广东海洋大学操作系统历年考题答案

纸班级广东海洋大学学年第 学期操作系统课程试题考试 VA卷闭卷1141题号-一一二二二-三四五六七八九十总分阅卷教师各题分数/102020202010实得分数考查 口B卷开卷：1、判断题（10小题，每小题1分，共10分）:1.进程的并发性是多个进程同时运行。（ X ）:答案：错难度系数：C知识点：进程:2.实时系统中的进程调度，通常采用抢占式的优先数高者优先调度算法。（V ）:答案：对难度系数：C知识点：操作系统概念:3.因为临界资源一次只能允许一个进程使用，所以临界资源不能共享。（X ）封 答案：错难度系数：B知识点：临界资源-4. Spooling 系统就是脱机I/O系统。（V ）:答案：对难度系数：C知识点：Spooling:5. 一旦出现死锁，所有进程都不能运行。（X ）答案：错难度系数：C知识点：死锁；6.分区式管理中内存的保护通常是由硬件实现的。（X ）答案：错难度系数：B 知识点：内存分区式管理:7.段页式系统中，以页为单位管理内存空间，以段为单位管理地址空间。（V ）；答案：对难度系数：C知识点：内存段式式管理线8.流式文件是指无结构的文件。（ V答案：对难度系数：C知识点：文件:9. 一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为阻塞。（X ）；答案：错难度系数：B知识点：进程状态 10.采用多道程序设计的系统中，系统的程序道数越多，系统的效率越高。（X ）；答案：错难度系数：B知识点： 多道程序I:2、选择题（10小题，每小题2分，共20分）；1 .（ D）不是基本的操作系统。A、批处理操作系统B、分时操作系统C、实时操作系统D、网络操作系统答案：D 难度系数：C知识点：操作系统概念2 处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许（C ）使用。A、操作员B、联机用户C、操作系统D、目标程序答案：C 难度系数：C知识点：操作系统特权指令3 进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（D）A、运行态变为就绪态B、运行态变为等待态C、就绪态变为运行态D等待态变为就绪态答案：D 难度系数：B知识点：进程状态4 .分页式存储管理中，地址转换工作是由（A ）完成的。A、硬件B、地址转换程序C、用户程序D、装入程序答案：A 难度系数：C知识点：分页式存储管理 5对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（C ）。A、字符B、数据项C、记录D、文件答案：C 难度系数：C知识点： 记录式文件6通常把通道程序的执行情况记录在（D ）中。A、PSWB、PCBC、CAWD、CSW答案：D 难度系数：B知识点： 通道程序7 一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于（）状态。A、运行B、等待C就绪D、收容答案：C 难度系数：C知识点：作业状态8临界区是指并发进程中访问共享变量的（）段。A、管理信息B、信息存储C、数据D程序答案：D 难度系数：B知识点：临界区9 产生系统死锁的原因可能是由于（）。A、进程释放资源B、一个进程进入死循环C、多个进程竞争，资源出现了循环等待D、多个进程竞争共享型设备答案：C 难度系数：B知识点：死锁10. UNIX系统中，进程调度采用的技术是（）。A、时间片轮转B、先来先服务C、静态优先数D、动态优先数答案：D 难度系数：B知识点：UNIX操作系统概念3、填空题（10空，每空2分，共20分）1. 如果系统中有n个进程，则在等待队列中进程的个数最多为 个。答案：n-1难度系数：C知识点：进程同步2. 在操作系统中,不可中断执行的操作称为 。/答案：原语难度系数：B知识点：操作系统概念3. 如果系统中的所有作业是同时到达的，则使作业平均周转时间最短的作业调度是 答案：短作业优先算法难度系数：C知识点：作业概念4. 如果信号量的当前值为-4,则表示系统中在该信号量上有 个等待进程。答案：四难度系数：B知识点：信号概念5. 在有m个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数k应该满足的条件是 。答案：k m 难度系数：B知识点：操作系统进程概念6. 并发进程中涉及相同变量的程序段叫做临界区，对这些程序段要执行 。答案：互斥难度系数：B知识点：操作系统进程概念7. 分区存储管理方案不能实现虚拟的原因是 。答案：作业的地址空间不能超过存储空间难度系数：B知识点：操作系统内存管理8. 目前认为逻辑文件有两种类型 ，即式文件。答案：有结构的记录与无结构的流难度系数：B知识点：操作系统文件概念9. 进程调度算法采用等时间片轮转法,时间片过大,就会使轮转法转化为 调度算法。答案：先来先服务（FCFS）难度系数：B知识点：操作系统进程调度概念10. 采用交换技术获得的好处是以牺牲/为代价的。