1、第 1 页 共 10 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 2011 2012 学年 第 一 学期 课程名称 操作系统 试卷 卷别 A B 计算机科学与技术 专业 09 级 班级 计算机科学与技术 1 班 考试 方式 闭卷 开卷 本试卷共 六 大题 ( 七 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、选择题：（本题共 30 小题，每题 1分，共 30 分） 1、 I/O 软件层次中的最底层软件是（）。 A设备驱动程序 B中断处理程序 C设备无关 I/O 软件 D用户级 I/O 软件 2、进程与程序的关系是（） A一对一 B一
2、对多 C多对对 D不确定 3、操作系统对设备进行管理与控制的基本数据结构是（） A FCB B JCB C PCB D DCT 4、 命令解释程序是（ ） A系统调用 B系统程序 C原语 D库函数 5、 文件系统为用户提供了（ ） 功能，可实现逻辑文件与物理文件的转换。 A. 按名存取 B. 文件组织 C. 文件存储空间管理 D. 文件操作 6、用某种方法防止系统进入不安全状态解决死锁的方法是 ()。 A.预防死锁 B.避免死锁 C.驼鸟算法 D.解除死锁 7、系统的设备分配程序为设备分配的步骤为（ ） A设备 -设备控制器 -通道 B设备 -通道 -设备控制器 C通道 -设备 -设备控制器
3、D通道 -设备 -控制器设备 第 2 页 共 10 页 8、程序员通过系统调用打开 I/O 设备时，使用的设备名称是（） A物理设备名 B逻辑设备名 C主设备号 D从设备号 9、设置当前工作目录的主要目的是（） A节省外存 B节省内存 C提高文件检索速度 D提高 文件读写速度 10、在 SPOOLing 系统中把输入井中作业信息送入内存的操作是（） A存输入 B存输出 C取输入 D取输出 11、用户态 (目态 )是（ ） A. 运行用户程序 B.可执行机器指令中的全部指令包括特权指令 C.执行操作系统程序 D. 具有对所有硬件的访问控制权 12、计算机初启的一般过程是（） A.内核初始化引导程
4、序加载硬件检测用户登录实现 B. 硬件检测 内核初始化 引导程序加载 用户登录实现 C. 硬件检测引导程 序加载内核初始化用户登录实现 D. 用户登录实现内核初始化 引导程序加载硬件检测 13、软件平台是在裸机上安装了 ( )的系统软件 。 A.操作系统 B. 系统软件 C. 支撑软件 D. 应用软件 14、从系统外部来看待操作系统的作用是 ( ) A.虚拟器观点 B.资源管理观点 C.用户服务观点 D.进程管理观点 15、由于操作系统对外提供了接口 ,可实现操作系统 ( )目标 A.高效性 B.方便性 C.安全性 D.鲁棒性 16、 ( )主要特点是及时性强和高可靠性。其及时性以控制对象所能
5、接受的延迟时间来确定 ,任何差错都可能带来巨大的经济损失和不可估量的灾难性后果。 A. 分时系统 B. 实时系统 C. 批处理系统 D. 分布式系统 17、在一个可变式分区管理中，最坏适应分配算法宜将空闲区表中的空闲区按（ ）的次序排列 A.地址递增 B.地址递减 C.长度递增 D.长度递减 18、在可变式分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与相邻空闲区合并，修改空闲区表，使空闲区数目减少的情况是（ ） A. 无上邻空闲区也无下邻空闲区 B. 有上邻空闲区但无下邻空闲区 C. 有下邻空闲区但无上邻空闲区 D. 有上邻空闲区也有下邻空闲区 19、 资源的按序分配算法在解决死锁
6、问题中是破坏死锁的 ( )必要条件 A.互斥 B.占用并等待 C.不剥夺 D.环路等待 第 3 页 共 10 页 考生信息栏系专业级班级姓名学号装订线20、进程阻塞原语可实现进程状态的转换是 ( )。 A阻塞状态为就绪状态 B. 就绪状态为阻塞状态 C.运行状态为阻塞状态 D. 阻塞状态为运行状态 21、 消息缓冲通信是进程间的（ ）通信。 A管道 B共享存储器 C 间接的消息传递 D 直接的消息传递 22、 操作系统向用户提供的三种接口中（ ）属于操作系统的组成部分。 A 程序接口 B 命令行接口 C 图形用户接口 D 三者都不是 23、以下不是系统调用的特征的是 ( ) 。 A.用户程序和
