南郵操作系統(tǒng)試卷及答案

裝訂裝訂線(xiàn)內(nèi)不要答題自覺(jué)遵守考試規(guī)則，誠(chéng)信考試，絕不作弊1.答案請(qǐng)寫(xiě)在答題紙上，寫(xiě)在試卷上一律無(wú)效。2.考試完畢，請(qǐng)將答題紙和試卷交給監(jiān)考老師，不得帶出考場(chǎng)。一、填空題（20分，共10空）三種基本的操作系統(tǒng)是：________、________、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)按照事件來(lái)源和實(shí)現(xiàn)手段將中斷分為_(kāi)_______、________。分區(qū)存儲(chǔ)管理可分為_(kāi)_______、________兩種方式。局部性原理可總結(jié)為以下三點(diǎn)：________、________和順序局部性。文件常見(jiàn)的存取方法有________、________和索引存取。二、單項(xiàng)選擇題（20分，共10題）下列選項(xiàng)中，不屬于進(jìn)程關(guān)鍵要素的是________。A．程序 B．?dāng)?shù)據(jù)和棧C．進(jìn)程控制塊 D．原語(yǔ)以下不屬于分時(shí)操作系統(tǒng)的特征是________。A．同時(shí)性 B．獨(dú)立性C．無(wú)序性 D．及時(shí)性設(shè)與某資源關(guān)聯(lián)的信號(hào)量初值為3，當(dāng)前值為-1。若M表示該資源的可用個(gè)數(shù)，N表示等待該資源的進(jìn)程數(shù)，則M、N分別是________。A．0、1 B．1、0C．1、2 D．2、0以下不屬于產(chǎn)生死鎖的原因包括_________。A．因?yàn)橄到y(tǒng)資源不足B．采用的進(jìn)程調(diào)度算法效率低下C．進(jìn)程運(yùn)行推進(jìn)的順序不合適D．資源分配不當(dāng)以下不屬于磁盤(pán)的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間的是________。A．DMA時(shí)間B．尋道時(shí)間C．旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間D．傳輸時(shí)間一個(gè)分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，地址長(zhǎng)度為32位，其中頁(yè)號(hào)占8位，則頁(yè)表長(zhǎng)度是_________。A．2的8次方字節(jié) B．2的16次方字節(jié)C．2的24次方字節(jié) D．2的32次方字節(jié)頁(yè)表地址轉(zhuǎn)換采用相聯(lián)存儲(chǔ)器的方法后，地址轉(zhuǎn)換時(shí)間將大大加快。假定訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存的時(shí)間為100ns，訪(fǎng)問(wèn)相聯(lián)存儲(chǔ)器的時(shí)間為20ns，相聯(lián)存儲(chǔ)器為32個(gè)單元時(shí)查快表的命中率可達(dá)90%，按邏輯地址進(jìn)行存取的平均時(shí)間為_(kāi)______ns。A．100 B．108C．120 D．128程序員利用系統(tǒng)調(diào)用打開(kāi)I/O設(shè)備時(shí)，通常使用的設(shè)備標(biāo)識(shí)是_________。A．邏輯設(shè)備名 B．物理設(shè)備名C．主設(shè)備號(hào) D．從設(shè)備號(hào)下列選項(xiàng)中，不屬于常見(jiàn)I/O控制方式的是_________。A．程序直接查詢(xún)控制方式 B．中斷方式C．DMA方式 D．通信方式目前常用的目錄結(jié)構(gòu)形式不包括。A．復(fù)合目錄 B．單級(jí)目錄C．二級(jí)目錄 D．樹(shù)型目錄

三、簡(jiǎn)答題（20分，共5題）簡(jiǎn)述采用了多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)操作系統(tǒng)的特性。請(qǐng)簡(jiǎn)單敘述進(jìn)程的三態(tài)模型的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。簡(jiǎn)述段式存儲(chǔ)管理和頁(yè)式存儲(chǔ)管理的共同點(diǎn)和區(qū)別。簡(jiǎn)述SPOOLing技術(shù)的特點(diǎn)。請(qǐng)簡(jiǎn)單敘述緩沖的基本思想及常見(jiàn)的緩沖技術(shù)。四、綜合題（40分，共4題）問(wèn)題描述：若干進(jìn)程通過(guò)有限的共享緩沖區(qū)交換數(shù)據(jù)。其中，生產(chǎn)者進(jìn)程不斷寫(xiě)入，而消費(fèi)者進(jìn)程不斷讀出，共享緩沖區(qū)有N個(gè)；任何時(shí)刻只能有一個(gè)進(jìn)程可對(duì)共享緩沖區(qū)進(jìn)行操作。使用信號(hào)量和P、V操作來(lái)實(shí)現(xiàn)兩組進(jìn)程之間的同步和互斥。。