操作系统原理期末试题（九）
一、单项选择题
1. 引入多道程序设计技术的主要目的在于（ B ）。
A. 减少存储器碎片 B. 充分利用处理机，减少处理机空闲时间 C. 有利于代码共享 D. 充分利用外围设备
2．存储器的段页式管理中，每次从主存中取出一条指令或一个操作数，需要（ C）次访问主存。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 3．在操作系统中，一方面每个进程具有独立性，另一方面进程之间又具有相互制约性。对于任何两个并发进程，它们（ C ）。
A. 必定无关 B. 必定相关 C. 可能相关 D. 可能相同
4．一个虚拟存储器系统中，设主存的容量为16MB，辅存的容量为1GB，而地址寄存器的位数32位，在这样的系统中，虚存的最大容量是（ D ）。
A. 1GB B. 16MB C. 1GB+16MB D. 4GB 5．产生死锁的4个必要条件无法破坏的是（ A ）。
A. 互斥条件 B. 请求和保持条件C. 不剥夺条件 D. 环路等待条件 6．下列算法中可用于进程调度，磁盘调度，I/O调度的是（ A ）。
A. 先来先服务 B. SSTF服务C. 时间片轮转 D. 优先级高者优先 7．最容易形成很多小碎片的可变分区分配算法是（ B ）。
A. 首次适应算法 B. 最佳适应算法 C. 最差适应算法 D. 以上算法都不会
8．某磁盘寻道，采用最短寻道时间优先算法，如果将要访问的磁道分别是27、136、58、100、72、40，而当前磁头在80道上，则磁头移动总道数是（ C ）。
A. 80 B. 136 C. 162 D. 165
9．采用直接存取法来读写磁盘上的物理记录时，效率最高的是（ A ）。
A. 连续结构的文件 B. 索引结构的文件 C. 链接结构文件 D. 其他结构文件
10．设有n个进程共用一个相同的程序段(临界区)，如果每次最多允许m个进程(m A. n B. m C. m-n D. n-m 二、填空题 1．分时系统的4个特征是：多路性、 独立性 、 及时性 和交互性。 2．程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特征，分别是： 间断性 、 失去封闭性 和 不可在现性 。 3．进程的五大特征是 动态性 、 并发性 、 独立性 、 异步性 和结构特征。 4．产生死锁的原因 竞争资源 和 进程推进顺序非法 。 5．在最先适应算法中，要求空闲分区按 地址递增 顺序链接成空闲分区链；在最佳造应算法中，要求空闲分区按 容量递增 顺序链接成空闲分区链；在最差适应算法中，要求空闲分区按 容量递减 顺序链接成空闲分区链。 6．分页式虚拟存储空间中，当发现某页不在 主存 的时候，将由 缺页中断机构 产生缺页中断，当没有空闲主存块时，需要用调度算法进行页面 置换 ，如果这时没有选择好一种好的调度算法，就会产生 抖动 现象。 7．在操作系统中，信号量是表示资源的实体，是一个与队列有关的整型变量，其值仅能由P、V操作来改变。根据用途不同，信号量分为： 公用信号量（或整型信号量） 和 私用信号量（或记录型信号量） 。 8．对于具有I/O通道的系统，在进程提出I/O请求后，系统的设备分配程序可以按下述步骤进行设备分配： 分配设备 、 分配控制器 和 分配通道 。 9．文件系统是指含有大量的文件及其属性的说明，对文件进行操纵和管理的软件，以及向用户提供的使用文件的接口等的集合。它分为三个层次，分别是： 对象及其属性说明 、 对对象操纵和管理的软件集合 和 文件系统接口 。 10．对于磁盘的访问时间，包括以下三个部分，分别是 寻道时间Ts（或移臂时间） 、 旋转延迟时间Tr 和 传输时间Tt（或读写时间） 。 三、判断题 1．对批处理作业，必须提供相应的作业控制信息。（ √ ） 2．采用分时操作系统的计算机系统中，用户可以独占计算机操作系统中的文件系统。（ × ） 3．并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生。（ √ ） 4．不同的进程所执行的程序代码一定不同。（ × ） 5．在请求段页式系统中，以段为单位管理用户的虚空间，以页为单位管理内存空间。（ √ ） 6．临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码。（ √ ） 7．Spooling系统就是脱机I/O系统。（ × ） 8．在磁带上的顺序文件中插入新的记录时，必须复制整个文件。（ √ ） 9．虚拟设备是指把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备。（ √ ） 10．通道是一种通用处理机。（ × ） 四、简答题（每小题5分，共30分。） 1．什么是操作系统？操作系统有那些特征？ 2．P、V操作是定义在信号量S上的两个操作，简述P、V操作的定义。 3．进程调度的功能是什么?什么叫动态优先数调度法? 4．试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。 5．设备管理程序的功能是什么?通过什么技术能把独享设备改为可共享的设备? 