操作系統(tǒng)期末考題及答案

1、 系 級 科 班 考生姓名 學(xué)號 密封線操作系統(tǒng)期考試題及答案課程名稱 操作系統(tǒng)卷A 另加添卷紙 0 頁題號一二三四五六七八九十總分閱卷教師得分得分一、單項選擇（每題2分，共5題*2分=10分）1、現(xiàn)代個人計算機操作系統(tǒng)的主要設(shè)計目標不包括下面的哪項（ ）。A、方便性 B、袖珍性 C、有效性 D、開放性2、進程從執(zhí)行狀態(tài)進入就緒狀態(tài)的原因可能是( )。A、被選中占有處理機 B、等待某一事件 C、等待的事件已發(fā)生 D、時間片用完3、當(dāng)進程調(diào)度采用最高優(yōu)先級調(diào)度算法時，從保證系統(tǒng)效率的角度來看，應(yīng)提高（ ）進程的優(yōu)先級。A、在就緒隊列中等待時間長的 B、連續(xù)占用處理器時間長的 C、以計算為主的 D

2、、用戶4、頁式存儲管理中，如果不采用Cache，則每次從主存中取指令或取操作數(shù)，要（ ）次訪問主存。A、1次 B、2次 C、3次 D、4次5、設(shè)備處理程序就是（ ）。A、通道處理程序 B、設(shè)備分配程序 C、I/O進程與設(shè)備控制器之間的通信程序 D緩沖管理程序得分二、填空（每空1分，共20空*1分=20分）1、操作系統(tǒng)的特征主要有_、_、_、_。2、用戶編寫程序時使用_來請求操作系統(tǒng)服務(wù)。3、進程的基本狀態(tài)有_、_、_。4、如果系統(tǒng)中有n個進程，則在阻塞隊列中進程的個數(shù)最多可為_個。5、在操作系統(tǒng)中，不可中斷或并發(fā)執(zhí)行的原子操作稱為_。6、一作業(yè)8:00到達系統(tǒng)，估計運行時間為1小時，若10:0

3、0開始執(zhí)行該作業(yè)，其帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間（即響應(yīng)比）是_。7、銀行家算法是預(yù)防死鎖的方法之一嗎（是/否）？_。8、進程調(diào)度算法采用時間片輪轉(zhuǎn)法時，若時間片過大，就會使輪轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)變?yōu)開調(diào)度算法。9、分頁式存儲管理中，頁表是用來指出進程的_與_之間的對應(yīng)關(guān)系。10、計算機CPU位32bit，內(nèi)存為32MB，該機的物理空間為_MB，邏輯空間為_MB。11、按存取控制屬性分類，可將文件分為_、_、_三類。得分三、名詞解釋（每題2分，共5題*2分=10分）1、并發(fā)A題共 5 頁/本頁第 1 頁密 封 線2、臨界區(qū)3、死鎖4、虛擬存儲器5、設(shè)備驅(qū)動程序得分四、簡答題（每題5分，共6題*5分=30分）1、什么是操作系

4、統(tǒng)？它有什么功能？2、在操作系統(tǒng)中引起進程調(diào)度的因素有哪些？3、簡述進程調(diào)度中“可搶占”和“非搶占”兩種方式的含義？哪一種的系統(tǒng)開銷更大？A題共 5 頁/本頁第 2 頁密 封 線4、何謂高級調(diào)度、中級調(diào)度和低級調(diào)度？5、簡述分區(qū)合并和分區(qū)緊湊的原理及同異？6、列出設(shè)備控制器的基本功能？得分五、綜合題（第1題7分，第2題8分，共15分）1四個進程都要讀一個共享文件F，系統(tǒng)允許多個進程同時讀文件F，但限制是進程A和C不能同時讀文件F，進程B和D也不能同時讀文件F。為了使這四個進程并發(fā)執(zhí)行時能按系統(tǒng)的要求使用文件F，現(xiàn)采用信號量機制進行管理。請回答下面問題： （1）定義的信號量及初值：（2分） （2

5、）在下面的程序中填上適當(dāng)?shù)男盘柫坎僮?，以保證他們能正確并發(fā)工作：（5分） Process A Process B Process C Process D begin begin begin begin _; _; _; _; read F; read F; read F; read F; _; _; _; _; end; end; end; end;A題共 5 頁/本頁第 3 頁密 封 線2、在一個請求頁式存儲管理系統(tǒng)中，進程P共有5頁，頁面訪問順序為3，2，1，0，3，2，4，3，2，1，0，4時：（1）試用FIFO置換算法和LRU置換算法，計算當(dāng)分配給該進程的物理塊數(shù)分別為3和4時，訪問過

