華中科技大學(xué)操作系統(tǒng)(本部06級(jí))期末考試試卷試題-B答案

1、20082009學(xué)年度第一學(xué)期軟件學(xué)院2006級(jí)本科操作系統(tǒng)原理課程考試試卷（B卷）（閉卷）專業(yè)、班級(jí)： 姓名：參考答案 學(xué)號(hào)： 成績(jī)： 考試日期：20081124 考試時(shí)間：15:0017:30一 名詞解釋（10分2 分x 5）1訪管中斷：答：指執(zhí)行訪管指令時(shí)引起的中斷。2（臨界區(qū)訪問(wèn)原則）讓權(quán)等待：答：進(jìn)程進(jìn)入等待狀態(tài)時(shí)應(yīng)主動(dòng)放棄CPU，以讓其它進(jìn)程有機(jī)會(huì)得到CPU。3靜態(tài)資源分配法：答：在作業(yè)運(yùn)行前一次性將其所需的全部資源分配給它。4置換策略：答：選擇淘汰哪一頁(yè)的規(guī)則稱淘汰(置換)策略。5設(shè)備的虛擬技術(shù)：答：在一類物理設(shè)備上模擬另一類物理設(shè)備，將獨(dú)占設(shè)備轉(zhuǎn)化為共享設(shè)備的技術(shù)。二填空（10

2、分 1分 ×10）6. 在操作系統(tǒng)里面，根據(jù)對(duì)系統(tǒng)中資源和機(jī)器指令的使用權(quán)限，對(duì)處理機(jī)的工作狀態(tài)可以分為核態(tài)和 目態(tài)（或用戶態(tài)） 等兩種。7. DOS系統(tǒng)中，系統(tǒng)調(diào)用功能是利用 21H 號(hào)中斷實(shí)現(xiàn)的?！菊?qǐng)用16進(jìn)制格式填寫】8. 在具有線程概念的操作系統(tǒng)中CPU調(diào)度的基本單位是 線程 。9. 有4個(gè)進(jìn)程共享3個(gè)臨界資源，若使用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)臨界資源的互斥訪問(wèn)，則這個(gè)信號(hào)量其值的變化范圍是 -1，3 。10. 操作系統(tǒng)發(fā)生死鎖的原因：其一是資源數(shù)目不足，其二是 并發(fā)進(jìn)程的推進(jìn)順序不當(dāng) 。11. 在作業(yè)調(diào)度算法中，只考慮作業(yè)等待時(shí)間的調(diào)度算法叫 先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法 。12. 在程序運(yùn)行

3、時(shí)決定邏輯地址到物理地址映射的方法叫 動(dòng)態(tài) 地址映射。13. 采用頁(yè)式存儲(chǔ)管理（帶快表），在訪問(wèn)某個(gè)內(nèi)存單元的全過(guò)程中，最多需要訪問(wèn)內(nèi)存 2 次。14. 一個(gè)作業(yè)8:00到達(dá)系統(tǒng)，其估計(jì)運(yùn)行時(shí)間是2小時(shí)。若11:00才開始真正運(yùn)行該作業(yè)。請(qǐng)問(wèn)該作業(yè)的響應(yīng)比是 2.50 ?！颈Ａ?位小數(shù)】15. 假定用戶容忍的響應(yīng)時(shí)間為1秒，則有4個(gè)并發(fā)進(jìn)程的系統(tǒng)最理想的時(shí)間分片是 0.25 秒。三判斷題目（15分 1分 x 15） 考生注意：直接在題號(hào)前的【 】?jī)?nèi)打X 或 V ?！緓 】16. 單道批處理系統(tǒng)中作業(yè)的啟動(dòng)與結(jié)束都以手工方式進(jìn)行，作業(yè)串行地在系統(tǒng)中運(yùn)行?！緑 】17. 采用層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)

4、把所有功能模塊按照調(diào)用次序分別排成若干層，確保各層之間只能是單向依賴或單向調(diào)用。【x 】18. 多道批處理系統(tǒng)的特點(diǎn)就是把處理機(jī)時(shí)間分成等長(zhǎng)的小片輪流地為多道作業(yè)服務(wù)?！緓 】19. 系統(tǒng)中中斷的發(fā)生都是隨機(jī)的，任何類型的中斷都不可事先預(yù)知。【x 】20. 一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行V操作，相當(dāng)于資源或服務(wù)請(qǐng)求，因而可能使自身限于阻塞。【v 】21. 當(dāng)PV操作的信號(hào)量S小于0時(shí)，其絕對(duì)值表示相應(yīng)阻塞隊(duì)列中進(jìn)程的個(gè)數(shù)?！緑 】22. 嚴(yán)格來(lái)講，分時(shí)系統(tǒng)中程序的執(zhí)行過(guò)程是不能夠完全重現(xiàn)的?！緓 】23. 在Linux父程序中調(diào)用fork函數(shù)生成一個(gè)新的子進(jìn)程，其返回值PID在父進(jìn)程中等于零，而在子進(jìn)程中是一個(gè)

