华东交通大学操作系统历年期末卷.pdf-资料库

华东交通大学2013—2014 学年第一学期考试卷试卷编号：（A）卷操作系统（A）课程课程类别：必闭卷考试日期：题号一二三四五六七八九十总分累分人签名题分 30 10 20 40 100 得分考生注意事项：1、本试卷共 6 页，总分 100 分，考试时间 120 分钟。 2、所有答案必须写在试卷规定的区域，否则可视为无效。 3、考试结束后，考生不得将试卷和草稿纸带出考场。一、单选题(将答案填在括号内，每题 2 分，共 30 分) 得分评阅人 1．引入多道程序的主要目的在于（ A ）。 A．充分利用 CPU，减少 CPU 空闲时间 B．提高实时响应速度 C．有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量 D．充分利用存储器 2．在下列性质中，哪一个不是分时系统的特征（ B ）。 A．交互性 B．互斥性 C．多路性 D．及时性 3．已经获得除（ C ）以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态。 A.存储器 B. 打印机 C. CPU D. 磁盘空间 4．在单一处理机上执行程序，多道程序的执行是在（ B ）进行的。 A.同一时刻 B. 同一时间间隔内 C.某一固定时刻 D. 某一固定时间间隔内 5．为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ B ）。 A.先来先服务法 B. 优先级法 C.短作业优先法 D. 时间片轮转法专 6．在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（ D ）。 A.输入输出中断 B. 时钟中断 C.越界中断 D. 缺页中断 7．两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 8．分段管理提供（ B ）维的地址结构。 A.1 B.2 C.3 D.4 9．下列（ B ）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。 A.固定分区 B. 分页管理 C. 可变分区 D.段页式管理 10．破坏死锁的四个必要条件之一就可以预防死锁。若规定一个进程请求新资源之前首先释放已经占有的资源，则是破坏了（ B ）条件。 A.互斥使用 B. 请求和保持 C.不可剥夺 D. 环路等待 11．设备分配程序分配设备的过程通常是列（ 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 12．设备按照信息的交换单位可分为（ A ） A.块设备和字符设备 B.存储设备和输入输出设备 C.独占设备、共享设备和虚拟设备 D.高速、中速和低速设备 13．文件的存储方法依赖于（ A ）。 A.文件的物理结构 B.存放文件的存储设备的特性 C.A 和 B D.文件的逻辑 14．（ A ）物理结构文件不便于文件的扩充。 A.顺序文件 B.链接文件 C.索引文件 D.多级索引文件 15．有一设置了快表（快表存放于寄存器中）的基本页式存储系统，其页表存放在主存中。快表平均命中率为 90％，如果对主存的一次存取访问需 3 微秒，忽略快表查找时间，问实现一次页面访问的存取时间是（ D ）微秒。 A．6 B．3 C．2.7 D．3.3 第 1 页共 6 页第 2 页共 6 页

