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操作系统(2004 年补考试题)

一．填空题（20分）

1．操作系统向用户提供了两类接口，一类是_______，另一类是_______。

2．操作系统是计算机系统中的一个_______，它管理和控制计算机系统中的________。

3．为了实现多道程序设计，计算机系统在硬件方面必须提供两种支持，它们是______和_______。4．多道程序设计的引入给存储管理提出了新的课题，应考虑的三个问题是_____________，

__________________，___________________。

5．操作系统的内核应提供_________________、_______________、______________三方面的功能。

6．死锁产生的主要原因是___________和_____________。

7．设备分配程序分配外部设备时，先分配____________，再分配_____________，最后分配

_________。

8． SPOOLing 系统中，作业执行时从磁盘上的___________中读取信息，并把作业的执行结果暂时

存放在磁盘上的_______________中。

9．文件目录的作用是________________。

二．问答题（40分）

1．文件系统必须完成哪些工作？

2．文件目录和目录文件各起什麽作用？目前广泛采用的目录结构形式是哪种？它有什麽优点？3．什么是进程？进程有那些特征？

4．简述作业的状态及其转换过程。

5．在设备管理中，何谓设备独立性？如何实现设备独立性？

6．存储管理研究的主要课题有哪些？

7．什麽是DMA方式？它与中断方式的主要区别是什麽？

8．要使一个系统不发生死锁，一般可采用哪些方法？简述它们的实现原理.

三．解答题（40分）

1．某系统的磁盘有500块，块号为0，1，2，3，…499。

（1）若用位示图法管理这500 块的盘空间，当字长为32位时，需要多少字的位示图？

（2）第i 字的第j 位对应的块号是多少？（其中：i=0,1,2,…；j=0,1,2,…）(10分)

2．某软盘有 40个磁道，磁头从一个磁道移至另一个磁道需要6ms，文件在磁盘上非连续存放，逻

辑上相邻数据块的平均距离为13 个磁道，每块的旋转延迟时间及传输时间分别为100ms 和25ms。（1）读取一个100 块的文件需要多少时间？

（2）如果对磁盘进行整理并使同一文件的磁盘块尽可能靠拢，使逻辑上相邻数据块的平均距离降为

2 个磁道，这时读取100 块的文件又需要多少时间？（10 分）

3．某个OS 采用可变分区分配方法管理，用户区主存512kB，自由区由可用空区表管理。若分配时

采用分配自由区的低地址部分的方案，假设初始时全为空，对于下述申请次序：

req(300kB),req(100kB),release(300kB),req(150kB),req(30kB),req(40kB),req(60kB),r elease(

30kB)。回答下列问题：

（1）采用首次适应（FF），自由空区中有哪些空块（给出地址、大小）？

（2）若采用最佳适应（BF），回答（1）中问题？

（3）如果再申请100Kb，针对（1）（2）各有什麽结果？（10 分）

4．假定要在一台处理机上执行如表所示的作业，且假定这些作业在时刻0以1，2，3，4，5的顺序

到达。(1) 说明分别使用FCFS、RR（时间片=1）、SJF 以及非剥夺式优先级调度算法时，这些作业

的执行情况。(2) 针对上述每种调度算法，给出平均周转时间和平均带权周转时间。（10 分）

作业执行时间与优先级

执行时间优先级作业

3 1 10

1 2 1

3 3 2

4 4 1

2

5

5

)

年补考答案操作系统(2004

填空题（20分）一．

．（命令级接口，程序级接口）1（系统软件，软件和硬件资源）．2

3．（中断，通道）4．（存储分配，虚存管理，存储保护）5．（中断处理、短程调度、原语管理）（资源竞争，进程推进顺序不当）．6（设备，控制器，通道）7．

8．（输入井，输出井）（文件符号名到物理地址的转换）9．问答题（30分）二．①文件的存取②目录管理③文件的组织④文件存储空间的管理⑤文件操作⑥文件的答：．1

共享、保护和保密答：文件目录记录文件的名字、文件长度、文件存放在外存上的物理地址，以及文件属2．

性和文件建立时间、日期等信息也称之为文件控制块。这个全部由文目录文件是文件系统把同一卷上的若干文件的文件目录组成一个独立的文件，件目录组成的文件称目录文件。它用于对单个文件文件目录和目录文件是两个不同的概念，文件目录记录文件的管理信息，的控制；目录文件是由全部文件目录组成的文件，它用于整个文件系统的管理。目前广泛采用的目录结构是树形目录结构，它的主要优点是：检索效率高，允许文件重名，确切反映．

了信息的层次结构，并且可以利用层次结构实现文件共享和保护。

3．答：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。

其特征有：并发性、动态性、独立性、交往性、异步性。

4．答：作业从进入系统到运行结束，一般要经历四个阶段，也即有四种状态变化。

录入状态是指作业正在从输入设备上预输入到输入井中；当作业的全部信息都已输入到输入井中，就

称之处于后备状态；处于后备状态的作业被作业调度程序调入内存执行，则称之处于执行状态；当作业正

常结束或因发生错误而非正常终止时，作业就进入完成状态。

5．答：设备独立性是指用户程序独立于所使用的具体物理设备。①从程序设计的角度看各种设备所体

现的接口都是一致的。②操作系统对所有的设备及设备操作都采取统一方式管理。

为了实现设备的独立性，系统应为每个用户进程配置一张用于联系逻辑设备名和物理设备名的映射

表，以根据当前的实际情况实现逻辑设备名到具体设备的映射。

6．答：①存储分配问题②地址再定位问题③存储保护问题④存储扩充问题

7．答：DMA 方式也称直接内存存取方式，其特点是外设在硬件支持下直接与内存交换成批数据而无须CPU

干预。DMA 方式下的系统地址总线和数据总线以及一些控制信号线都是与CPU 共用的。平时由CPU 管理使

用，当进行直接内存存取数据时，采用偷窃总线控制权的办法，将CPU 管理的总线由DMA控制

器接管，并

由DMA 控制器控制外设与内存之间的成批数据传送。当本次DMA传送的数据全部传送完成后发

出一个中断

并由CPU 响应中断并回收总线控制权。

区别：①中断方式在每个数据传送完成后中断CPU,而DMA 方式则是在所要求传送的一批数据全部传送结束

时中断CPU；②中断方式的数据传送是在中断处理时由CPU 控制完成，而DMA 方式则是在DMA 控制器的控

制下完成。

8．答：（1）死锁检测：当系统为进程分配资源时，若未采用任何限制性措施，则必须保存有关资源的请

求和分配信息，并采用某种算法根据这些信息来检测系统是否已进入死锁状态。

（2）死锁解除：当死锁出现后常采用撤销某些进程或剥夺某些进程资源的方法来解除死锁。（3）死锁避免：该方法把系统的状态分为安全和不安全两种，并保证系统始终处于安全状态，从而避免

死锁的发生。

（4）死锁预防：通过破坏死锁的4 个必要条件中的2-4 个条件之一来预防死锁的出现，即：①破坏“请

求和保持”条件②破坏“不剥夺”条件③破坏“环路等待”条件

三．解答题（50分）

1．解答：

（1）位示图法就是在内存用一些字建立一张图，其中的每一位表示一个盘块的使用情况，”表1通常用“

示占用，“0”表示空闲。因此，本题中位示图所占的字数：500/32 向上取整，为16

（2）第i 字的第j 位对应的块号N=32*i+j

2．解答: