操作系统原理试题

五．已知主存 256K，OS 占用低位 16K，现有一作业序列如下： J1 要求 134K，J2 要求 30K，J3 要求 64K，J1 完成，J3 完成，J4 要求 60K，J5
17．请详细说明分区式存储器管理方案三种放置策略的思想、特点及其自由主存队列 的排列方式。（8’） 答：在分区式存储器管理方案中有三种基本的放置策略：
首次适应法、最佳适应法和最坏适应法。 首次适应法，总是从低地址开始查找，将作业放入找到的第一个能满足作业要求的空 白分区，其自由主存队列应按起始地址从小到大排序。最佳适应法，总是将作业放入 最接近作业要求的空白分区，其自由主存队列应按分区大小从小到大排序。最坏适应
2）提供有效组织和存取数据的方法； 3）支持文件目录，实现按名存取； 4）文件共享； 5）文件保护； 6）提供一组灵活、方便的文件操作。 8．简述分段式存储器管理的优点。（7’）
答：1）便于共享存储器； 2）便于存储器保护；
3）支持动态数据结构；
4）支持动态链接； 5）便于实现多段式虚拟存储器。 9．试写出消息缓冲通信中的发送原语和接受原语。（6’） 答：
11.文件目录一般包括哪些信息？设置文件目录的功能是什么？（6’） 答：文件目录一般包括如下信息：1）文件名；2）文件在辅存上的物理位置，取 决于文件的物理结构；3）文件的存取控制信息；4）文件大小、类型及属性；5）其 他管理信息，如时间信息等。设置文件目录的功能是实现文件名到物理文件的映射 （即实现按名存取），通过多级文件目录，还可提供给用户方便灵活的组织文件的方 法，提供灵活的文件命名方法。 12．请详细说明可通过哪些途径预防死锁？（7’） 答：预防死锁是通过破坏死锁产生的必要条件来预防死锁发生的，具体如下：
2、虚拟存储器 答:指操作系统在内存不够用时，为缓解内存的紧张而同来作为内存使用的一部分 硬盘空间。 3、进程同步 答：指一组并发进程因直接制约而互相发送消息、进行互相合作、互相等待，使得各 进程按一定的速度执行的过程。
Hale Waihona Puke Baidu
三、简答题（29’）
1．在进程基本状态转换图中，增加换出（将进程换出至辅存）和换入（将进程从 辅存中换入至主存）两个操作。试画出进程状态转换图。（6’）
调度 内存就绪态
运行态 唤醒
阻塞 内存等待态
换入
换出
外存就绪态
唤醒
换入
换出
外存等待态
2．什么叫重定位？动态重定位和静态重定位有什么区别？（6’） 答：使一个作业程序装入到与其地址空间不一致的存储空间所引起的对有关地址 部分的调整过程叫重定位。静态重定位是由作业装入程序在装入程序时一次性集中完 成的，而动态重定位是由专用硬件地址变换机构在程序执行中随着指令的执行动态完 成的。
法，总是将作业放入最大的空白分区，其自由主存队列应按分区大小从大到小排序。
三．判断对错，若有错误则更正（9’）
1．动态重定位是由硬件地址变换机构在作业执行前集中一次完成的。 2．虚拟存储器的容量是由主存的容量所确定的。 3．在操作系统的基本类型中，分时系统响应时间最短，而实时系统无交互作用。 4．在用 P、V 操作解决进程之间的同步时，一定要正确地安排 P、V 操作的顺序，否
四．在一请求分页系统中，页面大小为 1K，一作业共有 7 个页面，其中页面 0，1，2， 3 分别装入到物理页块 2，6，4，1 中。（12’）
（1）试写出页面 3 中的语句 MOV AX，[2700]（十进制）在执行过程中的地址变换 过程。
（2）若作业的页面走向为 0 1 2 3 2 1 3 2 5 2 3 6 2 1 4 2，并采用 LRU 页面置 换算法。试计算缺页中断次数。
▁▁▁▁、▁▁▁和▁▁▁▁。 18. 常用的文件物理结构有▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁等。 19. 管理文件存贮器存贮空间常用的方法有▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁
等。 20. 文件系统中， 为实现对文件的保护，采用的方法有▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁、
▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。
1、共享 并发 2、分时 实时 网络 或 批处理操作系统
