2022年操作系统期末试题及答案3.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - （答案在后面）得 分 评 人3.4.5.6. 7.得 分 评 人一、填空题 每空 1 分, 共 10 分 1.常见的 I/O 掌握方式有程序I/O 方式、中断I/O 掌握方式、分DMA I/O 掌握方式和通道I/O 掌握方式四种；2.操作系统向用户供应的两个基本接口是程序接口和用户接口；如在一分页储备治理系统中,某作业的页表如下所示；已知页面大小为1024 字节,规律地址3082 10 转化得到的物理地址是6154 ；具有多路性、独立性、页号块号准时性和交互性特点的操作系统是分时操作系统；通道用于掌握设0 2 备掌握器与内存之间的信息交换；1

2、3 是；事务的最基本特性2 1 如盘块大小为4KB ,每个盘块号占4 字节,在3 6 采纳两级索引时答应的最大文件长度为4GB ；二、单项题 每题 2 分, 共 20 分 1. 用磁带作为文件存贮介质时,文件只能组织成分 ；A. 次序文件 B. 链接文件 C. 索引文件 D. 目录文件2. 一作业 8：00 到达系统,估量运行时间为 该作业,就其响应比是 C ；1 小时,如 10：00 开头执行A. 2 B. 1 C. 3 D. 0.5 3. 文件系统采纳多级目录结构后,对于不同用户的文件,其文件名 C ；B. 应当不同 C. 可以相同,也可以不同A. 应当相同D. 受系统约束名师归纳总结 -

3、 - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4. 死锁预防是保证系统不进入死锁状态的静态策略,其解决方法是破坏 产生死锁的四个必要条件之一；以下方法中破坏了“ 循环等待” 条件的是（ D ）；B. 一次性安排策略 C. 剥夺资源法 A. 银行家算法D. 资源有序安排法5. 进程状态从就绪态到运行态的转化工作是由（ B ）完成的；C. 页面 调 度A. 作 业 调 度B. 进 程 调 度D. 设备调度6. 采纳缓冲技术的主要目的是（ C ）；A. 改善用户编程环境 B. 度C. 提高 CPU和设备间的并行程度 D. 7. 目录文件所存放的信息

4、是（ D ）；提高 CPU的处理速 实现与设备无关性A. 该目录中全部数据文件目录 B. 某一文件存放的数据信息C. 某一个文件的文件目录 的目录 D. 该目录中全部文件8. 最简单形成许多小碎片的可变分区安排算法是（ D ）；A. 首次适应算法 B. C. 最坏适应算法 D. 循环首次适应算法 正确适应算法9. 用户程序与实际使用的物理设备无关是由（ A ）功能实现的；A. 设备独立性 B. 设备驱动 C. 虚拟设备D. 设备安排10. 下面关于次序文件、链接文件和索引文件的论述中不正确选项（ A ）；A. 显示链接文件是在每个盘块中设置一个链接指针,用于将该文件所属的全部盘块链接起来名师归

5、纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - B. 次序文件必需采纳连续安排方式,而链接文件和索引文件就都可采 取离散安排方式 C. 次序文件适用于对诸记录进行批量存取时 D. 在交互应用场合,需要常常查找拜访单个记录时,更适合用次序 或索引文件得分三、简答题； 每题 4 分,共 20 分 分1. 文件系统对目录治理的主要要求是什么？评 实现“ 按名存取”（1 分）人 文件共享 提高对目录的检索速度（1 分）（1 分） 答应文件重名（1 分）2. 什么是 Spooling 技术, Spooling 系统由哪几部分组成？SPOOLIN

6、G技术是一种虚拟设备技术 , 它可以把一台独占设备改造成为虚拟 设备 , 在进程所需的物理设备不存在或被占用的情形下,使用该设备；SPOOLING技术是对脱机输入 , 输出系统的模拟,又称为假脱机操作；（2 分）SPOOLING系统主要由三部分组成：输入井和输出井、输入缓冲区和输（2 分）出缓冲区、输入进程和输出进程；3. 文件安排表 FAT的作用及类别；4. 某系统中有 4 个并发进程, 都需要同类资源 5 个,假设现在用信号量 S代表该资源,当前S的值为 -2 ；请回答： 保证该系统不会发生死锁的最少资源数是几个？17 个名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选

