厦门理工操作系统-试卷(含答案)

第1页共8页考生信息栏系专业级班级姓名学号装订线厦门理工学院试卷2012－2013学年第1学期课程名称操作系统试卷卷别A□B□√专业级班级考试方式闭卷□√开卷□本试卷共4大题(4页)，满分100分，考试时间120分钟。请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在答题纸上对应的表格内。错选、多选或未选均无分。1.操作系统是一种（B）。A.应用软件B.系统软件C.通用软件D.工具软件2．在分时系统中，时间片一定，（B），响应时间越长。A.内存越多B.用户数越多C.后备队列越短D.用户数越少3.CPU状态分为系统态和用户态，从用户态转换到系统态的唯一途径是（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4．若信号量S的初值为2，当前值为－1，则表示有（B）等待进程。A.0个B.1个C.2个D.3个5.在单处理机系统中，处于运行状态的进程（A）。A.只有一个B.可以有多个C.不能被挂起D.必须在执行完后才能被撤下6．信号量S的初值为8，在S上执行了10次P操作，6次V操作后，S的值为（D）。A．10B．8C．6D．47．下列作业调度算法中，最短的作业平均周转时间是（B）。A.先来先服务法B.短作业优先法C.高响应比优先法D.时间片轮转法8.在批处理系统中，周转时间是（B）。A.作业运行时间B.作业等待时间和运行时间之和C.作业的相对等待时间D.作业被调度进入内存到运行完毕的时间9．经过（B），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。A.静态重定位B.动态重定位C.编译或汇编D.存储扩充第2页共8页10.最佳适应算法的空闲区是（C）A.按大小递减顺序连在一起B.按大小递增顺序连在一起C.按地址由小到大排列D.按地址由大到小排列11.两个进程争夺同一个资源（B）。A.一定死锁B.不一定死锁C.不会死锁D.以上说法都不对12．若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（B）字节。A.2GBB.4GBC.100KBD.640KB13.为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用（B）。A.约定的方法B.多级目录C.路径D.索引14.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。15.操作系统采用缓冲技术，能够减少对CPU的（A）次数，从而提高资源的利用率。A.中断B.访问C.控制D.依赖16.SPOOLing技术利用于（B）。A.外设概念B.虚拟设备概念C.磁带概念D.存储概念17.设备管理的主要程序之一是设备分配程序，当进程请求在内存和外设之间传送信息时，设备分配程序分配设备的过程通常是（A）。A.先分配设备，再分配控制器，最后分配通道B.先分配控制器，再分配设备，最后分配通道C.先分配通道，再分配设备，最后分配控制器D.先分配通道，再分配控制器，最后分配设备18．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19.虚拟存储器的最大容量（B）。A.为内外存容量之和B.由计算机的地址结构决定C.是任意的D.由作业的地址空间决定20.文件的存储空间管理实质上是对（C）的组织和管理的问题。A.文件目录B.外存已占用区域C.外存空白块D.文件控制块第3页共8页考生信息栏系专业级班级姓名学号装订线二、填空题（本大题共4小题，每空1分，共10分）请在答题纸上每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。21.操作系统看成了用户与计算机之间的一个接口，为用户提供了两种使用操作系统的方式：___命令方式_________和___系统调用方式_________。22．____互斥________是并发进程竞争资源时产生的一种间接制约关系，______同步______是多个并发进程因相互协调而产生的一种直接制约关系。23．I/O设备按照信息组织方式分类，可分为：____字符设备________，____块设备________。24．I/O控制方式主要经历了4种方式：____程序直接控制方式________，____中断控制方式________，____DMA控制方式________，___通道控制方式________。三、简答题（本大题共6小题，每小题3分，共18分）25．处理机调度的主要目的是什么，可分为几个层次。答：处理机调度的主要目的是选出作业或者进程并为之分配处理机。根据处理机调度的对象、时间和功能等方面的不同，可以将调度分为3个层次：1、高级调度：作业调度，宏观调度；(1’)2、中级调度：交换调度；(1’)3、低级调度：进程调度，微观调度。(1’)26．简述存储管理的主要功能。27．简述操作系统的基本类型。28．简述进程与线程的区别。29．简述处理死锁的方法。30．什么是文件、文件系统，并简述文件系统的主要功能。答：文件是具有名字的一组相关联信息的有序集合。文件系统是指操作系统中与文件管理有关的软件和数据的集合。从用户角度看，文件系统实现“按名存取”。从系统角度看，文件系统是对文件存储器的存储空间进行组织、分配和管理，负责文件的存取、保护和检索的一组软件的集合。(1’)文件系统的主要功能如下：1、按名存取；第4页共8页四、综合应用题（本大题共5小题，31-32每题7分，33-35每题6分，共32分）31．桌上有一空盘，最多允许存放一只水果。爸爸可向盘中放一个苹果或放一个桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃苹果。试用P、V操作实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。32．假设在单道环境下，某批处理系统有4个作业，进入系统的时刻、估计运行时间如下所示。