《操作系统》考试试卷A答案

1━━━━━━━━━装━━━━━━━订━━━━━━━线━━━━━━━━━防灾科技学院2012~2013学年第一学期期末考试《操作系统》试卷(A)使用班级1050421/2/3/41050431/21150411/2/3答题时间120分钟题号一二三四五总分阅卷教师得分一、单选题（本大题共15小题，每题1分，共15分。）1进程和程序的本质区别是（B）。A.内存和外存B.动态和静态特征C.共享和独占使用计算机资源D.顺序和非顺序执行机器命令2设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量mutex，当mutex＝-1时表示（A）。A.一个进程进入了临界区，另一个进程等待B.没有一个进程进入临界区C.两个进程都进入了临界区D.两个进程都在等待3在文件系统中，要求物理块必须连续的物理文件是（A）。A.顺序文件B.链接文件C.串联文件D.索引文件4某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB(初始为空)，采用最佳适配算法，分配和释放的顺序为：分配15MB，分配30MB，释放15MB，分配8MB，分配6MB，此时主存中最大空闲分区的大小是（B）。A.7MBB.9MBC.10MBD.15MB5计算机系统产生死锁的根本原因是（D）。A.资源有限B.进程推进顺序不当C.系统中进程太多D.A和B6下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（D）。A.就绪-运行B.运行-就绪C.阻塞-就绪D.阻塞-运行7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。8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.无法确定是否会产生死锁9某请求页式管理系统页表的内容如表所示，作业在地址空间所规定的页长为1K，对于CPU所给出的有效地址：40000对应物理地址为(D)。页号块号3684378538953996A.40000B.86080C.97344D.98368阅卷教师得分试卷序号：班级：学号：姓名：2━━━━━━━━━装━━━━━━━订━━━━━━━线━━━━━━━━━10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11对于如图所示的段表，将逻辑地址[0，137]转换成物理地址是（A）。段号内存地址段长050K10K160K3K270K5K3120K8K4150K4KA.51337B.10377C.75280D.产生越界中断12一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是(C)A.2B.1C.3D.0.513（B）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据。A.覆盖技术B.交换技术C.虚拟技术D.物理扩充14对进程间互斥地使用临界资源，进程可以（D）A.互斥地进入临界区B.互斥地进入各自的临界区C.互斥地进入同一临界区D.互斥地进入各自的同类资源的临界区15系统抖动是指（B）。A.使用机器时，千万屏幕闪烁的现象B.刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象C.系统盘不净，千万系统不稳定的现象D.由于内存分配不当，偶然造成内存不够的现象二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共20分。）1OS的基本特征是并发、共享、_异步__和_虚拟_。2文件逻辑结构可分为两大类，一类是_有结构（记录式）文件，一类是_无结构（流式）_文件。3I/O控制方式的发展经历了4个阶段，分别是程序查询方式、I/O中断方式、DMA方式和_I/O通道方式_。4操作系统为用户提供的接口有_命令_接口、_程序（系统）_接口和图形用户接口。5分时系统两个最主要的特征是多路性和_交互性_，实时系统两个最主要的特征是及时性和_可靠性_。三、判断题（本大题共5小题，每题1分，共5分。）1批处理系统不允许用户随时干预自己的作业运行。（对）2在采用树型目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相同。（错）3用磁带作为文件存储介质时，文件只能组织成顺序文件。（对）4系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。在层次结构设计中，它最靠近硬件。（错）5具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。（错）四、简答题（本大题共5小题，每题4分，共20分。）1进程和线程的主要区别是什么？阅卷教师得分阅卷教师得分阅卷教师得分试卷序号：班级：学号：姓名：3━━━━━━━━━装━━━━━━━订━━━━━━━线━━━━━━━━━答：（1）调度。在传统的操作系统中，独立调度、分派的基本单位是进程。而在引入线程的操作系统中，则把线程作为调度和分派的基本单位。（1分）（2）并发性。在引入线程的操作系统中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间亦可并发执行，因而使操作系统具有更好的并发性，从而能更有效地使用系统资源和提高系统的吞吐量。（1分）（3）拥有资源。不论是传统的操作系统，还是设有线程的操作系统，进程都是拥有资源的基本单位，它可以拥有自己的资源。一般地说，线程自己不拥有系统资源（也有一点必不可少的资源），但它可以访问其隶属进程的资源。（1分）（4）系统开销。由于在创建、撤销、或切换进程时，系统都要为之分配或回收资源，保存CPU现场。因此，操作系统所付出的开销将显著地大于在创建、撤销或切换线程时的开销。（1分）2简述静态重定位与动态重定位的区别。答：静态重定位是一种通过软件来完成的地址重定位技术。它在程序装入内存时，完成对程序指令中地址的调整。因此，程序经过静态重定位以后，在内存中就不能移动了。如果要移动，就必须重新进行地址重定位。（2分）动态重定位是一种通过硬件支持完成的地址重定位技术。