7、学习资料 - - - - - - - - - 假设信号量 S的初值等于第问中的结果,那么系统中的相关进程至 少执行了几次 PS操作？19 次 与信号量 S相关的处于堵塞状态的进程有几个？两个 要使信号量 S的值大于 0,应当进行怎样的操作？VS操作释放信号量的次数至少要比PS 操作多 3 次；5. 试分别从以下方面对进程和线程进行比较： 地址空间：线程是进程内的一个执行单元,进程至少拥有一个线程,同属一个进程的 多个线程共享该进程的地址空间；而进程就有自己独立的地址空间； 资源拥有：资源拥有：进程是资源安排和拥有的基本单位,同一个进程所属的多个线 程共享进程全部的资源； 处理机调度：线程是处理

8、机调度的基本单位 能否并发执行：进程和线程均可以并发执行得分四、应用题 每题 10 分, 共 30 分 分1. 某恳求分页式储备治理系统,接收一个共7 页的评作业；作业运行时的页面走向如下：1、5、2、1、3、人2、4、7、2、4；假定系统为该作业安排了3 块内存空间,内存页块初始均为空, 假设 FIFO算法以队列, LRU算法以堆栈作为 帮助结构,请填表并运算： 采纳先进先出（ FIFO）页面剔除算法时,会产生多少次缺页中断？缺 页率是多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 页面走1 5 2 1 3 2 4 7

9、2 4 队列是否缺 换出页 缺页中断次数为：缺页率为： 采纳最近最久未用（ LRU）页面剔除算法时,会产生多少次缺页中断？缺页率是多少？页面走1 5 2 1 3 2 4 7 2 4 堆栈是否缺 换出页缺页中断次数为：缺页率为：2假定磁盘的移动臂现在处于第10 柱面,由内向外运动（磁道号由小到大）；现有一组磁盘请求以 60、 8、15、4、20、40 柱面的次序到达磁盘驱动器,移动臂移动一个柱面需要 6ms,请完成下面的问题： 拜访磁盘所需的时间由哪三部分构成？ 如采纳先来先服务 FCFS 算法进行磁盘调度,请给出柱面拜访序列,运算平均寻道时间； 如采纳最短查找时间优先 SSTF 算法进行磁盘调

10、度, 请给出柱面拜访序列, 运算平均寻道时间； 如采纳电梯扫描 SCAN 算法进行磁盘调度,请给出柱面拜访序列,运算平均寻道时间；3系统中有 4 类资源（ A,B,C,D）和 5 个进程 P0P4,T0 时刻的系统状态如下表所示,系统采纳银行家算法实施死锁防止策略；名师归纳总结 Process Allocation Need Available 第 5 页,共 14 页P0 1,2,3,4 0,0,1,2 1,2,2,3 P1 1,0,0,0 1,7,5,0 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - P2 0,2,1,0 2,3,5,6 P3 0,2,1,0

11、0,6,5,8 P4 1,0,1,1 0,6,5,7 请回答： 系统中的 4 类资源总量分别是多少？4 8 8 8 T0 状态是否安全？为什么？T0 时刻存在一个安全序列P0,P2,P4,P3,P1,故系统是安全的； 在 T0 状态的基础上,如进程 P2提出恳求 Request（1,1,0,1）,系统能否将资源安排给它？请说明理由；进程 P2 提出恳求 Request（1,1,0,1）后,因 RequestNeed且 RequestAvailable,故系统可考虑将资源安排给它,安排后,Available 将变为 0,1,2,2,进行安全性检测,发觉存在一个安全序列 P0,P2, P4,P3,

12、 P1,故系统是安全的； 在 T0 状态的基础上,如进程P1提出恳求 Request（1,1,2,0）,系统能否将资源安排给它？请说明理由；P1 提出恳求 Request1,1,2,0后,因 Request Need且 Request Available,故系统可考虑将资源安排给它,安排后,Available 将变为 0,1,0,3,进行安全性检测,发觉已不能满意任何进程需要,系统会进入担心全状态,所以此时系统不能为 P1 安排资源；得 五、综合分析题（每题 10 分,共 20 分）分1. 有一个多道批处理系统,作业调度采纳“ 短作业评 分人 优先” 调度算法；进程调度采纳“ 优先数抢占式”

