《操作系统》考试试卷A答案

防灾科技学院

2012~ 2013学年 第一学期期末考试

《操作系统》试卷 (A) 使用班级1050421/2/3/4 1050431/2 1150411/2/3 答题时间120分钟

一、

单选题（本大题共15小题，每题1分，共15分。）

1进程和程序的本质区别是（B ）。

A.内存和外存

B.动态和静态特征

C.共享和独占使用计算机资源

D.顺序和非顺序执行机器命令 2设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量mutex ，当mutex ＝-1 时表示（A ）。 A.一个进程进入了临界区，另一个进程等待 B.没有一个进程进入临界区 C.两个进程都进入了临界区 D.两个进程都在等待 3 在文件系统中，要求物理块必须连续的物理文件是（A ）。 A.顺序文件 B.链接文件 C.串联文件 D.索引文件

4某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB(初始为空)，采用最佳适配算法，分配和释放的顺序为：分配15MB ，分配30MB ，释放15MB ，分配8MB ，分配6MB ，此时主存中最大空闲分区的大小是（B ）。 A.7MB B.9MB C.10MB D.15MB 5 计算机系统产生死锁的根本原因是（D ）。

A.资源有限

B.进程推进顺序不当

C.系统中进程太多

D.A 和B 6 下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（D ）。

A.就绪-运行

B.运行-就绪

C.阻塞-就绪

D.阻塞-运行

7段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即（B ）。 A.用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间。 B.用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间。 C.用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间。 D.用分段方法来分配和管理辅存空间，用分页方法来管理主存空间。

8 进程P1使用资源情况：申请资源S1，申请资源S2，释放资源S1；进程P2使用资源情况：申请资源S2，申请资源S1，释放资源S2，系统并发执行进程P1，P2，系统将（B ）。

A.必定产生死锁

B.可能产生死锁

C.不会产生死锁

D.无法确定是否会产生死锁

1K ，对于CPU 所给出的有效地址：40000对应物理地址为(D)。 A.40000

B.86080

C. 97344

D.98368

10进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（D ）。

A.可以有多个进程控制块

B.可以和其他进程共用一个进程控制块

C.可以没有进程控制块

D.只能有惟一的进程控制块 [0，137]转换成物理地址是（A ）。 A. 51337 B.10377 C.75280 D.产生越界中断

12一作业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(C) A.2 B.1 C.3 D.0.5

13（B ）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据。 A.覆盖技术 B.交换技术 C.虚拟技术 D.物理扩充 14对进程间互斥地使用临界资源，进程可以（D ）

A.互斥地进入临界区

B.互斥地进入各自的临界区

C.互斥地进入同一临界区

D.互斥地进入各自的同类资源的临界区 15 系统抖动是指（B ）。

A.使用机器时，千万屏幕闪烁的现象

B.刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象

C.系统盘不净，千万系统不稳定的现象

D.由于内存分配不当，偶然造成内存不够的现象 二、

填空题（本大题共5小题，每空2分，共20分。）

1 OS 的基本特征是并发、共享、_异步__和_虚拟_。

2文件逻辑结构可分为两大类，一类是_有结构（记录式）文件，一类是_无结构（流式）_文件。

3 I/O 控制方式的发展经历了4个阶段，分别是程序查询方式、I/O 中断方式、DMA 方式和_ I/O 通道方式_。 4操作系统为用户提供的接口有_命令_接口、_程序（系统）_接口和图形用户接口。

5 分时系统两个最主要的特征是多路性和_交互性_，实时系统两个最主要的特征是及时性和_可靠性_。

三、

判断题（本大题共5小题，每题1分，共5分。）

1批处理系统不允许用户随时干预自己的作业运行。（对 ）

2在采用树型目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相同。（错） 3 用磁带作为文件存储介质时，文件只能组织成顺序文件。（对）

4 系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。在层次结构设计中，它最靠近硬件。（错） 5具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。（错）

四、

简答题（本大题共5小题，每题4分，共20分。）

1进程和线程的主要区别是什么？

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答：

（1）调度。在传统的操作系统中，独立调度、分派的基本单位是进程。而在引入线程的操作系统中，则把线程作为调度和分派的基本单位。（1分）

（2）并发性。在引入线程的操作系统中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间亦可并发执行，因而使操作系统具有更好的并发性，从而能更有效地使用系统资源和提高系统的吞吐量。（1分）

（3）拥有资源。不论是传统的操作系统，还是设有线程的操作系统，进程都是拥有资源的基本单位，它可以拥有自己的资源。一般地说，线程自己不拥有系统资源（也有一点必不可少的资源），但它可以访问其隶属进程的资源。（1分）

（4）系统开销。由于在创建、撤销、或切换进程时，系统都要为之分配或回收资源，保存CPU现场。因此，操作系统所付出的开销将显著地大于在创建、撤销或切换线程时的开销。（1分）

