西安工业大学操作系统试题及配套答案

1、西安工业大学操作系统试题姓名_ _ _ _ _ _ _ _ 班级 _ _ _ _ _ _ _ _ 学号_ _ _ _ _ _ _ _ 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

2、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 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

3、_ _ _ _ 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（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 _ _ _ _ _ _ _ _ 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

4、 原语 D 子程序调用 （ ） 3 并发进程失去封闭性特征，是指 _ _ _ _ _ _ _ 。 A 多个相互独立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

5、 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 设备独立性是指， _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 A I/O 设备具有独立执行 I/O 功能的特性 B 用户程序中使用的设备独立于具体的物理设备 C 能独立实现设备共享的特性 D 设备驱动程序独立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 _ _ _ _ _ _ _ _ 。

6、A 某进程可能永远得不到绘图仪 B 可能发生死锁 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) 作业号 提交时间 运行时间 1 8.00 1.00 2 8.20 1.20 3 8.30 0.30 4 8.50 0.50 表 1 单位：小时，以十进制计2 输入输出控制的主要功能是什么？ (4 分) 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

7、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。 (6 分) 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

8、 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

9、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1

10、2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。）1B 2A 3D 4C 5A 6C 7B 8D 三简答题（共16分）(6分)1. 短作业优先调度算法进行调度序号提交时间 运行时间开始时间完成时间周转时间平均带权周转时间18.001.00 8.00 9.001.0011分2 8.20 1.209.8 9.8

11、+1.2=11 11-8.2=2.8 2.8/1.2=2.33 1分38.30 0.309.00 9.00+0.3=9.3 9.3-8.3=11/0.3=3.331分4 8.500.509.3 9.3+0.5=9.8 9.8-8.5=1.3 1.3/0.5=2.61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 解释用户的I/O系统调用命令； (1分) 设备驱动；(1.5分) 中断处理 (1.5分) (

12、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) 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

13、60-36=24，队列重新排序(2分)(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P

14、2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 （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

15、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 ； 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

16、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 ) 2006年操作系统考试试题姓名_ _ _ _ _ _ _ _ 班级_ _ _ _ _ _ _ _ _ 学号_ _ _ _ _ _ _ _ _ 一填空题（每空 1 分，共 10 分）1 多道运行的特征之一是微观上串行，它的含意是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 2 操作系统是由一组资源管理程序组成的，其中 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 是对于软件资源的管理。3 在 UNI

17、X 系统中，进程控制块由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 和 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 组成。 4 某系统采用基址、限长寄存器方法实现存储保护，在这种方法中，判断是否越界的判别式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 5 UNIX 系统缓冲管理中，使用的队列结构有 _ _ _ _ _ _ _ 和 _ _ _ _ _ _ _ 两类。 6 在某请求分页存储管理系统中，其逻辑地址的低 12 位表示页内位移，高 20 位表示页号，物理地址中的高 10 位表示物理块号，则该系统内存物理块的大小为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，内存容量为 _ _

18、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，虚拟地址空间大小为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 二判断题（每小题 1 分，不答不得分，答错倒扣 1 分，共 8 分。） 1 系统调用功能是由硬件实现的。（ ） 2 UNIX 系统的进程状态变迁中，进程从运行状态转换为在内存中就绪状态的原因是时间片到。（ ） 3 虚拟技术是将独占设备改造为共享设备的技术。（ ） 4 当采用有序资源分配方法预防死锁时，它破坏了产生死锁的四个必要条件中的部分分配条件 。（ ） 5 一组进程间发生了死锁，这时这些进程都占有资源。（ ） 6 驱动程序与 I/O 设备的特性紧密相关，因此应为每一 I/O 设

19、备配备一个驱动程序。（ ） 7 文件中的逻辑记录是用来进行 I / O 操作的基本单位。（ ） 8 操作系统提供文件系统服务后，用户可按名存取文件，故用户使用的文件必须有不同的名字。 ( ) 三选择填空（请将正确选项的字母填在题干中的括号内。每小题 2 分，未选不得分，选错倒扣 1 分，共 8 分。） 1 在用户程序中要将一批数据送到显示器上显示，要使用操作系统提供的 _ _ _ _ _ _ 接口。 A 函数 B 键盘命令C 系统调用D 图形 2 在操作系统中，临界区是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 A 进程的共享正文段B 进程中访问临界资源的程序段 C 进程访问系统资源

