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年软件09级操作系统试卷 2
学年第 2 学期《操作系统》课程 A 卷专业班级：软工 09（1-3） 学生姓名： 一、填空题（每空 1 分，共 15 分） 1．多道运行的特征之一是微观上串行，它的含义是 2．分时系统的 4 个特征是：多路性、 3．操作系统是由一组资源管理程序组成的，其中 4．产生死锁的原因是 5．采用 为它是一种特殊的 和 。 、 命题教师：韩 学号： 宏 审题教师： 考试成绩： 得分： 。 和交互性。 是对于软件资源的管理。 分技术，可以将不连续的数据块传送到内存不同的地址空间中；因 ，有自己的指令集，具有控制 I/O 设备工作的能力。6．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 7．驱动调度算法中 和 。算法可能会随时改变移动臂的运动方向。 原语。8．为了实现进程从有到无的变化，操作系统应提供9． 操作系统的动态分区管理内存分配算法有____________、_____________和最佳适 应算法。 10．文件系统中，设立打开文件（Open）系统功能调用的基本操作是 二、单项选择题（每小题 1 分，共 10 分） 得分： 。 分 ）接口。1．在用户程序中将一批数据送到显示器上显示，要使用操作系统提供的（ A．函数 C．系统调用 2．在操作系统中，临界区是（ A．进程的共享正文段 C．进程访问系统资源的程序段 ） 。 B．键盘命令 D．图形B．进程中访问临界资源的程序段 D．进程访问外部设备的程序段 ） 。3．在请求调页的存储管理中，页表增加修改位是为了确定相应的页（ A．是否在主存 C．在辅存的时间 B．调入主存的时间 D．淘汰时是否写到辅存4．在操作系统中，处于就绪状态和等待状态的进程都没有占用处理机，当处理机空闲第 1 页 共 77 页时（）。A．就绪状态的进程和等待状态的进程都可以转换成运行状态 B．只有就绪状态的进程可以转换成运行状态 C．只有等待状态的进程可以转换成运行状态 D．就绪状态的进程和等待状态的进程都不能转换成运行状态 5．采用多道程序设计能( A．减少调度次数 C．缩短每道作业的执行时间 ) B．减少处理器空闲时间 D．避免发生资源竞争现象 ）尽可能小。6．从系统的角度来考虑，希望进入“输入井”的批处理作业的（ A．等待时间 C．周转时间 7．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用( A．一级目录结构 C. 二级目录结构 B．执行时间 D．平均周转时间 )。 B.树型目录结构 D.A和C8．某系统中仅有4个并发进程竞争某类资源，并都需要该类资源3个，那么该类资源至 少( )个，这个系统不会发生死锁。 A．9 C．11 9．在（ 出响应。 A．网络 C．实时 B．分时 D．批处理 ）。 B．10 D．l2 ） 操作系统的控制下，计算机能及时处理过程控制装置反馈的信息，并作10．等待当前磁道上的某指定扇区旋转到磁头下所需的时间称为（ A．寻找时间 C．延迟时间 B．启动时间 D．传送时间三、判断改错题（正确的在题后括弧内打“√” ，错误的在题后括弧内打“×” ，并对错 误的地方进行改正，每小题 2 分，共 20 分） 1．系统调用功能是由硬件实现的。第 2 页 共 77 页得分： ( )分2. 动态地址映射是指在程序装入主存时，将逻辑地址转换成物理地址。 3．虚拟技术是将独占设备改造为共享设备的技术。( () )4. 当采用有序资源分配方法预防死锁时，它破坏了产生死锁的四个必要条件中的部分 分配条件。 5. 一组进程间发生了死锁，这时这些进程都占有资源。 ( ( ) )6. 驱动程序与I/O设备的特性紧密相关， 因此应为每一个 I/O设备配备一个驱动程 序。 7. 文件中的逻辑记录是用来进行I/O操作的基本单位。 ( ( ) )8. 操作系统提供文件服务后，用户可按名存取文件，故用户使用的文件必须有不同的 名字。 9. 执行原语时不会响应任何中断。 10. 在外存分配方式中，FAT是一种隐式链接分配法。 四、简答题（每小题 5 分，共 20 分） 得分： ( ( ( ) 分 ) )1．什么是进程？请图示具有基本进程状态的状态转换图，并指出转换原因。（5 分） 2．什么是死锁？产生死锁的原因是什么？（5 分） 3．简述单通路 I/O 系统的设备分配步骤。（5 分） 4．用户在使用文件之前必须要做打开文件的操作，为什么？（5 分） 五、综合题（共 35 分） 得分： 分1. 某操作系统的设计目标是充分发挥磁盘设备的利用率，试设计该系统的进程状态， 画出进程状态转换图，并标明状态转换可能的原因。 分） （7 2．给定 n 个作业 j1，j2，?，jn，它们的单道运行时间分别为 t1，t2，?，tn。假定 这些作业是同时到达并在一个 CPU 上按单道方式运行， 且满足 t1≤t2≤?≤tn。 回答下 列问题： （1）采用何种调度算法，能使其平均周转时间最小？（5 分） （2）写出这些作业的最短平均周转时间的算式。 分） （5 3．在一请求分页系统中，某程序在一个时间段内有如下的存储器引用：12、351、190、 90、430、30、550（以上数字为虚存的逻辑地址） 。假定主存中每块的大小为 100B，系 统分配给该作业的主存块数为 3 块。回答如下问题： （题中数字为十进制数）第 3 页 共 77 页1．对于以上的存储器引用序列，给出其页面走向； 分） （4 2．设程序开始运行时，以装入第 0 页。在先进先出页面置换算法和最久未使用页面置 换算法（LRU 算法）下，分别画出每次访问时该程序的主存页面情况，并给出缺页中断 次数。 分） （6 4．某处有一东、西向单行道，其上交通并不繁忙。试用 P、V 操作正确实现该东、西向 单行道的管理：当有车由东向西（或由西向东）行驶时，另一方向的车需要等待；同一 方向的车可以连续通过；当某一方向已无车辆在单行道行驶时，则另一方向的车可以驶 入单行道。要求用一种结构化的程序设计语言写出程序描述。 分） （8西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）
学年第 1 学期《操作系统》课程 B 卷专业班级： 学生姓名： 命题教师：张志毅 学号： 审题教师： 考试成绩：一、填空题（每空 1 分，共 20 分） 1、进程间通信的类型有：共享存储器系统、 和得分：分 。 。2、文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是 3、逻辑设备表(LUT)的主要功能是实现 4、 理开销小。 。存储管理方式能是存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高，管5、在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入 了 ，即用共享设备模拟独占设备。6、如果对操作系统进行详细划分，目前有六大类型：单道批处理系统、多道批处理系 统、 式操作系统。 7、主存储器与外围设备之间的信息传送操作成为 8、文件的逻辑结构分为 9、在操作系统中，进程是一个第 4 页 共 77 页、、网络操作系统和分布。 。、顺序文件、索引文件和的基本单位，也是一个独立运行和的基本单位。 。 技术，将某个 设备。 、分页式管理、 和段页式管理。 设备改进为供多个10、存储管理中的快表是指 11、虚拟设备是指采用 用户使用的12、常用的内存管理方法有二、单项选择题（每小题 1 分，共 10 分） 1. 树型目录结构的第一级成为目录树的( A．分支节点 C．叶节点 2. 虚拟内存的容量只受( A．物理内存的大小 C．数据存放的实际地址 )。得分：分B．根节点 D．终节点 )的限制。 B．磁盘空间的大小 D．计算机地址位数 )工作。3. 当用户执行访管指令时，中断装置将使中央处理器( A．维持在目态 C．维持在管态 4. 以下( A．内存管理 C．文档编辑 5. 引入多道程序的目的在于( A. 充分利用CPU资源 C. 有利于代码共享 )。B．从目态转换到管态 D．从管态转换到目态 B．中断处理 D．CPU 调度)项功能不是操作系统具备的主要功能。B. 提高实时响应速度 D. 充分利用存储器 )。6.系统调用是由操作系统提供内部调用，它( A. 通过键盘交互方式使用 C. 使用命令接口中的命令B. 通过用户程序间接使用 D. 与系统的命令一样 )。7. 为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用( A. 先进先出调度算法 C. 最短作业优先调度 8. 存储管理的目的是( )。第 5 页 共 77 页B. 优先数法 D. 时间片轮转法A.方便用户 C.A 和 B 都要考虑B. 提高内存利用率 D. 增加内存实际容量 )。9. 在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起( A. 输入输出中断 C. 越界中断 B. 时钟中断 D.缺页中断 )完成的。10. 分页式存储管理中，地址转换工作是由( A．硬件 C．用户程序B．地址转换程序 D．装入程序 得分： 分 ) ) ) ) ) ) ) ) ( ( 得分： 分 ) )三、判断改错题（每小题 2 分，共 20 分）1．虚拟容量的扩大是以牺牲 CPU 工作时间以及内、外交换时间为代价的。( 2．通道一旦被启动就能独立于 CPU 运行，这样可使 CPU 和通道并行操作。( 3．虚拟设备是通过将物理设备变换成逻辑设备来实现的。 4．页式管理易于实现不同进程间的信息共享。 5．可重定位分区管理可以对作业分配不连续的内存单元。 6．在虚拟存储方式下，程序员编制程序时不必考虑主存的容量。 7．在段式存储管理，一个作业必须占用连续的内存空间。 ．原语是一种不可分割的操作。 9．Spooling 技术可以解决进程使用设备死锁的问题。 10．单级目录结构能够解决文件重命名问题。 四、简答题（每小题 5 分，共 20 分） ( ( ( ( ( (1．处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？（5 分） 2. 产生死锁的四个必要条件是什么？（5 分） 3. 设备管理中的数据传送控制方式有哪几种？分别简述是如何实现的。 分） （5 4. 试比较内存管理和外存管理的异同点。（5 分） 五、综合题（每小题 10 分，共 30 分） 得分： 分1.乘公交车时，乘客上车,售票员关门,驾驶员开车,售票员售票；车到站后，售票员开 门,乘客上下车，如此循环到下班。用信号量描述售票员与驾驶员的工作过程。 （10 分） 2. 设系统有三种类型资源， 数量为(4,2,2)， 系统中有进程 A,B,C 按如下顺序请求资源：第 6 页 共 77 页进程 A 申请(3,2,1) 进程 B 申请(1,0,1) 进程 A 申请(0,1,0) 进程 C 申请(2,0,0) 请你给出一个防止死锁的资源剥夺分配策略， 完成上述请求序列， 并列出资源分配过程， 指明哪些进程需要等待，哪些资源会被剥夺。 （10 分） 设某作业占有 7 个页面，如果在主存中只允许装入 4 个工作页面，作业运行时，实际 访问页面的顺序是：1, 2, 3, 6, 4, 7, 3, 2, 1, 4, 7, 5, 6, 5, 2, 1。试用 FIFO 和 LRU 页面置换算法，列出各自的页面淘汰顺序和页面置换次数。 （10 分）西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）
