1、 20102011 学年度第 二 学期一、单项选择题（每题1分，共20分）1操作系统的发展过程是( C )A、原始操作系统，管理程序，操作系统B、原始操作系统，操作系统，管理程序C、管理程序，原始操作系统，操作系统D、管理程序，操作系统，原始操作系统2用户程序中的输入、输出操作实际上是由( B )完成。A、程序设计语言 B、操作系统 C、编译系统 D、标准库程序3进程调度的对象和任务分别是( C )。A、作业，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用 CPUB、进程，从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用 CPUC、进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用 CPUD、作业，从
2、后备作业队列中调度策略选择一个作业占用 CPU4支持程序浮动的地址转换机制是( A、动态重定位 )A、动态重定位 B、段式地址转换C、页式地址转换 D、静态重定位5在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按( C )进行排列。A、地址从大到小 B、地址从小到大C、尺寸从小到大 D、尺寸从大到小6设计批处理多道系统时，首先要考虑的是( 系统效率和吞吐量 )。A、灵活性和可适应性 B、系统效率和吞吐量C、交互性和响应时间 D、实时性和可靠性7当进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为( B )状态。A、等待 B、就绪 C、运行 D、完成8文件的保密是指防止文件被( C )。A、
3、篡改 B、破坏 C、窃取 D、删除9若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量 A，则变量 A 的相关临界区是由( D )临界区构成。A、2 个 B、3 个 C、4 个 D、5 个10按逻辑结构划分，文件主要有两类：（记录式文件 ）和流式文件。A、记录式文件 B、网状文件 C、索引文件 D、流式文件11UNIX 中的文件系统采用（、流式文件 ） 。A、网状文件 B、记录式文件 C、索引文件 D、流式文件12文件系统的主要目的是（ A ） 。A、实现对文件的按名存取 B、实现虚拟存贮器C、提高外围设备的输入输出速度 D、用于存贮系统文档13文件系统中用（ D ）管理文件。A、堆栈结构 B、指针 C
4、、页表 D、目录14为了允许不同用户的文件具有相同的文件名，通常在文件系统中采用（ B ） 。A、重名翻译 B、多级目录 C、约定 D、文件名15在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争( C )而产生死锁。A、打印机 B、磁带机 C、CPU D、 磁盘16一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( C )。A、先来先服务 B、轮转 C、最高响应比优先 D、均衡调度17两个进程合作完成一个任务。在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的（ B ） 。A、互斥 B、同步 C、调度 D、伙伴 18当每类资源只有一个个体时，下列
5、说法中不正确的是（ C ） 。A、有环必死锁 B、死锁必有环C、有环不一定死锁 D、被锁者一定全在环中19数据文件存放在到存储介质上时，采用的逻辑组织形式是与( A )有关的。A、文件逻辑结构 B、存储介质特性 C、主存储器管理方式 D、分配外设方式20在单处理器的多进程系统中，进程什么时候占用处理器和能占用多长时间，取决于( B )。A、进程相应的程序段的长度 B、进程自身和进程调度策略C、进程总共需要运行时间多少 D、进程完成什么功能二、填空题（每空 2 分，共 20 分）1若信号量 S 的初值定义为 10，则在 S 上调用了 16 次 P 操作和 15 次 V 操作后 S 的值应该为（
6、9 ） 。2进程调度的方式通常有（抢占 ）和（非抢占）两种方式。3每个索引文件都必须有一张（ 索引结点 ）表，其中的地址登记项用来指出文件在外存上的位置信息。4在一请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为：4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数为 4 时（开始时没有装入页面） ，采用 LRU 页面淘汰算法将产生( 8 )次缺页中断。5信号量被广泛用于三个目的是( 同步 )、( 互斥 )和描述前趋关系。6程序并发执行时的特征是( 间断性 )、( 失去了封闭性 )、( 不可再现性 )和独立性。三、判断题（每题 1 分，共 10 分）( 对 )1文件系统中分配存储空
