操作系統(tǒng)期末試題

1、一、選擇題1. 操作系統(tǒng)中采用多道程序設計技術提高CPU和外部設備的（ A ）。A. 利用率     B. 可靠性     C. 穩(wěn)定性      D. 兼容性2. 建立進程就是（ B ）。 A. 建立進程的目標程序    B. 為其建立進程控制塊   C. 建立進程及其子孫的進程控制塊  D. 將進程掛起3. 文件系統(tǒng)用（  C ）組織文件。A. 堆棧    

2、60;B. 指針    C. 目錄 D. 路徑4臨界區(qū)是（ C ）。A. 一段共享數(shù)據(jù)區(qū)        B. 一個緩沖區(qū)C. 一段互斥執(zhí)行的程序段      D. 一個互斥資源5進程之間的直接制約關系主要源于（ A ）。A進程間的合作  B進程間共享資源    C進程調(diào)度 D進程間通信7下列調(diào)度算法中，滿足短進程又不會產(chǎn)生饑餓現(xiàn)象的是（ D ）。 A先來先服務   B優(yōu)先權優(yōu)先 

3、0; C時間片輪轉    D非搶占短進程優(yōu)先8一個計算機系統(tǒng)虛存的最大容量是由（ C ）決定的。A. 主存的容量 B. 輔存的容量C. 主存容量+輔存容量 D. 計算機的地址機構9最佳適應算法的空閑區(qū)按（ C ）排序。 A地址遞增   B地址遞減   C容量遞增   D容量遞減10當系統(tǒng)發(fā)生死鎖時有效的操作是（ B ）A提高部分進程的優(yōu)先權      B撤銷部分進程  C增大磁盤交換區(qū)容量 D修改頁表11下列算法中可用于磁盤移臂調(diào)度算法的是（B

4、）。   ALRU算法     B電梯調(diào)度算法       C時間片輪轉法       D響應比高者優(yōu)先算法12下列進程狀態(tài)的轉換中，（ D ）是不可能的。   A運行態(tài)就緒態(tài)         B運行態(tài)等待態(tài)   C等待態(tài)就緒態(tài)         D等

5、待態(tài)運行態(tài)13存儲器管理方法中，不產(chǎn)生外部“零頭”的是（ A ）。  A頁式管理 B段式管理   C連續(xù)管理   D動態(tài)分區(qū)管理14分段虛擬存儲管理中，當查找的段不在( B )，要產(chǎn)生缺段中斷。  A虛擬存儲器   B主存 C高速緩存   D輔存      15文件在邏輯組織方式上可分為記錄文件和（ B ）。  A索引文件    B流式文件 C字符

6、文件   D讀寫文件二、填空題：（每空1分，共15分）1 高級進程通信方式有三種 共享存儲器、 消息傳遞 和 管道2 并發(fā)和 共享 是操作系統(tǒng)的兩個最基本的特征,兩者之間互為存在條件。 3 引入線程的系統(tǒng)中，調(diào)度和分派的基本單位是 線程，擁有資源的基本單位是 進程。4 進程運行滿一個時間片后讓出中央處理器，它的狀態(tài)應變?yōu)?就緒 狀態(tài)。5 在文件系統(tǒng)中，文件的外存分配方法有連續(xù)分配、 鏈接分配 和 索引分配 三種。6 在進行設備分配時所需的數(shù)據(jù)結構有設備控制表、控制器控制表、通道控制表和系統(tǒng)設備表。7 產(chǎn)生死鎖的原因是 競爭資源 和 進程推進順序非法（不當）。8磁盤

7、的訪問時間由 尋道時間 、磁盤旋轉時間 和 數(shù)據(jù)傳輸時間 三部分組成。三多選擇題（多選、少選及選錯不給分。每題2分，共10分）1一個正在運行的進程調(diào)用P(S)后，若S的值為（ AC ），則該進程可繼續(xù)運行。  AS0    BS0    CS=0    D S02進程具有哪些特性（ ABCD ）。A動態(tài)性 B共享性 C并發(fā)性 D獨立性 3. 段式和頁式存儲管理的有實質上的不同，表現(xiàn)為（ BCD ）。 A頁式是連續(xù)的，段式可以不連續(xù) B頁式的地址是一維的，段式的地址是二維的 C頁的大小是系統(tǒng)確定的，段的大小是用戶確定

8、的 D各頁可以分散存放在主存，每段必須占用連續(xù)的主存空間 4在文件系統(tǒng)中，為實現(xiàn)文件保護一般應采用下面哪些方法。（ ABCD ）A 口令 B 密碼 C 訪問控制 D 復制5. 從資源分配角度，操作系統(tǒng)把外部設備分為 ( ABD ) 。A獨占型設備 B共享型設備 C 塊設備 D虛擬設備四、簡答題：（每個5分，共20分）1進程和程序有哪些區(qū)別和聯(lián)系？每一個進程由PCB、程序和數(shù)據(jù)集合組成,這說明程序是進程的一部分,是進程的實體。進程和程序的區(qū)別：進程是動態(tài)的,而程序靜態(tài)概念。一個進程可以執(zhí)行一個或幾個程序，反之,同一程序可能由幾個進程同時執(zhí)行。程序可作為軟件資源長期保留,而進程是程序的一次執(zhí)行過程