学年第 1 学期《操作系统》课程 A 卷专业班级： 学生姓名： 命题教师：张志毅 学号： 审题教师： 考试成绩：一、填空题（每空 1 分，共 20 分）得分：分1．主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、________________、 ________________和通道控制方式。 2．在高响应比优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，_______________ 的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行时间相同时， _______________的作业得 到优先调度。 3．进程是 4．文件的逻辑结构分 _的运行过程，是系统进行 ____ 和____ ___ 两种。 的一个独立单位。5．对信号量 S 的操作只能通过___ _ 待队列。___操作进行，对应每一个信号量设置了一个等6．地址变换机构的基本任务是将虚地址空间中的第 7 页 共 77 页____变换为内存当中的____。 技术，将某个 设备改造为供多个用户使7．虚拟设备是指采用 用的 设备。8．计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机__的系统软件。9．操作系统的动态分区管理内存分配算法有____________、_____________和最佳适应 算法，最坏适应算法和快速适应算法。 10．常用的内存管理方法有 、 、 和段页式管理。二、单项选择题（每小题 1 分，共 10 分）得分：分 )使用。1． 处理器执行的质量被分为两类，其中有一类称为特权指令，它只允许( A．操作员 C．操作系统 B．联机用户 D．目标程序 )的能力。2．操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统( A．串行操作 C．重执操作 B．控制操作 D．并行操作3．分页式存储管理中，地址转换工作是由( A．硬件 C．用户程序)完成的。B．地址转换程序 D．装入程序 )。4．产生死锁的主要原因是进程运行推进的顺序非法和( A．竞争资源 C．资源的独占性 5．实时操作系统追求的目标是( A．高吞吐率 C．快速响应 6．批处理系统的主要缺点是( A.CPU的利用率不高 C.不具备并行性 B．进程太多 D．系统资源不足 )。 B．充分利用内存 D．减少系统开销 )。 B.失去了交互性 D. 以上都不是 )。7．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用(第 8 页 共 77 页A．一级目录结构 C. 二级目录结构B.树型目录结构 D.A和C )。8．以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是( A．动态分区分配法 C．请求分页技术B．可重定位分区分配法 D．固定分区分配法 )置换算法。9．在请求调页中可采用多种置换算法，其中LRU是( A. 最佳 C. 最近未用B. 最近最久未使用 D. 最少使用 )和资源共享。10．现代操作系统的两个基本特征是( A.多道程序设计 C.程序的并发执行B. 中断处理 D. 实现分时与实时处理 得分： ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( 得分： 分 ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) 分三、判断改错题（每小题 2 分，共 20 分） 1．文件系统的最基本的功能是实现按名存取。2. 存取控制表是每个用户一张，表明该用户对不同文件的存取权限。 3．对于一个具有三级索引表的文件，存取一个记录需要访问三次磁盘。 4. 在I/O控制的多种方式中，传输速率高，对主机影响少的方式最好。 5. 对换技术必须能实现对换空间管理和进程的换入换出管理。 6.段页式管理实现了段式、页式两种存储方式的优势互补。 7. 对临界资源应采取互斥访问方式来实现共享。 8.文件系统中分配存储空间的基本单位是记录。 9. 执行原语时不会响应任何中断。 10. 在外存分配方式中，FAT是一种隐式链接分配法。 四、简答题（每小题 5 分，共 20 分） 1．说明进程的结构、特征和基本状态。 分） （5 2．中断处理程序的处理过程可以分成哪几个步骤？（5 分） 3．简述多级反馈队列调度算法的实施过程？（5 分） 4．什么是虚拟存储器，它有什么特点？（5 分） 五、综合题（每小题 10 分，共 30 分）第 9 页 共 77 页得分：分1. 假设将要访问的磁道号序列为 20, 44, 40, 4, 80, 12, 76，若每移动一个磁道需要 3 毫秒，移动臂当前位于 40 号磁道，请按下列算法分别写出访问序列并计算为完成 上述访问总共花费的寻道时间。 (1) 先来先服务算法； 分） （3 (2) 最短寻道时间优化算法； 分） （3 (3) 扫描算法(当前磁头移动的方向为磁道递增)（4 分） 2. 在一个请求分页系统中，有一个长度为 5 页的进程，假如系统为它分配 3 个物理块， 并且此进程的页面走向为 2, 3, 2, 1, 5, 2, 4, 5, 3, 2, 5, 2。试用 FIFO 和 LRU 两种算法分别计算进程访问过程中所发生的缺页次数。 （缺页从页面装满物理块开始 算起，要求写出计算过程）（10 分） 。 3. 某车站售票厅，任何时刻最多可容纳 20 名购票者进入，当售票厅中少于 20 名购票 者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个 进程，请回答下列问题： (1)用 wait 和 signal 操作管理这些并发进程时，应当怎样定义信号量，写出信号量 的初值及信号量各种取值的含义。 分） （3 (2)根据所定义的信号量，加上 wait 和 signal 原语，写出购票者进程的算法，以保 证进程能够正确地并发执行。 分） （3 (3)若欲购票者最多为 n 人，写出信号量可能的变化范围(最大值和最小值)。 分） （4西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）
学年第 2 学期《操作系统》课程 B 卷专业班级： 学生姓名： 命题教师： 学号： 审题教师： 考试成绩：一、填空题（每空 1 分，共 20 分）第 10 页 共 77 页得分：分1、同步机制应遵循的四条准则是： 和 。、、、2、信号量的物理意义是当信号量值大于 0 时表示 量值小于 0 时表示 3、进程的调度方式有两种，一种是 4、操作系统是一组控制和管理 便用户使用的程序集合。 5、 进程是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位， 它是由一组 等组成的，是一个能独立运行的活动实体。 6、常用的 I/O 控制方式有直接控制方式， 和 7、访问磁盘时间由 8、 和 。 ， 和 ， 、另一种是 ，合理地对各类作业 。，当信号。 ，以及方，，三部分组成。是操作系统的两个最基本特征，它们是互为存在的条件。 得分： 分二、单项选择题（每小题 1 分，共 10 分） 1. UNIX 操作系统是著名的（ A．多道批处理 A．进程调度 B．分时 B．时钟管理 ）系统。 C．实时 C．地址映射D．分布式 D．中断2. 在下列操作系统的各个功能组成部分中，（）不需要硬件的支持。3. 进程控制是通过使用进程的（ ），撤消，阻塞，唤醒等原语实现的。 A．运行 A．解除 B．管理 ）算法。 C．预防 ）。 C. 地址机构 D. 目标程序 ）设备名。 D. 设备 ）。 D．检测 B．避免 C．创建 D．同步4. 银行家算法是一种死锁（5. 动态重定位技术依赖于（ A. 重定位装入程序B. 重定位寄存器6. 在操作系统中，用户在使用 I/O 设备时，通常采用（ A. 物理 B. 逻辑 C. 虚拟7. 文件系统采用多级目录结构后，对于不同的用户的文件，其文件名应（ A. 相同 B. 不同 C. AB 均可D. 受系统约束 ）指令。8. 作业执行中发生缺页中断，经操作系统处理后，应执行被中断的（第 11 页 共 77 页A.前一条 9. 位示图通常用于（ A. 文件目录的查找 C. 主存空间的共享B. 被中断的 ）。C.后一条D. 启动时的B. 磁盘空间的管理 D. 实现文件的保护和保密10. 在虚拟存储系统中，若进程在内存中占 3 块（开始时为空），采用 FIFO 页面淘汰 算法，当执行访问页号序为 1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6 时，将产生（ 次缺页中断。 A．7 B. 8 C. 9 得分： ） ） D. 10 分 ）三、判断改错题（每小题 2 分，共 20 分）1．设计实时系统首先要考虑的是如何提高系统的资源利用率。 （2 最久未使用页面淘汰算法是指将驻留在主存中时间最长的页面淘汰。 （ 3．在同步机制中，私用信号量比公用信号量更安全。 （ ） ）4．高响应比优先调度算法是一种基于时间片的轮转调度算法。 （ 5．所有的不安全状态都必然会转入死锁状态。 （ ）6．临界区是指进程要访问临界资源时须进入的特定存储空间。（ 7．前趋图是一个有向无循环图，其中必不存在循环。（ 8．原语是一种不可分割的操作。（ ） ））9．地址变换是把作业地址空间中逻辑地址变成内存中物理地址的过程。（ 10．虚拟存储管理系统的基础是程序的虚拟性理论。（ 四、简答题（每小题 5 分，共 20 分） ） 得分： 分）1．处理死锁的基本方法有哪些？预防死锁的方法有哪些？（5 分） 2. 画出具有这几个基本状态的进程状态变迁图，并注明发生每个变迁可能的原因？（5 分） 3. 典型的 I/O 控制方式有哪些？各适用于何种场合？（5 分） 4. 什么是静态链接，装入时动态链接和运行时动态链接？（5 分） 五、综合题（每小题 10 分，共 30 分） 得分： 分1. 假设一 10MB 的文件存在磁盘连续扇区的同一轨道上（轨道号：50） 。磁头此时位于 第 100 号轨道。如果磁头从一个柱面移动到下一个柱面需要 1ms，文件的开始部分存储 在的扇区旋转到磁头下需要 5ms，读的速率为 100MB/s 时，想要从磁盘上找回该文件需第 12 页 共 77 页要多长时间？（10 分） 2. 假设一个计算机系统具有如下性能特征： ?处理一次中断，平均耗用 1ms。 ?定时器芯片每秒产生 100 次中断。 ?一次进程调度，平均需要 2ms。 ?将 CPU 分配给选中的进程，又需要 1ms。 请回答： 如果采用轮转法调度，10 个时钟中断为 1 个时间片。那么，OS 将百分之多少 的 CPU 时间用于进程调度 （包括调度、 分配 CPU 和引起调度的时钟中断处理时间） （10 。 分） 3. 在测量控制系统中，数据采集任务把所采集的数据送入一单缓冲区；计算任务从该 单缓冲区中取出数据进行计算， 试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算 法。 （10 分）西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）
