聊城大学计算机学院12-13第2学期操作系统B卷.doc

学院 专业 姓名 学号 级 班密封线第2 页 共4页聊城大学计算机学院1213学年第2学期期末考试2011级操作系统试题（闭卷B卷）题号一二三四五总分复核人得分一、填空题（共9题，每空1分，共15分）得分阅卷人1. 进程最基本的特性是动态性和（ ）；每个进程都有唯一的（ ）。2. 处理机调度可分为三级，其中必须具备的调度为（ ）。3. 某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB，则逻辑地址的有效位为（ ），物理地址需要（ ）位，将逻辑地址转换为物理地址的过程称为（ ）。4. 在动态分区式内存管理中，倾向于优先使用低址部分空闲区的算法是（ ），每次分配时既能满足要求，又是把最小的空闲区分配给进程的算法是（ ）。5. 在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，（ ）的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，（ ）的作业得到优先调度。6. 若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（ ）个进程参于竞争，而不会发生死锁。7. 虚拟存储器管理的基础是（ ）原理。8. 在操作系统的存储管理中，由于进行动态不等长存储分配，在内存中形成一些很小的不能再利用的空闲区域，称之为（ ）。9. 常用的I/O控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、（ ）和（ ）。二、单项选择题（共12题，每题2分，共24分）得分请将本题答案填在下面的答题表中阅卷人题号123456789101112答案1. 操作系统中，P、V操作是一种（ ）。A机器指令 B.系统调用命令 C.作业控制命令 D.低级进程通讯原语2. 虚拟存储管理策略可以（ ）。A扩大物理内存容量 B扩大物理外存容量 C扩大逻辑内存容量 D扩大逻辑外存容量3. 一进程刚获得三个主存块的使用权，若该进程访问页面的次序是1 3 2 1 2 1 5 1 2 3。当采用LRU 算法时，缺页数是（）次。 A1 B3 C4 D5 4. 下列关于死锁的说法中，正确的是( )A. 有环必死锁 B. 死锁必有环 C. 有环无死锁 D. 死锁也无环5. 多个进程对信号量S进行了5次 P操作，2次V操作后，现在信号量的值是-3，则与信号量S相关的处于阻塞状态的进程数和信号量的初值为（ ）。A3，1 B3，0 C2，1 D5，06.下列进程调度算法中，（ ）可能会出现进程长期得不到调度的情况。A非抢占式静态优先权法 B抢占式静态优先权法 C时间片轮转调度算法 D非抢占式动态优先权法段 号段 长主存起始地址03408012305302120950375025007. 某段式存储管理系统，段表如右图所示。则下面叙述不可能发生的是（ ）。A某时刻从内存地址（3，370）读入数据B某时刻向内存地址（0，220）写入数据C某时刻从内存地址（2，170）读入数据D某时刻向内存地址（1，120）写入数据8.（ ）是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。ASPOOLING技术 B虚拟存储技术 C覆盖与交换技术 D通道技术9. 引入缓冲的主要目的是（ ）。A节省内存 B改善CPU和I/O设备之间速度不匹配的情况C提高CPU的利用率 D提高I/O设备的效率10. 虚存管理和实存管理的主要区别是（ ）。A虚存区分逻辑地址和物理地址，实存不分；B实存要求一程序在内存必须连续，虚存不需要连续的内存；C实存要求一程序必须全部装入内存才开始运行，虚存允许程序在执行的过程中逐步装入；D虚存以逻辑地址执行程序，实存以物理地址执行程序；11. 在一段时间内只允许一个进程访问的资源叫做（ ）。A临界区 B共享资源 C虚拟资源 D临界资源12. 下述（ ）页面淘汰算法会产生Belady现象。A. 先进先出 B. 最近最少使用 C. 最不经常使用 D. 最佳三、简答题（共5题，共28分） 得分阅卷人1.（5分）什么是虚拟设备？请举例说明SPOOLing系统是如何实现虚拟设备的。2.（6分）在引入对换功能的操作系统中，外存可分为哪两个区域？各自的管理策略及目标是什么？3.（6分）某系统中有10台打印机，有三个进程P1，P2，P3分别需要8台，7台和4台。若P1，P2，P3已申请到4台，2台和2台。试问：按银行家算法能安全分配吗？请说明分配过程。4.