7、操作系统的接口 B.用户程序通过它来请求底层的服务 C.运行在用户态 D.通常是作为汇编语言的指令来使用 24、在死锁的预防方法中 ,（）方法不具有通用性 ,即不是对所有资源合适 A 破坏互斥条件 B 破坏占用并等 待条件 C 破坏不剥夺条件 D 破坏环路等待条件 25、作业调度又称为 ( ) 。 A.处理机调度 B.短程 (short-term)调度 C.长程 (long-term)调度 D.中程 (medium-term)调度 26、在段页式存储管理系统中，划分内存的单位是 ( ) 。 A.页框 (块 ) B.段 C.段页 D.区 27、在可变分区式存储管理中，有利于大作业运行的算法是 (
8、 ) A.首次适应算法 B.下次适应算法 C.最佳适应算法 D.最坏适应算 28、假使一个文件系统所确定的物理块大小为 2KB，则一个 4100 字节的文件实际占用的外存空间为 ( )。 A 4KB B 5KB C 4100B D 6KB 29、设主存的容量为 4M，辅存的容量为 340MB,计算机的地址线为 28 位，则虚存的最大容量是（） A 4MB B 340MB C 256 MB D 128MB 30、在设备分配所有的数据结构中 ,首 先根据请求的设备名 ,在（）查找该设备。 A系统设备表 B设备控制表 C控制器控制表 D通道控制 第 4 页 共 10 页 二、填空题：（本题共 10
9、小题，每题 2分，共 20 分） 1、操作系统是控制和管理计算机 _,有效组织多道程序运行的系统软件 ,是 _用户和计算机的接口。 2、 P.V 操作必须成对出现，有一个 P 操作就一定有一个 V 操作； P.V 操作当为 _操作时，它们处于同一进程；当为 _操作时，则出现在不同进程。如果 P(S1)和 P(S2)两个操作在一起，那么 P 操作的顺序至关重要，一个同步 P 操作与 一个互斥 P 操作在一起时同步 P 操作在互斥 P 操作之前。而两个 V 操作的次序无关紧要 。 3、访管中断处理程序在执行用户程序的访管指令时，首先应保护用户程序的现场，并按系统调用命令的 _进行地址转换找到相应的
10、功能例行程序的入口地址去执行，执行完毕后，返回用户程序的断点，恢复 _，继续执行被中断用户程序。 4、临界资源是指系统中 _次只允许一个进程使用的资源，而临界区是指涉及到 _资源的代码段。 5、进程的五大特征是 :_、 并发性、调度性、 _、结构性。 6、使用临界区的四个准则 是： _、空闲让进、 _、让权等待。 7、存储管理可分为连续分配和离散分配，其中连续分配可分为动态分区和 _，而离散分配可分为分页、段页和 _分配。 8、虚拟存储器具有的基本特征有：虚拟扩充、 _ 、 _ 、多次对换。 9、对于具有快表的分页系统，若快表检索时间为 10ns，内存访问时间为 70ns。那么，如果能在快表中
11、检索到 CPU 给出的页号，则 CPU 为了存取一个数据，总共需要时间 _ ns；如果不能在快表中检索到该页号，则总共需要时间 _ ns。 10、某分页请求虚 拟存储器的用户空间共有 32 个页面，每页 1KB，主存 16KB。假定系统在某时刻为用户的第 0、 1、 2、 3 页分别分配的物理块号为 5、 4、 7、 10，则虚拟地址 0C8D 所在页内偏移地址为_，对应的物理地址为 _（十六进制表示）。 三、图形说明题：（本题共 2小题， 2*5=10分） 1.假设文件索引结构图如下 :文件控制块中给出 12 个磁盘块地址，前 10 个磁盘块地址指出前 10 页的物理地址，第 11 个磁盘块
12、地址指向一级索引表，一级索引表给出 256 个磁盘块地址，即指出该文件第 10 页至第 265 页的地址，第 12 个磁盘块地 址指向二级索引表，二级索引表中指出 256 个一级索引表的地址。假定进程要在 420000 处读信息 ,设磁盘块大小为 1KB,每个盘块记录占 4B,应如何访问 (应访问位置和访问过程 ) 2 阅读图二所示进程状态转换，说明图中转换所对应的条件 1、 2、 3、 4。 第 5 页 共 10 页 考生信息栏系专业级班级姓名学号装订线图一 图二 四、计算题：（本题共 2小题，每题 10分，共 20 分） 1、假设有 4 道作业，它们提交的时刻及执行时间由下表给出，计算在单
