(完整word版)操作系统所有的习题的综合

样卷一、选择（每题1分，共20分）1、文件系统为用户提供了（）功能，使得用户能透明地存储访问文件。A、按名存取B、密码存取C、路径存取D、命令调用2、位示图方法可用于()A、磁盘空间的管理B、磁盘的驱动调度C、文件目录的查找D、页式存贮管理的页面调度3、在一个可变式分区管理中，最坏适应分配算法宜将空闲区表中的空闲区按（）的次序排列A、地址递增B、地址递减C、长度递增D、长度递减4、进程从运行状态到等待状态可能是由于（）A、进程调度程序的调度B、现运行进程时间片用完C、现运行进程执行了P操作D、现运行进程执行了V操作5、资源的静态分配算法在解决死锁问题中是用于（）A、预防死锁B、避免死锁C、检测死锁D、解除死锁6、进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（）A、可以有多个进程控制块B、可以和其他进程共用一个进程控制块C、可以没有进程控制块D、只能有惟一的进程控制块7、在UNIX系统中，设备作为（）存在，除占据相应的节点位置外，并不占据实际的物理存储块，设备可采用文件的读写和保护方法。A、记录文件B、普通文件C、设备文件D、系统文件8、由字符序列组成，文件内的信息不再划分结构，这是指（）。A、流式文件B、记录式文件C、顺序文件D、有序文件9、对于给定的信号量s，等待操作wait（s）（又称P操作）定义为：ifs>0then()eles挂起调用的进程。A、s:=0B、s:=s+1C、s:=s-1D、s:=110、户程序通过系统调用create来创建一新文件时，在执行create()的过程中，处理机程运行在（）下。A、系统态B、用户态C、系统态或用户态D、目态11、设有12个同类资源可供四个进程共享，资源分配情况如表：进程已占用资源数最大需求P124P236P347P414目前剩余资源数为2。当进程P1，P2，P3，P4又都相继提出申请要求，为使系统不致死锁，应满足()的要求。A、P1B、P2C、P3D、P412、通道是一种（）A、I/O端口B、数据通道C、I/O专用处理器D、软件工具（13-15）通过硬件和软件的功能扩充,把原来独占的设备改造成若干个用户共享的设备,这种设备称为（13）.与设备分配策略有关的因素有:设备的固有属性,设备分配算法,（14）和设备的独立性.CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度,为解决这一矛盾,可采用（15）。供选择的答案:13:A、存储设备B、系统设备C、虚拟设备D、用户设备14:A、设备使用的周期性B、设备的使用频度C、设备的配套性D、设备分配中的安全性15:A、并行技术B、通道技术C、缓冲技术D、虚存技术（16-20）进程是操作系统中的一个重要概念，进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次（16）。进程是一个（17）概念，而程序是一个（18）的概念。进程的最基本状态有（19）个。在一个单处理机系统中，若有６个用户进程，在非管态的某一时刻，处于就绪状态的用户进程最多有（20）个。16、A、单独操作B、关联操作C、进行活动D、并发活动17、A、静态B、动态C、逻辑D、物理18、A、物理B、逻辑C、动态D、静态19、A、2B、5C、3D、920、A、5B、6C、1D、4二、填空题（每空1分，共15分）1、UNIX文件系统中，文件的逻辑结构是（1），物理结构是（2），其磁盘空闲块的管理采用（3）方法，目录结构是（4）2、当某进程的运行时间片到时，进程可由（5）态转为（6）态3、虚拟存储器的主要特征有（7）、（8）和虚拟性4、外围设备和内存之间常用的数据传送控制方式有（9）、（10）、ＤＭＡ方式和通道方式。5、操作系统给用户提供的两种接口分别是（11）和（12）。6、计算机只有处于（13），才能执行特权指令。