操作系统答案及评分标准

东莞理工学院（本科）2008-2009第一学期
操作系统（A卷）答案及评分标准
一、术语解释（共20 分每题2分）
进程；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;(2分)
中断；CPU暂停当前程序的执行，转去处理计算机内部或外部发生的突发事件，完成突发事件处理后回到原来程序执行的过程；(2分)
重定位；从程序的逻辑地址映射到物理地址的过程；(2分)
页面抖动；刚调进内存的页面不久又被调出，而调出后不久又被调入，CPU大量的时间花费的页面调入调出的现象；(2分)
文件的物理组织；文件在存储设备上的组织结构；(2分)
分时；将CPU的运行时间划分成若干个时间段（称为时间片），循环轮流分配给各个程序（用户）使用; (2分)
死锁；在一个进程集合中的每个进程，都在等待仅由该集合中的另一进程才能引发的事件，而无限期地僵持下去的局面; (2分)
吞吐量；单位时间内完成的作业数; (2分)
进程同步；一个进程执行到某一点后要等到另一进程执行到某点才能继续往下执行的一种进程间关系；(2分)
虚拟存储器；只进程分配部分所需内存，剩下内存需求等到进程真正需要访问这些存储器时才被调入，但在用户看来却分配到了所有所需内存，这种内存管理方式成为虚拟存取器。

(2分)
（评分标准：因为各人表述方式不同，对每一小题，术语基本解释清楚即可得全分）
二、简答题（共30分每题5分）
1. 处理器有用户态和核心态等2种工作状态（4分），设置2种工作状态的原因是为了对操作系统内核进行保护（1分）。

2. 当CPU要访问的页面不在内存中时，就发生缺页中断（3分）；发生缺页中断时，CPU转缺页中断处理程序执行，将待访问页面从外村调入内存，返回被中断程序，重新启动引起缺页的指令（2分）。

3. 高级调度是作业调度，为作业分配资源，将作业调入内存，并为之创建进程（2分）；低级调度为进程调度，为进程分配处理器（2分）；作业调度为进程调度做准备（1分）。

3. 死锁产生的4个必要条件是：互斥条件、占用且等待条件、循环等待条件、不可抢占条件。

（答对1个得2分，2个得3分，3个得4分，4个得5分）
5. 操作系统是一种系统软件，是若干程序模块所的集合，它负责管理和控制计算机系统的硬件、软件资源的分配、调度和管理，使系统高效、安全地运行（2分）；为用户提供简单、直观、灵活的用户接口和使用环境（1分）；操作系统的主要功能是实现对计算机系统软硬件资源的管理（2分）。

