山东科技大学 操作系统试卷(A,2012-2013(II))

3、【9 分】
磁盘调度的次序以及平均寻道长度
FCFS
SSTF
缺页 缺页
SCAN
被访问的下 移动的磁道 被访问的下 移动的磁道 被访问的下 移动的磁道
一个磁道号
数
一个磁道号
数
一个磁道号
数
第 6 页/共 3 页
98
45
183
85
37
146
122
85
14
108
124
110
65
59
67
2
平均寻道长度 80
又因为分配给用户的主存共 300 字，即是 300/100=3 帧。 （2 分）
（1）FIFO 调度算法执行过程：
12104
13421
缺页 缺页
缺页
缺页
因此，缺页 5 次，依次淘汰的页号是：0、1、2。（4 分）
（2）LRU 调度算法执行过程：
12104
134
缺页
21
缺页 缺页
缺页
缺页
因此，缺页 6 次，依次淘汰的页号是：2、0、1、3。（4 分）
第 4 页/共 3 页
程状态为挂起状态。当这些进程重新具备运行条件且内存空闲时，由中级调度选择一 部分挂起状态的进程调入内存并将其状态变为就绪状态。
4、 （1）程序 I/O 方式，又称作"忙-等"方式。该方式执行一个循环程序，反复查询外 设状态，如果外设"忙碌"则循环查询直到查得外设状态为"闲置"时止。该方式适用于 机内没有中断机构得场合。 （2）中断控制 I/O 方式。该方式在进行 I/O 时，CPU 向设备控制器发出 I/O 命令 后便转其他任务得处理，外设操作由设备控制器控制，CPU 于外设并行工作。当外设 完成 I/O 后向 CPU 发中断信号，CPU 只需花费很少的时间进行 I/O 的善后处理，此前 无须进行干预。该方式适用于低速设备 I/O，并可配合 DMA 和通道方式实现 I/O。 （3）DMA（直接内存访问）方式。该方式适用于高速外设 I/O，一次可以在外设 与内存之间传输一个或多个数据快，传输完毕后才需 CPU 干预。 （4）通道方式。该方式中系统预先要将 I/O 的过程实现为一段通道程序，置于内 存的特定位置，而后启动通道。由通道负责执行通道程序对外设进行 I/O 控制，CPU 转其他程序运行。I/O 完成后通道向 CPU 发中断信号，CPU 花很少时间作善后处理。 5、 一般硬件设置了基址寄存器和限长寄存器。 中央处理器在目态下执行系统中，对每个访问主存的地址都进行核对，若能满足： 基址寄存器值≤访问地址≤基址寄存器值＋限长寄存值，则允许访问，否则不允许访问。 并且不允许用户程序随意修改这两个寄存器的值。
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3、高级调度和低级调度的主要任务是什么？为什么引入中级调度？ 4、I/O 控制方式有几种？分别适用何种场合？ 5、计算机系统怎样实现存储保护？
四、综合应用题（第 1，2 小题各 10 分，第 3 小题 9 分，第 4 小题 11 分，共 40 分）
1、设系统中有 5 个进程，它们的到达时间、服务时间和静态优先权（1 为最高优先权）见下 表，忽略 I/O 以及其他开销时间，分别按非抢占式的优先权和抢占式的优先权调度算法进行 CPU 调度。请给出各个进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、平均周转时间和平均带权周转时
四、综合应用题（第 1,2 小题各 10 分，第 3 小题 9 分，第 4 小题 11 分，共 40 分）
1、【10 分】 进程的完成时间和周转时间
进程
A
B
C
D
E
平均
非抢占 完成时间 式的优 先权 周转时间
4
11
16
18
4
10
14
15
8 4 9.40
带权周转时间
1.00 3.33 2.80 7.50
三、简答题（第 1，2，3 小题各 6 分，第 4 小题 8 分，第 5 小题 4 分，共 30 分）
1、进程之间存在哪几种相互制约关系？各是什么原因引起的？下列活动分别属于哪种制约关 系？
（1）若干同学去图书馆借书。 （2）两队举行篮球比赛。 （3）流水线生产的各道工序。 （4）商品生产和消费。 2、虚存管理与实存管理的根本区别是什么？
山东科技大学 2012—2013 学年第二学期 《操作系统》考试试卷（A 卷）
班级
姓名
学号
题号 一
二
三
四
总得分
评卷人
审核人
得分
一、单项选择题（每小题 2 分，共 20 分）
1、现代 OS 具有并发性和共享性，是由（ ）的引入而导致的。
Aห้องสมุดไป่ตู้单道程序
