操作系统试卷及答案1

一、填空题（每空 1 分，共 12 分）

1 操作系统具备处理并发活动的能力，其最重要的硬件支持是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 2 所谓操作系统虚拟机的概念，是指 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 3 UNIX 系统进程控制块由 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 和 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 两部分组成。 4常用的资源分配策略有优先调度和 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 算法。 5 P 操作可以使进程由运行状态变为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 状态。

6当采用资源有序分配方法时，它破坏了产生死锁的四个必要条件中的 _ _ _ _ _ _ _ _ 条件。

7文件目录采用树型结构而不采用简单表结构的最主要原因是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 8在请求分页系统中，为支持淘汰一页的功能实现，在页表中应增加 _ _ _ _ _ 和 _ _ _ _ 两个数据项。

9常用的设备分配技术有独占分配、共享分配和 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 技术。

10文件系统中的链接技术，指的是在 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 之间进行链接。 二、选择填空

（ ） 1 ． _ _ _ _ _ _ _ _ 不是实时系统的基本特征。 A ．安全性 B ．公平响应 C ．实时性 D ．高可靠

（ ） 2 ．在用户程序中要将一个字符送到显示器上显示，应使用操作系统提供的 _ _ _ _ _ _ _ _ 接口。

A ．系统调用 B ．键盘命令 C ．原语 D ．子程序调用

（ ） 3 ．并发进程失去封闭性特征，是指 _ _ _ _ _ _ _ 。

A ．多个相互的进程以各自的速度向前推进 B ．并发进程的执行结果与速度无关 C ．并发进程执行时，在不同时刻发生的错误 D ．并发进程共享公共变量，其执行结果与速度有关

（ ） 4 ．当一个进程处于这样的状态 _ _ _ _ _ _ _ _ 时，称为等待状态。 A ．它正等着进入磁盘 B ．它正等着进入内存

C ．它正等着输入一批数据 D ．它正等着 CPU 的控制权

（ ） 5 ．用户程序在用户态下使用特权指令将引起的中断是属于 _ _ _ _ _ _ _ _ 。 A ．程序中断 B ．硬件故障中断 C ．外部中断 D ．访管中断

（ ） 6 ．在磁盘上可以建立的物理文件有 _ _ _ _ _ _ _ _ 。 A ．用户文件 B ．记录式文件 C ．索引文件 D ．目录文件

（ ） 7 ．设备性是指， _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。

A ． I/O 设备具有执行 I/O 功能的特性 B ．用户程序中使用的设备于具体的物理设备

C ．能实现设备共享的特性 D ．设备驱动程序于具体的物理设备的特性

（ ） 8 ．三个进程共享 4 台绘图仪，每个使用绘图仪的进程最多使用两台，规定每个进程一次仅允许申请

一台，则该系统 _ _ _ _ _ _ _ _ 。

A ．某进程可能永远得不到绘图仪 B ．可能发生死锁

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C ．进程请求绘图仪立刻能得到 D ．不会发生死锁 三、简答题（共 16 分）

1. 在一批处理系统中，有一作业序列，它们的提交时间和运行时间如表 1 所示。用短作业优先调度算法进 行调度，计算在该调度算法下的平均周转时间和平均带权周转时间。（要求：写出必要的计算步骤） (6 分) 表一单位：以十进制计

作业号 提交时间 1 2 3 4 8.00 8.20 8.30 8.50 运行时间 1.00 1.20 0.30 0.50 2.输入输出控制的主要功能是什么？ 3.某系统采用分页存储管理，设计如下：页面大小为4KB，允许用户虚地址空间最大为16页，允许系统物理内存最多为512个内存块。试问该系统虚地址寄存器和物理地址寄存器的长度各是多少位？作必要的说明。

四.设某系统主存容量为 512KB ，采用动态分区存储管理技术。某时刻 t 主存中有三个空闲区，它们的首地址和大小分别是：空闲区 1 （ 30KB ， 100KB ）、空闲区 2 （ 180KB ， 36KB ）、空闲区 3 （ 260KB ， 60KB ）。系统现有如下作业序列 A ：作业 1 （请求 38KB ）、作业 2 （请求 20KB ）、作业 3 （请求 30KB ）、作业 4 （请求 80KB ）。 (14 分) 1 ．画出该系统在时刻 t 的内存分布图；

2 ．用首次适应算法和最佳适应算法画出时刻 t 的空闲区队列结构；

3 ．用上述两种算法对作业序列 A 进行分配，哪种算法对该作业序列是合适的？要求给出必要的分配过程，并用图画出在分配过程中空闲区队列结构的变化。 五．现要求你给一个请求分页系统设计进程调度的方案，使系统同时满足以下条件：（14 分） 1 ．有合理的响应时间；

2 ．有较好的外部设备利用率；

3 ．缺页对程序执行速度的影响降到最低程度。

画出调度用的进程状态变迁图，并说明这样设计的理由。

六．设某系统有输入进程 P 1 和输出进程 P 2 共享两用于输入 / 输出的缓冲区 BUFA 和 BUFB（BUF 大小为每次存放一个数据）。进程 P 1 不断地向 BUFA 和 BUFB 输入数据；进程 P 2 不断地从BUFA和BUFB 输出数据，并打印。用信号灯的P 、 V操作实现这两个进程的同步，要求用一种结构化的程序设计语言写出程序描述。 (共 14 分)

