淮海工学院操作系统期末考试试题A卷2010

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10 - 11 学年 第 1 学期操作系统原理 试卷(A闭卷)

题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总 分 得分 一、单项选择题（本大题含20小题，每小题1分，共计20分）

答题表（将答案填入下表，否则不予评分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 1．操作系统是一组（ ）。 A．应用程序 B．实用程序 C．资源管理程序 D．都对

2．利用P、V操作控制临界区的使用。当有N个进程希望进入临界区时，对应信号量的最大取值范围可能是（ ）。

A．1～-1 B．-1～1 C．1～1-N D．-N～N-1

3．下列进程调度算法中，综合考虑了进程等待时间和执行时间的是（ ）。 A．FCFS B．SPF C．RR D．HRN 4．在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（ ）。 A．设备号 B．逻辑设备名 C．虚拟设备名 D．物理设备名 5．下列死锁预防策略中，破坏了“循环等待”条件的是（ ）。

A．银行家算法 B．一次性分配 C．剥夺资源法 D．资源有序分配 6．将分区管理发展为分页管理的主要目的是（ ）。

A．提高系统的吞吐量 B．提高程序的并发度

C．提高主存的利用率 D．使系统能运行更大的程序 7．若分时系统的时间片一定，那么（ ），则响应时间越短。

A．内存越小 B．内存越大 C．用户数越少 D．用户数越多 8．磁盘高速缓存指的是（ ）。

A．CPU和内存间增设的高速缓存 B．内存中的一块空间 C．磁盘上的一个物理块 D．以上都有可能 9．以空间换时间的技术是（ ）。

A．SPOOLING技术 B．分时技术 C．并行技术 D．分页技术

10．（ ）是解决进程间同步与互斥的一对低级通信原语。

A．lock和unlock B．P和V C．W和S D．send和receive 11．在分时系统中，一个运行的进程用完了分配给它的时间片但未结束，其状态变为（ ）。

A．就绪 B．等待 C．运行 D．由用户自己确定

12．某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，问该系统不会发生死锁的最少资源数是（ ）。

A．11 B．9 C．10 D．12 13．在内存中的多个进程，若一段时间内都得到运行。这种性质称为进程的（ ）。 A.动态性 B．并发性 C．调度性 D．异步性 14．在页面置换算法中，可能引起Belady现象的是（ ）。 A．FIFO B．LRU C．OPT D.CLOCK 15．下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（ ）。

A．活动就绪→运行 B．运行→活动就绪 C．活动阻塞→静止阻塞 D．活动就绪→静止阻塞 16．系统在（ ）时，发生从用户态到核心态的转换。

A．发出P操作 B．发出V操作 C．执行系统调用 D．执行中断程序 17．在SPOOLING系统中，用户进程实际分配得到的是（ ）。 A．用户所要求的外设 B．内存区，即虚拟设备 C．设备的一部分存储区 D．设备的一部分空间

18．某系统使用两级页表，页的大小为212B，虚地址长度为32位，页目录表占8位，二级页表占（ ）位。

A．8 B．10 C．12 D．14

19．在以下文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的是（ ）。 A．连续结构 B．链接结构 C．索引结构 D．hash结构 20．采用请求分页存储管理方法，一个已在内存被修改的置换页面，应置换到（ ）。 A．后备作业区 B．磁盘文件区 C．I/O缓冲区 D．磁盘交换区

二、填空题（本大题含9小题10空，每空2分，共计20分）

1．多道程序设计技术的实现是由于硬件技术中出现了通道和 _____ 才产生的。 2．操作系统的两个基本特征是 ______和________，它们互为存在条件。 3．在一个单CPU系统中，若有N个用户进程（N＞1），且当前CPU为用户态，则处

１于就绪状态的用户进程数最多为__________个。 4．标识进程的唯一数据结构是 _________。

5．进程从就绪态到执行态的转换是由于______________________引起的。 6．进程进行了P操作后，若能继续运行，P操作前信号量的值应该__________。 7. 一个计算机系统配置了3台激光印字机和1台绘图机。系统应该配置__________个设备驱动程序。

8．在一个请求分页系统中,采用OPT页面置换算法时,假如一个的页面走向为5，4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,当分配给该作业的物理页面数分别为3时,访问过程中所发生的缺页次数为__________。

