青岛理工大学操作系统试期末复习题及参考答案

一、单项选择题(每题2分)1．若操作系统管理的某用户程序当前正占有中央处理器，该用户程序欲读磁盘上的文件信息，那么用户程序中相应的指令应该是()A．启动I/O指令 B．等待I/O指令 C．转移指令 D．访管指令2．关于操作系统的叙述()是不正确的。

A．“管理资源的程序”B．“管理用户程序执行的程序”

C．“能使系统资源提高效率的程序”D．“能方便用户编程的程序”3．UNIX操作系统是一个()A．交互式分时操作系统 B．多道批处理操作系统C．实时操作系统 D．分布式操作系统4．下列关于进程和线程的叙述中，正确的是()。A．一个进程只可拥有一个线程B．一个线程只可拥有一个进程C．一个进程可拥有若干个线程D．一个线程可拥有若干个进程5．系统抖动是指()。A．使用机器时，屏幕闪烁的现象B．由于主存分配不当，偶然造成主存不够的现象C．系统盘有问题，致使系统不稳定的现象D．被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象6．在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过()实现的。A．段表B．页表C.PCBD．JCB7.索引式文件组织的一个主要优点是()A．不需要链接指针B．能实现物理块的动态分配C．回收实现比较简单D．用户存取方便8．处理器不能直接访问的存储器是()A．寄存器 B．高速缓冲存储器 C．主存储器 D．辅助存储器9．断电停机后，存储信息随之消失的存储器是()A．磁盘 B．磁带 C．主存储器 D．U盘10．处于运行状态的操作系统程序应放在()A．寄存器中 B．高速缓冲存储器中C．主存储器中 D．辅助存储器中11．在下面关于虚拟存储器的叙述中，正确的是（）。A．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B．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C．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D．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12．采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）。A．224B．216C．28D．23213．在文件目录的目录项中主要存放的是()A．文件的名字、文件的类型和文件的物理地址等B．文件的名字、文件的类型和文件的摘要等C．文件的名字、文件记录的长度和文件的结构等D．文件的名字、文件的存取方式和文件在主存中的地址等14．某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是（）。A．系统处于不安全状态时一定会发生死锁B．系统处于不安全状态时可能会发生死锁C．系统处于安全状态时可能会发生死锁D．系统处于安全状态时一定会发生死锁15．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（）A．并行技术

