西华操作系统试卷(含答案)

西华操作系统试卷(含答案)
试卷编号：
（2012 至2013 学年第2学期）
课程名称：操作系统原理考试时间： 110 分钟
课程代码：试卷总分： 100 分
考试形式：闭卷学生自带普通计算器: 不允许
一、选择题
1．操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（）。

A.程序和数据
B.进程
C.资源
D.作业
2．用户程序中的输入、输出操作实际上是由( )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( )。

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CPU
B、进程，从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用CPU
C、进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU
D、作业，从后备作业队列中调度策略选择一个作业占用CPU
4．一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（）。

A.2
B.1
C.3
D.0.5
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( )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( )。

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( )状态。

A、等待
B、就绪
C、运行
D、完成
8．若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为20，44，40，4，80，12，76，当前磁头位于40号柱面，若用最短寻道时间优先磁盘调度算法，则访问序列为：（）；A． 20，44，40，4，80，12，76
B． 40，44，20，12，4，76，80
C． 40，44，76，80，20，12，4
D． 40，44，76，80，4，12，20
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( )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：（）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
11．引入缓冲的主要目的是( )。

A．改善CPU和I/O设备之间速度不匹配的情况
B．节省内存
C．提高CPU的利用率
D．提高I／O设备的效率
12．文件系统的主要目的是（）。

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（）管理文件。

A、堆栈结构
B、指针
C、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（）。

A、重名翻译
B、多级目录
C、约定
D、文件名
15．段页式存储管理中，其虚拟地址空间是 ( )
A、一维B．二维 C、三维 D．层次
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( )。

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（）。

A、互斥
B、同步
C、调度
D、伙伴
18．产生死锁的4个必要条件是：互斥、( )、循环等待和不剥夺。

A.请求与阻塞 B．请求与释放
C请求与保持 D．释放与阻塞
19．通道是一种( )。

A．I/O端口 B．数据通道
C．I/O专用处理器 D．软件工具
20．某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是（）。

A．9 B．10 C．11 D．12
二、判断题（每题1分，共10分）
( √)1．文件系统中分配存储空间的基本单位不是记录。

( )2．段页式管理实现了段式、页式两种存储方式的优势互补。

( )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。

( )4．并发性是指若干事件在同一时刻发生。

( )5．文件系统中源程序是有结构的记录式文件。

( )6．用户为每个自己的进程创建PCB，并控制进程的执行过程。

( )7．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
( )8．SPOOLing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入、输出井组成。

( )9．线程是最小的拥有资源的单位。

( )10．若系统中存在一个循环等待的进程集合，则必定会死锁。

三、问答题（30分）
1、什么是进程？由哪几部分组成？操作系统是通过什么感知进程的存在？有哪几种基
本状态？它们是如何转换的。

(10分)
答：进程：是程序在一个数据集合上运行的过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

1）进程由程序、PCB（进程控制块）和数据构成。

（1个1分，共3分）
2）进程由共有运行态、就绪态、等待态三种基本状态，（1个1分，共3分）
3）其转换规律如下：
就绪—>运行、运行—>就绪、运行—>等待、等待—>就绪（1个1分，共4分）
2、什么是临界区和临界资源？为什么进程在进入临界区之前，应先执行“进入区”代码，在退出临界区后又执行“退出区”代码？（10分）
临界区：是指用来访问临界资源的代码（5分）
临界资源：指被多个进程互斥访问的资源，或者是一次只能由一个进程使用的资源为了实现多个进程对临界资源的互斥访问，在临界区前设置进入区用来检查临界资源是否正在访问，如果正在访问则不允许本进程进入临界区，而在退出临界区的时候执行退出区，是为了释放进程占用的临界资源而让其他进程有机会使用临界资源。

（5分）
3、什么是虚拟存储器，理论基础是什么？它的大小是由什么来决定？
虚拟存储器指从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。

由操作系统提供的一个假想的特大存储器，（4分）
它的理论基础是程序运行的局部性原理。

（3分）
虚拟存储器的容量由计算机的地址结构长度和辅存的容量所确定，（3分）
四、综合题（40分）
1、设有四道作业，它们的提交时间和执行时间如下表：
请采用短作业优先调度算法时计算平均周转时间和平均带权周转时间，并指出作业调度顺序（注：要求有详细的计算过程，最好通过表格说明）（10分）
2、系统有三个进程read,write1,write2共享一个缓冲区B 。

read 进程每次启动输入设备输入一个数据放到缓冲区B 中，若B 中是奇数，则write1进程将其取出打印，若B 中是偶数，则write2进程将其取出打印。

试用信号量和原语编写出这三个进程能正确工作的程序。

（10分）
S1:表示是否可把读入的记录放入到缓冲区，初始值为1. S2: 表示是否可对缓冲区的记录加工，初始值为0 S3: 表示记录是否加工好，可以输出，初始值为0
read 进程： ｛
while （true ） ｛读记录； Wait （S1） if 是奇数 then
Signal (S2)；
Write1进程： ｛
while （true ）
｛ Wait (S2)；（2分） 加工记录；
Signal (S1)；（2Write2进程： ｛
while （true ）
｛ Wait (S3)；（2分） 输出加工后的记录
3、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 两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数。

（10分）解：FIFO：
2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2
第1页 2 2 2 5 5 5 3 3 3
第2页 3 3 3 2 2 2 5 5
第3页 1 1 1 4 4 4 2
缺页中断次数= 9
LUR：
2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2
第1页 2 2 2 2 5 5 5 3
第2页 3 3 5 2 3 3 5
第3页 1 1 4 4 2 2
缺页中断次数=8
4、在一个页式存储管理系统中，一个作业有四个页面，被分别装入内存的3、4、6、8块中。

假定页面和存储块的大小都为1K字节，当该作业在CPU上运行时，执行到一条传送指令：MOV 2100，3100
请计算出该指令中两个操作数的物理地址。

逻辑地址2100对应的物理地址为6*1024+52=6196
逻辑地址3100对应的物理地址为8*1024+28=8220。