西安电子科技大学操作系统试卷

西安电子科技大学考试试卷一、单项选择题（每小题1分，共10分）１．访管指令所引起的中断属于（C）中断。A．外中断B．I/O中断C．软中断D．程序中断２．资源静态分配法破坏了死锁产生的（B）条件来预防死锁的发生。A．互斥控制B．保持和等待C．不可剥夺控制D．循环等待３．虚拟存储的基础是程序局部性理论，它的基本含义是（B）。A．代码的顺序执行B．程序执行时对内存访问的不均匀性C．变量的连续访问D．指令的局部性４．关于SPOOLING系统（D）的描述是错误的。A．不需要独占设备B．加快了作业执行的速度C．使独占设备变成了共享设备D．利用了处理器与通道并行工作的能力５．设系统中有m个同类资源数，n为系统中的并发进程数，当n个进程共享m个互斥资源时，每个进程的最大需求数是w，试问下列情况下系统会死锁的是（D）。A．m=4，n=3，w=2B．m=2，n=2，w=1C．m=5，n=2，w=3D．m=4，n=3，w=3６．文件系统中实现按名存取的功能是通过查找（B）来实现的。A．磁盘空间B．文件目录C．磁盘控制器D．位示图７．下面的叙述中，（D）不是设备管理中引入缓冲机制的主要原因。A．缓和CPU和I/O设备间的速度不匹配问题B．减少对CPU的中断频率和放宽对CPU响应时间的限制C．提高CPU和I/O设备间的并行性D．节省系统内存８．下列操作系统强调交互性的系统是（B）。A．批处理系统B．分时系统C．实时系统D．网络操作系统９．响应比高者优先作业调度算法是通过计算时间和（D）来实现的。A．输入时间B．完成时间C．周转时间D．等待时间１０．在可变分区管理方案中，若采用“最佳适应”分配算法，通常将空闲区按（A）排列。A．容量递增B．容量递减C．地址递增D．地址递减二、填空题（每空格1分，共15分）1．把作业装入内存时完成地址变换的方式称静态地址再定位，而在作业执行期间（访问到指令或数据）才进行地址变换的方式称为动态地址再定位。2．死锁产生的四个必要条件是互斥执行、保持和等待、不可剥夺和循环等待。3．通道又称为I/O处理机，它能完成内存和外设之间的信息传输，并与CPU并行工作。4．在存储管理中，引入快表的目的是_为了加快查询变换标的速度。5．设某作业的的段表如下：段号基地址段长01234219230090132719526001410058096那么，逻辑地址（2，88）对应的物理地址是90+88。逻辑地址（4，100）对应的物理地址是越界。6．在操作系统中，把不可中断执行的操作称为原语。7．在UNIX文件管理系统中，为了对磁盘空间的空闲块进行有效的管理，采用的方法是成组链接法。8．UNIX操作系统将进程控制块分成PROC结构和USER结构两部分。三、判断改错题（每小题2分，共20分，正确的打√，错误的打Х，并改正，但画线部分不能修改）1．分页存储管理中页面的大小是和主存储块的大小是不相等[Q1]的。（×）2.进程同步是进程与进程间的间接制约问题，进程互斥是进程与进程间的直接制约问题（√）。3.位示图只能用在磁盘空间的管理。（√）。4.访管指令能引起访管中断，它本身属于特权指令[Q2]（×）。5.在分时系统中，响应时间时间片用户数，因此为改善系统的响应时间，常用的原则是使时间片越小越好[Q3]。（×）。6.逻辑文件有两种形式流式文件和记录式文件，源程序文件属于记录式[Q4]文件，学生选课文件属于流式[Q5]文件。（×）。7.当某进程执行P操作时，首先对S信号量减1，当S≤0[Q6]时表示资源得不到满足，系统将执行P操作的进程插入等待队列（×）。8.移臂调度的目标是使磁盘旋转周数最少[Q7]（×）。9.在有m个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数K应该满足的条件是。（√）。10．多道程序设计是利用了CPU和通道并行工作来提高系统的效率（√）。四、简答题（每小题4分，共12分）1．什么是线程？它与进程的区别是什么？