9、,是暫時的。進程具有生命期。進程具有并發(fā)性,能與其它進程并發(fā)運行。而程序不具備這種特征。進程是一個獨立的運行單位,也是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。因此,進程具有獨立性,但有時進程間又具有相互制約性。注意:說進程是一個獨立的運行單位,是指在不具有線程的系統(tǒng)中而言的,在引入線程的系統(tǒng)中,進程不再是運行的基本單位,只是資源分配的基本單位。2以打印機為例說明SPOOLing的工作原理,系統(tǒng)如何利用SPOOLing技術將打印機模擬為虛擬打印機？當某進程要求打印輸出時,操作系統(tǒng)并不是把某臺實際打印機分配給該進程,而是在磁盤上輸出井中為其分配一塊區(qū)域,該進程的輸出數(shù)據(jù)高速存入輸出井的相關區(qū)域中,而

10、并不直接在打印機上輸出。輸出井上的相關區(qū)域相當于一臺虛擬的打印機,各進程的打印輸出數(shù)據(jù)都暫時存放在輸出井中,形成一個輸出隊列。最后,由SPOOLing的緩輸出程序依次將輸出隊列中的數(shù)據(jù)實際地打印輸出。這樣,從用戶的角度來看,他似乎獨占一臺打印機,可以隨時根據(jù)運行的情況輸出各種結果;但從系統(tǒng)的角度來看,同一臺打印機又可以分時地為每一個用戶服務。用戶進程實際上獲得的是虛擬設備。SPOOLing系統(tǒng)的引入緩和了CPU與設備的速度的不均勻性,提高了CPU與設備的并行程度。3寫出動態(tài)分區(qū)存儲管理方式中收回主存空間時的四種可能情況。（1）被收回區(qū)既無上鄰空閑區(qū)又無下鄰空閑區(qū)。（2）被收回區(qū)有上鄰空閑區(qū)。（

11、3）被收回區(qū)有下鄰空閑區(qū)。（4）被收回區(qū)既有上鄰空閑區(qū)又有下鄰空閑區(qū)。4簡述產(chǎn)生死鎖的四個必要條件。(1)互斥條件:進程應互斥使用資源，任一時刻一個資源僅為一個進程獨占，若一個進程請求一個已被占用的資源時，它被置成等待狀態(tài)，直至占用者釋放已占有 資源。(2)占有和等待條件:一個進程請求資源得不到滿足時，不釋放已占有的資源。(3)不剝奪條件:任一進程不能從另一進程那里搶奪資源，即已被占用的資源，只能由占用進程自己來釋放。(4)循環(huán)等待條件:存在一個循環(huán)等待鏈，其中，每一個進程分別等待它一個進程所持有的資源，造成永遠等待。五、綜合題：(每題10分，共40分)1. 假定某請求頁式虛擬系統(tǒng)中，某進程運

12、行時訪問頁面的順序是1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，若采用FIFO調(diào)度算法、LRU調(diào)度算法時分別計算內(nèi)存使用3塊時的缺頁率。答：FIFO m=3時，共9次缺頁 缺頁率 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LRU m=3時，共 10次缺頁 缺頁率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

13、 4 1 2 5 1 2 3缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺2在一個單處理器的計算機系統(tǒng)中，有五個進程P1，P2，P3，P4，P5依次進入就緒隊列，它們的優(yōu)先級和所需要的處理器時間如下表所示：進程名P1P2P3P4P5到達時間02468服務時間36452寫出采用“先來先服務”調(diào)度算法和“非搶占式短作業(yè)優(yōu)先“調(diào)度算法時，進程運行的次序、及兩種算法下系統(tǒng)的平均周轉時間。答：（1）選中進程運行的次序如下：先來先服務算法：P1、P2、P3、P4、P5非搶占式的優(yōu)先級算法：P1、P4、P3、P5、P2（哪個對？）非搶占式的優(yōu)先級算法：P1、P2、P5、P4、P3（哪個對？）（2）進程在就緒隊列中的

14、平均等待時間為：先來先服務算法：（3791212）586（ms）非搶占式短作業(yè)優(yōu)先：（3711143）576（ms）3 .己知某分頁系統(tǒng)統(tǒng),主存容量為64K,頁面大小為1K,對一個4頁大的作業(yè);其0、1、2、3頁分別被分配到主存的2、4、6、7塊中。試將十進制的邏輯地址1023、2500轉換成物理地址（要求畫出地址轉換簡圖，并用十進制表示物理地址）。答：（1）邏輯地址1023:1023/1k,得到頁號為0,頁內(nèi)地址為1023,查頁表找到對應的物理塊號為2,故物理地址為2×1K+1023=3071。（2）邏輯地址2500：2500/1K，得到頁號為2,頁內(nèi)地址為452,查頁表找到對應的