6、程中發(fā)生的缺頁次數(shù)和缺頁率（注意不是計算頁面置換次數(shù)和置換率，只要是從外存調(diào)頁到內(nèi)存就叫缺頁）。（6分）（2）再根據(jù)結(jié)果回答“是否分配的物理塊數(shù)越多缺頁率就一定會越低”。（2分）A題共 5 頁/本頁第 4 頁密 封 線得分六、論述題（15分）請就程序、過程、進程、線程、管程這5個概念自由展開論述（論述點自選）一 選擇題：（每題2分，共5題*2分=10分）B D A B C二 填空：（每空1分，共20空*1分=20分）1 并發(fā)、共享、虛擬、異步性 （4個空的順序可任意）2 系統(tǒng)調(diào)用（或程序接口） （要求嚴格匹配答案）3 就緒、執(zhí)行、阻塞 （3個空的順序可任意）4 n個 （要求嚴格匹配答案）5 原

7、語 （要求嚴格匹配答案）6 3 （要求嚴格匹配答案）7 否 （要求嚴格匹配答案）8 先來先服務(wù)（或FCFS） （要求嚴格匹配答案）9 邏輯頁號、內(nèi)存物理塊號 （2個空的順序可任意）10 32、212（或4096，或4K） （要求嚴格匹配答案）11 只執(zhí)行文件、只讀文件、讀寫文件 （3個空的順序可任意）三 名詞解釋：（每題2分，共5題*2分=10分，答對要點就適量給分）1 并發(fā)一組在邏輯上互相獨立的程序或程序段在執(zhí)行過程中其執(zhí)行時間在客觀上互相重疊即一個程序的執(zhí)行尚未結(jié)束而另一個程序的執(zhí)行已開始的方式，是操作系統(tǒng)最重要的特征。2 臨界區(qū)各并發(fā)進程中訪問臨界資源的程序段，即不允許多個并發(fā)進程交叉執(zhí)

8、行的一段程序。3 死鎖一組并發(fā)進程中的每個成員彼此互相等待對方所擁有的資源，且在得到對方資源之前不會釋放自己擁有的資源，從而導(dǎo)致各并發(fā)進程無法繼續(xù)推進的狀態(tài)。4 虛擬存儲器指具有請求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存容量加以擴充的一種存儲器系統(tǒng)，其邏輯容量由內(nèi)存容量和外存容量之和所決定，運行速度接近于內(nèi)存的一種性能優(yōu)越的存儲器管理技術(shù)。5 設(shè)備驅(qū)動程序又稱為設(shè)備處理程序，它是I/O進程與設(shè)備控制器之間的通信程序，主要任務(wù)是接受來自上層軟件發(fā)來的抽象要求，再把它轉(zhuǎn)換為具體要求后發(fā)送給設(shè)備控制器，啟動設(shè)備去執(zhí)行，也將由設(shè)備控制器發(fā)來的信號傳送給上層軟件，與硬件密切相關(guān)。四 簡答題：（每題5分，共

9、6題*5分=30分，答對要點就適量給分）1 什么是操作系統(tǒng)？它有什么功能？答：操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中直接配置于硬件之上的一個系統(tǒng)軟件。它是一些程序模塊的集合，負責(zé)管理和控制計算機系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理地組織計算機工作流程，以便有效地利用這些資源為用戶提供一個功能強、使用方便的工作環(huán)境，從而在計算機和用戶之間起到接口的作用。（2分）操作系統(tǒng)的功能有：處理機管理功能、存儲器管理功能、設(shè)備管理功能、文件管理功能、用戶接口。（3分）2 在操作系統(tǒng)中引起進程調(diào)度的因素有哪些？答：處于執(zhí)行狀態(tài)的進程執(zhí)行完畢時（1分）處于執(zhí)行狀態(tài)的進程將自己阻塞時（1分）處于執(zhí)行狀態(tài)的進程時間片用完時（1分）執(zhí)行完系

