2006.12本科操作系统试卷(B).doc

广东工业大学考试试卷 ( B )课程名称: 操 作 系 统 考试时间: 第 周星期 ( 年 月 日)题号一二三四五总分得分评分人一、 填空题：（每空1分，共20分）1 和 是操作系统的两个最基本的特征，两者之间互为存在条件。 2. 从静态的观点看, 操作系统中的进程是由程序段、数据和 pcb三部分组成。3记录型信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示 ，当信号量值小于零时，其绝对值表示 。4 在多道程序系统中，进程之间存在两种不同的制约关系是： 互斥 与 同步 。5 动态分区管理中采用“首次适应”分配算法时，应将空闲区按 次序登记在空闲分区表中。6磁带上的文件只能采用 顺序存储 存取方式。7产生死锁的四个必要条件是 互斥条件 、 请求和保持 、 不剥夺 和 环路等待 。8实现SPOOLING系统时，必须在磁盘上开辟出称为 和 的专门区域以存放作业信息和作业执行结果。9从资源分配的角度可将设备分类为 、共享设备和 。10在UNIX系统中, 文件分成三类, 即普通文件, 目录文件和 特殊文件 。 11操作系统为用户提供两个接口。一个是 命令接口 ，用户利用它来组织和控制作业的执行或管理计算机系统。另一个是 程序接口 ，编程人员使用它们来请求操作系统提供服务。学院： 专业： 学号： 姓名：装 订 线二、单项选择题：（每题1分，共10分）1. 操作系统是一种( )。A. 系统软件 B. 系统硬件 C. 应用软件 D. 支援软件2. （ ）的主要特点是提供即时响应和高可靠性。生产过程的控制、武器系统、航空订票系统、银行业务就是这样的系统。A. 分时系统 B. 实时系统 C. 批处理系统 D. 分布式系统3. 一个刚被装入内存的进程处于 ( ) 。A.就绪状态 B.执行状态 C.阻塞状态 D.撤销状态4. ( ) 是一种只能进行 P 操作和 V 操作的特殊变量。A.调度 B.进程 C.同步 D.信号量5. 在段页式存储管理方案中，采用（ ）实现地址变换。A.页表 B.段表 C.段表和页表 D.空闲区表6. 位示图法可用于（ ）。A.文件目录的查找B.分页式存储管理中主存空闲块的分配和回收C.可变式存储管理中空闲区的分配和回收D.页式虚拟存储管理中的页面置换7. 下列算法中用于磁盘移臂调度的是() A. 时间片轮转法 B. LRU算法 C. 最短寻找时间优先算法 D. 优先级高者优先算法8. 现有三个作业同时到达，每个作业的计算时间均为2小时，它们在一台处理机上按单道方式运行，则平均周转时间为（）A.2小时 B.3小时 C.4小时 D.6小时9. 任何两个并发进程之间( )。 A.一定存在互斥关系 B.一定存在同步关系 C.一定彼此独立无关 D.可能存在同步或互斥关系10. 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.受系统约束三、判断题（每题 1 分，共 10 分）1. 分时系统中，时间片设置得越小，则平均响应时间越短。（ ）2. 信号量的初值不能为负数。（ ）3. 引入缓冲可缓和 CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾,但并不能减少设备中断CPU的次数。（ ）4. 按优先数调度算法，处于运行状态的进程一定是所有进程中优先级最高的进程。（ ）5. 竞争可同时共享的资源，不会导致系统进入死锁。（ ）6. 为了提高磁盘对换空间的利用率，一般对其使用离散的分配方式。( )7. 文件系统中，所有文件的目录信息集中存放在内存的一个特定的区域中。( )8. 一个进程正在临界区中间执行时，不能被中断。( )9. 请求分段存储管理中，分段的尺寸要受主存空间的限制。( )10. Windows XP是一个多用户、多任务的操作系统。（ ）装 订 线6. 文件的逻辑组织是指文件在外存的存放形式。（ ）7. 按优先数调度算法，处于运行状态的进程一定是所有进程中优先级最高的进程（ ）。8. 为了赋予操作系统以某些特权,使得操作系统更加安全可靠地工作,实际操作系统中引入了用户态程序来执行特权指令（ ）.9. 一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是1/3。()10. 只要破坏产生死锁的四个必要条件中的其中一个就可以预防死锁的发生。 11. 独占设备一次只允许一个用户使用,所以独占设备不能共享.12. 使用P,V操作后,可以防止系统出现死锁。13. 线程是调度的基本单位,但不是资源分配的基本单位。14. 覆盖和对换都需要从外存读入信息,所以覆盖是对换的别名。15. 采用快表后分页系统访问主存时既要访问快表,又要访问页表,因此与没有快表的分页系统相比,降低了对主存的存取速度.三、简答题（每小题 6 分，共 30 分）1. 何谓进程？请图示具有基本进程状态的状态转移图，并指出转移原因。2. 举例说明进程同步与互斥。3. 死锁产生的的四个必要条件是什么？处理死锁的基本方法有哪些？4. 缓冲技术主要包括哪几种方式？5. 父进程创建子进程是否等价于主进程调用子程序？为什么？四、综合应用题(40分)1. 现有一请求分页的虚拟存储器 , 内存最多容纳 4 个页面 , 对于下面的引用串 : 1,2,3,4,5,3,4,1,6,7,8,7,8,9,7,8,9,5,4,5,4,2 分别采用 FIFO, LRU, OPT 页面替换算法 , 各将产生多少次缺页中断 ?装 订 线四、简答题（每题 5 分，共 30 分）1. 操作系统中引入线程概念的主要目的是什么？ 2. 进程有无如下状态转换？为什么？（1）就绪运行；（2）阻塞运行；（3）就绪阻塞。3. 分页系统和分段系统有什么不同？4. 什么是文件的物理结构？常用的物理结构有哪些？5. 有几种I/O控制方式？各有何特点？6. 试比较一般过程调用和系统调用。五、综合应用题(每题10分，共30分)1.