7、在单CPU下，多道程序环境下的各道程序，宏观上它们是在（14）运行，微观上则是在（15）运行三、简答题（每题5分，共25分）1、举例说明进程之间的同步与互斥的关系（5分）2、根据段表，分别给出逻辑地址：<0,480>、<1，25>、<3，220>、<3，500>、<4，100>对应的物理地址（或系统应进行的处理）（5分）段号段始址段长020050018903021201003125060041800883、UNIX的物理结构采用混合索引方式，其索引结点的前10项存放的是直接索引，11项是一级间接索引，12项是二级间接索引，13项是三级间接索引。假设一个物理块为2KB，一个磁盘号占2个字节，利用二级索引的文件最大多大？如果要读取文件偏移量为150000字节处，需几级间接？（5分）4、文件在使用时，为什么要进行打开和关闭操作？（5分）5、简述基本分页管理的基本原理。（5分）四、在一个请求页式存储管理系统中，进程P共有5页，访问串为1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5。当内存块数量为3时，试问：使用FIFO（先进先出）和LRU（最近最久未用）置换算法产生的缺页中断是多少？（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断，写出具体过程）（10分）五、有三个进程PA、PB、PC合作解决文件打印问题：PA将文件读入主存的缓冲区1，每执行一次读一个记录；PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录。缓冲区的大小等于一个记录的大小。请用wait，signal操作来保证文件的正确打印。（10）PAPBPCbuf1buf1buf2六、假定在单CPU条件下有下列要执行的作业：作业运行时间优先级1103211323414552作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。（1）若采用FCFS算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？（6分）（2）若采用非抢占式优先级算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？（6分）练习题：1．把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作﹎﹎﹎﹎。(1)编译(2)连接(3)运行(4)重定位2.在可变分区存储管理方案中需要一对界地址寄存器，其中﹎﹎﹎﹎作为重定位（地址映射）使用。(1)逻辑地址寄存器(2)长度寄存器(3)物理地址寄存器(4)基址寄存器3．在最佳适应算法中是按﹎﹎﹎﹎顺序形成空闲分区链。（l）空闲区首址递增（2）空闲区首址递减（3）空闲区大小递增（4）空闲区大小递减4.在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区表项数减1的情况是﹎﹎﹎﹎。（1）无上邻（前邻、低址）空闲区，也无下邻（后邻、高址）空闲区（2）有上邻（前邻、低址）空闲区，但无下邻（后邻、高址）空闲区（3）有下邻（后邻、高址）空闲区，但无上邻（前邻、低址）空闲区（4）有上邻（前邻、低址）空闲区，也有下邻（后邻、高址）空闲区（5）不可能的。5.当存储器采用段页式管理时，程序按逻辑被划分成﹎﹎﹎﹎。(1)段(2)页(3)区域(4)块6.在存储器采用段页式管理的多道程序环境下，每道程序都有对应的﹎﹎﹎﹎。(1)一个段表和一个页表(2)一个段表和一组页表(3)一组段表和一个页表(4)一组段表和一组页表7.在分页式存储管理系统中时，每次从主存中取指令或取操作数，至少要访问﹎﹎﹎﹎主存。(1)1次（2）2次（3）3次（4）4次（5）0次8.在分段式存储管理中用作存贮保护的首先是﹎﹎﹎﹎。(1)段表长度(2)段表始址(3)段长(4)重定位寄存器9.某系统采用页式存储器管理，页长为1K(1024)字，某作业的地址空间大小为3060，主存大小为10K，其中0块和1块为操作系统占用，该作业分页后分别装入到主存的2、4、8块中去，当前正在运行该作业。试分析执行JMP3080后的情况为﹎﹎﹎﹎。(1)跳到地址3080的指令执行；(2)产生越界中断；(3)跳到地址3060的指令执行；(4)以上二者都不是；10.