13、道程序环境下，采用先来先服务算法和抢占式最短作业优先算法的平均周转时间和平均带权周转 时间，并指出它们的调度顺序。 (10 分 ) 作业号 提交时刻 执行时间 ( 分钟 ) 1 10： 00 60 2 10： 20 20 3 10： 40 30 4 10： 50 10 2、在一个请求分页系统中，假如系统分配给一个作业的物理块数为 3，且此作业的页面走向为 1， 2， 3， 4， 2， 1， 5， 2， 1， 2。试用 FIFO(先进先出 )、 LRU（最近最久未使用）和 OPT（最佳）三种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数及缺页率（ 10 分）。 数据 数据 数据 数据 数据 数据
14、3 就绪 阻塞 4 2 1 执行 第 6 页 共 10 页 五、分析说明题：（本题共一题，共 10分） 假定系统中有五个进程 P0, P1, P2, P3, P4和三种类型的资源 A, B, C，每一种资源的数量分别为10， 5， 7，在 T0 时刻的资源分配情况如下图所示。 （ i）试分析系统在 T0 时刻是否安全，为什么？ （ ii） P3 在 T1 时刻发出请求向量 Request3(0, 1, 0), 请问可否进行分配，为什么？ （ iii）假设（ ii）步资源分配完成后， P4 在 T2 时刻发出请求向量 Request4(2, 2, 0), 请问可否进行分配，为什么？ 最大需求矩阵
15、 Max 分配矩阵 Allocation 需求矩阵 Need 可利用资源向量 Available A B C A B C A B C A B C P0 P1 P2 P3 P4 7 5 3 3 2 2 9 0 2 2 2 2 4 3 3 0 1 0 3 1 2 3 0 2 2 1 1 0 0 2 7 4 3 0 1 0 6 0 0 0 1 1 4 3 1 六、程序填空题：（本题共 1小题，共 10 分） 阅读下面关于读者与写者问题的同步算法，并填空 设置三个变量：一个整型变量和两个信号量变量。 整型变量 readercount：用来记录当前正在读此共享数据对象的读者对象的个数记数器，其初值为零。
16、 计数器互斥信号量 rmutex：用于实现所有读者对计数器 readercount 访问的互斥，供所有读者进程使用，初值为 1。 数据对象互斥信号量 wmutex：用于实现一个写者与其他读者和写者对共享数据对象的互斥访问，由第一个进 入和最后一个离开共享数据对象的读者以及所有写者进程共同使用 ,初值为 1。 源 情 况 进 程 资 源 情 况 进 程 第 7 页 共 10 页 考生信息栏系专业级班级姓名学号装订线semaphore rmutex=1; semaphore wmutex=1, integer readercount=0； void reader( ) while(true) P(
17、rmutex)； if readercount=0 then _ _； readercount+； V(rmutex)； 执行读操作； P(rmutex)； if readerercount=0 then _ _； readreconut-； _ _ _ void writer() while(true) _ _； 执行写操作； _ _； void main() parbegin (reader(),writer(); 第 8 页 共 10 页 操作系统 11-12 学年上 09 级试卷 B参考答案及评分标准 一、 选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D B
18、A B A B C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A C A C B B D D D C 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 D A C A C A C D C A 二、 填空题 1.资源 接口 2. 互 斥 同步 3.断点 现场 4. 一次 临界 5.动态 异步 6.忙则等待 让权等待 7. 固定 段页 8.部分装入 离散分配 9. 80 170 10.8D 288D 三、 看图分析题 1 420000/1024=410； 420000mod1024=160（ 1 分） 因为 410265，所以应按二次间接寻址
19、 410-265=145（ 1 分） 145/256=0； 145mod256=256（ 1 分） 在二次间接块的 0 表目、一次间接块的 145 表目处寻找到数据块 410，在块内位移量为 160。（ 2 分） 2. 运行 就绪 : 时间片到时 ,或有更高优先级的进程出现（ 2 分） 就绪 运行 : 被调度程序选中（ 1 分） 运行 等 待 : 等待某事件发生（ 1 分） 等待 就绪 : 等待的事件发生了（ 1 分） 四、 计算分析题 1.先来先服务 (3 分 ) 作业号 提交时刻 运行时间 开始时间 结束时间 周转时间 1 10： 00 60 10： 00 11： 00 60 2 10：