二、判断题(判断下列各题对错，对的打“√”，错的打“×” 。每题 2 分，共 10 分) 1．实时操作系统追求的目标是高吞吐率。（× ） 2．信号量机制是一种有效地实现进程同步与互斥的工具。信号量的值只能由 PV 操作得分评阅得分评阅来改变。（√） 3．采用分页式存储管理不会产生内部碎片(“内零头”) （×） 4．文件的逻辑结构有流式文件和记录式文件两种结构。（√ ） 5．在采用 SPOOLing 技术的系统中，用户打印结构首先被送到磁盘输入井。（× ）三、简答题(共 20 分) 1．虚拟存储器技术的理论基础是什么?实现虚拟存储器需要什么硬件支持？（6 分）答：程序的局部性原理是虚拟存储器技术的理论基础。硬件支持包括：请求页表/段表机制，缺页/缺段中断机制，地址转换机构。 2．简述进程调度和作业调度的主要任务。（4 分）答：进程调度用于决定就绪队列中的哪个进程应该获得处理机。作业调度用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为他们创建进程，分配必要的资源，并将其排在就绪队列上准备执行。 3．什么是假脱机技术（spooing）？（4 分）答：利用多道程序中的一道程序，来模拟脱机输入时的外围控制机功能，把低速 I/O 设备上的数据传送到高速磁盘上；再用另一道程序来模拟脱机输出时外围控制机的功能，把数据从磁盘传送到低速输出设备上。这种在联机情况下实现的同时外围操作称为 SPOOLing，或称为假脱机操作。 4．什么是临界资源？什么是临界区？多个进程如何共享访问同一临界资源？（6 分）答：临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。多个进程必须互斥访问同一临界资源。四、应用题(共 40 分) 1．有一阅览室，共有 200 个座位。读者进入时必须先在一张登记表上登记,读者离开时要消掉登记内容,每次只允许一个读者登记。用 P、V 操作描述读者进程的同步结构，设置两个信号量：SA 代表空座位资源，信号量 W 用来实现对临界资源的互斥使用。请根据题意填写控制过程中的空白处。（8 分）控制过程：信号量 SA 的初始值为 200 ，W 的初始值为 1 ； fill( ) { 得分评阅人 P(SA)； P(W)；填写登记； V(W)； } reading( ) { 阅读；} eliminating( ) { P(W)；消除登记； V(W)； V(SA)；｝ 2．下表分别给出了各作业的到达时间和服务时间，设系统中采用的是非抢占式短作业优先的调度算法，请分别填写出各作业的周转时间，带权周转时间。（10 分）进程名 A B C D E 到达时间服务时间周转时间带权周转时间 0 5 5 1 2 3 9 3 4 2 3 1.5 6 1 2 2 7 4 8 2 完成时间 5 11 7 8 15 3．设磁盘每个盘块大小为 2KB，每个盘块号占其中 4B，如果采用两级索引分配的方式，第 3 页共 6 页第 4 页共 6 页

5．假定系统为某进程分配了 4 个空白物理块，并考虑有以下的页面号引用串： 2 0 3 1 2 3 4 2 5 7 1 2 7 4 5 2 4 0 6 2 7 0 4 2 用 LRU 算法写出其页面置换过程，并计算缺页率。（8 分）答： 2 0 3 1 2 3 4 2 5 7 1 2 7 4 5 2 4 0 6 2 7 0 4 2 2 2 2 2 2 0 0 0 4 0 3 3 1 7 14/24=7/12=58.3% 2 2 2 4 4 1 3 7 7 5 5 5 2 4 3 1 2 2 1 5 7 7 4 4 2 2 5 6 0 0 4 4 2 6 0 7 系统允许文件的最大长度为多少？（6 分）答：每个盘块可放 2K/4=1024/2=512 个盘块号两级索引可以有 512*512 个盘块号可索引最大文件长度为 512*512*2K=512MB=0.5GB 4．若某磁盘共有 200 个柱面，其编号为 0～199，假设已完成 28 号柱面的访问请求，正在为访问 38 号柱面的请求者服务，还有若干个请求者在等待访问磁盘，要访问的柱面号依次为：170，50，153，45，12、81，118， 101，24，66，59，35。请用电梯调度算法来确定实际服务的次序及移动的总磁道数。(8 分) 答：移动磁道数目 7 5 9 7 15 20 17 35 17 135 11 12 290 磁道调度顺序 45 50 59 66 81 101 118 153 170 35 24 12 总移动数目第 5 页共 6 页第 6 页共 6 页