某系统采用页式存储器管理，页长为1KB(1024B)，该作业分页后0、1、2三页分别装入到主存的1、3、5块中去。现有一逻辑地址为2012，它在第﹎﹎﹎﹎﹎页，页内地址为﹎﹎﹎﹎﹎，相应物理地址为﹎﹎﹎﹎﹎﹎。A:(1)1(2)2(3)3(4)4(5)5(6)6(7)0B:(1)0(2)12(3)888(4)988(5)1012(6)2012C:(1)1012(2)2012(3)2988(4)3036(5)3988(6)40601.在下面关于虚拟存储器的叙述中，正确的是：﹎﹎﹎﹎。(1)要求程序运行前必须全部装入内存且在运行过程中一直驻留在内存(2)要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存(3)要求程序运行前不必全部装入内存但是在运行过程中必须一直驻留在内存(4)要求程序运行前必须全部装入内存但在运行过程中不必一直驻留在内存2．虚拟存储器的作用是允许﹎﹎﹎﹎。(1)直接使用外存代替内存(2)添加比地址字长允许的更多内存容量(3)程序直接访问比内存更大的地址空间(4)提高内存的访问速度3.在请求分页内存管理的页表表项中，其中访问位供﹎﹎﹎﹎时参考。（l）分配页面（2）置换算法（3）程序访问（4）换出页面（5）调入页面4.在请求分页内存管理的页表表项中，其中修改位供﹎﹎﹎﹎时参考。（l）分配页面（2）置换算法（3）程序访问（4）换出页面（5）调入页面5．在请求调页系统中有着多种置换算法：选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予以淘汰的算法称为﹎﹎﹎﹎。（1）FIFO算法（2）OPT算法（3）LRU算法（4）NRU算法（5）LFU算法6．在请求调页系统中有着多种置换算法：选择自某时刻开始以来，访问次数最少的页面予以淘汰的算法称为﹎﹎﹎﹎。（1）FIFO算法（2）OPT算法（3）LRU算法（4）NRU算法（5）LFU算法7.在请求分页管理中，若采用先进先出（FIFO）页面置换算法，可能会产生“Belady异常”，“Belady异常”指的是﹎﹎﹎﹎。(1)频繁地出页入页的现象(2)分配的页面数增加，缺页中断的次数也可能增加(3)进程交换的信息量过大，导致系统工作区不足(4)分配给进程的内存空间不足使进程无法正常工作8.在虚拟存储器系统中常使用联想存储器进行管理，它是﹎﹎﹎﹎寻址的。(1)按地址(2)按内容(3)寄存器(4)计算9．下列关于虚拟存储器的论述中，正确的论述﹎﹎﹎﹎。（1）在请求段页式系统中，以页为单位管理用户的虚空间，以段为单位管理内存空间。（2）在请求段页式系统中，以段为单位管理用户的虚空间，以页为单位管理内存空间。（3）为提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面。（4）实现虚拟存储器的最常用的算法是最佳适应算法OPT。10.在虚拟分页存贮管理系统中，若进程访问的页面不在主存，且主存中没有可用的空闲块时，系统正确的处理顺序为﹎﹎﹎﹎。(1)决定淘汰页à页面调出à缺页中断à页面凋入(2)决定淘汰页页面调入缺页中断页面凋出(3)缺页中断决定淘汰页页面调出页面凋入(4)缺页中断决定淘汰页页面调入页面凋出调度例题1、在一个单道的程序设计系统中，有3个作业A、B、C，它们分别在7：50、8：00和8：30达到输入井，它们需要执行的时间是1.5小时、1小时和0.4小时。系统在9：00开始按响应比高者优先算法对它们进行调度。请回答下列问题：（1）作业被选中执行的次序是什么？（2）三个作业被选中时的响应比分别是什么？2、有一个有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先的调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法，在下表所示的作业序列，作业优先数为进程优先数，优先数越小优先级越高。作业名到达时间估计运行时间优先数A10：0040分钟5B10：2030分钟3C10：3050分钟4D10：5020分钟6（1）列出所有作业进入内存时间及结束时间（2）计算平均周转时间3、假定某多道程序设计系统供用户使用的主存空间为100k，磁带机2台，打印机1台。