操作系统(2005上B答案).doc

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1、一、名词解释（每题3分，共15分）1 操作系统：操作系统是一种系统软件，是由若干程序所组成的集合，它负责计算机系统的全部软、硬件资源的分配、调度和管理，使系统高效、安全地运行，并为用户提供简单、直观、灵活的接口，以方便用户对计算机系统的使用。2 I/O控制 ：把从用户进程的输入输出请求开始，为该用户进程分配设备和启动有关设备进行I/O操作，以及在I/O操作完成之后响应中断，进行善后处理为止的整个系统控制过程称为I/O控制。3 原语：原语是在系统态下执行的某些具有特定功能的程序段；原语可分成两类：一类为机器指令级的，其特点为执行过程中不能被中断；另一类为功能级的，其特点为作为原语的程序段不允许并

2、发执行。4 设备的独立性：程序执行时系统根据用户指定的逻辑设备转换成与其对应的具体物理设备，并启动该物理设备工作。用户编制程序时使用的设备与实际使用哪台设备无关。我们把这种特性称为“设备的独立性”。5 同步：异步环境下的一组并发进程，因直接制约而互相合作，使得各进程按一定的顺序和速度执行的过程称为进程间的同步。二、单选题（每题1分，共10分）1. 目前抢夺式资源分配策略只适用于（ D ）。A打印机和磁盘 B打印机和磁带机C主存存储器和磁带器 D主存存储器和处理器2. 操作系统的结构设计目标不包括（ B ）。A高效性 B同时性 C移植性 D维护性 3. SPOOL技术用于（ A ）。A设备管理

3、B文件管理 C作业管理 D存储管理4. 在操作系统中采用多道程序设计方式可提高CPU和外设的（ A ）。A利用效率 B及时性 C灵活性 D可靠性 5. 有关CPU的陈述，不正确的是（ B ）。ACPU有两种工作状态B当CPU处于用户态时可以执行一切指令C当系统启动时，硬件置CPU初态为系统态D操作系统占用CPU时，就让其在系统态下工作6. 若调用V操作之前S0，则表明（ D ）。A消息尚未产生且无等待的进程 B消息已存在且有等待的进程C消息已存在且无等待的进程 D消息尚未产生前有等待的进程 7. 分时系统的特点不包括（ C ）。A交互性 B独立性 C延时性 D同时性8. 页式存储管理中，绝对地

4、址的计算公式是（ B ）。A绝对地址=字号*字长+页内地址B绝对地址=块号*块长+页内地址C绝对地址=基址寄存器+逻辑地址D绝对地址=界限寄存器+逻辑地址9. 下列是选择调度方式和算法的四个面向用户的准则，通常只适用于实时操作系统的准则是（ A ）。A截止时间的保证 B优先权准则 C响应时间快 D周转时间短10. 以下说法正确的是（ D ）。A系统是否处于安全状态与是否发生死锁无关B没有发生死锁说明系统处于安全状态C系统一旦进入不安全状态，即发生死锁D只要能保证系统处于安全状态就可以避免死锁的发生三、填空题（每空1分，共10分）1 进程间的高级通信类型有 管道、共享内存和消息传递 。2 程序顺

5、序执行的基本特征有 顺序性、封闭性和再现性 。3 驱动调度由 移臂调度和旋转调度 组成。4 Linux系统采用了 虚拟文件系统 从而支持多种文件系统。5 解决死锁的方法有 死锁预防、死锁避免和死锁检测与恢复 。6 按保护级别把文件分为 执行文件、只读文件和读/写文件 。7 多处理机系统一般为一个 分时系统 。8 当前流行的两种MIMD系统为 SMP和 MPP 。9 进程间相互制约关系分为 直接制约和间接制约 。四、判断题（每题1分，共10分）1 利用DMA方式进行数据传输时，需要中断。（对）2 安全操作系统的模型为研究人员提供了一个安全操作系统的轮廓。（对）3 操作系统中的阻塞队列只设一个。（

6、错）4 在页式存储管理中，逻辑地址是线性的。在段式存储管理中，逻辑地址是二维的。（对）5 分时操作系统只能用在实时控制系统中。（错）6 在分级反馈轮转调度中，分配给各就绪队列的时间片是相等的。（错）7 通道指令是由CPU处理执行的。（错）8 信号量表示进程等待资源的情况。（错）9 机器指令级的原语执行过程中不允许被中断。（对）10 作业调度和进程调度都属于处理机管理的范畴。（对）五、简述题（每题5分，共25分）1 覆盖技术的实现是基于程序的什么特性？答：覆盖技术的实现是基于程序的两个特点：第一，程序执行时有些部分是彼此互斥的，即在程序的一次执行中，执行了这部分就不会去执行另一部分。第二，程序的