13、调度算法,且优先数越小优先级越高；如系统拥有打印机一台,采纳 如下作业序列到达系统：静态方法 安排,忽视系统的调度开销；现有名师归纳总结 作业名到达时间Cpu运行时打印机优先数第 6 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - J1 2：00 50min 1 4 J2 2：20 40min 0 2 J3 2：30 50min 1 3 J4 2：50 20min 0 5 J5 3：10 10min 1 1 请填写下表,依据表格内容求出各个作业的平均周转时间和平均带权周 转时间,同时指出各个作业运行终止的次序；作业名到达时间Cpu 运行时间打印机需求

14、优先数开头时间终止时间周转时间带权周转时间J1 2：00 1 4 2：00 3:30 50min J2 2：20 40min 0 2 2:20 3:00 J3 2：30 50min 1 3 3:40 4:50 J4 2：50 20min 0 5 4:30 3:40 J5 3：10 10min 1 1 3:30 3:40 各个作业的平均周转时间为：各个作业的平均带权周转时间为：各个作业运行终止的次序为：2. 有一间教室,教室内只有一位老师为同学答疑；教室内有 10 张可供学 生等待答疑的椅子,假如没有同学需要答疑,就老师休息；假如有学 生进入教室发觉老师在休息,就要叫醒该老师；老师正在答疑时如有

15、 新来的同学,就进入教室坐下等待,但是如教室内已无空位,那新来 的同学要先离开；要求： 请分析为了实现同步掌握,总共需要用到几个信号量,其含义和初始 值分别为多少；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 请使用伪码描述老师和同学之间的同步关系；一、 填空题 每空 1 分,共 10 分 1. 中断驱动直接储备器拜访（或DMA）通道程序2. 用户3. 6154 4. 分时5. 设备掌握器6. 原子性7. 4GB 二、单项题 每题 2 分,共 20 分 1. A 2. C 3. C 4. D 5. B 6. C 7. D 8.

16、 D 9. A 10. A 三、简答题 每题 4 分,共 20 分 1. 文件系统对目录的治理有以下要求：名师归纳总结 实现“ 按名存取”（1 分）第 8 页,共 14 页 提高对目录的检索速度（1 分） 文件共享（1 分） 答应文件重名（1 分）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2. SPOOLING技术是一种虚拟设备技术, 它可以把一台独占设备改造成为虚拟设备 , 在进程所需的物理设备不存在或被占用的情形下,使用该设 备；SPOOLING技术是对脱机输入 , 输出系统的模拟,又称为假脱机操作；（2 分）SPOOLING系统主要由三部分组成：输入井和

17、输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程和输出进程；（2 分）3. 可以把用于链接文件各物理块的指针,显式地存放在内存的一张链接表中,安排给各个文件的全部盘块号都放在该表中,由于查找记录的 过程在内存中进行,因而显着提高了检索速度,该表称为文件安排表 FATFile Allocation Table； （2 分）依据 FAT表项的位宽不同, FAT可分为 FAT12、FAT16、FAT32和 NTFS 等不同类别； （2 分） 保证不会发生死锁的资源数至少为17 个；（1 分） 至少执行了 19 次 PS操作； （1 分） 堵塞进程有 2 个；（1 分） VS操作释放信号量的次数至少要比 5.

18、 PS操作多 3 次；（1 分） 地址空间：线程是进程内的一个执行单元,进程至少拥有一个线程,同属一个进程的多个线程共享该进程的地址空间；而进程就有自己独 立的地址空间； （1 分） 资源拥有：进程是资源安排和拥有的基本单位,同一个进程所属的多名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个线程共享进程全部的资源；（1 分） 处理机调度：线程是处理机调度的基本单位；（1 分） 并发执行：进程和线程均可以并发执行；（1 分）四、运算题 每题 10 分,共 30 分 1. 解：采纳 FIFO 算法时,发生缺页的次数为7,缺页率为

19、:70%（ 5 分）2 4 页面走向1 5 2 1 3 2 4 7 2 2 3 3 4 7 2 2 队列5 5 5 2 2 3 4 7 7 1 1 1 1 5 5 2 3 4 4 是否缺页换出页1 5 2 3 采纳 LRU 算法时,发生缺页的次数为6,缺页率为 : 60% （5 分）页面走向1 5 2 1 3 2 4 7 2 4 2 1 3 2 4 7 2 4 堆栈5 5 2 1 3 2 4 7 2 1 1 1 5 2 1 3 2 4 7 是否缺页换出页5 1 32 2. 解： 磁盘拜访时间由：寻道时间、旋转推迟时间和数据传输时间三部分构成；（1 分） 先来先服务算法：（3 分）柱面拜访序列为