7、间的基本单位不是记录。( F )2具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。( T )3虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器，它并不是实际的内存，其大小可比内存空间大得多。( T )4批处理系统的（主要优点）是系统的吞吐量大、资源利用率高、系统的开销较小。( F )5文件系统中源程序是有结构的记录式文件。( F )6即使在多道程序环境下，普通用户也能设计用内存物理地址直接访问内存的程序。( F )7顺序文件适合建立在顺序存储设备上，而不适合建立在磁盘上。( T )8SPOOLing 系统实现设备管理的虚拟技术，即：将独占设备改造为共享设备。它由专门负责 I/O的常驻内存进程以及输
8、入、输出井组成。( F )9系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。在层次结构设计中，它最靠近硬件。( F )10若系统中存在一个循环等待的进程集合，则必定会死锁。四、程序与算法（共 10 分）设有一缓冲池 P，P 中含有 20 个可用缓冲区，一个输入进程将外部数据读入 P，另有一个输出进程将P 中数据取出并输出。若讲程每次操作均以一个缓冲区为单位，试用记录型信号量写出两个进程的同步算法,要求写出信号量的初值。解：semaphore mutex=1; semaphore empty=20;semaphore full=0;int in,out = 0;item p 20; vo
9、id Producer()while(ture)producer an item in nextp;wait(empty);wait(mutex);pin := nextp;in := (in+1) mod 20;signal(mutex);signal(full);void Consumer()while(ture)wait(full);wait(mutex);nextc := pout;out := (out+1) mod 20;signal(mutex);signal(empty);五、问答题（共 16 分）某系统有 A、B、C、D 四类资源可供五个进程 P1、P2 、P3、P4、P5
10、共享。系统对这四类资源的拥有量为:A 类 3 个、B 类 14 个、C 类 12 个、D 类 12 个。进程对资源的需求和分配情况如下：已占有资源 最大需求数进程A B C D A B C DP1 0 0 1 2 0 0 1 2P2 1 0 0 0 1 7 5 0P3 1 3 5 4 2 3 5 6P4 0 6 3 2 0 6 5 2P5 0 0 1 4 0 6 5 6按银行家算法回答下列问题：（1）现在系统中的各类资源还剩余多少？（4 分）（2）现在系统是否处于安全状态？为什么？（6 分）（3）如果现在进程 P2 提出需要 A 类资源 0 个、B 类资源 4 个、C 类资源 2 个和 D 类
11、资源 0 个，系统能否去满足它的请求？请说明原因。 （6）（1）A：1；B：5；C：2；D：0（2）need 矩阵为：P1 0 0 0 0P2 0 7 5 0P3 1 0 0 2P4 0 0 2 0P5 0 6 4 2存在安全序列，如 P1，P3，P4，P5，P2，所以安全（3）能，因为试探分配后，可用资源为 1，1，0，0。可找到安全序列，所以可分配。六、计算题（第 1 题 6 分；第 2 题 10 分；第 3 题 8 分；共 24 分）1、某虚拟存储器的用户编程空间共 32 个页面，每页为 1KB，内存为 16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下： 页号
12、 物理块号0 51 102 43 7则逻辑地址 0A5D（H）所对应的物理地址是什么？（ 6 分）0A5D（H）=0000 1010 0101 11012 号页对应 4 号块，所以物理地址是 0001 0010 0101 1101即 125D（H） 。2、设有三道作业，它们的提交时间及执行时间由下表给出:作业号 提交时间 执行时间1 8.5 2.02 9.2 1.63 9.4 0.5试计算在单道程序环境下，采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间 (时间单位:小时，以十进制进行计算；要求写出计算过程)（10 分）FCFS: 作业号 提交时间 执行时间 开始时间 完成时间 周
13、转时间1 8.5 2.0 8.5 10.5 2.02 9.2 1.6 10.5 12.1 2.93 9.4 0.5 12.1 12.6 3.2平均周转时间=(2.0+2.9+3.2)/3=2.7( 小时)SJF: 作业号 提交时间 执行时间 开始时间 完成时间 周转时间1 8.5 2.0 8.5 10.5 2.02 9.2 1.6 11.0 12.6 3.43 9.4 0.5 10.5 11.0 1.6平均周转时间=(2.0+3.4+1.6)/3=2.3( 小时)3、假定当前磁头位于 100 号磁道，进程对磁道的请求序列依次为55，58，39，18，90，160，150，38，180。当采用先