7、执行往往具有局部性，在一段时间里可能循环执行某些指令或多次访问某一部分的数据。2 说明程序和进程的主要区别。答：进程和程序间的主要区别：（1）程序是静态的概念；而进程是动态的概念。（2）进程具有并发特征，而程序没有。（3）程序是进程的一个组成部分。（4）同一个程序可对应多个进程，但所操作的数据集不同。3 在设备分配中使用了哪几种数据结构？它们之间的关系如何？答：设备的分配和管理过程中使用的数据结构有：设备控制表DCT、系统设备表SDT、控制器控制表COCT和通道控制表CHCT。这四种表之间的关系是：在SDT中存有DCT的指针，通过该指针可找到DCT存放位置；在DCT中存有COCT的指针，通过该

8、指针可找到COCT存放位置；在COCT中存有CHCT的指针，通过该指针可找到CHCT存放位置。4 简述段式管理方法的基本思想，并说明分配、回收、地址转换、内存扩充、共享和保护是如何的实现。答：段式管理方法的基本思想是组成作业或进程逻辑段放在内存中的一块连续区域，不同逻辑段所在的区域可以不连续。段式存储管理提供给用户编程时使用的逻辑地址由两部分组成：段号和段内地址。段式存储管理中逻辑地址是二维的。段式存储管理分为静态和动态两种，现以静态段式存储管理为例说明分配、回收、地址转换、内存扩充、共享和保护是如何的实现。静态段式管理方法的分配是对作业或进程中的每个逻辑段在空闲区表中找到满足要求的内存空间进

9、行分配，分配可采用最先适应、最坏适应、和最佳适用中的一种方法进行,并在分配表中记录，建立对应的段表。回收方式是根据段表找到应回收的内存区域，在空闲表中进行记录（其中存在空闲区的合并问题），并修改内存分配表。地址转换方式是绝对地址=段起始地址+段内地址。一般不进行主存扩充。共享是按段共享。保护方式是段内地址段长，逻辑地址中的段号在段页表中。5 简述文件系统的功能。答：文件系统的功能：（1）为了合理地存放文件，必须对磁盘等辅助存储器空间(或称文件空间)进行统一管理。（2）为了实现按名存取，需要有一个用户可见的文件逻辑结构，该结构是独立于物理存储设备的。（3）为了便于存放和加工信息，文件在存储设备上

10、应按一定的顺序存放，即文件要有物理结构。（4）完成对存放在存储设备上的文件信息的查找。（5）完成文件的共享和保护功能。六、综合分析题（共20分）1（6分）有三个进程P1，P2，P3并发执行，P1进程需要使用互斥资源S3和S1，P2进程需要使用互斥资源S1和S2，P3进程需要使用互斥资源S2和S3，请问：若对资源分配不加限制，会发生什么情况？为什么？答：如对资源分配不加限制，会发生死锁。各进程占有并申请资源情况表示如图2所示。从图2中可知出现循环等待，故可出现死锁。(图中虚线表示申请资源，实现表示占有资源)S1P3S2P1S3P2图2 资源占有和申请 2（7分）假设有四个作业，它们的提交时间和需

11、要的计算时间如表3所示。这些作业在一台处理机上按单道方式运行，若采用下列三种作业调度算法：（1）先来先服务（2）短作业优先；请分别给出这些作业的执行顺序、每个作业的周转时间及平均周转时间和加权平均周转时间。 表3 四个作业的情况作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）J110：0090J210：1040J310：3020J411：0010答：（1）采用先来先服务作业调度算法，这些作业的执行顺序和每个作业的周转时间如表4所示。表4采用先来先服务作业调度算法，作业的执行顺序和每个作业的周转时间作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）作业开始执行时间作业执行结束时间作业周转时间（分钟）作业执行次序J11

12、0：009010：0011：30901J210：104011：3012：101202J310：302012：1012：301203J411：001012：3012：401004平均周转时间=（90+120+120+100）4=107.5 。带权平均周转时间=（9090+12040+12020+10010）4=5（2）采用先来先服务作业调度算法，这些作业的执行顺序和每个作业的周转时间如表5所示。表5采用短作业优先作业调度算法，作业的执行顺序和每个作业的周转时间作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）作业开始执行时间作业执行结束时间作业周转时间（分钟）作业执行次序J110：009010：0011：3

13、0901J210：104012：0012：401504J310：302011：4012：00903J411：001011：3011：40402平均周转时间=（90+150+90+40）4=92.5 。带权平均周转时间=（9090+15040+9020+4010）4=3.1253（7分）假设有一个成品仓库，总共能存放8台成品，生产者进程生产产品放入仓库，消费者进程从仓库中取出成品。为了防止积压，仓库满时停止生产。由于仓库搬运设备只有一套，故成品的存放和取出只能分别进行，使用操作P、V来实现该方案。答：设信号量Sd表示搬运设备是否可用，值为1时表示可用，初值为1；信号量Sp表示仓库中允许放成品的数量，初始值为8；信号量Sv 表示仓库中有成品的数量，初始值为0。 生产者进程producer和消费者customer 进程描述如下：producerbeginl1:生产出一台成品xP(Sp)P(Sd)把成品x放入仓库V(Sd)V(Sv)goto l1endcustomerbeginl2:P(Sv)P(Sd)把一成品从仓库中取出放入x中V(Sd)V(Sp)消费成品xgoto l2end5