15、物理塊號為6,故物理地址為6×1K+452=65964、某銀行提供20個座位供顧客等待服務。顧客到達時，如有空座位，則從取號機取號，并等待叫號服務；如沒有空座位，則不允許進入。營業(yè)員逐一叫號服務。請用記錄型信號量機制實現(xiàn)顧客和營業(yè)員之間的互斥和同步，并列出信號量的初值。答：S1為空座位的信號量，S1.VALUE=20，S2為已等待顧客的數(shù)量的信號量，S2.VALUE=0process 顧客 ； process 營業(yè)員   begin begin P（S1）； P（S2）；      取號； 叫號

16、服務；V（S2）； V（S1）；         end； end；一、選擇題(每題1分，共15分)1下列通信方式中，屬于消息傳遞方式的是（ C ）。 AP、V操作      B緩存通信 C信箱通信     DSocket3分頁存儲管理中，主存的分配是（ A ）。A以塊為單位         B以作業(yè)的大小為單位C以物理段為單位  

17、60;     D以邏輯記錄為單位4磁盤上的文件以（ A ）為單位進行讀寫。         A盤塊         B記錄      C磁道      D邏輯卷5分時操作系統(tǒng)通常采用（ C ）策略為用戶服務。A可靠性和靈活性 B優(yōu)先權分配 C時間片輪轉 D短作業(yè)優(yōu)先6產(chǎn)生死鎖的四個必要條件是：互斥、（ B ）循環(huán)等待

18、（環(huán)路等待）和不剝奪。A請求與阻塞 B請求與保持 C請求與釋放 D釋放與阻塞7UNIX文件系統(tǒng)對磁盤空間的管理采用（ D ）。 AFAT表法    B位示圖法    C空閑塊鏈接法   D空閑塊成組鏈接法8文件系統(tǒng)是指（ D ）。A文件的集合 B文件的目錄 C 實現(xiàn)文件管理的一組軟件 D文件、管理文件的軟件及數(shù)據(jù)結構的總體9操作系統(tǒng)的（ D ） 管理部分負責對進程進行調(diào)度。 A主存   B控制器    C運算器 &#

19、160;   D處理機10從用戶的觀點看，操作系統(tǒng)是（ B ）。 A控制和管理計算機資源的軟件       B用戶和計算機之間的接口C合理地組織計算機工作流程的軟件      D若干程序按一定結構組成的有體12操作系統(tǒng)是通過（ B ）對進程進行管理         A進程   B進程控制塊   C進程啟動程序  D進程的程序段13在存儲管

20、理中，（ D ） 可與緊湊技術配合使用。       A頁式管理   B段式管理    C段頁式管理    D動態(tài)分區(qū)管理14虛擬存儲器的最大容量（ B ）。       A為內(nèi)外存容量之和         B由計算機系統(tǒng)的地址結構決定 C是任意的       

21、0; D由作業(yè)的地址空間決定15. 在存儲管理中作業(yè)必須占有連續(xù)主存空間的是（ D ）。 A段頁式存儲管理        B頁式存儲管理 C段式存儲管理         D動態(tài)分區(qū)存儲管理二、多項選擇題（每小題2分，共10分）1在存儲管理中常用的頁面置換算法是（ BCD ）。 A最佳置換算法         B先進先出算法C最近最久未使用算法    

22、;  DCLOCK算法2操作系統(tǒng)的管理功能包括（ ABCD ） A處理機管理 B存儲器管理    C設備管理 D文件管理      3下列提法中正確的是（ ACD ）。A從用戶角度看,引入文件系統(tǒng)的主要目的是實現(xiàn)對文件的按名存取。B從用戶角度看,引入文件系統(tǒng)的主要目的是實現(xiàn)虛擬存儲。  C訪問索引順序文件時，先進行索引，然后用順序方法進行查詢 。     D 邏輯記錄是有結構文件存取操作的基本單位。5I/O

23、控制方式有（ ABCD ）。 A中斷方式   BDMA方式   C程序I/O方式   D通道方式三、填空題：（每空1分，共15分）1在單處理機多任務環(huán)境下，任何時刻只能有 1 個進程處于執(zhí)行狀態(tài)，可能有 多 個進程處于就緒狀態(tài)。2處理死鎖的四種方法：預防死鎖 、避免死鎖、檢測死鎖 和 解除死鎖 。3操作系統(tǒng)中的SPOOLING技術,實質是將 獨占 設備轉化為共享設備的技術。4在OS中，信號量機制解決進程間 同步 和 互斥 問題的一種方法。5有一個長度為6000個字符的流式文件要存在磁盤上，磁盤的每個盤塊可以存放51

