操作系统样卷试题及答案.doc

操作系统课程样板试卷（1） 一、选择（每题1.5分，共22.5分）1以下所列各项中， 不是一级文件目录结构的缺点。A查找速度慢B不能按名存取C不便于文件共享D不允许文件重名2计算机系统中，具有 和控制程序执行的功能的软件集合，就是操作系统。ACPU管理B作业管理C资源管理D设备管理3中央处理机可以直接存取 中的信息。A内存储器B磁带C硬盘D软盘4进程是 。A一个系统软件B一个与程序等同的概念C一个执行中的程序D存放在内存中的一个程序5若当前进程因时间片用完而被迫让出处理机，那么该进程的状态应该成为 。A就绪B等待C完成D阻塞6虚拟设备是指 。A允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备B允许用户以标准化方式来使用的各种物理设备C利用某种技术把独享设备改造成为可以共享的设备D允许用户程序不必全部装入内存就可以使用的设备7在单处理机的多进程系统中，一个进程何时占用处理机以及能够占用多长时间，这将取决于 。A该进程程序段的长度B该进程需要的运行时间C进程自身的推进速度和系统采用的调度策略D进程要完成的功能8动态重定位是在作业程序的 中进行的。A编译过程B装入过程C连接过程D执行过程9在可变分区存储管理中释放一个分区时，如果判定“有一个空闲区的起始地址=释放分区起始地址+释放分区长度”，则表示 。A释放分区有后邻接的空闲区B释放分区有前、后邻接的空闲区B释放分区有前邻接的空闲区D释放分区无相邻接的空闲区10 命令只能在核心态下执行。A读当前日期B计算圆周率C屏蔽中断D调用过程11在分页式存储管理中，如果系统允许最大的并行作业的个数为n(n1)。那么系统中页表的个数是 个。A1BnCn+1Dn12采用哪种文件的存取方式，主要取决于 。A用户的使用要求B存储介质的特性C用户的使用要求和存储介质的特性D文件的逻辑结构13串联文件解决了顺序结构中存在的问题，它 。A提高了存储空间的利用率B适合于随机存取方式C通过链接指针提高了文件的查找速度D不适合于顺序存储14分页式存储管理中，用8个字（字长32位）组成的位示图记录着内存块的使用情况。假定当前释放块的块号是100，那么它在位示图中对应的位置是 。A字号为3，位号为5B字号为4，位号为5C字号为3，位号为4D字号为4，位号为515可变分区存储管理中，若采用最优适应分配算法，那么空闲分区应该按 进行排列为好。A地址从大到小B地址从小到大C尺寸从大到小D尺寸从小到大二、是非（每题1.5分，共18分）1在银行家算法中，只要当前系统剩余的资源数能够满足进程所提出的资源请求数，就应该接受这次对资源申请。（ ）2两个进程合作完成一件工作。在并发执行中，一个进程要等待合作者发来消息，或建立某条件后才能向前执行。进程间的这种制约关系应该是同步。（ ）3如果系统死锁了，那么它肯定处于不安全状态。（ ）4一个文件的相对路径名，是从当前目录开始书写的。（ ）5缺页中断不一定引起页面淘汰。（ ）6树型目录结构允许每个用户可以拥有多个自己的目录。（ ）7在实施分页式存储管理的系统中，每一个作业都有一个页表，完成各自的逻辑地址到物理地址的变换工作。（ ）8在Linux的文件目录项里，得不到诸如文件类型、尺寸、文件在磁盘的位置等有关文件的具体信息，那些信息只能在文件的索引节点（inode）里获得。（ ）9在磁盘调度时，减少平均查找时间，就可以显著地改善系统性能。（ ）10所谓“特别文件”，是指那些具有特定功能的文件。（ ）11无论是静态重定位还是动态重定位，实施过程中都要对指令中的地址进行修改。（ ）12在请求页式存储管理中，是通过页表表目中的“缺页中断位”来判断所需页面是否在内存的。（ ）三、填空（每题1.5分，共19.5分）1用户访问文件时，系统根据 查文件目录，找到它的文件控制块，从中得到该文件所在的物理地址，然后完成所需要的存取操作。2当前计算机系统的处理机都有两种工作状态，即 。3通过在裸机上安装各种软件，使计算机在用户面前展现出具有更强的功能。这样的机器被称为 。4所谓“进程”，是指一个程序在给定数据集合上的 过程，是系统进行资源分配和运行调度的独立单位。5Windows 2000中引入了线程，它是进程中的一个实体，是进程中实施 的基本单位。6通常，把进程程序中真正需要保证互斥执行的那部分程序，称为该进程的 。7实行动态重定位时，CPU每执行一条指令，就把指令中的 与定位寄存器中的值相加，得到绝对地址，然后按照这个绝对地址去执行该指令，访问所需要的存储位置。