答案：CPU时间难度系数：C知识点：操作系统交换概念4、简答题（4小题，每小题5分，共20分）1 进程调度中”可抢占”和非抢占”两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？（1）可抢占式会引起系统的开销更大。（1分）（2）可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了 处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间开销增 大。（4分）难度系数B 知识点：进程调度2一个含五个逻辑记录的文件，系统把它以链接结构的形式组织在磁盘上，每个记录占用 一个磁盘块，现要求在第一记录和第二记录之间插入一个新记录，简述它的操作过程。答：从文件目录中找到该文件，按址读出第一个记录（1分）；取出第一个记录块中指针，存放到新记录的指针位置（2分）；把新记录占用的物理块号填入第一个记录的指针位置启动磁盘把第一个记录和 新记录写到指字的磁盘块上（2分）。难度系数 B 知识点：文件，磁盘3在spool系统中设计了一张缓输出表”，请问哪些程序执行时要访问缓输出表，简单说明之。 答：井管理写程序把作业执行结果文件登记在缓输出表中（2分）；缓输出程序从缓输出表中查找结果文件并打印输出（3分）。难度系数B 知识点：I/O技术，spool技术4 .试比较进程调度与作业调度的不同点（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中 的哪一个进程占有中央处理机（3分）（或）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。进程调度是低级调度，它位于操作系 统分层结构的最内层。（2） 作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机（2分）。难度系数B 知识点：进程、作业5、分析题（2小题，每小题10分，共20分）（1）假设有4个记录A B C、D存放在磁盘的某个磁道上，该磁道划分为4块,每块存放一个记录，安排 如下表所示：块号1234记录号ABCD现在要顺序处理这些记录，如果磁盘旋转速度为 20ms转一周，处理程序每读出一个记录后花 5ms的 时间进行处理。试问处理完这 4个记录的总时间是多少 ？为了缩短处理时间应进行优化分布 ，试问应如 何安排这些记录？并计算处理的总时间。答：优化前处理总时间=(5+5)+(5*3+5+5)+(5*3+5+5)+(5*3+5+5)=85ms (4 分)优化后记录顺序为：A,C,B,D (3 分)优化后处理总时间=(20/4+5)*4+5=45ms (3 分)难度系数：B知识点：磁盘管理2)有5个任务A,B,C,D,E,它们几乎同时到达，预计它们的运行时间为 10,6,2,4,8mn。其优先级分别为 3,5,2,1和4,这里5为最高优先级。对于下列每一种调度算法，计算其平均进程周转时间(进程切换开销可不考虑)。(1) 先来先服务(按A,B,c,D,E)算法。(2) 优先级调度算法。(3) 时间片轮转算法。答：(1)采用FCFS的调度算法时，各任务在系统中的执行情况如下表所示：执行次序运行时间优先数等待时间周转时间A103010B651016C221618D411822E842230所以，进程的平均周转时间为：T=(10+16+18+22+3O)/5= min ( 3 分)(2)采用优先级调度算法时，各任务在系统中的执行情况如下表所示执行次序运行时间优先数等待时间周转时间B6506E84614A1031424C222426D112627所以，进程的平均周转时间为：T=(6+14+24+26+27)/5= min ( 3 分)采用时间片轮转算法时，假定时间片为 2min,各任务的执行情况 是:(A,B,C,D,E),(A,B,D,E),(A,B,E),(A,E),(A)。设AE五个进程的周转时间依次为T1T5,显然，T1=3Omi n, T2=22mi n, T3=6mi n, T4=16mi n,T5=28mi n所以，进程的平均周转时间为：T=(30+22+6+16+28)/5=(4 分)难度系数B知识点：作业调度6、设计题(1小题，共10分)有一个理发师，一把理发椅和n把供等候理发的顾客坐的椅子。如果没有顾客，则理发师便在理发椅子上睡觉：当一个顾客到来时，必须唤醒理发师，进行理发；如果理发师正在理发时，又有顾客来到，则如果有空椅子可坐，他就坐下来等，如果没有空椅子，他就离开。为理发师和顾客各编一段程序描述他们 的行为，要求不能带有竞争条件。#defi ne CHAIRS n/ * n为等候的顾客准备的椅子数*/sempahore customers=0;sempahore barbers=O;semaphore S=1;/*用于互斥 */int wait in g=0;( 3 分)void barber()/ while (T)P(customers);P(S);waiting =waiting -1;V(bMbers);V(S);理发( 4 分)void customerOP(S);if (wait 表示目录，I表示文件。