2006 年操作系统考试试题答案

2006年操作系统考试试题答案

姓名_ _ _ _ _ _ _ _ _ 班级_ _ _ _ _ _ _ _ _学号_ _ _ _ _ _ _ _ _

一．填空题（每空 1 分，共 10 分）

1 ．多道程序分时、轮流地占用 CPU

2 ．文件系统

3 ．Proc 结构 user 结构

4 ．逻辑地址＜地址空间长度

5 ．空闲缓冲区队列、设备缓冲区队列

6 ．﹑﹑

二．判断改错题（每小题1分，不答不得分，答错倒扣1分，共8分。）

1．错 2．错 3．对 4．错 5．对 6．错 7．错 8．错

三．选择填空（请将正确选项的字母填在题干中的括号内。答案选错或未选者，该题无分。每小题 2 分，

共 8 分。）

1 ． C

2 ． B

3 ． D

4 ． B

四．简答题（共 24 分）

1 ．某操作系统的设计目标是充分发挥磁盘设备的利用率。试设计该系统的进

程状态，画出进程状态变迁

图，并标明状态变迁可能的原因。 (8 分 )

( 图： 4 分 )

变迁 1 ：请求磁盘 I/O 变迁 2 ：磁盘 I/O 完成 (1 分 )

变迁 4 ：请求其他 I/O 变迁 5 ：其他 I/O 完成 (1 分 )

变迁 3 ：当 CPU 空闲时，首先从高优先就绪队列选择一个进程去运行 (1 分 )

变迁 6 ：当 CPU 空闲时，高优先就绪队列为空，则从低优先就绪选择一个进程去运行 (1 分 )

2．某系统采用动态分区存储管理技术，某时刻在内存中有三个空闲区，其首地址和大小分别是：空闲区1

(80KB，10KB)，空闲区2(200KB，30KB)，空闲区3(260KB，15KB)。

要求： (6分)

(1) 画出该时刻内存分布图；

(2) 分别用首次适应算法和最佳适应算法画出此时的自由主存队列。

3 ．用户在使用文件之前必须要做打开文件的操作，为什么 ? (

4 分 )

由于文件目录在辅存上，如要存取文件时都要到辅存上去查录目录，那是颇为费时的。但是，如果把整个

目录在所有时间内都放在主存，则要占用大量的存储空间，所以，只需将目录文件中当前正需要使用的那

些文件的目录表目复制到主存中。这样既不占用太多的主存空间，又可显著地减少查寻目录的时间。

4 ．给定 n 个作业，，┅ ，，它们的单道运行时间分别为，

，┅ ，。假定这

些作业是同时到达并在一个 CPU 上按单道方式运行，且满足≤ ≤

┅ ≤ ≤ 。回答下面问

题： (6 分 )

(1) 采用何种调度算法，能使其平均周转时间最小？

短作业优先 (2 分 )

(2) 计算这批作业的最短平均周转时间。 (4 分 )

五．设有如下计算程序：（共 12 分）

其中，每一个操作看作一个进程。要求：

1 ．画出此计算程序的进程流图，并注明各进程对应的操作；

2 ．用信号灯的 P 、 V 操作实现这些进程的同步，用一种结构化的程序设计语言写出程序描述。

P 1 ： P 2 ： P 3 ： P 4 ： B+C

P 5 ：+ P 6 ： ( + )

P 7 ：

main() （ 7 分）

{ s1 ： = 0 ； / P 5 能否开始 / （信号灯初值及意义共 2 分）

s2 ： = 0 ； / P 6 能否开始 /

s3 ： = 0 ； / P 7 能否开始 /

cobeging （程序结构共 2 分）

P 1 (); P 2 (); P 3 (); P 4 (); P 5 (); P 6 (); P 7 ();

coend

}

P 1 ( ) P 3 ( ) P 5 ( ) P 7 ( ) { { { P （ s1 ）； { P （ s3 ）；

┇ ┇ P （ s1 ）； P （ s3 ）；

┇ ┇ ┇ ┇ V （ s1 ）； V （ s2 ）； V （ s2 ）；┇ } } } }

P 2 ( ) P 4 ( ) P 6 ( )

{ { { P （ s2 ）；

┇ ┇ P （ s2 ）；

┇┇ ┇

V （ s1 ）； V （ s3 ）； V （ s3 ）；

}

六．在一请求分页系统中，某程序在一个时间段内有如下的存储器引用：12、351、190、90、430、30、550

（以上数字为虚存的逻辑地址）。假定内存中每块的大小为100B，系统分配给该作业的内存块数为3块。

回答如下问题： (12分)

1．对于以上的存储器引用序列，给出其页面走向。

0，3，1，0，4，0，5

2．设程序开始运行时，已装入第0页。在先进先出页面置换算法和LRU页面置换算法下，缺页中断次数分别是

多少（要求给出必要的、简捷的说明）？

先进先出页面置换算法

LRU页面置换算法

七．设一个已被打开的文件A有10个逻辑记录（逻辑记录大小与物理块大小相等，都为512KB），现分别用连续

文件、串联文件、索引文件来构造。回答以下问题：(共14分）

1．(1)连续文件 (2分)

(2)串联文件 (2分)

(3) 索引文件 (2分)

2 ．当文件 A 打开后，要随机读取 R 9 记录，需磁盘 I/O 次数： ( 各 2 分 )

(1) 连续文件结构：读记录模块通过计算得 R 9 记录所在磁盘块号，读 1 次

(2) 串联文件结构：从 R 0 到 R 8 依次读记录所在磁盘块号，得指针；最后得到R 9 记录所在磁盘块

号。共读 10 次。

(3) 索引文件结构：从文件目录项查索引表（已读入内存），以逻辑记录号9得到R9记录所在磁盘块号。

共读1次。

八．某处有一东、西向单行道，其上交通并不繁忙。试用 P 、 V 操作正确实现该东、西向单行道的管理：当有

车由东向西（或由西向东）行驶时，另一方向的车需要等待；同一方向的车可连续通过；当某一方向已无

车辆在单行道行驶时，则另一方向的车可以驶入单行道（要求用一种结构化的程序设计语言写出程序描

述）。 (14 分 )

main()

{mutex:=1 ； /* 两个方向车辆的互斥信号灯 */

count:=0 ； /* 计数变量 */

mutexr:=1 ； /* 对计数变量操作的互斥信号灯 */

cobegin

由东向西行驶的车辆：由西向东行驶的车辆：

P i () P j ()

{ P(mutexr); { P(mutexr);

count:=count+1; count:=count+1;

if(count==1) if(count==1)

then P(mutex); then P(mutex);

V(mutexr); V(mutexr);

由东向西行驶 ; 由西向东行驶 ;

P(mutexr); P(mutexr);

count:=count1-1; count:=count1-1;

if(count==1) if(count==1)

then P(mutex); then P(mutex);

V(mutexr); V(mutexr);

} }

P i () 表示有多个由东向西行驶的车； P j () 表示有多个由西向东行驶的车。

评分：信号灯初值与意义： 3 分

程序结构： 2 分

两个方向程序描述： 9 分