操作系统试卷题库（含部分答案）

200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院

题 （ 1 ）

一、单选题。每小题1分,共16分（将正确答案的序号写在题目的括号中）

1、关于静态分页存储管理的页表，下列说法错误的是（C ）。P115

A、内存中每个作业都对应着一个页表 B、页表属于操作系统的内核数据结构

C、如果在不同时间运行同一作业，那么每次运行时页表都是相同的 D、页表存放在内存中 2、批处理操作系统的主要缺点是（C ）。P7

A、资源利用率不高 B、作业吞吐量小 C、无人机交互能力 D、作业周转时间短 3、在下列调度算法中，（A ）不属于进程调度算法。

A 电梯调度法 B 优先级调度法 C 时间片轮转法 D FIFO法 4、如果文件采用直接存取方式且文件大小不固定，则宜选择（D ）文件结构。P189 A 任意 B 顺序 C 随机 D 索引

5、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（C ）。 A 交换技术 B 覆盖技术 C 缓冲技术 D DMA技术 6、操作系统是一种（A ）

A、系统软件 B、应用软件 C、UNIX D、Window NT

7、在请求页式中，因置换算法选择不当造成页面调度非常频繁，这种情况被称为（A ） A、抖动现象 B、交换现象 C、碎片 D、虚拟

8、多个进程实体能存在于同一内存中，在一段时间内都得到运行。这种性质称作进程的（B ）。P30 A 动态性 B 并发性 C 调度性 D 异步性

9、使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关，这是由设备管理的（A）功能实现的。P163 A 设备独立性 B 设备分配 C 缓冲管理 D虚拟设备 10、操作系统中，进程之间交换数据的过程称为（C ）

A、进程共享 B、进程同步C、进程通信 D、进程协调

11、关于进程的运行、就绪和阻塞三个状态，下列观点正确的是（D ）

A、每个进程从创建到撤消都要经历这三个状态B、每个进程从创建到撤消，各个状态只能经历一次 C、某些进程可以从阻塞状态转化为运行状态 D、某些进程可以从运行状态转化为就绪状态 12、在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（C ） A、共享资源 B、临界区 C、临界资源 D、共享区

13、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 14、下面的论述中，正确的是（A ）

A、 一个进程是由一个伪处理机执行的一个程序 B、 程序的并发执行将导致最终结果失去封闭性 C、 不同的进程所执行的程序段代码也不同

D、 以优先级为基础的低级调度算法，可以保证任何时候当前正在运行的进程总是非等待状态下 诸进程中优先级最高的进程。

15、避免死锁的一个著名的算法是（ B）

A、 先入先出法 B、银行家算法 C、优先级算法 D、资源按序分配法 16、资源的预先分配策略可以实现死锁的（A ） A、预防 B、避免 C、检测 D、恢复

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200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院 二、填空题。每个空1分,共24分（将正确答案直接写在题目的横线上）。

1、从文件管理的角度看，文件由数据和程序两部分组成。

2、SPOOLING系统是由输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区 和输入进程Spi和输出进程SP三部分程序组成。(预输入，缓输出，井管理)

3、程序的并发执行是现代操作系统的基本特征之一，为了更好地描述这一特征而引入了进程这一概念。

4、进程的实体由三部分组成，即程序段、相关的数据段和进程控制块。

5、产生死锁的必要条件有4个，分别是互斥条件，部分分配条件，不剥夺条件和环路条件。

6、文件系统对文件的访问是通过系统调用进行的，对文件的管理是通过文件目录管理功能实现的。 7、假设某磁盘的转速为3000r/min，每个盘面被分成8个扇区，问读出一个磁盘块中信息要花费2.5 ms。 8、在虚拟存储系统中，若进程在内存中占3块，采用FIFO页面淘汰法，当执行访问页号序列为1234125123456时，将产生 10 次缺页中断。

9、作业的状态分为四种：提交、后备（收容），执行，完成状态。

10、在磁盘上确定分块所在的位置必须给出的参数依次是柱面号、磁头号、扇区号。 11、记录是一组相关数据项的集合，文件是具有文件名的一组相关元素的集合。 三、简答题。每题5分,共20分。

1、什么叫虚拟设备？请举例说明。

答：虚拟设备是指通过虚拟技术将一台独占设备变换为若干逻辑设备，供多个用户(进程)同时使用。 如：打印机。

虚拟存储器的定义：

在具有层次结构存储器的计算机系统中，采用自动实现部分装入和部分对换功能，为用户提供一个比物理主存容量大得多的，可寻址的一种“主存储器”。

2、什么是DMA方式？DMA控制方式和中断控制方式有什么区别？

答：DMA方式是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路进行数据传送。由DMA 控制器完成数据交换。

区别：1。中断控制方式是在数据缓冲寄存区满后,发中断请求,CPU进行中断处理.

DMA方式则是在所要求传送的数据块全部传送结束时要求CPU进行中断处理.

2.中断方式的数据传送是由CPU控制完成的,而DMA方式则是在DMA控制器的控制下不经过CPU控制完成的.