参考答案：线程：也叫轻量级的进程，它是一个基于进程的运行单位，它可以不占有资源，一个进程可以有一个线程或者多个线程(至少一个)，这些线程共享此进程的代码、Data和部分管理信息，但是每个线程都有它自己的PC、Stack和其他。线程与进程的区别主要表现在以下几个方面：(1)地址空间和资源不同：进程间相互独立；同一进程的各个线程之间却共享它们。(2)通信不同：进程间可以使用IPC通信，线程之间可以直接读写进程数据段来进行通信；但是需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。(3)调度和切换不同：线程上下文切换比进程上下文的切换要快得多。2．缓冲区的作用是什么？试述UNIX为块设备设置多缓冲的目的是什么？参考答案：缓冲区的作用是：(1)缓和CPU和I/O设备之间速率不匹配的矛盾(2)减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制(3)提高CPU和I/O设备之间的并行性UNIX为块设备设置多缓冲的目的是：为了提高基本速率相差比较大的块设备之间的吞吐量，并减少对CPU的中断次数。3．什么是分布式操作系统？主要特点是什么？参考答案：分布式系统是指把多个处理机通过线路互联而构成的系统，此系统的处理和控制分布在各个处理机上。主要特点：分布性，自治性，模块性，并行性。五.综合题（每小题7分，共42分）1．某系统的进程状态转换如下图所示，请问：（1）引起各种状态转换的的典型事件。（2）当一个进程的状态变化会引起另一个进程的状态变换，说明下列因果变迁是否可能发生，其原因是什么？1)3→12)3→23)2→1参考答案：(1)1：是由于调度程序的调度引起2：是由于时间片用完引起3：是由于I/0请求引起4：是由于I/O完成引起(2)3→1：可能。当当前进程被阻塞，使得CPU空闲，此时调度程序会从处于就绪状态的进程中挑选一个新城投入运行。3→2：不可能。2→1：可能。当当前进程的时间片用完，会引起调调程序调度另外一个进程来投入执行。2．有一个桥如图所示，桥上的车流如箭头所示。桥上不允许两车交会，但允许同方向多辆车依次通行(即桥上可以有多个同方向的车)。请用P、V操作实现交通管理以防止桥上拥塞的程序。参考答案：由于桥上不允许两车相会，故桥应该被互斥访问，而同一方向上允许多辆车一次通过，即临界区允许多个实例访问。用一个信号量来互斥访问临界区。用一个信号量来互斥访问临界区。由于不能允许某一个方向的车完全“控制”桥，应保证最多某一个方向上连续通过一定数量的车后，必须让另外一个方向的车通过。用另外两个信号量来实现这个。故：设用来表示从南向北最多可通行的车数用来表示从北向南最多可通行的车数mutex用来表示对桥的互斥3．设系统中有三类资源R1、R2、R3和R4，又设系统中有5个进程P1，P2，P3，P4和P5.在T0时刻系统状态如下：资源进程最大需求量R1R2R3R4已分配资源量R1R2R3R4剩余资源量R1R2R3R4P1P2P3P4P5864143311013233315463121131114132322011312113(1)系统是否处于安全状态？若是，则给出进程安全序列。(2)如果进程P5申请1个资源R1、1个资源R2、1个资源R3和2个资源R4，能否实施分配？为什么？4.若某计算机系统中的页式虚拟存储管理采用最近最少使用（LRU）页面淘汰算法，并且分配给某作业的存储块数为3，其中一块用来存放程序和变量i,j（不作他用）。假定一页可存放150个整数变量，且该作业的程序如下：VARA:ARRAY[1..150,1..100]OFinteger;i,j:integer;FORi:=1to150DOFORj:=1to100DOA[i,j]:=0;设变量i,j放在程序页中，初始时，程序及变量i,j已在内存，其余两页为空。矩阵A按行序存放。（1）试问当程序执行完后，共缺页多少次？（2）最后留在内存中的是矩阵A的哪一部分？