14、来先服务和最短寻道时间优先算法时，总的移动的磁道数分别是多少？（请给出寻道次序和每步移动磁道数） （8 分）FCFS: 服务序列依次为:55，58，39，18，90，160，150 ，38，180移动的磁道数分别是: 45, 3, 19, 21, 72, 70, 10, 112,142总的移动的磁道数是:494SSTF: 服务序列依次为:90 ，58，55，39，38，18，150，160，180移动的磁道数分别是: 10, 32, 3, 16, 1, 20, 132, 10, 20总的移动的磁道数是:244一、选择题1、在现代操作系统中引入了（ ） ，从而使并发和共享成为可能。A.单道程序
15、B. 磁盘 C. 对象 D.多道程序 2、( )操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。A.网络 B.分布式 C.分时 D.实时3、从用户的观点看，操作系统是（ ） 。A. 用户与计算机硬件之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件C. 合理组织计算机工作流程的软件 D.计算机资源的的管理者 4、当 CPU 处于管态时，它可以执行的指令是（ ） 。A. 计算机系统中的全部指令 B. 仅限于非特权指令 C. 仅限于访管指令 D. 仅限于特权指令5、用户在程序中试图读取某文件的第 100 个逻辑块时，使用操作系统提供的（ ）接口。 A. 系统调用
16、B.图形用户接口 C.原语 D.键盘命令6、下列几种关于进程的叙述， （ ）最不符合操作系统对进程的理解？A.进程是在多程序并行环境中的完整的程序。 B.进程可以由程序、数据和进程控制块描述。 C.线程是一种特殊的进程。 D.进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。7、当一个进程处于（ ）状态时，称其为等待（或阻塞）状态。A. 它正等待中央处理机 B. 它正等待合作进程的一个消息 C. 它正等待分给它一个时间片 D. 它正等待进入内存8、一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程（ ） 。A.由就绪变运行 B.由运行变就绪 C.由阻塞变运行 D.由阻
17、塞变就绪9、下面关于线程的叙述中，正确的是（ ） 。A.不论是系统支持线程还是用户级线程，其切换都需要内核的支持。 B.线程是资源的分配单位，进程是调度和分配的单位。C.不管系统中是否有线程，进程都是拥有资源的独立单位。 D.在引入线程的系统中，进程仍是资源分配和调度分派的基本单位。10、设有 3 个作业，它们同时到达，运行时间分别为 T1、T2 和 T3,且 T1T2T3，若它们在单处理机系统中按单道运行，采用短作业优先调度算法，则平均周转时间为（ ） 。A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. T1+T2/3+2*T3/3 D.T3/3+2*T2/3+T111、在下面的
18、 I/O 控制方式中，需要 CPU 干预最少的方式是（ ） 。A程序 I/O 方式 B中断驱动 I/O 控制方式 C直接存储器访问 DMA 控制方式 DI/O 通道控制方式12、有 m 个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对一临界资源的互斥访问，则信号量的变化范围是（ ） 。A.1 至 (m-1) B.1 至 m-1 C.1 至m D.1 至 m13、对资源编号，要求进程按照序号顺序申请资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条？（ ）A. 互斥 B. 请求与保持 C. 不可剥夺 D. 循环等待14、某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是（ ） 。A.系统处于不安全状态时一定会发生死锁
19、B. 系统处于不安全状态时可能会发生死锁C.系统处于安全状态时可能会发生死锁 D.系统处于安全状态时一定会发生死锁15、CPU 输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用（ ）A并行技术 B缓冲技术 C虚拟存储器技术 D覆盖技术16、下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是（ ） 。A.首次适应法 B.最佳适应法 C.最坏适应法 D.循环首次适应法17、在下面关于虚拟存储器的叙述中，正确的是（ ） 。A.要求程序运行前必须全部装入内存且在运行过程中一直驻留在内存B.要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存C.要求程序运行前不必全部装入内存但
20、是在运行过程中必须一直驻留在内存D.要求程序运行前必须全部装入内存但在运行过程中不必一直驻留在内存18、采用段式存储管理的系统中，若地址用 24 位表示，其中 8 位表示段号，则允许每段的最大长度是（ ） 。A.224 B.216 C.28 D.23219、在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减 1 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20、MS-DOS 系统中的磁盘文件物理结构属于（ ） 。A. 连续文件
