地科07级《操作系统》试卷(A)标准答案

河南理工大学 2008-2009 学年第 2 学期
地科07级《操作系统》试卷（A ）标准答案
一、选择题
1、引入多道程序的目的在于（ A ）
A 、充分利用CPU ，减少CPU 等待时间
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、在单一处理器上，将执行时间有重叠的几个程序称为 （ C ）
A 、顺序程序
B 、多道程序
C 、并发程序
D 、并行程序
3、为了描述进程的动态变化过程，采用了一个与进程相联系的（ A ）系统，根据它而感知进程的存在。

A 、进程控制块 B 、进程起始地址 C 、进程状态字 D 、进程优先数
4、当一进程运行时，系统可基于某种原则，强行将其撤下，把处理器分配给其他进程，这种调度方式是（ A ） A 、中断方式 B 、查询方式 C 、非剥夺方式 D 、剥夺方式
5、解决死锁的途径是（ B ）
A 、不要共享资源，增加独占资源
B 、设计预防死锁，运行检测并恢复
C 、立即关机排除故障
D 、立即关机再理开机 6、虚拟存储技术是（ D ） A 、扩充外存空间的技术
B 、扩充输入输出缓冲区的技术
C 、补充内存物理空间的技术
D 、补充相对地址空间的技术
7、段页式管理每取一数据，要访问（A ）次内存 A 、3 B 、4 C 、1 D 、2
8、系统抖动是指（B ）
A 、 使用机器时，千万屏幕闪烁的现象
B 、 刚被调出的帧又立刻被调入所形成的频繁调入调出的现象
C 、 系统盘不净，上千万系统不稳定的现象
D 、 由于内存分配不当，偶然造成内存不够的现象
9、当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（B ） A 、源程序 B 、目标程序 C 、可执行程序 D 、非执行程序 10、若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（ B ）字节。

A 、2GB B 、4GB C 、100KB D 、640KB 11、（C ）存储管理方式提供二维地址结构。

A 、固定分区 B 、分页 C 、分段 D 、可变分区
12、存储管理的目的是（ C ） A 、方便用户
B 、提高内存利用率
C 、方便用户和提高内存利用率
D 、增加内存实际容量
13、碎片是指（
B
）
A 、不能被使用的存储区
B 、未被使有，而又暂时不能使用的存储区
C 、存储分配完后所剩的空闲区
D 、没有被使用的存储区
14、通道是一种（ B ） A 、I/O 端口 B 、I/O 专用处理机
C 、数据通道
D 、软件工具
15、在操作系统中，用户在使用I/O 设备时，通常采用（ C ） A 、虚拟设备名 B 、物理设备名 C 、逻辑设备名 D 、设备牌号 16、根据外存设备不同，文件被划分为若干个大小相等的物理块，它是（ A ）的基本
单位。

A 、存放文件信息或分配存储空间 B 、组织和使用信息
C 、表示单位信息
D 、记录式文件 17、在文件系统中，要求物理块必须连续的物理文件是（ A ） A 、顺序文件 B 、链接文件 C 、Hash 文件 D 、索引文件
18、目录文件中所存放的信息是（ D ） A 、某一文件存放的数据信息 B 、某一文件的文件目录
C 、该目录中所有数据文件目录
D 、该目录中所有子目录文件和数据文件的目录 19、Autoexec.bat 文件的逻辑结构形式是（ A ） A 、字符流式文件 B 、文档文件 C 、记录式文件 D 、只读文件
20、记录是一个有特定意义的信息单位，它由（ C ）组成。

A 、字 B 、字节 C 、数据项 D 、物理块 21、进程间用信件传递信息时，信件中应含有（ A ）
A 、发送者名
B 、信件长度
C 、信箱名
D 、信件名 22、只能在核心态下执行的指令是（ B ）
A 、读时钟日期
B 、屏蔽所有中断
C 、改变文件内容
D 、调用库函数
23、将主存空闲区按地址顺序从小到大登记在空闲区表中，每次分配时总是顺序查找空
闲区表，此种分配算法称为（ A ）分配算法。

A 、最先适应
B 、最优适应
C 、最坏适应
D 、随机适应 24、用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于(
D )
A.硬件故障中断
B.程序中断
C.外部中断
D.访管中断 25、把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作（ D ）。

