大连大学操作系统B卷

姓名学号学院专业班级姓名学号学院专业班级密封线密封线考试科目：操作系统〔共5页〕题号一二三四五六七八九十总得分得分适用专业计科，软件适用专业计科，软件适用年级2023考试形式闭卷送卷单位信息任课教师毛玉萃茅洪波总印数140教研室(系)主任教学院长一、单项选择题(10小题,每题2分，共20分，答案填写在答题表中)答题表：12345678910CABBCCBDAB1．一作业进入内存后，那么所属该作业的进程初始时处于〔〕状态。A．运行 B．等待C．就绪 D．收容2.

引入多道程序的目的在于〔〕。A.充分利用CPU，减少CPU等待时间B.提高实时响应速度C.有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量D.充分利用存储器3.在分时系统中，时间片一定，〔〕，响应时间越长。A.内存越多B.用户数越多C.后备队列越长D.用户数越少4.为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用〔〕。A.先进先出调度算法B.优先数法C.最短作业优先调度D.定时轮转法5.文件的存储方法依赖于〔〕。A.文件的物理结构B.存放文件的存储设备的特性C.A和BD.文件的逻辑6.

逻辑文件是〔〕的文件组织形式。A.在外部设备上B.从用户观点看C.虚拟存储D.目录7、请求分页存储管理中，假设把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，那么一般缺页中断次数会〔

〕。A．增加

B．减少

C．不变

D．可能增加也可能减少8、当内存碎片容量大于某一作业所申请的内存容量时，〔

〕。A、可以为这一作业分配内存B、不可以为这一作业分配内存C、拼接后，可以为这一作业分配内存D、一定能够为这一作业分配内存9、缓冲技术用于〔〕。A、提高主机和设备交换信息的速度B、提供主、辅存接口C、提高设备利用率D、扩充相对地址空间10、在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用〔

〕。A.物理设备名B.逻辑设备名C.虚拟设备名D.设备牌号二、判断题(10小题,每题2分，共20分，答案填写在答题表中)答题表：12345678910错错错错1．操作系统的程序即可在核心态下运行也可在用户态下运行。2．实时系统应具备的两个根本特性是及时性和高可靠性。3．操作系统的运算器管理局部负责对进程调度。。4．用户程序通常可以直接访问系统缓冲区中的数据。5．在引入线程的OS中，线程是进程中的一个实体，是被系统调度和分派的根本单位。6．在用户程序中访问的地址是虚地址〔逻辑地址〕。7．最差适应算法中，该算法按大小递减的顺序形成空闲区链。8．通道的引入是为了建立独立的I/O操作。9．按文件的逻辑存储结构分，文件分为系统文件和用户。。10．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。三、填空题概念和简述题(2小题,共20分)1．〔10分〕在可变分区存储管理中，分配和回收过程各出现什么问题？如何解决？分配时存在如何选择空闲区的问题，常用的方法有“最先适应〞、“最优适应〞和“最坏适应〞。①最先适应分配算法。最先适应分配算法在每次分配时，总是顺序查找空闲区表，找到第一个能满足作业长度要求的空闲区。采用最先适应分配算法，可把空闲区按地址顺序从小到大登记在空闲区表中。②最优适应分配算法最优适应分配算法总是按作业要求挑选一个能满足作业要求的最小空闲区。实现最优适应分配算法时，可把空闲区按大小顺序从小到大登记在空闲区表中。③最坏适应分配算法最坏适应分配算法总是挑选一个最大的空闲区分割一局部给作业使用，使剩余局部的空闲空间不致于太小，仍可供分配使用。实现最坏适应分配算法时，空闲区表中的登记项可按空闲区长度以递减顺序排列。2．〔10分〕绘图说明作业、进程和线程的状态及其转换。结束结束阻塞激活调度派生就绪阻塞执行结束线程的状态及其转换外存交换区外存交换区

