OS考试样题及参考答案.pdf

1 成都理工大学成都理工大学 2013 2014 学年学年 第一学期 第一学期 操作系统基础操作系统基础 考试试卷 考试试卷 大题大题 一一 二二 三三 总分总分 得分得分 一 单项选择题 本大题共 26 个小题 每小题 2 分 共计 52 分 在每小题列 出的备选项中只有一个是最符合题目要求的 请将其代码填写在题后的括号内 错选 多选或未选均无分 1 进程和程序的一个最本质的区别是 C A 分时使用或独占使用计算机 B 顺序或非顺序执行机器指令 C 动态或静态 D 存储在内存或外存 2 从资源的角度看操作系统的功能不包括 A A 用户管理 B 处理器管理和存储管理 C 文件管理和作业管理 D 设备管理 3 一作业进入内存后 则所属该作业的进程初始时处于 C 状态 A 运行 B 等待 C 就绪 D 收容 4 用户在删除某文件的过程中 操作系统不可能执行的操作是 A A 删除此文件所在的目录 B 删除与此文件关联的目录项 C 删除与文件对应的文件控制块 D 释放与此文件关联的内存缓冲区 5 下面有关死锁的论述中 不正确的论述是 E A 参与死锁的进程个数至少为 2 B 参与死锁的进程至少有两个已经占有资源 C 参与死锁的所有进程均正在等待资源 D 参与死锁的进程是系统中当前正在运行进程所构成的进程集合的一个子集 E 参与死锁的所有进程都占有资源并等待资源 6 一个正在访问临界资源的进程由于申请等待 I O 操作而被中断时 C A 可以允许其他进程进入与该进程相关的临界区 B 不允许其他进程进入任何临界区 C 可以允许其他就绪进程抢占处理器 继续运行 D 不允许任何进程抢占处理器 7 进程所请求的一次打印输出结束后 将使进程状态从 D A 运行态变为就绪态 B 运行态变为等待态 C 等待态变为运行态 D 等待态变为就绪态 8 某计算机系统中有 8 台打印机 有 K 个进程竞争使用 每个进程最多需要 3 台打印机 该系统可能会发生死锁的 K 的最小值是 C A 2 B 3 C 4 D 5 9 在支持多线程的系统中 进程 P 创建的若干个线程不能共享的是 D 得分 得分 2 A 进程 P 的代码段 B 进程 P 中打开的文件 C 进程 P 的全局变量 D 进程 P 中线程的栈指针 10 设与某资源相关联的信号量初值为 3 当前值为 1 若 M 表示该资源的可用个数 N 表示等待该资源的进程数 则 M N 分别是 A A 0 1 B 1 0 C 1 2 D 2 0 11 下列选项中 降低进程优先级的合理时机是 D A 进程刚完成 I O 进入就绪队列 B 进程从就绪状态转为运行状态 C 进程长期处于就绪队列 D 进程的时间片用完 12 下列进程调度算法中 综合考虑进程等待时间和执行时间的是 D A 时间片轮转调度算法 B 短进程优先调度算法 C 先来先服务调度算法 D 高响应比优先调度算法 13 某虚拟存储器的用户空间共有 32 个页面 每页为 1KB 主存为 16KB 假定某时刻系 统为一用户的第 0 1 2 3 页分别分配的物理块号为 5 10 7 4 则与虚拟地址 0A5CH 相对应的物理地址为 B A 125CH B 1E5CH C 113CH D 2A5CH 14 设备分配问题中 算法实现时 同样要考虑安全性问题 以防止在多个进程进行设备 请求时 因相互等待对方释放所占设备所造成的 C 现象 A 瓶颈 B 碎片 C 死锁 D 系统抖动 15 在操作系统中 对信号量 S 的 P 原语操作定义中 使进程进入相应阻塞队列等待的条 件是 C A S 0 B S 0 C S 0 D S 0 16 下列关于进程和线程的叙述中 正确的是 不管系统是否支持线程 进程都是资源分配的基本单位 线程是资源分配的基本单位 进程是调度的基本单位 系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持 同一过程中的线程拥有各自不同的地址空间 17 下列关于银行家算法的叙述中 正确的是 B A 银行家算法可以预防死锁 B 当系统处于安全状态时 系统中一定无死锁进程 C 当系统处于不安全状态时 系统中一定会出现死锁进程 D 银行家算法破坏了死锁必要条件中的 请求和保持 条件 18 若文件系统容许不同用户的文件可以具有相同的文件名 则操作系统应采用 来实现 索引表 索引文件 指针 多级目录 19 一个分段存储管理系统中 逻辑地址长度为 32 位 其中段号占 8 位 则最大段长是 C A 2 8 字节 B 2 16字节 C 224 