操作系统考试题答案

一、选择题（每空1 分，共20分）

1. 操作系统是一组（C ）。

A. 文件管理程序 B.中断处理程序 C.资源管理程序 D.设备管理程序 2. CPU状态分为管态和目态，从目态转换到管态的唯一途径是（C ）。

A. 运行进程修改程序状态字 B. 中断屏蔽 C. 系统调用 D. 进程调度程序

3. 为了描述进程的动态变化过程，采用了一个与进程相联系的（ C ）数据结构，根据它而感知进

程的存在。

A.进程状态字 B. 进程优先数 C.进程控制块 D. 进程起始地址 4. 一个进程被唤醒意味着（B ）。

A. 该进程重新占有了CPU B.进程状态变为就绪

C. 它的优先权变为最大 D.其PCB移至就绪队列的队首 5. 进程间的同步与互斥，分别表示了各进程间的（B ）。

A. 调度关系与同步算法 B.协调与竞争 C.不同状态 D. 动态性与独立性 6. 系统出现死锁的原因是（C ）。

A. 计算机系统发生了重大故障 B. 有多个封锁的进程同时存在 C. 若干进程因竞争资源而无休止地等待着，不释放已占有的资源 D. 资源数大大少于进程数，或进程同时申请的资源数大大超过资源总数

7. 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.以上说法都不对

8. 破坏死锁的四个必要条件之一就可以预防死锁。若规定一个进程请求新资源之前首先释放已经占

有的资源，则是破坏了（ B ）条件。

A. 互斥使用 B. 部分分配 C.不可剥夺 D. 环路等待

9. 采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许段内位移的最大

长度是（ ）。

A. 224 B.. 216 C.. 28 D.. 232

10. 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 11. 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 12. 在（A ）中，不可能产生系统抖动的现象。

A. 固定分区管理 B.请求页式管理 C.段式管理 D.机器中不存在病毒时

13. 一个作业8：00到达系统，估计运行时间1小时。若10：00开始执行该程序，其相应比为（C ）。

A.1 B.2 C.3 D.0.5 14. 逻辑文件是（B ）的文件组织形式。

A. 在外部设备上 B.从用户观点看 C.虚拟存储 D.目录 15. 数据库文件的逻辑结构形式是（C ）。

A. 字符流式文件 B. 档案文件 C.记录式文件 D.只读文件

16. 文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理记录之间的对应关系表，由此表和文件本身

构成的文件是（D ）。

A. 连续文件 B.串连文件 C.索引文件 D.逻辑文件

17. 下列文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的文件物理结构是（A ）。

A. 连续文件 B. 串连文件 C. 索引文件 D.HASH文件

18. 操作系统采用缓冲技术，能够减少对CPU的（D ）次数，从而提高资源的利用率。

A. 中断 B.访问 C. 控制 D. 依赖 19. 缓冲技术用于（A ）。

A. 减少CPU对外部设备的访问次数 B. 提供主、辅存接口 C. 提高设备利用率 D. 扩充相对地址空间

20. 为了使多个进程能有效地同时处理I/O，最好使用( A )结构的缓冲技术。

A. 缓冲池 B. 单缓冲区 C. 双缓冲区 D.环形缓冲区

二、简答题（每小题2 分，共10分）

1、 在生产者-消费者问题中，如果对调生产者进程中的两个P操作和两个V操作，则可能发生什么

情况。 答：由于V操作是释放资源，因此对V操作的次序无关紧要，而对调P操作的次序可能导致死锁。 举例解释

2、 快表的作用和原理？

作用就是提高页表的访问速度，用于页表的查找和替换，原理就是用一组硬件寄存器实现查表功能。 3、 请求页式管理就是简单页式管理的说法对不对？为什么? 答：不对

（1）请求页式管理是内存采用页式管理，部分外存中的数据也进行管理，通过交换技术来调入调出内存。

（2）页式存储管理是将内存分成大小相等的页，通过页表表转换来统一管理。 4、 在文件管理中，为什么说串联文件结构不适用于随机存取。

答：串联文件结构是许多文件按照顺序排列起来，链接成一个串联队列。搜索时只能按照串联指针顺序搜索，为了读取某个信息块将花费许多时间移动指针，因此，串联结构不适合随机存取。

5、为什么不能把阻塞说成是死锁。

答：阻塞是指进程调度中，将暂时不用的进程，放入阻塞队列，系统在正常运行，可以随时将阻塞队列中的进程，调入就绪队列运行。

死锁是指多个进程为竞争某资源造成的系统僵持状态，需要外力来解决。 阻塞和死锁是不同的。

三、判断题（每小题1 分，共10分）

（在你认为正确的陈述后的括号中打√，不正确的陈述后的括号中打。（×） 1、临界资源是指进程中访问临界资源的那段代码。（×） 2、系统中各进程之间逻辑上的相互制约关系称为进程互斥。（×） 3、在存储管理中将逻辑地址转化成物理地址的过程称为重定位。（√） 4、文件的逻辑结构是将文件分为记录式文件和索引文件。. (×) 5、位示图可用于文件目录的查找。(×)