B．多道程序
C．对象
D．磁盘
2、在进程状态转换时，下列( )转换是不可能发生的。
65
12
67
2
37
30
14
23
98
84
122
24
124
2
183
59
平均寻道长度 29.5
37
16
14
23
65
51
67
2
98
31
122
24
124
2
183
59
平均寻道长度 26
4、【11 分】
可设置四个信号量：full1 表示缓冲中是否有可供 P01 打印的计算结果，full2 表示
缓冲中是否有可给 P02 打印的计算结果；emptypl、empty2 则表示计算结果是否已被
P01l、P02 取走，只有当一个结果被两个打印进程都取走后，缓冲区才变空，计算进
程才可将下一个计算结果放入单缓冲。
Var empty1, enpty2, full1, full2: semaphore:=1,1,0,0; Begin
Parbegin PC:begin Repeat
computrt next number; wait(empty1)： wait (empty2)； add the number to bufer; signal(full1); signal (full2); Until false; end
4、计算进程 PC 和打印进程 P01、P02 共享一个单缓冲区，计算进程负责计算，并把计算结 果放入单缓冲中；打印进程 P01、P02 则负责从单缓冲中取出计算结果进行打印，而且对每个计算 结果，P01 和 P02 都需分别打印一次。请用记录型信号量描述上述进程间的同步关系。
山东科技大学 2012—2013 学年第二学期
1.00 2.93
抢占式 完成时间
16
4
13
18
8
第 5 页/共 3 页
的优先 周转时间
权 带权周转时间
16
3
11
15
4.00 1.00 2.20 7.50
4 9.80 1.00 3.14
2、【10 分】
因为页面的大小是 100 字，所以字地址的低两位是页内地址其余部分是页号。因
此，进程要依次访问的页面号是：1，2，1，0，4，1，3，4，2，1。
二、简答题（第 1,2,3 小题各 6 分，第 4 小题 8 分，第 5 小题 4 分，共 30 分） 1、 进程间存在着两种相互制约的关系：直接制约关系（即同步问题）和间接制约关
系（即互斥问题）。同步问题是存在逻辑关系的进程之间相互等待产生的制约关系，互 斥问题是相互无逻辑关系的进程间竞争使用相同的资源所发生的制约关系。
B．显式链接文件将分配给文件的下一个盘块的地址登记在该文件的前一个物理盘块中。
C．顺序文件适合于建立在顺序存储设备上，而不适合建立在磁盘上。
D．在 MS-DOS 中采用的是隐式链接文件结构。
二、判断题，正确的在括号内画“√”，否则画“×”（每小题 1 分，共 10 分）
1、在单处理机的环境下，多道程序的执行是并发的不是并行的，程序的执行与 I/O 操作也只 能并发不能并行。( )
间。
进程到达、需要服务时间以及优先权
进程
到达时间
服务时间
静态优先权
A
0
4
4
B
1
3
2
C
2
5
3
D
3
2
5
E
4
4
1
2、在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，某进程依次要访问的字地址是：115，228，128， 88，446，102，321，432，260，167。若作业的第 0 页已经装入内存，现分配给该作业的主存共 300 字，页面的大小为 100 字。请回答以下问题：
2、在银行家算法中，对某时刻的资源分配情况进行安全分析，如果该时刻状态是安全的，则 存在一个安全序列，且这个安全序列是唯一的。( )
3、批处理系统不允许用户随时干涉自己程序的运行。( ) 4、操作系统处理死锁，只要采用预防、解除、检测、避免等方法中的一种就足够了。( ) 5、进程从 CPU 退下时，将“现场”保存在系统栈内。( ) 6、多道程序的执行失去了封闭性和再现性，因此多道程序系统不需要封闭性和再现性。( ) 7、系统中进程的数目越多，CPU 的利用率就越高。( ) 8、数组选择通道和数组多路通道可以支持多个通道程序并发执行，而字节多路通道不支持多 个通道程序并发执行。( ) 9、共享设备允许多个作业同时使用设备，即每一时刻可有多个作业在使用该共享设备，因而 提高了系统资源的利用率。( ) 10、在请求分页式存储管理中，页面的调入、调出只能在内存和对换区之间进行。( )
《操作系统》参考答案及评分标准（A 卷）