将分处上以及过记到受弊作因和籍学除开被将者考人他代或考代人他请道知还，性重严的弊作、纪违试考道知，律纪场考守遵格严将我：诺承：名签生学号学级班业专。果后切一的起引此由担承愿，位学士学予授不累分人签名 8. ( A )物理结构的文件不便于文件的扩充。华东交通大学2015—2016 学年第一学期考试卷（ A）卷课程名称：操作系统 A 课程类别：必考试方式：闭卷（ √ ）题号一二三四五六七八九十总分题分 30 10 16 44 100 得分考生注意事项：1、本试卷共 6 页，总分 100 分，考试时间 120 分钟。 6. 在程序装入内存的过程中，对程序中的指令和数据进行修改，这是（ A ）。 A．静态重定位 B．动态重定位 C．静态链接 D．动态链接 7. 在一段时间内只允许一个进程访问的资源，称为( C ) A．共享资源 B．虚拟资源 C．临界资源 D．共享区 A．顺序文件 B．链接文件 C．索引文件 D．多级索引文件 9. 设磁盘每个盘块大小为 1KB，每个盘块号占其中 4B，如果采用两级索引分配的方式，最多允许文件长度为（ C ） 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 A． 256MB B．256GB C．64MB D．64GB 3、第一二大题答案写在题首的答题框里，写在其他地方不计分数 10. 通道是一种（ D ）。一、选择题(每题 2 分，共 30 分) 得分评阅人 A. I/O 端口 B．数据缓冲器 C. I/O D. 专用处理器 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11. 引入缓冲技术的主要目的是（ B ）。 A．改善用户编程环境 B．提高 CPU 与设备之间的并行程度 1. 一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程（ B ）。 C．提高 CPU 的处理速度 D．降低计算机的硬件成本 A. 由就绪变运行 B.由阻塞变就绪 C.由阻塞变运行 D.由运行变就绪 12. SPOOLNG 技术实现了将一个独占设备改造为（ B ）设备的分配。 2. 在基本段式存储管理系统中，访问主存中的一条指令或数据时需（ A ）访 A．逻辑 B．共享 C．虚拟 D．物理问主存。 A. 两次 B.一次 C.三次 D.四次 13. 最佳适应算法的空闲区是（ B ） 3. 要求资源的有序分配，是破坏了死锁必要条件中的哪一条( D )。 A.按照容量由大到小递减顺序连在一起 B.按照容量由小到大递增顺序连在一起 A. 互斥 B. 请求与保持 C. 不剥夺 D. 循环等待 4. 文件系统采用二级文件目录可以（ C ）。 A．加长访问存储器的时间 B．解决同一用户间的文件命名冲突 C.按照地址值由小到大顺序连在一起 D.按照地址值由大到小顺序连在一起 14. 把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称为（ D ）。 A．内存保护 B．内存分配 C．内存扩充 D．地址映射 C．解决不同用户间的文件命名冲突 D．节省内存空间 15. 按照传输速率分类，设备可以分为（ C ）。 5. 下列不属于进程的基本状态的是（ B ）。 A．就绪 B．死锁 C．执行 D．阻塞 A．块设备和字符设备 B．独占设备，共享设备和虚拟设备 C．高速，中速和低速设备 D．逻辑设备和物理设备第 1 页共 6 页第 2 页共 6 页

二、判断题(对的打“√”，错的打“×”，每题 1 分，共 10 分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分评阅人 1.共享设备是指在同一时刻，允许多个进程同时访问的设备（ × ）。 2.页式存储管理中，一个作业可以占用不连续的内存空间，而段式存储管理，一个作业则是占用连续的内存空间（ × ）。四、综合题(共 44 分) 1. 利用决生产面给出 FCFS SJF 进程名到达时间服务时间周转时间 A 0 4 4 带权周转时间 1 4 带权周转时间 1 周转时间 B 1 5 C 4 3 D 6 2 8 8 8 8/5 8/3 4 13 3 3 13/5 1 3/2 得分评阅人记录型信号量解者-消费者问题，下基于环形缓冲区 3.CPU 的输出数据的速度远高于打印机的打印速度，为了解决该矛盾，可以采用的生产者与消费者关系的形式描述，设：公用信号量 mutex 用于实现临界区互斥，通道技术（ × ）。生产者私用信号量 empty 指示空缓冲块数目，消费者私用信号量 full 指示满缓冲块 4.在操作系统中，对 CPU 的分配工作是由作业调度程序完成的（ × ）。数目，in 指示首空缓冲块序号，out 指示首满缓冲块序号。 5.操作系统是系统软件中的一种，在进行系统安装时可以先安装其它软件，然后再在下列生产者算法中划线处填写缺失语句：（8 分）装操作系统（ × ）。 6.所谓并发是指两个或两个以上的事件在同一时刻发生。( × ) 7.多道程序的引入是为了提高 CPU 的利用率。( √ ) 8. 将用户设备与计算机连接好以后就可以立即使用。( × ) int in=0,out=0; item buffer[n]; semaphore mutex=1, empty=n, full=0; void proceducer( ){ do{ 9. 采用优先权调度算法时，处于运行状态的进程一定是当前优先级最高的进程 producer an item in nextp; （ × ）。 10. 进程申请 CPU 得不到满足时其状态变为等待态。（ × ）三、简答题(共 16 分) 得分评阅人 1.简述虚拟存储器的三个特征（6 分）（1）多次性；（2）对换性；（3）虚拟性。 2.简述资源分配图中存在死锁的充分条件？（4 分） … wait(empty); wait(mutex); buffer[in]=nextp; in=(in+1) % n; signal(mutex); signal(full); }while(true) } S 为死锁状态的充分条件是：当且仅当 S 状态的资源分配图是不可简化的。 2. 某作业的到达时间、服务时间如图所示，请分别给出先来先服务和短作业优先 3.文件按其性质和用途分为哪几类？（6 分） (1)系统文件，(2)库文件， (3)用户文件。调度算法的周转时间和带权周转时间（6 分）第 3 页共 6 页第 4 页共 6 页

