《操作系统》课程样板试卷（2）
一、选择（每题分，共分）
1．将一个文件加密，比是为了防止。
A．文件被他人修改B．文件被他人阅读
C．文件被他人执行D．文件被他人复制
2．SPOOLing技术适用于。
A．存储管理B．设备管理C．文件管理D．作业管理
3．当CPU从执行操作系统程序改为执行用户程序时，系统会。
A．保持原先的管态B．保持原先的目态
C．由管态变为目态D．由目态变为管态
4．计算机系统判别是否有中断事件发生，是在。
A．进行进程切换时B．执行完P操作后
C．由目态变为管态时D．执行完一条指令后
5．在可变分区存储管理中，若采用最优适应分配算法，那么空闲区应该按照进行排列。
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
6．在下面的各种作业调度算法中，只有既有利于短作业又兼顾到了长作业。
A．先来先服务B．短作业优先C．响应比高者优先D．优先级
7．存储管理的目的是。
A．方便用户使用B．方便用户使用和提高内存利用率
C．提高内存利用率D．扩大内存实际容量
8．可变分区存储管理应该是。
A．分区的长度是固定的B．分区的长度和个数都是确定的
C．分区的个数是不变的D．分区的长度和个数都是不确定的9．分页式存储管理中，用256个字（字长32位）的位示图来管理内存块的使用情况。规定块号、字号、位号都是从0开始。那么第4999块对应的位置是。
A．字号为156，位号为8 B．字号为157，位号为8
C．字号为156，位号为7 D．字号为157，位号为7 10．虚拟存储器的容量是由计算机的地址结构决定的。若CPU有32位地址，则所提供的虚拟存储空间最大为字节。
A．2G B．4G C．100K D．640K
11．操作系统对文件实行统一管理，最基本的目的是向用户提供功能。
A．按名存取B．文件共享C．文件保护D．提高文件存取速度
12．进程控制块记录着进程执行时的情况，因此它的内容应由进行修改。
A．操作系统B．进程程序C．用户D．中断程序13．分时操作系统的主要目的是提高。
A．计算机系统的实时性B．计算机系统的可靠性
C．计算机系统的交互性D．软件的运行速度
14．用信号量在3个并发进程的临界区实行互斥时，其初值应设置为。
A．0 B．1 C．2 D．3
15．系统在接到用户关于文件的命令后，就会在文件目录中寻找空目录项进行登记，以便创建该文件的目录。
A．读B．写C．打开D．建立
二、是非（每题分，共18分）
1．在相同硬件的基础上，经过不同操作系统的扩充，可以在用户面前趁呈现出不同性质的虚拟机。（）
2．如果系统处于不安全状态，那么它肯定死锁了。（）
3．一个文件的绝对路径名，是从根目录的下一级开始书写的。（）
4．静态重定位是指在程序装入是完成对指令地址的修改工作；而动态重定位则是指在程序执行时完成对指令地址的修改工作。（）
5．文件管理，实际上就是对辅助存储空间的管理。（）
6．按照工作特性，鼠标应该属于字符设备之列。（）
7．所谓的“特殊文件”，实际是指诸如打印机、磁盘等设备。（）
8．在页式存储管理中，每个作业共用一个页表，通过它完成逻辑地址到物理地址的转换工作。（）
9．在请求页式存储管理中，页面淘汰一定是由于缺页中断引起的。（）10．操作系统是通过作业调度算法来决定把CPU分配给哪个作业程序使用的。（）
11．在多道程序设计环境下，用户程序只能通过访管指令进入操作系统，以获得操作系统所提供的服务。（）
12．在实际的分页式存储管理中，是采用内存页表与快速寄存器组成的快表一起来完成地址转换的。（）
三、填空（每题分，共分）
1．完成由文件目录项构成的文件，在操作系统里被称为。
2．多道程序设计的基本思想是在内存中同时存放，它们共享系统资源，并在管理程序的控制下交替地被执行。
3．操作系统是通过而感知一个进程的存在的。
4．在引入了线程的系统中，进程只是，线程才是实施调度和分派的基本单位。
5．在处存储管理中，把逻辑地址转换成为绝对地址的工作，称为。
6．若干通道命令字构成一个，它规定了设备应该执行的各种操作和顺序。
7．FIFO页面淘汰算法有时会出现所谓的现象，即缺页率可能会随占用的内存块增加而增加。
8．在文件系统中，若把逻辑文件中的信息顺序地存放到一组相邻接的物理盘块中，这样的物理文件被称为是文件。
9．所谓“随机存取”，即指可以以存取文件中的记录，而无须先
涉及它前面的记录。
10．对于文件，操作系统为每一个文件开辟一个存储区，在它的里面存放着该文件的有关信息。我们称这个存储区为。
11．磁带、磁盘这样的设备，都是以为单位与内存进行信息交换的。
12．在DMA方式下，设备与内存储器之间进行的是数据传输。
13．死锁是指系统中无休止地等待永远不会发生的事件出现。
四、简答（每题5分，共20分）
