2004年秋操作系统试卷答案

2004年秋操作系统试卷答案2004年秋操作系统试题（注意：所有答案均写在答题纸上。务必标明题号。）一.判断题（正确的打”√”，错误的打”×”。每题1分，共10分。）1.程序运行过程中，局部集的大小是动态变化的。2.病毒实质上是具有自我复制能力的程序。3.用户程序每次读取文件数据，必定会进行物理I/O。4.文件保护的工作主要包括文件备份和访问控制。5.图形监视器既不属于字符设备，也不属于块设备。6.进程在用户态下运行时可以访问自己的进程控制块。7.系统调用处理过程一般可以被中断。8.分时系统中普通进程的优先数一旦确定不能改变。9.凡是可以随机存取的文件都可以顺序存取。10.资源预分配法能够破坏循环等待条件。二.选择题（每一题有一个或多个正确答案。每题2分，多选或少选不得分，共26分。）1.以下工作在核心态下做的有：A.页面淘汰B.终端命令解释C.系统调用处理D.用户级线程调度2.Linux操作系统内核必定包含的软件模块有：A.系统初始化模块B.进程管理模块C.文件管理模块D.存储管理模块3.线程控制块包含以下信息域：A.虚存页表始地址B.程序计数器C.用户栈指针D.调度优先级4.计算机系统中软件资源的实例有：A.文件B.软盘C.磁带D.U盘5.早期的SPOOLing技术的硬件基础包括：A.中断技术B.通道C.磁盘D.磁带6.以下属于异常的例子有：A.算术溢出B.trap指令C.页故障D.时钟中断7.操作系统存储保护工作包括：A.校验错误处理B.越界保护C.访问方式保护D.缺页处理8.以下哪些属于I/O设备控制器：A.桌面机主板B.网卡C.显卡D.声卡9.驱动程序向它的上层提供的接口函数包括：A.中断处理函数B.I/O操作函数c.申请设备函数D.释放设备函数10.以下线程调度算法中，即使系统拥有大量线程也不见得保证CPU满负荷的有：A.负载共享B.负载绑定C.A和B结合D.独占处理机调度11.以下哪些计算机属于多指令流多数据流计算机：A.SMP计算机B.MPP计算机C.巨型向量计算机D.单CPU的桌面12.以下哪些数据结构处在系统空间内：A.用户级线程控制块B.设备申请队列C.文件系统缓冲池D.进程页表13.安全威胁种类包括：A.泄密B.入侵C.病毒D.系统故障三.简答题（提供答案要点即可。每题6分，共24分。）1.画出进程状态变换图，并在图上简要标示状态变换的原因。2.列举设备无关I/O软件层的主要功能。3.Windows系统中，从C盘拖动10M文件到D盘所需时间明显大于把该文件拖动到C盘的其他目录所需时间。根据磁盘空间布局解释这是为什么？4.同一文件的数据块集中于磁盘的盘面好还是集中于柱面好？为什么？四.应用题（共40分。）1.（10分）在32位计算机系统中，有的虚存系统采用二级页表存储逻辑页与物理页帧之间的对映关系。二级页表包含第一级页表和第二级页表（如下图所示）。第一级页表一共存储1024项32位内存地址，这些地址分别是第二级页表的物理内存起始地址。每个第二级页表分别存储1024项32位内存地址，这些地址是进程所使用的物理页帧的起始地址。回答以下问题：(1)物理页帧的大小是多少字节？32位虚地址中的哪些数位分别对应第一级页表偏移、第二级页表偏移以及页内偏移？(2)列出算式计算：假设单次访存操作的时间开销为500ns，一次完整的数据访问所耗费的时间是多少（不考虑页表cache并假设所访问的页面事先已在内存）？2.（15分）编写一个C程序实现以下功能：进程（记作A）派生子进程（记作B）。进程A,B分别调用对某一临界资源实施操作的函数CS()（其原型为voidCS(void)），最后进程A等待进程B结束而后结束。注意：(1)使用Linux提供的进程管理系统调用。(2)用信号量（在程序头部定义整形变量mutex即可）来实现对临界资源的互斥使用（假设系统提供P,V操作系统调用。）。3.（15分）单CPU的处理机准备处理作业队列中的5个作业，排列顺序依次是A,B,C,D,E。它们的CPU运行时间依次是10,6,2,4,8分钟。假设它们没有任何I/O处理，并忽略操作系统有关处理时间。它们的优先级依次是3,5,2,1,4，其中第5级视为最高级。回答以下问题：(1)画出分别使用时间片轮转法（时间片设为2分钟），短作业优先和非剥夺的优先级调度法调度时的运行进度表。（9分）(2)在各调度算法下每个作业的平均周转时间是多少？（6分）2004年秋操作系统试题（国教）答案判断题1.√2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.×9.√10.√选择题（每一题有一个或多个正确答案。每题2分，多选或少选不得分，共26分。）1.A,C2.A,B,C,D3.B,D,C4.A5.A,B,C6.A,B,C7.B,C8.B,C,D9.B,C,D10.B,D11.A,B12.B,C,D13.A,B,C简答题（提供答案要点即可。每题6分，共24分。）1.画出进程状态变换图（不考虑挂起状态），并在图上简要标示状态变换的原因。2.列举设备无关I/O软件层的主要功能。1.设备名到设备驱动程序的映射、2.设备保护、3.缓冲、4.错误报告、5.分配/释放独占型设备。3.Windows系统中，从C盘拖动10M文件到D盘所需时间明显大于把该文件拖动到C盘的其他目录所需时间。根据磁盘空间布局和文件目录系统的实现解释这是为什么？答：C盘和D盘各自的文件系统相互独立。从C盘拖动文件到D盘不但需要更新目录信息，而且需要复制文件数据。而在C盘内部拖动文件只需更新目录信息，不必复制文件数据。因此前者所需时间大于后者。4.同一文件所使用的扇区集中于磁盘的盘面好还是集中于柱面好？为什么？答：集中于柱面好。因为这样能够在连续访问文件数据的时候减少寻道（或寻找）时间，提高磁盘I/O效率。应用题（共40分。）1.(1)物理页帧的大小是4KB。32位虚地址中，高10位对应第一级页表项编号，中间的10位对应第二级页表项编号，低12位对应页内偏移。(6分)(2)一次完整的数据访问所耗费的时间是500ns*3=1500ns(4分)2.答案版本1：intmain(){intmutex=1;//1分if(fork()==0){//2分//子进程P(mutex);//2分CS();//2分V(mutex);//1分exit(0);//2分}P(mutex);//2分CS();V(mutex);//1分wait();//2分}答案版本2：intmain(){intmutex=1;if(fork()==0){//子进程P(mutex);CS();V(mutex);}else{P(mutex);CS();V(mutex);wait();}}3.1.时间片轮转法(3分)ABCDEABDEABEAEA2222222222222222.短作业优先(3分)CDBEA2468103.非剥夺的优先级调度法(3分)BEACD681024在各调度算法下每个作业的平均周转时间是多少？（6分）时间片轮转法：30+22+6+16+28=102分钟短作业优先：30+12+2+6+20=70分钟优先级调度：24+6+26+30+14=100分钟薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂薆螅羅膁蒈蚁羅芄蚄罿羄莆蒇袅羃蒈蚂螁羂膈蒅蚇肁芀蚁薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂薆螅羅膁蒈蚁羅芄蚄罿羄莆蒇袅羃蒈蚂螁羂膈蒅蚇肁芀蚁薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