B．缓冲技术C．虚拟存储器技术

D．覆盖技术16．下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是（）。A．首次适应法B．最佳适应法C．最坏适应法D．循环首次适应法17．在计算机系统中引入通道结构后仍然无法做到的是()A．主存储器和外围设备之间传送信息的操作直接通过通道进行B．通道完全独立运行，无需由CPU启动C．外围设备可以和CPU并行工作D．各通道上的外围设备可以并行工作18．通过操作系统对外围设备的管理实现了“设备处理的一致性”。这种“一致性”是指()A．外围设备硬件的处理一致性 B．通道硬件设计的处理一致性C．通道程序设计的处理一致性 D．用户可不考虑设备的具体物理特性19．不能防止死锁的资源分配策略是()A．剥夺式分配方式 B．按序分配方式C．静态分配方式 D．互斥使用分配方式20．系统有某类资源5个，供3个进程共享，为保证系统的安全，应限定每个进程申请的资源数不超过()A．1个 B．2个 C．3个 D．4个21．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、填空题(每题2分，共20分)1．采用层次结构的计算机系统中，人与计算机硬件之间的界面是_______。答案：计算机软件（或软件或操作系统）2．网络操作系统的主要功能是网络中各种资源的共享和各台计算机之间的__________。答案：通信3．多道程序系统中，有关程序的执行可能受到另一个程序的__________。答案：约束（或制约）4．并发执行进程有三个特性，它们是、和__________。答案：动态性、并发性、异步性5．计算机系统中，处理器是按程序状态字寄存器中的指示控制__________。答案：程序的执行6．把逻辑地址转换成绝对地址的工作称为__________。答案：重定位（或地址转换）7．允许用户的逻辑地址空间大于主存储器的绝对地址的存储管理方法称为__________。答案：虚拟存储管理8．文件系统的功能之一是实现__________文件到物理文件的转换。答案：逻辑9．逻辑记录顺序和物理块的顺序相一致的文件结构被称为_________文件。答案：顺序（或连续）10．链接结构和索引结构的共同特点是文件占用的存储空间块在存储空间中的位置不必是__________的。答案：连续11．如果某文件系统以成组方式存放记录，每个磁盘块最多可以存放8个记录，用于记录成组和分解的主存缓冲区的大小与磁盘块大小相同。若0-7号记录存放在第0个磁盘块，8—15号记录存放在第1个磁盘块……，那么为了依次读出第23、24、25、17号记录，需要进行__________次读盘操作。答案：312．通过操作系统对外围设备的管理，可以实现外围设备和计算机系统的__________之间的并行操作。答案：其他部件（或CPU13．磁盘调度的目的是降低若干个访问者执行信息传输操作的__________。答案：总时间14．当一个进程独占处理器顺序执行时，其执行结果只取决于进程本身，不受外界影响，则称该进程具有_________性。答案：封闭15．进程并发执行时可能产生与时间有关的错误，这种错误不仅与进程占用处理器的时间有关，而且与__________的时间有关。答案：进程被中断(或调度)16．进程调度的方式通常有_____________和_____________两种方式。答案：抢占、非抢占17．每个索引文件都必须有一_____________表，其中的地址登记项用来指出文件在外存上的位置信息。答案：索引结点18．在一请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为：4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数为4时_____________，采用LRU页面淘汰算法将产生_____________次缺页中断。答案：开始时没有装入页面、819．信号量被广泛用于三个目的是_____________、_____________和描述前趋关系。答案：同步、互斥20.按信息交换方式不同，通道可分为三类______________、数组多路通道、选择通道。答案：字节多路通道21．作业控制方式有_______________方式和__________方式二种。答案：脱机方式、联机方式22.虚拟设备是通过_____________技术，把_________设备变成能为若干用户__________的设备。答案：SPOOLING、独占、共享23．磁盘与主机之间传递数据是以_____________为单位进行的。答案：数据块24．静态重定位在______________时进行；而动态重定位在____________时进行。答案：程序装入时、程序执行25．进程调度负责__________的分配工作。答案：处理机三、简答题(每题5分)1．什么叫操作系统？答案：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序的集合。其主要功能是实现处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理和用户接口。2．什么叫虚拟存储器?答案：虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚地址被映象成实地址。或者：简单地说，虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。3．什么叫分时系统？答案：分时系统是指一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同进允许多个用户共享主机中的资源，每个用户都可通过自已的终端以交互方式使用计算机。4．什么叫抖动？答案：不适当地提高多道程序度，不仅不会提高系统吞吐量，反而会使之下降，因为运行进程的大部分时间都用于进行页面的换入/换出，而几乎不能完成任何有效的工作。称这时的进程是处于“抖动”状态。5．什么叫内核？答案：将一些与硬件紧密相关的模块诸如中断处理程序，各种常用设备的驱动程序，以及运行频率较高的模块都安排在紧靠硬件的软件层次中，并使它们常驻内存，以便提高OS的运行效率。并对之加以特殊的保护。通常将这一部分称为OS的内核。6．什么是死锁？答案：在多道程序系统中，当一组进程中的每个进程均无限期地等待被改组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的资源，此时的系统处于死锁状态，简称死锁。7．什么叫原语？答：它是由若干条机器指令所构成，用以完成特定功能的一段程序，为保证其操作的正确性，它应当是原子操作，即原语是一个不可分割的操作。8.外设和存之间常用的数据传送控制方式有哪4种？外设和存之间常用的数据传送控制方式有:(1)程序直接控制方式(CPU直接询问方式)(2)中断方式(3)DMA方式(4)通道方式9.在操作系统中，P操作和V操作各自的动作是如何定义的？P操作：①P操作一次，信号量S－1②如果S≥0表示有资源，当前进程可执行③如果S＜0无资源，则当前进程进入队列的队尾等待，等另一进程执行V（S）操作后释放资源。此时，|S|绝对值表示等待资源进程的个数要求V操作：①V操作一次，信号量S+1②如果S＞0（有资源，告诉其它进程可以继读）③如果S≤0（等待队列中另一进程释放资源后才能执行）10.什么是分页？什么是分段？分页：把程序中的逻辑地址分成大小相等的许多页,把主存储器进行分块,块的大小与页的大小一致.块是进行主存空间分配的物理单位。这样，就可把作业信息按页存放到块中。分段：作业的地址空间被划分为若干个段，每个段是一组完整的逻辑信息，每个段都有自己的段号，都是从零开始编址的一段连续的地址空间，各段长度是不等的。11.试比较进程和程序的区别答案：（1）进程是一个动态概念，而程序是一个静态概念，程序是指令的有序集合，无执行含义，进程则强调执行的过程。（2）进程具有并行特征（独立性，异步性），程序则没有。（3）不同的进程可以包含同一个程序，同一个程序在执行中也可以产生多个进程。12.产生死锁的必要条件是什么？答：（1）互斥条件（2）不剥夺条件（3）部分分配（4）环路条件13.什么是虚拟存储器，其特点是什么？答案：虚拟存储器是一种存储管理技术，其思想是把辅助存储器作为对主存储器的扩充,向用户提供一个比实际主存大得多的逻辑地址空间。其特点是：（1）程序装入时，不必将其全部读入到存，而只需将当前需要执行的部分页或段读入到存，就可让程序开始执行；（2）在程序执行过程中，如果需执行的指令或访问的数据尚未在存（称为缺页或缺段），则由处理器通知操作系统将相应的页或段调入到存，然后继续执行程序；（3）操作系统将存中暂时不使用的页或段调出保存在外存上，从而腾出空间存放将要装入的程序以及将要调入的页或段（即具有请求调入和置换功能，只需程序的一部分在存就可执行）。（每个特点1分）14.什么是文件目录？文件目录中包含哪些信息？答案：一个文件的文件名和对该文件实施控制管理的说明信息称为该文件的说明信息，又称为该文件的目录。（2分）文件目录中包含文件名、与文件名相对应的文件部标识以及文件信息在文件存储设备上的始址等信息。另外还可能包含关于文件逻辑结构、物理结构、存取控制和管理等信息。四、综合题（每题10分，共40分）1．编写一个C程序，父进程生成一个子进程，父进程等待子进程wait()，子进程执行完成后自我终止exit()，并唤醒父进程。父、子进程执行时打印有关信息。2．一个由3个页面(页号为0、1、2)，每页有2048个字节组成的程序，假定在某时刻调入8个物理块的内存，其页面的页号和物理块号的对照表如下：逻辑页号主存块号041721请根据页表，计算下列给出的逻辑地址对应的绝对地址。(1)100(2)2617(3)5196