3、在动态分区存储管理中，分区是动态建立的，即在作业装入时根据作业的大小划分主存区域，分区的长度等于对应作业的大小。那么是否说明这种存储管理方法就不存在主存空间的浪费？

答：不能说明。因为在动态分区方案中，主存的作业在开始装入时，只有主存的最后一部分可能小于作业的需要而空闲，但当系统运行一段时间后，作业陆续完成时，它们释放主存区域，在主存中形成一些空闲区，这些空闲区可以被其他作业使用，但由于空闲区与后继作业的大小不一定正好相等，因而这样的空闲区变得更小，就存在了主存空间的浪费。 4、为什么要引入动态重定位？如何实现？P111

答：a. 为了在程序执行过程中，每当访问指令或数据时，将要访问的程序或数据的逻辑地址转换成物理地-址，引入了动态重定位.

b. 可在系统中增加一个重定位寄存器，用它来装入(存放)程序在内存中的起始地址，程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的,从而实现动态重定位. 四、综合题。每题10分，共40分

1、假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问60号柱面的请求，目前正在73号柱面上读信息，并有下列请求序列等待访问磁盘：

请求次序 欲访问柱面号

1 150 2 50 3 178 4 167 5 87 6 43 7 23 8 160 9 85 2

200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院 试用最短寻找时间优先算法和电梯调度算法，分别排出实际处理上述请求的次序。

最短寻找时间优先算法9 5 2 6 7 1 8 4 3 电梯调度算法 9 5 1 8 4 3 2 6 7

2、在一个请求页式存储管理系统中，进程P共有5页，访问序列为3，2，1，0，3，2，4，3，2，1，0，4时，试用FIFO置换算法和LRU置换算法，计算当分配给该进程的页帧数为3时，访问过程中发生的缺页率。 FIFO 9次 9/12 LRU 10次 10/12

3、有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先，进程调度采用基于优先数的抢占式调度算法。在下表所示的作业序列，优先数为进程优先数，优先数越小优先级越高。 作业名 1 2 3 4 到达时间 8:00 8:20 8:30 8:50 估计运行时间 40 30 50 20 优先数 4 2 3 5 （1）列出所有作业进入内存的时间及结束时间。 （2）计算平均周转时间(70分钟) 作业名 1 2 3 4 到达时间 估计运行时间 8:00 8:20 8:30 8:50 40 30 50 20 优先数 4 2 3 5 进入时间 8:00 8:20 9:10 8:50 完成时间 周转时间 9:10 8:50 10:00 10:20 70 30 90 90 4、某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票厅中少于20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，请回答以下问题。

（1）用P、V操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初始值以及信号量各种取值的含义。

（2）根据所定义的信号量，执行P、V操作，以保证进程能正确地并发执行。 （3）若购票者最多为n个人，写出信号量可能的变化范围（最大值和最小值） (1)定义一信号量S，初始值为20。

意义：S>0 S的值表示可继续进入售票厅的人数 S=0 表示售票厅中已有20名顾客(购票者) S<0 |S|的值为等待进入售票厅的人数 (2) COBEGIN PROCESS PI(I=1，2，……) begin P(S) ；

进入售票厅； 购票； 退出； V(S)

end；

COEND

(3)S的最大值为20 S的最小值为20－n

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题 （ 2 ）

一、单选题。每小题1分,共16分（将正确答案的序号写在题目的括号中） 1、一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为（A ）。 A、就绪 B、等待 C、运行 D、由用户自己决定 2、在设备分配中，可能会发生死锁的分配方式是（ C）。

A、静态方式 B、单请求方式 C、多请求方式 D、假脱机方式 3、在磁盘的访问过程中，时间花费最多的是（A ）。

A 寻道时间 B 旋转延迟时间 C 传输时间 D 磁头清洗时间 4、如果要解决文件的“重名”问题，则最好应采用（B ）文件目录。 A 单级 B 二级 C 多级 D 空闲 5、磁带上的文件一般只能（B ）。

A 按键存取 B 顺序存取 C 以字节为单位存取 D 随即存取 6、一个完整的计算机系统是由（ C）组成的。

A、硬件 B、软件 C、硬件和软件 D、用户程序 7、下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（C ）

A、就绪到运行 B、运行到就绪 C、就绪到阻塞 D、阻塞到就绪 8、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

9、在大多数同步机构中，均用一个标志来代表某种资源的状态，该标志常被称为（C ）。 A 公共变量 B 标识符 C 信号量 D标识变量

10、进程状态从就绪状态到运行状态的转换工作是由（C ）完成的。 A、作业调度 B、中级调度C、进程调度 D、内存调度

11、为了是系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配。这项工作是由（A ）完成的。

A、作业调度 B、中级调度 C、进程调度D、设备调度

12、在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 13、引入缓冲技术的主要目的是（C ） A、改善用户编程环境 B、提高CPU的处理速度 C、提高CPU和设备之间的并行程度 D、降低计算机的硬件成本 14、下面的论述中，正确的是（A ）

E、 一个进程是由一个伪处理机执行的一个程序 F、 程序的并发执行将导致最终结果失去封闭性 G、 不同的进程所执行的程序段代码也不同

H、 以优先级为基础的低级调度算法，可以保证任何时候当前正在运行的进程总是非等待状态下诸

进程中优先级最高的进程。 15、虚拟存储管理策略可以（C ）

A、扩大物理内存容量 B、扩大物理外存容量 C、扩大逻辑内存容量 D、扩大逻辑外存容量 16、设备的打开、关闭、读写等操作是由（D ）完成的。

A、用户程序 B、编译程序 C、设备分配程序 D、设备驱动程序（设备处理程序） 二、填空题。每个空1分,共24分（将正确答案直接写在题目的横线上）。

1、进程调度的主要方式有非抢占方式和抢占方式两种。

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200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院 2、在现代操作系统中，资源的分配单位是进程，而处理机的调度单位是线程。

