操作系统试卷及答案1
2004 年操作系统考试试题
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
（） 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
C ．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)
表一单位：以十进制计
2.输入输出控制的主要功能是什么
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。
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；
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。
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。
六．设某系统有输入进程 P 1 和输出进程 P 2 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 P 1 不断地向 BUFA 和 BUFB 输入数据；进程 P 2 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) 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 ．分别画出这三种文件的物理结构。
2 ．若要随机读第 4 个记录，问在三种结构下，分别要多少次磁盘读操作要求作必要的说明。
2004 年操作系统试题答案
一．填空题（每空1分，共12分）
1．中断
2．在裸机上配置操作系统
3．基本进程控制块proc结构扩充进程控制块user结构
4．先来先服务
5．等待状态
6．环路条件
7．解决重名问题（或命名冲突）
8．引用位改变位
9．虚拟分配
10．目录表目
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．B 2．A 3．D 4．C 5．A 6．C 7．B 8．D
三．简答题（共16分）
(6分)1. 短作业优先调度算法进行调度
分
分
分
表1 单位：小时，以十进制计
平均周转时间 t=(1++1+/4=4= (1分) 平均带权周转时间 w=(1+++/4=4= (1分) (4分)2．输入输出控制的主要功能
① 解释用户的I/O系统调用命令； (1分)
② 设备驱动；分)
③ 中断处理分)
(6分)3．
面大小为4KB 4KB=212 12位 (2分)
允许用户虚地址空间最大为16页 16=24 4位 (1分)
允许系统物理内存最多为512个内存块 512=29 9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)
(14分)四．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）。
1.(2分)
2.（3分＋3分）
3 ．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)
(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 (2分)
五．（14分）
1．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．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）；
}
}
}
}
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 )