6、操作系统为用户提供的程序级接口也称为系统调用。（√）

7、在进程基本调度状态转换时，不会出现的情况是从就绪到运行。（× ） 8、进程调度方法有剥夺方式和非剥夺方式。（√ ）

9、输入输出设备分配调度通常采用先请求先服务与时间片轮转法两种算法。（× ） 10、批处理系统的主要缺点是设备利用率高。 （× ）

四、名词解释题（每小题2 分，共10分）

1．联机处理，脱机处理

联机处理：外设与CPU直接连接，由CPU直接控制处理。脱机处理：外设不与CPU直接连接，不受CPU控制儿处理。

1．作业周转时间，作业调度程序

作业从开始，到作业完成并退出系统所经历的时间。选择作业进入内存和退出的那段系统程序。 2．DMA，FCFS

直接内存存取控制器。先来先服务。 3．Buffer Pool ，PCB 缓冲池。进程控制块。 4．Interrupt driven I/O，死锁

中断驱动I/O。多个进程因竞争资源不足而造成的僵持状态。

五、算法分析题（共50分）

1、（6分）假定一磁盘有100个柱面，编号为0～99，当前存取臂的位置在4号柱面上，并刚完成了10号柱面的服务请求，如果此时请求队列的先后顺序是：82，28，94，45，77，61；请分别给出FCFS算法、电梯调度算法的存取臂移动顺序以及采用两种算法的存取臂移动总量。

解： FCFS算法：

存取臂移动顺序为82，28，94，45，77，61；（1分） 存取臂移动总量为78+54+66+49+32+16=295 （2分） 电梯调度算法：

存取臂移动顺序为28，45，61，77，82，94；（1分） 存取臂移动总量为24+17+16+16+5+12=90 或者 94-4=90（2分）

2、（10分）在采用请求分页存储管理的系统中，某时刻一进程的所有页都不在内存中，且接下来要执行如下访问页号序列（页面走向）:3，2，4，2，1，3，1，5，2，3，4，2；每个进程分配m页内存空间。请分别给出：当m=3与m=4时，使用FIFO页面置换（页面淘汰）算法在执行此页号访问序列过程中产生的缺页中断次数以及被淘汰的页号顺序，并分析结果。

解：

m=3 最近进入内存的页面 进入内存最早的页面 被淘汰的页面 刚调入内存的页面（即缺页） 缺页中断次数8次。

被淘汰的页号顺序3，2，3，1，3。

m=4 最近进入内存的页面 进入内存最早的页面 被淘汰的页面 刚调入内存的页面（即缺页） 3 2 4 2 1 3 1 5 2 3 4 2 3 2 4 4 1 1 1 5 5 3 3 2 3 2 2 4 4 4 1 1 5 5 3 3 3 2 2 2 4 4 1 1 5 3 3 3 2 2 4 4 1 3 2 4 3 2 4 1 5 3 2 3 2 4 2 1 3 1 5 2 3 4 2 3 2 4 4 1 3 3 5 2 2 4 4 3 2 2 4 1 1 3 5 5 2 2 3 3 2 4 4 1 3 3 5 5 3 2 3 1 3 3 2 4 1 3 5 2 4 缺页中断次数7次。 被淘汰的页号顺序3，2，4。

结果分析:为进程分配更多的内存页可减少缺页中断次数，但FIFO算法存在分配内存多而缺页中断反增加的现象。

3、（10分）在采用页式存储管理中，某作业的逻辑地址空间为4页（每页2048字节），已知作业的页表如下：

页号 0 1 2 3 块号 2 4 6 8 绘制地址变换图求出有效逻辑地址4865所对应的物理地址。 逻辑地址4865对应的物理地址。（2分） 页号：4865/2048=2 页内位移：4865-2048*2=769

查表，物理块号6，形成的物理地址。（2分） 6*2048+769=13057（2分）

页表始址 页表长度 2 769 页号 0 1 2 3 块号 2 4 6 8 6 769 图（4分）

4、（10分）桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿 子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃 者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。

解：在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，盘中一次只能放一个水果。当盘子为空 时，爸爸可将一个水果放入果盘中。若放入果盘中的是桔子，则允许儿子吃，女儿必须 等待；若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。本题实际上是生产者-消 费者问题的一种变形。这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类 消费者只消费其中固定的一类产品

在本题中，应设置三个信号量S、So、Sa，信号量S表示盘子是否为空，其初值为l；

信号量So表示盘中是否有桔子，其初值为0；信号量Sa表示盘中是否有苹果，其初值为0。 同步描述如下： S＝1; Sa＝0; So＝0; cobegin

Procedure father; /*父亲进程*/

Procedure son; /*儿子进程*/

Procedure daughter; /*女儿进程*/ coend

Procedure father: begin

while(TRUE) begin P(S);

将水果放入盘中; if（放入的是桔子） V(So); else V(Sa); end end

Procedure son: begin

while(TRUE) begin P(So);

从盘中取出桔子; V(S); 吃桔子; end end

Procedure daughter: begin

while(TRUE) begin P(Sa);

从盘中取出苹果; V(S); 吃苹果; end end 5、（10分） 大连民族学院2056级软件专业的学生张宇宙同学在数字电路实验课上发明了一种新型存储器，它不仅单位容量的价格低于硬盘，而且速度超越寄存器，还不具有挥发性（断电后内容不丢失），价格类同于同质量的馒头，因而包揽了当年度的诺贝尔物理学奖、图灵奖和国家科学奖。

面对如此划时代的技术革命，已经成为一代OS大师的你认为OS可以做出哪些变革，又或者可以提供什么样的全新功能呢？请在进程管理、内存管理和文件系统三个方面来设计一个全新的操作系统，并解释说明这样设计的原因

一、单项选择题（每空1分，共20分）

1. 并发性是指若干事件在（B ）发生。

A. 同一时刻 B. 同一时间间隔内 C.不同时刻 D. 不同时间间隔内 2. 在单一处理机上执行程序，多道程序的执行是在（B ）进行的。

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