（4分）在某分页虚存系统中，测得CPU和磁盘的利用率如下，试指出每种情况下的问题和措施。（1）CPU的利用率为15，盘利用率为95；（2分）（2）CPU的利用率为13，盘利用率为5。（2分）5、（7分）某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1K，主存16K。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分配的物理块号为5、10、4、7，而该用户作业的长度为6页，试将十六进制的虚拟地址0A5C、103C、1A5C转换为物理地址，转换过程中是否会发生中断？发生何种中断？四、计算题（共3题，共22分）得分阅卷人1.（5分）对一个将页表存放在内存中的分页系统：（1）如果访问内存需要0.2s，完成数据存取的有效访问时间为多少？（2分）（2）如果加一快表，且假定快表中的命中率为90，则有效访问时间又是多少?（假定查快表时间为0）？（3分）2.（8分）假设一个活动头磁盘有200道, 编号从0-199。 当前磁头正在143道上服务, 并且刚刚完成了125道的请求。 现有如下访盘请求序列(磁道号)： 86, 147, 91, 177, 94, 150, 102, 175, 130 试给出采用下列算法后磁头移动的顺序和移动总量(总磁道数)。（1）最短寻道时间优先(SSTF)磁盘调度算法。(4分)（2）扫描法(SCAN)磁盘调度算法。(假设沿磁头移动方向不再有访问请求时, 磁头沿相反方向移动)（4分）3. （9分）在一个多道程序系统中，设用户空间为100K，主存空间管理采用首次适应分配算法，作业调度采用短作业优先调度算法，进程调度采用先来先服务算法，并采用非抢占式策略。今有如下所示的作业序列，请列出各个作业开始执行时间、完成时间和周转时间。注意：忽略系统开销。作业名进入时间需计算时间主存需求量JOB110:001小时55KJOB210:181小时30KJOB310:300.5小时50KJOB410:360.9小时20K五、算法设计题（共1题，共11分）得分阅卷人现有一个文件F，供进程共享。把进程分为A，B两组，规定同组的进程可以同时读文件F，但当有A组（或B组）的进程在读文件时不允许B组（或A组）的进程读文件。试用记录型信号量及其wait、signal操作实现两组进程对文件的正确访问。（1） 定义使用的信号量、变量并说明及含义；（3分）（2） 对两组进程进行描述。（8分）聊城大学计算机学院1213学年第2学期期末考试2011级操作系统试题（闭卷B卷）参考答案和评分标准一、填空题（共9题，每空1分，共15分）1、并发性 PCB 2、进程调度 3、15位 14位 重定位 4、首次适应 最佳适应 5、执行时间短 等待时间长 6、4个 7、局部性原理8、外碎片9、DMA方式 通道方式二、单项选择题（共12题，每题2分，共24分）题号123456789101112答案DCDBBACABCDA三、简答题（共5题，共28分）1、（4分）什么是虚拟设备？请举例说明SPOOLING系统是如何实现虚拟设备的。答：通过某种技术，将原不能共享的独占设备变为共享设备，改造后的独占设备称为虚拟设备。（2分）共享打印机技术指当用户进程请求打印输出时， SPOOLing系统同意为它打印输出， 但并不真正立即把打印机分配给该用户进程， 而只为它做两件事： 由输出进程在输出井中为之申请一个空闲磁盘块区， 并将要打印的数据送入其中；（1分） 输出进程再为用户进程申请一张空白的用户请求打印表，并将用户的打印要求填入其中， 再将该表挂到请求打印队列上。（1分）2、（6分）在引入对换功能的操作系统中，外存可分为哪两个区域？各自的管理策略及目标是什么？答：外存分为文件区和对换区（2分）文件区的任务是存储文件，对它的管理目标是提高存储空间的利用率，所以常采用离散的管理策略；（2分） 对换区的任务是存放换入换出的进程，它和内存有频繁的通信，对它的管理目标是提高换入换出的速度，所以常采用连续的管理方式。（2分）3.（6分）某系统中有10台打印机，有三个进程P1，P2，P3分别需要8台，7台和4台。若P1，P2，P3已申请到4台，2台和2台。试问：按银行家算法能安全分配吗？请说明分配过程。答：进程名 MAX Allocation NEED Available P1 8 4 4 2P2 7 2 5P3 4 2 2进程名 work Allocation NEED work+Allocation finish P3 2 2 2 4 True (2分)P1 4 4 4 8 True （2分） 找到安全序列（P3 P1 P2）P2 8 2 5 10 True （2分）4（4分）在某分页虚存系统中，测得CPU和磁盘的利用率如下，试指出每种情况下的问题和措施。