七．设一个已被打开的文件 A 有 100 个逻辑记录（逻辑记录大小与物理块大小相等，都为 512KB ），现分别用连续文件、串联文件、索引文件来构造。回答以下问题： ( 共 14 分） 1 ．分别画出这三种文件的物理结构。

2 ．若要随机读第 4 个记录，问在三种结构下，分别要多少次磁盘读操作？要求作必要的说明。

2004 年操作系统试题答案

一．填空题（每空1分，共12分） 1．中断

2．在裸机上配置操作系统

3．基本进程控制块proc结构 扩充进程控制块user结构

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4．先来先服务 5．等待状态 6．环路条件

7．解决重名问题（或命名冲突） 8．引用位 改变位 9．虚拟分配 10．目录表目

二．选择填空（每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项的字母填在题干中的

括号内。答案选错或未选者，该题无分。每小题2分，共16分。） 1．B 2．A 3．D 4．C 5．A 6．C 7．B 8．D 三．简答题（共16分）

(6分)1. 短作业优先调度算法进行调度 序开始时提交时间 运行时间 号 间 1 2 3 4 8.00 8.20 8.30 8.50 1.00 1.20 0.30 0.50 8.00 9.8 平均带权周转时间 1 1分 完成时间 9.00 9.8+1.2=11 周转时间 1.00 11-8.2=2.8 2.8/1.2=2.33 1分 9.3-8.3=1 1/0.3=3.33 1分 9.00 9.00+0.3=9.3 9.3 9.3+0.5=9.8 9.8-8.5=1.3 1.3/0.5=2.6 1分 表1 单位：小时，以十进制计 平均周转时间 t=(1+2.8+1+1.3)/4=6.1/4=1.525 (1分) 平均带权周转时间 w=(1+2.33+3.33+2.6)/4=9.26/4=2.315 (1分) (4分)2．输入输出控制的主要功能

① 解释用户的I/O系统调用命令； (1分) ② 设备驱动；(1.5分) ③ 中断处理 (1.5分) (6分)3．

面大小为4KB 4KB=212 12位 (2分)

允许用户虚地址空间最大为16页 16=24 4位 (1分)

允许系统物理内存最多为512个内存块 512=29 9位 (1分) 虚地址寄存器位数： 12+4 = 16 (1分) 物理地址寄存器位数 12+9 = 21 (1分)

(14分)四．作业序列A：作业1（请求38KB）、作业2（请求20KB）、作业3（请求30KB）、作业4（请求80KB）。 1.(2分)

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2.（3分＋3分）

3 ．作业 1 分配后

(1) 首次适应算法,作业1（请求38KB）,第1块 100-38=62(2分)

(2) 最佳适应算法,作业1（请求38KB）,第2块 不能分配，第3块 60-36=24，队列重新排序(2分)

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(3) 首次适应算法对该作业序列不合适作业1（38KB）第1块 100-38=62；作业2（20KB） 第1块62-20=42；

作业3（30KB）第1块42-30=12；作业4（80KB） 不能分配 (2分)

五．（14分）

1．缺页对程序执行速度的影响降到最低程度：请求页面为高优先（两个状态、三个变迁，5分）

2．有较好的外部设备利用率：请求I/O为中优先（两个状态、三个变迁，5分） 3． 有合理的响应时间：时间片调度（两个状态、两个变迁，4分）

六．输入进程p1和输出进程p2共享两用于输入/输出的缓冲区BUFA和BUFB。进程P1不断地向BUFA和BUFB输入数据；

进程P2不断地从BUFA和BUFB输出数据，并打印。 (共14分) main()

{ s1：= 1； / BUFA有无空位置 / （信号灯初值及意义共2分） s2：= 0； / BUFA有无数据 / t1：= 1； / BUFB有无空位置 / t2：= 0； / BUFB有无数据 / cobeging （程序结构共2分） p1(); p2(); coend

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} （同步描述、双缓冲的使用共10分） p1() p2()

{ while(输入未完成) { while(输出未完成) { {

P（s1）； P（s2）；

数据放入BUFA中； 数据从BUFA中取出； V（s2）； V（s1）；； P（t1）； P（t2）；；

数据放入BUFB中； 数据从BUFA中取出； V（t2）； V（t1）； } } } }

七．设一个已被打开的文件A有100个逻辑记录（逻辑记录大小与物理块大小相等，都为512KB），现分别用连续

文件、串联文件、索引文件来构造。回答以下问题：(共14分） 1．(1)连续文件 (2分)

(2)串联文件 (2分)

(3) 索引文件 (2分)

2 ．随机读第 8 个记录 (r7) ，文件 A 已被打开，文件目录项已在内存。 (1) 连续文件 经过计算确定 r7 记录的物理块号： 相对块号 b=l*r/size=512*4/512=4 ；

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r0 所在物理块号由文件目录项查得为 100 ，

r7 的块号 =100+7=104 可直接读 107 块， 读 1 次 (2 分 ) (2) 串联文件 读入 r0 、 r1 、 … 、 r7 共读 8 次 (3 分 ) (3) 索引文件 读入索引表 1 次，

查 r7 所在物理块，读该物理块 共读 2 次 (3 分 )

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