8通道是一个独立于CPU的、 用来管理输入/输出操作的处理机，由它控制设备与内存储器进行数据交换。10工作集11缺页次数与页面走向中的页面数12存取控制矩阵9在请求页式存储管理中，如果大部分CPU时间都用于去处理缺页中断和页面淘汰，很少能够顾及到用户作业的实际计算。这种现象被称为 。10对于Windows 2000的进程，总是在内存中分配给它一定数量的页帧，用于存放运行时所需要的页面。这些页面被称为是该进程的 。11所谓缺页率，是指 的比值。12在文件系统里，可以采用 ，来实施对文件的保护。即整个系统维持一个二维表，一维列出系统中的所有文件名，一维列出系统中的所有用户名，在矩阵的行、列交汇处给出用户对文件的存取权限。13通过大容量辅助存储器的支持，利用 技术，把独享设备改造成可共享的设备，这就是虚拟设备。四、简答（每题5分，共20分）1有如表所示的四个不同系统：系统进程数资源总量A12B21C22D23给出的资源是同类型的，进程都按照一次一个的方式申请或释放资源。在每个系统中，没有任何进程所需的资源数会超过系统资源的总数（比如系统D里，每个进程所需资源数都不会超过3）。试说明这四个系统哪个可能会死锁，哪个不会死锁，为什么？2现在有三名学生S1、S2、S3上机实习，其程序和数据存放在同一个磁盘里。如果三人编写的程序分别为F1、F2、F3，程序都要共享数据文件A。试回答下面的问题：（1）这个系统应该采用哪种目录结构？画出示意图。（2）如果三位学生不约而同地把自己的程序都起名为F，而不是如上所述的F1、F2、F3。那么利用（1）给出的目录结构，能让系统正确运行吗？为什么？（3）针对（2）的情况，简要说明系统将如何工作？3考虑有5个作业A到E，运行时间分别为2、4、1、1、1，到达时间分别是0、0、3、3、3。对它们实行“短作业优先”作业调度算法。请计算它们的周转时间及平均周转时间。4某页式存储管理系统中，逻辑地址长为16位，页面尺寸为4K字节。用户地址空间的页表如下所示：页号012块号51011试问，逻辑地址为2F6AH（这是十六进制表示）所对应的物理地址是什么（用十六进制表示）？五、应用（每题5分，共30分）1一个系统共有150个存储单元。现有三个进程对存储的最大需求及已分配量如下表所示：进程对存储的最大需求已分配量P17045P26040P36015试用银行家算法说明下面的请求是否安全：（1）第4个进程到达，最多需要60个存储单元，现提出25个单元的请求。试问，若系统接受该请求，处于安全状态吗？（2）第4个进程到达，最多需要60个存储单元，现提出35个单元的请求。试问，若系统接受该请求，处于安全状态吗？2现有4个进程T1、T2、T3、T4，它们的执行顺序规定如有图所示，即只有在T1执行完成后，进程T2和T3才能够开始执行；只有T2、T3都执行完毕后，进程T4才能够执行。简明地用信号量上的P、V操作来描述它们之间的同步关系（请务必注明每个信号量的初值，以及各自所起的作用），给出各个程序框架。3文件F供进程共享使用。把所有进程分为A、B两组，规定：同组进程可以同时读文件，不同组进程不能同时读。现使用两个公共变量C1和C2（初值都为0），分别记录A组和B组中进程读文件F的次数。用信号量S1（初值为1）、S2（初值为1）、SAB（处初值为1）上的P、V操作实现这两组进程并发执行时，编写好了下面的程序。要求：（1）说明信号量S1、S2、SAB各自的作用；（2）根据题目需要，完成两组进程程序中的十二个填空。A组进程程序Process Ai (i=1, 2, ) 填空1 ; C1 = C1 + 1; if C1 = 1 then 填空2 ; 填空3 ; 读文件F; 填空4 ; C1 = C1 1; if C1 = 0 then填空5 ; 填空6 ;B组进程程序Process Bj (j=1, 2, ) 填空7 ; C2 = C2 + 1; if C2 = 1 then 填空8 ; 填空9 ; 读文件F; 填空10 ; C2 = C2 1; if C2 = 0 then填空11 ; 填空12 ;4设系统分配给某作业4个页帧使用，执行时的页面走向为：1，2，3，6，4，7，3，2，1，4，7，5，6，5，2，1分别采用FIFO和LRU页面淘汰算法。试给出发生页面淘汰时各自所淘汰页面的顺序和缺页中断次数，以及最后驻留在内存4个页帧里的页的顺序（按照淘汰顺序排列）。5设一个多道程序设计系统，供用户使用的内存空间为200KB，采用可变分区存储管理策略（因此，允许移动已在内存的作业程序）。