操作系统期末考试卷试题及答案.doc

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学院 专业 班级 姓名 学号

大 学 试 卷 纸
— 学年 第 学期
课程名称

试卷
卷别

适 用
学院、专业、年级

考试
方式
闭卷 □
开卷 □
备注

总分
题号
一
二
三
四
五
六

得分

阅卷人

得
分

一、填空题(共10分，每空1分)。

1、 操作系统通过___ PCB（进程控制块）___来感知一个进程的存在。
2、 仅允许一个进程使用的资源称为 临界资源 ,访问这种资源的那段程序代码称为 临界区 。

得
分

二、单项选择题(共20分，每空1分, 在每空给出的选项中只有一个符合题目要求，把所选项前的字母填入题前的表格内)。
1. 允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为_____[2]B_______,允许多个用户将多个作业提交给计算机集中处理的操作系统称为_____[3]A_____,计算机系统能及时处理过程控制数据并作出响应的操作系统称为_______[4]_D______.
[2、3、4] A.批处理操作系统 B.分时操作系统
C.多处理机操作系统 D.实时操作系统
2. 实时操作系统追求的目标是__[5]C____。
[5]A.高吞吐率 B.充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销
3. 通道是一种__[6]C____。
[6]A.I/O端口 B.数据通道 C.I/O专用处理机 D.软件工具
4. 进程由就绪到执行状态由__[7]B__完成,用户作业对应的进程是由__[8]A___建立的.
[7、8]A.作业调度程序 B.进程调度程序 C.进程管理程序 D.交通控制程序
5. 下列各项工作步骤中____[9]_B_____不是创建进程所必需的步骤。
[9]A.建立一个PCB(进程控制块) B.由CPU调度程序为进程调度CPU
C.为进程分配内存等必要资源 D.将PCB连接入进程就绪队列
6. 下面哪种页面淘汰算法会产生Belady异常现象___[10]B____
[10] A. 最佳页面淘汰算法(OPT) B. 先进先出页面淘汰算法(FIFO)
C.最不经常使用页面淘汰算法(LFU) D. 最近最少使用页面淘汰算法(LRU)
7. 操作系统中有一组特殊系统调用．它们不能被系统中断．在操作系统中称为____[11]B____。
[11]A．初始化程序 B．原语 C．子程序 D．控制模块
8. 若信号量S的初值为1，当前值为-1，则表示有________[12]__B_____等待进程.
[12]A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
9. 把作业地址空间使用的逻辑地址变成内存的物理地址称为______[13]B_____.
[13]A.加载 B.重定位 C.物理化 D.逻辑化
10. 为了进行对紧急进程或重要进程调度、调度算法应采用___[14]D___。
[14]A．先进先出调度算法 B．轮转法 C．短执行优先调度 D．优先级调度
11. 最佳适应算法的空白区是______[15]_C_______
[15]A.按大小递减顺序连在一起 B.按大小递增顺序连在一起
C.按地址由小到大排列 D.按地址由大到小排列
12. 段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即___[16]B____。
[16] A、用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间。
B、用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间。
C、用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间。
D、用分段方法来分配和管理辅存空间，用分页方法来管理主存空间。
三、简答题（共30分，每小题6分)

1. 程序、进程和线程的关系是怎样的？有何区别？
答：进程定义为程序在并发环境中的执行过程，它与程序是完全不同的概念。主要区别是：（1）程序是静态概念，是永久性软件资源；而进程是动态概念，是动态生亡的暂存性资源。（2）进程是一个能独立运行的单位，能与其他进程并发执行，系统是以进程为单位分配CPU的；而程序则不能作为一个能独立运行单位。（3）程序和进程没有一一对应关系。一个程序在工作时可以由多个进程工作，一个进程在工作时至少对应有一个程序。（4）各个进程在并发执行时会产生制约关系，使各自推进的速度不可预测；而程序作为静态概念，不存在这种异步特征。
线程是进程中执行运算的最小单位，即处理机调度的基本单位。它与进程的关系是：一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程；资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源；

2. 常用的数据传输方式有哪四种？各有什么特点？
答：常见的数据传送方式有程序直接控制方式、中断控制方式、直接内存访问方式（DMA）和通道控制方式。
程序直接控制方式管理简单．价格低廉，但要使主机等待I／O没备。而设备和CPU、设备和设备只能串行工作；
中断控制方式在某种程度上使CPU摆脱了等待I/O设备的空转现象．主机和外设可以并行工作，提高了主机的利用率，但由于中断次数多．每次中断都要作现场保护和恢复工作．系统开销较大，仍然要占用较多的cPu时间，而且快速的I／O设备要求中断响应要足够快。否则会造成数据丢失；
DMA方式和通道控制方式都较好地解决了上述问题。从而大大减少了CPU的负担。DMA方式与通道控制方式相比．在灵活性和功能方而．仍存在—定的局限性．DMA方式要求CPU执行设备驱动程序启动设备，给出存放数据的内存起始地址以及操作方式和传送字节长度等，而且一个DMA控制器只能控制—个设备。

