操作系统A卷及答案

（第1页共6页）2006至2007学年第1学期期末考试试题A答案科目名称：《操作系统》姓名：班级：06级计接本____班考试时间：120分钟考试形式：闭卷≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌≌一、判断题（每题1分，共10分）1、为了减少缺页中断率，页应该小一些。（×）2、批处理系统提高了系统各种资源利用率和系统吞吐量，因而缩短了作业的周转时间。（×）3、所有的软件都依赖于操作系统的支持。（√）4、进程同步是指某些进程之间在逻辑上相互制约关系。（√）5、在分时系统中，若某进程在运行过程中分给它的时间片用完，则该进程的状态将转变为阻塞状态。（×）6、优先数是进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。（×）7、当发生死锁时，资源分配图中的进程和资源必然构成一个环链。（√）8、在分页存储管理方式中，将内存空间分成若干大小相等的片，称为页；内存空间也分成与页相同大小的若干块，成为页框。（×）9、可以说，CPU和通道在一起共享内存。（√）10、操作系统中对数据进行管理的部分称为数据库系统。（×）二、单项选择题（每小题2分，共30分）1．操作系统的基本职能是（A）A、控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行B、提供用户界面，方便用户使用C、提供方便的可视化编辑程序D、提供强大的网络管理功能2、下列的哪个选项不属于资源（B）。A、I/OB、中断C、处理机D、存储器3、分时系统追求的目标是（C）A、分时利用I/OB、提高系统吞吐量C、快速响应用户D、充分利用内存（第2页共6页）4、进程特征中（D），导致了程序执行的不可再现性。A、动态性B、并发性C、独立性D、异步性5、SPOOLING技术可以实现设备的（C）分配、A、独占B、共享C、虚拟D、物理6.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.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.通常所说的“存储保护”的基本含义是(C)A、防止存储器硬件受损B、防止程序在内存丢失C、防止程序间相互越界访问D、.防止程序被人偷看10、在虚拟页式存储管理中，所谓最近最少用(LRU)页面淘汰算法是指（A）A、将驻留在内存中最后一次访问时间距离当前时间间隔最长的页面淘汰B、将驻留在内存中访问次数最少的页面淘汰C、将驻留在内存中的页面随机挑选一页淘汰D、将驻留在内存中时间最长的一页淘汰11、文件系统的主要目的是（C）A、实现虚拟存储管理B、用于存储系统文档C、实现对文件的按名存取D、实现目录检索12、下列哪种说法不是SJF算法的特点（C）A、对于长作业不利B、未考虑作业的紧迫程度C、不能有效降低作业的平均等待时间D、由于根据的是用户提供的估计运行时间，因此不一定真正做到短而优先。13、在下列选项中，属于解除死锁的方法的是（A）A、剥夺资源法B、资源分配图简化法C、银行家算法D、资源静态分配法14、在多道程序环境下，目标模块中的所有程序的地址通常都是相对于起始地址0的一（第3页共6页）个地址，其为（B）A、绝对地址B、逻辑地址C、物理地址D、虚假地址15、I/O系统结构分为四级：1设备控制器，2I/O设备，3计算机，4I/O通道，按级别由高到低的顺序是（D）A、2-4-1-3B、3-1-4-2C、2-1-4-3D、3-4-1-2三、填空题（每题1分，共10分）1、进程创建工作主要完成的是创建进程控制块(PCB)，并把他挂到__就绪队列中2、在多线程OS，以进程作为拥有资源的单位，以线程作为_调度和分派的基本单位。3、用户和操作系统打交道的手段称为用户接口。4、在虚拟段式存储管理中，若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长，则发生地址越界中断。5、既照顾了短作业，又考虑了作业到达的先后顺序，也能适当考虑长作业的是高响应比优先调度算法。6、存储管理中动态分区分配所采取的数据结构为空闲分区表和空闲分区链。7、按设备的共享属性分类，I/O设备分为独占设备，共享设备，虚拟设备。8、设备控制器是处理机和设备之间的接口。9、UNIX文件系统中文件的物理结构为混合索引式文件结构。10、产生死锁的原因可归结为：资源竞争和进程间推进顺序非法。四、名词解释（每小题4分，共8分）1、临界资源在计算机系统中，同时有许多进程，他们共享着各种资源，然而由许多资源一次却仅能为一个进程所使用。我们把一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。2、I/O通道I/O通道是一种特殊的处理机，它具有执行I/O指令的能力，并通过执行I/O通道程序来控制I/O操作。五、简答题（每小题5分，共15分）1、简述进程的基本特征（对每一特征进行简要描述）。答：（1）结构特性：由程序段、相关的数据段和PCB组成（2）动态性：进程是进程实体的一次执行，是进程的最基本特征。