5、大于零的數(shù)（不考慮程序出錯(cuò)的情況）?！?v】24. 多重時(shí)間片循環(huán)調(diào)度法，即考慮了作業(yè)大小因素，又考慮了作業(yè)等待時(shí)間長(zhǎng)短因素?！緑 】25. 虛擬存儲(chǔ)管理的基本思想就是在小內(nèi)存空間運(yùn)行大的程序，其解決策略之一就是把程序劃分為不同模塊按需裝入到內(nèi)存中，而這些模塊不需要占用連續(xù)的內(nèi)存空間?！?x】26. 虛擬存儲(chǔ)器的最大容量不應(yīng)該超過(guò)內(nèi)存和硬盤空間之和?！緓 】27. 最久未使用（LRU）淘汰算法將駐留在主存中時(shí)間最久的頁(yè)面淘汰出去?！緑 】28. 緩沖是兩種不同速度的設(shè)備之間進(jìn)行信息傳輸時(shí)平滑傳輸過(guò)程的常用手段?！緑 】29. 一個(gè)普通的c程序源文件（*.c）屬于流式文件。【v 】30. 位示圖

6、是記錄磁盤空閑塊的方法之一，在位示圖中存儲(chǔ)設(shè)備的每個(gè)物理塊都對(duì)應(yīng)一個(gè)比特位，用來(lái)記錄該塊是空閑狀態(tài)還是被使用狀態(tài)。四單項(xiàng)選擇（20分2分x 10）考生注意：請(qǐng)把本題的答案寫在題號(hào)前面的空格中，直接寫在題目中的答案無(wú)效。 B 31引入多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的主要目的在于 。 A減少存儲(chǔ)器碎片 B充分利用處理機(jī)，減少處理機(jī)空閑時(shí)間 C有利于代碼共享 D充分利用外圍設(shè)備 A 32用戶界面（或接口）是操作系統(tǒng)提供給用戶與計(jì)算機(jī)交流的外部機(jī)制。用戶界面可以分為兩類，它們是 。A操作界面和系統(tǒng)功能調(diào)用 B操作界面和圖形界面 C系統(tǒng)功能調(diào)用和API函數(shù)界面 D圖形界面和鍵盤命令界面 B 33下面和操作系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程

7、有關(guān)的描述 錯(cuò) 誤 的是 。ABIOS是固化在ROM芯片內(nèi)的程序，硬件加電后首先是BIOS運(yùn)行控制整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。B啟動(dòng)扇區(qū)程序的功能是引導(dǎo)操作系統(tǒng)加載，但是該程序大小要求是不大于64K長(zhǎng)度。C裝有多操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)其啟動(dòng)扇區(qū)的內(nèi)容應(yīng)該包含多個(gè)操作系統(tǒng)的相關(guān)信息。D當(dāng)操作系統(tǒng)映像被加載到內(nèi)存指定位置并開始運(yùn)行之后，就接替BIOS控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 C 34下面列舉的進(jìn)程變遷不會(huì)發(fā)生的是 。A從運(yùn)行態(tài)到等待態(tài) B從運(yùn)行態(tài)到就緒態(tài)C從等待到運(yùn)行態(tài) D從等待態(tài)到就緒態(tài) B 35在分區(qū)存儲(chǔ)管理中，有關(guān)碎片的說(shuō)法 不 正 確 的是 。 A碎片產(chǎn)生原因之一是程序要求占有一定容量大小的連續(xù)內(nèi)存空間才能運(yùn)行。B