24、2字節(jié)，該文件至少占用 12 個盤塊。6邏輯文件存放在存儲介質上時，如果組織成 索引 文件或 鏈接 文件，則邏輯記錄可不必存放在連續(xù)的存儲塊中。7.高級進程通信機制可歸結為三類 共享存儲器系統(tǒng) 、 消息傳遞系統(tǒng) 和 管道通信 。8進程實體由 進程控制塊 、 程序段 、數(shù)據(jù)段三部分構成。四、簡答題：（每個5分，共20分）1寫出記錄型信號量的數(shù)據(jù)結構及數(shù)值變化的物理含義。答：type semaphore=record Value:intger; L:list of process; End;信號量S可用來表示共享資源或臨界區(qū)的使用情況，其值的物理含義如下： S0時名表示可用的資源數(shù)；或表示可使用資

25、源的進程數(shù)；或表示允許進人臨界區(qū)的進程數(shù)。 S0時，表示已無資源可供使用；或表示不允許進程再進人臨界區(qū)。S0時，|S|表示等待使用資源的進程數(shù)；或表示等待進人臨界區(qū)的進程數(shù)。2 描述文件系統(tǒng)主要有哪些功能，要解決哪些問題?答：文件系統(tǒng)的主要目標是提高存儲空間的利用率,它要解決的主要問題有:完成文件存儲空間的管理,實現(xiàn)文件名到物理地址的轉換,實現(xiàn)文件和目錄的操作, 提供文件共享能力和安全措施,提供友好的用戶接口。文件系統(tǒng)向用戶提供了有關文件和目錄操作的各種功能接口和系統(tǒng)調(diào)用,如命令接口、程序接口和交互接口等。3簡述設備分配的過程。 答：首先根據(jù)I/O請求中的物理設備名，查系統(tǒng)設備表（SDT），找

26、出DCT設備控制，如該設備忙，則等待，否則，計算本次分配的安全性，不安全等待，安全分配。從DCT中找出COCT，設備控制器控制表，如控制器忙， 則等待，如果不忙，分配。從COCT中找到CHCT，通道控制表，如通道忙，則等待，否則分配。且啟動I/O設備進行數(shù)據(jù)傳輸。）五、綜合題(每題10分，共40分)1磁盤的某一時刻輸入輸出請求序列（磁道號）為：0，23，5，7，11，21，2，18，19，4。當前磁道號為10，磁頭移動方向為從小到大。分別用最短尋道時間優(yōu)先，SCAN算法計算平均尋道長度。答：最短尋道： 11,7,5,4,2,0,18,19,21,23。 3.5 SCAN： 11,18,19,2

27、1,23,7,5,4,2,0。 3.62.在一個請求分頁存儲管理系統(tǒng)中,一個作業(yè)的頁面走向為4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,當分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)分別為3時, 試計算采用最佳置換淘汰算法、先進先出淘汰算法時的缺頁率(假設開始執(zhí)行時主存中沒有頁面),并比較所得結果。答：使用最佳頁面淘汰算法時,頁面置換情況如下:走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5塊1 4 4 4 4 4 2 2塊2 3 3 3 3 3 1塊3 2 1 5 5 5 缺頁 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺缺頁率為:7/12使用先進先出頁面淘汰算法時,頁面置換情況如下:走向 4 3 2 1 4 3 5 4

28、3 2 1 5塊1 4 4 4 1 1 1 5 5 5塊2 3 3 3 4 4 4 2 2塊3 2 2 2 3 3 3 1缺頁 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺缺頁率為:9/12一、選擇題：（每空2分，共20分）1從總體上說，采用多道程序設計技術可以_單位時間的算題量，但對每一個算題，從算題開始到全部完成所需的時間比單道執(zhí)行所需的時間可能要_。 （ B ）A、增加 減少B、增加 延長C、減少 延長D、減少 減少2操作系統(tǒng)的管理資源按性質一般分為_、程序和數(shù)據(jù)信息文件。 （ D ）A、處理器 B、存儲器 C、外設 D、 處理器、存儲器、外設3進程和程序的一個本質區(qū)別是_。 ( A )A、 前者

29、為動態(tài)的，后者為靜態(tài)的； B、 前者存儲在內(nèi)存，后者存儲在外存；C、前者在一個文件中，后者在多個文件中；D、前者分時使用CPU,后者獨占CPU；4某計算機系統(tǒng)中有8臺打印機，有K個進程競爭使用，每個進程最多需要3臺打印機。該系統(tǒng)可能會發(fā)生死鎖的K的最小值是_。 （ C ）A、2 B、 3 C、 4 D、 5 5.按_分類可將設備分為塊設備和字符設備。 （ D ）A、從屬關系 B、操作特性 C、共享屬性D、信息交換單位6采用_不會產(chǎn)生內(nèi)部碎片。 ( D )A、分頁式存儲管理 B、分段式存儲管理C、固定分區(qū)式存儲管理 D、段頁式存儲管理7若有4個進程共享同一程序段，每次允許3個進程進入該程序段，用