参考答案：(1)数组A[150][100]总共有150行，100列，即每一个页面可以存放1.5行，也就是说矩阵的3行刚好放在2页内，访问他们需要中断2次，这样150行总共需要中断100次。(2)留在内存中的是矩阵的最后3行。5.在UNIX操作系统的文件管理采用成组链接法，且最多可直接管理的空闲盘块为100块，若系统超级块中的filsys的情况如下图所示：FilsysS_nfreeS_free[0]S_free[1]S_free[2]S_free[3]S_free[4]┇┇S_free[97]S_free[98]S_free[99]9856108110278┇┇220（1）若某作业顺序释放了物理块号为198，237，238，356，378，请画出释放后有关部分的变化结果。（2）若在（1）的基础上，某作业申请4个物理块，请画出分配后有关部分的变化结果。参考答案:(1)画出释放后有关部分的变化结果是：(2)分配给改作业的4个物理块分别是198，237，238，356。分配以后的Filsys卷如下图所示：6．设有某系统可供用户使用的主存空间为100K，有五个作业J1,J2,J3，J4，J5进入输入井的时间、计算时间和内存要求如下表所示。若作业在处理机上按单道方式运行，且作业按响应比高者优先调度算法，进程按先来先服务算法。试写出作业的执行顺序，计算响应比、作业的周转时间和平均周转时间。作业进入输入井时间计算时间需要主存容量开始时间结束时间周转时间J1J2J3J4J510：0610：1910：3010：3610：4242分钟30分钟24分钟24分钟12分钟18K65K57K15K25K10：0610：4811：3011：5411：1810：4811：1811：5412：1811：3042598410248参考答案:(1)开始的时候,J1先到,所以J1最先执行,它的开始时间是10:06分,结束时间是10:48,它的周转时间是42分钟.(2)当J1执行结束之后,J2,J3,J4,J5的相应比分别是:J2:J3:J4:J5:所以应该选择J2,所以J2开始时间是10:48,结束时间是11:18,周转时间是59分钟.(3)当J2执行结束之后,J3,J4,J5的相应比分别是:J3:J4:J5:所以应该选择J5,所以J5开始时间是11:18,结束时间是11:30,周转时间是48分钟.(4)当J5执行结束之后,J3,J4的相应比分别是:J3:J4:所以应该选择J3,所以J3开始时间是11:30,结束时间是11:54,周转时间是84分钟.(5)最后一个是J4,它的开始时间是11:54,结束时间是12:18,周转时间是102分钟.所以总的执行顺序是:J1-J2-J5-J3-J4平均周转时间是三、单项选择题（每小题1分，共16分）1.下面关于操作系统的叙述中正确的是（C）。A．从响应时间的角度来看，实时系统与分时系统无本质差别B．多道运行是现代操作系统的特征之一，它是指宏观和微观上都并行C．操作系统的特征是并行性、共享性、虚拟性和不确定性D．在分时系统中，响应时间≈时间片×用户数，因此只要时间片足够小其响应时间一定能改善。2．在进程状态的转换中，（B）是不可能的。A．运行状态→就绪状态B．阻塞状态→运行状态C．运行状态→阻塞状态D．阻塞状态→就绪状态3．设系统中有m个同类资源数，n为系统中的并发进程数，当n个进程共享m个互斥资源时，每个进程的最大需求数是w，试问下列情况下系统会死锁的是（D）。A．m=4，n=3，w=2B．m=2，n=2，w=1C．m=5，n=2，w=3D．m=4，n=3，w=34．在有m个进程的系统中有死锁出现时，死锁进程的个数k应该满足的条件是（B）。A．1≤k≤mB．2≤k≤mC．k=m＝1D．k和m没有关系5．在有n个进程共享一个互斥段，如果最多允许m个进程(mn)同时进入互斥段，则信号量的变化范围是（A）。A．－m～1B．－m～0C．－m－1～nD．－m－1～n－16．下面有关管程的叙述中，正确的是（D）A．管程是进程间互斥的机制，它保证进程互斥地访问共享变量，并方便地阻塞和唤醒进程。B．管程和P.V一样，同步操作分散在各个进程中。C．管