采用短作业优先调度算法，试计算作业的平均周转时间和平均带权周转时间。作业进入系统时刻估计运行时间/min18:0012028:505039:001049:502033．对于如下的页面访问序列：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5。当内存块数量为3时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。34．若某磁盘共有200个柱面，其编号为0～199，假设已完成68号柱面的访问请求，正在为访问96号柱面的请求者服务，还有若干个请求者在等待服务，他们依次要访问的柱面号为：175，52，157，36，159、106，l08，72。请用最短寻道时间优先算法来确定实际服务的次序，并计算移动臂总的移动量。35．假设有两类资源A和B，A类资源10个，B类资源14个，当前系统的资源分配情况如下表所示。根据分配表，回答下面两个问题：①请填写系统的Need矩阵。②使用银行家的算法，确定系统是否死锁状态？如果不死锁给出安全序列，如果死锁给出死锁的四个条件。进程AllocationMaxNeedAavilableABABABABP020240427P13210270P2145440P3213110P4004242第5页共8页参考答案及评分标准一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)1、B2、B3、C4、B5、A6、D7、B8、B9、B10、C11、B12、B13、B14、B15、A16、B17、A18、C19、B20、C二、填空题（本大题共4小题，每空1分，共10分）21、命令方式、系统调用方式22、互斥、同步23、字符设备、块设备24、程序直接控制方式、中断控制方式、DMA控制方式、通道控制方式三、简答题（本大题共6小题，每小题3分，共18分）25、答：处理机调度的主要目的是选出作业或者进程并为之分配处理机。根据处理机调度的对象、时间和功能等方面的不同，可以将调度分为3个层次：1、高级调度：作业调度，宏观调度；(1’)2、中级调度：交换调度；(1’)3、低级调度：进程调度，微观调度。(1’)26、答：存储管理的目的是要尽可能地满足用户需求和提高主存的使用效率，使主存在成本、速度和规模之间获得较好的权衡。(1’)具体地说，存储管理应实现如下功能：1、存储分配；2、地址变换；(1’)3、扩充主存容量；4、存储保护。(1’)27、答：操作系统的类型可以有多种不同的分类方法，最常用的方法是按照操作系统的用户服务方式，将其分为：多道批处理系统；(1’)分时系统；(1’)实时系统3种基本类型。(1’)28、答：线程具有传统进程所具有的许多特征，如果把线程称为轻型进程，则传统的进程又可称为重型进程。下面从4个方面对线程和进程进行比较。1、拥有的资源进程是拥有资源的一个独立单位，可以拥有自己的资源；线程本身不拥有资源，但它可以访问其隶属进程的资源。(1’)2、调度进程作为拥有资源的基本单位，而线程是调度和分派CPU的基本单位。(1’)3、并发性不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程的多个线程间也可并发执行。4、系统开销进程切换的开销大于线程切换的开销。(1’)29、答：从原理上来说，有4种方式可以处理死锁问题：1、对死锁视而不见。第6页共8页2、预防死锁。(1’)3、避免死锁。(1’)4、检测和解除死锁。(1’)30、答：文件是具有名字的一组相关联信息的有序集合。文件系统是指操作系统中与文件管理有关的软件和数据的集合。从用户角度看，文件系统实现“按名存取”。从系统角度看，文件系统是对文件存储器的存储空间进行组织、分配和管理，负责文件的存取、保护和检索的一组软件的集合。(1’)文件系统的主要功能如下：1、按名存取；2、文件组织；(1’)3、文件存储空间管理；4、文件共享和保护；5、文件操作；6、文件转储和恢复。(1’)四、综合应用题（本大题共5小题，31-32每题7分，33-35每题6分，共32分）31、解：设置3个信号量：empty,apple,orange。其中empty表示盘中是否为空，初始值为1；apple表示盘中是否有苹果，初始值为0；orange表示盘中是否有橘子，初始值为0。父亲，儿子和女儿间的同步描述如下：Father:While(true){P(empty);将水果放入盘中；If(isanapple)V(apple);ElseV(orange);}(3’)Son:While(true){P(orange);从盘中取橘子；V(empty);吃橘子;}(2’)Daughter:While(true){P(apple);从盘中取苹果；V(empty);吃苹果;}(2’)32、解：第7页共8页作业进入系统时刻运行时间/min开始运行时刻运行完成时刻周转时间/min带权周转时间18:001208:0010:00120128:505010:3011:20150339:001010:0010:1070749:502010:1010:30402(3’)平均周转时间和平均带权周转时间分别为：T=(120+150+70+40)/4=95min(2’)W=(1+3+7+2)/4=3.25(2’)33、解：FIFO算法：时刻123456789101112P123412512345M112123423413412512512512532534534是否缺页TTTTTTTFFTTF依次淘汰的页为：1，2，3，4，1，2(3’)LRU算法：时刻123456789101112P123412512345M112123423413412512512512312342345是否缺页TTTTTTTFFTTT依次淘汰的页为：1，2，3，4，5，1，2(3’)34、解：目前在96号柱面，根据最短寻道时间优先算法，访问次序为：106，108，72，52，36，157，159，175整个移臂情况如下图所示：36527296106108157159175(3’)第8页共8页总的移