学年第 2 学期《操作系统》课程 A 卷专业班级： 学生姓名： 命题教师： 学号： 审题教师： 考试成绩：一、填空题（每空 1 分，共 20 分）得分：分1．无论哪种操作系统都执行同样的资源管理功能，它们的构架是一样的，都由 ________________，________________，设备管理和文件系统组成。第 13 页 共 77 页2．产生死锁的必要条件是_______________，不剥夺条件，_______________和环路等 待条件。 3．操作系统的用户接口通常分为 4．通道是独立于 间的信息交换。 5．进程控制的功能是负责进程状态的变化，当执行了一条进程等待原语后，该进程的 状态将由_______________状态转变为_______________状态。 6．创建一个进程一般要通过两个步骤：首先，为一个新进程创建 PCB，并填写必要的 ____ ；其次，把该进程转入 ____ 并插入就绪队列中。 ____ ___ ， ___ 和图形接口。 与内存之的，专管 ____，它控制 ____7．在分页系统中，用户的地址空间分为大小相等的片，称为_____________；而主存的 存储空间分为大小相等的片，称为_______________。 8．原语是由若干条指令组成的，用于完成一定功能的一个过程。它与一般过程的区别 在于：它们是 ____ 。9．动态地址映射是在____________________期间，将程序的逻辑地址转换为主存的物 理地址。 10．从资源分配角度，可把设备分为 二、单项选择题（每小题 1 分，共 10 分） 1． 很好地解决了“零头”问题的存储管理方法（ A．页式存储管理 C．多重分区管理 ）。 ， 和 得分： 。 分B．段式存储管理 D．可变分区管理2．引入多道程序设计技术的主要目的在于____________。 A．减少存储器碎片 C．有利于代码共享 B．充分利用处理机，减少处理机空闲时间 D．充分利用外围设备3．当出现____________情况时，系统可能产生死锁。 A．进程释放资源 C．多个进程竞争，资源出现了循环等待 B．一个进程进入死循环 D．多个进程竞争共享型设备 ）等待进程。4．若P、V操作的信号量S初值为2，当前值为-1，则表示有（ A．0个 B．1个 C．2个第 14 页 共 77 页D．3个5．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___________。 A．字符 B．数据项 C．记录 D．文件6．现代操作系统的基本特征是（ A.多道程序设计 C.程序的并发执行）、资源共享和操作的异步性。 B. 中断处理 D. 实现分时与实时处理 ）设备转化为共享设备的技术。 C. 脱机 D. 块 ） 。7．操作系统中的SPOOLing技术，实质是将（ A．虚拟 B.独占8． 各进程向前推进的速度是不可预知， 体现出 “走走停停” 的特征， 称为进程的 （ A．动态性 9．通道是一种（ A. I/O端口 C. I/O专用处理器 B．并发性 ）。 B. 数据通道 D. 软件工具 ）。 C．调度性 D．异步性10．为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ A.先来先服务法 C.短作业优先法 B. 优先级法 D. 时间片轮转法三、判断改错题（每小题 2 分，共 20 分）得分：分 ）1．在页式存储管理中，为提高内存的利用效率，可同时使用不同大小的页面。 （ 2. 临界区是指进程要访问临界资源时须进入的特定存储空间。 （ ）3． 信号量机制是有效实现进程同步与互斥的工具。信号量只能由PV操作来改变。 （ ） ）4. 高响应比优先调度算法是一种基于时间片的轮转调度算法。 （ 5. 所有的不安全状态都必然会转入死锁状态。 （ ）6. 所谓请调策略指的是，在分页系统中，当发现用户程序所访问的页面不在主存时， 由系统负责从辅存调入请求的页面。（ ）7. 进程处于就绪状态，是指它正等待着某个事件的发生，这时，即使给它CPU控制权， 它也无法执行。（ ） ） ）8. 设计实时系统首先要考虑的是如何提高系统的资源利用率。（9. 地址变换是把作业地址空间中逻辑地址变成内存中物理地址的过程。（第 15 页 共 77 页10. 虚拟存储管理系统的基础是程序的虚拟性理论。（ 四、简答题（每小题 5 分，共 20 分）） 得分： 分1．什么是进程？从结构上讲，进程由哪几个部分组成？（5 分 2．处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？（5 分） 3．简述多级反馈队列调度算法。（5 分） 4．简述局部性原理的主要论点和它的局限性。 分） （5 五、综合题（每小题 10 分，共 30 分） 得分： 分1. 假设一个计算机系统有高速缓存，内存和磁盘。读取高速缓存中的一个词需要 2ns, 读取内存需要 10ns, 读取磁盘需要 10ms。如果读取高速缓存的命中率为 95%，缓存 失效时读取内存的命中率为 99%。那么读取一个词的平均时间是多少？（10 分） 4. 某系统中有 10 台打印机，有三个进程 P1，P2，P3 分别需要 8 台，7 台和 4 台。 若 P1，P2，P3 已申请到 4 台，2 台，2 台。试问：按银行家算法能安全分配吗？ 请说明分配过程。 （10 分 5. 生产者-消费者问题表述如下： 一组生产者进程和一组消费者进程通过缓冲区发生联 系。生产者进程将生产的产品送入缓冲区，消费者进程则从中取出产品。假定环形 缓冲池中共有 N 个缓冲区，编号为 0 至 N-1。为了描述生产者进程和消费者进程，设 指针 in 和 out 分别指向生产者进程和消费者进程当前所用的缓冲区(buffer)，初值 均为 0。 （1）应设置三个信号量实现两类进程的同步，分别是 full、empty 和 mutex。请说出它 们的含义及初值。 分） （3 （2）下面是生产者进程的算法描述，请填写相应的 P、V 操作语句。 while (TRUE){ ________ ________ 产品送往 buffer（in） ； in=（in+1）mod N； /*mod 为取模运算*/ ________ ________ ； ； 分） （4第 16 页 共 77 页； ；（3）指出生产者进程算法中的临界区是哪一段程序？（3 分）西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）
学年第 2 学期《操作系统》课程 B 卷专业班级：信管 07 学生姓名： 命题教师： 学号： 审题教师： 考试成绩：一、填空题（每空 1 分，共 20 分） 1、操作系统的基本功能有： 处理机管理 、 管理 。 2、死锁产生的必要条件有四个： 互斥条件 、 和 环路等待条件 。 存储器管理 、得分：分设备管理 、和 文件请求和保持条件、不剥夺条件 、3、文件系统中若按逻辑结构划分，可将文件划分成 有结构文件 、 无结构文件 两大 类。 4、通道是独立于 CPU 的，专管 输入/输出的处理机 ，它控制 外设或内存 与内存之 间的信息交换。 5、实现 SPOOLING 系统时，必须在磁盘上开辟出称为 输入井 和 输出井 的专门域以存 放作业信息和作业执行结果。 6、分区分配中的存储保护通常用 恢复点 方法。 7、在请求页管理中，页面置换算法常用的是 先进先出 和 最近最久未使用 8、重定式的方式有 静态重定位 和 动态重定位 两种。 二、选择题（每小题 2 分，共 30 分） 1、系统的“抖动”现象的发生是由 A．置换算法不当 C. 内存容量不足 A 引起的。 得分： 分B. 交换的信息量过大 D. 请求页式管理 A 。2． 很好地解决了“零头”问题的存储管理方法 A．页式存储管理 C．多重分区管理B．段式存储管理 D．可变分区管理第 17 页 共 77 页3、在可变式分区存储管理中拼接技术可以 A．集中空闲区 C．缩短访问周期 A．长度递增 C．地址递增 5、下列进程状态变化中， A．运行---&就绪 C．等待---&运行 A．等待活动 C．单独操作 CA。B．增加主存容量 D．加速地址转换 A 次序登记在空闲表中。 B．长度递减 D．地址递减 变化是不可能的。 B．运行---&等待 D．等待---&就绪 B 。 B．运行活动 D．关联操作 B 等待进程。4、采用“最佳适应”分配算法时，宜把空闲区按6、进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数据上的一次7、若 P、V 操作的信号量 S 初值为 2，当前值为-1，则表示有 A．0 个 C．2 个 8、对进程的管理和控制使用 A．指令 C．信号量 9、操作系统的基本类型主要有 B 。 B．原语 D．信箱通信 B 。 B．1 个 D．3 个A．批处理系统、分时系统及多任务系统 B．实时系统、批处理系统及分时操作系统 C．单用户系统、多用户系统及批处理系统 D．实时系统、分时系统及多用户系统 10、操作系统中的 SPOOLing 技术，实质是将 A．虚拟设备 C. 脱机设备 B 转化为共享设备的技术。B.独占设备 D. 块设备 D 。11、在作业调度算法中，若所有作业同时到达，则平均等待时间最短的算法是 A．先来先服务 C. 最高响应比优先 B.优先级 D. 短作业优先第 18 页 共 77 页12、通道是一种 A. I/O 端口C。 B. 数据通道 D. 软件工具C. I/O 专用处理器 13、按 D分类可将设备分为块设备和字符设备。 B. 操作系统特性 D. 信息交换单位 A 为单位读写。 B. 记录 D. 磁道 C 。A. 从属关系 C. 共享属性 14、磁盘上的文件以 A. 块 C. 柱面15、CPU 输出数据的速度远远高于打印速度，为了缓解这一矛盾，可采用 A．并行技术 C. 缓冲技术 三、简答题（共 20 分） 1、预防死锁的途径有哪些？（5 分） 2、I/O 软件中中断处理程序的处理过程分为哪几个步骤？（5 分） 3、比较进程，线程和程序这三个概念，描述它们的区别？（10 分） 四、计算题（共 30 分） 得分： 分 B. 通道技术 D. 虚拟技术 得分： 分1、有一页式系统，其页表存放在主存中。 （1） 如果对主存的一次存取需要 1.5 微秒，试问实现一次页面访问的存取时间是多 少？（6 分） （2） 如果系统加有快表，平均命中率为 85%，当页表在快表中时，其查找时间忽略为 0，试问此时的存取时间为多少？（9 分） 答： （1）1.5*2=3 微秒 （2）1.5+1.5*（1-85%）=1.725 微秒 2、在一个请求分页存储管理系统中，一个作业的页面走向为 4、3、2、1、4、3、5、4、 3、2、1、5，当分配给作业的物理块数分别为 3、4 时，试计算采用下述页面淘汰算 法时的缺页率（假设开始执行时主存中没有页面） ，并比较所得结果。 （1）最佳置换 淘汰算法 （2）先进先出页面淘汰算法 （3）最近最久未使用页面淘汰算法。 （15第 19 页 共 77 页分） 答： （1）最佳置换淘汰算法：M=3 时，7/12；M=4 时，6/12 （2）先进先出页面淘汰算法：M=3 时，9/12；M=4 时，10/12； （3）最近最久未使用页面淘汰算法：M=3 时，10/12；M=4 时，8/12；西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）