20、： 60、8、15、4、20、40 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 平均寻道时间为：505271116206156ms6 最短查找时间优先算法： （3 分）柱面拜访序列为： 8、4、15、20、40、60 平均寻道时间为：241152020662ms6 电梯调度算法：（3 分）柱面拜访序列为： 15、20、40、60、8、4 平均寻道时间为：5520205246106ms63. 解： 系统中 4 类资源的总数为： （4,8,8,8）；（2 分） T0 时刻存在一个安全序列 P0,P2,P4,P3,P1,故系统是

21、安全的； （2 分）资源进程情形Work Need Allocation Work+Allocation Finish P0 1,2,2,3 0,0,1,2 1,2,3,4 2,4,5,7 ture P2 ture2,4,5,7 2,3,5,6 0,2,1,0 2,6,6,7 P4 ture2,6,6,7 0,6,5,7 1,0,1,1 3,6,7,8 P3 ture3,6,7,8 0,6,5,8 0,2,1,0 3,8,8,8 P1 ture3,8,8,8 1,7,5,0 1,0,0,0 4,8,8,8 进程 P2 提出恳求 Request（1,1,0,1）后,因 RequestNeed且

22、RequestAvailable,故系统可考虑将资源安排给它,安排后,Available 将变为 0,1,2,2,进行安全性检测,发现存在一个安全序列 P0, P2,P4, P3,P1,故系统是安全的； （3 分）资源名师归纳总结 进程情形Work Need Allocation Work+Allocation Finish 第 11 页,共 14 页P0 0,1,2,2 0,0,1,2 1,2,3,4 1,3,5,6 ture P2 ture1,3,5,6 1,2,5,5 1,3,1,1 2,6,6,7 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - P4 2,6

23、,6,7 0,6,5,7 1,0,1,1 3,6,7,8 tureP3 ture3,6,7,8 0,6,5,8 0,2,1,0 3,8,8,8 P1 ture3,8,8,8 1,7,5,0 1,0,0,0 4,8,8,8 P1 提出恳求 Request1,1,2,0后,因 RequestNeed且 RequestAvailable,故系统可考虑将资源安排给它,安排后,Available 将变为 0,1,0,3,进行安全性检测,发觉已不能满意任何进程需要,系统会进入担心全状态,所以此时系统不能为P1 安排资源；（3 分）五、综合分析题 每题 10 分,共 20 分 1. 填表：（7 分）作业名到

24、达时间Cpu 运行时间打印机需求优先数开头时间终止时间周转时间带权（1周转时间J1 2：00 50min 1 4 2：00 3：30 90 1.8 或9/5 J2 2：20 40min 0 2 2：20 3：00 40 1 J3 2：30 50min 1 3 3：40 4：30 120 2.4 或12/5 J4 2：50 20min 0 5 4：30 4：50 120 6 J5 3：10 10min 1 1 3：30 3：40 30 3 各个作业的平均周转时间为：90+40+120+120+30/5 = 80 分）各个作业的平均带权周转时间为： 1.8+1+2.4+6+3/5 = 2.84 （

25、1分）各个作业运行终止的次序为：J2J1J5J3J4 （1分）2. 解：依据题意,需要使用3 个信号量：（2 分）名师归纳总结 students ：用于记录等候的同学数量,初值为0；第 12 页,共 14 页teacher ：用于表示老师是否正在答疑,初值为0；mutex：用于老师进程和同学进程的互斥,初值为1；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 另,仍需使用一个共享变量 为 0；伪码如下：waiter ,用于记录等候的同学数量,初值semaphore students = 0, teacher = 0, mutex = 1; int waiter =

26、0; /*/ parbegin void teacher （4 分） while 1 pstudents ; /* pmutex ; 是否有同学等待答疑 */ waiter = waiter-1 ; /*等待答疑的同学削减一人*/ vmutex ; vteacher ; answer ; /* 老师答疑 */ /*/ void student （4 分） pmutex ; ifwaiter 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - waiter = waiter + 1 ; vstudents ; vmutex ; pteacher ; getanswer ; else vmutex ; parend 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页