答案：首先根据逻辑地址查页表，得到主存的块号，再根据公式绝对地址=块号×块长+页内地址进行计算。（1）100的页号为0（100/2048=2），页内地址为100mod2048=100；查表得主存块号为4，于是绝对地址=4×2048+100=8292；（2）2617的页号为1（2617/2048=1），页内地址为2617mod2048=569；查表得主存块号为7，于是绝对地址=7×2048+569=14905；（3）5196的页号为2（5196/2048=2），页内地址为5196mod2048=1100；查表得主存块号为1，于是绝对地址=1×2048+1100=3148；3．假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问75号柱面的请求，目前正在80号柱面读信息，并且有下述请求序列等待访问磁盘：试用：(1)电梯调度算法(2)最短寻找时间优先算法分别列出实际处理上述请求的次序。答案：(1)电梯调度算法的处理次序为：58143627若写出58若写出58143(2)最短寻找时间优先算法的处理次序为：58627143若写出58若写出58627亦即：前2个对前5个对4.假定当前磁头位于100号磁道，进程对磁道的请求序列依次为55，58，39，18，90，160，150，38，180。当采用先来先服务和最短寻道时间优先算法时，总的移动的磁道数分别是多少？（请给出寻道次序和每步移动磁道数）（8分）答案：FCFS:服务序列依次为:55，58，39，18，90，160，150，38，180移动的磁道数分别是:45,3,19,21,72,70,10,112,142总的移动的磁道数是:494SSTF:服务序列依次为:90，58，55，39，38，18，150，160，180移动的磁道数分别是:10,32,3,16,1,20,132,10,20总的移动的磁道数是:2445.设有三道作业，它们的提交时间及执行时间由下表给出:作业号提交时间执行时间18.52.029.21.639.40.5试计算在单道程序环境下，采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间(时间单位:小时，以十进制进行计算；要求写出计算过程)（10分）答案：FCFS:作业号提交时间执行时间开始时间完成时间周转时间18.52.08.510.52.029.21.610.512.12.939.40.512.112.63.2平均周转时间=(2.0+2.9+3.2)/3=2.7(小时)SJF:作业号提交时间执行时间开始时间完成时间周转时间18.52.08.510.52.029.21.611.012.63.439.40.510.511.01.6平均周转时间=(2.0+3.4+1.6)/3=2.3(小时)6．设某作业占有7个页面，如果在主存中只允许装入3个工作页面，作业运行时，实际访问页面的顺序是：4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5。（1）试用FIFO、LRU和CLOCK页面置换算法，（假设开始执行时主存中没有页面）列出各自的页面淘汰顺序（2）计算各算法缺页率；答案：FIFO置换页面走向432143543215物理块1444111555物理块233344422物理块32223331缺页否*********缺页率=9/12*100%=75%LRU置换页面走向432143543215物理理块2333444411物理块322233335缺页否**********缺页率=10/12*100%=83.3%CLOCK置换页面走向432143543215物理块1444111555物理块233344422物理块32223331缺页否*********缺页率=9/12*100%=75%7．系统中有五个进程P1、P2、P3、P4、P5，有三种类型的资源：R1、R2、和R3。在T0时刻系统状态如表所示。若采用银行家算法实施死锁避免策略，回答下列问题：（1）T0时刻是否为安全状态？为什么？（2）若这时P4请求资源（1，2，0），是否能实施资源分配？为什么？（3）在上面的基础上，若进程P3请求资源（0，1，0），是否能实施资源分配？为什么？

T0时刻系统状态已分配资源数量最大资源需求量R1R2R3R1R2R3P1001001P2200275P3003665P4115435P5033065

R1R2R3剩余资源数330答案：（1）T0时刻是安全的，安全序列为：P1，P4，P5，P2，P3（2）P4请求资源（1，2，0），根据银行家算法，预分配后系统是安全的，安全序列为：P1，P4，P5，P2，P3（不唯一）（3）P3请求资源（1，1，0），根据银行家算法，预分配后系统不安全，所以不能实施资源分配。

8.某系统有A、B、C、D四类资源可供五个进程P1、P2、P3、P4、P5共享。系统对这四类资源的拥有量为:A类3个、B类14个、C类12个、D类12个。进程对资源的需求和分配情况如下：进程已占有资源最大需求数ABCDABCDP100120012P210001750P313542356