学年第 2 学期《操作系统》课程 A 卷专业班级：信管 07 学生姓名： 命题教师： 学号： 审题教师： 考试成绩：一、填空题（每空 1 分，共 20 分）得分：分1、同步机制应遵循的四条准则是： 空闲让进 、 权等待 。忙则等待、有限等待 、和 让2、信号量的物理意义是当信号量值大于 0 时表示 当前可用资源的数目 ，当信号量值 小于 0 时表示 其绝对值为因请求该资源而被阻塞的进程数目 。 3、进程的调度方式有两种，一种是 非抢占方式 、另一种是 抢占方式 。 4、Spooling 技术可将 一台物理 I/O 设备 虚拟为多台逻辑上的 I/O 设备。 5、将作业地址空间中的逻辑地址转为主存中物理地址的过程称为 地址变换 ；将 逻辑 地址转换为 物理 地址的工作被称为地址映射。 6、常用的 I/O 控制方式有直接控制方式， 程序 I/O 方式 ， 中断驱动 I/O 控制方式 ， 和 I/O 通道控制方式 。 传输时间 三部分组成。7、访问磁盘时间由 寻道时间 ， 旋转延迟时间 和8、操作系统向用户提供的两个基本接口是 用户接口 和 程序接口 。 二、选择题（每小题 2 分，共 30 分） 1、在计算机系统中，操作系统是 A．一般应用软件 C. 用户应用软件 B 。 B. 核心系统软件 D. 系统支撑软件第 20 页 共 77 页得分：2．分页式存储管理中，地址转换工作是由 A．硬件 C．用户程序 3、UNIX 操作系统是著名的 A．多道批处理系统 C．实时系统 A．进程调度 C．地址映射 5、进程和程序的一个本质区别是 D B 。A完成的。B．地址转换程序 D．装入程序B．分时系统 D．分布式系统 A 不需要硬件的支持。 B．时钟管理 D．中断 。4、在下列操作系统的各个功能组成部分中，A．前者分时使用 CPU，后者独占 CPU B．前者存储在内存，后者存储在外存 C．前者在单文件中，后者在多文件中 D．前者为动态的，后者为静态的 6、分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是 A．就绪状态 C．阻塞状态 7、下面所述步骤中， A B．执行状态 D．撤消状态 不是创建进程所必需的。 B．建立一个进程控制块 D．将进程控制块链入就绪队列 C ，进程撤消，进程阻 B 。A．由调度程序为进程分配 CPU C．为进行分配内存8、进程控制就是对系统中的进程实施有效的管理，通过使用 塞，进程唤醒等进程控制原语实现。 A．进行运行 C．进行创建 9、银行家算法是一种 A．死锁解除 C．死锁预防 10、采用缓冲技术的主要目的是 A．改善用户编程环境 C B 算法。 B．死锁避免 D．死锁检测 。 B．进行管理 D．进程同步B. 提高 CPU 的处理速度第 21 页 共 77 页C. 提高 CPU 和设备之间的并行程度 11、动态重定位技术依赖于 A. 重定位装入程序 C. 地址机构 B 。D. 实现与设备无关性B. 重定位寄存器 D. 目标程序 B 。12、在操作系统中，用户在使用 I/O 设备时，通常采用 A. 物理设备名 C. 虚拟设备名 13、一个进程被唤醒意味着 A. 该进程重新占有了 CPU C. 它的优先权变为最大 14、目录文件所存放的信息是 A. 某一文件存放的数据信息 C. 该目录中所有数据文件目录 B 。 B. 进程状态变为就绪 B. 逻辑设备名 D. 设备牌号D. 其 pcb 移至就绪队列的队首 D 。 B. 某一个文件的文件目录 D. 该目录中所有文件的目录 B 。15、最容易形成很多小碎片的可变分区分配算法是 A. 首次适应算法 C. 最坏适应算法 三、简答题（共 20 分）B. 最佳适应算法 D. 以上算法都不会 得分： 分1、导致操作系统具有异步性特征的主要原因是什么？（5 分） a. 在多道程序环境下允许多个进程并发执行；在单处理机环境下每次只允许一个进程 执行，其余进程只能等待。 b. 并发执行时，进程以不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性。同时由于进程 在执行过程中具有间断性，失去了封闭性，使得执行具有不可再现性。 2、产生死锁的原因有哪些？产生死锁的必要条件是什么？处理死锁的基本方法有哪 些？（5 分） 原因：a. 竞争资源； b. 进程推进顺序不当。 必要条件：a. 互斥条件； b. 请求和保持条件； c. 不剥夺条件； d. 环路等待条件。 基本方法：a. 预防死锁； b. 避免死锁； c. 检测死锁； d. 解除死锁。 3、为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各类用户的需要？（10 分）第 22 页 共 77 页多级反馈队列调度算法不必事先知道各种进程所需的执行时间，而且还可以满足各种 类型进程的需要。 （1）. 它设置了多个就绪队列，并为各队列赋予不同的优先级。 （2）. 当一个新进程进入内存后，首先将它放入第一队列的末尾，按 FCFS 原则排队 等待调度。 （3） 仅当第一队列空闲时， . 调度进程才调度第二队列中的进程运行； 仅当第 1-(i-1) 队列空闲时，调度进程才调度第 i 队列中的进程运行； 多级反馈队列调度算法能较好地满足各种用户的需要。①对终端型用户而言，用户所 提交的作业大都属于交互型作业，作业通常比较小，系统只要能使这些作业在第一队 列所规定的时间内完成，便可使终端型用户感到满意。②对于短的批处理作业用户而 言，他们的作业开始像终端型作业一样，如果仅在第一队列中执行一个时间片即可完 成，便可获得与终端型作业一样的响应时间，对于稍长的作业，通常也只需要在第二 队列和第三队列各执行一个时间片即可结束，其周转时间仍然较短。③对于长批处理 作业用户而言，他们的长作业将依次在第 1，2，---，直到第 N 个队列中运行，然后 再轮转方式运行，用户不必担心其作业长期得不到处理。 四、计算题（共 30 分） 得分： 分1、设某作业占有 7 个页面，如果在主存中只允许装入 4 个工作页面，作业运行时，实 际访问页面的顺序是: 1， 2， 3， 6， 4， 7， 3， 2， 1， 4， 7， 5， 6， 5， 2， 1。 试用 FIFO 与 LRU 页面调度算法，列出各自的页面淘汰顺序和缺页中断次数，以及 最后留驻主存 4 页的顺序(假设开始的 4 个页面已装入主存)。 （15 分） FIFO: 淘汰顺序 1，2，3，6，4，7； 缺页中断次数：6 次； 最后留驻主存 4 页的顺序：5，6，2，1。 LRU: 淘汰顺序 1，2，6，4，7，3，2，1，4，7； 缺页中断次数：10 次； 最后留驻主存 4 页的顺序：6，2，1，5。 2、假设一个计算机系统具有如下性能特征： ?处理一次中断，平均耗用 1ms。第 23 页 共 77 页?定时器芯片每秒产生 100 次中断。 ?一次进程调度，平均需要 2ms。 ?将 CPU 分配给选中的进程，又需要 1ms。 请回答： （ 1）操作系统将百分之多少的 CPU 时间用于中断处理。 （ 2）如果采用轮转法调度，10 个时钟中断为 1 个时间片。那么，OS 将百分之多少的 CPU 时间用于进程调度（包括调度、分配 CPU 和引起调度的时钟中断处理时间） （15 。 分） 一次中断需要进行一次中断处理； 10ms 中断一次，进行一次中断处理需要 1ms； 10 个时钟中断为一个时间片时，一个时间片为 100ms； 一个时间片中仅应有 1 次进程调度（包括调度、分配 CPU 和引起调度的时钟中断处理时 间） ，共需耗时 4ms； 因此操作系统将百分之十的 CPU 时间用于中断处理； 如果采用轮转法调度， 个时钟中 10 断为 1 个时间片，则 OS 将百分之四的 CPU 时间用于进程调度。西北农林科技大学本科课程考试试卷
学年第一学期《 操作系统 》课程 A 卷专业年级： 计算机 05 级 考生姓名：题目 得分 阅卷人得分命题教师： 学 号：三 四审题教师： 考试成绩：五 总分一二一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其 代号写在试题括弧处。答案错选或未选者，该题不得分。每小题 1 分，共 10 分。 ）1. 从下面关于操作系统的论述中，选出一条正确的论述（ A. 对批处理作业，必须提供相应的作业控制信息；第 24 页 共 77 页） 。B. 对于分时系统，不一定全部提供人机交互功能； C. 从响应角度看，分时系统与实时系统的要求相似； D. 从交互角度看，分时系统与实时系统相似。 2．从下面对临界区的论述中，选择一条正确的论述（ A. 临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码 B. 临界区是指进程中用于实现进程同步的那段代码 C. 临界区是指进程中用于实现共享资源的那段代码 D. 临界区是指进程中访问临界资源的那段代码 3．在生产者－消费者问题中，假定它们之间的公用缓冲池中有 n 个缓冲区，应设置互 斥信号量 mutex、资源信号量 full 和 empty。它们的初值应分别是（ A. 0，1，n C. 1，0，n B. 0，1，-n D. 1，0，-n ） 。 ） 。 ） 。4．从下面预防死锁的论述中，选出一条正确的论述（A. 由于产生死锁的基本原因是系统资源不足，因而预防死锁的有效方法，是根 据系统规模，配置足够的系统资源。 B. 由于产生死锁的另一基本原因是进程推进的顺序不当，因而预防死锁的有效方 法，是使进程的推进顺序合法。 C. 因为只要系统不进入不安全状态，便不会产生死锁，故预防死锁的有效方法， 是防止系统进入不安全状态。第1页 共4页 D. 可以通过破坏产生死锁的四个必要条件之一或其中几个的方法，来预防发生死锁。 5．按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指 （ ）调度算法。 A. 先来先服务 C. 定时轮转法 B. 最短作业优先 D. 优先数法 ） 。6．由分区存储管理方式发展为分页存储管理方式的主要推动力是（ A. 提高系统的吞吐量 C. 满足用户需要 B. 提高主存的利用率D. 更好地满足多道程序运行的需要 ） 。7．从下列关于虚拟存储器的论述中，选出一条正确的论述（第X页 共Y页 第 25 页 共 77 页A. 要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中必须常驻内存；B. 要求作业运行前，不必全部装入内存，且在运行中不必常驻内存； C. 要求作业运行前，不必全部装入内存，但在运行中必须常驻内存； D. 要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中不必常驻内存； 8．使用户所编写的程序与实际使用的物理设备无关，这是由设备管理的（ 能实现的。 A. 设备独立性 B. 设备分配 ） 。 C. 系统调用 D. 虚拟存储 C. 缓冲管理 D. 虚拟设备 ）功9．系统利用 SPOOLING 技术实现（ A. 对换手段 B. 虚拟设备10．文件系统为用户提供了（ A. 按名存取 C. 路径存取得分）功能，使得用户能透明地存储访问文件。 B. 密码存取 D. 命令调用二、填空题（在下列各题空白处填上正确答案，答案错或未填者，该题不 得分。每空 1 分，共 20 分。 ）1．作业调度性能的优劣主要用 ___________和___________来衡量的。 2．并发程序之间的相互制约，是由于它们 导致程序在并发执行时，具有间断性特征。 3．