计算机操作系统期末考试试题及答案新.pdf

1 计算机操作系统 20112012 学年度第 二 学期 一、名词解释 1、死锁：多个进程因竞争资源而造成的永久性阻塞的现象。2、原子操作：一个操作中的所有动作要么全做，要么全不做，它是一个不可分割的操作。3、临界区：在每个进程中访问临界资源的那段代码 4、虚拟存储器：是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统。也即是具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上进行内存扩充的一种存储系统。5、请求分页式存储管理允许作业在执行过程中，如果所要访问的页面不在主存中，则产生的中断称“缺页中断”二、选择题 1、在现代操作系统中引入了（），从而使并发和共享成为可能。A.单道程序 B.磁盘 C.对象 D.多道程序 2、()操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。A.网络 B.分布式 C.分时 D.实时 3、从用户的观点看，操作系统是（）。A.用户与计算机硬件之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件 C.合理组织计算机工作流程的软件 D.计算机资源的的管理者 4、当 CPU 处于管态时，它可以执行的指令是（）。A.计算机系统中的全部指令 B.仅限于非特权指令 C.仅限于访管指令 D.仅限于特权指令 5、链接文件存储方式适合于（）存取 A、直接 B、顺序 C、索引 D、随机 6、下列几种关于进程的叙述，（）最不符合操作系统对进程的理解 A.进程是在多程序并行环境中的完整的程序。B.进程可以由程序、数据和进程控制块描述。C.线程是一种特殊的进程。D.进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。7、当一个进程处于（）状态时，称其为等待（或阻塞）状态。A.它正等待中央处理机 B.它正等待合作进程的一个消息 C.它正等待分给它一个时间片 D.它正等待进入内存 8、一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程（）。A.由就绪变运行 B.由运行变就绪 C.由阻塞变运行 D.由阻塞变就绪 9、某页式管理系统中，地址寄存器的低 11 位表示页内地址，则页面大小为（）字节 字节 字节 字节 10、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 1 三、填空题 1、操作系统是计算机系统中的一个（系统软件），它管理和控制计算机系统中的（资源）。2、在一个具有 2 个处理器的操作系统中共有 n 个进程，在不考虑进程状态过渡的情况下，阻塞进程队列中最多有（n）个进程。某一时刻，处于执行状态的进程为 0 个，且当前处理机空闲，处于就绪状态的进程有（n）个。3、当处理器空闲时，调度程序从（就绪）进程队列中选择一个进程给其分配 CPU，处于（阻塞）状态的进程是不会获得 CPU 的。4、在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，（运行时间短的）的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，（等待时间长）的作业得到优先调度。5、某系统中共有 10 台磁带机被 m 个进程竞争，每个进程最多要求 3 台磁带机，那么当 m 的取值不超过（4）时，系统不会发生死锁。6、设有 8 页的逻辑空间，每页有 1024 字节，它们被映射 32 块的物理存储区中，那么，逻辑地址的有效 位是（13）位，物理地址至少是（15）位。7、在一个分页存储管理系统中，页长为 4KB，某一作业的页表如右图所示，虚拟地址 3000 对应的物理地址为（15288）8、虚拟设备是通过（SPOOLING）技术把独占设备变成能为若干用户（共享）的设备。9、资源采用按序分配能达到（死锁预防）的目的。10、批处理系统的主要缺点是（失去交互性）。四、判断题 1、进程主要由程序、数据和 PCB 三部分内容组成。2、一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程由阻塞变运行。F（能使一个或几个进程由阻塞变就绪）3、进程的互斥在批处理系统中不会出现。4、若用信号量作为同步工具，多个 P 和 V 顺序不当，也会产生死锁。5、当进程已分配到除 CPU 以外的所有必要资源时，便处于阻塞状态。6、系统调用在本质上是一种过程调用，但它是一种特殊的过程调用。7、LRU 算法也有些特定的访问序列下也会出现 Belady 现象。8、任何两个并发进程之间一定存在同步或互斥关系。9、进程申请 CPU 得不到满足时,其状态变为等待态。10、段式存储管理比页式存储管理更利于信息的共享 1.T 五、简答题 1.PCB 有何作用为什么说 PCB 是进程存在的唯一标志（1）PCB 的作用：操作系统调度进程的主要数据依据；记录进程的有关信息，供系统对进程进行控制；标识进程存在；（2）在进程的整个生命周期中，系统总是通过 PCB 对进程进行控制，系统是根据进程的 PCB 感知到该进程的存在的。页号 物理块号 0 3 1 4 2 6 1 2.