1、第 1 页/共 8 页计算机操作系统一单项选择题（每小题 2 分，共 30 分）1. 进程具有并发性和（ ）两大重要属性。 A. 动态性 B. 静态性 C. 易用性 D. 封闭性2. 在分时操作系统中， （ ）是衡量一个分时系统的一项重要指标。A. 响应时间 B. 高可靠性C. 吞吐量 D. 时间片轮转3. 进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（ ） 。A. 运行态变为就绪态 B. 运行态变为等待态C. 就绪态变为运行态 D. 等待态变为就绪态4. 常用的文件存取方法有两种：顺序存取和（ ）存取。A. 流式 B. 串联 C. 索引 D. 随机5. 采用多道程序设计能（ ） 。A. 减
2、少调度次数 B. 减少处理器空闲时间C. 缩短每道作业的执行时间 D. 避免发生资源竞争现象6. 临界区是指并发进程中涉及共享变量的（ ） 。A. 程序段 B. 管理信息区C. 公共数据区 D. 信息保留区7. 产生死锁的四个必要条件是：互斥使用、 （ ） 、不可抢占和循环等待资源。A. 请求并阻塞 B. 占有并等待C. 请求并释放 D. 释放并阻塞8. （ ）是一种只能进行 wait 操作和 signal 操作的特殊变量。A. 调度 B. 进程 C. 同步 D. 信号量9. 在下面的叙述中正确的是（ ） 。A. 一个进程一定包含多个线程B. 进程是比线程更小的能独立运行的基本单位C. 线程的
3、引入增加了程序执行时的时空开销D. 引入线程可提高程序并发执行的程度，可进一步提高系统效率第 2 页/共 8 页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(mn)同时进入临界区。则信号量的初始值为（ ） 。A. n B. m C. m-n D. n-m11. 为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ ） 。A. 先来先服务 B. 轮转法C. 优先权调度 D. 短执行时间优先调度12. 系统运行银行家算法是为了（ ） 。A. 死锁检测 B. 死锁避免C. 死锁解除 D. 死锁防止13. 在磁盘调度时读写头从盘的一端开始朝另一端移动，在移动的过程
4、中搜索每个磁道上的请求，若有则服务之，直至到达盘的另一端。在另一端，磁头转向，并继续在移动中扫描服务，则此种算法称为（ ） 。A. 先来先服务 B. 最短查找时间优先C. SCAN D. C-SCAN14. 在采用位向量管理磁盘空闲空间时，每个二进制位对应一个（ ） 。A. 物理文件 B. 逻辑文件 C. 物理块 D. 缓冲区15. PCB 是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（ ） 。A. 可以有多个 PCB B. 可以和其他进程共用一个 PCBC. 可以没有 PCB D. 只能有唯一的 PCB二填空题（每小题 1 分，共 10 分）1. 操作系统得基本特征有 、共享、虚拟以及异步性。2
5、. 文件系统本身通常由许多不同的层组成，最底层为 层。3. 常用的磁盘分配方法有三种：连续分配、 分配及索引分配。4. 能使外设通知 CPU 的硬件机制称为 。5. 当有多个进程竞争帧时，可将页置换算法分为两大类。其中， 允许一个进程可以从另一个进程中取帧。6. 如果一个进程在换页上用的时间要多于执行时间，我们称这个进程处于 中。7. 提供了进程与操作系统之间的接口。第 3 页/共 8 页8. 是当今最有发展前途的 OS 结构，该结构首先在 CMU 的 Mach 操作系统中采用。9. 在页式存储管理方案中，采用 实现地址变换。10. 一个时间单元内所完成的进程的数量称为 ，是评估 CPU 工作
6、量的一种方法。三简答题（每小题 6 分，共 30 分）1. 给出进程五种状态的变化图，并在图中标明引起状态变化的原因。2. 处理死锁的方法有哪些？3. SPOOLing 的含义是什么？试述 SPOOLing 系统的特点及功能。4. 简述时间片轮转(RR)调度算法的思想。5. 在设备管理中设置缓冲区的作用是什么？根据系统设置缓冲区的个数，缓冲区可以分为哪几种？四综合题（每小题 10 分，共 30 分）1. 设系统中有三种类型的资源（A 、B、C）和五个进程（P1、P2 、P3、P4、P5） ，A 资源的数量为 17，B 资源的数量为 5，C 资源的数量为 20。在 T0 时刻系统状态如表 1 和
7、表 2 所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。算法中的数据结构包括有可利用资源向量Available、最大需求矩阵 Max、分配矩阵 Allocation、需求矩阵 Need。安全性算法中的两个向量为 work 和 finish。(1) T0 时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。(2) 在 T0 时刻若进程 P2 请求资源（ 0，3，4） ，是否能实施资源分配？为什么？表 1 T0 时刻系统状态最大资源需求量 已分配资源数量进程 A B C A B CP1 5 5 9 2 1 2P2 5 3 6 4 0 2P3 4 0 11 4 0 5第 4 页/共 8 页P4 4 2 5 2 0
