操作系统期末考试(B卷)

大连大学2012/2013学年第二学期考试卷（ B 卷）考试科目： 计算机操作系统 （共 4 页）一、选择题（每题1分，共15分）1、现代操作系统的基本特征是（C ）、资源共享和操作的异步性。

A 、多道程序设计B 、中断处理C 、程序的并发执行D 、实现分时与实时处理2、在操作系统中，并发性是指若干事件（C ）发生。

A 、 在同一时刻B 、 一定在不同时刻C 、 某一时间间隔内D 、 依次在不同时间间隔内3、进程间的基本关系为（B ）A 、相互独立与相互制约B 、同步与互斥C 、并行执行与资源共享D 、信息传递与信息缓冲4、信号量S 的初值为9，在S 上执行了11次P 操作，3次V 操作后，S 的值为（B ） A 、0 B 、1 C 、3 D 、55、从下列有关存储管理的叙述中，选出不正确的叙述（D ）A 、 利用对换技术扩充内存时，设计时必须考虑的问题是：如何减少信息交换量、降低交换所用的时间B 、 在现代操作系统中，不允许用户干预内存的分配C 、 采用动态重定位技术的系统，目标程序可以不经任何改动，而装入物理内存D 、 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6、下面关于设备的描述，不正确的是（A ）A 、 通道是处理输入/输出的软件B 、 所有外围设备的启动工作都由系统统一来做C 、 来自通道的I/O 中断由设备管理负责处理D 、 编制好的通道程序是放置在主存中的 7、下列作业调度算法中，最短的作业平均周转时间是（B ）A 、先来先服务法B 、短作业优先法C 、时间片轮转法D 、优先数法8、若P 、V 操作的信号量S 初值为2，当前值为-1，则表示有（B ）个等待进程 A 、0 B 、1 C 、2 D 、39、SPOOling 技术利用于（B ） Ａ、外设概念 Ｂ、虚拟设备概念 Ｃ、磁带概念 Ｄ、存储概念10、ＣＰＵ输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（C ）Ａ、并行技术 Ｂ、通道技术 Ｃ、缓冲技术 Ｄ、虚存技术 11、用户要在程序一级获得系统帮助，必须通过（C ）Ａ、进程调度 Ｂ、作业调度 Ｃ、系统调用 Ｄ、键盘命令12、死锁预防是保证系统不进入死锁状态的静态策略，其解决方法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。

下列方法中破坏了“循环等待”条件的是（D ）密封 线Ａ、银行家算法Ｂ、一次性分配策略Ｃ、剥夺资源法Ｄ、资源有序分配法13、在下列关于ＵＮＩＸ的论述中，（D）是不正确的Ａ、ＵＮＩＸ是一个多道的分时操作系统Ｂ、管道机制是ＵＮＩＸ贡献之一Ｃ、提供可动态装卸的文件系统是ＵＮＩＸ的特色之一Ｄ、路径名是ＵＮＩＸ独有的实现文件共享的机制14、操作系统中用得最多的数据结构是（C ）A、堆栈B、队列C、表格D、树15、索引式（随机）文件组织的一个主要优点是（ B ）A、不需要链接指针B、能实现物理块的动态分配C、回收实现比较简单D、用户存取方便二、判断题（每题2分，共20分）1、UNIX/Linux的i节点（内码）表是文件系统的主要数据结构（表格）部分（×）2、操作系统的“生成”、安装或配置，使用户可以在操作系统提供的一定范围内任意装配成核心工作（×）3、系统调用是操作系统和用户进程的接口，库函数也是操作系统和用户的接口（×）4、一个进程是由伪处理机执行的一个程序（√）5、交换技术“扩充”了内存，因此，交换也实现了虚拟存储器（√）６、一般的分时操作系统无法应用于快速实时控制工作要求（×）７、文件系统中分配存储空间的（基本单位）是记录（√）８、如果用加锁法实现互斥时，将未进入临界区的进程排队时，从而让其有被再调度的机会的话，加锁法和Ｐ、Ｖ原语实现互斥时效果相同（×）９、在作业管理中，下一个作业能否执行下去，取决于前一作业步是否成功完成，这种制约关系体现了作业步的互斥关系（√）１０、在作业管理系统控制下，作业依次输入到内存中等待运行，这样就形成了一个作业流（√）三、填空题（每空1分，共20分）１、用户对文件系统的基本操作使用时，涉及文件的系统调用主要是文件的：创建、打开、读、写、操作和删除２、目前，在操作系统设计中采用的结构模型主要有四种：无结构OS 模块化结构OS、分层式结构OS 和微内核结构OS３、进程的三个基本状态是：就绪状态执行状态、和阻塞状态４、操作系统层次设计方法的两个不同方向是自顶向下和自底向上５、操作系统目前有五大类型：批处理系统分时系统、实时系统网络系统、和分布式系统四、简答题（共25分）1、（5分）段页式存储中地址转换的原理是什么？答：段页式系统的基本原理，是分段和分页原理的结合，即先将用户程序分成若干个段，再把每个段分成若干个也，并为没哥哥段赋予一个段名。