2 简述静态重定位与动态重定位的区别。

答：静态重定位是一种通过软件来完成的地址重定位技术。它在程序装入内存时，完成对程序指令中地址的调整。因此，程序经过静态重定位以后，在内存中就不能移动了。如果要移动，就必须重新进行地址重定位。（2分）

动态重定位是一种通过硬件支持完成的地址重定位技术。作业程序被原封不动地装入内存。只有到执行某条指令时，硬件地址转换机构才对它里面的地址进行转换。正因为如此，实行动态重定位的系统，作业程序可以在内存里移动。也就是说，作业程序在内存中是可浮动的。（2分）

3 什么是文件？什么是文件系统？

答：文件是在逻辑意义上具有完整意义的信息组合，它有一个名字作标识。（2分）

文件系统是操作系统中负责管理和存取文件的程序模块。它是由管理文件所需的数据结构（如文件控制块、存储分配表）和相应的管理软件以及访问文件的一组操作所组成。（2分）

4产生死锁的必要条件有哪些?

答：产生死锁的必要条件有4个：

（1）互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排他性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。（1分）

（2）请求和保持条件：指进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源又已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。（1分）

（3）不剥夺条件：：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。（1分）

（4）环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链。（1分）

5简述共享打印机的工作原理。

答：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：①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）②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）如果还有进程要求打印输出，系统仍可接受该请求，也同样为该进程做上述两件事。（1分）如果打印机空闲，输出进程将从请求打印队列的队首取出一张请求打印表，根据表中的要求将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再由打印机进行打印。打印完毕，输出进程再查看请求打印队列中是否还有等待要打印的请求表。若有，再取出一张表，并根据其中的要求进行打印，如此下去，直至请求队列空为止，输出进程才可以自己阻塞起来，等待下次再有打印请求时才被唤醒。即利用SPOOLing技术将独占打印机转化为共享打印机。（1分）

注：本大题为主观题，故只要意思正确可酌情给分。

五、

1系统中磁头停留在磁道号为72的磁道上，这时先后有5个进程提出了磁盘访问请求，要访问磁盘的磁道号按申请到达的先后顺序依次为：40，55，69，88，96。移动臂的运动方向：沿磁道号递减的方向移动。若分别采用最短寻道时间优先（SSTF）磁盘调度算法、扫描（SCAN）算法时，所需寻道长度分别为多少（走过多少柱面）？并写出所访问磁道的次序。

答：SSTF

72-69-55-40-88-96（3分）所需寻道长度为：88（2分）

SCAN（5分）

72-69-55-40-88-96 （3分）所需寻道长度为：88（2分）

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2设系统中有三种类型的资源（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时刻系统状态如下表所示。若系统采用银行家算法实施死锁避免策略，请问：

(1) T0时刻是否为安全状态？若是在安全状态，请给出一个安全序列。

(2) 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？

（此题要求写出必要的计算过程)

经分析，可知T0时刻是安全状态，安全序列为：{P4，P5，P1，P2，P3}。（5分）

(安全序列不唯一，只要求出一个安全序列即可得分)

（2）在T0时刻若进程P2请求资源（0，3，4），不能实施资源分配。（1分）

因为运行到T0时刻，系统A，B，C资源分别剩下2，3，3个，所以P2申请的资源C不能满足请求的数量，不能进行分配，P2阻塞。（2分）3一个作业在执行中，按下列的页号依次存取：4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，作业固定占用4块主存空间，如果按照FIFO或LRU 页面置换算法对页面进行淘汰，依次淘汰的页分别是多少？缺页中断率分别为多少？

依次淘汰的页为：4,3,2,1,5,4。（4分）

缺页率=10/12*100%=83..3% （1分）

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（2）LRU

依次淘汰的页为：2,1,5,4。（4分）

缺页率=8/12*100%=66.7% （1分）

4在测量控制系统中的数据采集任务，把所采集的数据送一单缓冲区（含有n个存储单元）；计算任务从该单缓冲中取出数据进行计算.试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步算法。

答:

int mutex=1; (1分)

int empty=n; (1分)

int full=0; (1分)

int in=0;

int out=0; (1分)

main(){

cobegin

send();

obtain();

coend }

send(){

while(1) {

……

collect data in nextp;

……

wait(empty); //P(empty)

wait(mutex); //P(mutex) (1分)

buffer(in)=nextp;

in=(in+1) mod n; (1分)

signal(mutex); //V(empty)

signal(full); //V(full) (1分)

}

}//send

obtain() {

while(1) {

wait(full); //P(full)

wait(mutex); //P(mutex) (1分)

nextc:=buffer(out);

out:=(out+1) mod n; (1分)

signal(mutex); //V(mutex)

signal(empty); //V(empty) (1分)

culculate the data in nextc;

}//while

}//obtain

}