2023年计算机操作系统期末考试题及答案.pdf

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1、2023-2023学年度第二学期排列。一、单项选择题（每题1分，共20分）1 .操作系统的发展过程是（C ）A、原始操作系统，管理程序，操作系统B、原始操作系统，操作系统，管理程序C、管理程序，原始操作系统，操作系统D、管理程序，操作系统，原始操作系统2 .用户程序中的输入、输出操作事实上是由（B ）完毕。A、程序设计语言 B、操作系统C、编译系统 D、标准库程序3.进程调度的对象和任务分别是（C ）。A、作业，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用C PUB、进程，从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用C PUC、进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用C PUD、作业，

2、从后备作业队列中调度策略选择一个作业占用C PU4 .支持程序浮动的地址转换机制是（A、动 态 重 定 位）A、动态重定位 B、段式地址转换C、页式地址转换 D、静态重定位5.在可变分区存储管理中，最优适应分派算法规定对空闲区表项按（C ）进行A、地址从大到小B、地址从小到大C、尺寸从小到大 D、尺寸从大到小6 .设计批解决多道系统时，一方面要考虑的是（系统效率和吞吐量）。A、灵活性和可适应性 B、系统效率和吞吐量C、交互性和响应时间 D、实时性和可靠性7 .当进程因时间片用完而让出解决机时，该进程应转变为（）状态。A、等待 B、就绪 C、运营 D、完毕8 .文献的保密是指防止文献被（）。A、

3、篡改 B、破坏 C、窃取 D、删除9 .若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量A,则变量A的相关临界区是由（）临界区构成。A、2 个 B、3 个 C、4 个 D、5 个1 0 .按逻辑结构划分，文献重要有两类：（记录式文献）和流式文献。A、记录式文献 B、网状文献 C、索引文献 D、流式文献1 1 .U N I X 中的文献系统采用（、流式文献）oA、网状文献 B、记录式文献 C、索引文献 D、流式文献1 2 .文献系统的重要目的是（）。A、实现对文献的按名存取 B、实现虚拟存贮器C、提高外围设备的输入输出速度 D、用于存贮系统文档13.文献系统中用（）管理文献。A、堆栈结构 B、指针 C、

4、页表 D、目录14.为了允许不同用户的文献具有相同的文献名，通常在文献系统中采用（）。A、重名翻译 B、多级目录 C、约定 D、文献名15.在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争（）而产生死锁。A、打印机 B、磁带机 C、CPU D、磁盘16.一种既有助于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是（）A、先来先服务 B、轮转C、最高响应比优先 D、均衡调度17.两个进程合作完毕一个任务。在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的（）。A、互斥 B、同步 C、调度 D、伙伴18.当每类资源只有一个个体时，下列说法中不对的的是（）A、有环

5、必死锁 B、死锁必有环以有环不一定死锁 I）、被锁者一定全在环中19.数据文献存放在到存储介质上时，采用的逻辑组织形式是与（）有关的。A、文献逻辑结构 B、存储介质特性C、主存储器管理方式D、分派外设方式20.在单解决器的多进程系统中，进程什么时候占用解决器和能占用多长时间，取决于（）。A、进程相应的程序段的长度 B、进程自身和进程调度策略C、进程总共需要运营时间多少 D、进程完毕什么功能二、填空题（每空2分，共20分）1.若信号量S的初值定义为10,则在S上调用了 16次P操作和15次V操作后S的值应当为（9）。2.进程调度的方式通常有（抢 占）和（非抢占）两种方式。3.每个索引文献都必须有

6、一张（索引结点）表，其中的地址登记项用来指出文献在外存上的位置信息。4.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,当分派给该作业的物理块数为4时（开始时没有装入页面），采用LRU页面淘汰算法将产生（8）次缺页中断。5.信 号量被广泛用于三个目的是（同 步）、（互 斥）和描述前趋关系。6.程序并发执行时的特性是（间断性）、（失去了封闭性卜（不可再现性）和独立性。三、判断题（每题I分，共10分）（T）1.文献系统中分派存储空间的基本单位不是记录。(F)2.具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。(T)3.虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的

7、特大存储器，它并不是实际的内存，其大小可比内存空间大得多。(T)4.批解决系统的(重要优点)是系统的吞吐量大、资源运用率高、系统的开销较小。(F)5.文献系统中源程序是有结构的记录式文献。(F)6.即使在多道程序环境下，普通用户也能设计用内存物理地址直接访问内存的程序。(F)7.顺序文献适合建立在顺序存储设备上，而不适合建立在磁盘上。(T)8.SPOOLing系统实现设备管理的虚拟技术，即：将独占设备改造为共享设备。它由专门负责1/0的常驻内存进程以及输入、输出井组成。(F)9.系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。在层次结构设计中，它最靠近硬件。(F)1 0.若系统中存在一