如果應(yīng)用短作業(yè)優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法，試將表格填寫(xiě)完整。作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)間估計(jì)運(yùn)行時(shí)間/分鐘結(jié)束時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間18:004028:203038:301249:001859:105考慮一個(gè)共有150個(gè)存儲(chǔ)單元的系統(tǒng)，如下分配給三個(gè)進(jìn)程，P1最大需求70,己占有25；P2最大需求60,己占有40；P3最大需求60,己占有45。使用銀行家算法，以確定下面的任何一個(gè)請(qǐng)求是否安全。(1)P4進(jìn)程到達(dá)，P4最大需求60,最初請(qǐng)求25個(gè)。(2)P4進(jìn)程到達(dá)，P4最大需求60,最初請(qǐng)求35。假定磁盤(pán)有200個(gè)柱面，編號(hào)0~199，當(dāng)前存取臂的位置在100號(hào)柱面上，且向磁道號(hào)增加方向訪(fǎng)問(wèn)。如果請(qǐng)求隊(duì)列的先后次序是：裝訂線(xiàn)裝訂線(xiàn)內(nèi)不要答題自覺(jué)遵守考試規(guī)則，誠(chéng)信考試，絕不作弊先來(lái)先服務(wù)算法FCFS掃描算法SCAN《操作系統(tǒng)A》期末試卷（B）答案填空題（20分，共10題）1、批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)2、硬中斷、軟中斷3、固定分區(qū)、可變分區(qū)4、時(shí)間局部性、空間局部性5、順序、直接二、選擇題（20分，共10題）12345678910DCABAADADA三、簡(jiǎn)答題（20分，共5題）1．采用了多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的操作系統(tǒng)具有如下特性：①并發(fā)性。它是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的事件或活動(dòng)在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。操作系統(tǒng)是一個(gè)并發(fā)系統(tǒng)，并發(fā)性是它的重要特征，操作系統(tǒng)的并發(fā)性指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)存在若干個(gè)運(yùn)行著的程序，因此，它應(yīng)該具有處理和調(diào)度多個(gè)程序同時(shí)執(zhí)行的能力。②共享性。共享指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源可被多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的用戶(hù)程序和系統(tǒng)程序共同使用，而不是被其中某一個(gè)程序所獨(dú)占。共享有兩種形式：其一是順序共享。其二是并發(fā)共享。③不確定性。不確定性也稱(chēng)異步性。在多道程序并發(fā)執(zhí)行的環(huán)境中，各程序之間存在著直接或間接的聯(lián)系，程序的推進(jìn)速④虛擬性。虛擬性是指操作系統(tǒng)中的一種管理技術(shù)，它是把物理上的一個(gè)實(shí)體變成邏輯上的多個(gè)對(duì)應(yīng)物，或把物理上的多個(gè)實(shí)體變成邏輯上的一個(gè)對(duì)應(yīng)物的技術(shù)。所謂虛擬是指物理上沒(méi)有提供，但是邏輯上卻具備的功能。在用戶(hù)看來(lái)好像是物理上原來(lái)就具有的功能一樣。采用虛擬技術(shù)的目的是為了提高資源利用率和為用戶(hù)提供易于使用、方便高效的操作環(huán)境。2．①就緒態(tài)→運(yùn)行態(tài)：當(dāng)調(diào)度程序選擇一個(gè)新的進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，進(jìn)程會(huì)由就緒態(tài)切換到運(yùn)行態(tài)；②運(yùn)行態(tài)→就緒態(tài)：當(dāng)運(yùn)行進(jìn)程用完了獲得的時(shí)間片時(shí)運(yùn)行進(jìn)程就會(huì)被中斷由運(yùn)行態(tài)切換到就緒態(tài)，或是因?yàn)橐桓邇?yōu)先級(jí)進(jìn)程處于就緒狀態(tài)，正在運(yùn)行的低優(yōu)先級(jí)進(jìn)程即會(huì)被中斷而由運(yùn)行態(tài)切換到就緒態(tài)；③運(yùn)行態(tài)→等待態(tài)：以下幾種情況會(huì)導(dǎo)致進(jìn)程會(huì)由運(yùn)行態(tài)切換到等待態(tài)，例如當(dāng)一進(jìn)程必須等待時(shí)，或是操作系統(tǒng)尚未完成服務(wù)，進(jìn)程對(duì)一資源的訪(fǎng)問(wèn)尚不能進(jìn)行時(shí)，還有初始化I/O且必須等待結(jié)果時(shí)，在進(jìn)程間通信時(shí)IPC（Inter-processCommunication）進(jìn)程等待另一進(jìn)程提供輸入時(shí)；④等待態(tài)→就緒態(tài)：當(dāng)進(jìn)程所等待的事件發(fā)生時(shí)，例如資源申請(qǐng)獲得滿(mǎn)足，或是等待的數(shù)據(jù)或信號(hào)到來(lái)時(shí)，進(jìn)程就可能由等待態(tài)切換到就緒態(tài)。