采用可变分区方式管理主存,采用静态分配方式分配磁带机与打印机。忽略用户作业I/O时间。现有如下作业序列:作业号到达时间计算时间主存磁带机打印机18:0025分钟15k1台1台28:2010分钟30k0台1台38:2020分钟60k1台0台48:3020分钟20k1台0台58:3515分钟10k1台1台作业调度策略先来先服务，优先分配主存的低地址区域且不准移动已在主存的作业，在主存中的各作业平分CPU时间,问题如下：（1）作业调度选中各作业的次序是什么?（2）全部作业运行结束的时刻是什么?（3）如果把一个作业从到达到运行结束的时间定义为周转时间,在忽略系统开销时间条件下，平均周转时间是多少?1、解：在9：00时，ra=1+70/90，rb=1+60/60,rc=1+30/24Rc最大，故调度C开始执行。在9：24时，C运行结束，此时ra=1+94/90,rb=1+84/60Rb>ra调度B开始执行10：24时，B运行结束，ra=1+154/90,调度开始执行（1）因此调度次序为：C、B、A（2）响应比为：1+30/24，1+84/60，1+154/902、解：作业名到达时间进入内存结束时间周转时间A10：0010：0011：1070B10：2010：2010：5030C10：3011：1012：0090D10：5010：5012：2090T=(70+30+90+90)/4=703、解：（1）调度次序：1，3，4，2，5（2）1周转时间8：30-8：00=30分钟2周转时间9：15-8：20=55分钟3周转时间9：00-8：20=40分钟4周转时间9：10-8：30=40分钟5周转时间9：30-8：35=55分钟最大55分钟，最小30分钟（3）作业全部结束时间9：304、假设一个系统中有5个进程A、B、C、D、E，它们的到达时间分别0、2、4、6、8，服务时间分别为3、6、4、5、2，忽略I/O以及其他开销时间，按照多级反馈高度算法（FB,第i级队列的时间片=2的i-1次方）以及立即抢占的多级反馈队列调度算法（FB,第i级队列的时间片=2的i-1次方）进行CPU调度，请给出各进程的完成时间。答案是：3、17、18、20、14和4、18、15、20、16解：时间片第一级1s，第二级2s，第三级4s...，优先级第一级>第二级>第三级...。首先A进入第一级执行1s，进入第二级，由于此时B还没有到达，所以A在第二级执行2s，完成，此时是第3s。B第2s已进入第一级，此时回到第一级B执行1s进入第二级，4s的时候c进入第一级，C执行1s进入第二级排在B的后面。此时候为5S，D没有到达，第一级没有进程，所以第二级B执行2S，进入第三级，此时为7S，D已进入第一级，D执行一S，转入第二级排在C后面，8S，E进入第一级，执行一S，进入第二级，排在D后面。第一级没有进程，第二级的C执行2S，进入第三级，D执行2s进入第三级，E执行1S完成，此时是14S。第二级没有进程，由第三级的D开始，执行3S完成，此时是17S，C执行1S完成，此时是18S，D执行2S完成，此时是20S。所以答案是，3，17，18，20，145、设一个系统中有5个进程，他们的到达时间和服务时间如下表所示，忽略I/O以及其他开销时间，若分别按先来先服务（FCFS）、非抢占短进程优先（SPF）、高响应比优先（HRRN）、时间片轮转（RR，时间片=1）、多级反馈队列（FB，第i级队列的时间片=2i-1）调度算法进行CPU调度，请给出各进程的完成时间、周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间进程到达时间服务时间A03B26C44D65E822004年操作系统考试试题姓名________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（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．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