A. 可否进行下列操作，为什么？(1) 在目录D中建立一个文件，取名为 A(2) 将目录C改名为AB. 若D是用户的目录，在一段时间内，用户D主要使用文件S和T,为简便操作和提高速度，系统应如何处置？(JT六、设计题（1小题，共10分）一阅览室只能容纳 200人，当少于200人时，可以进入；否则，须在外等候。若将每一个读者作为一个进程，请用 P、V操作编程，写出算法及信号量的初值。一、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.多道程序控制和管理计算机资源的软件B.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（用户）5、用户在程序中试图读取某文件的第100个逻辑块时，使用操作系统提供的（）接口 A.系统调用 B.图形用户接口 C.原语 D.键盘命令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、下面关于线程的叙述中，正确的是（）。A.不论是系统支持线程还是用户级线程，其切换都需要内核的支持。B.线程是资源的分配单位，进程是调度和分配的单位。C.不管系统中是否有线程，进程都是拥有资源的独立单位。D.在引入线程的系统中，进程仍是资源分配和调度分派的基本单位。10、 设有3个作业，它们同时到达，运行时间分别为 T1、T2和T3,且T1 T2 T3,若它 们在单处理机系统中按单道运行，采用短作业优先调度算法，则平均周转时间为（）。A. T1+T2+T3 B. （T1+T2+T3）/3 C. T1+T2/3+2*T3/33+2*T2/3+T111、 在下面的I/O控制方式中，需要CPUT预最少的方式是（）。A.程序I/O方式B 中断驱动I/O控制方式C 直接存储器访问DMA空制方式D. I/O通道控制方式12、有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对一临界资源的互斥访问，则 信号量的变化范围是（）0至-(m-1)至 m-1至-m13、对资源编号，要求进程按照序号顺序申请资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条? （ ）D.循环等待）。B.系统处于不安全状态时可能会系统处于安全状态时一定会发A.互斥 B.请求与保持C. 不可剥夺14、某系统采用了银行家算法，贝U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发生死锁C.系统处于安全状态时可能会发生死锁D.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18、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（）。19、在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区 合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减 1的情况是（）。A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区20、MS-DOS系统中的磁盘文件物理结构属于（）。A.连续文件 B.链接文件C.索引文件D.散列文件二、填空题21、 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。22、 进程主要由 程序 、 数据 和PCB三部分内容组成，其中PCB 是进程存在的惟一标识，而数据部分也可以为其它进程共享。23、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。24、 当处理器空闲时，调度程序从 _就绪一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。25、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 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，一等待时间长_ 的作业得到优先调度。26、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的取值为 不超过4的整数 时，系统不会发生死锁。/27、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一 13_位，物理地址至少是_/15 _ 位。