1．一系统有8台磁带机，它们由N个进程竞争使用，每个进程最多可能需要3台。试问N的取值分别为多少时，系统绝对不会有死锁的危险并说明理由。
2．用可变分区管理内存空间。现内存有5个空闲区及其尺寸为：R1（18K）、R2（30K）、R3（12K）、R4（185K）、R5（120K），五个作业J1、J2、J3、J4、J5所需内存尺寸依次为：11K、16K、105K、28K、165K。试问：（1）如果采用最先适应算法，能够把这五个作业按照J1~J5的次序全部装入内存吗为什么（2）用什么适应算法依次装入这五个作业，能够使内存的利用最好这时它们各自被装入到了哪个空闲区
3．试问，信号量上的P、V操作只是对信号量的值进行加1或减1操作吗在信号量上还能够执行除P、V操作之外的其他操作吗
4．在页式虚拟存储管理中，某作业的页表如下所示。已知页面尺寸为1024字节，现在要分别访问用户空间中的虚拟地址1011、3000和4012。试问谁会发生缺页中断谁不会发生缺页中断
页号块号标志磁盘上位置
021
130
211
360
五、应用（每题5分，共30分）
1．现有3个进程P1、P2、P3共用有10个单位的某种资源。当前资源使用情况的基本数据如表所示。现在进程P1、P2、P3又分别对资源提出1个、2个、1个请求。试问：
（1）能够先满足进程P2对2个资源的请求吗为什么
（2）对这3
进程最大需求已有量还需量
P1734
P2835
2
（1）你认为系统采用的是怎样的进程调度策略（2）写出各个具体状态变迁的原因。
3．某一自动测量系统，要完成采样、数据转换、数据显示三个任务。采样是把传感器上得到的整型微电压值存入缓冲区；数据转换是把微电压值从缓冲区里取出，计算成量度值后，在存取该缓冲区；数据显示是把缓冲区里的量度值取出加以显示。用信号量SS（初值为1）、SC（初值为0）、SD（初值为0）上的P、V操作实现这三个同步进程时，编写了下面的程序。（1）请说明信号量SS、SC、SD各自的作用；（2）完成对三个进程程序中的6个填空。
采样进程Sample：
while ()
{
从传感器上得到的整型微电压值;
填空1 ;
将整型微电压值存入缓冲区;
填空2 ;
}
数据转换进程Convert：
while ()
{
填空3 ;
从缓冲区里取出微电压值;
将微电压值计算转换成量度值;
将量度值存入原缓冲区;
填空4 ;
}
数据显示进程Display：
while ()
{
填空5 ;
从缓冲区里取出量度值;
填空6 ;
显示数据;
}
4．若某作业的执行顺序如下图所示。
请回答问题：（1）该作业执行过程中，CPU、输入机、打印机是如何协同工作的
（2）对于该作业的执行情况，CPU的利用率是多少（3）画出提高CPU利用率的处理方案。
5．操作系统实行请求页式存储管理。某作业执行时的页面走向为
1、2、3、4、5、2、3、1、2、3、4、5、1、2、3、4
若分配给该作业使用的存储块数是3，并且开始时没有任何页面在内存。试问（1）采用FIFO页面淘汰算法，其缺页次数是多少（2）若分配给该作业使用的存储块数是4，并且开始时没有任何页面在内存。这时仍然采用FIFO页面淘汰算法，其缺页次数是多少（3）对于这样的页面走向，FIFO发生抖动吗
6．若磁盘共有200个柱面，其编号为0~199。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“最短查找时间优先”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。
《操作系统》课程样板试卷（2）答案
一、选择（每题分，共分）
1．C 2．B 3．C 4．D 5．D
6．C 7．B 8．D 9．C 10．B
11． A 12．A 13．C 14．B 15．D
二、是非（每题分，共18分）
1．√2．×3．×4．×5．√6．√
7．√8．×9．√10．×11．√12．√
三、填空（每题分，共分）
1．目录文件2．多个程序3．PCB（或进程控制块）
4．资源的拥有者5．地址重定位6．通道程序
7．抖动8．连续9．任何次序
10．文件控制块（FCB）11．块12．成批
13．多个进程
四、简答（每题5分，共20分）
1．答：当N为1、2、3时，系统绝对不会有死锁的危险。（1）当系统只有一个进程时，它最多需要3台磁带机，而系统有8台磁带机，因此不可能发生死锁。（2）当系统只有2个进程时，它们最多需要6台磁带机，而系统有8台磁带机，因此不可能发生死锁。（3）当系统只有3个进程时，它们最多需要9台磁带机。如果现在每个进程都已分得2台磁带机，那么系统还剩2台，足能使所有进程顺利运行完毕，因此绝对不会发生死锁。
2．答：（1）用最先适应算法，这五个作业不能依次被全部装入内存。这是因为这时是把R1分配给J1，R2分配给J2，R4分配给J3，R4的余下部分分配给J4。这样，J5提出的要求就无法满足了。
