北京工业大学-操作系统试卷2

共8页1北京工业大学计算机学院2007～2008年度第1学期2005级《操作系统》期末考试题（A）考试形式：闭卷时间：2007年12月28日08:00—9:35班级___________学号____________姓名______________题目一(20)二(25)三(45)四(10)总分(100)分数一、单选题（20分，每题2分）1、（）的主要特点是提供即时响应和高可靠性。生产过程的控制、武器系统、航空订票系统、银行业务就是这样的系统。A、分时系统B、实时系统C、批处理系统D、分布式系统2、文件系统实现按名存取主要是通过（）实现的。A、查找位示图B、内存地址转换C、查找文件目录D、查找页表3、动态重定位是在（）完成的。A、进程执行前B、进程执行过程中由用户C、进程执行过程中由OSD、进程执行过程中由硬件4、使用位示图（20行、30列）表示空闲磁盘块状态。当分配一个盘块号为132的磁盘块时，其在位示图中的行、列数为（注：行为0-19，列为0-29,首盘块号为1（）A、4，11B、3，11C、4，12D、3，125、进程在执行中发生了缺页中断，经过操作系统处理后，应让其执行（）指令。A、被中断的前一条B、被中断的C、被中断的后一条D、启动时的第一条6、在一个分时系统中，用户进程A因为时间片到而被中断，系统选择用户进程B到CPU上运行。在这个过程中，系统中发生了多少次系统模式和用户模式之间的转换？（）A、1次B、2次C、3次D、4次7、下面关于临界区的论点哪个是错误的？（）A、一个进程在临界区中工作时不能被中断。B、如果有进程在临界区中执行，那么其它进程都不允许进入临界区。C、如果临界区中没有进程在工作，应该让申请进入临界区的进程进入临界区。D、不能让一个进程无限制地等待进入临界区。共8页28、下面关于页式存储管理的论点哪个是错误的？（）A、分页对程序员来说是透明的B、页式管理中出现的内部碎片可以通过紧凑（紧缩/压缩/compaction）来解决。C、共享和保护在页式管理中不容易实现D、处于就绪状态进程的页表起始地址存储在该进程的PCB中。9、在操作系统的下列各个功能模块中，哪一个不需要有硬件的支持？（）A、进程调度B、时钟管理C、地址映射D、中断系统10、关于多道程序设计技术，下列哪种说法是错误的？（）A、多道程序设计技术是指将多个程序同时装入内存并运行B、多道程序系统中，并发工作道数（并发度）与系统效率总是成正比C、多道程序设计提高了处理器的利用率D、多道程序设计系统中，应采用存储保护方法保证各道程序在内存中互不干扰二、简答题（共25分）1、（7分）常用的三种文件物理结构（即文件分配方法）是什么？并简述其优缺点。2、（6分）一个分时系统的时间片的长度为10ms。假设进程A的工作流程是：计算5ms，然后等待用户输入，再执行15ms结束。请写出进程从被系统接纳到运行结束所经历的状态转换，并说明状态转换原因。共8页33、（6分）判断下列说法是否正确，并说明原因：“实验室局域网中的激光打印机可以为多个用户提供打印服务，因此这台激光打印机是共享设备。”4、（6分）为什么说引入线程可以使操作系统具有更好的并发性？共8页4三、综合题(45分)1、（5分）现有五个进程P1、P2、P3、P4、P5，它们共享R1、R2、R3、R4这四类资源，进程对资源的最大需求量、已占有资源数和目前分配情况如下：进程已占有资源数最大需求数R1R2R3R4R1R2R3R4P100120012P220002750P301346656P423544356P503320652若系统目前剩余资源数为：R1R2R3R42100请按银行家算法回答下列问题：①目前系统是否处于安全状态？若是，给出安全序列；不是，则说明原因。②现在如果进程P2提出申请（0、3、2、1）个资源，系统是否能为它分配资源？