1、第 1 页 共 8 页操作系统课程样板试卷（1）一、选择（每题 1.5 分，共 22.5 分）1以下所列各项中， 不是一级文件目录结构的缺点。A查找速度慢 B不能按名存取C不便于文件共享 D不允许文件重名2计算机系统中，具有 和控制程序执行的功能的软件集合，就是操作系统。ACPU 管理 B作业管理 C资源管理 D设备管理3中央处理机可以直接存取 中的信息。A内存储器 B磁带 C硬盘 D软盘4进程是 。A一个系统软件 B一个与程序等同的概念C一个执行中的程序 D存放在内存中的一个程序5若当前进程因时间片用完而被迫让出处理机，那么该进程的状态应该成为 。A就绪 B等待 C完成 D阻塞6虚拟设备是指
2、 。A允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备B允许用户以标准化方式来使用的各种物理设备C利用某种技术把独享设备改造成为可以共享的设备D允许用户程序不必全部装入内存就可以使用的设备7在单处理机的多进程系统中，一个进程何时占用处理机以及能够占用多长时间，这将取决于 。A该进程程序段的长度B该进程需要的运行时间C进程自身的推进速度和系统采用的调度策略D进程要完成的功能8动态重定位是在作业程序的 中进行的。A编译过程 B装入过程 C连接过程 D执行过程9在可变分区存储管理中释放一个分区时，如果判定“有一个空闲区的起始地址=释放分区起始地址+ 释放分区长度” ，则表示 。A释放分区有后邻接的空闲区
3、 B释放分区有前、后邻接的空闲区B释放分区有前邻接的空闲区 D释放分区无相邻接的空闲区10 命令只能在核心态下执行。A读当前日期 B计算圆周率 C屏蔽中断 D调用过程11在分页式存储管理中，如果系统允许最大的并行作业的个数为 n(n1)。那么系统中页表的个数是 个。第 2 页 共 8 页A1 Bn Cn+1 D n12采用哪种文件的存取方式，主要取决于 。A用户的使用要求 B存储介质的特性C用户的使用要求和存储介质的特性 D文件的逻辑结构13串联文件解决了顺序结构中存在的问题，它 。A提高了存储空间的利用率 B适合于随机存取方式C通过链接指针提高了文件的查找速度 D不适合于顺序存储14分页式存
4、储管理中，用 8 个字（字长 32 位）组成的位示图记录着内存块的使用情况。假定当前释放块的块号是 100，那么它在位示图中对应的位置是 。A字号为 3，位号为 5 B字号为 4，位号为 5C字号为 3，位号为 4 D字号为 4，位号为 515可变分区存储管理中，若采用最优适应分配算法，那么空闲分区应该按 进行排列为好。A地址从大到小 B地址从小到大C尺寸从大到小 D尺寸从小到大二、是非（每题 1.5 分，共 18 分）1在银行家算法中，只要当前系统剩余的资源数能够满足进程所提出的资源请求数，就应该接受这次对资源申请。 （ ）2两个进程合作完成一件工作。在并发执行中，一个进程要等待合作者发来消
5、息，或建立某条件后才能向前执行。进程间的这种制约关系应该是同步。 （ ）3如果系统死锁了，那么它肯定处于不安全状态。 （ ）4一个文件的相对路径名，是从当前目录开始书写的。 （ ）5缺页中断不一定引起页面淘汰。 （ ）6树型目录结构允许每个用户可以拥有多个自己的目录。 （ ）7在实施分页式存储管理的系统中，每一个作业都有一个页表，完成各自的逻辑地址到物理地址的变换工作。 （ ）8在 Linux 的文件目录项里，得不到诸如文件类型、尺寸、文件在磁盘的位置等有关文件的具体信息，那些信息只能在文件的索引节点（inode）里获得。（ ）9在磁盘调度时，减少平均查找时间，就可以显著地改善系统性能。 （
6、）10所谓“特别文件” ，是指那些具有特定功能的文件。 （ ）11无论是静态重定位还是动态重定位，实施过程中都要对指令中的地址进行修改。 （ ）12在请求页式存储管理中，是通过页表表目中的“缺页中断位”来判断所需页面是否在内存的。 （ ）三、填空（每题 1.5 分，共 19.5 分）1用户访问文件时，系统根据 查文件目录，找到它的文件控制块，从中得到该文件所在的物理地址，然后完成所需要的存取操作。2当前计算机系统的处理机都有两种工作状态，即 。3通过在裸机上安装各种软件，使计算机在用户面前展现出具有更强的功能。这样的机器被称为 。第 3 页 共 8 页4所谓“进程” ，是指一个程序在给定数据集