字节 D 2 32 字节 20 在单处理机系统中 下列并行和并发现象不可能发生的是 A A 进程与进程之间的并行 B 进程与进程之间的并发 C 处理机与设备之间的并行 D 设备与设备之间的并行 21 用磁带作为文件存储介质时 文件只能组织成 A 3 A 顺序文件 B 链接文件 C 索引文件 D 目录文件 22 一个多道批处理系统中仅有 P1 和 P2 两个作业 P2 比 P1 晚 5 ms 到达 它们的计算和 I O 操作顺序如下 P1 计算 60 ms I O 80 ms 计算 20 ms P2 计算 120 ms I O 40 ms 计算 40 ms 若不考虑调度和切换时间 则完成两个作业需要的时间最少是 B A 240 ms B 260 ms C 340 ms D 360 ms 23 文件控制块不包括 D A 文件名 B 文件访问权限说明 C 文件物理位置信息 D 磁盘坏块信息 24 不属于 I O 控制方式的是 A A SPOOLing 技术 B 通道控制方式 C DMA 方式 D 中断驱动方式 25 在可变式分区分配方案中 某一作业完成后 系统收回其主存空间 并与相邻空闲区 合并 为此需修改空闲区表 造成空闲区数减 1 的情况是 D A 无上邻空闲区 也无下邻空闲区 B 有上邻空闲区 但无下邻空闲区 C 有下邻空闲区 但无上邻空闲区 D 有上邻空闲区 也有下邻空闲区 26 假设 5 个进程 P0 P1 P2 P3 P4 共享三类资源 R1 R2 R3 这些资源总数分别为 18 6 22 T0 时刻的资源分配情况如下表所示 此时存在的一个安全序列是 D A P0 P2 P4 P1 P3 B P1 P0 P3 P4 P2 C P2 P1 P0 P3 P4 D P3 P4 P2 P1 P0 二 问答题 本大题共 5 个小题 共计 36 分 1 6 分 假定某磁头臂在磁盘上刚处理完 75 号磁道的请求 目前正在 80 号磁道读信息 并有下表中等待访问磁盘的序列 请求次序 1 2 3 4 5 6 7 8 将要访问的磁道号 160 40 190 188 90 58 32 102 请按下列两种调度算法给出这一请求序列的处理次序 1 电梯调度算法 2 最短寻道时间优先 解 解 1 移动次序 90 102 160 188 190 58 40 32 3 分 5 8 1 4 3 6 2 7 2 移动次序 90 102 58 40 32 160 188 190 3 分 5 8 6 2 7 1 4 3 2 2 共7分 有一个两道的批处理操作系统 作业调度采用最短作业优先的调度算法 进 得分 4 程调度采用基于优先数的抢占式调度算法 有如下的作业序列 作业 进入时间 估计运行时间 优先数 JOB1 10 00 40 分钟 5 JOB2 10 20 30 分钟 3 JOB3 10 30 50 分钟 4 JOB4 10 50 20 分钟 6 其中优先数数值越小优先级越高 1 列出所有作业进入内存时间及运行结束时间 2 计算作业平均周转时间 答 作业 进入时间 运行时间 进入内存时间 运行结束时间 周转时间 S r E T E S JOB1 10 00 40 分钟 10 00 11 10 70 JOB2 10 20 30 分钟 10 20 10 50 30 JOB3 10 30 50 分钟 11 10 12 00 90 0 5 分 个 JOB4 10 50 20 分钟 10 50 12 20 90 作业平均周转时间 70 30 90 90 4 70 1 分 3 7 分 当 UNIX 文件系统的卷资源表处于图示状态时 首先由进程 M 释放 5 个物理块 16 58 59 60 61 再由进程 N 申请 6 个物理块 试画图说明回收和分配物理块时的卷 资源表状态 s free 98 100 free 0 23 17 18 free 96 56 56 free 97 57 57 48 free 98 13 free 99 23 答 答 进程 M 释放 5 个物理块后的卷资源表状态 s free 3 100 100 free 0 59 23 17 60 60 18 free 2 61 61 56 56 57 57 48 free 98 16 16 13 free 99 58 58 23 1 分 2 分 2 分 59 进程 N 申请 6 个物理块后的卷资源表状态 5 s free 97 100 free 0 23 17 18 free 96 56 56 free 97 48 free 98 13 free 99 23 