在段页式系统中，为了便于实现抵制变换须配置一个段表寄存器，其中存放段表始址和表长TL。

进行抵制变换时首先利用段号S，将它与段表长TL进行比较。

若S<TL，表示未越界，于是利用段表始址和段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置，从中得到该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页号P来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号b，再利用块号b和页内地址来构成物理地址。

2、（8分）什么是虚拟存储器？它有哪些基本特征是什么？答：虚拟存储器是一种存储管理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作。

它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。

但是虚拟存储器的容量并不是无限的，它由计算机的地址结构长度所确定，另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

虚拟存储器特征是：虚拟扩充，部分装入，离散分配，多次对换。

3、（8分）什么是中断？中断处理的一般过程分为哪几个阶段？中断：中断是指计算机在执行期间，系统内部或外部设备发生了某一急需处理的事件，使得CPU 暂时停止当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序，待处理完毕后又返回原来被中断处，继续执行被中断的程序的过程。

三个阶段：（1）保护现场：CPU收到中断信号后，通常由硬件自动将处理机状态字PSW和程序计数器PC中的内容保存到中断保留区中。

（2）转中断处理程序进行中断处理：由硬件分析中断的原因，并从相应的中断向量中获得中断处理程序的入口地址，装入CPU的程序计数器中，从而使处理机转向相应的中断处理程序。

（3 ）中断返回：中断处理完成后通过中断返回指令将保存在中断栈中的被中断进程的现场信息取出，并装入到相应的寄存器中，从而使处理机返回到被中断程序的断点执行。

4、（4分）设备驱动程序的功能？答：(1) 接收由I/O进程发来的命令和参数，并将命令中的抽象要求转换为具体要求，例如，将磁盘块号转换为磁盘的盘面、磁道号及扇区号。

(2) 检查用户I/O请求的合法性，了解I/O设备的状态，传递有关参数，设置设备的工作方式。

(3) 发出I/O命令，如果设备空闲，便立即启动I/O设备去完成指定的I/O操作；如果设备处于忙碌状态，则将请求者的请求块挂在设备队列上等待。

(4) 及时响应由控制器或通道发来的中断请求，并根据其中断类型调用相应的中断处理程序进行处理。

(5) 对于设置有通道的计算机系统，驱动程序还应能够根据用户的I/O请求，自动地构成通道程序。

五、应用题（20分）1、（10分）某虚拟存储器的用户编程空间共３２个页面，每页为１ＫＢ，内存为１６ＫＢ。

假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：请计算逻辑地址０B５F分析页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。

由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=1024，可知内页地址占10位。

由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。

逻辑地址０B５F（Ｈ）所对应的二进制表示形式是：000 1011 0101 1111 ，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码“000 10”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。

查页表，得到物理块号是11（十进制），即物理块地址为：1011 ，拼接块内地址11 0101 1111，得10 1111 0101 1111，即2F5F（H）。

解逻辑地址０B５F（Ｈ）所对应的物理地址是2F5F（H）。

2、（10分）在一个单道的程序设计系统中，有3个作业J1、J2、J3，它们到达输入井的时间分别为7：50、9：30、10：10，它们需要执行的时间分别为1.5小时、0.4小时、1小时。

系统在10：20按响应比高者优先算法对它们进行调度，请回答：（1）作业被选中执行的次序是什么？（2）三个作业被选中时的响应比分别是多少？解：系统在10：20，计算作业的响应比：以J1为例，它的作业计算时间是1.5小时，即90分钟；J1从7：50到达输入井，在10：20时刻，J1的等待时间为150分钟，因此作业J1的响应比为：1＋150分钟/90分钟=2.67 同理，J2：1＋50分钟/24分钟=3.08 J3：1＋10分钟/60分钟=1.17因此按照响应比高者优先算法，优先调度J2。

在10：44，J2完成。

这时计算J1、J3的响应比：J1：1＋（150＋24）分钟/90分钟=2.93 J3：1＋（10＋24）分钟/60分钟= 1.57 按照响应比高者优先算法，优先调度J1。

在12：14，J1完成，系统调度J3，J3的响应比为1＋（10＋24＋90）分钟/60分钟=3.07因此，作业被选中执行的次序是J2、J1、J3。

三个作业被选中时的响应比分别是：J1，2.93；J2，3.08；J3，3.07。