计算机操作系统期末考试试题及答案 操作系统试卷 A 一、简答题（每题 5 分，共 30 分） 1.什么是虚拟设备？ 2.What’s the differrence between a process and a program？ 3.What’s Hyper-Treading technology？ 4.死锁的必要条件是什么？ 5.为什么将文件控制块分成主部和次部两部分？ 6.若系统有同类资源 m 个，被 n 个进程共享，问：当 m>n 和 m<=n 时每个进程最多可以请 求多少个这类资源，使系统一定不会发生死锁？为什么？ 二、填空题（每空 1 分，共 10 分） 1.操作系统的两个重要特性是： (1) 和 (2) 。 2.只能在管态下执行的指令称为 (3) 。处理机状态由目态转换为管态的唯一途径是 (4) ， 管态到目态的转换可以通过修改 (5) 来实现。 3.进程在其生存期内可以处于如下三种基本状态之一：运行态、就绪态和等待态。当一个就 绪进程 (6) 时，其状态由就绪变为运行，当一个运行进程被抢占处理机时，其状态由运行 变为 (7) ，当一个运行进程因某事件受阻时，其状态由运行变为 (8) ，当进程所等待的事 件已经发生时，该进程状态由 (9) 变为就绪。 4.线程是进程内的一个相对独立的 (10)。 三、计算题（每题 10 分，共 40 分） 1.设某计算机系统采用虚拟页式存储管理方法，进程的虚拟地址空间为 64KB，页面尺寸为 4KB。假设当前进程的页表如右图所示（页表以二进制形式表示），请将虚拟地址 8196 和 2050 转换为物理地址。 2.设某计算机系统采用虚拟页式存储管理方法，内存中为该进程分配 4 个物理页架, 开始时 内 存 页 架 为 空 , 假 设 进 程 在 一 段 时 间 内 的 页 面 访 问 序 列 如 下:6,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1，请画图表示采用以下页面淘汰算法时的缺页中断 次数：（1）最佳页面淘汰算法（OPT）；（2）先进先出页面淘汰算法（FIFO）；（3）使用过 最久的先淘汰(LRU)。 3.在 UNIX 系统中，设磁盘物理块大小为 1KB，每个索引块可以保存 256 个索引项，请画出 UNIX 文件的物理结构。假设某文件大小为 1028KB，请计算访问以下逻辑块时需要多少次 I/O 传输：（1）8；（2）300；（3）16。 4.设有周期性实时任务集如下表所示，用最早截止期优先算法（EDF 算法）和速率单调算 法（RMS 算法）是否可以调度？画出相应的 Gantt 图。 

四、算法设计（每题 10 分，共 20 分） 1.设有一个可以装 A、B 两种物品的仓库，其容量无限大，但要求仓库中 A、B 两种物品的 数量满足下述不等式: -M≤A 物品数量－B 物品数量≤N 其中 M 和 N 为正整数。 试用信号灯和 PV 操作描述 A、B 两种物品的入库过程。 2.用信号量和 PV 操作实现读者/写者问题，要求读者优先，即：当有读者在读文件时，对随 后到达的读者和写者，要首先满足读者，阻塞写者。 试题 A 答案 一、 1．虚拟设备是利用共享型设备实现的数量较多、速度较快的独占型设备。 2．进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动，是系统进行资源分配和 调度的独立单位。程序是指令的有序序列。进程与程序的区别在于：○1 进程是动态的，程 序是静态的；○2 进程是短暂的，程序可以永久保存；○3 进程与程序之间不具有一一对应 关系：一个程序可以对应一个进程，也可以对应多个进程；一个进程可以对应一个程序，或 者对应一段程序。 5．树型目录结构解决了命名冲突；有利于提高文件的检索速度；有利于实现文件共享；有 利于用户对文件进行分门别类地组织。 6． 7．并发执行的进程为了协调一致地完成指定任务，进程之间具有一定的联系，这种联系通 常采用进程间交换数据的方式进行。进程间交换数据叫进程通信。进程之间所交换的信息量， 少则是一个状态或数值，多则是成千上万个字节。因而进程通信的类型分为：低级通信（进 程间交换少量数据，如信号量机制）；高级通信（进程间交换大量数据）。 8．UC/OS-II 是一个嵌入式操作系统，其功能包括任务管理、时间管理、任务间通信、内存 管理等。 二、 （1）[0，350]：由段号 0 查段表得其段长 200，将虚拟地址中的段内偏移 350 与该段段长 相比较：350>200，所以产生越界中断； （2）[1,25]：由段号 1 查段表得其段长 100，将虚拟地址中的段内偏移 25 与该段段长相比 较：25<100，是合法虚拟地址，所以将段内偏移与该段在主存的起始地址相加得绝对地址： 25+3000=3025； （3）[2,120]：由段号 2 查段表得其段长 105，将虚拟地址中的段内偏移 120 与该段段长相 比较：120>105，所以产生越界中断； （4）[3,415]：由段号 3 查段表得其段长 600，将虚拟地址中的段内偏移 415 与该段段长相 比较：415<600，是合法虚拟地址，所以将段内偏移与该段在主存的起始地址相加得绝对地 

址：415+1200=1615； （5）[4,20]：由段号 4 查段表得其段长 150，将虚拟地址中的段内偏移 20 与该段段长相比 较：20<150，是合法虚拟地址，所以将段内偏移与该段在主存的起始地址相加得绝对地址： 20+4000=4020； 三、FIFO 页面替换算法： LRU 页面替换算法： 四、semaphore a=n,b=m; void main(){ createprocess(A,…); createprocess(B,…); } void A(){ while(1){ P(a); 输入化合物 A; V(b); } } void B(){ while(1){ P(b); 输入化合物 B; V(a); } } 五、 六、UNIX 中的进程可能处于以下九个状态之一：创建、内存就绪、外存就绪、内存睡眠、 外存睡眠、核心态执行、用户态执行、剥夺、僵死。UNIX 进程的状态转换图如下： 七、设 cache 的命中率为 h1，访问时间为 t1；主存的命中率为 h2，访问时间为 t2；则被 访问的字在 cache 中的概率为 h1，则不在 cache 中但在主存中的概率为（1-h1）h2，不在 cache 中也不在主存中的概率为(1-h1)(1-h2) ；设磁盘的访问时间为 t3，那么一个字的平均 访问时间为：t1h1+(t1+t2)(1-h1)h2+(t1+t2+t3)(1-h1)(1-h2)。 

八、设每个进程最多可以请求 x 个这类资源，为了使系统一定不会发生死锁 m,x,n 需要满足 关系式：n(x-1)+1<=m，即 x<=(m-1)/n+1。当 mn 时，x=INT（(m-1)/n） +1，其中 INT 表示向下取整数。 原文链接：http://www.ban102.com.cn/article/detail.asp?id=2704