1 分 1 分 4 8 分 请求分页管理系统中 假设某进程的页表内容如下表所示 页号 页框 Page Frame 号 有效位 存在位 0 101H 1 1 0 2 254H 1 页面大小为 4KB 一次内存的访问时间是 100ns 一次快表 TLB 的访问时间是 10ns 处理一次缺页的平均时间为 108ns 已含更新 TLB 和页表的时间 进程的驻留集大小 固定为 2 采用最近最少使用置换算法 LRU 和局部淘汰策略 假设 TLB 初始为空 地址转换时先访问 TLB 若 TLB 未命中 再访问页表 忽略访问页表之后的 TLB 更新时 间 有效位为 0 表示页面不在内存 产生缺页中断 缺页中断处理后 返回到产生 缺页中断的指令处重新执行 设有虚地址访问序列 2362H 1565H 25A5H 请问 1 依次访问上述三个虚地址 各需多少时间 给出计算过程 2 基于上述访问序列 虚地址 1565H 的物理地址是多少 请说明理由 解解 1 根据页式管理的工作原理 应先考虑页面大小 以便将页号和页内位移分 解出来 页面大小为 4KB 即 12 2 B 则得到页内位移占虚地址的低 12 位 页号占剩余高 位 可得三个虚地址的页号 P 为 2 1 2 十六进制的一位数字转换成 4 位二进制 因 此 十六进制的低三位正好为页内位移 最高位为页号 2362H P 2 访问快表 10ns 因初始为空 访问页表 100ns 得到页框号 合 成物理 地址后访问主存 100ns 共计 10ns 100ns 100ns 210ns 2 分 1565H P 1 访问快表 10ns 落空 访问页表 100ns 落空 进行缺页中断处 理 108ns 合成物理地址后访问主存 100ns 共 10ns 100ns 108ns 100ns 318ns 2 分 25A5H P 2 访问快表 因第一次访问已将该页号放入快表 因此花费 10ns 便可合成 物理地址 访问主存 100ns 共计 10ns 100ns 110ns 2 分 2 当访问虚地址 1565H 时 产生缺页中断 合法驻留集为 2 必须从页表 中淘 汰一个页面 根据题目的置换算法 应淘汰 0 号页面 因此 1565H 的对应页 框号为 101H 由此可得 1565H 的物理地址为 101565H 2 分 5 5 8 分 某文件系统空间的最大容量为 4TB 1T 40 2 以磁盘块为基本分配单位 磁 盘块大小为 1KB 文件控制块 FCB 包含一个 512B 的索引表区 请回答下列问题 1 假设索引表区仅采用直接索引结构 索引表区存放文件占用的磁盘块号 索引表项 6 中块号最少占多少字节 可支持的单个文件最大长度是多少字节 2 假设索引表区采用如下结构 第 07 字节采用格式表示文件创建 时预分配的连续存储空间 其中起始块号占 6B 块数占 2B 剩余 504 字节采用直接索引 结构 一个索引项占 6B 则可支持的单个文件最大长度是多少字节 为了使单个文件的长 度达到最大 请指出起始块号和块数分别所占字节数的合理值并说明理由 答答 1 文件系统存储空间共有块数 4T 1K 421032 2 22 个物理块 为表示 32 2个 块号 索引表项占 32 8 4B 2 分 512 字节的索引表区 可存放 512B 4 7 2 128 个索引表项 故最大文件长度 128 1K 128KB 71017 222128BKB 2 分 2 块号占 6 字节 块数占 2 字节的情形下 最大连续存储空间有 16 2个块 直接索引 项由 504 6 84 个 总的最大长度是 161010 22 504 6 2 16 2 84 1KB 65620KB 2 分 为使单个文件达到最大 合理的起始块号和块数所占字节数分别为 4 4 或 1 7 或 2 6 或 3 5 1 分 最大连续存储空间有 32 2个块 直接索引项有 504 6 84 个 最大长度是 32 2 84 1KB 4294967296KB 4194304MB 4096GB 4TB 块数占 4B 或以上 就可表示 4TB 大小的文件长度 达到文件系统的空间上限 1 分 三 设计题 本大题共 1 个小题 共计 12 分 有座东西方向的公路桥 任何时刻只能允许一个方向的汽车通过它 试用 操作 写出东 西向的一辆车到达桥时 通过它 然后离开它到达对岸的同步互斥算法 公路桥 最大载重负荷为 辆汽车 答答 信号量 4 个 s 初值为 1 代表桥的互斥使用的信号量 scounteast 初值为 1 代表由东向西方向行驶的车辆计数器的互斥使