8、固定分區(qū)會(huì)產(chǎn)生碎片，而動(dòng)態(tài)分區(qū)不會(huì)產(chǎn)生碎片。C頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)可以一定程度解決碎片問(wèn)題，但是不能徹底解決。D分區(qū)分割之前通過(guò)門檻比較可以一定程度上減少碎片問(wèn)題。 C 36在存儲(chǔ)管理機(jī)制中引入“虛擬存儲(chǔ)器”的概念后，下列有關(guān)陳述正確的是 。 A. 虛擬存儲(chǔ)器機(jī)制的實(shí)現(xiàn)不必需要有輔存（例硬盤）的支持。B. 準(zhǔn)備執(zhí)行一條指令時(shí)，該指令的操作數(shù)已經(jīng)放在內(nèi)存某個(gè)單元。C. 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)也屬于虛擬存儲(chǔ)的一種重要實(shí)現(xiàn)方式。 D. 對(duì)于實(shí)時(shí)性要求極其嚴(yán)格的硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)適合采用虛擬存儲(chǔ)管理系統(tǒng)。 C 37采用最佳適應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)分區(qū)存儲(chǔ)管理時(shí)，內(nèi)存空閑區(qū)的隊(duì)列 。A按首地址增加的順序排列 B按釋放的先后順序

9、排列C按空閑區(qū)大小遞增的順序排列 D按空閑區(qū)大小遞減的順序排列 C 38關(guān)于段式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，說(shuō)法 錯(cuò) 誤 的 是 。A段的大小由程序員安排 B段式系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)碎片問(wèn)題 C段式系統(tǒng)共享不如頁(yè)式系統(tǒng)方便 D段式系統(tǒng)的每段要求占用連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域 C 39關(guān)于SPOOLing技術(shù)的功能和作用描述 不 正 確 的 是 。 A提高了I/O速度 B將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備 C該過(guò)程中沒(méi)有使用到外存 D達(dá)到了脫機(jī)輸入/輸出的效率 D 40下面的文件類型中屬于從邏輯結(jié)構(gòu)的意義上劃分的是 。 A連續(xù)文件 B系統(tǒng)文件 C隨機(jī)文件 D流式文件五簡(jiǎn)答（15分5分x 3） 考生注意：請(qǐng)簡(jiǎn)明扼要地回答要點(diǎn)！41. 試列舉

10、并解釋死鎖發(fā)生的四個(gè)必要條件。答：1. 互斥條件：資源具有獨(dú)占性，每次只能被一個(gè)進(jìn)程所使用。2. 不剝奪條件：資源使用完前，不能被其他進(jìn)程強(qiáng)占，除非主動(dòng)釋放。3. 部分分配條件：進(jìn)程運(yùn)行中除占有已有資源外，還會(huì)申請(qǐng)新的資源。4. 環(huán)路條件：存在進(jìn)程環(huán)路，環(huán)中每個(gè)進(jìn)程已有的資源被環(huán)中前一進(jìn)程申請(qǐng)，而自己所需資源又被環(huán)中后一進(jìn)程所占有。42. 試述段頁(yè)式存儲(chǔ)管理的原理和其邏輯地址的尋址過(guò)程。答：在段式存儲(chǔ)管理中結(jié)合分頁(yè)存儲(chǔ)管理技術(shù)，在段中劃分出若干大小相同的頁(yè)。邏輯地址包括3個(gè)部分：段號(hào)S、頁(yè)號(hào)P和頁(yè)內(nèi)位移W。地址映射同時(shí)采用段表和頁(yè)表。首先根據(jù)段號(hào)S查詢段表找到該段對(duì)應(yīng)的頁(yè)表，其次根據(jù)頁(yè)號(hào)P查詢

11、頁(yè)表，查找對(duì)應(yīng)的物理頁(yè)號(hào)，最后根據(jù)物理頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)偏移W計(jì)算物理地址。43. 試述OPT頁(yè)面淘汰算法的原理和特點(diǎn)。答：算法原則或定義：淘汰以后不再需要的或最遠(yuǎn)的將來(lái)才會(huì)用到的頁(yè)面。特點(diǎn)：理論上最佳的淘汰算法，實(shí)踐上一個(gè)進(jìn)程無(wú)法預(yù)測(cè)將來(lái)需要用到哪些頁(yè)面！因此改算法實(shí)際上無(wú)法實(shí)現(xiàn)！六程序分析和填空（8分 1分 x 8）44圖1是P操作和V操作的定義，請(qǐng)?zhí)顚懣崭?4-1到44-4補(bǔ)充完整。s = s - 144-1YesNo44-2轉(zhuǎn)調(diào)度程序本進(jìn)程繼續(xù)本進(jìn)程繼續(xù)s = s + 144-3YesNo44-4P操作定義V操作定義圖1答：在上述44-1，44-2，44-3，44-4四個(gè)空格處填寫內(nèi)容如下：4