6.引进高级通信机构的目的是为了在进程间实现大量数据的交换（4分）；进程间通信机制的实例有：管道、消息通信、共享内存等（列出1种即可，1分）。

三、理解题（共20分每题5分）
1.设备分配；设备回收；设备启动;I/O操作;中断处理;缓冲区管理；(评分标准：每项1分，最多5分)
2. 进程正常结束；进程出错终止；运行时间片用完；等待I/O操作；优先级更高度进程就绪；(评分标准：每项1分，最多5分)
3. 有效地址 (1,500)的物理地址为：1024×3+500=3572; (3分)
有效地址 (2,3000)不合法；(1分)
有效地址(3,100)的页号超出页表范围，出现地址越界；(1分)
4.（1）数组好；（2）双向链表不好；（3）跳转不好；(4)循环好；（5）二叉树不好；(评分标准：每项1分，最多5分)
四、综合题（共30分）
1. (共10分)
(1) 可用3个进程完成：
Pa：从卡片机读信息，并逐一输入到缓冲区B1中（1分)
Pb：从缓冲区B1读信息，加工处理后再搬到缓冲区B2中（1分)
P3：从缓冲区B2读信息，并在打印机上印出 (1分)
(2) 这些进程间为同步关系 (2分)
(3) 同步算法：初值：empty1=empty2=1; full1=full2=0; (2分)
2.(共7分)
页面走向为：0，1，0，3，1，2，4，3 (1分)
采用LRU算法的页面替换顺序为：
（2分）
页面替换顺序为：0，3，1，2 (2分)
缺页率为：6÷8= 75% (2分)
3.(共3分)
1个页面从外存传到内存的时间：1000÷10-6＝10-3 s ＝ 1 ms
存取当前页面中内存单元的时间：1 us × 99.9%≈10-6 s (1分)
存取不在当前页面中内存单元（但单元已在内存）的时间：1 us × 0.1% × 80% ≈10-9
s 存取不在当前页面中内存单元（但单元不在内存，被置换页面不需写回）的时间： 1 ms × 0.1% × 20%×50% =10-7
s
存取不在当前页面中内存单元（但单元不在内存，被置换页面需写回）的时间： 2 ms × 0.1% × 20%×50% =2×10-7 s (1分)
有效存取时间为: 10-6 s + 10-9 s +10-7 s + 2×10-7 s ≈ 1.3 us (1分) 4. (共10分)
(1) RR
（2）各作业周转时间：(4分)
（3）平均周转时间 (2分) (19+1+5+1+10) ÷5=7.2
1
2 3 4 2
0 4
6
8
10 12 14
16
5 18
20
东莞理工学院（本科）2008-2009第一学期
操作系统（B卷）答案及评分标准
一、术语解释（共20 分每题2分）
并发；两个或更多个程序同时在系统中存在并且运行，即一个程序段执行尚未结束，另一个程序段已经开始执行
实时；能够及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对事件的处理;
死锁预防；破坏死锁的四个必要条件之一，使死锁不可能发生；
存储器碎片；经过多次内存分配与回收后产生的一些尺寸太小得不到利用存储器块；
多道程序设计；同时在内存中让多个程序并发执行；
线程；一种轻量级进程，位于进程内部，是处理器调度的基本单位；
快表；用于保存最近需要使用的页表项的高速存储器；
程序地址；程序中使用的存储器地址；
系统调用；应用程序调用操作系统服务的唯一方式，采用中断机制实现；
文件逻辑组织；用户看到的文件结构；
（评分标准：因为各人表述方式不同，对每一小题，术语基本解释清楚即可得全分）
二、简答题（共30分每题5分）
1. 操作系统有3种基本类型：批处理系统，分式系统，实时系统（3分）；在分式系统中，每个用户有一个操作终端，将运行时间分成很多时间片，分给各个用户使用，但用户看来，每个都感觉在独占计算机（1分）；实时系统可对外部发生的时间在规定的时间内作出相应（1分）。

2.重定位是程序地址变换为物理地址的过程（2分）；它分为静态重定位和动态重定位2种（1分）；静态重定位在程序加载到内存时通过把程序地址修改成物理地址完成重定位（1分）；动静态重定位在程序执行中、内存访问前有硬件执行重定位（1分）。

3. 文件管理的主要功能：文件存储空间管理，文件目录管理，文件操作，文件保护，文件按名存取。

(评分标准：每项1分，最多5分)
4.处理机调度一般可分为作业调度、交换调度和进程调度三级（3分）；其中进程调度必不可少（1分）；因为只有进程调度才能将处理器分配给进程使用（1分）。

5. 在操作系统中引入进程概念是为了更好地描述程序执行过程中动态特性,这些特性是“程序”这个概念无法描述清楚的（3分）；它与程序的差别和关系是：进程是程序的执行过程，程序是进程的静态形式（2分）。

6. 原语是执行过程中不可被打断的一段代码（3分），操作系统引入原语的原因是为了保护一些系统状态、数据结构的一致性和完整性(2分)。

三、理解题（共20分每题5分）
1. 文件名、文件大小、文件数据块指针、文件创建时间、文件访问权限、文件所属用户等（评分标准：答案不唯一，
每项1分，最多5分)。

2. 进程号、进程名、进程状态、父进程指针、堆栈地址等（评分标准：答案不唯一，每项1分，最多5分)。

3.
(1)219+430=649
(2)2300+10=2310
(3)2300+11=2311
(4)∵500>100，∴发生地址越界
(5)1327＋400＝1727
（评分标准：每小题1分，共5分)
4.
（1）好；（2）不好；（3）好；（4）不好；（5）好
四、综合题（共30分）
1.（共10分）
(1)三个进程间的关系是互斥关系。

(2分)
(2) 进程间同步算法如下：
设置一个互斥信号量mutex来协调各进程对打印机的使用，初值为1。

(2分)
2. (共7分)
（1）有效存取时间为：(1-0.85)×1 us + 1 us = 1.15 us (4分)
（2）(1-0.5) ×1 ＋ 1 ＝1.5 us (3分)
3. 该文件的第3个数据库在磁盘块71中.(3分)
4.(共10分)
(A) 2→1能发生（2分），因为一个进程时间片到时，可引起另一个进程占领处理器（2分）；
(B) 3→2不可能发生（2分），因为一个进程因等待资源等原因阻塞与另一进程的时间片到时不会有因果关系；
(C) 4→1可能发生（2分）；因为一个进程所等待时间发生后回到就绪状态，如果这是处理器空间小，就可进入运行状态，使变换1发生（2分）。