计本05操作系统2008春期考试卷A及答案.doc

计本05操作系统2008春期考试卷A一、填空题（每空1分，总计10分，请将你认为正确的答案填在该题的空格内）（1）从资源管理和用户接口的观点来看，操作系统的五大基本功能是：处理机管理、存储管理、设备管理、文件系统管理、 。（2）从系统的角度看，作业则是一个比程序更广的概念。它由程序、数据和 组成。（3）所谓的多道程序的 是指在宏观上是同时进行的，但在微观上仍是顺序执行的过程。（4）引入中级调度的目的是为了起到提高 的利用率和系统吞吐量的作用（5）如果系统中有N个进程，等待进程最多 个，最少 个。（6） 是指把逻辑地址转换为物理地址。（7）文件目录主要是为了解决文件重命名和 而被广泛使用的。(8)内中断主要指在处理机和内存内部产生的中断。内中断一般称为 ，它包括程序运算引起的各种错误，如地址非法、校验错等。（9）可变分区方式管理主存时，往往采用 重定位方式来实现地址转换。二、单项选择题（每题2分，总计20分，请将你认为正确的答案的序号填入下面的方框内）（1）分时操作系统的主要目标是（） 。A、提高计算机的实时性 B、提高计算机系统的利用率 C、提高软件的应用速度 D、提高计算机系统的交互性（2）设在内存中有P1、P2两道程序，并按照P1、P2的次序运行，其内部计算和I/O操作的时间分别如下： P1：先计算60ms ，然后I/O 80ms，最后再计算20ms P2：先计算120ms，然后I/O 40ms，最后再计算40ms调度程序的执行时间不计，在多道批处理系统中，完成这两道程序比单道批处理系统节约的时间是（ ）A100ms B120ms C160ms D200ms（3）设有以下四条语句： S1: a: = x + y S2: b: = z + 1 S3: c: = a b S4: w: = c + 1则以下不能并发执行的两条语句是( )AS1与S2 BS1与S4CS1与S3 DS2与S4（4）操作系统必须设置一个统一的结构或机构，对进程的运行、调度等进行有效控制和管理，该结构或机构称为（ ）。A进程控制块 B系统核心C信号量结构 D中断机制（5）下列进程状态变化中，当一个进程遇到I/O操作的时候，将发生下面那一种状态转换（ ）？A运行阻塞 B阻塞 运行 C 运行就绪 D 阻塞 就绪（6）讲内存空闲区按地址顺序从小到大登记在空闲区表中，每次分配时总是按照顺序查找空闲区表，这种算法成为（ ）A最先适应B最优适应 C最坏适应D最先循环适应（7）在可变式分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与相邻空闲区合并，在修改空闲区表时使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的情况是（）。 A无上邻空闲区也无下邻空闲区B有上邻空闲区但无下邻空闲区 C无上邻空闲区但有下邻空闲区 D有上邻空闲区也有下邻空闲区（8）下列作业调度算法中，（ ）算法是一定与作业的等待时间无关的。 A先来先服务 B计算时间短的作业优先 C最高响应比优先 D优先数调度（9）在虚拟页式存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数（ ） A减少 B增加 C无影响 D可能增加可能减少（10）在文件系统中，文件的逻辑结构可以分为几类，他们是（ ）。 A程序文件和数据文件 B字符文件和二进制文件 C流式文件和记录式文件 D顺序文件、链接文件和索引文件三、简答题（每题4分，总计20分）（1）在设备管理的I/O控制方式中， DMA控制方式为什么比中断控制方式的中断次数大幅度减少了？（2）请问位示图主要应用在内存管理的哪个方面？并简单阐述他的工作原理。（3）产生死锁的四个必要条件是什么？解决死锁常用哪三种常用措施？（4）为什么引入SPOOLING系统？SPOOLING系统可以带来那些好处？（5）试描述成组链法的基本原理四、解析题（共50分）1有下列表格的4个进程，假设这4个进程是陆续被调度就绪队列中的，到达时候和估计服务时间如表格所示，请问：(1)分别用先来先服务、短作业优先和最高响应比的调度算法写出这4个进程的调度顺序，其中最高响应比调度算法要求写出调度顺序的计算过程。（6分）(2)请计算最高响应比调度算法的平均周转时间（6分）(3) 如果现有两道作业同时执行，一道以计算为主，一道以输入输出为主，你将怎样赋予作业进程占有处理器的优先级？为什么？（3分） 进程名到达时间服务时间1124212.21312.40.5412.50.32（1）什么叫并发进程？（2分） （2）什么叫程序顺序执行的封闭性和可再现性？（2分）（3）设有堆栈S，栈指针top，栈中存放内存中相应数据块地址，设有两个程序段getaddr(top)和reladdr(blk)，其中getaddr(top)从给定的top所指栈中取出相应的内存数据块地址，而reladdr(blk)则将内存数据块地址blk放入堆栈S中。getaddr(top)和reladdr(blk)可分别描述为：procedure getaddr(top)beginlocal rr (top)top top -1return(r)endprocedure reladdr(blk)begintop top + 1(top) blkend 问：如果对这两个程序段采用并发执行，则在单CPU系统中，是否会破坏封闭性和可再现性？为什么？（4分）3文件系统是采用多重索引结构搜索文件内容的，设每个物理块的块长512字节，索引表每个块号占4个字节，如果不考虑逻辑块号在物理块中所占的空间，请计算（1）求二级索引可寻址的文件最大长度（4分）（2）如果一个文件逻辑大小为1MB，请问该文件至少需要占用多少个的物理块空间(6分) 提示：二级索引是否可以满足该文件所需要的物理空间？