2004年操作系统考试试题

12004年操作系统考试试题姓名________班级________学号________一．填空题（每空1分，共12分）1．操作系统具备处理并发活动的能力，其最重要的硬件支持是____________。2．所谓操作系统虚拟机的概念，是指____________________________。3．UNIX系统进程控制块由____________和____________两部分组成。4．常用的资源分配策略有优先调度和____________算法。5．P操作可以使进程由运行状态变为____________状态。6．当采用资源有序分配方法时，它破坏了产生死锁的四个必要条件中的____________条件。7．文件目录采用树型结构而不采用简单表结构的最主要原因是____________。8．在请求分页系统中，为支持淘汰一页的功能实现，在页表中应增加_____和____两个数据项。9．常用的设备分配技术有独占分配、共享分配和_______________技术。10．文件系统中的链接技术，指的是在________________________之间进行链接。二．选择填空（每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项的字母填在题干中的括号内。答案选错或未选者，该题无分。每小题2分，共16分。）（）1．________不是实时系统的基本特征。A．安全性B．公平响应C．实时性D．高可靠（）2．在用户程序中要将一个字符送到显示器上显示，应使用操作系统提供的________接口。A．系统调用B．键盘命令C．原语D．子程序调用（）3．并发进程失去封闭性特征，是指_______。A．多个相互独立的进程以各自的速度向前推进B．并发进程的执行结果与速度无关C．并发进程执行时，在不同时刻发生的错误D．并发进程共享公共变量，其执行结果与速度有关（）4．当一个进程处于这样的状态________时，称为等待状态。A．它正等着进入磁盘B．它正等着进入内存2C．它正等着输入一批数据D．它正等着CPU的控制权（）5．用户程序在用户态下使用特权指令将引起的中断是属于________。A．程序中断B．硬件故障中断C．外部中断D．访管中断（）6．在磁盘上可以建立的物理文件有________。A．用户文件B．记录式文件C．索引文件D．目录文件（）7．设备独立性是指，_______________________。A．I/O设备具有独立执行I/O功能的特性B．用户程序中使用的设备独立于具体的物理设备C．能独立实现设备共享的特性D．设备驱动程序独立于具体的物理设备的特性（）8．三个进程共享4台绘图仪，每个使用绘图仪的进程最多使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则该系统________。A．某进程可能永远得不到绘图仪B．可能发生死锁C．进程请求绘图仪立刻能得到D．不会发生死锁三．简答题（共16分）1.在一批处理系统中，有一作业序列，它们的提交时间和运行时间如表1所示。用短作业优先调度算法进行调度，计算在该调度算法下的平均周转时间和平均带权周转时间。（要求：写出必要的计算步骤）(6分)作业号提交时间运行时间18.001.0028.201.2038.300.3048.500.50表1单位：小时，以十进制计1.短作业优先调度算法进行调度序号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间平均带权周转时间18.001.008.009.001.0011分28.201.209.89.8+1.2=1111-8.2=2.82.8/1.2=2.331分38.300.309.009.00+0.3=9.39.3-8.3=11/0.3=3.331分48.500.509.39.3+0.5=9.89.8-8.5=1.31.3/0.5=2.61分表1单位：小时，以十进制计3平均周转时间t=(1+2.8+1+1.3)/4=6.1/4=1.525(1分)平均带权周转时间w=(1+2.33+3.33+2.6)/4=9.26/4=2.315(1分)2．输入输出控制的主要功能是什么？(4分)①解释用户的I/O系统调用命令；(1分)②设备驱动；(1.5分)③中断处理(1.5分)3．