28、在一个分页存储管理系统中，页长为 4KB，页号物理块号03某一作业的页表如图12K+3000=152888 。1所示，虚拟地址 3000对应的物理地址为142629、 虚拟设备是通过_ SPOOLING _技术把独占设备变成能为若干用户一共享_的设备。30、 已知某文件采用串联结构，它由10个逻辑记录组成，每个图1作业页表逻辑记录刚好存放于一个磁盘块上，都为1024字节，并依次存放在10、61、32、75、87、98、46、37、33和11号磁盘块上。若要存取文件相对于文件头偏移7654字节处的信息，则要访问的磁盘块块号为_37一，块内的偏移量是_486_。31、什么是进程？什么是线程？进程与线程有何区别？答：（1）进程是具有独立功能程序在某个数据集合上的一次执行过程。（2分）（2） 线程是进程内的一个执行实体或执行单元。（2分）（3）进程和线程的区别：（a）不同进程的地址空间是独立的，而同一进程内的线程共享同一地址空间。一个进程的线程在另一个进程内是不可见的。（b）在引入线程的操作系统中，进程是资源分配和调度的单位，线程是处理机调度和分配的单位，资源是分配给进程的，线程只拥有很少资源，因而切换代价比进程切换低。（2分）说明：论述条理清晰，包含上述要点，本题即可得满分32、什么是死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么?答：（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分）（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。（2分）（3）产生死锁的必要条件：互斥条件、不可剥夺条件、请求和保持条件、循环等待条件。（2分）说明：论述条理清晰，包含上述要点，本题即可得满分33、说明作业调度，中级调度和进程调度的区别，并分析下述问题应由哪一级调度程序负 责。（1）在可获得处理机时，应将它分给哪个就绪进程；在短期繁重负载下，应将哪个进程暂时挂起。答：并为它们创建进程，分配资（1）作业调度用于决定把外存中处于后备队列中的哪些作业调入内存, 源，然后将新创建进程插入就绪队列；中级调度负责将内存中暂时不具备运行条件的进程换到外存交 换区存放，但内存空闲时，又将外存中具备运行条件的进程重新换入内存；进程调度决定将处理机分 配给就绪进程队列的哪个进程。 （4分）（2）进程调度、中级调度（2分）说明：论述条理清晰，包含上述要点，本题即可得满分四、综合题（本大题共2小题，第1题9分，第2题13分，计22分）34、（ 9分）在一个请求分页系统中，假设系统分配给某进程的物理块数为3,开始时内存为空，执行如下访问页号序列：1 ， 2, 3, 4, 1, 2, 5, 1, 2, 3, 4, 5试说明采用先进先出（FIFO）、最近最少使用（LRU和最佳置换算法（OPT）进行页面置换 时，缺页次数各是多少？答：（1）FIFO: 9 次 （3 分）（2）LRU : 10 次（3 分）（3）OPT： 7 次 （3 分）说明：没有计算过程，本题不得分。如果结果有误，根据步骤酌情给分。35、（ 13分）如图2所示，系统中有三个进程 GETPRC和PUT共用两个缓冲区BUF1和BUF2 假设BUF1中最多可放11个信息，现已放入了两个信息；BUF2最多可放5个信息。GET程 负责不断地将输入信息送入 BUF1中，PROS程负责从BUF1中取出信息进行处理，并将处理 结果送到BUF2中, PUT1程负责从BUF2中读取结果并输出。试写出正确实现GET PRO PUT 的同步与互斥的算法（要求：（1）用类C语言描述，条理清楚，注释恰当；（2）信号量原 语统一使用 wait和signal。）/GET图2进程合作答:semaphoreempty1=9; 空 bufl 的数目full1=2;/有数据的bufl的数目empty2=5; / 空 buf2 的数目full2=0;/有数据的buf2的数目mutex仁mutex2=1; /互斥信号量 int mai n()Cobegin 并发开始GET();PRO();PUT();CoendII并发结束return 0;(3 分)IIGET进程void GET () while(1)wait(emptyl);wait(mutexl);将信息送入bufl;sig nal(mutexl);sig nal(fulll);(3 分)IIPRO进程void PRO()while(1)wait(fulll);wait(mutexl);从bufl中取出信息；sig nal(mutexl);sig nal (emptyl); wait(empty2); wait(mutex2);将信息送入buf2;sig nal(mutex2);sig nal(full2);(4 分)/PUT进程void PUT () while(1)wait(full2); wait(mutex2);从buf2中取出信息sig nal(mutex2);sig nal (empty2);(3 分)