系统不能分配给 P0，因为分配后所余资源不足以让任何进程运行，不再有安全序列存在。 P0 P1 P2 P3 P4 Allocation A B C D 3 1 5 3 0 0 0 1 3 0 2 0 2 2 1 0 0 1 0 0 Need Available A B C D A B C D 4 5 2 0 1 5 1 0 0 9 7 2 2 0 1 0 2 6 8 0 6 7 5 0 3. 在银行家算法中，若某一时刻 t0 的资源分配情况如图：试问该状态是否安全？ 4. 假定当前存取臂的位置在 120 号柱面上，并刚刚完成 110 号柱面的服务请求。若安全给出安全序列，不安全说明理由，若此时进程 P0 提出请求 Request(2，1，请求队列按请求的先后顺序排列如下：147,86,23,45,120,30,60,170,80,100。试 3，2)，请问系统能否将资源分配给它，为什么？（12 分）写出为完成上述请求，分别采用下列算法时存取臂移动的顺序。并计算其寻道长 Allocation A B C D 1 0 2 1 0 0 0 1 3 0 2 0 2 2 1 0 0 1 0 0 Need Available A B C D A B C D 6 6 5 2 3 6 4 2 0 9 7 2 2 0 1 0 2 6 8 0 6 7 5 0 work need allocation work+allocation A B C D A B C D A B C D P2 3 6 4 2 2 0 1 0 3 0 2 0 P0 6 6 6 2 6 6 5 2 1 0 2 1 P3 7 6 8 3 2 6 8 0 2 2 1 0 P4 9 8 9 3 6 7 5 0 0 1 0 0 P1 9 9 9 3 0 9 7 2 0 0 0 1 A B C D 6 6 6 2 7 6 8 3 9 8 9 3 9 9 9 3 9 9 9 4 P0 P1 P2 P3 P4 解：（1）因为存在安全序列 P2,P0,P3,P4,P1 所以 t0 时刻是安全的（2）若此时进程 P0 提出请求 Request0(2，1，3，2) Request0(2，1，3，2)≤Available（3，6，2，4） Request0(2，1，3，2)≤Need（6，6，5，2） finish TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE 度（8 分） ⑴ 最短查找时间优先（SSTF）算法 ⑵ 电梯调度算法解：（1） SSTF 算法 120 → 100 → 86 → 80 → 60 → 45 → 30 → 23 → 147 → 170 (20) (14) (6) (20) (15) (15) (7) (124) (23) 寻道长度：20+14+6+20+15+15+7+124+23=244 （2）电梯调度算法 120 → 147 → 170 → 100 → 86 → 80 → 60 → 45 → 30 → 23 (27) (23) (70) (14) (6) (20) (15) (15) (7) 寻道长度：27+23+70+14+6+20+15+15+7=197 5.在一个支持虚拟分页，采用请求页式调度的存储管理系统中有一用户程序，其页面访问顺序为：0，3，2，4，5，1，4，2，3，5，2，5，1，3，2 问：若分配给该作业的空白物理块为 4 个，试按 FIFO、LRU 页面淘汰算法，分别计算页面访问的缺页率，写出求解过程。（10 分）第 5 页共 6 页第 6 页共 6 页