3、进程最基本的特性是动态性和并发性，每个进程都有惟一的进程控制块PCB，系统对进程的管理就是利用进程控制块PCB实现的。

4、操作系统的主要功能是管理资源和提供用户与计算机硬件系统之间的接口。

5、对待死锁，一般应考虑死锁的预防、避免、检测和解除4个问题，银行家算法是属于避免死锁，破坏不剥夺条件是属于 预防死锁，而撤消进程是解除死锁的基本方法。

6、虚拟内存的大小跟CPU的内存（最大）寻址范围有关。

7、一般来说，用户程序中所使用的地址是逻辑地址，而内存中各存储单元的地址是物理地址，将前者转变为后者的过程称作地址变换。

8、文件的物理存储组织形式有顺序方式,链接方式和索引方式三种。

9、某文件的存取控制表中内容为731，则主文件对该文件具有读写执行权限，同组用户具有执行与写权限。

10、设备的分类方法有多种，其中从资源管理（分配）的角度出发，I/O设备可分为独占设备、共享设备和虚拟设备三种。

三、简答题。每题5分,共20分。

1、用于设备分配的数据结构有哪些？它们之间的关系是什么？ P161 ——162

答：用于设备分配的数据结构有设备控制表DCT，控制器控制表COCT，通道控制表CHCT和系统设备表SDT。

关系：系统设备表中包含设备控制表的入口，设备控制表包含指向控制器表的指针，控制器表中包含与控制器链接的通道表指针，通道表中包含与通道连接的控制器表首址。 2、设备驱动程序的主要任务是什么？P168

答：设备驱动程序的主要任务是接受上层软件发来的抽象请求。如read或write命令，再把它转换为具体要求后，发送给设备控制器，启动设备去执行；此外，它也将由设备控制器发来的信号传送给上层软件。

3、可采用哪几种方式将程序装入内存，它们分别适用于何种场合？P104

答：1绝对装入方式：只能将目标模块装入到内存中事先指定的位置，只适用于单道程序设计。 2可重定位装入方式：将装入模块装入到内存中任何允许的位置，故可适用于多道程序环境。但并不允许程序运行时在内存中移动位置.

3动态运行时装入方式：适用于程序在运行过程中它在内存中的位置可能经常要改变的情况。 4、对目录管理的主要要求是什么？P198

答：1实现“按名存取”2提高对目录的检索速度3文件共享4允许文件重名。 四、综合题。每题10分，共40分 1、设磁盘的I/O请求队列中的磁道号为：98,183,37,122,14,124,65,67，磁头初始位置为50。问，若采用FCFS（先来先服务）和SSTF（最短寻道时间优先）的磁盘调度算法，磁头分别移动的磁道数。 FCFS（先来先服务）98，183，37，122，14，124，65，67。 磁道数643 SSTF（最短寻道时间优先）37，14，65，67，98，122，124，183 磁道数205

2、某作业在执行中，按下列页号依次存取：0，1，2，3，0，1，4，0，1，2，3，4，若作业固定占用3个内存块，按照FIFO算法，分析产生缺页中断的次数。如果给作业分配的物理块数固定为4页，则缺页中断的次数是多少？9 10

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200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院 3、有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先，进程调度采用基于优先数的抢占式调度算法。在下表所示的作业序列，优先数为进程优先数，优先数越小优先级越高。 作业名 A B C D 到达时间 10:00 10:20 10:30 10:50 估计运行时间 40 30 50 20 优先数 5 3 4 6 （1）列出所有作业进入内存的时间及结束时间。（2）计算平均周转时间

(1) 各作业进入内存时间和结束时间如下表所示 作业名 进入内存时间 A 10：00 B 10：20 C 11：10 D 10：50 (2)作业平均周转时间为：T＝70分钟

结束时间 11：10 10：50 12：00 12：20 周转时间 70分钟 30分钟 90分钟 90分钟 4、有一个阅览室，共有200个座位，读者进入时必须先在一张登记表上登记，该表为每一座位列一表目，包括座号和读者姓名等，读者离开时要消掉登记的信息，试问：

（1）为描述读者的动作，应编写几个程序，设置几个进程？ （2）试用PV操作描述读者进程之间的同步关系。

答：读者的动作有两个，一是填表进入阅览室，这时要考虑阅览室里是否有座位；一是读者阅读完毕，离开阅览室，这时的操作要考虑阅览室里是否有读者。读者在阅览室读书时，由于没有引起资源的变动，不算动作变化。

算法的信号量有三个：seats——表示阅览室是否有座位（初值为200，代表阅览室的空座位数）；readers——表示阅览室里的读者数，初值为0；用于互斥的mutex，初值为1。

读者进入阅览室的动作描述getin： while(TRUE){

P (seats); /*没有座位则离开*/ P（mutex） /*进入临界区*/ 填写登记表; 进入阅览室读书;

V（mutex） /*离开临界区*/ V（readers） }

读者离开阅览室的动作描述getout： while(TRUE){

P（readers） /*阅览室是否有人读书*/ P（mutex） /*进入临界区*/ 消掉登记；

离开阅览室；

V（mutex） /*离开临界区*/

V（seats） /*释放一个座位资源*/ }

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题 （3）

一、单选题。每小题1分,共20分（将正确答案的序号写在题目的括号中）

1、对磁盘进行移臂调度的目的是为了缩短（A ）时间。 A.寻找 B.延迟 C.传送 D.启动 2、文件的保密是指防止文件被（C ）。 A.篡改 B.破坏 C.窃取 D.删除

3、作业调度程序是从处于（B ）状态的作业中选取一个作业并把它装入主存。 A.输入 B.收容 C.执行 D.完成

4、在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按（D ）进行排列。。 A.地址从大到小 B.地址从小到大 C.尺寸从大到小 D.尺寸从小到大 5、逻辑文件存放在到存储介质上时，采用的组织形式是与( D )有关的。

A.逻辑文件结构 B.存储介质特性 C.主存储器管理方式 D.分配外设方式 6、一个完整的计算机系统是由（C ）组成的。

A、硬件 B、软件 C、硬件和软件 D、用户程序 7、下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（C ）