为什么？2、（6分）假设某系统有5个进程P1、P2、P3、P4、P5，分别在0、1、3、5、6时刻到达计算中心。假设它们预计的运行时间是3、5、2、3、2（单位：ms），且在执行过程中不进行I/O处理和系统调用。设它们的优先级分别为5、3、1、2、6（10为最高优先级，1为最低优先级）。要求：计算系统分别用SJF（最短作业优先）、优先级调度算法时，进程的执行顺序和平均周转时间。共8页53、（4分）假设一个计算机系统的内存管理采用请求页式管理策略，页表保存在内存中，从页表中读取一个字的开销是500ns。为了减少开销，采用了TLB，能在100ns中完成查找。请问，要把得到页框号（页面号）的开销降低到200ns，快表的命中率应该为多少？4、（6分）假设一个磁盘驱动器有3000个柱面，编号从0到2999。驱动器正在为柱面为150的一个请求提供服务，且前面的一个服务请求是在柱面125。按FIFO顺序，即将到来的请求队列是：82、1600、940、1920、980、1560、1024、2400、144从现在磁头位置开始，按照SSTF、SCAN的磁盘调度算法，要满足队列中即将到来的请求要求：（1）分别给出响应请求的顺序。（2）设寻道时每个柱面移动需要（磁头从一个磁道移动到另一个磁道）6ms，求采用SSTF和SCAN算法的寻道时间各是多少？5、（6分）在一个请求页式存储管理系统中，一个进程的页面引用序列为：６、５、４、３、２、１、５、４、３、６、５、４、３、２、１、６、５，对分配给该进程的页面数M＝4的情况（初始为空），请分别采用FIFO和LRU页面置换算法，要求：（1）写出该进程在访问过程中所发生的缺页次数（2）给出被置换的页面的页面号共8页66、（6分）假设文件系统采用多重索引结构搜索文件内容，如UNIX文件系统所采用的索引节点结构。假设在每个索引节点中有10个直接块指针、一个单重间接、一个双重间接和一个三重间接指针。此外，假设每个物理内存块的大小和磁盘扇区大小都是4K，如果一个磁盘块指针占32位，那么(1)该系统支持的最大文件大小是多少？(2)假设主存中除了文件索引节点外没有其他信息，访问位于文件12423956处的字节需要多少次磁盘访问？7、（6分）进程Ａ的页表如下（假设：1个页面的大小为1024字节，有效位为1表示该页面位于内存）页号页框号(页面号)有效位０4１１7１２--03214--0501分别计算下列逻辑地址所对应的物理地址(要求给出计算过程)。(1)1052(2)2221(3)5499共8页78、（6分）已知某文件系统采用链式结构存储文件，存储设备用成组块链接法管理磁盘的空闲块，每组10块。目前系统的状态如下图：(1)一进程欲申请10个磁盘块，请给出其得到的磁盘块号序列，画出分配后的系统状态，并指出完成本次申请，I/O操作的次数。(2）在(1)基础上，回收一个以40作为起始块号的具有7个块的文件，画出回收后的系统状态图，并指出完成本次回收，I/O操作的次数。10100999897969594939291109089888786858483828106180279378477576675堆栈第80#磁盘块第90#磁盘块共8页8四、（P、V操作题）（10分）有五个进程P、Q1、Q2、Q3、Q4，进程P通过一个缓冲区不断地向进程Q1、Q2、Q3、Q4发送消息。消息分为两类：A类和B类。P交替发送A类和B类消息。P每向缓冲区送入一个A类消息后，必须等进程Q1、Q2都取走后才可以发送下一个消息；P每向缓冲区送入一个B类消息后，必须等进程Q3、Q4都取走后才可以发送下一个消息。进程Q1、Q2对P发来的每个A类消息取且仅取一次；进程Q3、Q4对P发来的每个B类消息取且仅取一次。（1）给出设置的信号量及初值。（2）编写程序，用P、V操作实现它们之间的正确并发执行。