另外还表现在：它由创建而产生，由调度而执行，由撤消而消亡（3）并发性：是指多个进程实体同时存在于内存中，且能在一段时间内同时运行。（4）独立性：进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。（5）异步性：是指进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进。2、试简述分时系统的特征。（1）多路性：允许在一台主机上同时链接多台联机终端（2）独立性：每个用户各占一个终端，彼此独立操作，互不干扰（第4页共6页）（3）及时性：用户的请求能在很短时间内获得响应（4）交互性：用户可通过终端与系统进行广泛的人机对话。3、试简述进程与线程的联系与区别。答：（1）进程是任务调度的单位，也是系统资源分配的单位；而线程可以看作是进程中的一条执行路径。（2）当系统执行多线程处理时，线程是任务调度的基本单位，但不是资源的分配单位，而进程恰好相反。（3）每个进程至少有一个执行线程。（4）当系统支持多线程处理时，线程的切换频繁，每次切换的开销较小，因此被称为“轻型进程”而进程的切换开销较大。六、应用题（3小题，共27分）1、有五个任务A,B,C,D,E，它们几乎同时到达，预计它们的运行时间为10，6，2，4，8min。其优先级分别为3，5，2，1，4，这里5为最高优先级。对于下列每一种调度算法，计算其平均进程周转时间（进程切换开销可不考虑）（1）优先级调度算法，（2）短作业优先调度算法（本题8分）优先级调度算法：执行次序运行时间优先数等待时间周转时间B6506E84614A1031424C222426D412630平均周转时间T=（6+14+24+26+30）/5=20min（1）短作业优先调度算法：执行次序运行时间开始运行时间完成时间周转时间C2022D4266B661212E8122020A10203030平均周转时间T=（2+6+12+20+30）/5=14min2、（本题9分）[9分]设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车；售票员的活动：关车门；售票；开车门；（第5页共6页）汽车在不断地到站、停车、行使过程中，这两个活动有什么同步关系？用信号量和P、V操作实现他们的同步。答：在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后，向司机发开车信号，司机接到开车信号后启动车辆，在汽车正常行使过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后让乘客上下车。因此，售票员开车门的动作也必须与司机停车取得同步。在本题中，应设置两个信号量：s1，s2，s1表示是否允许司机启动车辆，其初值为0；s2表示是否允许售票员开车门，其初值为0。用p、v原语描述如下：ints1=0；ints2=0；main（）{cobegindriver（）busman（）coend}driver（）{while（1）{p（s1）；启动车辆；正常行车；到站停车；v（s2）；}}busman（）{while（1）{关车门；v（s1）；售票；p（s2）；开车门；上下乘客；}}3、（本题10分）在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：AllocationNeedAvailableP0003200121622P110001750P213542356P303320652P400140656试问：（1）该状态是否安全？（5分）（2）如果进程P2提出安全请求Request2(1,2,2,2)后，系统能否将资源分配给它？（5分）答：（1）利用安全性算法对该时刻的资源分配情况进行分析，得到下表：WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishP01622001200321654trueP31654065203321986trueP419860656001419910trueP1199101750100029910trueP229910235613543121414true可知该时刻存在着一个安全序列{P0,P3,P4,P1,P2}，故该状态是安全的。另外，安全序列还有{p0,p3,p1,p4,p2}和{p0,p3,p1,p2,p4}（第6页共6页）（2）p2提出请求Request2(1,2,2,2)后，系统按银行家算法进行检查①Request2(1,2,2,2)≤Need2(2,3,5,6)②Request2(1,2,2,2)≤Avaliable(1,6,2,2)③系统假定可为p2分配资源，并修改Available、Allocation、Need2向量，由此形成的资源变化表如下：AllocationNeedAvailableP0003200120400P110001750P225761134P303320652P400140656④再利用安全性算法检查此时系统是否安全，可用资源Available(0,4,0,0)已经不能满足任何进程的需要，故系统进入安全状态，此时系统不能将资源分配给p2。