A、就绪到运行 B、运行到就绪 C、就绪到阻塞 D、阻塞到就绪 8、关于操作系统的叙述（B ）是不正确的。

A.管理资源的程序 B.管理用户程序执行的程序 C.能使系统资源提高效率的程序 D.能方便用户编程的程序\9、支持程序浮动的地址转换机制是（D ）。

A.页式地址转换 B.段式地址转换 C.静态重定位 D.动态重定位 10、引入缓冲技术的主要目的是（C ） A、改善用户编程环境 B、提高CPU的处理速度 C、提高CPU和设备之间的并行程度 D、降低计算机的硬件成本 11、为了对紧急事件或重要进程进行调度，调度算法应采用（B ）

A、先来先服务法 B、优先级法 C、短作业优先法 D、时间片轮转法 12、处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（B ）字节 A、2GB B、4GB C、100KB D、640KB 13、在分段管理中，（A ）

A、 以段为单位分配，每段是一个连续存储区 B、 段与段之间必定不连续 C、 段与段之间必定连续 D、 每段是等长的

14、两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息或建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（D ）关系。

A、同步 B、互斥 C、竞争 D、合作 15、下面对临界区的论述中，正确的是（D ）

A、临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码 B、临界区是指进程中用于实现进程同步的那段代码 C、临界区是指进程中用于实现进程通信的那段代码 D、临界区是指进程中访问临界资源的那段代码

16、如果文件系统中有两个文件重名，不应采用（A ）

A、单级目录结构 B、树型目录结构 C、二级目录结构 D、A和C

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200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院 17、下列物理结构文件不便于文件扩充的是（A ）

A、连续文件 B、串连文件C、索引文件D、多重索引文件 18、多级目录结构的表现形式为（D ）

A、线性结构 B、散列结构 C、网状结构 D、树型结构 19、CPU对通道的请求形式是（C ）

A、自陷 B、中断 C、通道命令 D、转移指令 20、关于静态分配，说法错误的是（D ） A、 也称为预分配资源

B、 仅当系统给进程分配了所需的资源后，该进程才开始执行 C、 能预防死锁

D、 提高了资源的利用率

二、填空题。每个空1分,共20分（将正确答案直接写在题目的横线上）。

1、当一个进程完成了特定的任务后，系统收回这个进程所占的资源和取消该进程的PCB就撤消了该进程。。

2、每个索引文件都必须有一张索引表，其中每个登记项用来指出一个逻辑记录的首址。 3、操作系统的基本特性是并发性、共享性，虚拟性和不确定性。

4、二级目录结构由主文件MFD目录和各用户自己的用户文件UFD目录构成。 5、同步机制应遵循空闲让进，忙则等待，有限等待和让权等待四个准则。 6、一般来说，进程队列有三种组织方式，线性方式、链接方式和索引方式。

7、在利用信号量实现进程互斥时，应将各进程访问的资源的临界区CS置于wait操作和signal操作之间。

8、存储管理中常用交换、覆盖和虚拟性方式来突破主存容量的限制。 三、简答题。每题5分,共20分。

1、 作业调度的主要功能是什么？P70

答:1记录系统中各作业的情况.2按照某种调度算法从作业的后备队列中挑选作业调入内存.3给选中的作业分配内存和外设等资源.4给选中的作业建立相应的进程5作业结束后进行善后处理工作.

2、可变分区的分配策略有哪些？P108-109

答：1首次适应算法2最佳适应算法3最坏适应算法 3、什么是死锁？产生死锁的原因是什么？P91-92

答:是指并发进程彼此互相等待对方占有的资源，而这些进程在得到对方占有的资源之前又不会释放自己占有资源，从而造成进程永远无法执行的状态..

原因:1竞争资源2进程间推进顺序非法.

必要条件:1互斥条件.2请求和等待条件.3不剥夺条件.4环路等待条件. 4、什么是静态链接、装入时动态链接和运行时动态链接？P105

答:静态链接:在程序运行之前,先将各目标模块及它们所需的库函数,链接成一个完整的装配模块,以后不再拆开,我们把这种事先进行链接的方式称为静态链接方式.

装入时动态链接:这是指用户源程序编译后所得到的一组目标模块,在装入内存时,采用边装入边链接的链接方式.

运行时动态链接:这是指对某些目标模块的链接,是在程序执行中需要该(目标)模块时,才对它进行的链接.

四、综合题。每题10分，共40分

1、设公共汽车上有一位司机和一售票员，他们的活动如下： 司机：

启动车辆， 正常行车， 到站停车 售票员：

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200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院 售票， 开车门， 关车门

请分析司机与售票员之间的同步关系，如何用PV操作实现。

答：为了安全起见，显然要求：关车门后才能启动车辆；到站停车后才能开车门。所以司机和售票员在到站、开门、关门、启动车辆这几个活动之间存在着同步关系。用两个信号量S1、S2分别表示可以开车和可以开门,S1、S2的初值均应为0。

司机： 售票员：

1正常行车 3售票 2到站停车 5P（S2）

4V（S2） 6开车门 9P（S1） 7关车门 10启动车辆 8V（S1）

2、在单道环境下，分别采用FCFS和SJF算法，完成作业调度。试说明作业的调度顺序及平均周转时间和带权平均周转时间。并评价对于本题哪个算法更好一些。 作业号 1 2 3 4 FCFS 作业号 进入时刻 运行时间（min） 开始时间 结束时间 周转时间 带权周转时间 1 2 3 4 SJF 作业号 进入时刻 运行时间（min） 开始时间 结束时间 周转时间 带权周转时间 1 2 3 4 10:00 10:10 10:20 10:30 30 60 40 20 10:00 11:30 10:50 10:30 10:30 12:30 11:30 10:50 30 140 70 20 260 起始地址 1500 2600 --- 380 状态 0 0 1 0 1 14/6 7/4 1 6.08 10:00 10:10 10:20 10:30 30 60 40 20 10:00 10:30 11:30 12:10 10:30 11:30 12:10 12:30 30 80 110 120 340 1 1.33 2.75 6 11.08 进入时刻 10:00 10:10 10:20 10:30 运行时间（min） 30 60 40 20 平均周转时间=85 带权平均周转时间=2.77 平均周转时间=65 带权平均周转时间=1.52 段号 0 1 2 3 段长 500 400 120 85 3、某段式存储管理系统中，有一作业共4段，段号为0，1，2，3，段表SMT如下所示。 试计算逻辑地址[0，45]、[1，50]、[2，60]、[3，90]相应的主存地址。当无法进行地址变换时，应说明产生何种中断。（其方括号内分别为段号和段内地址，按十进制）

