计算机操作系统试题和答案

计算机操作系统试题和答案

操作系统期末考试试卷班级：学号：姓名：成绩：

⼀、单项选择题（本题满分20分,每题1分，共含20道⼩题）

1. ⼀个作业第⼀次执⾏时⽤了5分钟，⽽第⼆次执⾏时⽤了6分钟，这说明了操作系统的

A> 共享性B> 不确定性C> 并发性 D> 机器有问题

2. 操作系统对进程进⾏管理与控制的基本数据结构是

A> JCB B> DCB C> PCB D> FCB

3. 在分区存储管理⽅式中，如果在按地址升序排列的未分配分区表中顺序登记了下列未分配分区：1>起始地址：17K,，分区长度9K；2>起始地址54K，分区长度13K，现有⼀个分区被释放，其起始地址为39K，分区长度为15K，则系统要A> 合并第⼀个未分配分区B> 合并第⼆个未分配分区

C> 合并第⼀个及第⼆个未分配分区D> 不合并任何分区

4. ⼀个进程当前处于等待状态，则

A> 它可以被调度⽽获得处理机B>它可能变成就绪状态，也可能直接获得处理机

C>它永远不会被执⾏D> 当I/O 完成后，它将变成就绪状态

5. ⽂件的符号名与物理地址的转换是通过什么来实现的。

A> 索引 B> ⽂件⽬录 C> ⼆级⽂件⽬录 D> ⼆级索引

6. 下列存储管理⽅案中，哪个存在碎⽚问题

A> 固定分区 B> 页式管理C> 段式管理 D> 段页式管理

7. 进程和程序的本质区别是

A> 存储在内存和外存B> 顺序或⾮顺序地执⾏其指令

C> 分时使⽤或独占计算机资源D> 动态或静态

8. 信号灯可以⽤来实现进程之间的

A> 调度 B> 同步 C> 互斥 D> 同步与互斥

9. ⽤于设备分配的数据结构有

A> 系统设备表 B> 设备开关表

C> 存取控制表 D> ⽂件控制表

10. 进程和线程的区别是

A> ⼤⼩不同 B> 是否拥有资源

C> 是否顺序执⾏ D> 对应的分别是程序和过程11. 虚拟存储管理策略可以

A> 扩⼤逻辑内存容量B> 扩⼤物理内存容量

C> 扩⼤逻辑外存容量D> 扩⼤物理外存容量

12. 通道⼜被称为I/O处理器，它⽤于实现下⾯什么之间的信息传输。

A> 主存与外设B> CPU与外设

C> 外设与外设D> CPU与辅存

13. 设有三个进程共享⼀个资源，如果每次只允许⼀个进程使⽤该资源，则⽤PV操作管理

时信号量S的可能取值是A> 1,0,-1,-2 B> 2,0,-1,-2

C> 1,0,-1 D> 3,2,1,0

14. 设有

⽬前剩余资源数为2。当进程P1，P2，P3，P4⼜都相继提出申请要求，为使系统不致死锁，应先满⾜哪个进程的要求。A> P1 B> P2 C> P3 D> P4

15. 下述操作系统类型中，哪个操作系统⼀定是由多台计算机组成的系统。

A>实时B>批处理C>分时D>分布式

16.固定分区存储管理中，处理器需设置下⾯什么寄存器以保证作业在所在分区内运⾏。

A>变址B>上、下限C>段长D>基址

17．产⽣系统死锁的原因可能是

A> 进程释放资源B> ⼀个进程进⼊死循环

C> 多个进程竞争资源出现了循环等待D> 多个进程竞争共享型设备

18. ⽂件系统采⽤多级⽬录结构可以

A> 节省存储空间B> 解决命名冲突

C> 缩短⽂件传送时间D> 减少系统开销

19．对于记录型信号量，在执⾏⼀次P操作时，信号量的值应当