设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是： 司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车； 售票员的活动：关车门；售票；开车门；请用记录型信号量机制实现上述问题的同步。2. 已知某分页系统，主存容量为64K，页面大小为1K，对一个4页大的作业，其0、1、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。（1）将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500转换成物理地址。（2）以十进制的逻辑地址1023为例画出地址变换过程图。2.3. 假设一个可移动磁头的磁盘具有200个磁道,其编号为0199,当前位于第143道，假设系统当前I/O请求队列如下: 86,147,91,177,94,150,102,175,130 试对以下的磁盘I/O调度算法而言,满足以上请求队列,磁头寻道顺序如何? 寻道总长度是多少 ？(1) 先来先服务算法(FCFS) (2) 最短寻道时间优先调度(SSTF) (3) 扫描算法(SCAN) (4) 循环扫描算法 (CSCAN)装 订 线广东工业大学考试 答题纸 课程名称: 操 作 系 统 考试时间: 题号一二三四五总分得分评分人一、 填空题：（每空1分，共20分）1 并发，共享2 PCB3 可用资源数，阻塞进程数4 互斥，同步5 地址递增6 顺序7 互斥条件，请求与保持，不剥夺条件，环路等待8 输入井，输出井9 独享设备，虚拟设备10 特殊文件（设备文件）11 命令接口，程序接口二、单项选择题：（每题 1 分，共 10 分） 15 ： ABADC 610 : BCCDC 三、判断题（每题 1 分，共 10 分） 15： 610: 四、简答题（每题 5 分，共 30 分）1操作系统中引入线程概念的主要目的是什么？ 答:操作系统中引入线程的目的是为了提高系统效率，提高系统资源利用率，减少程序并发执行时所付出的时空开销，使操作系统具有更好的并发性。 2进程有无如下状态转换？为什么？（1） 就绪运行；（2）阻塞运行；（3）就绪阻塞。 答:（1）有，就绪状态通过调度程序可直接转换到运行状态。 （2）没有，阻塞状态不能直接转换到运行状态，正确的转换是阻塞就绪运行。 （3）没有，就绪状态不能直接转换到阻塞状态，正确的转换是就绪运行阻塞。 学院： 专业： 学号： 姓名：装 订 线3. 分页系统和分段系统有什么不同？答：（1）页是信息的物理单位，分页是为了实现离散分配方式，以消减内存的碎片，提高内存的利用率。即分页仅仅是由于系统管理的需要，而不是用户的需要。段是信息的逻辑单位，它含有一组意义相对完整的信息。分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。 （2）页的大小固定且由系统确定，把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现的，因而一个系统只能有一种大小的页面。段的长度不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编译程序在对源程序进行编译时，根据信息的性质来划分。(3)分页的作业地址空间是一维的，即单一的线性地址空间，程序员只须利用一个记忆符，即可表示一个地址。分段的作业地址空间是二维的，程序员在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段内地址。4.什么是文件的物理结构？常用的物理结构有哪些？答：文件的物理结构是从实现观点出发，文件在外存上的存放组织形式。文件的物理结构有三种类型：连续结构、连接结构和索引结构。5.有几种I/O控制方式？各有何特点？答：共有四种I/O控制方式：程序I/O方式，中断驱动I/O方式、DMA控制方式和通道方式。特点：程序I/O方式无中断，CPU对I/O设备的控制采用忙-等方式，浪费大量的CPU时间。中断驱动I/O方式CPU以字节为单位干预I/O，改善CPU利用率，提高并行性。DMA控制方式采用DMA控制器，实现外设与内存之间的直接数据交换，以数据块作为数据传输的基本单位，即CPU以一个数据块为单位干预。通道方式:通道有专用I/O指令，专用I/O操作。CPU以一组数据块为单位干预。6. 试比较一般过程调用和系统调用。答：(1) 运行在不同的系统状态。一般过程调用其调用程序和被调用程序运行在相同状态；系统调用的调用程序运行在用户态，被调用程序运行在系统态。 (2) 通过软中断进入。一般过程调用可直接由调用过程转向被调用过程；系统调用必须通过软中断机制，先由用户态转换为系统态，才能转向相应的系统调用处理子程序。(3) 返回问题。在抢占式调度方式中，被调用进程执行完后，须判断调用进程是否仍具有最高优先级，是则返回调用进程继续执行；否则将引起重新调度。(4) 嵌套调用。两者均可以嵌套调用。五、综合应用题(每题10分，共30分)1 Var s1,s2:semaphore:=0,0;/*s1表示是否允许司机启动汽车，s2表示是否允许售票员开门*/ begin parbegin driver: begin repeatwait(s1);启动车辆；正常行车；到站停车；signal(s2); until false; end装 订 线busman: begin repeat关车门；signal(s1);售票；wait(s2);开车门；上下乘客；until false; endparendend2. (1)逻辑地址1023：1023/1024，得页号0，页内地址1023，查页表的相应块号2，故物理地址为2*1024+1023=3071逻辑地址2500： 2500/1024，得页号2，页内地址452，查页表的相应块号6，故物理地址为6*1024+452=6596逻辑地址3500： 3500/1024，得页号3，页内地址428，查页表的相应块号7，故物理地址为7*1024+428=7596逻辑地址4500： 4500/1024，得页号4，页内地址404，因页号大于页表长度产生越界中断。(2)略。3. 答：当前位于143道，则FCFSSSTFSCANCSAN被访问的下一磁道号移动的磁