作业程序被原封不动地装入内存。只有到执行某条指令时，硬件地址转换机构才对它里面的地址进行转换。正因为如此，实行动态重定位的系统，作业程序可以在内存里移动。也就是说，作业程序在内存中是可浮动的。（2分）3什么是文件？什么是文件系统？答：文件是在逻辑意义上具有完整意义的信息组合，它有一个名字作标识。（2分）文件系统是操作系统中负责管理和存取文件的程序模块。它是由管理文件所需的数据结构（如文件控制块、存储分配表）和相应的管理软件以及访问文件的一组操作所组成。（2分）4产生死锁的必要条件有哪些?答：产生死锁的必要条件有4个：（1）互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排他性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。（1分）（2）请求和保持条件：指进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源又已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。（1分）（3）不剥夺条件：：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。（1分）（4）环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链。（1分）5简述共享打印机的工作原理。答：当用户进程请求打印输出时，SPOOLing系统同意为它打印输出，但并不真正立即把打印机分配给该用户进程，而只为它做两件事：①由输出进程在输出井中为之申请一个空闲磁盘块区，并将要打印的数据送入其中；（1分）②输出进程再为用户进程申请一张空白的用户请求打印表，并将用户的打印要求填入其中，再将该表挂到请求打印队列上。（1分）如果还有进程要求打印输出，系统仍可接受该请求，也同样为该进程做上述两件事。（1分）如果打印机空闲，输出进程将从请求打印队列的队首取出一张请求打印表，根据表中的要求将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再由打印机进行打印。打印完毕，输出进程再查看请求打印队列中是否还有等待要打印的请求表。若有，再取出一张表，并根据其中的要求进行打印，如此下去，直至请求队列空为止，输出进程才可以自己阻塞起来，等待下次再有打印请求时才被唤醒。即利用SPOOLing技术将独占打印机转化为共享打印机。（1分）注：本大题为主观题，故只要意思正确可酌情给分。五、综合题（本大题共4小题，每题10分，共40分。）1系统中磁头停留在磁道号为72的磁道上，这时先后有5个进程提出了磁盘访问请求，要访问磁盘的磁道号按申请到达的先后顺序依次为：40，55，69，88，96。移动臂的运动方向：沿磁道号递减的方向移动。若分别采用最短寻道时间优先（SSTF）磁盘调度算法、扫描（SCAN）算法时，所需寻道长度分别为多少（走过多少柱面）？并写出所访问磁道的次序。答：SSTF72-69-55-40-88-96（3分）所需寻道长度为：88（2分）SCAN（5分）72-69-55-40-88-96（3分）所需寻道长度为：88（2分）阅卷教师得分试卷序号：班级：学号：姓名：4━━━━━━━━━装━━━━━━━订━━━━━━━线━━━━━━━━━2设系统中有三种类型的资源（A,B,C）和5个进程（P1,P2,P3,P4,P5），A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如下表所示。若系统采用银行家算法实施死锁避免策略，请问：进程最大资源需求量已分配资源量ABCABCP1559212P2536402P34011405P4425204P5424314ABC剩余资源数233(1)T0时刻是否为安全状态？若是在安全状态，请给出一个安全序列。(2)在T0时刻若进程P2请求资源（0,3,4），是否能实施资源分配？为什么？（此题要求写出必要的计算过程)答案：（1）WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishABCABCABCABCP4233221204437trueP54371103147411trueP174113472129513trueP2951313440213515trueP31351500640517520true经分析，可知T0时刻是安全状态，安全序列为：{P4，P5，P1，P2，P3}。（5分）(安全序列不唯一，只要求出一个安全序列即可得分)（2）在T0时刻若进程P2请求资源（0，3，4），不能实施资源分配。（1分）因为运行到T0时刻，系统A，B，C资源分别剩下2，3，3个，所以P2申请的资源C不能满足请求的数量，不能进行分配，P2阻塞。（2分）3一个作业在执行中，按下列的页号依次存取：4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，作业固定占用4块主存空间，如果按照FIFO或LRU页面置换算法对页面进行淘汰，依次淘汰的页分别是多少？缺页中断率分别为多少？答：（1）FIFO页面引用432143543215物理块4444555511333344445222233331111222淘汰页432154缺页标记++++++++++依次淘汰的页为：4,3,2,1,5,4。（4分）缺页率=10/12*100%=83..3%（1分）（2分）资源情况进程试卷序号：班级：学号：姓名：5━━━━━━━━━装━━━━━━━订━━━━━━━线━━━━━━━━━（2）LRU页面引用432143543215物理块44444445333333322551111222淘汰页2154缺页标记++++++++依次淘汰的页为：2,1,5,4。（4分）缺页率=8/12*100%=66.7%（1分）4在测量控制系统中的数据采集任务，把所采集的数据送一单缓冲区（含有n个存储单元）；计算任务从该单缓冲中取出数据进行计算.试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步算法。答:intmutex=1;(1分)intempty=n;(1分)intfull=0;(1分)intin=0;