15．什么叫死锁？死锁产生的必要条件是什么？（7’） 答：两个或两个以上的进程在保持部分资源的同时等待本组其他进程占有的资源 而形成的一种循环等待僵局叫死锁。 死锁产生的必要条件是：互斥条件、不剥夺条件、部分分配条件和环路等待条件。
16．一台计算机有 8 台磁带机，它们由 N 个进程竞争使用，每个进程可能需要 3 台磁 带机，请问当 N 为多少时，系统没有死锁的危险，并叙述原因。（7 分）
3．简述设备分配的基本原则。（5’） 答: 1）应考虑设备的固有属性…；
2）应考虑分配算法…； 3）应考虑设备分配的安全性…； 4）应考虑设备的独立性…。 4．常用的文件物理结构有哪几种？试比较它们的优劣。（6’） 答：常用的文件物理结构有 1）连续文件：实现简单，支持直接存取，不便于文件的动态增加、删除。 2）串联文件：便于文件的动态增加、删除，但不支持直接存取。 3）索引文件：采用索引表，便于文件的动态增加、删除，可支持直接存取。 4）文件映照：将物理块链接信息集中存放在 FAT 中，便于文件的动态增加、
答：1）写出页表后逻辑地址 LA=2700=1K*2+652 可知页号 P=2 页内偏移 W=652
查页表 可知页块号为 4；物理地址 PA=1K*4+652=4748
2）页面 0 1 2 3 已装入内存，下面给出缺页中断时软件栈的变化情况（栈底打 X 号的
为被淘汰的页面）：
5
6
1
4
5
6
1
4
2
3
2
▁▁▁▁▁。 12. 分页系统中，作业的内部碎片其平均大小为▁▁▁▁▁。？？？ 13. 在分区式存贮管理中，首次适应法中自由主存队列应按▁▁▁▁排序，最佳适
应法中自由主存队列应按▁▁▁▁▁排序，最坏适应法中自由主存队列应按▁
▁▁▁▁排序。 14. SPOOLING 系统由▁▁▁▁▁、缓输出程序和▁▁▁▁ 所组成。？？？？ 15. 设备驱动程序一般分为▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁两部分。？？？？？？？？ 16. 常用的缓冲技术有▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。 17. 按 I/O 控制器智能化程度的高低，可把 I/O 设备的控制方式分为四类▁▁▁▁、
10.简述分段和分页的区别。（5’） 答：分段和分页有本质的区别：
1）分段是逻辑划分，每个分段逻辑意义完整，而分页是物理划分，每个分页
逻辑意义不完整； 2）分段的划分需程序员的参与，而分页的划分是操作系统完成的，对用户是
透明的； 3）分段的地址空间是二维的，而分页的地址空间是一维的； 4）分段大小可变，甚至可动态扩充，而分页的大小是固定不变的；
16、双缓冲 环形缓冲 缓冲池
17、循环测试 I/O 方式 中断 I/O 方式 DMA 方式 通道方式
18、连续文件 串联文件 随即文件
19 空白文件目录 位示图 空闲块链 20 访问控制矩阵、存取控制表、用户权限表、加密技术
二、名词解释（9’）
1、响应时间
答：响应时间指用户发出请求或者指令到系统做出反应（响应）的时间。
五类。 7. 从结构上讲，每个进程都是由▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁ 和▁▁▁▁▁三部分组
成。 8. ▁▁▁▁▁是进程存在的唯一标志。 9. 进程的三种基本状态是▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。 10. N 个进程互斥访问一变量，设置一信号灯 S, 则 S 取值范围是▁▁▁▁▁。 11. 进程同步机构应遵循的基本准则有▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁和
则会引起死锁。 5．采用分页式存储管理不会产生存储碎片。 6． SPOOLing 系统是操作系统中实现脱机输入/输出的一种技术。
答：4 错 在用 P、V 操作解决进程之间的同步时，一定要正确地安排 P 操作的顺序，否则会引起 死锁。 5 错 采用分页式存储管理会产生较少的存储碎片。 6 错 SPOOLing 系统是操作系统中实现假脱机输入/输出的一种技术。
1
3
2
6
2
1
5
3
6
0X
1X
5X
3X
共产生缺页中断 4 次。 四、在一请求分页系统中，页面大小为 2K，一作业共有 7 个页面，其中页面 0，1，2， 3 分别装入到物理页块 3，2，4，1 中。试写出页面 3 中的语句 MOV AX，[2600]（AX 为寄存器，2600 为十进制）在执行过程中的地址变换过程。(8’)