8、个循环等待的进程集合，则必然会死锁。四、程序与算法(共10分)设有一缓冲池P,P 中具有20个可用缓冲区，一个输入进程将外部数据读入P,另有一个输出进程将P 中数据取出并输出。若讲程每次操作均以一个缓冲区为单位，试用记录型信号量写出两个进程的同步算法，规定写出信号量的初值。semaphore mutex=l;semaphore empty=20;semaphore full=0;int in,out=0;item p 20;void Producer()while(ture)producer an item in nextp;wait(empty);wait(mutex);pin:=nextp

9、;in:=(in+1)mod 20;signal(mutex);signal(full);)void Consumer()while(ture)解:wait(full);wait(mutex);nextc:=pout;out:=(out+1)mod 20;signal(mutex);signal(empty);五、问答题(共16分)某系统有A、B、C、D四类资源可供五个进程P l、P 2、P 3、P 4、P 5 共享。系统对这四类资源的拥有量为:A类 3 个、B类 1 4 个、C类 1 2 个、D类 1 2 个。进程对资源的需求和分派情况如下：进程已占有资源最大需求数ABCDABCDP 100

10、120012P 210001750P 313542356P 406320652P 500140656按银行家算法回答下列问题:(1)现在系统中的各类资源还剩余多少？(4 分)(2)现在系统是否处在安全状态？为什么？(6 分)(3)假如现在进程P 2 提出需要A类资源0 个、B类资源4个、C类资源2 个和D类资源0个，系统能否去满足它的请求？请说明因素。(6)(1)A：1；B：5；C:2；D：0(2)need 矩阵为：P1 0 0 0 0P2 0 7 5 0P3 1 0 0 2P4 0 0 2 0P5 0 6 4 2存在安全序列，如 PL P3,P4,P5,P 2,所以安全(3)能，由于试探分派

11、后，可用资源为1,1,0,0 可找到安全序列,所以可分派。六、计算题(第 1题 6 分；第 2 题 10分；第 3 题 8 分；共 24分)1,某虚拟存储器的用户编程空间共3 2 个页面，每页为1 K B,内存为1 6 K B。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：页号物理块号0511 02437则逻辑地址0A5D（H）所相应的物理地址是什么？（6分）0A5D（H）=0000 1010 0101 11012 号页相应4 号块，所以物理地址是0001 0010 0101 1101即 125D（H）2、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

12、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；规定写出计算过程）（10分）平均周转时间=（2.0+2.9+3.2）/3=2.7（小时）FCFS:作业号提交时间执行时间开始时间完毕时间周转时间18.52.08.510.52.029.21.610.512.12.939.40.512.112.63.2平均周转时间=（2.0+3.4+1.6）/3=2.3（小时）SJF:作业号提交时间执行时间开始时间完毕时间周转时间18.52.08.510.52.029.21.611.012.63.

13、439.40.510.511.01.63、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？（请给出寻道顺序和每步移动磁道数）（8分）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,

14、10,20总的移动的磁道数是：2442023-2023学 年 第 一 学 期 考 试 试 卷 B 操 作 系 统 注意事项:1.请考生按规定在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。2.请仔细阅读各种题目的回答规定，在规定的位置填写答案。3.不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。4.满 分 100分,考试时间为120分钟。题号一 二 三 四 五 总 分 统 分 人得 分得 分 一、填空题（每 空 1 分，共 10分）评分人4 .文献的逻辑结构分为 字符流 的无结构文献和记录式 的有结构文献二种。5 .解决死锁问题可以采用的方式中，采用死锁避免策略，如银行家 算法虽然保守，但可以保证

15、系统时时处在安全状态。6 .一作业8：00到达系统，估计运营时间为1 小时，若 1 0：00开始执行该作业，其响应比是 3 o7 设有8 页的逻辑空间，每页有1 02 4 字节，它们被映射到3 2 块物理存储区中。那么，逻辑地址的有效位是1 3 位，物理地址至少是 1 5 _ _ _ _ _ _ 位。1 .按信息互换方式不同，通道可分为三类一字节多路通道、数组多路通道、选择通道。2 .L i n u x 中，1 进程是由 0#进程 建立的。3 .作业控制方式有 脱机 方式和 联机 方式二种。得 分 二、单选题（每题2 分，共 20分）评分人1.操作系统的基本功能不涉及（CA、解决器管理 B、存

