天津理工大学-2014-2015-操作系统期末试卷及答案

1/12天津理工大学考试试卷2014～2015学年度第一学期《计算机操作系统》期末考试试卷课程代码：0660018试卷编号：1-A命题日期：2015年11月18日答题时限：120分钟考试形式：闭卷笔试得分统计表：大题号总分一二三四一、填空题(每空1分，共20分)得分评阅人1、操作系统的主要功能是、、、和用户接口管理。2、进程由程序、和组成。3、对于分时系统和实时系统，从可靠性上看系统更强；若从交互性来看系统更强。4、产生死锁的原因主要是和。5、一台计算机有10台磁带机被m个进程竞争，每个进程最多需要三台磁带机，那么m为时，系统没有死锁的危险。2/126、实现SPOOL系统时必须在磁盘上辟出称为和的专门区域，以存放作业信息和作业执行结果。7、虚拟存储器具有的主要特征为、和虚拟性。8、按用途可以把文件分为系统文件、和三类。9、为文件分配外存空间时，常用的分配方法有、和三类。3/12二、单项选择题(每题1分，共20分，答案请填在题后的括号内)得分评阅人1、关于操作系统的叙述是不正确的。（4）（1）管理资源的程序（2）管理用户程序执行的程序（3）能使系统资源提高效率的程序（4）能方便用户编程的程序2、设计多道批处理系统时，首先要考虑的是。（3）（1）灵活性和可适应性（2）交互性和响应时间（3）系统效率和吞吐量（4）实时性和可靠性3、当进程调度采用最高优先级调度算法时，从保证系统效率的角度来看，应提高进程的优先级。（2）（1）以计算为主的（2）在就绪队列中等待时间长的（3）以I/O为主的（4）连续占用处理器时间长的4、进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是。（1）（1）时间片用完（2）被选中占有CPU（3）等待某一事件（4）等待的事件已经发生5、一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于状态。（1）（1）就绪（2）运行（3）挂起（4）阻塞6、进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程。(1)（1）只能有惟一的进程控制块（2）可以有多个进程控制块（3）可以和其他进程共用一个进程控制块（4）可以没有进程控制块7、实时系统中的进程调度，通常采用算法。（2）（1）高响应比优先（2）抢占式的优先数高者优先（3）时间片轮转（4）短作业优先8、某计算机系统中若同时存在五个进程，则处于阻塞状态的进程最多可有个。（3）（1）1（2）4（3）5（4）09、设某类资源有5个，由3个进程共享，每个进程最多可申请个资源而使系统不会死锁。（2）4/1214、在现代操作系统中采用缓冲技术的主要目的是。（3）（1）改善用户编程环境（2）提高CPU的处理速度（3）提高CPU和设备之间的并行程度（4）实现与设备无关性15、与设备分配策略有关的因素有：设备固有属性、设备分配算法、和设备的独立性。（2）（1）设备的使用频度（2）设备分配中的安全性（3）设备的配套性（4）设备使用的周期性16、对磁盘进行移臂调度时，既考虑了减少寻找时间，又不频繁改变移动臂的移动方向的调度算法是。（3）（1）先来先服务（2）最短寻找时间优先（3）电梯调度（4）优先级高者优先17、为实现设备分配，应为每一类设备配置一张。（3）（1）设备分配表（2）逻辑设备表（3）设备控制表（4）设备开关表18、如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用来保证按名存取的安全。（4）（1）重名翻译机构（2）建立索引表（3）建立指针（4）多级目录结构19、位示图法可用于。（3）（1）文件目录的查找（2）分页式存储管理中主存空闲块的分配和回收（3）磁盘空闲盘块的分配和回收（4）页式虚拟存储管理中的页面置换20、对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是。（3）（1）字符（2）数据项（3）记录（4）文件三、简答题(每题10分，共30分)得分评阅人1、请画出进程的状态转换图。并说明是什么事件引起每种状态的变迁？5/122、请用信号量实现下图所示的前趋关系。3、假设一个可移动磁头的磁盘具有２００个磁道，其编号为０～１９９，当前它刚刚结束了１２５道的存取，正在处理１４９道的服务请求，假设系统当前Ｉ／Ｏ请求序列为：８８，１４７，９５，１７７，９４，１５０，１０２，１７５，１３８。试问对以下的磁盘Ｉ／Ｏ调度算法而言，满足以上请求序列，磁头将如何移动？并计算总的磁道移动数。（1）先来先服务算法（ＦＣＦＳ）（2）扫描法（ＳＣＡＮ）6/12四、应用题(每题15分，共30分)得分评阅人1、设系统中有三种类型的资源（A，B，C）和五个进程（P1，P2，P3，P4，P5），A资源的数量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。系统采用银行家算法来避免死锁。请回答下列问题：（1）T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。（2）若进程P4请求资源（2，0，1），能否实现资源分配？为什么？