30、PV操作作為同步機制。則信號量S的取值范圍是_。 ( B )A、4，3，2，1，0 B、3，2，1，0，-1C、2，1，0，-1，-2 D、1，0，-1，-2，-38. 有一個長度為3000個字節(jié)的流式文件要存儲在磁盤上，磁盤的每塊可以存放512個字節(jié)，該文件至少用_ 塊。 ( B ) A、5 B、6 C、7 D、30009目錄文件所存放的信息是_。 ( D )A、某一文件存放的數(shù)據(jù)信息 B、某一文件的文件目錄C、該目錄中所有數(shù)據(jù)文件目錄 D、該目錄中所有子目錄文件和數(shù)據(jù)文件的目錄10設有12個同類資源可供四個進程共享，資源分配情況如表： 進程 已占用資源數(shù) 最大需求數(shù) P1 2 4 P2 3

31、 6 P3 4 7 P4 1 4 目前剩余資源數(shù)為2。當進程P1，P2，P3，P4又都相繼提出申請要求，為使系統(tǒng)不致死鎖，應滿足_的要求。 ( A ) A、P1 B、P2 C、P3 D、P4 二.填空題（每空1分，共30分）：1進行設備分配時所需的數(shù)據(jù)結構主要有 設備控制表DCT ，控制器控制表COCT ， 通道控制表CHCT ，系統(tǒng)設備表SDT 。2進程通信根據(jù) 交換信息量的多少 分為高級通信和低級通信，PV操作屬于 低級通信 。3如果信號量S的值 >0 ，q進程對S信號量執(zhí)行P操作后將繼續(xù)執(zhí)行；如果執(zhí)行V操作后信號量S=<O，則從對應的阻塞隊列中 移出（喚醒） 一個進程R，并將

32、 就緒 狀態(tài)賦予該進程。4從用戶的源程序進人系統(tǒng)到相應程序在機器上運行，所經(jīng)歷的主要處理階段有 編譯階段 ， 連接階段 ， 裝入階段 和運行階段。5將作業(yè)地址空間中的邏輯地址轉換為主存中的物理地址的過程稱為 重定位(地址映射)。6按資源的共享屬性設備類型可分為以下三類：獨占設備 共享設備 虛擬設備。7某進程頁面訪問序列為4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5且開始執(zhí)行時內(nèi)存中沒有頁面，分配給該進程的物理塊數(shù)是3。則采用FIFO頁面置換算法時頁面置換次數(shù)是 6 ，則采用LRU（最近最久未使用）頁面置換算法時頁面置換次數(shù)是 7 。8某計算機系統(tǒng)一條指令執(zhí)行需10ns，一次缺頁需要額外的20

33、ms，如果每1000 000條指令發(fā)生一次缺頁，則指令的平均執(zhí)行時間為 30 ns。9對某系統(tǒng)進行監(jiān)測后表明平均每個進程在I/O阻塞之前的運行時間為T。一次進程切換的系統(tǒng)開銷時間為S。若采用時間片長度為Q的時間片輪轉法，在Q=S 時，CPU的利用率是_50%_。10多道動態(tài)分區(qū)法中，可通過_ 緊湊_ 技術來減少外部碎片。11.某作業(yè)9:00進入輸入井，要求計算時間1小時。作業(yè)調(diào)度采用響應比最高優(yōu)先算法在10:00選中該作業(yè)，則該作業(yè)被選中時的響應比為_2_。 12特權指令只能在 系統(tǒng)態(tài)（管態(tài)） 態(tài)下執(zhí)行，若在 用戶態(tài)（目態(tài)） 態(tài)下執(zhí)行則被認為是非法指令。13.已知某文件采用鏈接結構，

34、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(nèi)的偏移量是_486_。14.分頁式虛擬存儲空間中，當發(fā)現(xiàn)某頁不在 主存 的時候，將由 缺頁中斷機構 產(chǎn)生缺頁中斷，當沒有空閑主存塊時，需要用調(diào)度算法進行頁面 置換 ，如果這時沒有選擇好一種好的調(diào)度算法，就會產(chǎn)生 抖動 現(xiàn)象。三. 簡答題(每個3分，共15分)：1臨界資源、臨界區(qū)答：臨界資源：由多個進程互斥訪問的資源 臨界區(qū)：每個進程中訪問臨界資源的那段

35、代碼稱為臨界區(qū)2快表答：快表是一個高速、具有并行查詢能力的聯(lián)想存儲器，用于存放正運行的進程的當前頁號和塊號，或者段號和段起始地址。加入快表后,在地址轉換時，首先在快表中查找，若找到就直接進行地址轉換；未找到，則在主存頁表繼續(xù)查找，并把查到的頁號和塊號放入聯(lián)想存儲器中?？毂淼拿新屎芨?，有效地提高了地址轉換的速度。 3.設備獨立性答：應用程序獨立于具體使用的物理設備，程序中使用邏輯設備名稱來請求使用某類設備，而系統(tǒng)在實際執(zhí)行時，必須使用物理設備名稱。因此系統(tǒng)必須具有將邏輯設備名稱轉換為物理設備名稱的功能。4.SPOOLING技術答:在主機的直接控制下，實現(xiàn)脫機輸入、輸出功能。外圍操作與CPU對數(shù)