答：逻辑地址[0,45]相应的主存地址为:1545（1500+45）

逻辑地址[1,50]相应的主存地址为:2650（2600+50） 逻辑地址[2,60]产生缺页中断, 逻辑地址[3,90]产生地址越界中断.

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200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院 4、若干个等待访问磁盘者依次要访问的柱面为20，44，40，4，80，12，76， 假设每移动一个柱面需要3ms时间，移动臂当前位于40号柱面，请按下列算法分别计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间：

（1）先来先服务算法（2）最短寻找时间优先算法 答:（1）3毫秒×292=876毫秒（4分）

（2）3毫秒×120=360毫秒（4分）

（注：各算法使移动臂的移动次序和移动的柱面数如下： （1）40 → 20 → 44 → 40 → 4 → 80 → 12 → 76

（20） （24） （4） （36） （76） （68） （64） 共移动292柱面 （2）40 → 44 → 20 → 12 → 4 → 76 → 80

（4） （24） （8） （8） （72） （4） 共移动120柱面

题 （ 4 ）

一、单选题。每小题1分,共16分（将正确答案的序号写在题目的括号中）

1、并发性是指若干事件在（B ）发生。 A、同一时刻 B、同一时间间隔 C、不同时刻 D、不同时间间隔内 2、在操作系统中，JCB是指（A ）。

A、作业控制块 B、进程控制块 C、文件控制块 D、设备控制块 3、作业调度的关键在于（B ）。

A 选择恰当的进程管理程序 B 选择恰当的作业调度算法 C 选择合适的系统调用 D 选择合适的程序 4、存储管理的功能是（ B）。

A 执行程序 B 提高内存利用率 C 提高内存的速度 D 增加内存实际容量 5、在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（D ）。 A 输入输出中断 B 时钟中断 C 越界中断 D 缺页中断 6、分段管理提供（B ）维的地址结构。 A、1 B、2 C、3 D、4 7、碎片现象的存在使得（A ）

A、内存空间利用率降低 B、内存空间利用率提高

C、内存空间利用率得以改善 D、内存空间利用率不影响 8、（D ）实现了两种存储方式的优势互补。

A 请求分页管理 B 可变式分区管理 C 段式管理 D 段页式管理 9、进程和程序的本质区别是（ D ）。

A 存储在内存和外存 B 顺序和非顺序执行机器指令 C 分时使用和独占使用计算机资源 D动态和静态特征

10、下列各项步骤中，那一个不是创建进程所必须的步骤？（B ）

A、建立一个进程控制块PCB B、由CPU调度程序为进程调度CPU C、为进程分配内存等必要的资源 D、将PCB链入进程就绪队列 11、进程从运行状态变为阻塞状态的原因是（A ）

A、输入或输出事件发生 B、时间片到 C、输入或输出事件完成 D、某个进程被唤醒 12、在一多道程序设计系统中，对各进程推进速度而言，说法正确的是（C ） A、若各进程是无关的，则不必加以控制 B、因是并发程序必须加以控制

C、由于进程有异步特征，必须加以控制（同步）D、由于进程有不同状态，必须加以控制 13、目录文件所存放的信息是（ D ） A、某一文件存放的数据信息 B、某一文件的文件目录

10

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Allocation Need Available 进 程 A B C D A B C D A B C D P0 P1 P2 P3 P4 0 0 3 2 1 0 0 0 2 5 7 6 0 3 3 2 0 0 1 4 0 0 1 2 0 4 0 0 1 7 5 0 1 1 3 4 0 6 5 2 0 6 5 6 再利用安全性算法检查系统是否安全,可用资源Available (0,4,0,0)已不能满足任何进程的需要,故系统进入不安全状态,此时系统不能将资源分配给P2。

3、假设页的大小为1K，指令LOAD 1,2500的虚地址为100。请详细说明在请求分页系统中该指令的地址变换过程。假定某时刻页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下： 页号 0 1 2 块号 2 3 8 解：（1）指令地址100转换

并由虚地址100可知，指令LOAD 1,2500在第0页的100单元中。由于第0页在主存的第二块中，因此，该指令在主存的地址为2048+100=2148。

（2）指令地址2500转换

当CPU执行到第2148单元的指令时，地址变换机构首先将2500转换为页号与页内地址两部分，即P=2,W=452。由页表，可知第二页所对应的主存快为8。将块号8与页内地址452相连，得到待访问的主存物理地址为8644。

4、某商店有两种食品A和B，最大数量各为m个。该商店将A、B两种食品搭配出售，每次各取一个。为避免食品变质，遵循先到食品先出售的原则。有两个食品公司分别不断地供应A、B两种食品（每次一个）。为保证正常销售，当某种食品的数量比另一种的数量超过K（K

（1）共需设置几个进程？

（2）用P、V操作解决上述问题中的同步和互斥关系。

题 （ 6 ）

一、 名词解析（每题4分，共20分）

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1. 进程

进程是程序在一个数据集合上的运行过程。 2. 地址重定位

地址重定位是将逻辑地址转换成绝对地址。可分为静态重定位，动态重定位两种

3. 文件系统

操作系统提供的管理文件的机构。

4. 虚拟存储器

虚拟存储器就是统一管理内外存，使得用户作业或进程运行空间的大小不受内存容量的限制，从而展现在用户面前的是一个比实际内存大得多的存储器，并将其称为虚拟存储器，相应的地址空间称为虚拟地址空间。

5. 中断 二、 填空（每空1分，共20分）

1. 2. 3. 4. 5.