某系统采用分页存储管理，设计如下：页面大小为4KB，允许用户虚地址空间最大为16页，允许系统物理内存最多为512个内存块。试问该系统虚地址寄存器和物理地址寄存器的长度各是多少位？作必要的说明。(6分)面大小为4KB4KB=21212位(2分)允许用户虚地址空间最大为16页16=244位(1分)允许系统物理内存最多为512个内存块512=299位(1分)虚地址寄存器位数：12+4=16(1分)物理地址寄存器位数12+9=21(1分)四．设某系统主存容量为512KB，采用动态分区存储管理技术。某时刻t主存中有三个空闲区，它们的首地址和大小分别是：空闲区1（30KB，100KB）、空闲区2（180KB，36KB）、空闲区3（260KB，60KB）。系统现有如下作业序列A：作业1（请求38KB）、作业2（请求20KB）、作业3（请求30KB）、作业4（请求80KB）。(14分)1．画出该系统在时刻t的内存分布图；作业序列A：作业1（请求38KB）、作业2（请求20KB）、作业3（请求30KB）、作业4（请求80KB）。41.(2分)2．用首次适应算法和最佳适应算法画出时刻t的空闲区队列结构；3．用上述两种算法对作业序列A进行分配，哪种算法对该作业序列是合适的？要求给出必要的分配过程，并用图画出在分配过程中空闲区队列结构的变化。作业1分配后(1)首次适应算法,作业1（请求38KB）,第1块100-38=62(2分)5(2)最佳适应算法,作业1（请求38KB）,第2块不能分配，第3块60-36=24，队列重新排序(2分)(3)首次适应算法对该作业序列不合适作业1（38KB）第1块100-38=62；作业2（20KB）第1块62-20=42；作业3（30KB）第1块42-30=12；作业4（80KB）不能分配五．现要求你给一个请求分页系统设计进程调度的方案，使系统同时满足以下条件：（14分）1．有合理的响应时间；2．有较好的外部设备利用率；3．缺页对程序执行速度的影响降到最低程度。画出调度用的进程状态变迁图，并说明这样设计的理由。61．缺页对程序执行速度的影响降到最低程度：请求页面为高优先（两个状态、三个变迁，5分）2．有较好的外部设备利用率：请求I/O为中优先（两个状态、三个变迁，5分）3．有合理的响应时间：时间片调度（两个状态、两个变迁，4分）六．设某系统有输入进程P1和输出进程P2共享两用于输入/输出的缓冲区BUFA和BUFB（BUF大小为每次存放一个数据）。进程P1不断地向BUFA和BUFB输入数据；进程P2不断地从BUFA和BUFB输出数据，并打印。用信号灯的P、V操作实现这两个进程的同步，要求用一种结构化的程序设计语言写出程序描述。(共14分)输入进程p1和输出进程p2共享两用于输入/输出的缓冲区BUFA和BUFB。进程P1不断地向BUFA和BUFB输入数据；进程P2不断地从BUFA和BUFB输出数据，并打印。(共14分)main(){s1：=1；/BUFA有无空位置/（信号灯初值及意义共2分）s2：=0；/BUFA有无数据/t1：=1；/BUFB有无空位置/t2：=0；/BUFB有无数据/cobeging（程序结构共2分）p1();p2();coend}（同步描述、双缓冲的使用共10分）p1()p2(){while(输入未完成){while(输出未完成){{P（s1）；P（s2）；数据放入BUFA中；数据从BUFA中取出；V（s2）；V（s1）；；P（t1）；P（t2）；；数据放入BUFB中；数据从BUFA中取出；V（t2）；V（t1）；}}}}7七．设一个已被打开的文件A有100个逻辑记录（逻辑记录大小与物理块大小相等，都为512KB），现分别用连续文件、串联文件、索引文件来构造。回答以下问题：(共14分）1．(1)连续文件(2分)(2)串联文件(2分)(3)索引文件(2分)2．随机读第8个记录(r7)，文件A已被打开，文件目录项已在内存。(1)连续文件经过计算确定r7记录的物理块号：相对块号b=l*r/size=512*4/512=4；r0所在物理块号由文件目录项查得为100，r7的块号=100+7=104可直接读107块，读1次(2分)(2)串联文件读入r0、r1、…、r7共读8次(3分)(3)索引文件读入索引表1次，查r7所在物理块，读该物理块共读2次(3分)