9. 分页存储管理方式与分段存储管理方式比较，_______________方法对于实现程序共享更自然更有效。

三、简答题（本大题共2小题，共10分） 1.引入缓冲的主要原因是什么？（6分）

2．多级文件目录结构有哪些优点？（4分）

四、基础理论与应用题（本大题含5道小题，每题10分，共计50分）

1、三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N(N>0)个单元的缓冲区。P1每次用put()

将一个正整数送入缓冲区的一个单元中，P2每次用getodd()从缓冲区中取出一个奇数，P3每次用geteven()从缓冲区中取出一个偶数。试用信号量机制实现这三个进程的互斥与同步活动，用伪代码实现。

２

2、假如5个就绪进程其到达系统和所需CPU运行时间如下表所示（单位：毫秒），如果分别采用FCFS和抢占式SPF（短进程优先调度）调度算法进行CPU调度和运行，请在表中按要求栏目给出各进程在调度和执行完成时产生的各种时间数据。

进到达运行开始时间 完成时刻 周转时间 带权周转时间 程 时刻 时间 FCFS SPF FCFS SPF FCFS SPF FCFS SPF A 0 3 B 2 6 C 4 4 D 6 5 E 8 2 平均周转时间(FCFS)= 平均带权周转时间(FCFS)= 平均周转时间(SPF)= 平均带权周转时间(SPF)= 3、有一操作系统采用基本分页存储管理方式，若一进程的程序大小是10KB，页面大小为2KB，依次装入内存的第10、5、1、7、9块，试画出该进程的页表，并将虚地址7145转换成内存地址，分析执行虚地址12412所指指令时会产生什么结果。

4、假设移动头磁盘系统有256个磁道(从0号到255号)。目前正在处理100号磁道上的请求，而此前处理结束的请求是143号磁道。现有以FIFO排成的当前各进程申请访问磁盘磁道号序列为：86，147，91，177，94，150，102，175，130。若分别用最短寻道时间优先和SCAN调度算法（电梯调度算法）进行磁盘访问调度，请列表描述这两种调度算法对申请访问序列的调度过程和寻道距离，并比较平均寻道距离的优劣。

３

5、设系统有五个进程和A、B、C三类资源，且资源总数分别有10、5、7。在T0时刻进程资源的分配情况如下表，按照下列各小题目提问分别探讨系统的安全性（要求画出银行家算法资源分配安全检查表，并依此求得安全进程序列）。 资源 MAX ALLOCATION NEED AVAILABLE 分配 A B C A B C A B C A B C 进程 P0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2 P1 3 2 2 2 0 0 1 2 2 P2 9 0 2 3 0 2 6 0 0 P3 2 2 2 2 1 1 0 1 1 P4 4 3 3 0 0 2 4 3 1 1） 讨论系统在T0时刻的安全性（6分） 2） 在T0时刻P4进程发出资源请求向量为Requst4（3，3，0），请用银行家算

法讨论其资源分配及系统安全性。（4分）

４

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10 - 11学年 第 1 学期操作系统原理 试卷(A闭卷)答案

二、 单项选择题（本大题共10小题，每题1分，共20分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D B D C C B A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A C B A D C B C A D 三、填空题（本大提包括9小题10空，每空2分，共20分） 1． 中断或中断技术 ，2、 并发或并发性 共享或共享性 3．N-1 或n-14． 进程控制块 或PCB。

5．进程调度或系统为进出分配了处理机或进程被调度或获得处理机或就绪进程被分配到了处理机获得CPU或系统调度或调度程序或CPU调度或分配了CPU或处理机的调度或CPU空闲可用于处理进程6． 大于0或>0或正数或大于等于1或 ≥1 或正整数或大于0的整数 7. 2个或两个 8．8次 9. 分段存储管理_或分段或分段存储

三、简答题（本大题共2小题，共10分）

1答：缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾；减少对CPU 的中断频率，放宽对CPU 中断响应时间的限制；提高CPU 与I/O 设备之间的并行性。（每点2分） 2．答：实现“按名存取“；提高对目录的检索速度；实现了文件共享；允许文件重名。（每点1分，共4分）