操作系统，通常包括处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理和用户接口等。 处理机管理是OS的核心程序。其中，系统调用是在管态下执行的程序。

计算机系统由软件和硬件系统组成，操作系统属于前者。硬件系统由CPU、存储器、I/O控制系统和各种外围设备组成。

存储管理的功能主要包括：内存分配、地址分配、主存空间的共享和保护、空间的扩充。

页式管理需要硬件的支持，块是主存空间分配的物理单位，页面大小决定了主存储器分块的大小。页表一般存放在主存中。页块的大小是512B~8KB。

6. 系统出现死锁的根本原因是竞争资源和进程间推进顺序都不得当造成。

7. 8. 9.

要确定磁盘上一个物理块所在的位置，需给出柱面号、磁道号和扇区号。

虚拟存储器的容量是由计算机的地址机构和可用的辅助存储器容量的大小决定的。

文件按用途分：系统文件、库文件、用户文件，按保护级分：只执行文件、只读文件、读写文件。

10. SPOOLING系统由预输入程序、井管理程序、缓输出程序组成。

三、 简述题（每小题6分，共30分）

1.

2. 3. 4. 5.

为了使并发进程能正确地执行，对临界区的管理有哪些必须遵循的原则？ 简述解决死锁问题的三种方法。 选择进程调度算法的准则是什么？ 有哪几个主要因素影响缺页中断率？ 什么是线程？多线程技术具有哪些优越性？

四、 应用题（每小题10分，共20分）

1. 在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115，228，

120，88，446，102，321，432，260，167，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题：

（1）按FIFO调度算法将产生 次缺页中断，依次淘汰的页号为？缺页中断率为多少？ （2）按LRU调度算法将产生 次缺页中断，依次淘汰的页号为？ 缺页中断率为多少？ 答:页大小为100K则字地址所在的页为 1，2，1，0，4，1，3，4，2，1

(1)按FIFO调度算法将产生5次缺页中断依次淘汰的页号为：0，1，2;缺页中断率为：5/10=50% FIFO 1

1 0 1

2 2 1 0 1

1

0

4 4 2 1 1

1

3 3 4 2 1

4

2

1 1 3 4 1

缺页 6/10=60%

(2)按LRU调度算法将产生6次缺页中断(2分);依次淘汰的页号为：2，0，1，3;缺页中断率为：

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LRU 1

1 0 1

2 2 1 0 1

1

0

4 4 1 0 1

1

3 3 1 4 1

4

2 2 4 3 1

1 1 2 4 1

缺页

2. 用PV操作解决读者写者问题的正确程序如下：

begin S, Sr: Semaphore; rc: integer; S:=1; Sr:=1; rc:=0;

cobegin PROCESS Reader i ( i=1,2…) begin P(Sr) rc:=rc+1; if rc=1 then P(S); V(Sr); read file; P(Sr); rc:=rc-1 if rc=0 thenV(S); V(Sr); end ;

PROCESS Writer j (j=1,2…) begin P(S); Write file; V(S) end; coend ; end; 请回答：

（1） 信号量 Sr的作用；

（2） 程序中什么语句用于读写互斥，写写互斥；

（3） 若规定仅允许5个进程同时读，怎样修改程序？ 答:(1)Sr用于读者计数rc的互斥信号量;

(2)if rc=1 then P(S)中的P(S)用于读写互斥，写者进程中的P(S)用于写写互斥，读写互斥。

(3)程序中增加一个信号量S5，初值为5，P(S5)语句加在读者进程P(Sr)之前，V(S5)语句加在读者进程第2个V(Sr)之后。

题 （ 7）

五、

名词解析（每题4分，共20分） 1. 多道程序设计系统

2. 进程的同步 3. 管态和目态 4. 文件结构

5. 线程

六、 填空（每空1分，共20分）

1. 采用多道程序设计的好处：a________， b充分利用外围设备， c发挥了CPU与外围及外围设备

之间的__________________________________________。

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200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院 2. 操作系统，通常包括：处理机管理、作业管理、存储器管理、用户接口，设备管理和文件管理。 3. 中央处理器的两种工作方式：管态和目态。操作系统在管态下工作，用户程序在目态下工作。 4. 进程是一个程序在一个数据集上的一次执行。程序是静态的，而进程是动态的。进程通过一个进

程控制块pcb来被系统所指挥，它是进程存在的唯一标志 。

5. 对于多个可变分区的管理，常用的主存分配算法有：最先适应算法、最优适应算法、最坏适应算

法。处理器要设置重定位寄存器、限长寄存器两个。

6. 按组织结构，文件可以包括逻辑文件和物理文件。其中，逻辑结构组织可采用流式文件和记录式

文件，物理结构组织分为顺序文件、链接文件和索引文件。

7. 死锁的必要条件：互斥条件、请求与保持条件、不可抢夺资源、循环等待资源。 8. 设备，可分为块设备，比如：磁盘，字符设备如交互式终端，打印机。

9. 在单处理机环境下，进程间有几种通信方式：a. 共享存储器系统通信方式；b. 消息传递系统通

信方式c.管道通信方式。

10. 文件目录是用来检索文件的。文件目录由若干目录项组成，它记录文件的有关信息。文件目录的

结构包括：一级目录结构、二级目录结构和多级目录结构。

七、 简述题（每小题6分，共30分）

1. 2. 3. 4. 5.