7、合上的 过程，是系统进行资源分配和运行调度的独立单位。5Windows 2000 中引入了线程，它是进程中的一个实体，是进程中实施 的基本单位。6通常，把进程程序中真正需要保证互斥执行的那部分程序，称为该进程的 。7实行动态重定位时，CPU 每执行一条指令，就把指令中的 与定位寄存器中的值相加，得到绝对地址，然后按照这个绝对地址去执行该指令，访问所需要的存储位置。8通道是一个独立于 CPU 的、 用来管理输入/ 输出操作的处理机，由它控制设备与内存储器进行数据交换。10工作集 11缺页次数与页面走向中的页面数 12存取控制矩阵9在请求页式存储管理中，如果大部分 CPU 时间都用于去处理缺页中断
8、和页面淘汰，很少能够顾及到用户作业的实际计算。这种现象被称为 。10对于 Windows 2000 的进程，总是在内存中分配给它一定数量的页帧，用于存放运行时所需要的页面。这些页面被称为是该进程的 。11所谓缺页率，是指 的比值。12在文件系统里，可以采用 ，来实施对文件的保护。即整个系统维持一个二维表，一维列出系统中的所有文件名，一维列出系统中的所有用户名，在矩阵的行、列交汇处给出用户对文件的存取权限。13通过大容量辅助存储器的支持，利用 技术，把独享设备改造成可共享的设备，这就是虚拟设备。四、简答（每题 5 分，共 20 分）1有如表所示的四个不同系统：系统 进程数 资源总量A 1 2B
9、2 1C 2 2D 2 3给出的资源是同类型的，进程都按照一次一个的方式申请或释放资源。在每个系统中，没有任何进程所需的资源数会超过系统资源的总数（比如系统 D 里，每个进程所需资源数都不会超过 3） 。试说明这四个系统哪个可能会死锁，哪个不会死锁，为什么？2现在有三名学生 S1、S2 、S3 上机实习，其程序和数据存放在同一个磁盘里。如果三人编写的程序分别为 F1、F2 、F3，程序都要共享数据文件 A。试回答下面的问题：（1）这个系统应该采用哪种目录结构？画出示意图。（2）如果三位学生不约而同地把自己的程序都起名为 F，而不是如上所述的 F1、F2、F3。那么利用（1）给出的目录结构，能让
10、系统正确运行吗？为什么？（3）针对（2）的情况，简要说明系统将如何工作？3考虑有 5 个作业 A 到 E，运行时间分别为 2、4、1、1、1，到达时间分第 4 页 共 8 页别是 0、0、3、3、3。对它们实行“短作业优先”作业调度算法。请计算它们的周转时间及平均周转时间。4某页式存储管理系统中，逻辑地址长为 16 位，页面尺寸为 4K 字节。用户地址空间的页表如下所示：页号 0 1 2块号 5 10 11试问，逻辑地址为 2F6AH（这是十六进制表示）所对应的物理地址是什么（用十六进制表示）？五、应用（每题 5 分，共 30 分）1一个系统共有 150 个存储单元。现有三个进程对存储的最大需
11、求及已分配量如下表所示：进程 对存储的最大需求 已分配量P1 70 45P2 60 40P3 60 15试用银行家算法说明下面的请求是否安全：（1）第 4 个进程到达，最多需要 60 个存储单元，现提出 25 个单元的请求。试问，若系统接受该请求，处于安全状态吗？（2）第 4 个进程到达，最多需要 60 个存储单元，现提出 35 个单元的请求。试问，若系统接受该请求，处于安全状态吗？2现有 4 个进程 T1、T2、T3、T4，它们的执行顺序规定如有图所示，即只有在 T1 执行完成后，进程 T2 和 T3 才能够开始执行；只有 T2、T3 都执行完毕后，进程 T4 才能够执行。简明地用信号量上的
12、 P、V 操作来描述它们之间的同步关系（请务必注明每个信号量的初值，以及各自所起的作用） ，给出各个程序框架。3文件 F 供进程共享使用。把所有进程分为 A、B 两组，规定：同组进程可以同时读文件，不同组进程不能同时读。现使用两个公共变量 C1 和 C2（初值都为 0） ，分别记录 A 组和 B 组中进程读文件 F 的次数。用信号量 S1（初值为 1） 、S2（初值为 1） 、SAB（处初值为 1）上的 P、V 操作实现这两组进程并发执行时，编写好了下面的程序。要求：（1）说明信号量 S1、 S2、SAB 各自的作用；（2）根据题目需要，完成两组进程程序中的十二个填空。A 组进程程序 Proc