当前进程若因时间片用完而被暂停执行时，该进程应转变为 发生某事件而不被继续运行时，该进程应转变为 程被调度应转变为执行状态。 4．每执行一次 V 操作，表示第 2 页；若 4 页 共 S.value &= 0，则表示和而产生的，因而状态；若因状态。处于就绪状态的进，此时应唤醒等待该资源的队首进程,并将之插入就绪队列。 5．在摒弃环路条件的策略中规定，将所有的 予它们不同的序号。 6．在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。为实现对它的共享，应保证进 程互斥地进入自己的临界区,为此在每个进程中的临界区前面应设置 区之后应设置 。 的次序拉链；在最佳适应算法中， ，在临界 按类型进行 ，并赋7． 在首次适应算法中，空闲区应以 空闲区应以 的次序拉链。第 26 页 共 77 页8．在连续分配方式中可通过 数据进行重定位；而 术。 9．通道是一个独立于___ 信息交换。来减少内存零头，但此时必须将有关程序和 是一种允许作业在运行中、在内存中进行移动的技_____的专管的处理机，它控制_________与内存之间的10．按文件的逻辑存储结构分，文件分为有结构文件，又称为___ 件，又称___得分______和无结构文______。 三、简答题（每小题 5 分，共 40 分。 ）1．简述操作系统的五大管理功能。 2．说明进程的结构、特征和基本状态。 3．通常有哪几种创建进程的方法？创建一个新进程要做哪些工作？ 4．产生死锁的原因是什么?如何对待死锁？ 5．请求分页存储管理中有哪几种常用的页面淘汰算法？试比较它们的优缺点。6．简述多通路 I/O 系统的设备分配步骤。7．SPOOLing 技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机？ 8．目前常用的外存分配方法有哪些？简述他们各自的优缺点。得分四、综合题（每小题 10 分，共 30 分。 ）第3页 共4页1．假设有 5 道作业， 它们提交的时刻及执行时间由下表给出，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。 作业号 1 2 3 提交时刻 0 1 2第 27 页 共 77 页执行时间（小时） 4 3 54 53 42 42. 在一个请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为：7，0，1，2，0，3，0，4，2， 3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1，当系统分配给该作业三个物理块时，分别计算系 统在采用最佳页面置换算法、先进先出页面置换算法、最近最久未使用页面置换算法在 访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。 3．某车站售票厅，任何时刻最多可容纳 20 名购票者进入，当售票厅中少于 20 名购 票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进 程，请回答下列问题： (1) 用 PV 操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号 量各种取值的含义。 (2) 根据所定义的信号量，把应执行的 PV 操作填入下述方框中，以保证进程能够正确 地并发执行。 COBEGIN PROCESS PI(I=1 ， 2 ， ??) begin ； ； 进入售票厅； 购票； 退出； ； end ； COEND (3) 若欲购票者最多为 n 个人，写出信号量可能的变化范围 ( 最大值和最小值 ) 。1．采用多道程序设计能( ) A．减少调度次数 B．减少处理器空闲时间 C．缩短每道作业的执行时间 D．避免发生资源竞争现象 2.为了对交互式作业进行控制，操作系统为用户提供了一些常用的操作使用接口，不属于操作使用 接口的是( ) A．操作控制命令 B．系统调用 C．菜单技术 D．窗口技术 3. 从系统的角度来考虑，希望进入“输入井”的批处理作业的_____尽可能小。 A．等待时间 B．执行时间 C．周转时间 D．平均周转时间 第 28 页 共 77 页4. 临界区是指并发进程中涉及共享变量的_____ A．程序段 B．管理信息区 C．公共数据区 D．信息保留区 5.某系统中仅有4个并发进程竞争某类资源，并都需要该类资源3个，那么该类资源至少( )个， 这个系统不会发生死锁。 A．9 B．10 C．11 D．l2 6. 在______操作系统的控制下，计算机能及时处理过程控制装置反馈的信息，并作出响应。 A．网络 B．分时 C．实时 D．批处理 7.若在一个单处理器的计算机系统中同时存在5个并发进程， 则任何时刻允许占用处理器的进程数为 ______。 A．至少1个 B．最多1个 C．至少5个 D．最多5个 8.虚拟存储系统中，完成地址转换工作的是____。 A．硬件 B．地址转换程序 C．装入程序 D．装入程序和地址转换程序 9.等待当前磁道上的某指定扇区旋转到磁头下所需的时间称为____。 A．寻找时间 B．启动时间 C．延迟时间 D．传送时间 10.作业调度选中一个作业并把它装入主存，就为该作业创建一个进程，这个进程的初始状态为____ 状态。 A．收容 B．就绪 C．执行 D．等待 11.在实现进程通信时会导致调用Send原语的进程被设置成“等信箱”状态的原因是____。 A．指定的信箱不存在 B．调用时没有设置参数 C．指定的信箱中无信件 D．指定的信箱中存满了信件 12. 段表如下： 逻辑地址[1, 282]的物理地址是 (1) ； 逻辑地址[2, 1003]的物理地址是 (2) ； 逻辑地址[3, 28]的物理地址是 (3) 。 (1) A. 400 B. 682 C. 282 D. 溢出 (2) A. 2900 B. 1003 C. 3903 D. 溢出 (3) A. 230 B. 30 C. 258 D. 溢出 13.在计算机系统中有用户程序和系统程序两类，系统程序工作在 （1） 。访管指令所引起的中 断属于 （2） 。 （1）A. 算态或用户态 B. 管态或核心态 C. 管态或用户态 D. 算态或核心态 （2）A．外中断 B．I/O中断 C．软中断 D．设备中断 14. 采用（1） 技术，可以将不连续的数据块传送到内存不同的地址空间中；因为它是一种特殊的 （2） ，有自己的指令集，具有控制I/O设备工作的能力。 （1）A. 循环检测 B. 中断 C. DMA D. 通道 第 29 页 共 77 页（2）A. 输入设备 B. 输出设备 C. 处理机 D.设备管理器 15.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 （1） ；若释放的空闲区有上下邻空闲区，则释放 的空闲区数（2） 。 （1）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 （2） A.保持不变 B.减1 C. 加1 D.置零 16.驱动调度算法中____和____算法可能会随时改变移动臂的运动方向。 A.电梯调度 B.先来先服务 C.扫描 D.单向扫描 E.最短寻找时间优先 17.有关设备管理概念的下列叙述中， (1) 和 (2) 是不正确的。 (1)(2) A. 通道是处理输入、输出的软件 B. 所有外围设备的启动工作都由系统统一来做 C. 来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理 D. 编制好的通道程序是存放在主存贮器中的 E. 由用户给出的设备编号是设备的绝对号 所谓设备独立性是指，用户在编程时只需给出 (3) 。 (3) A．设备逻辑名 B．设备物理名 C．设备启动地址 D．设备卡地址 第六部分 试题分析 18.作业Jl、J2、J3的提交时间和所需运行时间如下表所示。若采用响应比高者优先调度算法，则作 业调度次序为 。 A. J1→J2→J3 B. J1→J3→J2 C. J2→J1→J3 D. J2→J3→J1 第六部分 试题分析 19.一个任务被唤醒，意味着(1);采用多道程序设计能(2)。 (1)A. 该任务重新占有了CPU B.它的优先级变为最大 C. 其任务移至等待队列队首 D.任务变为就绪状态 (2)A. 减少调度次数 B. 减少处理器空闲时间 C. 缩短每道作业的执行时间 D. 避免发生资源竞争现象 20.用户程序在算态下使用特权指令将引起的中断是属于 (1) ；任何两个并发进程之间 (2) 。 (1)A.硬件故障中断 B.程序中断 C.外部中断 D.访管中断 (2) A.一定存在互斥关系 B.一定存在同步关系 C.一定彼此独立无关 D.可能存在同步或互斥关系 第六部分 试题分析 第 30 页 共 77 页21. 把一个程序在一个数据集合上的一次执行称为一个进程,所以 (1) ; (2) 是属于临界资 源;当出现 (3) 情况时，系统可能产生死锁。 (1)A．进程与程序是一一对应的 B．一个进程没有结束前另一个进程不能开始工作 C．每个进程都有一个生命周期 D．一个进程完成任务后，它的程序和数据自动被撤销 (2)A．可同时使用的资源 B．可同时执行的程序 C．共享变量 D．虚拟设备 (3)A．进程释放资源 B．一个进程进入死循环 C．多个进程竞争，资源出现了循环等待 D．多个进程竞争共享型设备 20.在FAT16文件系统中，若每个簇（cluster）的大小是2KB，那么它所能表示的最大磁盘分区容量 为 。 A. 2MB B. 32MB C. 64MB D. 128MB 分析? 在FAT16文件系统中，FAT表项的最大个数为2的16次方，而每个簇的大小为2KB，因此它所能表示的最大磁盘分区容量为： 16 2 * 2KB = 128MB。 21.作业与进程的主要区别是( )和( )。 A.前者是由用户提交，后者是由系统自动生成 B.两者执行不同的程序段 C.前者以用户任务为单位，后者是操作系统控制的单位 D.前者是批处理的，后者是分时的 E.后者可并发执行，前者则不行 22. PV操作是操作系统提供的具有特定功能的原语。利用PV操作可以( A.保证系统不发生死锁 B.实现资源的互斥使用 C.协调进程的执行速度 D.提高资源利用率 E.推迟进程使用共享资源的时间)和()。西北农林科技大学本科课程考试试卷 学年第一学期《 操作系统 》课程 A 卷参考答案专业年级： 04 级计算机 考生姓名：题目 得分第 31 页 共 77 页 第4页 共4 韩 宏 命题教师：页审题教师： 考试成绩：学一 二号：三 四五总分阅卷人得分一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号 写在试题括弧处。答案错选或未选者，该题不得分。每小题 1 分，共 10 分。 ） 1．A 2．D 4．D 6．B 8．A 10．A 二、填空题（在下列各题空白处填上正确答案，答案错或未填者，该题不得分。 每小题 2 分，共 20 分。 ）3．C 5．A 7．B 9．B得分1．作业调度性能的优劣主要用平均周转时间 和 平均带权周转时间 来衡量的。 共享资源 而产生的，因而2．并发程序之间的相互制约，是由于它们 相互合作 和 导致程序在并发执行时，具有间断性特征。3．当前进程若因时间片用完而被暂停执行时，该进程应转变为 生某事件而不被继续运行时，该进程应转变为 度应转变为执行状态。 4．每执行一次 V 操作，表示 求资源的进程被阻塞 释放一个单位资源 阻塞就绪状态；若因发状态。