16、储管理C、用户管理 D、设备管理2.中央解决器处在目态时，执 行（A）将产生“非法操作”事件。A、特权指令 B、非特权指令 C、用户程序 D、访管指令3.一个作业被调度进入内存后其进程被调度进入CPU运营，在执行一段指令后，进程请求打印输出，此间该进程的状态变化是（C）oA、运营态一就绪态一等待态 B、等待态一就绪态一运营态C、就绪态一运营态一等待态 D、就绪态一等待态一运营态4.在单解决器系统中，假如同时存在有1 0个进程，则处在就绪队列中的进程最多为（C）个。A、1 B、8 C、9 D、105.操作系统为用户提供按名存取的功能，在以下目录结构中，不能解决文献重名问题的是（A）.A、一级目录

17、结构 B、二级目录结构C、树形目录结构 D、以上三个答案都不对6.在磁盘文献的物理结构中，（C）既适合顺序存取，又方便随机存取。A、顺序结构 B、链式结构 C、索引结构 D、文献的目录结构7.Windows内核使用（C）个优先级表达线程规定执行的紧迫性。A、16 B、30 C、32 D、368.现 有3个作业同时到达，每个作业的计算时间都是1小时，它们在一台解决机上按单道方式运营，则平均周转时间为（B）。A、1小时 B、2小时C、3小时 D、6小时9.通过硬件和软件的功能扩充，把本来独占的设备改导致若干用户共享的设备，这种设备称为（CA、存储设备 B、系统设备 C、虚拟设备 D、并行设备10.

18、对磁盘而言，输入输出操作的信息传送单位为（C）。A、字符 B、字 C、块 D、文献得 分 三、简答题。（每题5分，共20分）评分人1.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:3.什么是分页？什么是分段？两者重要有何区别？P 操作一次，信号量S-1假如S 2 0 表达有资源，当前进程可执行假如S 0（有资源，告诉其它进程可以继读）假如S W 0（等待队列中另一进程释放资源后才干执行）2.二级目1、层次清楚2、解决重名问题3、提高检索目录的速度符号文献目录表和基本文献目录表不是二级目录，而是实现文献共享的方法。录和多级目录的好处是什么？符号文献目录表和基本文献目录表是二级目录

19、分页：把程序中的逻辑地址提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派的物理单位。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。区别：（1）段是信息的逻辑单位，它是根据用户的需要划分的，因此段对用户是可见的；页是信息的物理单位，是为了管理主存的方便而划分的，对用户是透明的。（2）页的大小固定不变，由系统决定。段的大小是不固定的，它由其完毕的功能决定。（3）段式向用户提供的是二维地址空间，页式向用户提供的是一维地址空间，其页

20、号和页内偏移是机器硬件的功能。（4）由于段是信息的逻辑单位，因此便于存贮保护和信息的共享，页的保护和共享受到限制。4.外设和内存之间常用的数据传送控制方式有哪4 种？吗？外设和内存之间常用的数据传送控制方式有:(1)程序直接控制方式(C P U直接询问方式)(2)中断方式(3)DMA方式(4)通道方式作 业J 1进入内存时间为1 0：0 0；1分作 业J 2进入内存时间为1 2：3 0；I分作 业J 3进入内存时间为1 3：3 0；1分作 业J 4进入内存时间为1 2：0 0；1分得 分评分人计算题(每题10分，共30分)平均周转时间为：(2+3+3.1 7+1.1 7)/4=2.3 42.一

21、个请求分页系统中，若系统分派给一个作业的物理块数为2块，且作业的页面走向为 2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2。试用 F I F O 和 L R U 两1.若在一个单道批解决系统中4个 作 业(J I,J 2,J 3,J 4),估计它们的提交时刻和需要运营的时间如下表所示。试 用S J F算法计算各作业进入主存的时间和它们的平均周转时间。种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数，并计算它们各自的缺页率。(假设初始作业装入时已经依次装入了页号为1和2的两个页面)(1)L R U：(5 分)作业名提交时刻运营时间(小时)J 11 0：0 02J 21 0：3 01J 31 0：5

22、 01.5J 41 1：2 00.5作业名提交时刻运营时间(小时)S J FI NO U TJ 11 0：0 021 0：0 0 1 2：0 0J 21 0：3 011 2：3 0 1 3：3 0J 31 0：5 01.51 3：3 0 1 5：0 0J 41 1：2 00.51 2：0 0 1 2：3 02321524532521232152453252F=9/1 2=7 5%2123215245325XXXXXXXXX用电梯调度算法，响应的顺序为7 3、1 0 0、1 0 8、1 2 0、6 8、6 0、5 0、8。(1)F I F O：(5 分)得 分评分人综合分析题(每题10分，共20