20、的程序段D 进程访问外部设备的程序段 3 在请求调页的存储管理中，页表增加修改位是为了确定相应的页 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 A 是否在内存B 调入内存的时间 C 在外存的时间 D 淘汰时是否写到外存 4 在操作系统中，处于就绪状态和等待状态的进程都没有占用处理机，当处理机空闲时 ( ) 。 A 就绪状态的进程和等待状态的进程都可以转换成运行状态 B 只有就绪状态的进程可以转换成运行状态 C 只有等待状态的进程可以转换成运行状态 D 就绪状态的进程和等待状态的进程都不能转换成运行状态 四简答题（共 24 分） 1 某操作系统的设计目标是充分发挥磁盘设备的利用率。试设计

21、该系统的进程状态，画出进程状态变迁图，并标明状态变迁可能的原因。 (8 分 ) 2 某系统采用动态分区存储管理技术，某时刻在内存中有三个空闲区，其首地址和大小分别是：空闲区1(80KB ， 10KB) ，空闲区 2(200KB ， 30KB) ，空闲区 3(260KB ， 15KB) 。要求： (6 分 ) (1) 画出该时刻内存分布图； (2) 分别用首次适应算法和最佳适应算法画出此时的自由主存队列。 3 用户在使用文件之前必须要做打开文件的操作，为什么 ? (4 分 ) 4 给定 n 个作业 ， ， ， ，它们的单道运行时间分别为 ， ， ， 。假定这些作业是同时到达并在一个 CPU 上按

22、单道方式运行，且满足 。回答下面问题： (6 分 ) (1) 采用何种调度算法，能使其平均周转时间最小？ (2) 写出这批作业的最短平均周转时间的算式。 五设有如下计算程序： （共 12 分） 其中，每一个操作看作一个进程。要求： 1 画出此计算程序的进程流图，并注明各进程对应的操作； 2 用信号灯的 P 、 V 操作实现这些进程的同步，用一种结构化的程序设计语言写出程序描述。 六在一请求分页系统中，某程序在一个时间段内有如下的存储器引用： 12 、 351 、 190 、 90 、 430 、30 、 550 （以上数字为虚存的逻辑地址）。假定内存中每块的大小为 100B ，系统分配给该作业

23、的内存块数为 3 块。回答如下问题： (12 分 ) 1 对于以上的存储器引用序列，给出其页面走向。 2 设程序开始运行时，已装入第 0 页。 在先进先出页面置换算法和最久未使用页面置换算法 (LRU 算法 )下，分别画出每次访问时该程序的内存页面情况；并给出缺页中断次数。 七设某文件 A 有 10 个逻辑记录（ ， 逻辑记录大小与物理块大小相等，都为 512KB ）。 要求用连续文件、串联文件和索引文件结构来构造。回答以下问题： ( 共 12 分） 1 分别画出这三种文件的物理结构图（物理块号由考生确定）。2 当文件 A 打开后，要随机读取 记录，在这三种结构下各需多少次磁盘 I/O 操作（

24、分别说明）？ 八某处有一东、西向单行道，其上交通并不繁忙。试用 P 、 V 操作正确实现该东、西向单行道的管理：当 有车由东向西（或由西向东）行驶时，另一方向的车需要等待；同一方向的车可连续通过；当某一方向已 无车辆在单行道行驶时，则另一方向的车可以驶入单行道（要求 用一种结构化的程序设计语言写出程序描 述 ）。 (14 分 ) 姓名_ _ _ _ _ _ _ _ _ 班级_ _ _ _ _ _ _ _ _学号_ _ _ _ _ _ _ _ _一填空题（每空 1 分，共 10 分） 1 多道程序分时、轮流地占用 CPU 2 文件系统 3 Proc 结构 user 结构 4 逻辑地址 地址空间长