36、據(jù)的處理同時進行，這種聯(lián)機情況下實現(xiàn)的同時外圍操作稱為SPOOLING5.簡述進程的幾種狀態(tài)和引起狀態(tài)轉換的典型原因，以及相關的操作原語。答:進程的基本狀態(tài)有：新、就緒，阻塞，執(zhí)行、掛起和終止六種。新到就緒：交換，創(chuàng)建原語 就緒到執(zhí)行：進程調(diào)度 執(zhí)行到阻塞：I/O請求，阻塞原語阻塞到就緒：I/O完成，喚醒原語執(zhí)行到就緒：時間片完阻塞到掛起：掛起原語掛起到就緒：喚醒原語 執(zhí)行到終止：進程執(zhí)行完畢四、論述題（共15分）：1.試比較內(nèi)存管理和外存管理的異同點.答：主要任務：內(nèi)存管理的主要任務是為多道程序的運行，提供良好的環(huán)境；而外存管理的主要任務則是為文件提供存儲空間。基本功能：內(nèi)存管理的基本功能包

37、含了內(nèi)存空間的分配、回收、內(nèi)存保護、對換、內(nèi)存擴充等方面；而對外存管理的基本功能則只是對外存空間的分配和回收。分配方式：它們都可采用連續(xù)分配或離散分配方式，且都以離散分配方式為主。分配算法或機制：對于連續(xù)分配方式，內(nèi)存與外存管理中的分配和回收算法類似，主要有首次適應算法、循環(huán)首次適應算法等；在離散分配方式中，兩者采用的機制不同，內(nèi)存管理主要是利用頁（段）表；而在外存管理中，則主要利用文件分配表FAT。2請說明系統(tǒng)調(diào)用和一般的過程調(diào)用有什么區(qū)別？答：從四方面來比較（1）運行在不同的系統(tǒng)狀態(tài)（2）通過軟中斷進入 一般的過程調(diào)用不涉及狀態(tài)的轉換,故可直接調(diào)用,而系統(tǒng)調(diào)用要用軟中斷機制（3）返回問題

38、一般的過程調(diào)用將返回到調(diào)用過程,繼續(xù)執(zhí)行,但采用搶占式的剝奪調(diào)度的系統(tǒng)調(diào)用中,必須做優(yōu)先權分析（4）嵌套層次 一般的過程調(diào)用嵌套層次不受限制，系統(tǒng)調(diào)用不超過6層。五.綜合題(,共20分)：1（7分）假定某采用頁式存儲管理的系統(tǒng)中，主存容量為1M，被分成256個物理塊，塊號為0，1，2，255?，F(xiàn)有一個共4頁（頁號為0，1，2，3）的作業(yè)被依次裝人到主存的第2，4，1，5塊中。請回答：（8分）（1）主存地址應該用多少位來表示？（2）作業(yè)每一頁的長度為多少字節(jié)？邏輯地址中的頁內(nèi)地址部分應占用多少位？（3）把作業(yè)中每一頁占用的主存塊起始地址填入下表。（4）若作業(yè)執(zhí)行中要從第0頁的第75單元和第3頁的

39、第548單元讀信息，那么，實際應從主存的哪兩個單元讀信息？請把應訪問的主存絕對地址用二進制編碼的十六進制數(shù)表示。答：（1）主存地址應該用20位來表示。（2）作業(yè)每一頁的長度應為2的12次方=4096個字節(jié)，邏輯地址中的頁內(nèi)地址部分應占用12位。（3）作業(yè)中每一頁占用主存塊的起始地址為：    頁號  起始地址    0     8K    1     16K    2 

40、0;   4K    3     20K（4）若作業(yè)執(zhí)行中要從第0頁的第75單元讀信息，則實際應從主存的第2塊第75單元讀，應訪問的主存絕對地址用二進制編碼的十六進制數(shù)表示為對204B。若要從第3頁的第548單元讀信息，則實際應從主存的第5塊第548單元讀，應訪問的主存絕對地址用二進制編碼的十六進制數(shù)表示為：05224。2（6分）生產(chǎn)圍棋的工人不小心把相等數(shù)量的黑子和白子混裝在一個箱子。現(xiàn)要用自動分揀系統(tǒng)把黑子和白子分開。該系統(tǒng)由兩個并發(fā)進程A和B組成，系統(tǒng)功能如下：（1）進程A專揀黑子，進程B專揀白子；

41、（2）每個進程每次只揀一粒子，當一個進程在揀子時，不允許另一個進程去揀子；（3）當一個進程揀了一粒子后必讓另一個進程揀一粒子。請回答：（1）請說明這兩個并發(fā)進程之間的同步互斥關系？（2）寫出用PV操作管理時應定義的信號量及其初值（假定讓進程A先揀子）。（3）根據(jù)定義的信號量，把應執(zhí)行的PV操作填人下列程序中的空白處，以保證并發(fā)進程的正確執(zhí)行。cobegin      process A        begin     

42、60;    L1：_ P（S1）_          揀一粒黑子；          _ V(S2)_ goto L1        end；      process B        begin

43、          L2:_ P（S2）_           揀一粒白子；          _（答案不全）_          goto L2        end；