21、 B. 链接文件 C. 索引文件 D. 散列文件二、填空题21、 操作系统是计算机系统中的一个_系统软件_，它管理和控制计算机系统中的_资源_。22、 进程主要由_程序_、_数据_和_PCB_三部分内容组成，其中_PCB_是进程存在的惟一标识，而_数据_部分也可以为其它进程共享。23、在一个具有 2 个处理器的操作系统中共有 n 个进程，在不考虑进程状态过渡的情况下，阻塞进程队列中最多有_n_ 个进程。某一时刻，处于执行状态的进程为 0 个，且当前处理机空闲，处于就绪状态的进程有_n_ 个。24、当处理器空闲时，调度程序从 _就绪_ 进程队列中选择一个进程给其分配 CPU，处于_阻塞_状态的进
22、程是不会获得 CPU 的。25、在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短_ 的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，_等待时间长_ 的作业得到优先调度。26、某系统中共有 10 台磁带机被 m 个进程竞争，每个进程最多要求 3 台磁带机，那么当 m 的取值为_不超过 4 的整数_时，系统不会发生死锁。27、 设有 8 页的逻辑空间，每页有 1024 字节，它们被映射 32 块的物理存储区中，那么，逻辑地址的有效位是_13_位，物理地址至少是_15_位。28、 在一个分页存储管理系统中，页长为 4KB，某一作业的页表如图 1 所示，虚拟地址 3000
23、 对应的物理地址为12K+3000=152888 。 29、虚拟设备是通过_ SPOOLING 技术把独占设备变成能为若干用户_共享 _的设备。30、已知某文件采用串联结构，它由 10 个逻辑记录组成，每个逻辑记录刚好存放于一个磁盘块上，都为 1024 字节，并依次存放在 10、61、32、75、87、98、46、37、33 和 11 号磁盘块上。若要存取文件相对于文件头偏移 7654 字节处的信息，则要访问的磁盘块块号为_37_，块内的偏移量是_486_。31、什么是进程？什么是线程？进程与线程有何区别？答：（1）进程是具有独立功能程序在某个数据集合上的一次执行过程。 （2 分）（2）线程是
24、进程内的一个执行实体或执行单元。 （2 分）（3）进程和线程的区别：（a）不同进程的地址空间是独立的，而同一进程内的线程共享同一地址空间。一个进程的线程在另一个进程内是不可见的。(b) 在引入线程的操作系统中，进程是资源分配和调度的单位，线程是处理机调度和分配的单位，资源是分配给进程的，线程只拥有很少资源，因而切换代价比进程切换低。 （2 分）说明：论述条理清晰，包含上述要点，本题即可得满分32、什么是死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？答：页号 物理块号0 31 42 6图 1 作业页表（1）在多道程序系统中，当一组进程中的每个进程均无限期地等待被改组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的
25、资源，此时的系统处于死锁状态，简称死锁。 （2 分）（2）死锁产生的原因：（a）系统提供的资源有限；（b）进程推进顺序不当。 （2 分）（3）产生死锁的必要条件：互斥条件、不可剥夺条件、请求和保持条件、循环等待条件。 （2 分）说明：论述条理清晰，包含上述要点，本题即可得满分33、说明作业调度，中级调度和进程调度的区别，并分析下述问题应由哪一级调度程序负责。 (1) 在可获得处理机时，应将它分给哪个就绪进程； (2) 在短期繁重负载下，应将哪个进程暂时挂起。答：(1) 作业调度用于决定把外存中处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程，分配资源，然后将新创建进程插入就绪队列；中级调度负
26、责将内存中暂时不具备运行条件的进程换到外存交换区存放，但内存空闲时，又将外存中具备运行条件的进程重新换入内存；进程调度决定将处理机分配给就绪进程队列的哪个进程。 （4 分）（2）进程调度、中级调度（2 分）说明：论述条理清晰，包含上述要点，本题即可得满分四、综合题（本大题共 2 小题，第 1 题 9 分，第 2 题 13 分，计 22 分）34、 （9 分）在一个请求分页系统中，假设系统分配给某进程的物理块数为 3，开始时内存为空，执行如下访问页号序列：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5 试说明采用先进先出(FIFO) 、最近最少使用（LRU）和最佳置换算法 (OPT)进行页面置换
27、时，缺页次数各是多少？答：（1）FIFO: 9 次 （3 分）（2）LRU：10 次 （3 分）（3）OPT：7 次 （3 分）说明：没有计算过程，本题不得分。如果结果有误，根据步骤酌情给分。35、 （13 分）如图 2 所示，系统中有三个进程 GET、PRO 和 PUT，共用两个缓冲区 BUF1 和 BUF2。假设BUF1 中最多可放 11 个信息，现已放入了两个信息；BUF2 最多可放 5 个信息。GET 进程负责不断地将输入信息送入 BUF1 中，PRO 进程负责从 BUF1 中取出信息进行处理，并将处理结果送到 BUF2 中，PUT进程负责从 BUF2 中读取结果并输出。试写出正确实现
