江苏理工学院17-18-1操作系统 试卷A 参考答案

江苏理工学院2017—2018学年第1学期
《操作系统》试卷（编号：A ）
参考答案与评分标准
一、 单项选择题（本大题共20道小题，每小题1分，共20分；答对1小题得1分）
二、填空题（本大题共10道小题、20个空，每空1分，共20分；填对一空得1分，填错不得分） 21．20
22．批处理；分时 23．请求与保持；环路 24．P 、V 操作；等待 25．P 操作；V 操作；
26．安全、不安全 27．内部碎片、外部碎片 28．段表、页表 29．硬件缓冲、软件缓冲 30．静态、动态
三、简答与计算题（本大题共5道小题，每小题6分，共30分）
31．多道程序设计就是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，让它们在管理程序控制下，
相互穿插交替运行。

（3分）
在多道程序系统中，当某道程序因某种原因不能继续运行下去时，管理程序就将另一道程序投入运行，这样使几道程序在系统内并行工作，可使中央处理机及外设尽量处于忙碌状态，从而大大提高计算机使用效率。

（3分） 32．（1）页表如表1所示（3分）
（2）逻辑地址3500所在页号=Int(3500/1024)=3 （1分）
逻辑地址3500的页内偏移=3500 MOD 1024=428
（1分）
逻辑地址3500对应的物理地址=7*1024+428=7596 （1分）
注：物理地址的计算也可采用二进制方式计算如下 逻辑地址3500对应的二进制为：110110101100 （1分） 二进制页号为：11，二进制页内偏移为：0110101100
（1分）
二进制物理地址为：1110110101100 转换为十进制为：7596 （1分）
33．填表部分3分（表1斜粗体部分），错一处扣1分，扣完3分为止。

表1 4个作业的提交时间和运行时间表
作业执行序列为：J1、J3、J4、J2 （2分）
平均带权周转时间=（1+4+3.4+2.875）/4=2.81875≈2.82 （1分）
34．（1）SSTF的全称是最短寻道时间优先(Shortest Seek Time First)，SSTF算法根据磁头的当前位置，总是选择请求队列中距磁头最近的请求为其服务。

（2分）
(2)磁道访问序列：147、150、130、102、94、91、86、175、177。

（2分）
(3)总寻道数=|147-143|+|150-147|+|130-150|+|102-130|+|94-102|+|91-94|++|86-91|+
+|175-86|+|177-175|=4+3+20+28+8+3+5+89+2=162（2分）
35.目录结构设计如“题35答图”所示。

（6分，每错1处或缺少1处扣一分，扣完6分为止）
题35答图文件目录结构
注：(1)若采用二级文件目录与其他共享方式（如绕弯到法），根据实际酌情给分；
(2)由于本题答案的多样性，其他正确的答案结合本题评分方法进行评分
四、综合题（本大题共3道小题，每小题10分，共30分）
36．（1）T0时刻的系统是安全的。

（1分）
通过对题36表的分析可知，可用资源数能满足进程P2，当P2运行结束后，释放它所占有的资源，使可用资源数目变为(3，6，2，3)。

此刻，可用资源可满足其他任一进程，若将可用资源分配给进程P1，P1结束后，可用资源数变为(4，7，2，3)。

再将可用资源分配给进程P3，P3结束后，可用资源数变为(5，9，3，4)。

最后将可用资源分配给进程P4，P4结束后，可用资源数变为(5，9，3，6)。

因此，系统在T0时刻是安全的。

（3分）
（2）不能分配（1分）
若系统为P3分配资源(1，1，0，1)，则系统可用资源数变为(0，0，1，1)。

该可用资源数(0，0，1，1)已经无法满足任一个进程的需要，故系统进入不安全状态，因此，系统不能为P3分配资源。

（3分）
（3）该问题的解决方法称为银行家算法（1分），
银行家算法虽然可有效地避免死锁的发生，但存在以下问题。

（1分）
第一，系统需要知道每个进程需要的各类资源的最大需求量，这个工作很难做到。

第二，系统需要知道系统中的各类资源总数，且需要系统中的进程数固定不变。

第三，在每次分配资源时，都要进行资源安全状态检查，浪费时间，影响系统性能。

第四，当安全状态检查结果为不安全时，即使资源空闲也不能分配，资源利用率降低。

37．（1）每张表4分，其中数字填写部分2分，标记部分1分，计算1分
题37表1 FIFO页面置换算法的页面走向与缺页次数
题37表2 LRU页面置换算法的页面走向与缺页次数（采用栈式算法）
（2）LRU算法根据已装入页面的使用情况来判断，实现起来比FIFO算法复杂。

因为需要对先前的访问历史不断加以记录和更新，这种连续的修改如果完全由软件来实现，则系统开销太大，如果由硬件完成，则会增加计算机的成本。

因此，在实际应用中常采用近似LRU算法。

（2分）
38．可以编写一个包含两个并发进程的程序来完成上述任务。

两个进程分别是读者登记进程和消除登记进程。

(2分)
该问题中的登记表属于临界资源；而100个座位属于共享资源，采用信号量方法描述如下：using-read-romm() //读者使用阅览室的程序
{
int mutex=1； //设置互斥使用登记簿的互斥信号量(1分)
int seat_count=100; // 实现进程同步的同步信号量，初值等于座位数(1分)
cobegin
enregister ()；// 注册（登记）进程
进行阅读活动；
unregister()；// 取消注册的进程
coend
}
enregister()
{
wait(seat_count); //如果没有空座位，就等待；(1分)
wait(mutex); //登记表被占用，就等待；(1分)
登记；
signal(mutex);//释放登记表，供他人使用；(1分)
进入阅览室阅读;
}
unregister()
{
wait(mutex); //登记表被占用，就等待；(1分)
取消登记；
signal(mutex);//释放登记表，供他人使用；(1分)
signal(seat_count);//向等待者发消息(1分)
离开阅览室；
}
注：由于该题答案的多样性，上面仅给出一种参考答案与评分标准，其他正确的答案由阅卷教师根据应试者实际答题情况酌情判分。