湖南工业大学计本04《操作系统》试卷A.doc

课程名称：操作系统 ( A卷 闭卷)适用专业年级：计本04级 考试时间: 120分钟题号一二三四五六七八九十总分统分人 签名题分102010289896100得分考生注意事项：1、本试卷共 3 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。(答案请写在密封线内和纸卷正面，否则不记分)一、 判断题。正确的打，错误的打 (每题1分，共10分) 1、 顺序文件适合于建立在顺序存储设备上，而不适合建立在磁盘上。（ ） 2、 系统调用返回时由用户态变为核心态，执行核心程序。（ ）3、 实时系统中的作业周转时间有严格的限制。（ ）4、 虚拟存储器是利用操作系统产生的一个假想的特大存储器，是逻辑上扩充了内存容量，而物理内存的容量并未增加。（ ）5、 用户要使用外部设备时一定要知道其物理地址。（ ）6、 在UNIX系统中，所有I/O设备都看成是特殊文件来处理的。（ ）7、 系统中如果有占有等待的一组进程，说明系统中一定存在死锁。（ ）8、 进程控制块中的所有信息必须常驻内存.（ ）9、 在分时系统中，进程调度都采用优先级调度算法为主，短进程优先调度算法为辅。（ ）10、 中断的处理是由硬件和软件协同完成的，各中断处理程序是操作系统的重要组成部分。所以，对中断的处理是在核心态下进行的。（ ）二、 选择题。从供选择的答案中选出正确答案。（每题1分，共20分）1、 多道程序设计是指( D )A.在实时系统中并发运行多个程序 B.在分布系统中同一时刻运行多个程序C.在一台处理机上同一时刻运行多个程序D.在一台处理机上并发运行多个程序2、 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3、 UNIX操作系统是著名的（B ）。A多道批处理系统； B分时系统； C实时系统； D分布式系统。4、 作业在系统中存在与否的唯一标志是（ C ）。A.源程序 B.作业说明书 C.作业控制块 D.目的程序5、 以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（ C ）。A动态分区法 B可重定位分区法 C请求分页技术 D对换技术6、 下列（ D ）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。A. 固定分区 B. 可变分区 C. 分页管理 D. 段页式管理7、 采用SPOOLing技术的目的是（ A ）。A.提高独占设备的利用率 B.提高主机效率 C.减轻用户编程负担 D.提高程序的运行速度8、 某进程正在处理机上运行，如果其时间片用完，此时该进程的状态将（ B ）。A 从就绪变为运行； B从运行变为就绪；C从运行变为阻塞； D从阻塞变为就绪9、 死锁时，如没有外力的作用，则死锁 ( A ). A、涉及到的各个进程都将永久处于封锁状态。 B、涉及到的单个进程处于封锁状态。C、涉及到的单个进程处于等待状态。 D、涉及到的进程暂时处于封锁状态。10、 按文件用途来分，编辑程序是（ A ）。 A.系统文件 B.档案文件 C.用户文件 D.库文件 11、 MS_DOS对存储器的分配采用的是（ A ）。A、单道连续分配 B、多道固定划分 C、多道可变划分 D、都不是12、 进程所获得的资源在未使用完之前，资源申请者不能强行地从资源占有者手中夺取资源，而只能由该资源的占有者进程自行释放。此指 ( C ). A、强行占有B、等待占有 C、不可抢占条件D、自行释放13、 实时操作系统追求的主要目标是（ C ）。 A.高吞吐率 B.充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销14、 在一般操作系统中必不可少的调度是（ D ）。A高级调度； B中级调度； C作业调度； D低级调度。15、 分区管理要求对每一个作业都分配（ A ）的内存单元。A.地址连续 B.若干地址不连续 C.若干连续的帧 D.若干不连续的帧16、 没有下列（ C ）设备计算机无法工作。A.硬盘 B.软盘 C.内存 D.打印机第 1 页 共 3 页 湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线 第 2 页 共 3 页17、 抖动是指（ B ）。A、使用机器时，造成屏幕闪烁现象。B、刚被调出的页面又立即被装入所形成的频繁装入调出现象。C、系统盘问题，造成系统不稳定现象。D、由于主存分配不当，偶然造成主存不够的现象。18、 检查用户是否有权使用设备，是在I/O软件层的（ B ）完成的。A、用户层I/O B、设备无关的I/O C、设备驱动及中断处理层 D、都不是19、 实际的操作系统要兼顾资源的使用效率和安全可靠，对资源的分配策略往往采用（ D ）策略。A、死锁的防止 B、死锁的避免 C、死锁的检测 D、以上三种的混合20、 如果文件系统中有两个文件重名，不应采用（ A ）。 A.一级目录结构 B.树型目录结构 C.二级目录结构 D.A和C 三、 填空题。将正确答案写在答卷上。（每空1分，共10分）1、 使用分页存储管理方法时，会将一个进程的逻辑地址空间划分成若干个大小相等的部分，每个部分称为（页或页面）。2、 按文件的逻辑存储结构分，文件分为有结构文件，又称为 (记录式文件)和无结构文件，又称 (流式文件)。3、 SPOOLing是指(并发的外部设备联机操作)，操作系统用它来实现(虚拟设备)的功能。4、 进程存在的标志是(进程控制块或PCB )。5、 系统出现死锁的四个必要条件是：互斥使用资源、（占有等待）、（非剥夺或不可抢占），循环等待。6、 处理机执行状态有 （ 核心态 ） 和 （ 用户态 ） 两种。四、 简答题。将正确答案写在答卷上。（共28分）1、 为什么分段技术比分页技术更容易实现程序或数据的共享？