处于就绪状态的进程被调；若 S.value &= 0，则表示仍有请，此时应唤醒等待该资源的队首进程,并将之插入就绪队列。 资源 按类型进行 排序 ，并赋予它5．在摒弃环路条件的策略中规定，将所有的 们不同的序号。6．在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。为实现对它的共享，应保证进 程互斥地进入自己的临界区,为此在每个进程中的临界区前面应设置 操作） ，在临界区之后应设置 V 操作（或 signal 操作） 地址递增 。 P 操作（或 wait7． 在首次适应算法中，空闲区应以 闲区应以 容量递增 的次序拉链。 紧凑的次序拉链；在最佳适应算法中，空8．在连续分配方式中可通过 进行重定位；而来减少内存零头，但此时必须将有关程序和数据动态重定位 是一种允许作业在运行中、在内存中进行移动的技术。第 32 页 共 77 页9．通道是一个独立于_CPU_的专管的处理机，它控制__I/O 设备_与内存之间的信息交 换。 10．按文件的逻辑存储结构分，文件分为有结构文件，又称为 记录式文件 和无结构文 件，又称得分流式。三、简答题（每小题 5 分，共 40 分。 ）1．简述操作系统的五大管理功能。 答：作业管理：包括任务管理、界面管理、人机交互、图形界面和虚拟现实等。 分） （1文件管理：又称为信息管理。 分） （1 存储管理：实质是对存储“空间”的管理，主要指对内存的管理。 分） （1 设备管理：实质是对硬件设备的管理，其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收。 （1 分） 进程管理：又称处理机管理，实质上是对处理机执行“时间”的管理，即如何将 CPU 真正合理 地分配给每个任务。 分） （12．说明进程的结构、特征和基本状态。 答：结构： PCB (进程控制块)+程序+数据集合。 （1 分）特征：动态性、并发性、独立性、制约性、结构性。 （2 分） 基本状态：就绪态、执行态、阻塞态。 分） （23．通常有哪几种创建进程的方法？创建一个新进程要做哪些工作？ 答： （1）答出常用的 2-3 种方法。 分） （2 （2）基本答出下面所做工作（3 分） a. 为新进程分配一进程表项和进程标志符； b. 检查同时运行的进程数目； c. 拷贝进程表项中的数据； d. 子进程继承父进程的所有资源； e. 为子进程创建进程上下文； f. 子进程执行. 4．产生死锁的原因是什么?如何对待死锁？ 答：产生死锁的原因：资源的竞争使用和进程推进的顺序非法。 分） （2 对待死锁：预防死所、避免死锁、检测死锁和解除死锁。 分） （3第 33 页 共 77 页5．请求分页存储管理中有哪几种常用的页面淘汰算法？试比较它们的优缺点。 答：有 3 种常用的页面淘汰算法： ⑴、先进先出法（FIFO） ：先进入内存的页先被换出内存。它设计简单，实现容易， 但遇到常用的页效率低。 （1 分） ⑵、最近最少使用页面先淘汰（LRU） ：离当前时间最近一段时间内最久没有使用 过的页面先淘汰。这种算法其实是照顾循环多的程序，其它则不能提高效率，且实现时 不太容易。 （2 分） ⑶、最优淘汰算法（OPT） ：系统预测作业今后要访问的页面，淘汰页是将来不被 访问的页面或者在最长时间后才被访问的页面。 它保证有最少的缺页率， 但它实现困难， 只能通过理论分析用来衡量其它算法的优劣。 分） （26．简述多通路 I/O 系统的设备分配步骤。答：(1)根据要求 I/O 的进程所提供的设备类型，检查 SDT 表，找到第一个该类物理设 备的 UCB，由状态信息可知其忙闲情况。若忙，则检查第二个物理设备的 UCB。若该类 型的全部设备都处于忙碌状态，表明该类设备已分配完毕。进程的此次请求无法满足， 只好把进程插入到等待该类设备的队列中。只要在该类设备中有一个空闲设备，系统便 可对其计算分配的安全性，若安全，则把设备分配给进程，否则将其插入到该类设备的 等待队列。 分） （2 (2)当系统把设备分配给进程后，便可通过检查与此设备相连的第一个 CUCB，而得 知该控制器是否忙碌。若忙，再检查第二个 CUCB 表，若与此设备相连的所有控制器都 忙，则表明无控制器可分配给设备，只要设备不是该类设备的最后一个，便返回到第一 步(1)，试图再找下一个空闲设备；否则仍将该进程插入控制器等待队列中。 分） （2 (3)若有空闲的控制器，便可进一步检查与此控制器相连的第一个通道是否忙碌。 若忙，再查看第二个 CCB 表，若与此控制器相连的全部通道都忙，表明无通道可分配给 控制器。 分） （1 7．SPOOLing 技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机？ 答： 将一台独享打印机改造为可供多个用户共享的打印机，是应用 SPOOLing 技术的典 型实例。 具体做法是： 系统对于用户的打印输出， 并不真正把打印机分配给该用户进程， 而是先在输出井中申请一个空闲盘块区，并将要打印的数据送入其中； 分）然后为用 （2 户申请并填写请求打印表，将该表挂到请求打印队列上。 分）若打印机空闲，输出程 （2 序从请求打印队首取表，将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再进行打印，直 到打印队列为空。 分） （1 8．目前常用的外存分配方法有哪些？简述他们各自的优缺点。 答：目前常用的外存分配方法有：连续分配、链接分配和索引分配三种。第 34 页 共 77 页(1)连续分配优点是：顺序访问容易；顺序访问速度快。 分） （2 连续分配缺点是：要求有连续的存储空间、必须事先知道文件的长度。 (2)链接分配优点是：采取离散分配方式，消除了外部碎片，外存空间的利用率高；无 须事先知道文件的大小，对文件的增、删、改十分方便。 分） （2 链接分配缺点是：不支持高效的直接存取，FAT 需占用较大的内存空间。 (3)索引分配方式优点是：支持直接访问。 索引分配方式缺点是：花费较多外存空间。 分） （1得分四、综合题（每小题 10 分，共 30 分。 ）1．假设有 5 道作业， 它们提交的时刻及执行时间由下表给出，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。 作业号 1 2 3 4 5 解： 进程名 到达时间 服务时间 FCFS（5 分）提交时刻 0 1 2 3 4 A 0 4 4 4 1 4 4 1 B 1 3 7 6 2 9 8 2.67 C 2 5执行时间（小时） 4 3 5 2 4 D 3 2 14 11 5.5 6 3 1.5 E 4 4 18 14 3.5 13 9 2.25 8 2.1 9 2.8 平 均完成时间 周转时间 带权周转时间 完成时间 周转时间 带权周转时间12 10 2 18 16 3.1SJF（5 分）2. 在一个请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为：7，0，1，2，0，3，0，4，2，第 35 页 共 77 页3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1，当系统分配给该作业三个物理块时，分别计算系 统在采用最佳页面置换算法、先进先出页面置换算法、最近最久未使用页面置换算法在 访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。 解：采用最佳页面置换算法发生 9 次缺页，缺页率为 9/20*100%=45% （3 分） 采用先进先出页面置换算法发生 15 次缺页，缺页率为 15/20*100%=75% （3 分） 采用最近最久未使用页面置换算法发生 12 次缺页，缺页率为 12/20*100%=60% （4分）3．某车站售票厅，任何时刻最多可容纳 20 名购票者进入，当售票厅中少于 20 名购 票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进 程，请回答下列问题： (1) 用 PV 操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号 量各种取值的含义。 (2) 根据所定义的信号量，把应执行的 PV 操作填入下述方框中，以保证进程能够正确 地并发执行。 COBEGIN PROCESS PI(I=1 ， 2 ， ??) begin ； ； 进入售票厅； 购票； 退出； ； end ； COEND (3) 若欲购票者最多为 n 个人，写出信号量可能的变化范围 ( 最大值和最小值 ) 。 答：(1) 定义一信号量 S ，初始值为 20 。 意义： S&0 S 的值表示可继续进入售票厅的人数 S=0 表示售票厅中已有 20 名顾客 ( 购票者 ) S&0 |S| 的值为等待进入售票厅的人数 （4 分） (2) 上框为 P(S) 下框为 V(S) （3 分） (3) S 的最大值为 20 S 的最小值为 20 － n （3 分） 注：信号量的符号可不同 ( 如写成 t) ，但使用时应一致 ( 即上述的 s 全应改 成 t) 。模拟试题 2一、填空题 1．多道运行的特征之一是微观上串行，它的含义是 2．操作系统是由一组资源管理程序组成的，其中 3．UNIX 系统是一个 类型的操作系统。 第 36 页 共 77 页 。 是对于软件资源的管理。第4页 共4页4．某系统采用基址、限长寄存器方法实现存储保护，在这种方法中，判断是否越界的判断式 是 。 5．UNIX 系统缓冲管理中，使用的队列结构有 和 两类。 6．在整个向量中断处理过程中，硬件负责 过程。 7．进程从结构上讲，包括 几个部分。 8．为了实现进程从有到无的变化，操作系统应提供 原语。 二、判断改错题 1．系统调用功能是由硬件实现的。 2．动态地址映射是指在程序装入主存时，将逻辑地址转换成物理地址。 3．虚拟技术是将独占设备改造为共享设备的技术。 4．当采用有序资源分配方法预防死锁时，它破坏了产生死锁的四个必要条件中的部分分配条件。 5．一组进程间发生了死锁，这时这些进程都占有资源。 6．驱动程序与 I/O 设备的特性紧密相关，因此应为每一个 I/O 设备配备一个驱动程序。 7．文件中的逻辑记录是用来进行 I/O 操作的基本单位。 8．操作系统提供文件服务后，用户可按名存取文件，故用户使用的文件必须有不同的名字。 三、选择填空题 1．在用户程序中将一批数据送到显示器上显示，要使用操作系统提供的 接口。 A．函数 B．键盘命令 C．系统调用 D．图形 2．在操作系统中，临界区是 。 A．进程的共享正文段 B．进程中访问临界资源的程序段 C．进程访问系统资源的程序段 D．进程访问外部设备的程序段 3．在请求调页的存储管理中，页表增加修改位是为了确定相应的页 。 A．是否在主存 B．调入主存的时间 C．在辅存的时间 D．淘汰时是否写到辅存 4．在操作系统中，处于就绪状态和等待状态的进程都没有占用处理机，当处理机空闲时 。 A．就绪状态的进程和等待状态的进程都可以转换成运行状态 B．只有就绪状态的进程可以转换成运行状态 C．只有等待状态的进程可以转换成运行状态 D．就绪状态的进程和等待状态的进程都不能转换成运行状态 四、简答题 1．某操作系统的设计目标是充分发挥磁盘设备的利用率，试设计该系统的进程状态，画出进程状态 变迁图，并标明状态变迁可能的原因。 2．用户在使用文件之前必须要做打开文件的操作，为什么？ 