操作系统期末试卷答案.doc

班 级： 姓 名： 学 号： 密封线 201 201 学年度第一学期期末考核试卷 课程名称： 操作系统 考核类型： 考试 考核形式： 闭卷 学生所在院系： 计算机学院 班 级： 0000000000 试 卷： A 题号一二三四总分阅卷人得分得分一、 选择题（ 每题2，共 30 分）（把答案写在下列表格中，否则不记分） 1234567891011121314151、操作系统负责管理计算机系统的资源，其中包括（C）、主存、外围设备和文件。（A） 外存 （B）RAM （C） CPU （D）cache2、大多数低速设备都属于（ ）设备。（A）独享 （B）共享 （C）虚拟 （D）SPOOL3、进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是( )（A）被选中占有处理机 （B）等待某一事件 （C）等待的事件已发生 （D）时间片用完4、用P、V操作管理临界区时，信号量的初值一般应定义为（）。（A）负整数 （B）0 （C）1 （D）-1 5、下作业调度算法中，满足短任务优先且不会发生饥饿现象的是（）。（A）先来先服务 （B）高响应比优先 （C）短作业优先 （D）时间片轮转6、在（ ）的情况下，系统出现死锁。 （A）计算机系统发生了重大故障 （B）有多个封锁的进程同时存在 （C）若干进程因竞争而无休止地相互等待他方释放已占有的资源 （D）资源数大于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 7、段页式存储管理中，访问快表失败时，每访问一条指令或存取一个操作数都要（ ）次访问主存。（A）4 （B）3 （C）2 （D）18、在可变分区存储管理中，最坏适应分配算法要求对空闲区表项按( )进行排列。（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 9、在缺页处理过程中，操作系统执行的操作不可能是（）。（A）修改页表 （B）磁盘I/O（C）分配页框（物理块） （D）调用打印机驱动程序命题教师： 院系负责人： 10、MSDOS的存储管理采用了()。（A）单用户连续存储管理 （B）固定式分区存储管理（C）段式存储管理 （D）页式存储管理11、用户程序发出磁盘I/O请求后，系统的正确处理流程是 ()。（A）用户程序设备驱动程序系统调用处理程序中断处理程序 （B）用户程序设备驱动程序中断处理程序系统调用处理程序 （C）用户程序系统调用处理程序中断处理程序设备驱动程序 （D）用户程序系统调用处理程序设备驱动程序中断处理程序 12、下列算法中用于磁盘移臂调度的是()（A）时间片轮转法（B）最短寻道时间优先算法（C）LRU算法（D）优先级高者优先算法13、文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名()（A）应该相同 （B）应该不同（C）可以相同，也可以不同（D）受系统约束14用磁带作为文件存储介质时，文件只能组织成()（A）目录文件 （B）顺序文件（C）链接文件（D）索引文件15、（ ）是操作系统中采用以时间换空间的技术。（A）虚拟存储器技术 （B）通道技术 （C）缓冲技术 （D）拼接技术得分二、判断题（每题1分，共10分）1、（0）在生产者消费者问题中，对私有信号量和公有信号量的wait和signal操作必须成对出 现，操作的顺序可以随便颠倒。2、（0）分时系统中，时间片越小越好。3、（0）多道程序系统在单处理机的环境下，程序的执行是并发不是并行的，程序的执行与I/O操 作也只能并发不能并行。4、（0）若无进程处于运行状态，则就绪队列和等待队列均为空。5、（1）进程调度方式有剥夺式和非剥夺式两种。6、（1）对于磁盘而言，输入/输出操作的信息传送单位为字节。7、（1）采用资源静态分配方法可以预防死锁。8、（0）在多线程操作系统中，线程是系统资源分配的基本单位。9、（0）Belady现象在所有的页面置换算法中都会出现。10、（1）虚拟存储管理中，逻辑地址是在程序编译时产生的。得分三、简答题（每题5分，共20分）1、进程间同步和互斥的含义是什么?试各举一个现实生活中的例子说明。 多个进程同时进行，但同一时刻只有一个在进行，如A进程和B进程，执行一段时间A（未执行完）转去执行B（未执行完），再A和B之间轮流进行，但A和B不可以一块执行.例：火车站买票2、何谓虚拟设备？SPOOLing技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机？ 答：通过虚拟技术将一台独占设备虚拟成多台逻辑设备，供多个用户进程同时使用， 通常把这种经过虚拟的设备称为虚拟设备。 将一台独享打印机改造为可供多个用户共享的打印机，是应用SPOOLing技术的典型实例。具体做法是：系统对于用户的打印输出，但并不真正把打印机分配给该用户进程，而是先在输出井中申请一个空闲盘块区，并将要打印的数据送入其中；然后为用户申请并填写请求打印表，将该表挂到请求打印队列上。若打印机空闲，输出程序从请求打印队首取表，将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再进行打印，直到打印队列为空。