4在一个页式存储器管理系统中，页表页号为0,1,2,3的分别对应的块号是7,8,4,6，如果页面的大小是2K，则（1）什么叫虚拟存储技术？（3分）（2）将逻辑地址2500和8000转换成的物理地址是多少？ （4分）5桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。 （10分） 玉林师范学院期末课程考试试题参考答案及评分标准（200 7 200 8学年度第 二 学期）命题教师：龙法宁 命题教师所在系：数计系 试卷类型：A课程名称： 操作系统 考试专业： 计本 考试年级05 题 号一二三四总 分应得分10202050满分：100一、每空1分（1）用户接口（2）作业说明书（3）并发执行（4）内存（5）n ，0 （6）地址重定位（7）提高文件检索速度（8）陷阱（9）动态二、每题2分1 D 2 B 3 C 4 A 5 A 6 A 7B 8B 9 D 10 C三、每题4分（1）DMA方式与中断方式的一个主要区别是，中断方式时是在数据缓冲寄存器满之后发中断要求CPU进行中断处理，而DMA方式则是在所要求转送的数据块全部传送结束时要求CPU进行中断处理。这就大大减少了CPU进行中断处理的次数。（2分）另一个主要区别是，中断方式的数据传送是在中断处理时由CPU控制完成的，而DMA方式是在DMA控制器的控制下不经过CPU控制完成的。（2分）（2）位示图反映每个文件存储设备的分配使用情况。在位示图中，每个文件存储设备的物理块都对应一个比特位。如果该位为“0”，则表示所对应的块是空闲块；反之，如果该位为“1”，则表示所对应的块已被分配出去。利用位示图来进行空闲块分配时，只需查找图中的“ 0”位，并将其置为“1”位。反之，利用位示图回收时只需把相应的比特位由“ 1”改为“ 0”即 可。（4分）（3）互斥条件、不剥夺条件、部分分配、环路条件。（2分）。解决死锁的方法一般可分为预防、避免、检测与恢复等三种。（2分）（4）spooling系统是为了解决慢速外围设备和处理机的矛盾提出来的 (2分)spooling系统可以为了把独占设备改为共享设备，防止数据的丢失(2分)（5）成组链法首先把文件存储设备中的所有空闲块按50块画分为一组。组的画分为从后往前顺次画分。其中，每组的第一块用来存放前一组中各块的块号和总块数。由于第一组的前面已无其他组存在，因此，第一组的块数为49块。不过，由于存储设备的空间块不一定正好是50的整倍数，因而最后一组将不足50块，且由于该组后面已无另外的空闲块组，(4分)四、1.答：（1）先来先服务：1234短作业优先1432最高响应比的调度算法：先调度1然后计算响应比：进程2 (16-12.2)/1= 3.8进程3（16-12.4）/0.5 = 7.2进程4（16-12.5）/0.3 = 35/3所以先调度4进程2： (16.3 -12.2)/1=4.1 进程3： (16.3 -12.4)/0.5 = 7.8所以调度进程3所以调度顺序是：1432（2）（4+5.6+4.4+3.8）/4 = 4.45 (6分)（3）如果现有两道作业同时执行，一道以计算为主，一道以输入输出为主，应该赋予计算为主的作业较高的优先级，（2分）因为I/O太多，将会提高系统的开销（1分）2. 答：（1）在多道程序设计系统中，作为单个作业可以同时执行，而每一个作业又需要有多个进程的协作来完成。因此，系统会同时存在着许多进程，在单处理器的情况下，这些进程轮流的占用处理器，即一个进程的工作没有全部完成之前，另一个进程就开始工作，我们说这些可同时执行的进程具有并发性，并且把可同时执行的进程称为“并发进程”。 （2分）（2)封闭性：程序执行得到的最终结果由给定的初始条件决定，不受外界因素的影响。（1分）可再现性：只要输入的初始条件相同，则无论何时重复执行该程序都会得到相同的结果。（1分）（3）程序段 reladdr开始执行，准备释放内存数据块地址入栈。然而，当reladdr 执行到top top+1语句时（如图 (b)），程序段getaddr 也开始执行且抢占了处理机，从而程序段reladdr 停在top top+1处等待处理机。getaddr 程序段的执行目的是要从对应的堆栈指针top 所指的栈格中取出一个内存数据块地址，显然，由于reladdr 程序段的执行将指针top 升高了一格且未放进适当的数据，getaddr 的执行结果是失败的（如图 (c)）。（4分）3. 答：每个物理块可以保存的索引表项为512/4=128（2分）所以可以寻址的文件最大长度为 1281280.5KB8192KB（2分）如果文件逻辑大小为1M，则需要的逻辑块数为1MB/0.5KB= 2K210242048块（2分）那么需要的索引块为 21024 /128 256块（2分）因此，必须使用3级索引，所以至少需要的物理块数为 204825621 =2307块（2分）4. （1）根据程序执行的互斥性和局部性两个特点，我们允许作业装入的时候只装入一部分，另一部分放在磁盘上，当需要的时候再装入到主存，这样以来，在一个小的主存空间就可以运行一个比它大的作业。同时，用户编程的时候也摆脱了一定要编写小于主存容量的作业的限制。也就是说，用户的逻辑地址空间可以比主存的绝对地址空间要大。对用户来说，好象计算机系统具有一个容量很大的主存储器，称为“虚拟存储器”(3分)（2）逻辑地址2500在第1页，因此放在内存的第8块，因此物理地址是：816836逻辑地址0在第页，因此放在内存的第块，因此物理地址是：20288（4分）5. 答：在本题中，应设置三个信号量S、So、Sa，信号量S表示盘子是否为空，其初值为l；信号量So表示盘中是否有桔子，其初值为0；信号量Sa表示盘中是否有苹果，其初值为0。同步描述如