3．给定 n 个作业 j1，j2，?，jn，它们的单道运行时间分别为 t1，t2，?，tn。假定这些作业是同时 到达并在一个 CPU 上按单道方式运行，且满足 t1≤t2≤?≤tn。回答下列问题： （1）采用何种调度算法，能使其平均周转时间最小？ （2）写出这些作业的最短平均周转时间的算式。 五、设有如下计算程序：x=(A2+B2)*C2/(B+C) 其中，每一个操作看作一个进程。要求： 1．画出此计算程序的进程流图，并注明各进程对应的操作； 2．用信号量的 P、V 操作实现这些进程的同步，用一种结构化的程序设计语言写出程序描述。 六、在一请求分页系统中，某程序在一个时间段内有如下的存储器引用：12、351、190、90、430、 30、550（以上数字为虚存的逻辑地址） 。假定主存中每块的大小为 100B，系统分配给该作业的主存 第 37 页 共 77 页块数为 3 块。回答如下问题： （题中数字为十进制数） 1．对于以上的存储器引用序列，给出其页面走向； 2．设程序开始运行时，以装入第 0 页。在先进先出页面置换算法和最久未使用页面置换算法 （LRU 算法）下，分别画出每次访问时该程序的主存页面情况，并给出缺页中断次数。 七、设某文件的文件目录中有 6 个表目的数组用作描述文件的物理结构。磁盘块的大小为 512 字节， 登记磁盘块号的表目需占 2 个字节。若此数组的前 4 个表目用作直接索引表，第五个表目用作一级 间接索引，第六个表目用作二级间接索引。回答下列问题： 1．该文件系统能构造的最大的文件有多少个字节？ 2．文件 file 有 268 个记录（每个记录的大小为 512 字节） ，试用图画出该文件的索引结构。 八、某处有一东、西向单行道，其上交通并不繁忙。试用 P、V 操作正确实现该东、西向单行道的 管理：当有车由东向西（或由西向东）行驶时，另一方向的车需要等待；同一方向的车可以连续通 过；当某一方向已无车辆在单行道行驶时，则另一方向的车可以驶入单行道。要求用一种结构化的 程序设计语言写出程序描述。《操作系统》模拟试题 1一、填空题 1．操作系统具备处理并发活动的能力，其最重要的硬件支持是 。 2．所谓操作系统虚拟机的概念，是指 。 3．常用的资源分配策略有优先调度和 两种。 4．P 操作可能使进程由运动状态变为 状态。 5．当采用资源有序分配方法时，它破坏了产生死锁的四个必要条件中的 条件。 6．文件目录采用树型结构而不采用简单表结构的最主要原因是 。 7．在请求分页系统中，为实现淘汰页面的功能，在页表中应增加 和 两个数据 项。 8．常用的设备分配技术有独占分配、共享分配和 分配三种。 9．文件系统中的链接技术，指的是在 之间进行链接。 二、选择填空（每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项的字 母填在题干前的括号内） （ ）1． 不是实时系统的基本特征。 A. 安全性 B. 公平响应 C. 实时性 D. 高可靠 （ ）2．在用户程序中要将一个字符送到显示器上显示，应使用操作系统提供的 接口。 A. 系统调用 B. 键盘命令 C. 原语 D. 子程序调用 （ ）3．并发进程失去封闭性特征，是指 。 A. 多个相互独立的进程以各自的速度向前推进。 B. 并发进程的执行结果与速度无关。 C. 并发进程执行时，在不同时刻发生的错误 D. 并发进程共享公共变量，其执行结果与速度有关 （ ）4．当一个进程处于这样的状态 时，称为就绪状态。 A. 它正等着读磁盘 B. 它正等着进入主存 C. 它正等着输入一批数据 D. 它正等着 CPU 的控制权 （ ）5．用户程序在用户态下使用特权指令所引起的中断属于 。 A.程序中断 B. 硬件故障中断 C. 外部中断 D. 访管中断 第 38 页 共 77 页（ ）6．在磁盘上可以建立的物理文件有 。 A. 用户文件 B. 记录式文件 C. 索引文件 D. 目录文件 （ ）7．设备独立性是指， 。 A. I/O 设备具有独立执行 I/O 功能的特性 B. 用户程序中使用的设备独立于具体的物理设备 C. 能独立实现设备共享的特性 D. 设备驱动程序独立于具体的物理设备的特性 （ ）8．三个进程共享 4 台绘图仪，每个使用绘图仪的进程最多使用两台，规定每个进程一次仅允 许申请一台，则该系统 。 A. 某进程可能永远得不到绘图仪 B. 可能发生死锁 C. 进程请求绘图仪立刻能得到 D. 不会发生死锁 三、简答题 1．在一批处理系统中，有一作业序列，作业的提交时间和运行时间如表所示。用短作业优先调 度算法进行调度，计算在该调度算法下的平均周转时间和平均带权周转时间。 （要求：写出必要的计 算步骤） 单位：小时，以十进制计 作业号 1 2 3 4 提交时间 8.00 8.20 8.30 8.50 运行时间 1.00 1.20 0.30 0.502、输入/输出控制的主要功能是什么？ 3、某系统采用分页存储管理方法，页面大小为 4KB，允许用户虚地址空间最大为 16 页，允许 物理主存最多 512 个主存块。试问该系统虚地址寄存器和物理地址寄存器的长度各是多少位？作必 要说明。 四、设某系统主存容量为 512KB，采用动态分区存储管理技术。某时刻 t 主存中有三个空闲区， 它们的首地址和大小分别是： 空闲区 1 （30KB， 100KB） 空闲区 2 、 （180KB， 36KB） 空闲区 3 、 （260KB， 60KB） 。 1．画出该系统在时刻 t 的主存分布图； 2．用首次适应算法和最佳适应算法画出时刻 t 的空闲区队列结构； 3．有作业 1 请求 38KB 主存，用上述两种算法对作业 1 进行分配（在分配时，以空闲区高地址 处分割作为已分配区） ，要求分别画出作业 1 分配后的空闲区队列结构。 五、试给一个请求分页系统设计进程调度的方案，使系统同时满足以下条件。 1．有合理的响应时间； 2．有较好的外部设备利用率； 3．缺页对程序执行速度的影响降到最低程度。 画出调度用的进程状态变迁图，并说明这样设计的理由。 六、在一个数据采集系统中，利用两个缓冲区 buf1 和 buf2（缓冲区大小为每次存放一个数据） 来缓和读和写速度不匹配的矛盾。方法是对这两个缓冲区交替进行读、写，并规定只已空的缓冲区 进行写操作，又只能对已满的缓冲区进行读操作。试用信号灯的 P、V 操作实现读进程与写进程的 同步问题，要求用一种结构化的程序设计语言写出程序描述。 七、设一个已被打开的文件 A 有 100 个逻辑记录（逻辑记录大小与物理块大小相等，都为 第 39 页 共 77 页512KB） ，现分别用连续文件、串联文件、索引文件来构造。回答以下问题。 1．分别画出这三种文件的物理结构。 2．若要随机读 r7 记录，问在三种结喉下，分别要多少次磁盘读操作？要求作必要说明。 1．简述操作系统的五大管理功能。 答：作业管理：包括任务管理、界面管理、人机交互、图形界面和虚拟现实等。 分） （1 文件管理：又称为信息管理。 分） （1 存储管理：实质是对存储“空间”的管理，主要指对内存的管理。 分） （1 设备管理：实质是对硬件设备的管理，其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收。 （1 分） 进程管理：又称处理机管理，实质上是对处理机执行“时间”的管理，即如何将 CPU 真正合理 地分配给每个任务。 分） （1 2．说明进程的结构、特征和基本状态。 答：结构： PCB (进程控制块)+程序+数据集合。 （1 分） 特征：动态性、并发性、独立性、异步性、结构性。 （2 分） 基本状态：就绪态、执行态、阻塞态。 分） （2 3．通常有哪几种创建进程的方法？创建一个新进程要做哪些工作？ 答： （1）答出常用的 2-3 种方法。 分） （2 （2）基本答出下面所做工作（3 分） a. 为新进程分配一进程表项和进程标志符； b. 检查同时运行的进程数目； c. 拷贝进程表项中的数据； d. 子进程继承父进程的所有资源； e. 为子进程创建进程上下文； f. 子进程执行. （1）为进程申请空白 PCB （2）为新进程分配资源 （3）初始化进程控制块 （4）将新进程插入就绪队列 4．产生死锁的原因是什么?如何对待死锁？ 答：产生死锁的原因：资源的竞争使用和进程推进的顺序非法。 分） （2 对待死锁：预防死所、避免死锁、检测死锁和解除死锁。 分） （3 5．请求分页存储管理中有哪几种常用的页面淘汰算法？试比较它们的优缺点。 答：有 3 种常用的页面淘汰算法： 第 40 页 共 77 页⑴、先进先出法（FIFO） ：先进入内存的页先被换出内存。它设计简单，实现容易，但遇到常 用的页效率低。 （1 分） ⑵、最近最少使用页面先淘汰（LRU） ：离当前时间最近一段时间内最久没有使用过的页面先淘 汰。这种算法其实是照顾循环多的程序，其它则不能提高效率，且实现时不太容易。 （2 分） ⑶、最优淘汰算法（OPT） ：系统预测作业今后要访问的页面，淘汰页是将来不被访问的页面或 者在最长时间后才被访问的页面。它保证有最少的缺页率，但它实现困难，只能通过理论分析用来 衡量其它算法的优劣。 分） （2 6．简述多通路 I/O 系统的设备分配步骤。 答：(1)根据要求 I/O 的进程所提供的设备类型，检查 SDT 表，找到第一个该类物理设备的 UCB，由 状态信息可知其忙闲情况。若忙，则检查第二个物理设备的 UCB。若该类型的全部设备都处于忙碌 状态，表明该类设备已分配完毕。进程的此次请求无法满足，只好把进程插入到等待该类设备的队 列中。只要在该类设备中有一个空闲设备，系统便可对其计算分配的安全性，若安全，则把设备分 配给进程，否则将其插入到该类设备的等待队列。 分） （2 (2)当系统把设备分配给进程后，便可通过检查与此设备相连的第一个 CUCB，而得知该控制器 是否忙碌。若忙，再检查第二个 CUCB 表，若与此设备相连的所有控制器都忙，则表明无控制器可分 配给设备，只要设备不是该类设备的最后一个，便返回到第一步(1)，试图再找下一个空闲设备；否 则仍将该进程插入控制器等待队列中。 分） （2 (3)若有空闲的控制器，便可进一步检查与此控制器相连的第一个通道是否忙碌。若忙，再查 看第二个 CCB 表，若与此控制器相连的全部通道都忙，表明无通道可分配给控制器。 分） （1 7．SPOOLing 技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机？ （在磁盘上设置输入井（i/o 输入数据）和输出井（用户输出数据） ， 在内存里设置输入缓冲区和输出缓冲区） 答：将一台独享打印机改造为可供多个用户共享的打印机，是应用 SPOOLing 技术的典型实例。具 体做法是：系统对于用户的打印输出，并不真正把打印机分配给该用户进程，而是先在输出井中申 请一个空闲盘块区，并将要打印的数据送入其中； 分）然后为用户申请并填写请求打印表，将该 （2 表挂到请求打印队列上。 分）若打印机空闲，输出程序从请求打印队首取表，将要打印的数据从 （2 输出井传送到内存缓冲区，再进行打印，直到打印队列为空。 分） （1 8．目前常用的外存分配方法有哪些？简述他们各自的优缺点。 答：目前常用的外存分配方法有：连续分配、链接分配和索引分配三种。 (1)连续分配优点是：顺序访问容易；顺序访问速度快。 分） （2 连续分配缺点是：要求有连续的存储空间、必须事先知道文件的长度。 (2)链接分配优点是：采取离散分配方式，消除了外部碎片，外存空间的利用率高；无须事先知道 文件的大小，对文件的增、删、改十分方便。 