试比较单道与多道批处理系统的特点及优缺点。 内存管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么? 试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序?

何谓死锁?产生死锁的原因是？产生死锁必要条件是什么? 分页和分段有何区别?

八、 应用题（每小题10分，共20分）

1. 在一个请求分页系统中，采用LRU 页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4，3，2，1，

4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数M 分别为3 和4 时，试计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率?比较所得结果? 答:M=3时LRU

4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 3 2 2 2 3 3 3 3 5 4 3 3 4 4 4 4 1 1 4 1 1 1 5 2 2 2 + + + + + + + + + + 所以，缺页中断率f=10/12=83.3% M=4时LRU

4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 1 2 2 2 4 3 2 5 5 1 1 4 3 3 3 3 3 4 4 4 4 5 + + + + + + + + 所以，缺页中断率f=8/12=66.7%

2. 假设为某临界区设置一把锁W，当W=1 时，表示关锁；W=0 时，表示锁已打开.试写出开锁原

语和关锁原语，并利用它们去实现互斥。

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答: 开锁原语:

unlock(W): W=0; 关锁原语: lock(W);

if(W==1) do no_op; W=1;

利用开关锁原语实现互斥: var W: semaphore:=0; begin parbegin process : begin repeat lock(W);

critical section unlock(W);

remainder section until false; end parend

题 （ 8 ）

填空

1. 一般的，进程有三种基本状态：就绪、执行和阻塞。其中，不需要组成队列的是执行。

2. 访问磁盘时间由三部分组成，即数据传输时间、寻道时间和旋转延迟时间，其中寻道时间约占大部

分访问磁盘的时间。

3. 按地址递增管理存储区时，分区管理中采用最先适应法时，应将空闲区按地址递增次序排列，而使

用最佳适应法时空闲区应按容量从小到大次序排列，使用最坏适应法时空闲区按容量从大到小次序排列。

4. 在单处理机环境下，进程间有：共享存储器系统通信方式、消息传递系统通信方式、管道通信方式。 5. 存储管理中，常用交换，覆盖和虚拟性方式来突破主存容量的限制。 6. 在利用信号量实现进程互斥时，应将临界区置于P操作和V操作之间。

7. 对待死锁，一般应考虑死锁的预防、避免、检测和解除四个问题。其中，破坏循环等待条件是属于

死锁预防，有名的银行家算法是属于死锁避免，而剥夺资源是死锁解除的基本方法。

单项选择题

1．（ D ）不是基本的操作系统。

A、批处理操作系统 B、分时操作系统 C、实时操作系统 D、网络操作系统 2．不是分时系统的基本特征（C）。

A、同时性 B、独立性 C、实时性 D、交互性

3．处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许（C ）使用。 A、操作员 B、联机用户 C、操作系统 D、目标程序

4．当用户程序执行访管指令时，中断装置将使中央处理器（B ）工作。 A、维持在目态 B、从目态转换到管态 C、维持在管态 D、从管态转换到目态 5．进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（D ）

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200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院 A、运行态变为就绪态 B、运行态变为等待态 C、就绪态变为运行态 D、等待态变为就绪态 6．采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（C ）将其移动。

A、用户有条件地 B、用户无条件地 C、操作系统有条件地 D、操作系统无条件地 7．分页式存储管理中，地址转换工作是由（ A ）完成的。 A、硬件 B、地址转换程序 C、用户程序 D、装入程序

8．如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（D ）来保证按名存取的安全。 A、重名翻译机构 B、建立索引表 C、建立指针 D、多级目录结构 9．对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（ C）。 A、字符 B、数据项 C、记录 D、文件

10．为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（A）号。 A、设备类相对B、设备类绝对C、相对D、绝对

简述题

1. 存储管理的基本任务是什么？

虚拟存储器、地址变换、内外存数据传输控制、内存资源的分配和回收、内存信息的共享和保护 2. 试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。

3. 简述文件的物理结构、存储设备与存取方法的关系。

4. 进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？

5. 简述分页和分段的异同点

应用题

1. 在32位计算机系统中，设主存容量为1MB，辅存容量为400MB，计算机系统的地址寄存器有24

位，那么虚存的最大容量为多少？请说明一个计算机系统虚存的最大容量是由什么决定的？ 答：.224B=16M

16M-1M=15M 计算机的地址机构和辅助存储容量

2. 假定访问主存时间为100毫微秒，访问相联存储器时间为20毫微秒，相联存储器为32个单元时快

表命中率可达90%，那么请分别计算使用页表与快表进行存储访问所需要的时间，并说明使用快表进行存储管理能提高多少效率。

答：快表 (100+20)×90%+(100+100+20)×(1-90%)=130毫微秒

页表 100×2+ 2+20＝220毫微秒 （220-130）/220=41%

名词解析

1. 操作系统

2. 临界资源 3. 抖动

4. 电梯调度算法 5. 文件

题 （ 9 ）

填空

1. 通常所说操作系统的几大模块指的是：文件管理、设备管理、进程管理、存储器管理、用户接

口等。

2. 作业调度是从外存上处于后备队列中选一道作业，为它分配资源，并为它创建进程。 3. 进程的基本特征为：动态性、独立性、并发性和异步性。

4. 进程调度算法选择原则：周转时间，优先权准则，等待时间和响应时间。

21

200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院 5. 为一个程序分配一个工作区和建立一个PCB后，就创建了一个进程。进程有执行态、就绪态和阻