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________。

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18.001.0028.201.2038.300.3048.500.50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P1和输出进程P2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。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

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．B2．A3．D4．C5．A6．C7．B8．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18.001.008.009.001.0011分28.201.209.89.8+1.2=1111-8.2=2.82.8/1.2=2.331分38.300.309.009.00+0.3=9.39.3-8.3=11/0.3=3.331分48.500.509.39.3+0.5=9.89.8-8.5=1.31.3/0.5=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

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4KB4KB=21212位(2分)

允许用户虚地址空间最大为16页16=244位(1分)

允许系统物理内存最多为512个内存块512=299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

}（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；

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)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UNIX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____________，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（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)

2006年操作系统考试试题答案姓名_________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＜地址空间长度

5．空闲缓冲区队列、设备缓冲区队列

6．212﹑﹑

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(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。

P1：

P2：

P3：

P4：B+C

P5：+

P6：(+)

P7：

main()（7分）

{s1：=0；/P5能否开始/（信号灯初值及意义共2分）

s2：=0；/P6能否开始/

s3：=0；/P7能否开始/

cobeging（程序结构共2分）

P1();P2();P3();P4();P5();P6();P7();

coend

}

P1()

P3()

P5()

P7()

{

{

{P（s1）；

{P（s3）；

┇

┇

P（s1）；

P（s3）；

┇

┇

┇

┇

V（s1）；

V（s2）；

V（s2）；

┇

}

}

}

}

P2()

P4()

P6()

{

{

{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。

0，3，1，0，4，0，5

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

七．设一个已被打开的文件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），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．当文件A打开后，要随机读取R9记录，需磁盘I/O次数：(各2分)

(1)连续文件结构：读记录模块通过计算得R9记录所在磁盘块号，读1次

(2)串联文件结构：从R0到R8依次读记录所在磁盘块号，得指针；最后得到R9记录所在磁盘块

号。共读10次。

(3)索引文件结构：从文件目录项查索引表（已读入内存），以逻辑记录号9得到R9记录所在磁盘块号。

共读1次。

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)

main()

{mutex:=1；/*两个方向车辆的互斥信号灯*/

count:=0；/*计数变量*/

mutexr:=1；/*对计数变量操作的互斥信号灯*/

cobegin

由东向西行驶的车辆：由西向东行驶的车辆：

Pi()

Pj()

{P(mutexr);

{P(mutexr);

count:=count+1;

count:=count+1;

if(count==1)

if(count==1)

thenP(mutex);

thenP(mutex);

V(mutexr);

V(mutexr);

由东向西行驶;

由西向东行驶;

P(mutexr);

P(mutexr);

count:=count1-1;

count:=count1-1;

if(count==1)

if(count==1)

thenP(mutex);

thenP(mutex);

V(mutexr);

V(mutexr);

}

}

Pi()表示有多个由东向西行驶的车；Pj()表示有多个由西向东行驶的车。

评分：信号灯初值与意义：3分

程序结构：2分

两个方向程序描述：9分进程习题1、下述进程状态的转换中，（）是不可能的。A、运行态→就绪态B、运行态→阻塞态C、阻塞态→就绪态D、阻塞态→运行态2、若wait、signal操作的信号量S初值为2，当前值为-1，则表示有（）个进程等待A、0B、1C、2D、33、临界区是（）A、一段共享数据区B、一个缓冲区C、一段互斥执行的程序段D、一个互斥资源4、在操作系统中，并发性是指若干个事件（）发生。A、在同一时刻B、一定在不同时刻C、某一时间间隔内D、依次在不同时间间隔内5、多道程序设计是指()A）在实时系统中并发运行多个程序B）在分布系统中同一时刻运行多个程序C）在一台处理机上同一时刻运行多个程序D）在一台处理机上并发运行多个程序6、一个程序在一个数据集合上的一次执行称为一个进程。所以()A）进程与程序是一一对应的B）一个进程没有结束前另一个进程不能开始工作C）每个进程都有一个生命周期D）一个进程完成任务后，它的程序和数据自动被撤销7、进程从运行状态到等待状态可能是由于（）A）进程调度程序的调度B）现运行进程时间片用完C）现运行进程执行了P操作D）现运行进程执行了V操作8、为了对交互式作业进行控制，操作系统为用户提供了一些常用的操作使用接口，不属于操作使用接口的是()A）操作控制命令B）系统调用C）菜单技术D）窗口技术9、进程是操作系统中的一个重要概念，进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次（9）。进程是一个（10）概念，而程序是一个（11）的概念。进程的最基本状态有（12）个。在一个单处理机系统中，若有６个用户进程，在非管态的某一时刻，处于就绪状态的用户进程最多有（13）个。9、A）单独操作B）关联操作C）进行活动D）并发活动10、A）静态B）动态C）逻辑D）物理11、A）物理B）逻辑C）动态D）静态12、A）2B）5C）3D）911113、A）5B）6C）1D）423、下列选项中，操作S提供的给应程序的接口是（A）A、系统调用B、中断C、库函数D、原语24、下列选项中，导制创进新进程的操作是（C）I用户登陆成功II设备分配III启动程序执行A、仅I和IIB、仅II和IIIC、仅I和IIID、I、II、III25、设与某资源相关联的信号量初值为3，当前值为1，若M表示该资源的可用个数，N表示等待该资源的进程数，则M，N分别是（B）A、0，1B、1，0C、1，2D、2，026、下列选项中，降低进程优先权级的合理时机是（A）A、进程的时间片用完B、进程刚完成I/O，进入就绪列队C、进程长期处于就绪列队D、进程从就绪状态转为运行状态27、进行PO和P1的共享变量定义及其初值为（A）booleamflag[2];intturn=0;flag[0]=false;flag[1]=false;若进行P0和P1访问临界资源的类C代码实现如下：voidp0()//进程p0