（3）在（2）的基础上，若进程P1请求资源（0，2，0），能否实现资源分配？为什么？T0时刻系统状态进程最大资源需求量已分配资源量系统剩余资源数量ABCABCABCP1559212233P2536402P34011405P4425204P54243147/122、在一个请求分页系统中,假如一个作业的页面走向为：1，2，3，6，4，7，3，2，1，4，7，5，6，5，2，1。当分配给该作业的物理块数为4时,分别采用最佳置换算法、LRU和FIFO页面置换算法,计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。8/122014～2015学年第一学期期末考试A卷参考答案及评分标准一、填空题(每空1分，共20分)1、处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理2、相关的数据段、PCB（或进程控制块）3、实时系统、分时系统4、竞争资源、进程间推进次序非法5、46、输入井、输出井7、多次性、对换性8、用户文件、库文件9、连续分配、链接分配、索引分配二、单项选择题(每题1分，共20分)(1)4(2)3(3)2(4)1(5)1(6)1(7)2(8)3(9)2(10)3(11)3(12)2(13)1(14)3(15)2(16)3(17)3(18)4(19)3(20)3三、简答题(每题10分，共30分)1、状态转换图如下：（2分）9/12就绪到执行：处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配了处理器之后，该进程就进入执行状态。（2分）执行到就绪：正在执行的进程，如果分配给它的时间片用完，则暂停执行，该进程就由执行状态转变为就绪状态。（2分）执行到阻塞：如果正在执行的进程因为发生某事件（例如：请求I/O，申请缓冲空间等）而使进程的执行受阻，则该进程将停止执行，由执行状态转变为阻塞状态。（2分）阻塞到就绪：处于阻塞状态的进程，如果引起其阻塞的事件发生了，则该进程将解除阻塞状态而进入就绪状态。（2分）2、Vara,b,c,d,e,f:semaphore:=0,0,0,0,0,0;BeginParbeginBeginS1;signal(a);sigan(b);signal(c);end;2分Beginwait(a);S2;signal(d);end;2分Beginwait(c);S3;signal(e);end;2分Beginwait(d);S4;signal(f);end;2分Beginwait(b);wait(e);wait(f);S5;end;2分parendend3、(1)FCFS算法：5分10/12当前149下一磁道881479517794150102175138移动距离615952828356487337总的磁道移动数为：61+59+52+82+83+56+48+73+37=551(2)SCAN算法：5分当前149下一磁道150175177147138102959488移动距离125230936716总的磁道移动数为：1+25+2+30+9+36+7+1+6=117四、应用题(每题15分，共30分)1、（1）T0时刻为安全状态。其中的一个安全序列为（P4，P5，P3，P2，P1）（其他可能的安全序列有：（P4，P5，X，X，X），（P4，P2，X，X，X），（P4，P3，X，X，X），（P5，X，X，X，X））（2）可以为P4分配资源，因为分配后的状态还是安全的，其安全序列的分析如下表：WORKNEEDALLOCATION新WORKFINISH2，3，3分配给P4：（2，0，1）0，3，2P40，3，20，2，04，0，54，3，7TrueP54，3，71，1，03，1，47，4，11TrueP17，4，113，4，72，1，29，5，13TrueP29，5，131，3，44，0，213，5，15TrueP313，5，150，0，64，0，517，5，20True（3）进程P1再请求资源（0，2，0），则不能为之分配资源。因为分配资源后，不存在安全序列，其分析如下表：WORKNEEDALLOCATION新WORKFINISH0，3，2分配给P1：（0，2，0）0，1，2P40，2，0此时，WORK不能满足任何False11/12P51，1，0一个进程的请求使之运行结束，即进入了不安全状态。FalseP13，2，7FalseP21，3，4FalseP30，0，6False2、答：最佳置换算法的情况如下表：页面走向1236473214756521物理页0111111111物理页122222222物理页23333455物理页3647776缺页否YYYYYYYYY缺页次数为9，缺页率为9/16LRU算法的情况如下表：页面走向1236473214756521物理页011114441111666物理页12222777444422物理页2333333377771物理页366622225555缺页否YYYYYYYYYYYYYY缺页次数为14，缺页率为14/16FIFO算法的情况如下表：12/12页面走向1236473214756521物理页01111444455物理页1222277776物理页233332222物理页36666111缺页否YYYYYYYYYY缺页次数为10，缺页率为10/16