2014操作系统试卷A

答
LRU：4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5
4
4
4
1
1
1
5
5
5
2
2
2
3
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3
4
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4
4
4
4
1
1
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2
2
3
3
3
3
3
3
5
F F F F F F F
缺页次数：7次
FIFO：4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5
4
4
4
1
1
1
5
5
5
5
5
5
3
3
3
4
4
4
4
4
2
2
2
2
2
23Biblioteka 3333
1
1
F F F F F F
A. 1C5BH B. 5C5BH C. 9C5BH D. BC5BH
6、在多道程序系统中，为了避免全局变量被不同进程同时访问，各进程应互斥进入临界区。这里临界区是指（C）。
A.一段数据区B.一个缓冲区C.一段代码D.同步机制
7、在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争( D )而产生死锁。
A.打印机B.磁带机C.扫描仪D. CPU
3、为什么需要重定位进程的能力？
答：通常情况下，并不能事先知道在某个程序执行期间会有哪个程序驻留在主存中。此外还希望通过提供一个巨大的就绪进程池，能够把活动进程换入和换出主存，以便使处理器的利用率最大化。在这两种情况下，进程在主存中的确切位置是不可预知的，所以需要重定位进程的能力。
4、请列出并定义三种文件分配方法？
5、请简要描述三种类型的处理器调度，并比较这三种调度的执行频率？
答：长程调度：决定加入到待执行的进程池中，这种调度的执行频率最低；中程调度：决定加入到部分或全部在主存中的进程集合中，这种调度的执行频率略微频繁些；短程调度：决定哪一个可用进程将被处理器执行，这种调度的执行频率最频繁。
四、综合题（本题共40分，每小题10分）
缺页次数：6次
2、假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求。被请求的磁道，按照磁盘调度程序接收的顺序分别为98、37、14、65、67号磁道。当前磁头在53号磁道上，并向磁道号减小的方向上移动。请给出按最短服务时间优先算法(SSTF)、扫描算法（SCAN）进行磁盘调度时满足请求的次序，并算出它们的平均寻道长度。
voidcollecting( )voidcomputing( )
{while(true) { {while(true) {
采集一笔数据; …
…从缓冲区中取走一笔数据;
将数据送入缓冲区;对数据进行计算与加工;
… …
} }
} }
请利用计数信号量机制中的semWait与semSignal操作实现这两项任务共享单缓冲的同步算法。（要求说明用到的信号量的含义，并给出其初值）。
8、UNIX系统向用户提供用于创建新进程的系统调用是（C）。
A. CreateProcess() B. exec() C. fork() D. clone()
9、能够解决进程需要爆发式的执行大量的I/O操作的缓冲方式是（C）。
A.单缓冲B.双缓冲C.循环缓冲D.都不是
10、文件系统采用树状目录结构的目的之一是（C）
已分配矩阵A最大需求矩阵C需求矩阵可用资源向量
(Allocation) (Claim) ( C-A ) (Available)
A B C A B C A B C A B C
P0 2 2 2 7 5 3 5 3 1 1 2 0
P1 2 0 0 3 2 2 1 2 2
P2 3 0 2 9 0 2 6 0 0
答：需要定义两个信号量，一个为full，表示单缓冲区是否放满；另一个为empty表示单缓冲区是否为空。
/*programcollect_compute*/
semaphorefull = 1, empty = 0;
voidcollecting( )voidcomputing( )
{while(true) { {while(true) {
P3 2 1 1 2 2 2 0 1 1
因为此时的可用资源向量不能满足任何进程的资源需求，系统状态不安全，故不能满足实施上述资源分配，进程P0被阻塞。
4、在一测量控制系统中，数据采集任务（collecting）将所采集的数据送入一单缓冲区，计算任务（computing）从该单缓冲区中取出数据进行计算。这两项任务的行为可描述为：
采集一笔数据; semWait(full);
semWait(empty);从缓冲区中取走一笔数据;
将数据送入缓冲区;对数据进行计算与加工;
semSignal(full); semSignal(empty);
} }
} }
voidmain( ) {parbegin{collecting，computing} }
试问：1）该状态是否安全?若安全请给出一安全序列。
2）若此时进程P0又提出资源请求Request(2,1,2)，请问系统能否将资源分配给它，为什么?