A> 不变B> 加1 C> 减1 D> 加指定数值

20．设主存的容量为128MB，辅存的容量为256MB，计算机的地址线24位，则虚存的最⼤容量是

A> 128MB B> 8MB+128MB C> 16MB D> 24MB

⼆、判断题（本题满分20分，每题1分，共含20道⼩题。）

1．多道程序设计就是多个程序在某⼀时刻同时运⾏。2．系统调⽤是操作系统给程序员的接⼝。

3．动态重定位就是动态链接。

4．SPOOLing技术将⼀台物理上的I/O设备虚拟为多台逻辑上的I/O设备。

5．创建原语⽤来创建⼀个新进程，并将此新进程投⼊就绪队列。

6．信号灯只能描述进程之间的互斥关系。

7．可变分区就是分区的⼤⼩和分区的数⽬在操作系统运⾏期间是变化的。

8．死锁的发⽣只与资源分配策略有关，与并发进程的执⾏速度⽆关。

9．顺序执⾏的程序具有可再现性。

10. 并发执⾏的程序具有可再现性。

11．中断屏蔽是通过中断源设置⼀个中断屏蔽触发器来屏蔽它们的中断请求。

12. 原语在执⾏时能被中断的。

13．内核级线程是⽤户通过建⽴线程库来实现的。

14．银⾏家算法可⽤于检测系统中是否发⽣了死锁。

15．解除死锁的⽅法之⼀是杀死系统中任何⼀个进程。

16．多级反馈队列算法是⼀种分配设备的算法。

17．将程序的逻辑地址转换成物理地址的过程叫做重定位。

18．快表是为了实现虚拟存储器⽽引⼊的。

19．位⽰图是⼀种⽂件的物理组织⽅法。

20．热修复重定向和写后读校验⽤于对磁盘的坏块进⾏管理。

三、填空题（本题满分20分，每空1分，共含10道⼩题）（填答案处，答案不填在此处不给分）

1．操作系统的四个特征是[1] 、[2] 、[3] 和不确定性。

2．产⽣死锁的原因可归结为两点：[4] 和[5] 。

3．使⽤RAID技术通过数据冗余来提⾼系统的可靠性，通过并⾏交叉访问来提⾼磁盘的访问速度。其中RAID0能够实现[6] ；⽽[7] 采⽤镜像盘技术来提⾼系统的可靠性。4．进程存在的唯⼀标志是[8] 。5．Bernstein条件⽤于判断进程能否[9] 。

6．分页与分段的区别是，页是信息的物理单位，⽽段是信息的[10] ；页的⼤⼩是[11] 的，⽽段的⼤⼩是不固定的；分页的逻辑地址空间是⼀维的，⽽分段的逻辑地址空间是[12] 的。

7．I/O控制⽅式有四种，它们是程序控制⽅式，[13] 控制⽅式，[14] 控制⽅式和[15] 控制⽅式。

8．在磁盘调度算法中，[16] 算法磁头的移动距离最短，[17] 算法被成为电梯算法。9．存放在某个磁盘上的⽂件系统，采⽤混合索引分配⽅式，其FCB中共有10个地址项，Addr[0]～Addr[7]地址项为直接地址，Addr[8]地址项为⼀次间接地址，Addr[9]地址项为⼆次间接地址。如果每个盘块的⼤⼩为512字节，将⽂件的字节偏移量4000转换得到的物理块，它存在第[18] _号地址项中，块内偏移量是[19] 。

10．假设系统中有9个资源，N个进程。每个进程需要资源数最多为3，问若使系统不发⽣死锁，N最⼤为[20] 。

四、应⽤题（本题满分40分,每题8分，共含5⼩题）1．有5个进程按A、B、C、D、E次序，它们⼏乎同时到达，预计它们的运⾏时间为10ms，6ms，2ms，4ms，8ms，其优先级分别为3，5，2，1，4。