CPU的利用率为15，盘利用率为95；（2分）CPU的利用率为13，盘利用率为5。（2分）答：（1）可能已出现了抖动现象，应减少系统的进程数；（2分）（2）CPU和磁盘的利用率都较低，必须增加并发进程数。（2分） 5、（7分）某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1K，主存16K。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分配的物理块号为5、10、4、7，而该用户作业的长度为6页，试将十六进制的虚拟地址0A5C、103C、1A5C转换为物理地址，转换过程中是否会发生中断？发生何种中断？答：（1）该系统的逻辑地址有15位，其中高5位为页号，低10位为页内地址；物理地址14位，其中高4位为块号，低10位为块内地址。逻辑地址(OA5C)16表示为二进制数地址为（000 1010 0101 1100） ，即其页号为（00010），即2，故页号合法；从页表中找到对应的内存块号为4，即（0100）；与页内地址（10 0101 1100）拼接形成物理地址（010010 0101 1100），即（OA5C)16 (3分)（2）逻辑地址（103C）16的页号为4,页号合法，但该页未装入内存，故产生缺页中断。(2分)（3）逻辑地址（1A5C）16的页号为6，为非法页号，故产生越界中断。(2分)四、计算题（共3题，共22分）1.（5分）对一个将页表存放在内存中的分页系统：（1）如果访问内存需要0.2s，完成数据存取的有效访问时间为多少？（2分）（2）如果加一快表，且假定快表中的命中率为90，则有效访问时间又是多少?（假定查快表时间为0）？（3分）答： （1）有效访问时间为：2*0.20.4s (2分) （2）有效访问时间为：0.9*0.2（1-0.9）2*0.20.22s (3分)2.（8分）假设一个活动头磁盘有200道, 编号从0-199。 当前磁头正在143道上服务, 并且刚刚完成了125道的请求。 现有如下访盘请求序列(磁道号): 86, 147, 91, 177, 94, 150, 102, 175, 130 试给出采用下列算法后磁头移动的顺序和移动总量(总磁道数)。(1)最短寻道时间优先(SSTF)磁盘调度算法。(4分)答：当前磁头在143道上：147，150，130，102，94，91，86，175，177（每3个1分，共3分，错1个扣1分）移动总量为：4+3+20+28+8+3+5+89+2=162 （1分）(2)扫描法(SCAN)磁盘调度算法。(假设沿磁头移动方向不再有访问请求时, 磁头沿相反方向移动)（4分）答：当前磁头在143道上，并且刚刚完成125道的请求147，150，175，177，130，102，94，91，86（每3个1分，共3分，错1个扣1分）移动总量为：4+3+25+2+47+28+8+3+5=125 （1分）3.（9分）在一个多道程序系统中，设用户空间为100K，主存空间管理采用首次适应分配算法，作业调度采用短作业优先调度算法，进程调度采用先来先服务算法，并采用非抢占式策略。今有如下所示的作业序列，请列出各个作业开始执行时间、完成时间和周转时间。注意：忽略系统开销。作业名进入时间需计算时间主存需求量JOB110:001小时55KJOB210:181小时30KJOB310:300.5小时50KJOB410:360.9小时20K作业名开始时间完成时间周转时间进入内存时间JOB110:0011:001小时10:00JOB211:0012:001.7小时10:18JOB312:0012:302小时11:00JOB412:3013:242.8小时12:00五、综合应用题（共1题，共11分）现有一个文件F，供进程共享。把进程分为A，B两组，规定同组的进程可以同时读文件F，但当有A组（或B组）的进程在读文件时不允许B组（或A组）的进程读文件。试用记录型信号量及其wait、signal操作实现两组进程对文件的正确访问。（3） 定义使用的信号量、变量并说明及含义；（3分）（4） 对两组进程进行描述。（8分）答：（1）Var S1,S2,Sab:semaphone:=1,1,1; /S1、S2为用于实现对记数变量C1、C2互斥访问的互斥信号量；Sab为用于实现A、B两组进程互斥访问文件F的互斥信号量 （2分）C1,C2:interge:=0,0/ 对A、B两组进程进行计数据的记数变量 （1分）Process Bj begin wait(S2); C