12、4-1： S < 0 44-2： 當(dāng)前進(jìn)程阻塞進(jìn)入等待隊(duì)列 44-3： S 0 44-4： 喚醒等待隊(duì)列的某個(gè)進(jìn)程 45有一本書，現(xiàn)有多個(gè)讀者（reader）和多個(gè)編輯人員（editor）：讀者閱讀書，編者編輯書。他們操作要求滿足如下要求：（1）讀者和編輯人員不能同時(shí)操作；（2）允許多個(gè)讀者同時(shí)閱讀。（3）不允許多個(gè)編輯人員同時(shí)編輯。現(xiàn)用圖2所示PV操作實(shí)現(xiàn)讀者和編者之間的同步，請(qǐng)?jiān)?5-1，45-2，45-3，45-4四個(gè)空行處填寫適當(dāng)?shù)腜V語(yǔ)句，以使整個(gè)程序正確實(shí)現(xiàn)要求的同步。/ 定義一些變量/讀者計(jì)數(shù)int ReadCount = 0 ;/ ReadCount的互斥int mute

13、x = 1 ;/編者之間互斥int editor = 1 ;讀者進(jìn)程：while (true) (45-1) ReadCount +; if (ReadCount = =1) (45-2) V(mutex); 閱讀書; (45-3) ReadCount - -; if (ReadCount = =0) (45-4) V(mutex);編者進(jìn)程： while (true) P(editor ); 編輯書; V(editor ); ;圖2答：在上述45-1，45-2，45-3，45-4四個(gè)空行處填寫內(nèi)容如下：45-1： P(mutex); 45-2： P (editor ); 45-3： P(mu

14、tex); 45-4： V(editor ); 七 綜合計(jì)算（22分6分8分8分）47. 在單道程序環(huán)境下3道作業(yè)提交時(shí)刻及預(yù)估運(yùn)行時(shí)間由下表給出。請(qǐng)采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法對(duì)作業(yè)進(jìn)行調(diào)度。填寫下表并計(jì)算系統(tǒng)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間t和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間w。（注意：表中的時(shí)間單位：小時(shí)，并以十進(jìn)制計(jì)?？忌顚懘鸢傅臅r(shí)候必須同樣地采樣十進(jìn)制?。?分】作業(yè)提交時(shí)間運(yùn)行時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間18.001.008.009.001.001.0028.100.209.009.201.105.5038.200.509.209.702.505.00平均周轉(zhuǎn)時(shí)間 t = (1.00 + 1.10 + 1.

15、50) / 3 = 1.20平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 w = (1.00 + 5.50 + 3.00) / 3 =3.1748在請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，假如系統(tǒng)給進(jìn)程分配的物理內(nèi)存塊數(shù)（即物理頁(yè)的數(shù)量）為3，且此進(jìn)程執(zhí)行過(guò)程中對(duì)頁(yè)面的訪問(wèn)順序是： A，B，A，C，B，D，E，C，E，D，A，B 。試用最久未使用淘汰算法 (LRU)淘汰算法分析該進(jìn)程的缺頁(yè)情況。解題過(guò)程請(qǐng)?zhí)顚懴旅娴谋?，并分別計(jì)算相應(yīng)的缺頁(yè)率?！?分】(沒(méi)有填表分析過(guò)程不得分！)解：使用LRU淘汰算法頁(yè)面訪問(wèn)情況如下表：ABACBDECEDAB塊1AAAAADDDDDDD塊2BBBBBBCCCAA塊3CCCEEEEEB缺頁(yè)XXXXXXXX缺頁(yè)率

16、= 8/12 = 75%49設(shè)已知某進(jìn)程的頁(yè)面映象表如下表所示。（注意：下面的所有數(shù)據(jù)都是十進(jìn)制；頁(yè)和塊的編號(hào)都從0開始；頁(yè)和塊的大小都是 4K，虛擬地址32位）。請(qǐng)回答下面問(wèn)題：頁(yè)面映像表頁(yè)號(hào)塊號(hào)中斷位輔存地址020100013030002-1500041070005709000611100049-1指出頁(yè)面映象表中“中斷位”、“輔存地址”的含義？答： 中斷位：標(biāo)識(shí)該頁(yè)是否在主存中，1不在，0在。輔存地址：標(biāo)識(shí)頁(yè)面在輔存上的存放位置49-2請(qǐng)問(wèn)該系統(tǒng)中的1個(gè)進(jìn)程具有的虛擬頁(yè)數(shù)最多是多少【請(qǐng)用2的冪來(lái)表示?！看穑喉?yè)數(shù) 虛擬空間大小 / 頁(yè)面大小 232 / 4K = 232 /212 = 220解：頁(yè)號(hào)P = 752