10、統(tǒng)調(diào)用并返回到用戶態(tài)時（1分）搶占式OS中就緒隊列中出現(xiàn)高優(yōu)先權(quán)進程時（1分）3 簡述進程調(diào)度中“可搶占”和“非搶占”兩種方式的含義？哪一種的系統(tǒng)開銷更大？答：可搶占式：允許調(diào)度程序根據(jù)某種原則，去暫停某個正在執(zhí)行的進程，將已分配給該進程的CPU重新分配給另一進程。非搶占式：一旦把CPU分配給某進程后，便讓該進程一直執(zhí)行，直至該進程完成或發(fā)生某事件而阻塞時，才再把CPU分配給其它進程，絕不允許某進程搶占已經(jīng)分配出去的CPU。（3分）可搶占式的系統(tǒng)開銷大于非搶占式。（2分）4 何謂高級調(diào)度、中級調(diào)度和低級調(diào)度？答：高級調(diào)度又叫作業(yè)調(diào)度，按一定原則選取外存作業(yè)隊列中的某些作業(yè)進入內(nèi)存并為之創(chuàng)建進程

11、、分配資源，然后入就緒隊列。（2分）中級調(diào)度又叫交換調(diào)度，按一定原則將處于外存交換區(qū)中的靜止進程調(diào)入內(nèi)存或?qū)⑻幱趦?nèi)存的活動進程調(diào)至外存交換區(qū)。（1分）低級調(diào)度又叫進程調(diào)度，按一定原則選取就緒隊列中的某個進程占用處理機并完成進程的上下文切換。（2分）5 簡述分區(qū)合并和分區(qū)緊湊的原理及同異？答：分區(qū)合并：在動態(tài)分區(qū)分配中，當(dāng)回收某個分區(qū)時，將它與相鄰的空閑分區(qū)進行合并從而得到一個更大的空閑分區(qū)的操作。分區(qū)緊湊：將各個已占用分區(qū)向內(nèi)存某端移動，從而使各分散空閑分區(qū)能合并為一個更大的空閑分區(qū)的操作。（3分）相同點：都是用于消除外碎片的方法，能將若干的空閑分區(qū)合并為較大的空閑分區(qū)。不同點：合并不需要移動

12、程序或數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的位置，緊湊要移動程序或數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的位置，應(yīng)該說緊湊包含了合并操作。（2分）6 列出設(shè)備控制器的基本功能？答：設(shè)備控制器的基本功能有：接收和識別命令；數(shù)據(jù)交換；標識和報告設(shè)備的狀態(tài)；地址識別；數(shù)據(jù)緩沖；差錯控制。（每小點1分，答對其中5個或6個都給滿分）五 綜合題：（第1題7分，第2題8分，共15分，部分正確時酌情給分）1四個進程都要讀一個共享文件F，系統(tǒng)允許多個進程同時讀文件F，但限制是進程A和C不能同時讀文件F，進程B和D也不能同時讀文件F。為了使這四個進程并發(fā)執(zhí)行時能按系統(tǒng)的要求使用文件F，現(xiàn)采用信號量機制進行管理。請回答下面問題：（1）定義的信號量及初值：（2分）

13、定義二個信號量，初值均為1，即：S1：=1，S2：=1 （兩個信號量各1分）（2）在下面的程序中填上適當(dāng)?shù)男盘柫坎僮?，以保證他們能正確并發(fā)工作：（5分） Process A Process B Process C Process D begin begin begin begin wait(S1); wait(S2); wait(S1); wait(S2); read F; read F; read F; read F; signal(S1); signal(S2); signal(S1); signal(S2); end; end; end; end;2在一個請求頁式存儲管理系統(tǒng)中，進程P共

14、有5頁，頁面訪問順序為3，2，1，0，3，2，4，3，2，1，0，4時：（1）試用FIFO置換算法和LRU置換算法，計算當(dāng)分配給該進程的物理塊數(shù)分別為3和4時，訪問過程中發(fā)生的缺頁次數(shù)和缺頁率（注意不是計算頁面置換次數(shù)和置換率，只要是從外存調(diào)頁到內(nèi)存就叫缺頁）。（2）再根據(jù)結(jié)果回答“是否分配的物理塊數(shù)越多缺頁率就一定會越低”。解：（1）具體計算過程略，結(jié)果見下表（6分）：（4個答案每個均為1.5分）FIFOLRU物理塊數(shù)為3缺頁9次，缺頁率9/12=75%缺頁10次，缺頁率10/12=83.3%物理塊數(shù)為4缺頁10次，缺頁率10/12=83.3%缺頁8次，缺頁率8/12=66.7% （2）根據(jù)數(shù)據(jù)可知：分