A ．编译；
B ．连接；
C ．运行；
D ．重定位。

26、避免死锁的一个著名的算法是（ B ）。

A ．先入先出法；
B ．银行家算法；
C ．优先级算法；
D ．资源按序分配法。

…………
27、在现代操作系统中采用缓冲技术的主要目的是（C ）。

A．改善用户编程环境； B.提高CPU的处理速度；
C.提高CPU和设备之间的并行程度；
D. 实现与设备无关性。

28、UNIX操作系统是著名的（ B ）。

A．多道批处理系统； B．分时系统； C．实时系统； D．分布式系统。

29、可能与正在运行的进程无关的中断事件有（ ACD ）等。

（此题为多项选择题）
A、硬件故障
B、程序性
C、外部
D、输入/输出
E、访管
30、关于进程的叙述（ABCE）是正确的。

（此题为多项选择题）
A、“一个进程独占处理器时其执行结果只取决于进程本身”。

B、“一个进程的工作没有完成之前，另一进程就可开始工作，则称这些进程具
有并发性”。

C、“并发进程是轮流占用处理器的”。

D、“可同时执行的进程是指若干进程同时占用处理器”。

E、“进程并发执行时其执行结果与进程执行的相对速度有关”。

二、简答题
1. 简述多道程序设计的概念。

答案：若干作业同时驻留主存；
各作业轮流使用CPU。

2、为什么要引入进程概念？进程的基本特征是什么？它与程序有何区别？
由于在一个多道程序系统这一复杂的环境中，程序具有了并行、制约、动态的特征，这就使原来的程序概念已难以刻画和反映系统中的情况。

基本特征：A）动态性---- 进程是程序的一次执行过程，在执行过程中进程状态不断发生变化。

B）并发性---- 若干进程是可以同时执行的，它们轮流占有处理器交替执行。

C）异步性---- 进程的执行速度取决于自身与外界原因以及进程的调度策略，它以不可预知的速度向前推动。

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，是一个动态的概念。

而程序是指令的一个集合，是一个静态的概念。

3、作业调度和进程调度各自的主要功能是什么？
作业调度的主要功能是：①记录系统中各个作业的情况；②按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业；③为选中的作业分配内存和外设等资源；④为选中的作业建立相应的进程；⑤作业结束后进行善后处理工作。

进程调度的主要功能是：①保存当前运行进程的现场；②从就绪队列中挑选一个
合适进程；③为选中的进程恢复现场。

4、何谓死锁？试述产生死锁的原因和必要条件是什么？
答：所谓死锁是指计算机系统和进程所处的一种状态。

即：在系统中的一组进程，由于竞争系统资源或由于彼此通信而永远阻塞，我们称这些进程处于死锁状态。

必要条件：互斥条件；不可抢占条件；部分分配条件；循环等待条件。

5、什么是线程？它有哪些性质？
答：线程是进程内一个相对独立的可调度的执行单元。

性质共7条（见教材P59-60）略。

三、问答题。

1、什么是进程间的同步和互斥问题？同步与互斥这两个概念有何区别？
答：进程间的同步问题是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖于另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待，直到消息到达才被唤醒。

进程的互斥问题是指当有若干个进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用，其它要使用该资源的进程必须等待，直到占用资源者释放该资源。

所谓同步是指“异步事件能按照要求的时序进行，以达到合作进程间协调一致地工作”。

互斥是指对系统的许多硬资源所谓共享往往是宏观上的，实际使用时则要求排它性的轮流使用，对有些软资源为了数据的完整和正确性，更要求进程间互斥地使用。

在诸多的并行性问题中，最根本和最重要的进程间互斥，它是解决同步的基础，实际上互斥也是一种同步，前者是二个进程间需按一定的先后次序运行，后者是若干个进程，必须对某一资源互斥地访问。

2、简述中断处理全过程。

答：所谓中断是指CPU对系统发生的某个事件作出的一种反应：CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动地转去执行相应的处理程序，处理完该事件后再返回断点继续执行被“打断”的程序。

中断处理的一般过程分为以下阶段：保存现场，分析原因，处理中断，返回断点。

3、试述段页式管理的概念和算法以及地址转换过程。

答：在段页式存储管理中，每个作业仍然按逻辑分段，但对每一段不是按单一的连续整体存放到主存储器中，而是把每段再分成若干个页面，每一段不必占据连续的主存空间，可把它按页面存放在不连续的主存块中。