3．頁(yè)式存儲(chǔ)管理和段式存儲(chǔ)管理的共同點(diǎn)體現(xiàn)在兩者都采用離散分配方式，且都要通過(guò)地址映射機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)地址變換。但在概念上兩者完全不同，其主要區(qū)別表現(xiàn)在以下三點(diǎn)：①頁(yè)是信息的物理單位，頁(yè)式管理是為實(shí)現(xiàn)離散分配方式，以減少內(nèi)存的外零頭，提高內(nèi)存的利用率，或者說(shuō)，頁(yè)式管理是出于系統(tǒng)管理的需要；而段是信息的邏輯單位，含有一組意義相對(duì)完整的信息，段式管理的目的是為了能更好地滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。②頁(yè)的大小固定且由系統(tǒng)確定，邏輯地址由頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址組成，可由機(jī)器硬件實(shí)現(xiàn)；段長(zhǎng)不固定，取決于用戶(hù)所編寫(xiě)的程序，通常由編譯程序在對(duì)源程序進(jìn)行編譯時(shí)，根據(jù)信息的性質(zhì)來(lái)劃分。③頁(yè)式管理中，進(jìn)程地址空間是一維的，是單一的線(xiàn)性地址空間；而段式管理中，進(jìn)程地址空間是二維的，程序員在標(biāo)識(shí)一個(gè)地址時(shí)，既需給出段名，又需給出段內(nèi)地址。4．①提高了I/O速度。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的I/O操作，已從對(duì)低速I(mǎi)/O設(shè)備進(jìn)行的I/O演變?yōu)閷?duì)輸入井或輸出井中數(shù)據(jù)的存取，如同脫機(jī)輸入輸出一樣，提高了I/O速度，緩和了CPU與低速I(mǎi)/O設(shè)備之間速度不匹配的矛盾。②設(shè)備不被任何進(jìn)程獨(dú)占。因?yàn)樵赟POOLing系統(tǒng)中，實(shí)際上并未為任何進(jìn)程分配設(shè)備，而只是在輸入井或輸出井中為進(jìn)程分配一存儲(chǔ)區(qū)和建立一張I/O請(qǐng)求表。③實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。宏觀(guān)上，雖然是多個(gè)進(jìn)程在同時(shí)使用一臺(tái)獨(dú)占設(shè)備，即對(duì)每個(gè)進(jìn)程而言，它們都認(rèn)為是自己在獨(dú)一個(gè)設(shè)備，但該設(shè)備只是邏輯上的設(shè)備?？梢?jiàn)，SPOOLing系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了將獨(dú)占設(shè)備變換為若干臺(tái)對(duì)應(yīng)邏輯設(shè)備的功能。5．緩沖技術(shù)的基本思想是：當(dāng)一個(gè)進(jìn)程輸出數(shù)據(jù)時(shí)，先向系統(tǒng)申請(qǐng)一塊內(nèi)存作為輸出緩沖區(qū)；然后，將輸出數(shù)據(jù)高速輸出到緩沖區(qū)；不斷把數(shù)據(jù)填到緩沖區(qū)，直到緩沖區(qū)被裝滿(mǎn)為止；此后，進(jìn)程可以繼續(xù)它的計(jì)算，同時(shí)，系統(tǒng)將緩沖區(qū)內(nèi)容寫(xiě)到I/O設(shè)備上。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行讀操作輸入數(shù)據(jù)時(shí)，過(guò)程與此類(lèi)似。常見(jiàn)的緩沖技術(shù)有：?jiǎn)尉彌_、雙緩沖、循環(huán)緩沖和緩沖池。四、綜合題（40分，共4題）1．varB:array[0..k-1]ofitem;empty:semaphore:=k;/*可以使用的空緩沖區(qū)數(shù)*/full:semaphore:=0;/*緩沖區(qū)內(nèi)可以使用的產(chǎn)品數(shù)*/mutex:semaphore:=1;in,out:integer:=0;/*放入/取出緩沖區(qū)指針*/cobeginprocessproducer_iBegin L1:produceaproduct; P(empty); P(mutex); B[in]:=product; In:=(in+1)modk; V(mutex); V(full); GotoL1; end;processconsumer_jbeginL2:P(full);P(mutex);Product:=B[out];out:=(out+1)modk;V(mutex);V(empty);Consu