分） （2 第 41 页 共 77 页链接分配缺点是：不支持高效的直接存取，FAT 需占用较大的内存空间。 (3)索引分配方式优点是：支持直接访问。 索引分配方式缺点是：花费较多外存空间。 分） （1 1、导致操作系统具有异步性特征的主要原因是什么？（5 分） a. 在多道程序环境下允许多个进程并发执行；在单处理机环境下每次只允许一个进程执行，其余进 程只能等待。 b. 并发执行时，进程以不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性。同时由于进程在执行过程中 具有间断性，失去了封闭性，使得执行具有不可再现性。 2、产生死锁的原因有哪些？产生死锁的必要条件是什么？处理死锁的基本方法有哪些？（5 分） 原因：a. 竞争资源； b. 进程推进顺序不当。 必要条件：a. 互斥条件； b. 请求和保持条件； c. 不剥夺条件； d. 环路等待条件。 基本方法：a. 预防死锁； b. 避免死锁； c. 检测死锁； d. 解除死锁。 1、预防死锁的途径有哪些？（5 分） 摒弃请求和保持条件 摒弃不剥夺条件 摒弃环路等待条件 2、I/O 软件中中断处理程序的处理过程分为哪几个步骤？（5 分） (1)唤醒被阻塞的驱动进程 （2）保护被中断进程的 cpu 环境 （3）转入相应的设备处理程序 （4）中断处理 （5）回复被中断进程的现场 3、比较进程，线程和程序这三个概念，描述它们的区别？（10 分） 进程是系统中能够独立运行和作为资源分配的基本单位 线程是能够独立运行和独立调度的基本单位单位，不配有资源，共享进程资源。 相对于进程来说，程序是静态的，而进程是动态的。 1．什么是进程？从结构上讲，进程由哪几个部分组成？（5 分） 进程是系统中进行资源分配和调度的一个独立单位。 进程由进程控制块，程序，数据构成。 2．处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？（5 分） 进程控制：创建和撤销进程（线程） 进程同步：对诸进程的运行进行协调 第 42 页 共 77 页进程通信：实现进程之间的信息交换 调度：按照一定的算法把处理机分配给进程 2. 画出具有这几个基本状态的进程状态变迁图，并注明发生每个变迁可能的原因？ 3. 典型的 I/O 控制方式有哪些？各适用于何种场合？（5 分） 典型地 I/O 控制方式：程序方式再无中断机构的环境下 中断驱动方式 直接控制方式 I/O 通道控 制方式 4. 什么是静态链接，装入时动态链接和运行时动态链接？（5 分） 静态链接：在程序运行之前先将个目标模块以及他们所需的库函数，连接成一个完整的装配模块， 以后不再拆开。 装入时动态链接：将用户原程序编译以后得到的一组目标模块，再装入内存是采用边装入边链接的 方式。 运行是动态链接：指对某些目标模块的链接，是在程序执行中需要该目标模块时才对他进行的链接。 4．什么是虚拟存储器，它有什么特点？（5 分） 所谓虚拟存储，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系 统。多次性 对换性 虚拟性 4．用户在使用文件之前必须要做打开文件的操作，为什么？（5 分）1.操作系统的主要特征有三个（）、（）、（）。.多路性、交互性、独占性 2.采用多道程序设计技术能充分发挥（）和（）并行工作的能力。CPU、外设 3.死锁产生的必要条件有四个，即（）、（）、（）、（）互斥条件、不剥夺条件、部分分配、环 路等待条件 4.操作系统为用户提供两个接口。一个是（），用户利用它来组织和控制作业的执行或管理计算机 系统。另一个是（），编程人员使用它们来请求操作系统提供服务。命令接口、程序接口 5.设备管理中采用的数据结构有（系统设备表）、（设备控制表）、（控制器控制表）、（通道控 制表）等四种。 6.常用的 I/O 控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、（）、（）。DMA 方式、通道方式 7.磁盘是一种（）存取设备，磁盘在转动时经过读/写磁头所形成的圆形轨迹称为（）。直接、磁道 8.在文件系统中，要求物理块必须连续的物理文件是（）.顺序文件 9.访问磁盘时间由三部分组成，即（）、（）和（）寻道时间、旋转延迟时间、传输时间 10.文件 的结构就是文件的组织形式，从用户观点出发所看到的文件组织形式称为文件的（）；从实现观点 出发，文件在外存上的存放组织形式称为文件的（）。逻辑结构、物理结构 1 用（ 位示图 ）指示磁盘空间使用情况时，其中的每一位与一个（ 磁盘块 ）对应。2 存储 介质上连续信息所组成的一个区域称为（ 块 ） ，它时存储设备与主存之间信息交换的物理单位。 第 43 页 共 77 页3 空闲块表中每个登记项记录一组连续空闲块的（首块号 ）和（ 块数 ） 4 空闲块的链接方式有（ 单块链接 ）和（成组链接 ） 5 实现按名存取后，为保证文件的安全，文件系统提供（文件操作）供用户向系统提出使用文件的 要求。 6 组织成（ 链接结构 ）和（索引结构 ）形式的物理文件，文件信息可以存放在不相邻的物 理块上。 5.设备管理中采用的数据结构有（系统设备表）（设备控制表）（控制器控制表）（通道控制表） 、 、 、 等四种。 6.常用的 I/O 控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、 、 。DMA 方式、通道方式 （）（） 7 文件在存储介质上组织方式称为文件的（ 存储结构 ）或称（物理文件 ） 8 文件的安全性体现在文件的（保护 ）和文件的（保密 ）两个方面 9 文件系统主要管理计算机系统的软件资源， 包括对各种 （ 系统程序 ） 、 （系统应用程序或工具 ） 、 库函数及各种（用户程序和数据 ）的管理。 10 从用户的角度看，文件系统的功能是要实现（ 按名存取 ） 。为了达到这一目的，一般要建立（文 件目录） 11 文件存储器是分成若干大小相等的（物理块 ） ，并以（块）为单位交换信息的。 12 文件存储空间管理的基本方法有： （空闲文件目录）（空闲块链）和（位示图） 、 13 目录文件是由（文件说明 ）组成的，文件系统利用（目录文件 ）完成（按名存取）和对文件 信息的（共享和保护 ） 14 单级文件目录不能解决 （ 文件重名 ） 的问题。 多用户系统所用的文件目录结构至少应是 二 （ 级文件目录） 虚拟存储器有以下特征：1、多次性；2、对换性；3、虚拟性；1.（__）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 （__）是操作系统的基本概念，它是系统调度的单位，但不是资源分配的单位。 A．程序 B．作业 C．进程 D．线程 （__） 是操作系统提供的一种接口， 为用户提供了一整套操作和使用文件的方法， 其中最重要的功能是实现按文件名存取。 A．文件系统? B．光盘系统 C．磁盘系统 D．存储系统 （__）是将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他 所需程序或数据。 A．覆盖技术 B．交换技术 C．虚拟技术 D．物理扩充 （__）是解决进程间同步和互斥的一对低级通信原语。 A．lock 和 unlock B．P 原语和 V 原语 C．W 原语和 S 原语 D．Send 和 Receive 第 44 页 共 77 页C2.D3.A4.B5.B6.（__）是竞争计算机系统资源的基本单位。 A．程序 B．进程 C．作业 D．交互用户 （__）是现代操作系统的基本概念，它是处理器调度的基本单位，但不是资源分 配的基本单位，是一个具有独立功能的程序段对某个数据集的一次执行活动。 A．程序 B．作业 C．进程 D．线程 （__）是一种只能由 P、V 原语操作的特殊变量 A．调度 B．进程 C．同步 D．信号量 （__）是用户在一次上机过程中，请求计算机系统完成的一个计算任务，一般由 程序、数据及有关的控制命令组成，并包含有一系列的操作过程。 A．程序集 B．命令集 C．存储管理 D．作业 （__）是由字符序列组成的，不再划分结构。 A．连续文件 B．流式文件 C．有序文件 D．记录文件 （__）是有关操作系统和其他系统程序组成的文件。 A．系统文件 B．档案文件 C．用户文件 D．顺序文件 （__）是直接存储设备。 A．磁盘 C．打印机 B．磁带 D．键盘显示终端B7.C8.D9.D10.B11.A12.A13.（__）文件是根据文件的逻辑结构定义的文件。 A．连续文件 B．记录文件 C．散列文件 D．索引文件 （__）文件是根据文件的逻辑结构定义的文件。 A．连续文件 B．流式文件 C．散列文件 D．索引文件 （__）文件是根据文件的物理结构定义的文件。 A．记录文件 B．流式文件 C．链接文件 D．设备文件 （__）文件是根据文件的物理结构定义的文件。 A．记录文件 B．流式文件 C．目录文件 D．索引文件 （__）主要由高速缓存、只读存储器、随机存取存储器等构成。 A．计算机内存 B．计算机外存系统 C．计算机存储系统 D．计算机辅助存储系统 10 个并发进程使用同一个共享变量，如果最多允许 4 个进程同时进入其临界区， 则互斥信号量的变化范围应是（__） 。 A．4，3，2，1，0 B．4，3，2，1，0，-1，?，-4 C．4，3，2，1，0，-1，?，-5 D．4，3，2，1，0，-1，?，-6 第 45 页 共 77 页B14.B15.C16.D17.A18.D19.10 个并发进程使用同一个共享变量，如果最多允许 6 个进程同时进入其临界区， 则互斥信号量的变化范围应是（__） 。 A．6，5，?，1，0 B．6，5，?，1，0，-1，?，-4 C．6，5，?，1，0，-1，?，-5 D．6，5，?，1，0，-1，?，-3 CPU 输出数据的速度远高于打印机的打印速度，可采用（__）解决这一矛盾。 A．并行技术 B．通道技术 C．缓冲技术 D．虚存技术 CPU 状态分为目态和管态，从目态转换到管态唯一的途径是（__） A．修改程序状态字 B．中断屏蔽 C．中断 D．进程调度程序 Linux 进程控制块 task_struct 结构中保证进程能与其他进程并发执行的域是 （__） 。 A．进程当前的状态 B．处理器现场保留信息区 C．进程通信信息 D．调度信息 Linux 中用于查询联机手册的命令是（__） 。 A．help B．more C．man D．less Linux 中最常用的全屏幕编辑的命令是（__） 。 A．vi B．edit C．edline D．ed LRU 置换算法所基于的思想是（__） 。 A．在最近的过去用得少的页面在最近的将来也用得少 B．在最近的过去用得多的页面在最近的将来也用得多 C．在最近的过去很久未使用的页面在最近的将来会使用 D．在最近的过去很久未使用的页面在最近的将来也不会使用 MS-DOS 采用了（__）存储管理方案。 A．段式 B．页式 C．单用户连续 D．固定分区 SPOOLing 技术的主要作用是（__） 。 A．提高独占设备的利用率 B．提高主机效率 C．减轻用户编程负担 D．提高程序的运行速度 Spooling 技术可以实现设备的（__）分配。 A．独占 B．共享 C．虚拟 D．物理 Unix 的进程 p 对信号量 s 执行 signal(s)操作后，s 的值将（__） 。 A．加 1 B．减 1 C．等于 0 D．小于 0 Unix 的进程 p 对信号量 s 执行 wait(s)操作后，s 的值将（__） 。 A．加