20、20 20 11： 00 11： 20 60 3 10： 40 30 11： 20 11： 50 70 4 10： 50 10 11： 50 12： 00 70 其平均周转时间 :T1s=(60+60+70+70)/4=65(1 分 ) 带权平均周转时间 :T2s=(60/60+60/20+70/30+70/10)/4=3.3(1 分 ) 第 9 页 共 10 页 抢占式短作业优先 (3 分 ) 作业号 提交时刻 运行时间 开始时间 结束时间 周转时间 1 10： 00 60 10： 00 12： 00 120 2 10： 20 20 10： 20 10： 40 20 3 10： 40 30
21、10： 40 11： 20 40 4 10： 50 10 10： 50 11： 00 10 其平均周转时间 :T1s=(120+20+40+10)/4=47(1 分 ) 带权平均周转时间 :T2s=(120/60+20/20+40/30+10/10)/4=1.33(1 分 ) 2.P 表示引用串 ;M 表示主存页面号 :F 表示是否缺页 , 缺页 ,在内存 (1 分 ) FIFO 先进先去 (2 分 ) 时刻 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 P 1 2 3 4 2 1 5 2 1 2 M 1 2 1 3 2 1 4 3 2 4 3 2 1 4 3 5 1 4 2 5
22、 1 2 5 5 1 2 5 F 缺页次数为 :10-3=7,缺页率为 7/10*100%=70%(1 分 ) LRU 最长最久未使用 (2 分 ) 时刻 01 02 03 04 05 06 07 08 09 00 P 1 2 3 4 2 1 5 2 1 2 M 1 2 1 3 2 1 4 3 2 2 4 3 1 2 4 5 1 2 2 5 1 1 2 5 2 1 5 F 缺页次数为 :10-4=6,缺页率为 6/10*100%=60%(1 分 ) OPT 最优置换 (2 分 ) 时刻 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 P 1 2 3 4 2 1 5 2 1 2 M
23、1 2 1 3 2 1 4 2 1 4 2 1 1 2 4 1 2 5 1 2 5 2 1 5 1 2 5 F 缺页次数为 :10-5=10,缺页率为 5/10*100%=50%(1 分 ) 3（ 10 分）基于银行家算法的资源分配 （ i）在 T0 时刻存在安全序列 ，所以系统是安全的。（ 3 分） 第 10 页 共 10 页 进程 MAX Allocation Need Work Allocation + Work Finish A B C A B C A B C A B C A B C P1 3 2 2 3 1 2 0 1 0 2 2 0 5 3 2 True P3 2 2 2 2 1
24、1 0 1 1 5 3 2 7 4 3 True P0 7 5 3 0 1 0 7 4 3 7 4 3 7 5 3 True P2 9 0 2 3 0 2 6 0 0 7 5 3 10 5 5 True P4 4 3 3 0 0 2 4 3 1 10 5 5 10 5 7 True （ ii） P3 在 T1 时刻发出请求向量 Request3(0, 1, 0) 系统按银行家算法进行检查：（ 1 分） (A) Request3 (0,1,0)，所以系统安全，可以执行分配。 （ iii）假设（ ii）步资源分配完成后， P4 在 T2 时刻发出请求向量 Request4(2, 2, 0) 系统按银行家算法进行检查：（ 2 分） (A) Request4 (2,2,0)=Need4 (4,3,1)，资源申请合理； (B) Request4 (2,2,0) / Available(2,1,0)，可利用资源总量无法满足资源申请 所以，需让 P4 等待，不能进行分配 五、 程序填空 题 : P(wmutex); V(wmutex); v(rmutex); P(wmutex) ; v(wmutex) ;