44、    coend答：（2）應定義兩個信號量S1和S2，分別表示兩個不同的消息：“允許揀黑子”和“允許揀白子”。假定讓進程A先揀黑子，則S1的初值為1，S2的初值應為0。3.（7分）某文件系統(tǒng)采用多級索引方式組織文件的存放，假定在文件的i_node中設有13個地址項，其中直接地址10項，一級間接索引項1項，二級間接索引項1項，三級間接索引項1項。數(shù)據(jù)塊大小為4k，磁盤地址用4個字節(jié)表示，問：（1）這個文件系統(tǒng)允許的最大文件長度是多少？（2）2G大小的文件，在這個文件系統(tǒng)中實際占用多少空間？（不包括i_node占用的空間）。答：（1）直接索引容量：每個盤塊的大小為

45、4 KB，4*10=40 KB，一次間址塊中可存放1K個盤塊號，文件長達4 MB二次間址塊中記入所有一次間址塊的盤號。文件最大長度可達4 GB。 同理，地址項iaddr(12)作為三次間接地址， 其所允許的文件最大長度可達4 TB。 總的容量為4 TB + 4GB+ 4MB+ 40 KB（2）一個2G大小的文件，在這個文件系統(tǒng)中應占用的空間應該是文件大小和索引塊占用的空間總和；2G=29*4M=29*1k*4K 所以共占29*1K個物理塊，直接索引中占10個物理塊；，一級間接索引占用一個索引塊和1K個物理盤塊；二級索引中，還需要（29-1）*1K-10個物理塊，(29-1)*1K-10)%1K

46、=29-1=28,則二級索引中占用的索引塊數(shù)為：一個一級索引塊，28個二級索引塊。所以一共占用29+1=30個索引塊，實際占用的空間為2G+30*4K=2G+2M+4K.一、選擇題：（每空2分，共20分,）1實時操作系統(tǒng)追求的目標是_ _。 （ C ） A.高吞吐率 B.充分利用內(nèi)存 C. 快速響應 D. 減少系統(tǒng)開銷2.多道程序設計是指_ _。 （ D ）A.在實時系統(tǒng)中并發(fā)運行多個程序 B.在分布系統(tǒng)中同一時刻運行多個程序C.在一臺處理機上同一時刻運行多個程序 D.在一臺處理機上并發(fā)運行多個程序 3.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

47、空閑區(qū)表，造成空閑區(qū)數(shù)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) 4.位示圖方法可用于_ _。 （ A ）A.盤空間的管理 B.盤的驅動調(diào)度C.文件目錄的查找 D.頁式虛擬存貯管理中的頁面調(diào)度 5.下列算法中用于磁盤移臂調(diào)度的是_ _。 （ C ） A.時間片輪轉法 B.LRU算法C.最短尋找時間優(yōu)先算法 D.優(yōu)先級高者優(yōu)先算法6.一作業(yè)8：00到達系統(tǒng)，估計運行時間為1小時，若10：00開始執(zhí)行該作業(yè)，其響應比是_ _。 （ C ）A.2 B.1 C.3 D.0.5 7.

48、系統(tǒng)調(diào)用的目的是_ _。 （ A ）A.請求系統(tǒng)服務 B.終止系統(tǒng)服務C.申請系統(tǒng)資源 D.釋放系統(tǒng)資源8.進程從運行狀態(tài)進入就緒狀態(tài)的原因可能是_ _。 （ D ）A.被選中占有處理機 B.等待某一事件C.等待的事件已發(fā)生 D.時間片用完9.以下存儲管理方式中，會產(chǎn)生內(nèi)部碎片的是_ _。 （ D ）I分段虛擬存儲管理 II.分頁虛擬存儲管理III段頁式分頁管理 IV.固定式分區(qū)管理 A. I、 II和 III B. III和IV.C. 只有 II D. II、III 和IV. 10.假設一個請求分頁系統(tǒng)具有一個平均訪問和傳輸時間為20ms的分頁硬盤，為了提高性能，加入頁表，多是活動頁表項都可

49、以存在其中。如果頁表放在內(nèi)存中，內(nèi)存訪問時間是1s,檢索快表的時間為0.2s，若塊表的命中率為80%，未命中快表的訪問中的50%會導致頁錯誤，則內(nèi)存的有效存取時間為_ _。 （ C ）A. 1001.4s B. 1401.6s C. 2001.4s s二.填空題（每空1分，共30分）：1同步機制應遵循的規(guī)則 空閑讓進 ， 忙則等待 ， 有限等待 ， 讓權等待 。2在一個請求分頁系統(tǒng)中，假如系統(tǒng)分配給一個作業(yè)的物理塊數(shù)為3，且此作業(yè)的頁面走向為2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。OTP算法的頁面置換次數(shù)為_3_ ，LRU算法的頁面置換次數(shù)為_4_ ，CLOCK算法的頁面置換次數(shù)為_