就绪

就绪等待等待后备状态

后备状态

提交状态

运行状态

提交状态

运行状态

就绪

阻塞

完成状态

完成状态

执行

内存内存作业进程的状态及其转换作业进程的状态及其转换级调度关系四、分析题(每题8分，共40分)1．某操作系统的存储管理采用页式管理系统，系统的物理地址空间大小为64M，页的大小是4K，假定某进程的大小为64页，问：〔1〕写出逻辑地址格式；〔2〕该进程的页表有多少项？每项至少多少位？答：〔1〕由页的大小是4K，可知页内地址的位数：12bit，又由于进程的大小为64页，故页号占6bit,因此逻辑地址格式：页号占6bit，页内地址12bit。〔2〕由于进程的大小为64页，进程的页表有64项。系统的物理地址空间大小为64M，页的大小是4K，故内存共有64*1024/4=16*1024=214页，故物理块号占用14bit，每项至少14位.2．现有五个进程p1，p2，p3，p4，p5共享R1，R2，R3，R4四类资源，进程对资源的需求量和目前分配情况如表1所示，假设剩余资源数分别为R1类6个，R2类1个，R3类2个和R4类2个，请按银行家算法答复以下问题：目前系统是否处于平安状态？现在如果进程D提出申请(5,0,2,0)个资源，系统是否能为它分配资源？表1进程对资源的需求量和目前分配情况进程已占资源最大需求量尚需资源次序R1R2R3R4R1R2R3R4R1R2R3R4A6032605200202B0012001200001C0014605660423D0100715070504E3154325601025从表中可知进程B作序的资源全部满足，进程B在有限的时间内能执行完，当B执行完时系统可以使用的资源为〔6，1，3，4〕；这些资源可以满足进程A的需求，进程A在有限的时间内能执行完，当A执行完时系统可以使用的资源为〔12，1，6，6〕；这些资源可以满足进程C、D、E中任何一个的需求，选择进程C，进程C在有限的时间内能执行完，当C执行完时系统可以使用的资源为〔12，1，7，10〕；这些资源可以满足进程D、E中任何一个的需求，进程D在有限的时间内能执行完，当D执行完时系统可以使用的资源为〔12，2，7，10〕；这些资源可以满足进程E的需求，进程E在有限的时间内能执行完。这些进程在有限的时间内都可执行完，因此此时系统时平安的。〔2〕当进程D提出申请(5,0,2,0)个资源，假设先把资源分配给进程D，那么各进程使用资源情况如表3所示。系统所剩资源为〔1，1，0，2〕。 从表中可知进程B作序的资源全部满足，进程B在有限的时间内能执行完，当B执行完时系统可以使用的资源为〔1，1，1，4〕；这些资源可以满足进程E的需求，进程E在有限的时间内能执行完，当E执行完时系统可以使用的资源为〔4，2，6，8〕；这些资源可以满足进程A、D中任何一个的需求，选择进程A，进程A在有限的时间内能执行完，当A执行完时系统可以使用的资源为〔10，2，9，10〕；这些资源可以满足进程C、D中任何一个的需求，进程C在有限的时间内能执行完，当C执行完时系统可以使用的资源为〔10，2，10，12〕；这些资源可以满足进程D的需求，进程D在有限的时间内能执行完。这些进程在有限的时间内都可执行完，因此此时系统时平安的,可以把资源分配给进程D。表5资源分配给进程D后各进程使用资源情况进程已占资源最大需求量尚需资源次序R1R2R3R4R1R2R3R4R1R2R3R4A6032605200203B0012001200001C0014605660424D5120715020305E31543256010223．现有如下作业序列：A〔提交时间9.00，运行时间1.50〕；B〔提交时间9.30，运行时间2.00〕；C〔提交时间10.00，运行时间0.20〕；D〔提交时间10.30，运行时间0.70〕〔单位：小时，以十进制计,即8.30不代表8点半〕。试用先来先效劳和短作业优先调度算法处理该作业序列，问哪种作业调度算法性能更好〔要求给出计算的数据和必要的步骤〕。〔1〕先来先效劳算法处理该作业序列作业名提交时间运行时间运行开始时间运行结束时间周转时间带权周转时间运行次序A9．001.59.0010.51.511B9．302.010.512.53.21.62C10．000.212.512.72.71.353D10.300.712.713.43.14.434平均周转时间=〔1.5+3.2+2.7+3.1〕/4=2.625平均带权周转时间=〔1+1.6+1.35+4.43〕/4=2.095〔2〕短作业优先调度算法处理该作业序列作业名提交时间运行时间运行开始时间运行结束时间周转时间带权周转时间运行次序A9．001.59.0010.51.511B9．302.011.413.43.11.554C10．000.210.510.70.73.52D10.300.710.711.41.111/73平均周转时间=〔1.5+3.1+0.7+1.1〕/4=1.6平均带权周转时间=〔1+1.55+3.5+11/7〕/4=1.905从上面的分析可以看出：短作业调度算法的平均周转时间和平均带权周转时间都小于先来先效劳算法的平均周转时间和平均带权周转时间，因此短作业调度算法性能更好。4．假定某磁盘共有200个柱面，编号是0~199，如果在为访问123号柱面的访问者效劳后，当前正在为105号柱面的请求效劳，同时有假设干访问者早已等待效劳，它们的访问的柱面号依次是66、127、71、157、74、130、82、155、110。采用扫描算法来确定实际的效劳满足次序，写出访问序列，并计算移动臂移动的距离。如果移动臂移动一个柱面需要2ms，计算访问这些柱面需要的时间。答：采用扫描算法时实际的效劳满足序为：82,74,71,66,110,127,130，155,157移动臂移动的距离=23+6+3+5+44+17+3+25+2=128访问这些柱面需要的时间=128*2=256ms5．Jruassic公园有一个恐龙博物馆和一个公园.有m个旅客和n辆车,每辆车只能容纳一个旅客。旅客在博物馆逛了一会儿，然后排队乘坐旅行车。当一辆车可用时，它载入一个旅客，然后绕公园行驶任意长的时间。如果n辆车都已被旅客乘坐游玩，那么想坐车的旅客需要等待；如果一辆车已经就绪，但没有旅客等待，那么这辆车等待。使用信号量同步m个旅客和n辆车的进程。答：设旅客的私有信号量为visitors，初始值为m;辆车的私有信号量为cars，初始值为n;辆车互斥使用的公有信号量为 mutex，初始值为1visitors=m; cars=n; mutex=1;Pvi() // 旅客进程 {while(1){ P(cars); P(mutex); geton; travell; getoff; V(cars); V(mutex);