答：1）该状态是安全的，因为存在一个安全序列：P1-> P3 -> P2 -> P0。（备选的安全序列还有以下情形：P1/P3 -> P0/P2）
2)若此时进程P0提出请求Request(2,1,2)，预分配后得到一个新状态，这时资源分配情况如下所示：
A.苹果iOSB. AndroidC. Windows 8D. Unix System V
2、在一个单处理器系统中，多道程序设计通过( B )的方式提高处理器效率。
A.提高处理器速度B.充分利用长时间等待的中断处理的空闲时间
C.消除所有空闲的处理器周期D.以上选项均是
3、在采用最高响应比优先的某系统中，有一进程8：00达到，估计其运行时间为1小时。若10：00开始执行该进程，其响应比是（C）。
已分配矩阵最大需求矩阵可用资源向量
(Allocation) (Claim) (Available) NEED
A B C A B C A B C A B C
P0 0 1 0 7 5 3 3 3 27 4 3
P1 2 0 0 3 2 21 2 2
P2 3 0 2 9 0 26 0 0
P3 2 1 1 2 2 20 1 1
2、对下面的五状态进程模型，请简单定义每个状态？
答：运行态：该进程正在执行。就绪态：进程做好了准备，只要有机会就开始执行。阻塞态：进程在某些事件发生前不能执行，如I/O操作完成。新建态：刚刚创建的进程，操作系统还没有把它加入到可执行进程组中。退出态：操作系统从可执行进程组中释放出的进程，或者是因为它自身停止了，或者是因为某种原因被取消。
湖南科技大学考试试题（A卷）
课程名称操作系统开课学院计算机学院命题教师刘敏
上课学院计算机学院年级2012级班级计算机1-4、网络1-3、信息1-2
考试时量100分钟系主任
考核方式（闭卷）交题时间：2014年5月30日
一、单选题（本题共20分，每小题2分）
1、目前平板电脑的主流操作系统中不包括（D）。
1、在一个请求页式虚拟存储系统中，假设系统在内存中给某进程固定分配3个页框，开始时页框内容为空，该进程的页面访问序列为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5。请分别采用最近最少使用(LRU)和先进先出(FIFO)页面置换算法，画出页面置换的求解过程图，并计算它们在页框初始化之后发生的缺页次数。
答：1)连续分配：是指在创建文件时，给文件分配一组连续的块，这是一种使用大小可变分区的预分配策略。2)链接分配：基于单个的块，链中的每一块都包含下一块的指针。3)索引分配：每个文件在文件分配表中都有一个一级索引。分配给该文件的每个分区在索引中都有一个表项。文件的索引保存在一个单独的块中，文件分配表中该文件的表项指向这一块。
答：
SSTF
SCAN
被访问的下一个磁道号
移动的磁道数
被访问的下一个磁道号
移动的磁道数
65
12
37
16
67
2
14
23
37
30
65
51
14
23
67
2
98
84
98
31
平均寻道长度30.2
平均寻道长度24.6
3、在如下条件下考虑银行家算法。系统中共4个进程：P0~P3，存在3种资源：A（10单位）、B（5单位）、C（5单位）。T0时刻出现下述的资源分配情况：
3、常见的三种I/O方式分别为：程序控制I/O、中断驱动I/O和(DMA方式)。
4、死锁存在的四个条件是：互斥、不可抢占、占有且等待和（循环等待）。
5、(顺序)文件组织是唯一可以很容易地存储在磁盘和磁带中的文件组织。
三、简答题（本题共30分，每小题6分）
1、什么是操作系统，它一般具有哪些主要功能？
答：操作系统是一种控制程序执行，并充当应用程序与计算机硬件之间的接口。它具有的主要功能包括：处理机管理、存储器管理、设备管理和文件系统管理。
A.减少系统开销B.节省存储空间
C.解决命名唯一性问题D.减短传送时间
二、填空题（本题共10分，每小题2分）
1、计算机存储器设计面临价格、容量、访问速度难题，可行的解决方法是使用（存储器的层次结构）。
2、进程映像由四个部分组成：一段可执行的用户程序、程序所需要的用户数据、系统栈和（进程控制块），它包括操作系统、处理器管理以及执行过程所需要的进程所有信息。
A. 2B. 1C. 3D. 0.5
4、若一个信号量的初始值是3，经过多次semWait、semSignal操作以后其当前值为-1，表示此时因等待该信号量而处于阻塞状态的进程数是（C）。