什么是分时系统，它基本特征有哪些 分时系统是指一台主机上连接了多个终端，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。分时系统的特征如下：（1）多路性。即多个用户分时使用一台主机。（2）独立性。每个用户各占一个终端，独立操作，互不干扰。（3）及时性。用户的请求能在很短时间内获得响应。（4）交互性。用户可通过终端与系统进行广泛的人机对话。3.什么是死锁产生死锁的原因和必要条件是什么（1）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。（2）死锁产生的原因：（a）系统提供的资源有限；（b）进程推进顺序不当。（3）产生死锁的必要条件：互斥条件、非抢占条件、占用并等待条件、循环等待条件。4.页式存储与段式存储的区别主要在于哪些方面 分页与分段系统有很多相似之处，但两者在概念上完全不同，主要表现在：（1）页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外汇零头，提高内存利用率。段是逻辑单位，分段的目的是为了更好的满足用户的需要。（2）页的大小固定，段的长度不固定（3）分页的作业地址是一维的，分段的地址空间是二维的，在标识一个地址时，要给出段名和段内地址 5.什么是请求分页系统它需要哪些方面的硬件机构支持 请求分页系统是在分页系统的基础上，增加了请求调页 功能、页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统。为了实现请求调页和置换功能，系统必须提供必要的硬件支持。其中，最重要的是：（1）请求分页的页表机制。（2）缺页中断机构（3）地址变换机构 六、综合题 1在一个请求分页系统中，采用 LRU 页面置换算法，例如一个作页的页面走向为 4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数 M 分别为 3 和 4 时，试计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率（注明：有内存块最初都是空的），并比较所得结果。解：（1）当 M=3 时，页面走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 缺页标记*M1 4 4 4 1 1 1 5 5 5 2 2 2 M2 3 3 3 4 4 4 4 4 4 1 1 M3 2 2 2 3 3 3 3 3 3 5 缺页次数=10 缺页率=缺页次数/总页数*100%=10/12*100%=%（2）当 M=4 时 页面走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 缺页标记*M1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 M2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 M3 2 2 2 2 5 5 5 5 1 1 M4 1 1 1 1 1 1 2 2 2 缺页次数=8 缺页率=8/12*100%=67%2.假定一个阅览室可供 50 个人同时阅读。读者进入和离开阅览室时都必须在阅览室入口处的一个登记表上登记，阅览室有 50 个座位，规定每次只允许一个人登记或注销登记。要求：（1）用 PV 操作描述读者进程的实现 1 算法（可用流程图表示，登记、注销可用自然语言描述）；（2）指出算法中所用信号量的名称、作用及初值。解 S1:阅览室可供使用的空座位，其初值为 50 S:是否可通过阅览室，其初值为 1 Process READ_in（i=150）到达阅览室入口处;P(S1);P(S);在入口处登记座位号;V(s);进入座位并阅读;Process READ_out（j=150）结束阅读到达阅览室入口处;P(S);在入口处注销座位号;V(S1);V(S)离开入口处;3、假设一个可移动磁头的磁盘具有 200 个磁道，其编号为 0199，当前它刚刚结束了 125 道的存取，正在处理149 道的服务请求，假设系统当前磁盘请求序列为：88,147,95,177,94,150,102,175,138。试问对以下的磁盘调度算法而言，满足以上请求序列，磁头将如何移动并计算总的磁道移动数。（1）先来先服务策略（2）最短寻道时间优先策略（3）扫描策略 (1)FCFS 算法：5 分 当前 149 下一磁道 88 147 95 177 94 150 102 175 138 移动距离 61 59 52 82 83 56 48 73 37 总的磁道移动数为：61+59+52+82+83+56+48+73+37=551 (2)SSTF 算法：5 分 当前 149 下一磁 道 150 147 138 102 95 94 88 175 177 移动距离 1 3 9 36 7 1 6 87 2 总的磁道移动数为：1+3+9+36+7+1+6+87+2=152 (3)SCAN 算法：5 分 当前 149 下一磁道(按增加磁 道数方向)150 175 177 147 138 102 95 94 88 移动距 1 25 2 30 9 36 7 1 6 1 离 总的磁道移动数为：1+25+2+30+9+36+7+1+6=117