忽略系统调度所需要的开销，对下面四个作业AD采用先来先服务调度算法，各自的情况如下表所示。作业名称到达时间所需时间（分钟）所需内存量A9: 304030KBB9 : 4030130KBC9 : 5050190KBD10 : 002070KB请按上述要求，完成下表的填充。作业名称进入时间开始时间完成时间周转时间ABCD平均周转时间6若磁盘共有200个柱面，其编号为0199。假设已完成68号柱面的访问请求，正在为访问96号柱面的请求者服务。还有若干个请求者在等待服务，它们依次要访问的柱面号为：175，52，157，36，159，106，108，72现采用的是“先来先服务”的移臂调度算法。试确定此时的服务次序，并计算磁臂移动的距离。操作系统课程样板试卷（1）答案 一、选择（每题1.5分，共22.5分）1 B 2 C3A4C5A6C7C8D9A10C11D12C13A14C15D二、是非（每题1.5分，共18分）123456789101112三、填空（每题1.5分，共19.5分）1文件名2管态和目态3虚拟机4一次执行5调度和处理机分派6临界区7相对地址8专门9抖动10工作集11缺页次数与页面走向中的页面数12存取控制矩阵13Spooling 四、简答（每题5分，共20分）1答：（1）系统A不可能出现死锁。因为根据题意系统中只有1个进程，它的最大资源需求量不会超过2，而系统中的资源总数为2。（2）系统B不可能出现死锁。因为根据题意系统中有2个进程，它们的最大资源需求量都不会超过1，系统虽然只有1个资源，但这总能够使其中的一个进程运行完毕，收回后又可以使另一个进程运行完毕。（3）系统C有可能出现死锁。因为根据题意系统中有2个进程，它们的最大资源需求量都不会超过2，而系统中的资源总数为2。这样，如果每个进程都把持着一个资源后，系统中就没有资源可以分配了，形成了循环等待的局面死锁！（4）系统D有可能出现死锁。因为根据题意系统中有2个进程，它们的最大资源需求量都不会超过3，而系统中的资源总数为3。这时如果一个进程把持着两个资源，一个进程把持着一个资源，那么系统中就没有资源可以分配了，形成了循环等待的局面死锁！2答：（1）系统应该采用二级目录结构，其示意如下图所示。（2）利用（1）答案中的目录结构，能够让系统正确运行，只需将示意图中的F1、F2、F3都改为F即可。（3）这时，根据学生名Si，文件系统先查找主文件目录，找到该学生的用户文件目录，然后在这个目录下去查找名为F的文件即可。3答：按照“短作业优先”作业调度算法，最初只有A和B可以参加调度选择，其他三个还没有到达。于是，调度顺序应该是A、B、C、D、E。它们每个的周转时间是：2、6、4、5、6，平均周转时间是4.6。4答：物理地址为BF6AH。五、应用（每题5分，共30分）1答：（1）如果接受P4所提出的25个存储单元的请求，那么整个系统的情况为：进程对存储的最大需求已分配量还需要量系统剩余量P170452525P2604020P3601545P4602535实行银行家算法，用剩余量25可以满足P1或P2的需求。比如满足P1。P1完成后系统就可以不断地满足其他进程的需要了。所以，接受进程P4的申请，系统处于安全状态。（2）如果接受P4所提出的35个存储单元的请求，那么整个系统的情况为：进程对存储的最大需求已分配量还需要量系统剩余量P170452515P2604020P3601545P4603525实行银行家算法，这时的剩余量15满足不了任何进程的再需求。所以，接受进程P4的申请，系统处于不安全状态。2答：设置4个信号量如下：S1初值为0，用于确保进程T2与T1取得同步；S2初值为0，用于确保进程T3与T1取得同步；S3初值为0，用于确保进程T4与T2取得同步；S4初值为0，用于确保进程T4与T3取得同步。四个进程T1、T2、T3、T4各自的程序框架如下：T1:T2:T3:T4: P(S1); P(S2); P(S3); V(S1); P(S4); V(S2); V(S3); V(S4); 3答：（1）信号量S1的作用是保证A组进程互斥使用共享变量C1；信号量S2的作用是保证B组进程互斥使用共享变量C2；信号量SAB的作用是保证A、B两组互斥使用文件F。（2）十二个填空所填内容如下：填空1：P（S1）；填空2：P（SAB）；填空3：V（S1）；填空4：P（S1）；填空5：V（SAB）；填空6：V（S1）；填空7：P（S2）；填空8：P（SAB）；填空9：V（S2）；填空10：P（S2）；填空11：V（SAB）；填空12：V（S2）4答：FIFO：1236473214756521123