50、5 _。3.進程間利用信箱進行通信時，操作系統(tǒng)必須提供兩條基本的通信原語，即 發(fā)送 原語 和 接受 原語。4磁盤的訪問時間由三部分組成 尋道時間,_磁盤旋轉時間 和 數(shù)據(jù)傳輸時間 。5.在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，資源的分配單位是 進程 ,而處理機的調(diào)度單位是 線程 。6對待死鎖，一般應考慮死鎖的預防、避免、檢測和解除四個問題。典型的銀行家算法是屬于 避免 ，破壞環(huán)路等待條件是屬于 預防 ，而剝奪資源是 解除 的基本方法。7在頁式虛擬存儲系統(tǒng)中，選擇頁面調(diào)度算法時應盡量注意減少或避免 抖動（顛簸，頻繁調(diào)進調(diào)出） 現(xiàn)象的發(fā)生。8將作業(yè)地址空間中的邏輯地址轉換為主存中的物理地址的過程稱為 重定位9.在一個具

51、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。10.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。11. 在一個分頁存儲管理系統(tǒng)中，頁長為4KB，某一作業(yè)的頁表如右圖所示，虛擬地址3000對應的物理地址為_12K+3000=152888_ 。頁號物理塊號03142612每執(zhí)行一次P操作，信號量的數(shù)值S減1。若S=0，則該進程_繼續(xù)執(zhí)行_；若S<0，

52、則該進程_被阻塞后進入等待隊列_ 。13.一臺計算機有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_<=4_時，系統(tǒng)沒有死鎖的危險。14.實現(xiàn)SPOOL系統(tǒng)時必須在磁盤上辟出稱為 輸入井 和_輸出井_的專門區(qū)域，以存放作業(yè)信息和作業(yè)執(zhí)行結果。15.在分時系統(tǒng)中，當用戶數(shù)目為100時，為保證響應時間不超過2秒，此時時間片最大應為 20ms 。三. 簡答題(每個3分，共15分)：1說明進程的結構、特征和基本狀態(tài)。答：結構：PCB (進程控制塊)+程序+數(shù)據(jù)集合。特征：動態(tài)性、并發(fā)性、獨立性、制約性、結構性?；緺顟B(tài)：就緒態(tài)、執(zhí)行態(tài)、等待態(tài)。2. 設備管理中的數(shù)據(jù)傳送控制方

53、式有哪幾種？分別簡述如何實現(xiàn)的。答：程序直接控制：由用戶進程來直接控制內(nèi)存或CPU和外設間的信息傳送。中斷方式：進程通過CPU發(fā)出指令啟動外設，該進程阻塞。當輸入完成時，I/O控制器通過中斷請求線向CPU發(fā)出中斷信號，CPU進行中斷處理。DMA方式：在外設和內(nèi)存之間開辟直接的數(shù)據(jù)交換通路。通道控制方式：CPU發(fā)出啟動指令，指出通道相應的操作和I/O 設備，該指令就可啟動通道并使該通道從內(nèi)存中調(diào)出相應的通道指令執(zhí)行。3 管程答：當共享資源用共享數(shù)據(jù)結構表示時，資源管理程序可用對該數(shù)據(jù)結構進行操作的一組過程來表示，這樣一組相關的數(shù)據(jù)結構和過程一并稱為管程。4系統(tǒng)調(diào)用答：在OS的核心中都設置了一組用

54、于實現(xiàn)各種系統(tǒng)功能的子程序，并將他們提供給應用程序調(diào)用。系統(tǒng)調(diào)用的本質是應用程序請求OS內(nèi)核完成某功能時的一組過程。5. 對換答：指把內(nèi)存中暫時不能運行的進程或暫時不用的程序和數(shù)據(jù)調(diào)出到外存,以便騰出足夠的內(nèi)存空間把已具備運行條件的進程或進程需要的程序和數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存.四、論述題（共15分）1頁式和段式內(nèi)存管理有什么區(qū)別？怎樣才能實現(xiàn)共享和保護？答：段式與頁式存儲管理的比較如下表所示。段式頁式分段由用戶設計劃分，每段對應一個相應的的程序模塊，有完整的邏輯意義。分頁用戶看不見，由操作系統(tǒng)為內(nèi)存管理劃分。段面是信息的邏輯單位頁面是信息的物理單位便于段的共享，執(zhí)行時按需動態(tài)鏈接裝入。頁一般不能共享段長不等，可動態(tài)增長，有利于新數(shù)據(jù)增長。頁面大小相同，位置不能動態(tài)增長。二維地址空間：段名、段中地址；段號、段內(nèi)單元號一維地址空間管理形式上象頁式，但概念不同往往需要多次缺頁中斷才能把所需信息完整地調(diào)入內(nèi)存實現(xiàn)頁（段）的共享是指某些作業(yè)的邏輯頁號（段號）對應同一物理頁號（內(nèi)存中該段的起始地址）。頁（段）的保護往往需要對共享的頁面（段）加上某種訪問權限的限制，如不能修改等；或設置地址越界檢查，對于頁內(nèi)地址（段內(nèi)地址）大于頁長（段長）的存取，產(chǎn)生保護中斷。