voidp1()//进程p1{

{while（TRUE）{while（TRUE）{flag[0]=TRUE;turn=1;flag[0]=TRUE;turn=0;While(flag[1]&&(turn==1))While(flag[0]&&(turn==0));临界区；临界区；flag[0]=FALSE;flag[1]=FALSE;

}}}}则并发执行进程PO和P1时产生的情况是（）A、不能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象B、不能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象C、能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象D、能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象10、三个并发进程A，B和C，共享一个缓冲器F。F中每次只能存放一个数。进程A每次产生一个随机数R，将其存入F中。若存放到F中的数是5的倍数，则由进程B将其取出并打印，否则由进程C将被5除后的余数打印出来。为防止数的丢失和重复取同一个数，现用PV操作进行管理。请在下面程序的空格中填上合适的操作，以达到上述要求。beginS1,S2,S3:semaphore;F:integer;S1:=1;S2:=0;S3:=0;cobegin

processA

processB

processC

begin

begin

begin

L1:{产生随机数R}；

L2：⑤

；

L3:P(S3)①

；

x:=⑥

；

y：=⑧

；F：=②

；

⑦

；

⑨

；

if

Rmod5=0then

printx;

y：=⑩

；③

gotoL2；

printy；else④

;end；

gotoL3gotoL1

end；end；

coend；end；11、桌上有一空盘，允许存放一只水果。妈妈可以向盘中放苹果或者橘子，一个儿子专等吃盘中的橘子，女儿专等吃盘中的苹果。规定盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用wait,signal原语实现妈妈，儿子、女儿三个并发进程的同步。（10分）12、有三个进程PA、PB、PC合作解决文件打印问题：PA将文件读入主存的缓冲区1，每执行一次读一个记录；PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录。缓冲区的大小等于一个记录的大小。请用wait，signal操作来保证文件的正确打印。（10）buf1buf2buf1buf2例1、某小型超市可容50人同时购物，入口处可以拿一只篮子，出口结帐，出入口只容一人同时走动。、分析：典型的进程同步问题：①购物者要互斥，设一个初值为50的互斥信号量S，以保证可以最多可以有50个购物者同时进入超市；②购物者进入要互斥，设一个互斥信号量m_entry,初值为1，表示入口同时只能容纳一人通过。③购物者进离开要互斥，设一个互斥信号量m_leave了,初值为1，表示出口同时只能容纳一人通过。2、进程流程如下：开始Cuse(){while(1){P(S）；P(m_entry);从入口处进入并取一个篮子；V（m_entry）;选购商品；P（m_leave）;出口结帐还篮子；V（m_leave）;V(S);}}例2、设A、B两点之间是一段独木桥，分别有从A、B两端的行人要经过AB段独木桥到对岸。试用信号量机制描述AB段行人的经过过程。1、分析：本题是读者-写者问题的变形，相当于两组读者（即两个方向的行人）使用同一共享文件（独木桥）的互斥问题，同一个方向的人中，只要剖第一个过桥的人需要与逆向的人竞争对独木桥的互斥使用权，为此引入两个计数器，分别对两个方向的要过桥的行人进行计数，以确定哪一个是第一个过桥的，哪一个是该方向最后一个过桥的人。