（6分） （1） 每一段在逻辑上是相对完整的一组信息，分段技术中共享信息是在段一级出现的。因此，任何共享的信息可以单独作一个段，同样段中所有内容就可以用相同的方式进行使用，从而规定相同的使用权限；（3分）（2） 而页是信息的物理单位，在一个页面中可能存在逻辑上互相独立的两组或更多组信息都各有不同的使用方式和存取权限。（3分）因此，分段技术较分页技术易于实现程序或数据的共享。 2、 什么是虚拟存储器，其基本特征是什么？虚拟存储器的容量主要受到哪两方面的限制？（8分） 虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。（2分）虚拟存储器的基本特征是：（4分） 虚拟性。即不是物理上而是逻辑上扩充了内存容量； 兑换性（部分装入）。即每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分，将当前不运行的程序、数据调至外存盘交换区； 离散性，即不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”； 多次性，即所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。 虚拟存储器的容量主要受到指令中表示地址的字长和外存的容量的限制。（2分）3、 按资源分配管理技术，输入输出设备类型可分为哪三类？简述其区别。（8分） 按资源分配管理的特点，输入输出设备可分为独占设备、共享设备和虚拟设备三类。（2分）(1) 独占设备：即不能共享的设备，一段时间只能由一个作业独占。如打印机、读卡机、磁带机等。所有字符型输入输出设备原则上都应是独占设备。（2分）(2) 共享设备：可由若干作业同时共享的设备，如磁盘机等。共享分配技术保证多个进程可以同时方便地直接存取一台共享设备。共享提高了设备的利用率。块设备都是共享设备。（2分）(3) 虚拟设备：利用某种技术把独占设备改造成多台同类型共享设备。虚拟分配技术就是利用独占设备去模拟共享设备，从而使独占设备成为可共享的、快速I/O的设备。实现虚拟分配的最有名的技术是SPOOLing技术，即假脱机技术。（2分）4、 什么是多道程序设计技术？（6分）多道程序设计技术就是在系统（内存）中同时存放并运行多道相互独立的程序（作业），主机以交替的方式同时处理多道程序。（3分）它是一种宏观上并行，微观上串行的运行方式。（3分）五、 （9分） 假设在单处理机上有五个（1,2,3,4,5）进程争夺运行，其运行时间分别为10、1、2、1、5（秒），其优先级分别为3、1、3、4、2；在某时刻这五个进程按照1,2,3,4,5的顺序同时到达。试回答：1、 给出这些进程分别使用轮转法（时间片为2秒）、非剥夺优先级调度法时的运行进度表。2、 在上述各算法的调度下每个进程的周转时间和等待时间为多少？湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 密封线 六、 （8分） 某车站售票厅，任何时刻最多可容纳15名购票者进入，当售票厅中少于15名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题：1、 用PV（或wait和signal）操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。2、 若欲购票者最多为n个人，写出信号量可能的变化范围(最大值和最小值)。3、 根据所定义的信号量，把应执行的PV（或wait和signal）操作填入下述括号中，以保证进程能够正确地并发执行。Buyi(I=1，2，) Do 进入售票厅； （ （1） ） 购票；（ （2） ）退出； while(1)1、 定义一信号量S，初始值为15。（1分）意义：S0S的值表示可继续进入售票厅的人数 （1分）S=0表示售票厅中已有15名顾客(购票者) （1分）S0|S|的值为等待进入售票厅的人数 （1分）2、 S的最大值为15 （1分） S的最小值为15n （1分）（1）P(S)或wait(S) （1分） （2）V(S)或signal(S) （1分）注：信号量的符号可不同(如写成t)，但使用时应一致(即上述的s全应改成t)。五、(9分) 解答：1、 轮转法运行进度表：（2分）P1 P2 P3 p4 P5 P1 P5 P1 P5 P1 0 2 3 5 6 8 10 12 14 15 19非剥夺优先级调度法运行进度表：（2分）P4 P1 P3 P5 P2 0 1 11 13 18 192、 轮转法周转时间和等待时间: （20*0.25=5分）作业运行时间（小时）周转时间(小时)等待时间(小时)110190+6+2+1=921323253416555156+2+2=10非剥夺优先级调度法周转时间和等待时间: 作业优先级调度顺序运行时间（小时）周转时间(小时)等待时间(小时)13210111215119183332131144111052451813七、 （9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、 先来先服务(FCFS)磁盘调度算法。2、 最短寻道时间优先(SSTF)磁盘调度算法。3、 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)七、(9分) 解答：磁头移动的顺序：（3*2=6分）1、 86，147，91，177，94，150，102，175，1302、 当前磁头在143道上： 147，150，130，102，94，91，86，175，1773、 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磁头移动总量(总磁道数)：（3分）1、 (14386）+(147-86)+(147-91)+(177-91)+(177-9