塞态。进程的初始状态为就绪态。

6. 用户程序必须通过程序级接口方能获得操作系统的服务，该接口主要是由一组系统调用组成。 7. 在连续可变分区法中，可通过动态重定位来减少外零头。

8. LRU是指最近最久未被使用置换算法，设访问串为：1，3，2，4，1，2，驻留集大小为3，按LRU

策略控制上述访问串，应发生5次缺页故障。

9. 按用途，可将文件分为：系统文件、用户文件和库文件。

10. 破坏“循环等待”条件，是预防死锁的一种有效的方法，通常可采用撤销进程。 单项选择题

1．通常把通道程序的执行情况记录在（ D）中。 A、PSW B、PCB C、CAW D、CSW

2．作业调度是从输入井中处于（B ）状态的作业中选取作业调入主存运行。 A、运行 B、收容 C、输入 D、就绪

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．共享变量是指（D）访问的变量。

A、只能被系统进程 B、只能被多个进程互斥 C、只能被用户进程 D、可被多个进程 5．临界区是指并发进程中访问共享变量的（D）段。 A、管理信息 B、信息存储 C、数据 D、程序

6．若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（ C）个进程参于竞争，而不会发生死锁。 A、5 B、2 C、3 D、4

7．产生系统死锁的原因可能是由于（C）。

A、进程释放资源 B、一个进程进入死循环 C、多个进程竞争，资源出现了循环等待 D、多个进程竞争共享型设备

8．下面哪些是连续的内存分配方法（C）

A、页式 B、段式 C、可变分区 D、虚存 9．UNIX系统中，进程调度采用的技术是（D）。

A、时间片轮转 B、先来先服务 C、静态优先数 D、动态优先数 10．下列哪些信息不应含于PCB表中（A）

A、用户名 B、进程名 C、现场区 D、进程优先级

简述题

6. 选择进程调度算法的准则是什么？

7. 在具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换? 8. 计算机系统怎样实现存储保护？

9. 何为页表和快表？它们各起什么作用？请说明它们访问主存的情况。 10. 磁盘移臂调度的目的是什么？常用移臂调度算法有哪些？

应用题

1. 在页式虚存管理系统中，设页面大小为26，页表内容如下，现访问虚地址：(245)8和(126)8，问是

否会发生页故障中断？若会则简述故障中断的处理过程，否则将虚地址变换成相应的物理地址。页表：(表中的数均为八进制)

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物理块号 100 5 20 30 状态位 0 1 1 0 修改位 ┇ ┇ ┇ ┇ …… ┇ ┇ ┇ ┇ 答: ① (245)8＝010100101，页号为2，页表中相应合法位为1，该页在主存、无页故障，PA＝20458

② (126)8＝001010110，页号为1，页表中相应合法位为1，也在主存，无页故障，PA＝5268

2. 设系统有三种类型的资源，数量为(4，2，2)，系统中有进程A，B，C按如下顺序请求资源：

进程A申请(3，2，1) 进程B申请(1，0，1) 进程A申请(0，1，0) 进程C申请(2，0，0)

请你给出一和防止死锁的资源剥夺分配策略，完成上述请求序列，并列出资源分配过程，指明哪些进程需要等待，哪些资源被剥夺。

答:① 分配策略为：当进程Pi申请ri类资源时，检查ri中有无可分配的资源：有则分配给Pi；否则将Pi占有的资源全部释放而进入等待状态。(Pi等待原占有的所有资源和新申请的资源)

② 资源分配过程： 剩余资源 进程A：(3，2，1) (1，0，1) 进程B：(1，0，1) (0，0，0) 进程A：(0，1，0)(不满足) (3，2，1) A的所有资源被剥夺，A处于等待

进程C：(2，0，0) (1，2，1) C，B完成之后，A可完成。

题 （ 10 ）

填空

1. 操作系统至少包括：处理机管理、设备管理、存储器管理、作业管理，文件管理、和用户接口等。 2. 作业是用户处理应用时要求计算机系统所做工作的结合，作业由程序、数据项和作业说明书三部分组

成。

3. 进程在运行过程中有3种基本状态，分别是就绪状态、阻塞状态和执行状态。

4. 应对死锁应该采取适当的措施，归纳起来有预防死锁、避免死锁，检测死锁和解除死锁。 5. 存储器包括主存和辅存，其中主存又分为两个区，分别是系统区、用户区。

6. 存储器管理方式通常有分段存储管理方式、分页存储管理方式和段页式存储管理方式。 7. 按信息的组织方式来分，设备可分为：字符设备和块设备，通常磁盘就属于这类设备。

8. 常将I/O系统中信息的传输控制方式分为四类:程序直接控制方式、中断方式、DMA I/O控制方式和

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200 ～200 学年 学期 级 数学与计算机科学学院 I/O通道控制方式。

9. 对通用的操作系统而言，系统调用可分为：进程控制、文件操作、通信管理和系统维护等几大类。 10. 文件的物理结构是指逻辑文件在外存储器上的存储结构。一般有顺序存储、链接存储和索引存储

三种。

名词解析

1. 2. 3. 4.

互斥

地址重定位 虚拟存储器 管道

5. SPOOLING技术 简述题

1. 2. 3. 4. 5.

简述中断的概念及处理过程。

简述进程与程序、进程与作业的关系。

简述死锁的概念和死锁产生的四个必要条件。 谈谈缓冲池的工作原理和作用。

试述系统调用的基本概念，系统调用和一般过程调用的区别。

应用题

1.磁盘调度算法有三种：先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF和扫描SCAN算法（向外），盘面结构如下图示：

注：0磁道在外

假设，磁盘访问序列：90，180，30，120，10，125，65，70，而读写磁头起始位置：50，请试着写出三种调度算法得到的磁头服务序列，并分别计算出相应的磁头移动总距离（道数）。

2.设想一个磁盘组共有2个柱面，每个柱面有4个磁头寻道，每个磁道分为8个扇区，每个扇区512个字节，那么请计算整个磁盘空间的容量是多少；如果一个扇区被定义为一个存储块，而且已知偶数的扇区存有数据，那么，请用字长位16位的存储单元来构造位示图。

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