13、ess Ai (i=1, 2, )填空 1 ;C1 = C1 + 1;if C1 = 1 then 填空 2 ;填空 3 ;读文件 F;填空 4 ;C1 = C1 1;if C1 = 0 then 填空 5 ;填空 6 ;第 5 页 共 8 页B 组进程程序 Process Bj (j=1, 2, )填空 7 ;C2 = C2 + 1;if C2 = 1 then 填空 8 ;填空 9 ;读文件 F;填空 10 ;C2 = C2 1;if C2 = 0 then 填空 11 ;填空 12 ;4设系统分配给某作业 4 个页帧使用，执行时的页面走向为：1，2，3，6，4，7，3，2，1，4，7，5
14、，6，5，2，1分别采用 FIFO 和 LRU 页面淘汰算法。试给出发生页面淘汰时各自所淘汰页面的顺序和缺页中断次数，以及最后驻留在内存 4 个页帧里的页的顺序（按照淘汰顺序排列） 。5设一个多道程序设计系统，供用户使用的内存空间为 200KB，采用可变分区存储管理策略（因此，允许移动已在内存的作业程序） 。忽略系统调度所需要的开销，对下面四个作业 AD 采用先来先服务调度算法，各自的情况如下表所示。作业名称 到达时间 所需时间（分钟） 所需内存量A 9: 30 40 30KBB 9 : 40 30 130KBC 9 : 50 50 190KBD 10 : 00 20 70KB请按上述要求，完
15、成下表的填充。作业名称 进入时间 开始时间 完成时间 周转时间ABCD平均周转时间6若磁盘共有 200 个柱面，其编号为 0199。假设已完成 68 号柱面的访问请求，正在为访问 96 号柱面的请求者服务。还有若干个请求者在等待服务，它们依次要访问的柱面号为：175，52，157，36，159，106，108，72现采用的是“先来先服务”的移臂调度算法。试确定此时的服务次序，并计算磁臂移动的距离。第 6 页 共 8 页操作系统课程样板试卷（1）答案一、选择（每题 1.5 分，共 22.5 分）1 B 2 C 3A 4C 5 A6 C 7 C 8D 9A 10C11D 12C 13A 14C 1
16、5D二、是非（每题 1.5 分，共 18 分）1 2 3 4 5 67 8 9 10 11 12三、填空（每题 1.5 分，共 19.5 分）1文件名 2管态和目态 3虚拟机4一次执行 5调度和处理机分派 6临界区7相对地址 8专门 9抖动10工作集 11缺页次数与页面走向中的页面数 12存取控制矩阵13Spooling 四、简答（每题 5 分，共 20 分）1答：（1）系统 A 不可能出现死锁。因为根据题意系统中只有 1 个进程，它的最大资源需求量不会超过 2，而系统中的资源总数为 2。（2）系统 B 不可能出现死锁。因为根据题意系统中有 2 个进程，它们的最大资源需求量都不会超过 1，系统
17、虽然只有 1 个资源，但这总能够使其中的一个进程运行完毕，收回后又可以使另一个进程运行完毕。（3）系统 C 有可能出现死锁。因为根据题意系统中有 2 个进程，它们的最大资源需求量都不会超过 2，而系统中的资源总数为 2。这样，如果每个进程都把持着一个资源后，系统中就没有资源可以分配了，形成了循环等待的局面死锁！（4）系统 D 有可能出现死锁。因为根据题意系统中有 2 个进程，它们的最大资源需求量都不会超过 3，而系统中的资源总数为 3。这时如果一个进程把持着两个资源，一个进程把持着一个资源，那么系统中就没有资源可以分配了，形成了循环等待的局面死锁！2答：（1）系统应该采用二级目录结构，其示意如
18、下图所示。（2）利用（1）答案中的目录结构，能够让系统正确运行，只需将示意图中的F1、F2、F3 都改为 F 即可。（3）这时，根据学生名 Si，文件系统先查找主文件目录，找到该学生的用户文件目录，然后在这个目录下去查找名为 F 的文件即可。3答：按照“短作业优先”作业调度算法，最初只有 A 和 B 可以参加调度选择，其他三个还没有到达。于是，调度顺序应该是 A、B、C、D、E。它们每个的周转时间是：第 7 页 共 8 页2、6、4、5、6，平均周转时间是 4.6。4答：物理地址为 BF6AH。五、应用（每题 5 分，共 30 分）1答：（1）如果接受 P4 所提出的 25 个存储单元的请求，