3、某文件占8 个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送用户区进行分析，假设一个缓冲区与一个磁盘块大小相同，把一个磁盘块读入缓冲区的时间（T）为80us，将缓冲区的数据传送到用户区的时间（M）是40us，CPU对一块数据进行分析的时间（C）为40us。在单缓冲区和双缓冲区结构下，读入并分析完该文件的时间分别是多少？ 单缓冲区下当上一个磁盘块从缓冲区读入用户区完成时下一磁盘块才能开始读入，也就是当最后一块磁盘块读入用户区完毕时所用时间为1208=960。加上处理最后一个磁盘块的时间40为1000。双缓冲区下，不存在等待磁盘块从缓冲区读入用户区的问题，也就是808+80=720。4、 某文件系统为一级目录结构，文件的数据一次性写入磁盘，已写入的文件不可修改，但可多次创建新文件。回答以下问题：（1）采用一级目录有什么优缺点？（2）在连续、链式、索引三种文件的数据组织方式中，那种对此文件更合适？说明理由。为定位文件数据块，需要FCB中设计那些相关描述字段？ (1)一级目录结构的优点是简单，缺点是文件不能重名，限制了用户对文件的命名。 (2)连续更合适。因为一次写入不存在插入问题，而且写入文件之后不需要修改，连续的数据块组织方式很适合一次性写入磁盘不再修改的情况，同时连续存储相对链式和索引省去了指针的空间开销，支持随机查找，查找速度最快。得分四、综合应用题（每题10分，共40分）1、某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页2KB，主存32KB。试问：（1）逻辑地址的有效位是多少？（2分）（2）物理地址需要多少位？（2分） (3)假定某时刻系统用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5，10，4，7。将虚地址092BH变换为物理地址。（如果给出的地址分离的页号不在页表中，并且小于页长，则产生缺页中断，否则才是地址越界中断。） (1) 32*2KB=216B 16位 (2) 主存32KB=215B 15位 (3) 092BH= 0 1001 0010 1011 “0001”为页号页号1对应块号10 对应的二进制为“1010”拼接页内地址001 0010 1011得到物理地址101 0001 0010 1011=512BH2. 操作系统为某进程在内存中分配有三个页面，该进程访问内存的顺序（访问串）为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，试用先进先出淘汰算法和理想型淘汰算法运行该进程，写出页面淘汰过程，并计算缺页率（假设初始时内存中没有该进程的页面）。OPT算法:4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5444442133333321555缺页率=7/12*100%=58%FIFO算法淘汰最先进入内存页面，即选择在内存中驻存时间最长的页面予以淘汰:4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5444111555333444222223331缺页率=9/12*100%=75%LRU算法淘汰最近最久未使用的页面:4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5444111522233344441122233335缺页率=10/12*100%=83% 3、设系统中有3种类型的资源（A，B，C）和5个进程P1、P2、P3、P4、P5，A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻系统状态见表所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。表1T0时刻系统状态最大资源需求量已分配资源数量A B CA B CP1P2P3P4P55 5 95 3 64 0 114 2 54 2 42 1 24 0 24 0 52 0 43 1 4剩余资源数A B C2 3 3T0时刻剩余资源数多少？T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。（4分） 在T0时刻若进程P2请求资源（0，3，4），是否能实施资源分配？为什么？（3分） 在的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），是否能实施资源分配？为什么？（3分）(1) A:2 B:3 C:3 T0时刻是安全状态,因为可以找到一个安全的序列(P4,P5,Pl,P2,P3) (2) 不能分配。因为所剩余的资源数量不够(3) 可以分配。当分配完成后,系统剩余的资源向量为(0,3,2),这时仍可找到一个安全的序列队, (P4,P5,Pl,P2,P3)4、假设一个UNIX系统中，每个i结点中有10个直接地址和一、二、三重间接地址各一个，如果每个盘块长1KB，每个盘块地址占用16 bit，则一个10MB的文件分别占用多少数据盘块和间接盘