2、信号量及变量的定义如下：①整形变量P_A初值为0；对从A到B的人进行计数；②整形变量P_B初值为0；对从B到A的人进行计数；③互斥信号量mutex，初值为1，用于实现不同方向的人互斥过桥；④互斥信号量m_a初值为1，用于实现A端的人互斥访问P_A；⑤互斥信号量m_b初值为1，用于实现B端的人互斥访问P_B；通过独木桥从A到B的行人：PAB（）{WHILE（1）{P（m_a）；if（P_A＝＝0）P（mutex）；P_A＋＋；V（m_a）；行人从A到B；P（m_a）；P_A--；if（P_A＝＝0）V（mutex）；V（m_a）；}}结束；通过独木桥从B到A的行人：PBA（）{WHILE（1）{P（m_b）；if（P_B＝＝0）P（mutex）；P_B＋＋；V（m_b）；行人从B到A；P（m_b）；P_B--；if（P_B＝＝0）V（mutex）；V（m_b）；}}例1、一采用固定分配局部置换策略的虚拟页式存储管理系统中，每个主存块长400B。若一进程要给100*100的数组赋初值，每个数组元素占2B，所有的数组元素按行连续存放，第一个数组元素在进程相对地址空间中的地址400处。假设该进程分得3个主存块，开始时含有下列代码之一的0号页面己置入其中的第一块（结束时不再被换出），另外两个主存块空闲；变量i,j放在快速的寄存器里若该进程的程序分别按下面两种方式编制，试问当采用LRU页面调度算法时各会产生多少次缺页中断？1fori=1to100forj=1to100doA[i,j]=0；2forj=1to100fori=1to100doA[i,j]=0；解答：1、此程序按行处理，每装入一页可为两行元素（占400B）赋值，然后才产生一次缺页中断，所以共产生50（即100/2）次缺页中断。2、此程序按列处理，所以每执行2次赋值语句就会有一次缺页中断。比如，赋A[1，1]和A[2，1]为0后，A[3，1]和A[4，1]不在内存，需要通过缺页中断处理调入下一页。所以共产生5000（即（100*100）/2）次缺页中断。2、有两个矩阵inta[20][100],intb[20][100],先行后列存储，在一请求分页管理中，采用LRU算法淘汰页面，分给一进程15块，每块放200个整数，一块放程序，已经在内存。For(I=0;i<20;i++)For(j=0;j<100;j++)A[i][j]=0;For(I=0;i<20;i++)For(j=0;j<100;j++)b[i][j]=a[i][j];计算缺页次数结束后，内存中的页面几页是a矩阵的。1、在可变分区分配方案中，在空闲区表中以空闲区长度递增顺序排列适合于（）算法。A）最坏适应算法B）最先适应算法C）首次循环适应算法D）最佳适应算法2、从下列关于虚拟存储器的论述中，选出一条正确的论述。A）要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中必须常驻内存；B）要求作业运行前，不必全部装入内存，且在运行中不必常驻内存；C）要求作业运行前，不必全部装入内存，但在运行中必须常驻内存；D）要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中不(3-6)从供选择的答案中选出与下列叙述关系最密切的存储管理方法，把编号写在答卷的对应栏内。3、支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。（）4、能消除碎片，但用于存储紧缩处理的时间长。（）5、虚拟存储，但不能以自然的方式提供存储器的共享和存储保护机制。（）6、允许动态连链接和装入，能方便提供共享，支持虚拟存储。（）供选择的答案如下：A．段页式B．请求分页式C．可重定位分区D．固定分区E．单一连续分区F．请求分段1、设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页2048字节，内存共有8个存储块，试问逻辑地址至少应为多少位，内存空间有多大？(15,16KB)2、在一分页存储管理中，逻辑地址长度为16为，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH，且第0，1，2页依次放在物理块5，10，11中，问相应的物理地址为多少？（BF6AH）3、根据段表，分别给出逻辑地址：<0,480>、<1，25>、<2，220>、<3，500>、<4，100>对应的物理地址（或系统应进行的处理）（5分）段号段始址段长020050018903021201003125060041800884、在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题：（1）对于以上的存储器引用序列，给出其页面走向。（4分）（2）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。（6分）5已知一个采用了LRU置换算法的虚拟分页存储管理系统，其页面尺寸为4K，内存访问