23、分)F=9/1 2=7 5%23215245325212331524532552122315245322XXXXXXXXX1、设系统中有五个并发进程(P l,P 2,P 3,P 4,P 5)共享系统中的三类资源(R I,R 2,R 3),它们的资源总数量分别为(1 6,5,1 9),在 T0时刻系统状态如下图所示，系统采用银行家算法实行死锁避免策略。3.假定某移动磁盘上，解决了访问5 6 号柱面的请求后，现在正在7 0 号柱面上读信息，目前有下面的请求访问磁盘柱面的序列：7 3,6 8,1 0 0,1 20,6 0,1 0 8,8,5 0。请写出：(1)用最短查找时间优先算法，列出响应的顺序。

24、(2)用电梯调度算法，列出响应的顺序。(2)(5 分)用最短查找时间优先算法，响应的顺序为6 8、7 3、6 0、5 0、8、1 0 0、1 0 8、1 20。进程最大资源需求量已分派资源数量R IR 2R 3R 1R 2R 3P l559212P 2536402P 3401 1405P 4425204P 5324314问题1：判断在T 0 时刻是否处在安全状态，为什么?(3)(5 分)A=(l,3,2)；N 5=(0,l,0)A,假分派 P 5,A=(4,4,6)；N 2=(1,3,4)A,假分派 P 2,A=(8,4,8)；(2)(5 分)N l=(3,4,7)A,假分派 P l,A=(1

25、 0,5,1 0)；N 3=(0,0,6)A,假分派 P 3,A=(1 4,5,1 5)；N 4=(2,2,1)A,假分派P 4,A=(1 6,5,1 9).故T O状态是安全状态。同步与互斥。问题2：在T O时刻若进程P 2提 出(L 0,1)的资源请求，是否实行分派?为什么？(4)(5 分)A=(l,3,2)；R 2=(l,0,1)A,假分派，A=(0,3,1),U2=(5,0,3)；N 5=(0,l,0)A,假分派P 5,A=(3,4,5)；N 2=(0,3,3)A,假分派P 2,A=(8,4,8)；N l=(3,4,7)A,假分派P l，A=(1 0,5,1 0)；N 3=(0,0,6

26、)A,假分派P 3,A=(1 4,5,1 5)；N 4=(2,2,1)A 6、C 7、C 8、B 9、C 10、题 号二四五总 分统分人得 分得 分 一、填空题（每 空 1 分，共 10分。）评分人得 分评分人简答题（每题5 分，共 20分。）1.P操作：P操作一次，信号量S-1假如S N O表达有资源，当前进程可执行假如S 0（有资源，告诉其它进程可以继读）假如S W 0（等待队列中另一进程释放资源后才干执行）2.二级目录和多级目录的好处是：1、层次清楚2、解决重名问题3、提高检索目录的速度符号文献目录表和基本文献目录表不是二级目录，而是实现文献共享的方法。3.分页：把程序中的逻辑地址提成大

27、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派的物理单位。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。区别：（1）段是信息的逻辑单位，它是根据用户的需要划分的，因此段对用户是可见的；页是信息的物理单位，是为了管理主存的方便而划分的，对用户是透明的。（2）页的大小固定不变，由系统决定。段的大小是不固定的，它由其完毕的功能决定。（3）段式向用户提供的是二维地址空间，页式向用户提供的是一维地址空间，其页号和页内偏移是机器硬件的功能。

28、（4）由于段是信息的逻辑单位，因此便于存贮保护和信息的共享，页的保护和共享受到限制。4.外设和内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(1)F I F O：(5 分)(3)DMA方式(4)通道方式F=9/1 2=75%23215245325212331524532552122315245322XXXXXXXXX得 分评分人计算题(每题10分，共 30分。)(2)L R U：(5 分)F=9/1 2=75%2321524532521232152453252作业名提交时刻运营时间(小时)S J FI NO U TJ 11 0：0 021 0：0

29、0 1 2：0 0J 21 0：3 011 2：3 0 1 3：3 0J 31 0：5 01.51 3：3 0 1 5：0 0J 41 1：2 00.51 2：0 0 1 2：3 02123215245325XXXXXXXXX作业J 1 进入内存时间为1 0：0 0；1 分作业J 2 进入内存时间为1 2：3 0；1 分作业J 3 进入内存时间为1 3：3 0；1 分作业J 4 进入内存时间为1 2：0 0；1 分3.(5 分)用最短查找时间优先算法，响应的顺序为6 8、73、6 0、5 0、8、1 0 0、1 0 8、1 2 0,平均周转时间为：(2+3+3.1 7+1.1 7)/4=2.3