（1）采⽤优先级算法（5为最⾼优先级），进程的执⾏顺序是什么？其平均周转时间为多少？其平均带权周转时间为多少？

（2）假定时间⽚为2ms,采⽤时间⽚轮转法，进程的执⾏顺序是什么？其平均周转时间为多少？其平均带权周转时间为多少？

解答：

（1）采⽤优先级算法,5个进程的执⾏顺序为B、E、A、C、D

平均周转时间T=(6+14+24+26+30)/5=100/5=20

平均带权周转时间W=(1+1.75+2.4+13+7.5)/5=6.6/5=5.13

（2）采⽤时间⽚轮转法,5个进程的执⾏顺序为A、B、C、D、E

时间⽚轮转（q=2）：

平均周转时间T=(6+16+22+24+26)/5=94/5=18.8

平均带权周转时间W= (3+4+7.33+3+2.6)/5=9.4/5=3.9862．UNIX 系统空闲块管理采⽤成组链接法。如果要创建⼀个新⽂件F1，该⽂件占⽤4个磁盘块，试问系统将会分配哪4块给该⽂件，画出该⽂件创建后上图的变化情况。（S.free 为空闲盘块栈的指针）

解答：

创建⼀个新⽂件F1，系统将会分配空闲块N099，N100，N101，N102这4块给该⽂件，⽂件创建后上图的变化情况如下：N 101

N 4801

N 4901

…

…

…

3．在实现⽂件系统时，为了加快⽂件⽬录的检索速度，可利⽤“⽂件控制块分解法”。假设⽬录⽂件存放在磁盘上，每个盘块的⼤⼩为512B 。⽂件控制块占⽤64B ，其中⽂件名占8B 。通常将⽂件控制块分解成两部分，第⼀部分占10B （包括⽂件名和⽂件号），第⼆部分占56B （包括⽂件号和其他⽂件属性信息）。假设某⼀⽬录共有256个⽂件控制块，试分别给出分解前和分解后，查找该⽬录⽂件的某⼀⽂件控制块平均访问磁盘的次数。

解答：

（1）分解前查找该⽬录⽂件的某⼀⽂件控制块平均访问磁盘的次数=（64*256/512）/2=16

（2）分解后查找该⽬录⽂件的某⼀⽂件控制块平均访问磁盘的次数=（10*256/512）/2+1=44．某请页式系统，主存容量为1MB ，被分成256页，页⾯⼤⼩为4KB ，先有⼀进程的页表如下：

（1）若给定逻辑地址为9016（⼗进制），其物理地址为多少？ （1）若给定逻辑地址为12300（⼗进制），其物理地址为多少？N 201

N 4801N 4901

…

…

…

解答：

（1）逻辑地址9016=2*4KB+824，页号为2，查页表知，块号为32，

物理地址=32*4KB+824=131896B。

（2）逻辑地址12300=3*4KB+12，页号为3，查页表知，缺页，产⽣缺页中断。5．有⼀只笼⼦，每次只能放⼀只动物，猎⼿向笼⼦中放猴⼦，农民向笼⼦中放猪，动物园等待买笼中的猴⼦，饭店等待买笼中的猪，试⽤PV操作写出它们能同步执⾏的程序。

解答：

设信号灯S1=1，S2=S3=0;

猎⼿：农民：动物园：饭店：P(S1); P(S1); P(S2) P(S3)

向笼中放猴⼦; 向笼中放猪; 卖笼中猴⼦; 卖笼中猪;V(S2); V(S3); V(S1); V(S1);

五、附加题（本题满分10分）（本题供同学选做）

现有⼀按⾏连续存放的⼆维数组a：int a[100][100];

将这个100×100的整型数组初始化为0的程序描述如下：for(j=0; j<100; j++)

for(i=0; i<100; i++)

a[i][j]=0;

假设每页⼤⼩为200字，每个整数占⼀个字，该程序执⾏时数组a可使⽤2个页⾯，程序本⾝另外占有其他页⾯。假定缺页时采⽤LRU算法。问：

（1）该程序执⾏时，产⽣的缺页中断次数是多少？

（2）程序执⾏完毕时，数组a的哪些元素在内存中?

解答：

（1）该程序执⾏时，产⽣的缺页中断次数是5000次

（2）程序执⾏完毕时，数组a的以下元素在内存A[0，96]，A[0，97]，A[0，98]，A[0，99]

……

A[99，96]，A[99，97]，A[99，98]，A[99，99]