段页式存储管理的逻辑地址包括三部分：段号、页号和页内地址。

在段页式存储管理中，地址转换是由硬件和软件密切配合完成的。

其过程如下：（1）地址转换硬件将段表地址寄存器内容与指令地址场中的段号s相加（按段表的表目长进行适当移位后相加），得到欲访问段s在该进程的段表中表目入口地址。

（2）从该表的表目中得到该段的页表起始地址，并将其与地址场中的页号p相加后得到欲访问页p在该段的页表中的表目入口地址。

（3）从该页表表目中取出其对应的页架号与指令地址场中的页内地址d拼接成主存物理地址。

在地址转换过程中，其操作流程及软硬件作用关系（算法）可用下面流程图所示：
（流程图略）
4、多处理器系统的三个重要特征是什么？请简单加以阐述。

并简单解释唤醒丢失问题
和巨群问题。

答：多处理器系统有三个重要的特征：
主存模型---它决定了处理器共享主存的方式。

多处理器系统按它们的耦合与主存访问语义的不同可分为三类：一致的主存访问，非一致的主存访问，非远程主存访问。

硬件的同步支持-----在多处理器系统中，因为唤醒丢失和巨群问题，同步支持是尤为严重和尖锐的问题，系统中诸多处理器对就绪队列的上锁的竞争是系统真正的瓶颈，硬件同步机制是实现多机系统的最必要的基本条件。

软件体系结构-------从软件角度看有三种类型的多处理器系统：主/从式，功能非对称式和对称式。

唤醒丢失问题：假设线程T1已锁住了资源R1，在另一个处理器上运行的线程T2要访问这一资源R1，发现已被锁住，T2调用Wait原语挂起等待该资源。

但是T2在调用Wait原语过程中，T1在另一处理器上释放资源R1，并唤醒所有阻塞于R1资源的进程。

由于T2尚未被放入R1的阻塞队列，它失去唤醒的机会，其结果是资源R1并未加锁，而T2却等待系统资源被解锁。

如没有进程再访问这个资源，T2会一直阻塞下去。

巨群问题：当一个线程释放一个资源，它唤醒所有等待的进程。

这时它们中的一个可能会锁住资源，其他进程发现资源加锁，则返回阻塞，这导致了唤醒和环境切换的额外开销。

在多处理器中，若几个线程被阻塞于一个资源，唤醒所有进程可能会引起它们在不同处理器上同时被调度，它们又再次争夺同一资源。

5、什么是文件的逻辑组织？什么是文件的物理组织？文件的逻辑组织有几种形式？其
各自的特点是什么？
答：文件的逻辑组织是从用户观点出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于文件的物理特性。

文件的物理组织是指文件在外存上的存储组织形式。

这不仅与存储介质的存储性能有关，而且与所采用的外存分配方式有关。

文件的逻辑组织有两种形式：流式文件与记录式文件流式文件是指对文件内的信息不再划分单位，是由依次的一串信息组成。

记录式文件是指用户还可把信息按逻辑上独立的含意划分信息单位，每个单位称为一个逻辑记录。

在记录式文件中又分为顺序文件、连接文件、索引文件和直接文件。

各自特点略。

6、下面是两个并发执行的进程，它们能正确执行吗？若不能正确执行，请举例说明，并改正之（x是公共变量）。

cobegin
var x：integer;
procecc p1 (进程p1)
var y,z：integer;
begin
x：=1;
y：=0;
if x >=1 then y ：=y+1;
z ：=y
end
procecc p2 （进程p2）
var t ,u：integer;
begin
x：=0;
t：=0;
if x <1 then t ：=t+z;
u：=t
end
coend
答：该进程不能正确执行，因为没有初始化变量x，当公共变量付值为1时，进程P1可以正确执行，而P2无法获得资源，无法继续执行，修改后的进程为：
Cobegin
var x：integer;
x：=1；
procecc p1 (进程p1)
var y,z：integer;
wait (x);
begin
x：=1;
y：=0;
if x >=1 then y ：=y+1;
z ：=y
signal(x);
end
procecc p2 （进程p2）
var t ,u：integer;
wait (x);
begin
x：=0;
t：=0;
if x <1 then t ：=t+z;
u：=t
signal（X）；
end
coend。