30、 4 6分(2)(5 分)2.用电梯调度算法，响应的顺序为73、1 0 0、1 0 8、1 2 0、6 8、6 0、5 0、8,N 5=(0,l,0)A,假分派 P 5,A=(3,4,5)；N 2=(0,3,3)A,假分派 P 2,A=(8,4,8)；N l=(3,4,7)A,假分派 P l,A=(1 0,5,1 0)；得 分评分人综合分析题(每题10分，共 20分)N 3=(0,0,6)A,假分派 P 3,A=(1 4,5,1 5)；N 4=(2,2,1)A,假分派P 4,A=(1 6,5,1 9).实行分派,由于是安全的。1.进程最大资源需求量已分派资源数量R IR 2R 3R 1R 2R

31、 3P l559212P 2536402P 3401 1405P 4425204P 5324314(4)(5 分)A=(l,3,2)；N 5=(0,假分派 P 5,A=(4,4,6)；N 2=(l,3,4)A,假分派 P 2,A=(8,4,8)；N l=(3,4,7)A,假分派 P l,A=(1 0,5,1 0)；N 3=(0,0,6)A,假分派 P 3,A=(1 4,5,1 5)；N 4=(2,2,1)A,假分派P 4,A=(1 6,5,1 9).故 T O 状态是安全状态。(5)(5 分)2、m u t e x,e m p t y,f u l l s e m a p h o r e;1 分

32、m u t e x=1 ,e m p t y=2;f u l l=0;2 分以下内容7分c o b e g i np c o c e d u r e H u n t e r(x)b e g i n ：P (e m p t y)；P (m u t e x)；放兔子；V (m u t e x)；V (f u l l)；A=(l,3,2)；R 2=(l,0,l)1,0,34,2,0(5 分)若此时P 1 发出资源请求r e q u e s t l(1,0,1),按银行家算法进行检查:r e q u e s t 1 (1,0,1)=ne e d l(2,2,2)r e q u e s t 1 (1,0

33、,1)=a v a ila b le(2,1,2)试分派并修改相应数据结构，资源分派情况如下：进程a llo c a t io nne e da v a ila b leP 12,0,11,2,1 1,1,1P 24,1,12,0,2P 32,1,11,o,3P 40,0,24,2,0若此时P 2 发出资源请求r e q u e s t 2 (1,0,1),按银行家算法进行检查:Re q u e s t 2 (1,0.1)=ne e d 2(2,0,2)Re q u e s t 2 (1,0,1)=a v a ila b le(2,1,2)试分派并修改相应数据结构，资源分派情况如下：进程a l

34、lo c a t io nne e da v a ila b leP l1,0,02,2,21,1,1P 25,1,21,o,1P 32,1,11,o,3P 40,0,24,2,0再运用安全性算法检查系统是否安全，可得此时刻的安全性分析情况:进程Wo r kN e e dAllo c a t io nWo r k+Allo c a t io nF inis hP 21,1,1 1,o,1 5,1,26,2,3T r u eP 36,2,3 1,o,3 2,1,18,3,4T r u eP 48,3,4 4,2,0 0,0,28,3,6T r u eP l8,3,6 2,2,2 1,o,09,3

35、,6t r u e从上述分析中可以看出，此时存在一个安全序列(P 2,P 3,P 4,P 1),故该状态 是 安 全 的，可 以 立 即 将 P2所 申 请 的 资 源 分 派 给 它。再运用安全性算法检查系统是否安全，可用资源Av a ila b le d,1,1)已不能(3 分)满足任何进程，故系统进入不安全状态，此时系统不能将资源分派给P 1。2、E mp t y 1,e mp t y 2,f u ll 1 ,f u ll2:s e ma p ho r e;（1分）E mp t y 1 =e mp t y 2=1;（1分）F u lll=f u ll2=0;（1分）M a in()（1分）C o b e ginP A()；P B();P C()；c o e nd;)P AO（2分）While(1)(从磁盘读一个记录;P(e mp t y 1);V(f u lll);)P B()(2 分)(While(l)(P(f u lll);从缓冲区1中取出记录；V(e mp t y l);P(e mp t y 2);将记录存入缓冲区2；V(f u ll2);)P C 0(2 分)While(l)将记录存入缓冲区1;P(f u ll2);从缓冲区2中取出记录;V(e mp t y 2);打印记录；)