分 Begin wait(c);S3;signal(e);end; 2分 Begin wait(d);S4;signal(f);end; 2分 Begin wait(b);wait(e);wait(f);S5;end; 2分 parendend1、 請畫出進程的狀態(tài)轉換圖