3、执行速度的不确定性 执行结果的不确定性 4 、操作命令 系统调用
5、核态 用户态 6、输入输出中断、程序性中断、访管中断
7 程序段 数据段 进程控制块 8、进程控制块
9、运行 等待 就绪
11、空闲让进 忙则等待 有限等待 让权等待 10、1－N – 1
13．起始地址从小到大
分区大小从小到大 分区大小从大到小
三、一单道批处理系统中,有如下五个作业,并采用响应比高者优先调度算法,试计算作
业的平均周转时间和平均带权周转时间。（8’） (单位:小时) 作业 提交时间 运行时间
１
7．00
2．5
２
8．00
2.5
３
9．00
1
4
9．00
0．50
5
10．00
1．0
答：7 点时作业 1 先运行,
作业 １
提交时间 运行时间 开始时间 结束时间 周转时间 带权周转
操作系统原理试题
一、填空题（’）
1. 操作系统最重要的基本特征是▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。 2. 操作系统的基本类型有▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。 3. 在操作系统中，不确定性主要是指▁▁▁▁和▁▁▁▁。 4. 用户接口通常分为▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁两类。 5. 在操作系统中，处理机的状态分为▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁两种。 6. 中断可分为 ▁▁▁▁、 外中断、 硬件故障中断、▁▁▁▁▁和 ▁▁▁▁
删除，也可支持直接存取。
5． 3 个进程共享 7 个同类资源。每个进程最多需要 3 个资源。试问该系统会不 会发生死锁？为什么？（6’）
答：不会发生死锁。因为可通过反证法说明至少有一个进程可获得 3 个资源，从 而推进完毕。 6．什么叫进程？进程和程序有什么区别？（8’） 答：进程就是可并发执行的程序在一数据集合上的一次执行过程。
1）剥夺资源法：当进程阻塞时，剥夺该进程已获得的全部资源； 2）全部分配法：当给进程分配资源时一次性地分配给进程所需要的全部资源， 如资源不够分配，则进程一个资源都不分配； 3）有序资源分配法：要求进程申请同类资源时采用全部分配的方法，而申请
不同类资源时，按资源类别的序号从小到大的顺序申请。 13．请详细说明请求分页系统的地址变换过程。（8’）
答：请求分页系统的地址变换过程如下：（图略去） 1）取逻辑地址分解为页号 P 和页内偏移 w; 2) 根据页号查找页表，获得该页的描述信息； 3）若该页中断位为 1，产生缺页中断； 4）更新该页的描述信息； 5）根据页块号和页内偏移 w，计算物理地址。 14．请详细说明分区式存储器管理方案三种放置策略的思想、特点及其自由主存队列 的排列方式。（8’）
进程和程序的区别主要体现在： 1）进程是动态的，具有一定的生命周期，而程序是静态的； 2）进程可并发执行，而没有创建进程的程序是不能执行的； 3）进程是操作系统中申请和分配资源的基本单位，而没有创建进程的程序是
不能申请资源的； 4）进程包括程序、数据和进程控制块； 5）同一程序的多次执行对应多个进程。 7．简述文件系统应具备的功能。（7’） 答： 1）有效组织和管理文件存贮器的存贮空间；
Send(发送区 m) {
从发送区 m 取得接受进程 id; 申请一消息缓冲区； 填写消息缓冲区正文； 填写消息缓冲区大小； 置消息缓冲区 next 为 NULL; P(mutex); 将消息缓冲区插入消息队列； V(mutex); V(S);
Receive(接受区 m) {
P(S); P(mutex); 从消息队列取消息缓冲区； V(mutex); 复制消息缓冲区正文至接受区； 设置接受区正文大小； 释放消息缓冲区； }
7．00
2．5
7．00
9．50
2.5
1
２
8．00
2.5
11.00
13.50
5.5
2.2
３
9．00
1
10.00
11.0
2.0
2
4
9．00
0．50
9.50
10.00
1
2
5
10．00
1．0
13.50
14.50
4.50
4.50
（带权周转时间=周转时间/运行时间）
平均周转时间为 T=(2.5+5.5+2.0+1.0+4.5)/5=3.1(小时) 平均带权周转时间为(1+2.2+2+2+4.5)/5=2.34。