操作系统期末复习题

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1、.一、填空题每空1分，共10分 得分： 分1计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机的系统软件。2采用多道程序设计技术能充分发挥与外围设备并行工作的能力。3程序的执行事现代操作系统的基本特征之一。4避免死锁的一个著名的算法时。5将程序中的逻辑地址转换为物理地址，这种地址转换工作称为。6一个号的页面调度算法应该避免和减少现象的发生。7文件系统为每个文件另建立一指示逻辑记录和物理块之间的对应表，有此表和文件本身构成的文件是。8UNIX文件系统对空闲磁盘空间的管理方法是。9在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入了_，即用共享设备模拟独占设备。10常用的I/O控制方式

2、有：程序直接控制方式、中断方式、和通道方式。二、单项选择题每题1分，共10分 得分： 分1操作系统是一种 。A应用软件 B系统软件C通用软件 D工具软件2在分时系统中，时间片一定， ，响应时间越长。 A存越多 B用户数越少 C用户数越多 D后备队列3进程和程序的本质区别是 。 A存储在存和外存 B顺序和非顺序执行机器指令C分时使用和独占使用计算机资源 D动态和静态特征4在一段时间，只允许一个进程访问的资源称为 。 A共享资源 B共享区 C临界资源 D临界区5系统调用的目的是( ) A请求系统服务 B终止系统服务 C申请系统资源 D释放系统资源6现有三个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行

3、时间分别是T1、T2和T3，且T1T2T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，那么平均周转时间是 。 AT1+T2+T3 B(T1+T2+T3)/3 C(T1+2T2+3T3)/3D (3T1+2T2+T3)/37支持程序存放在不连续的存中的存储管理方法是 。A固定式分区分配 B可变式分区分配C可重定位式分区分配 D分页式分配8在关于SPOOLing的表达中， 描述是不正确的。ASPOOLing系统中不需要独占设备BSPOOLing系统加快了作业执行的速度CSPOOLing系统使独占设备变成共享设备DSPOOLing系统利用了处理器与通道并行工作的能力9文件系统的主要目的是 。A实现文件

4、的按名存取 B实现虚拟存储C提高外存的读写速度 D用于存储系统文件10如果文件系统中有两个文件重名，不应采用 。A一级目录结构 B二级目录结构C树形目录结构DA和B三、判断题正确的在题后括弧打“，错误的在题后括弧打“，每题1分，共10分 得分： 分1、随着进程的撤消，程序也随之消亡。 ( )2、临界区是进程中访问临界资源的那段代码。 ( )3、作业的调度有抢占式调度和非抢占式调度两种方式。 ( )4、假设系统的资源分配图不可完全化简，那么可判定系统发生了死锁。 5、可变分区管理方式不支持虚拟存储管理方案。 6、分段存储管理的目的是提高存利用率，而分页存储管理的目的是满足用户的编程要求。 7、缺

5、页中断处理后从产生缺页中断的指令的下一条指令继续执行。 8、最正确置换算法的性能最好，所以现代操作系统中多采用该算法。 9、磁盘是典型的独占型设备，分配不当有可能引起进程死锁。 10、SPOOLING技术是一种假脱机技术，利用它可以提高独占设备的利用率。 四、简答题每题6分，共30分 得分： 分1简述操作系统的基本特征。2试分析引起进程阻塞和唤醒的事件主要有哪些。3简述请求页式存储管理的优缺点。4虚拟存储器的基本特征是什么虚拟存储器的容量主要受到什么限制5.文件的逻辑结构、物理组织及存取方法之间的关系如何？五、综合题每题10分，共40分 得分： 分1. 设有一缓冲池P，P中含有20个可用缓冲区

6、，一个输入进程将外部数据读入P， 另有一个输出进程将P中数据取出并输出。假设讲程每次操作均以一个缓冲区为单位，试用记录型信号量写出两个进程的同步算法,要求写出信号量的初值。2试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。(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。3设阅览室有200个座位，最多可以同时容纳200个读者，当读者进入或离开阅览室时都必须在登记表上登记，试用P，V操作编写读者进程的同步算法。4分别采用先来先服务算法、最短查找时间优先算法和扫描算法分析下述磁盘调度情

7、况，计算各算法下存取臂移动的平均量，并比较三种调度算法的优缺点。当前磁头位置在70磁道上，要访问的磁道分别是：90，34，79，2，105，42，99，11，35，130。答案：一、填空题每空1分，共10分 得分： 分1 资源 2 CPU 3 并发 4 银行家算法 5 重定位 。6 抖动 7 索引文件 8 成组法 9 _虚拟分配技术_10 直接存储器访问 二、单项选择题每题1分，共10分 得分： 分1 B 2 C 3 D 4 C 5 (A )6 D 7 D 8 D 9 A 10 A 三、判断题正确的在题后括弧打“，错误的在题后括弧打“，每题1分，共10分 得分： 分1、 ( F )2、 ( T