注：答出要点得全分，要点不全酌情减分。

四、基础理论与应用题（如遇答案不符者，请视正误酌情打分）

1、参考答案：（ 10分）

Semaphore empty=N,mutex=1,s1=s2=0; p1(){

p(empty); p(mutex); put();

if(是奇数) then v(s1); else v(s2) ; v(mutex); }

p2(){

p(s1); p(mutex); getodd(); v(mutex); v(empty); } p3(){

p(s2); p(mutex); geteven(); v(mutex); v(empty); }

2、参考答案（ 10分） 进到达运行开始时间 完成时刻 周转时间 带权周转时间 程 时刻 时间 FCFS SPF FCFS SPF FCFS SPF FCFS SPF A 0 3 0 0 3 3 3 3 3/3 3/3 B 2 6 3 3 9 15 7 13 7/6 13/6 C 4 4 9 4 13 8 9 4 9/4 4/4 D 6 5 13 8 18 10 12 4 12/5 4/5 E 8 2 18 15 20 20 12 12 12/2 12/2 平均周转时间(FCFS)=（3+7+9+12+12）/5=8.6 平均带权周转时间(FCFS)= 2.56 平均周转时间(SPF)= （3+13+4+4+12）/5=7.2 平均带权周转时间(SPF)=1.59 3、参考答案（ 10分） 页号 块号 0 10 1 5 2 1 3 7 4 9 虚地址7145

P＝7145 ％ 2048 ＝3 W＝7145 mod 2048＝1001 MR=7*2048+1001=15337

５虚地址7145的内存地址是：15337 虚地址12412

P＝12412 ％ 2048 ＝6

产生越界，进行异常中断处理。

4、答案（ 10分）

SSTF移动顺序：100→102→94→91→86→130→147→150→175→177 寻道总距离=109 平均寻道距离=12.1

SCAN移动顺序：100→94→91→86→102→130→147→150→175→177 寻道总距离=105 平均寻道距离=11.7

综上可见SCAN较SSTF算法平均寻道距离短。

5、参考答案：（ 10分）

1）T0时刻的安全性检查如下表，存在安全序列{P1，P3，P4，P2，P0}，故系统是安全的 资源 分配 Work Need Allocation Work + Allocation Finish 进程 A B C A B C A B C A B C P1 3 3 2 1 2 2 2 0 0 5 3 2 True P3 5 3 2 0 1 1 2 1 1 7 4 3 True P4 7 4 3 4 3 1 0 0 2 7 4 5 True P2 7 4 5 6 0 0 3 0 2 10 4 7 True P0 10 3 7 7 4 3 0 1 0 10 5 7 true 2) 当P4进程发出资源请求向量为Requst4（3，3，0）时，用银行家算法讨论起资源分配及其系统安全性如下：

① Request4(3，3，0)≤Need4(4，3，1)；

② Request4(3，3，0)>Available(2，3，0)，则系统资源现在不足，让P4阻塞等待。

６

虚地址7145的内存地址是：15337 虚地址12412

P＝12412 ％ 2048 ＝6

产生越界，进行异常中断处理。

4、答案（ 10分）

SSTF移动顺序：100→102→94→91→86→130→147→150→175→177 寻道总距离=109 平均寻道距离=12.1

SCAN移动顺序：100→94→91→86→102→130→147→150→175→177 寻道总距离=105 平均寻道距离=11.7

综上可见SCAN较SSTF算法平均寻道距离短。

5、参考答案：（ 10分）

1）T0时刻的安全性检查如下表，存在安全序列{P1，P3，P4，P2，P0}，故系统是安全的 资源 分配 Work Need Allocation Work + Allocation Finish 进程 A B C A B C A B C A B C P1 3 3 2 1 2 2 2 0 0 5 3 2 True P3 5 3 2 0 1 1 2 1 1 7 4 3 True P4 7 4 3 4 3 1 0 0 2 7 4 5 True P2 7 4 5 6 0 0 3 0 2 10 4 7 True P0 10 3 7 7 4 3 0 1 0 10 5 7 true 2) 当P4进程发出资源请求向量为Requst4（3，3，0）时，用银行家算法讨论起资源分配及其系统安全性如下：

① Request4(3，3，0)≤Need4(4，3，1)；

② Request4(3，3，0)>Available(2，3，0)，则系统资源现在不足，让P4阻塞等待。

６

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tfd3.html