28、 GET、PRO、PUT 的同步与互斥的算法（要求：（1）用类 C 语言描述，条理清楚，注释恰当；（2）信号量原语统一使用 wait 和 signal。 ）BUF1 BUF2GET PRO PUT 图 2 进程合作答：semaphore empty1=9;/空 buf1 的数目full1=2; /有数据的 buf1 的数目empty2=5; /空 buf2 的数目full1=0; /有数据的 buf2 的数目mutex1=mutex2=1; /互斥信号量int main()Cobegin /并发开始GET();PRO();PUT();Coend /并发结束return 0; (3 分)/GET
29、 进程void GET（）while(1)wait(empty1);wait(mutex1);将信息送入 buf1;signal(mutex1);signal(full1); (3 分)/PRO 进程void PRO（）while(1)wait(full1);wait(mutex1);从 buf1 中取出信息;signal(mutex1);signal (empty1);wait(empty2);wait(mutex2);将信息送入 buf2;signal(mutex2);signal(full2); (4 分)/PUT 进程void PUT（）while(1)wait(full2);wait
30、(mutex2);从 buf2 中取出信息;signal(mutex2);signal (empty2); (3 分)一、填空（每空 0.5 分，共 10 分，请在答题纸上写出各空对应的答案） 12在分时操作系统环境下运行的作业通常称为( C )。 1存储分配方式分为 分区 1 、 分页 2 、 分段 3 三种方式。 A、终端作业 B、长作业2文件的目录结构有 4 单级 目录结构、 5 二级 目录结构和多级目录结构。 C、后台作业 D、批量型作业3文件的物理结构包括顺序结构、链接结构和 6 索引结构 。 13. 下列进程的实体的转换中,哪一个是不正确的( C )。4操作系统提供给编程人员的唯一
31、接口是 7 系统调用 。p22 A.就绪-运行 B.运行- 就绪 C.就绪-阻塞 D.阻塞- 就绪5重定位是指程序的 8 虚拟地址到实地址的转换，根据定位时机可分为静态重定位和 14. 下列不属于排除死锁的方法是( D ) 9 动态地址 重定位两种。 A.预防 B.回避 C.检测和恢复 D.加锁61实现临界区互斥的方法有开关中断法、10 加锁 和 PV 操作法。 15在下列操作系统的各个功能组成部分中， （A ）不需要硬件的支持。7每个索引文件都必须有一张 11 索引 表，其中每个登记项用来指出一个 A、进程调度 B、时钟管理 C、地址映射 D、中断系统 逻辑记录的 12 物理块号 。 16进
32、程可由就绪状态转到（A ）状态。8打开文件的主要工作是把文件 13 目录 读入内存。 A. 执行 B. 创建 C. 封锁 D. 终止9进程存在的唯一标志是进程 14 控制块（PCB ） 17产生死锁的必要条件不包括（D ） 。10进程运行满一个时间片后让出中央处理器，它的状态应变为 15 就绪 状态 A. 互斥作用 B. 非剥夺分配 C. 部分分配 D. 非环路条件11并发程序中涉及共享变量访问操作的程序段被称为 16 临界 区。 18下列哪项不是进行存储管理的目的（ D ） 。12每执行一次 P 操作，信号量的数值 S 减 1。若 S=0，则该进程 17 继续执行 ； A. 提高存储利用率
33、B. 防止用户破坏操作系统若 S0，则该进程 18 被阻塞后进入等待队列 。 C. 防止用户相互干扰 D.为了使用 Spooling13CPU 的工作分为 19 管态 和目态两种，在 20 目态 下不能执行特权指令。P147 19. 通道在输入输出操作完成或出错时，就形成（D）等待 CPU来。 A硬件故障中断 B程序中断 C外部中断 DIO 中断二、选择题(每题 1 分，共 30 分，请在答题纸上写出每题对应的答案) 20文件系统采用二级文件目录可以（D ） 。1. 系统在（ C ）时，发生从用户态到核心态的转换 A缩短访问存储器的时间 ? B. 实现文件共享 A、发出 P 操作 B、发出 V
34、 操作 C. 节省内存空间 D. 解决不同用户间的文件命名冲突C、执行系统调用 D、执行中断 21用户要在程序一级获得系统帮助，必须通过（D ） 。 2已经获得除（C ）以外的所有资源的进程处于就绪状态。 A进程调度 B键盘命令 C作业调度 D系统调用 A打印机 B存储器 CCPU D磁盘空间 22下列不属于一级目录结构特点的有（ D ） 。3动态重定位技术依赖于（ B ） A一个文件卷只有一张目录表 B安全性差 A、重定位装入程序 B、重定位寄存器 C有重名问题 D系统建有一张主目录表 C、地址机构 D、目标程序 23操作系统中有一组常称为特殊系统调用的程序，它不能被系统中断，4分段管理提供（B ）维的地址结构。 在操作系统中称为（B ） 。