（2）若使用最佳适应算法，能够使内存得到最好的利用。此时这五个作业依次装入的空闲区是：J1→R3、J2→R1、J3→R5、J4→R2、J5→R4。
3．答：根据信号量的定义可知，P、V操作并非只是对信号量进行减1或加1操作，更重要的是在减1或加1后，还要判断运算的结果。对于P操作，判定后调用进程自己有可能继续运行，也可能阻塞等待。对于V操作，判定后调用进程自己最后总是继续运行，但之前可能会唤醒在信号量队列上等待的进程。
在信号量上除了能执行P、V操作外，不能执行其他任何操作。
4．答：从页表的当前情况看，用户空间中的第0页和第2页在内存块中，因为它们所对应的标志位为“1”；第1页和第3页不在内存块中，因为它们所对应的标志位为“0”。如果题目中给出的三个虚拟地址里，有在第1、3页的，就会发生缺页中断。
（1）因为1011/1024=0（“/”表示整除运算），1011%1024=1011（“%”表示求余运算）。这表示虚拟地址1011对应的数对为（0，1011），所以在第0页不会发生缺页中断；
（2）因为3000/1024=2（“/”表示整除运算），3000%1024=952（“%”表示求余运算）。这表示虚拟地址3000对应的数对为（2，952），所以在第2页不会发生缺页中断；
（3）因为4012/1024=3（“/”表示整除运算），4012%1024=940（“%”表示求余运算）。这表
示虚拟地址4012对应的数对为（3，940），所以在第3页会发生缺页中断。
五、应用（每题5分，共30分）
1．答：（1）在题目所给基础上，系统还剩余有2个资源。这时不能够先满足进程P2对资源提出的2个需求，因为如果那样的话，系统就没有任何剩余资源了，如下表所示。导致的结果是3个进程都处于等待资源而无法运行的状态，这是不安全的。所以，系统暂时不能接受进程P2的这一请求。
进程最大需求已有量还需量
P1734
P2853
（2）对这3P3的申请。这样，在它完成、并将所占用资源归还系统后，系统就有4个资源可供分配。于是可以把它们分配给进程P1，并保证P1能够完成。P1完成后，就能够收回7个资源，保证P2的最终完成了。
2．答：系统采用的是时间片调度策略。①是进程被进程调度程序选中，状态由就绪变为运行；②是时间片到，进程暂停运行，排入就绪队列，状态由运行变为就绪；③是运行进程提出I/O请求，排到I/O队列，状态由运行变为阻塞；④是所等待的I/O完成，进程排入就绪队列，状态由阻塞变为就绪。
3．答：（1）SS是资源管理信号量，作用是表示采集的微电压值能否存入缓冲区；SC是使数据转换进程与采样进程取得同步的信号量，表示缓冲区里是否有微电压值需要转换成量度值；SD是使数据显示进程与数据转换进程取得同步的信号量，表示缓冲区里是否有量度值需要显示。
（2）填空1填写：P（SS）；填空2填写：V（SC）；填空3填写：P（SC）；填空4填写：V（SD）；填空5填写：P（SD）；填空6填写：V（SS）。
4．答：（1）该作业执行过程中，CPU、输入机、打印机采用的是顺序执行方式，先是由输入机读入一批数据，按要求CPU完成处理后，由打印机打印输出结果；再输入一批数据，如此循环，直至所有的数据处理完毕，获得全部结果。
（2）此时CPU的利用率为：
利用率=CPU时间/总时间=（120-100+280-260）/320=
（3）由于CPU、输入机、打印机是顺序式工作，所以CPU的利用率不高。应该让它们并行工作，这时的处理方案如下图所示。
即在时刻100~120CPU工作时，输入机仍然进行输入；在时刻120~160输入机工作时，让打印机也工作，这样就能够提高CPU的利用率。
5．答：（1）在所给页面走向下，FIFO产生13次缺页，如表所示。1234523123451234 1234523111455234 123452333144523
1 2 3 4 5 222 3 11 4 5 2 *************
（2）在所给页面走向下，FIFO产生14次缺页，如表所示。
1234523123451234 1234555123451234 123444512345123 12333451234512
221 **************（3）FIFO产生了异常现象——分配给它使用的存储块多了，缺页中断次数却增加了。
6．答：“最短查找时间优先”移臂调度算法的服务次序是：
96→106→108→72→52→36→157→159→175
磁臂移动的距离计算如下：
（106-96）+（108-106）+（108-72）+（72-52）+（52-36）+（157-36）+（159-157）+（175-159）=10+2+36+20+16+121+2+16=223