8、4P5 4 2 4 3 1 4表 2 T0 时刻系统状态A B C剩余资源数 2 3 32. 在一个请求页式存储管理系统中，进程 P 共有 5 页，访问串为3，2，1，0，3，2，4，3，2，1，0，4 时，试用置换算法 FIFO 和 LRU 置换算法，计算当分配给该进程的帧数分别为 3 和 4 时，访问过程中发生的缺页次数，所有的帧初始时为空，第一个页调入都会引发一次页错误。比较所得的结果，浅析原因。3. 桌上有一空盘，只允许存放一个水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子。儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘子空时才能放水果，一次只能放一只水果供吃者取用，请用 wait、
9、signal 原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。一、单项选择题（每小题 2 分，共 30 分）答案：15 AADDB610 ABDDB1115 CBCCD评分标准：每小题 2 分。二、填空题（每小题 1 分，共 10 分）答案：题号 答案 题号 答案1 并发 6 颠簸（抖动）第 5 页/共 8 页2 I/O 控制 7 系统调用3 链接 8 微内核结构4 中断 9 页表5 全局置换 10 吞吐量评分标准：每小题 1 分。三、简答题（每小题 6 分，共 30 分）1.参考答案：评分标准：本小题 6 分。2参考答案：可以使用协议以预防或避免死锁，确保系统决不会进入死锁状态。可允许系统进入死
10、锁状态，然后检测它，并加以恢复可忽视这个问题，认为死锁不可能在系统内发生。评分标准：本小题 6 分，每一种方法 2 分。3参考答案：SPOOLing 是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为“假脱机技术” 。SPOOLing 技术是在通道技术和多道程序设计基础上产生的，它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作。SPOOLing 系统由专门负责 I/O 的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成；它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。评分标准：本小题 6 分，答案仅供参考，可根据学生答题情况酌情给分。4.参考答案
11、：系统把所有就绪进程按先入先出的原则排成一个队列，新来的进程加到就绪队列末尾。每当执行进程调度时，进程调度程序总是选出就绪队列的队首进程，让它在 CPU 中运行一个时间片的时间。当进程用完分配给它的时间片后，调度程序便停止该进程的运行，并把它放入就绪队列的末尾；然后，把 CPU 分配给就绪队列的队首进程。评分标准：本小题 6 分，答案仅供参考，可根据学生答题情况酌情给分。5.参考答案：第 6 页/共 8 页在设备管理中设置缓冲区的作用：（1）缓和 CPU 和 I/O 设备之间速度不匹配的矛盾。（2）减少中断 CPU 的次数。 （3）提高 CPU 和 I/O 设备之间的并行性。根据系统设置缓冲区
12、的个数，可以分为单缓冲、双缓冲、多缓冲以及缓冲池等四种。评分标准：本小题 6 分，答案仅供参考，可根据学生答题情况酌情给分。四、综合题（每小题 10 分，共 30 分）1.(1)解：系统在 T0 时刻，存在一个安全的序列（P 4、P 5、P 1、P 2、P 3） ，因而是安全的。-5 分(2)解：T 0 时刻，不能为进程 P2 请求资源（0，3，4） ；-3 分因为可用资源的数量不够，所以只能推迟分配。-2 分2. 答案：（1）3 个帧时的 FIFO 置换过程-2 分3 323210210310324332412410页错误次数为 9 次（2）4 个帧时的 FIFO 置换过程-2 分3 323
13、2132142143143324320321100000421页错误次数为 10 次第 7 页/共 8 页（3）3 个帧时的 LRU 置换过程-2 分3 323210210310324332132102104页错误次数为 10 次（4）4 个帧时的 LRU 置换过程-2 分3 32321321324324332042011100页错误次数为 8 次分析：FIFO 置换算法并没有随着可用帧的增加而降低页错误次数，即 FIFO 存在 Belady 异常问题，而 LRU 算法不存在这样的问题。-2 分3 分析 在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，且盘中一次只能放一个水果。当盘子为空时，爸爸可将一
14、个水果放入果盘中。若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待；若放入果盘中的是桔子，则允许儿子吃，女儿必须等待。本题实际上是生产者-消费者问题的一种变形。这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。解 在本题中，应设置三个信号量 S、So 、Sa，信号量 S 表示盘子是否为空，其初值为1；信号量 So 表示盘中是否有桔子，其初值为 0；信号量 Sa 表示盘中是否有苹果，其初值为0。同步描述如下：int S=1;-1 分int Sa=0; -1 分int So=0; -1 分main( ) 第 8 页/共 8 页cobeginfather();son();daughter();coendfather()-3 分 while(1) WAIT(S );将水果放入盘中；if （放入的是桔子） SIGNAL(So);else SIGNAL(Sa);son( ) -2 分while(1)WAIT (So);从盘中取出桔子；SIGNAL(S);吃桔子； daughter( ) -2 分 while(1)WAIT(Sa);从盘中取出苹果；SIGNAL(S);吃苹果；4.