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一、单项选择题（每小题 2 分，共 20 分）
1、B 6、A
2、D 7、B
3、C 8、C
4、A 5、C 9、D 10、A
二、判断题（每小题 1 分，共 10 分）
1、× 6、×
2、× 7、√
3、√ 8、√
4、× 5、√ 9、× 10、√
C．不管系统中是否有线程，进程都是拥有资源的独立单位
D．不论是系统支持线程还是用户级线程，其切换都需要内核的支持
5、临界资源是（ ）的资源。
A．非共享
B．任意共享
C．互斥共享
D．同时共享
6、在采用动态优先权的优先权调度算法中，如果所有进程都具有相同优先权初值，则此时的
优先权调度算法实际上和（ ）相同。
A．先来先服务调度算法 B．短作业优先调度算法
C．时间片轮转调度算法 D．长作业优先调度算法
7、把逻辑地址转换程物理地址称为（ ）。
A．地址分配
B．地址映射
C．地址保护
D．地址越界
8、在内存分配的"最佳适应法"中，空闲块是按（ ）。
A．始地址从小到大排序
B．始地址从大到小排序
C．块的大小从小到大排序
（1）按 FIFO 调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号是什么？给出计算过程。 （2）按 LRU 调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号是什么？给出计算过程。
3、假设磁盘有 200 个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求，它们按照到达的次序分别处于 98、183、37、122、14、124、65、67 号磁道上，当前磁头在 53 号磁道上，并向磁道号减小的方 向上移动。请给出按 FCFS、SSTF 及 SCAN 算法进行磁盘调度时满足请求的次序，并计算出它们 的平均寻道长度。
（1）属于互斥关系，因为书的个数是有限的，一本书只能借给一个同学。 （2）属于互斥关系，篮球只有一个，两队都要争夺。 （3）属于同步关系，各道工序的开始都依赖前道工序的完成。 （4）属于同步关系，商品没生产出来，消费无法进行，商品未消费完，生产也无 需进行。 2、 根本区别就在于，虚拟管理允许部分装入和部分对换，而实存管理不允许这样做。 所谓"部分装入"，指的是一道应用程序不是全部装入内存以后才开始执行而是只装入 其中一部分，甚至一点都不装入就开始运行，然后在运行的构成中根据需要逐步的装 入其余部分；"部分对换"，指的是当内存已满而又有新的将"部分"需要装入时，要把 已在内存的某一"部分"换出去，以腾出空间存放新来者。部分装入和部分对换的结果 是可以用较小的内存运行较大的程序。实存管理则不同，它所要求的是整体装入。 3、 （1）高级调度又称为作业调度。它是批处理系统中使用的一种调度。其主要任务 是按照某种算法从外存的后备队列上选择一个或多个作业调入内存，并为其创建进程、 分配必要的资源，然后再将所创建的进程控制块插入就绪队列中。 （2）低级调度又称进程调度。它是距离硬件最近的一级调度。其主要任务是按照 某种算法从就绪队列上选择一个（或多个）进程，使其获得 CPU。 （3）引入中级调度的目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量。其功能是，让那 些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存资源，而是调其到外存上等候。此时的进
D．块的大小从大到小排序
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9、设主存容量为 1MB，辅存容量为 400MB，计算机系统的地址寄存器有 24 位，那么虚存的
最大容量是（ ）。
A．1MB
B．401MB
C．1MB+224B
D．224B
10、从下面描述中正确的一条描述是（ ）。
A．顺序文件必须采用连续分配方式，而链接文件和索引文件则可采用离散分配方式。
A．就绪态→运行态
B．运行态→就绪态
C．运行态→阻塞态
D．阻塞态→运行态
3、从资源管理的角度看，进程调度属于( )。
A．I/O 管理
B．文件管理
C．处理机管理
D．存储器管理
4、下面关于线程的叙述中，正确的是( )。
A．在引入线程的系统中，进程仍是资源分配和调度分派的基本单位
B．线程是资源的分配单位，进程是调度和分配的单位