25、度 5 空闲缓冲区队列、设备缓冲区队列6 二判断改错题（每小题1分，不答不得分，答错倒扣1分，共8分。）1错2错3对4错5对6错7错8错三选择填空（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 8 分。）1 C 2 B 3 D 4 B四简答题（共 24 分） 1 某操作系统的设计目标是充分发挥磁盘设备的利用率。试设计该系统的进程状态，画出进程状态变迁图，并标明状态变迁可能的原因。 (8 分 ) ( 图： 4 分 ) 变迁 1 ：请求磁盘 I/O 变迁 2 ：磁盘 I/O 完成 (1 分 ) 变迁 4 ：请求其他 I/O 变迁 5 ：其他 I/O 完成 (

26、1 分 ) 变迁 3 ：当 CPU 空闲时，首先从高优先就绪队列选择一个进程去运行 (1 分 ) 变迁 6 ：当 CPU 空闲时，高优先就绪队列为空，则从低优先就绪选择一个进程去运行 (1 分 ) 2某系统采用动态分区存储管理技术，某时刻在内存中有三个空闲区，其首地址和大小分别是：空闲区1(80KB，10KB)，空闲区2(200KB，30KB)，空闲区3(260KB，15KB)。要求： (6分)(1) 画出该时刻内存分布图；(2) 分别用首次适应算法和最佳适应算法画出此时的自由主存队列。3 用户在使用文件之前必须要做打开文件的操作，为什么 ? (4 分 ) 由于文件目录在辅存上，如要存取文件时

27、都要到辅存上去查录目录，那是颇为费时的。但是，如果把整个目录在所有时间内都放在主存，则要占用大量的存储空间，所以，只需将目录文件中当前正需要使用的那些文件的目录表目复制到主存中。这样既不占用太多的主存空间，又可显著地减少查寻目录的时间。 4 给定 n 个作业 ， ， ， ，它们的单道运行时间分别为 ， ， ， 。假定这些作业是同时到达并在一个 CPU 上按单道方式运行，且满足 。回答下面问题： (6 分 )(1) 采用何种调度算法，能使其平均周转时间最小？ 短作业优先 (2 分 ) (2) 计算这批作业的最短平均周转时间。 (4 分 ) 五设有如下计算程序： （共 12 分） 其中，每一个操作

28、看作一个进程。要求：1 画出此计算程序的进程流图，并注明各进程对应的操作； 2 用信号灯的 P 、 V 操作实现这些进程的同步，用一种结构化的程序设计语言写出程序描述。P 1 ： P 2 ： P 3 ： P 4 ： B+C P 5 ： + P 6 ： ( + ) P 7 ： main() （ 7 分） s1 ： = 0 ； / P 5 能否开始 / （信号灯初值及意义共 2 分） s2 ： = 0 ； / P 6 能否开始 / s3 ： = 0 ； / P 7 能否开始 / cobeging （程序结构共 2 分） P 1 (); P 2 (); P 3 (); P 4 (); P 5 ();

29、 P 6 (); P 7 (); coend P 1 ( ) P 3 ( ) P 5 ( ) P 7 ( ) P （ s1 ）； P （ s3 ）； P （ s1 ）； P （ s3 ）； V （ s1 ）； V （ s2 ）； V （ s2 ）； P 2 ( ) P 4 ( ) P 6 ( ) P （ s2 ）； P （ s2 ）； V （ s1 ）； V （ s3 ）； V （ s3 ）； 六在一请求分页系统中，某程序在一个时间段内有如下的存储器引用：12、351、190、90、430、30、550（以上数字为虚存的逻辑地址）。假定内存中每块的大小为100B，系统分配给该作业的内存块数为3块。回答如下问题： (12分)1对于以上的存储器引用序列，给出其页面走向。0，3，1，0，4，0，52设程序开始运行时，已装入第0页。在先进先出页面置换算法和LRU页面置换算法下，缺页中断次数分别是多少（要求给出必要的、简捷的说明）？先进先出页面置换算法 LRU页面置换算法