3. 存储管理中,分页和分段有何区别?
答： 分页和分段都采用离散分配方式，但两者有显著的差别。
〔1) 页是信息的物理单位．分页是系统的需要．是为了提高内存的利用率；段是信息的逻
辑单位．目的在于更好地满足用户的需要
(2)页的大小固定。由系统确定．一个系统只能有一种大小的页面：段的长度不固定。决
定于用户的程序。
(3)分页的作业地址空间是——维的．单一的线性地址空间；分段的作业地址空间是一维
的。—个地址包括段号和段内地址。

得
分

四、综合题（共40分)

1. 假设某系统中有3种资源(R1，R2．R3)，在某时刻系统中共有4个进程P1，P2，P3，P4 的最大资源需求数向量和此时己分配的资源数向量分别是：

系统中当前可用资源向量为(1．1．2)。 问：
(1)如果进程P2发出资源请求向量(1，0，1)，系统能否将资源分配给它？
(2)如果进程P1发出资源请求向量(1，0，1)呢?
如果可以，请写出安全序列，如果不行，说明原因。（5分）
（1） 可以，可以找到安全序列P2---P1---P3---P4
（2） 不能，如果把P1的请求资源分配给P1，则系统中剩余的可用资源为
（0，1，1），不能够满足其他任何进程的需求，找不到任何安全序列 ，就有可能进入死锁。
3、在一个请求页式存储管理系统中，某程序的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，且开始执行时主存中没有页面。当分配给该进程的物理页面数为3时，试用如下页面淘汰算法写出页面淘汰的过程，并计算访问过程中发生的缺页率。（缺页率的计算公式为：n／s，其中s为进程P访问的页面总次数，n为产生缺页中断的次数）（10分）
（1）FIFO （2）LRU
(1)FIFO
4
3
2
1
4
3
5
4
3
2
1
5
4
4
4
1
1
1
5
5
5
5
5
5

3
3
3
4
4
4
4
4
2
2
2

2
2
2
3
3
3
3
3
1
1
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö

Ö
Ö

n＝9,缺页率＝9/12=75%
(2)LRU
4
3
2
1
4
3
5
4
3
2
1
5
4
4
4
1
1
1
5
5
5
2
2
2

3
3
3
4
4
4
4
4
4
1
1

2
2
2
3
3
3
3
3
3
5
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö
Ö

Ö
Ö
Ö
n＝10, 缺页率＝10/12=83.3%
4、试计算在单道批处理系统中，采用最短作业优先和响应比高者优先时，
将各作业的执行时间及顺序列出，并分别计算下表列出作业的平均周转时间和平均带权周转时间；(10分)
假定有四道作业，它们的提交时间及估计执行时间如下表所示。
作业号
提交时刻
估计执行时间（小时）
1
8．0
2．0
2
9．0
1．2
3
9．1
0．8
4
10．1
0．5

作业号
提交时刻
估计执行时间（小时）
开始时间
结束时间
FCFS
SJB
HRN
FCFS
SJB
HRN
1
8．0
2．0
8．0
8．0
8．0
10．0
10．0
10．0
2
9．0
1．2
10．0
11．3
10．8
11．2
12．5
12
3
9．1
0．8
11．2
10．0
10
12
10．8
10．8
4
10．1
0．5
12
10．8
12
12．5
11．3
12．5

（1） SJB执行时间顺序为1-3-4-2，如图所示。
作业的平均周转时间=（10-8+12.5-9+10.8-9.1+11.3-10.1）/4=2.1
平均带权周转时间=((10-8)/2+(12.5-9)/1.2+(10.8-9.1)/0.8+(11.3-10.1)/0.5)/4=2.11
（2） HRN执行时间顺序为1-3-2-4，如图所示。
作业的平均周转时间=（10-8+12-9+10.8-9.1+12.5-10.1）/4=2.275
平均带权周转时间=((10-8)/2+(12-9)/1.2+(10.8-9.1)/0.8+(12.5-10.1)/0.5)/4=2.60625

5、某寺庙共有老和尚和小和尚若干人，庙外有一口井，只能容一人打水，庙内有6只水桶和一口缸，缸内最多能装30桶水，每只桶每次只能由一人使用，缸每次只能由一人使用。小和尚负责从庙外的井里打水，老和尚使用缸里的水，老和尚取水的单位是桶。请利用信号量和P、V操作描述老和尚和小和尚的活动。

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