（1）FIFO 算法缺页率 8/15 （2）LRU 算法缺页率 9/15 0 3 2 4 5 1 4 2 3 5 2 5 1 3 2 0 3 2 4 5 1 0 3 2 4 5 0 3 2 4 0 3 2 3 1 5 4 2 3 1 5 0 3 2 4 5 1 4 2 3 5 2 5 1 3 2 0 0 0 0 5 5 3 3 3 3 3 3 3 1 2 2 2 2 4 4 4 1 5 2 2 4 4 5 2 1 第 7 页共 6 页

：名签生学号序班在级班业专华东交通大学2015—2016 学年第一学期考试卷试卷编号：（B）卷操作系统 B 课程课程类别：必闭卷：题号一二三四五六七八九十总分累分人签名题分 30 10 20 40 考试日期： 100 得分考生注意事项：1、本试卷共 4 页，总分 100 分，考试时间 120 分钟。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 3、答案必须写在答题纸上，写在试卷上不计分数。得分评阅人 C．文档编辑 B．中断处理 D．CPU 调度 D．减少系统开销 B．充分利用内存 C．快速响应一、选择题(每题２分，共 30 分) 1．实时操作系统追求的目标是（ C ）。 A．高吞吐量 2．以下（ C ）项功能不是操作系统具备的主要功能。 A．内存管理 3．任何两个并发进程之间（ D ）。 B．一定存在同步关系 A．一定存在互斥关系 C．一定彼此独立无关 D．可能存在同步或互斥关系 4．临界区是指并发进程中访问共享变量的（ D ）段。 A．管理信息 5．CPU 的调度分为高级、中级和低级三种，其中低级调度是指（ B ）调度。 A．作业 6．若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（ A ）个进程参于竞争，而不会发生死锁。 A．4 7．（ D ）实现了段式、页式两种存储方式的优势互补。 C．数据 B．信息存储 D．程序 D．线程 C．交换 B．进程 D．5 C．3 B．2 D．父目录 C．根目录 C．索引文件 B．只读文件 D．设备牌号 C．虚拟设备名 B．用户主目录 B．I/O 专用处理机 C．数据通道 D．软件工具 C．段式管理 D．段页式管理 A．请求分页管理 B．可变式分区管理 8．通道是一种（ B ）。 A．I/O 端口 9．在操作系统中，用户在使用 I/O 设备时，通常采用（ A ）。 A．逻辑设备名 B．物理设备名 10．使用绝对路径名访问文件是从（ C ）开始按目录结构访问某个文件。 A．当前目录 11．按逻辑结构可把文件分为记录式文件和（ D ）两类。 A．链式文件 12．假定磁盘每个盘块的大小为 1K，对于 1.2MB 的软盘，FAT 表需占用（ C ）的存储空间。 A．1KB 13．在回收内存时，若释放区与插入点的后一空闲分区 F 相邻接，此时应（ C ）。 A．为回收区建立一分区表项，填上分区的大小和始址 B．以 F 分区的表项作为新表项，修改新表项的大小 C．以 F 分区的表项作为新表项，同时修改新表项的大小和始址 D．以 F 分区的表项作为新表项，同时修改新表项的始址 14．对于记录型信号量，在执行一次 wait 操作时，信号量的值应当（ B ）。 A．不变 15．若某分页式存储管理系统中的页表大小是 1KB，而进程 A 的大小是 2098 个字节，则进程 A 在该分页式存储管理系统中形成的页内碎片大小是（ A ） A．974B D．950B D．加指定数值 D．流式文件 D．2.4KB B．1.5KB C．1.8KB B．减 1 C．加 1 B．50B C．98B 二、判断题(判断下列各题对错，在后面括号里对的打“√”，错的打“×”（每题 1 分，共 10 分) 1．线程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。（ × ） 2．分时系统中，时间片越小越好。（ × ） 3．设备分配程序分配设备的过程通常是，先分配通道，再分配控制器，最后分配设备。（ × ）得分第 1 页共 4 页第 2 页共 4 页

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