19、那么整个系统的情况为：进程 对存储的最大需求 已分配量 还需要量 系统剩余量P1 70 45 25 25P2 60 40 20P3 60 15 45P4 60 25 35实行银行家算法，用剩余量 25 可以满足 P1 或 P2 的需求。比如满足 P1。P1 完成后系统就可以不断地满足其他进程的需要了。所以，接受进程 P4 的申请，系统处于安全状态。（2）如果接受 P4 所提出的 35 个存储单元的请求，那么整个系统的情况为：进程 对存储的最大需求 已分配量 还需要量 系统剩余量P1 70 45 25 15P2 60 40 20P3 60 15 45P4 60 35 25实行银行家算法，这时的剩
20、余量 15 满足不了任何进程的再需求。所以，接受进程 P4的申请，系统处于不安全状态。2答：设置 4 个信号量如下：S1初值为 0，用于确保进程 T2 与 T1 取得同步；S2初值为 0，用于确保进程 T3 与 T1 取得同步；S3初值为 0，用于确保进程 T4 与 T2 取得同步；S4初值为 0，用于确保进程 T4 与 T3 取得同步。四个进程 T1、T2、T3 、T4 各自的程序框架如下：T1: T2: T3: T4: P(S1); P(S2); P(S3);V(S1); P(S4);V(S2); V(S3); V(S4); 3答：（1）信号量 S1 的作用是保证 A 组进程互斥使用共享变
21、量 C1；信号量 S2 的作用是保证 B 组进程互斥使用共享变量 C2；信号量 SAB 的作用是保证 A、B 两组互斥使用文件 F。（2）十二个填空所填内容如下：填空 1：P（S1 ） ；填空 2：P （SAB） ；填空 3：V （S1 ） ；填空 4：P （S1） ；填空 5：V（SAB） ；填空 6：V （S1 ） ；填空 7：P（S2） ；填空 8：P（SAB） ；填空 9：V（S2 ） ；填空 10：P（S2） ；填空 11：V（SAB） ；填空 12：V（S2）4答：FIFO：1 2 3 6 4 7 3 2 1 4 7 5 6 5 2 11 2 3 6 4 7 7 2 1 1 1 5
22、 6 6 6 61 2 3 6 4 4 7 2 2 2 1 5 5 5 51 2 3 6 6 4 7 7 7 2 1 1 1 1第 8 页 共 8 页1 2 3 3 6 4 4 4 7 2 2 2 2* * * * * * * * * *发生页面淘汰时所淘汰页面的顺序为 1、2、3、6、4、7，缺页中断次数为 10 次；最后驻留在内存 4 个页帧里的页（按照淘汰顺序排列）的顺序是 2、1、5、6。LRU：1 2 3 6 4 7 3 2 1 4 7 5 6 5 2 11 2 3 6 4 7 3 2 1 4 7 5 6 5 2 11 2 3 6 4 7 3 2 1 4 7 5 6 5 21 2 3
23、 6 4 7 3 2 1 4 7 7 6 51 2 3 6 4 7 3 2 1 4 4 7 6* * * * * * * * * * * * * *发生页面淘汰时所淘汰页面的顺序为 1、2、6、4、7、3、2、1、4、7，缺页中断次数为 14次；最后驻留在内存 4 个页帧里的页（按照淘汰顺序排列）的顺序是 6、5、2、1。5答：按照要求，该表应该完成如下：作业名称 进入时间 开始时间 完成时间 周转时间A 9 : 30 9 :30 10 : 10 40 分钟B 9 : 40 10 : 10 10 : 40 60 分钟C 11 : 00 11 : 00 11 : 50 120 分钟D 10 : 10 10 : 40 11 : 00 60 分钟平均周转时间 70 分钟6答：“先来先服务”移臂调度算法的服务次序是：96175521573615910610872磁臂移动的距离计算如下：（175-96）+（175-52）+（157-52 ）+（157-36）+（159-36）+（159-106）+（108-106）+（108-72）=79+123+105+121+123+53+2+36=642