6．文件目录的作用是什么?一个文件的目录项应包括哪些信息? 答案：1．答：操作系统是指管理和控制计算机资源，合理组织计算机工作流程，方便用户使用计算机的程序的集合。其基本特征是：并发性、共享性、虚拟性和异步性。 2．答：P操作P(S)： S:=s-1； 当S≥0时，调用P操作的进程继续运行； 当S＜0时，调用P操作的进程被阻塞，并把它插入到等待信号量S的阻塞队列中。 V操作V(S): S:=S+1; 若S＞0，则调用V操作的进程继续运行； 若S≤0，从等待信号量的阻塞队列中唤醒头一个进程，然后调用V操作的进程继续运行。 3、答：进程调度的功能是按照一定的调度算法从就绪队列中选择一个进程，将处理机分配给该进程，使其投入运行。 动态优先数调度法是指在创建进程时所赋予的优先数，可以随进程的推进而改变，以便获得更好的调度性能。 4． 答：静态资源分配策略是指系统要求所有进程要一次性地申请在整个运行过程中所需的全部资源。若系统有足够的资源分配给进程，便一次性地把其需要的所有资源分配给该进程。这样，该进程在整个运行期间，便不会再提出资源请求，从而摒弃了请求条件。但在分配时，只要有一种资源要求不能满足，则即使是已有的其它各资源，也全部不分配给该进程，而让该进程等待。这样，由于等待期间的进程未占有任何资源，因而也摒弃了保持条件，从而可以避免发生死锁。 5．答：①动态地掌握并记录设备的状态。在设置有通道的系统中，还应掌握通道、控制 器的使用状态； ②为满足进程的I/O请求，按照设备的类型和系统中所采用的分配算法，决定把某一I/O设备分配给要求该设备的进程。在分配社别的同时，还应分配相应的控制器和通道； ③完成实际的I/O操作。 6．答：文件目录的作用是将文件名转换为文件在外存的物理位置，使操作系统能有效地对文件实施统一管理。 文件目录项一般包括文件名、扩展名、文件属性、文件建立的日期和时间、起始簇号、文件长度等信息。 五、综合题（第1小题8分，第2、3小题每题6分，共20分。） 1．设磁盘共有200个柱面，柱面编号为0-199，当前存取壁的位置在125 柱面上，并且 刚刚完成了对128号柱面的服务请求，在此之前如果存在以下的请求服务序列: 75, 182, 90, 110, 170, 150, 102, 68, 42 试问：为完成上述请求, 下列算法存取臂移动顺序如何？移动的总量是多少？ (1) 先来先服务(FCFS) (2) 最短寻找时间优先(SSTF) (3) 循环扫描法(CSCAN) 2. 在一个请求分页系统中，若采用LRU页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为：4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数M分别3和4时,求出在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率？比较所得结果。 3．桌子有一个盘子，每次只能放入一个水果，爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放桔子，女儿专等吃盘中的苹果，儿子专等吃盘中的桔子，试用P，V操作写出他们能正确同步的并发过程。 答案：解：（1）先来先服务存取臂移动顺序是75，182，90，110，170，150，102，68，42 移动的总量=50+107+92+20+60+20+48+34+26=457 （2）最短寻道时间优先存取臂移动顺序是110，102，90，75，68，42，150，170，182。 移动的总量=15+8+12+15+7+26+108+20+12=223 移动的总量=83+26+7+15+12+8+40+20+12=223 2. 解：（1）当分配给该作业的物理块数为3时产生缺页情况如下所示。 （2） 循环扫描法存取臂移动顺序是42，68，75，90，102，110，150，170，182。 在访问过程中所发生的缺页次数为10次，缺页率为10/12*100%=83.3% （2）当分配给该作业的物理块数为4时产生缺页情况如下所示。 在访问过程中所发生的缺页次数为8次，缺页率为8/12*100%=66.7% 通过计算可知，当作业的页面走向相同时，分配给该作业的物理块数越多，缺页次数越少，缺页率越低。 3．解：设公用信号量S=1表示盘子，私用信号量S1=0表示苹果，私用信号量S2=0表示桔子。他们能正确同步的并发过程如下： 爸爸P1 妈妈P2 女儿P3 儿子P4 P(S) P(S) P(S1) P(S2) 放苹果 放桔子 取苹果 取桔子 V(S1) V(S2) V(S) V(S) 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 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 B.控制和管理计算机资源的软件 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 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。