8、 )3、 ( F )4、 T 5、 T 6、 F 7、 F 8、 F 9、 F 10、T 四、简答题每题6分，共30分 得分： 分1简述操作系统的基本特征。 答：1并发。在单处理机、多道程序环境下并发是指一段时间，宏观上多个程序同时运行、微观上交替运行的情形。OS中引入进程的概念就是为了实现并发；2共享。是指系统中并发执行的多个进程共享系统资源。根据资源属性可以有互斥共享和同时访问两种方式；3虚拟。OS会通过虚拟技术实现系统功能的扩充。4异步性。并发执行的多个进程由于资源的限制会出现“走走停停的运行模式。2试分析引起进程阻塞和唤醒的事件主要有哪些。答：1请求系统服务。当正在执行的进程请求系统提

9、供服务而系统无法满足其请求时，进程阻塞等待；由释放服务的进程唤醒阻塞进程。2启动某种操作。当进程启动某种I/O操作后阻塞以等待操作完成；由中断处理程序唤醒阻塞进程。3新数据尚未到达。相互合作的进程中，消费者进程阻塞等待数据到达；生产者进程在数据到达后唤醒阻塞进程。4无新工作可做。系统进程没有新工作可做时阻塞等待；当有进程发出请求时唤醒阻塞进程。3简述请求页式存储管理的优缺点。 答：优点：(1)虚存量大，适合多道程序运行，用户不必担心存不够的调度操作。动态页式管理提供了存与外存统一管理的虚存实现方式。(2)存利用率高，不常用的页面尽量不留在存。 (3)不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片问题。

10、与分区式比，不需移动作业；与多重分区比，无零星碎片产生。UNIX操作系统较早采用。缺点：(1)要处理页面中断、缺页中断处理等，系统开销较大。(2)有可能产生“抖动。(3)地址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现，增加了机器成本。4虚拟存储器的基本特征是什么虚拟存储器的容量主要受到什么限制 答：虚存是由操作系统调度，采有外存的交换技术，各道程序在必需使用时调入存，不用的调出存，这样好象存容量不受限制。但要注意：(1)虚存容量不是无限的，极端情况受存、外存的可使用的总容量限制；(2)虚存容量还受计算机总线长度的地址结构限制；(3)速度和容量的“时空矛盾，虚存量的“扩大是以牺牲CPU工作时间以及、外

11、存交换时间为代价的。 5.文件的逻辑结构、物理组织及存取方法之间的关系如何？答：面向用户从使用角度确定的文件结构称为文件的逻辑结构；文件系统从文件的存储和检索的角度，在存储介质上的文件组织方式称为文件的物理结构。文件的逻辑结构离不开文件的实际物理结构。同时又与文件的存取方法有关。按存取的次序分，文件的存取方法分为顺序存取和直接存取。一般来说对顺序存取的文件，文件系统可把它组织成顺序文件和链式文件；对于随机存取的文件，文件系统可把它组织成索引文件。但索引文件也可以进行顺序存取。五、综合题每题10分，共40分 得分： 分1. 设有一缓冲池P，P中含有20个可用缓冲区，一个输入进程将外部数据读入P，

12、 另有一个输出进程将P中数据取出并输出。假设讲程每次操作均以一个缓冲区为单位，试用记录型信号量写出两个进程的同步算法,要求写出信号量的初值。解：Semaphore mutex=1; Semaphore empty=20; Semaphore full=0; int in,out = 0; item p 20; voidProducer()while(ture)produceraniteminnextp;wait(empty);wait(mutex);pin:=nextp;in:=(in+1)mod20;signal(mutex);signal(full);voidConsumer()while

13、(ture)wait(full);wait(mutex);nextc:=pout;out:=(out+1)mod20;signal(mutex);signal(empty);2试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。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。解答：调度用的进程状态变迁图如下列图所示。 1有合理的响应时间：采用时间片调度； 2有较好的外部设备利用率：请求I/O的进程，I/O完成后进入中优先就绪状态； 3缺页对程序执行速度的影响降到最低程度：请求页面的进程，页面调入

14、后进入高优先就绪状态。 当CPU空闲时，首先从高优先就绪队列中选择队首元素去运行；假设高优先就绪队列为空，那么从中优先就绪队列中选择队首元素去运行；假设中优先就绪队列为空，那么从低优先就绪队列中选择队首元素去运行。3设阅览室有200个座位，最多可以同时容纳200个读者，当读者进入或离开阅览室时都必须在登记表上登记，试用P，V操作编写读者进程的同步算法。解：设读者进程为Pi(i=1，2，3)，设互斥信号量S=1，同步信号量S1=200。2分 读者Pi(i=1，2，3) P(S1) P(S) 登记 V(S)进入 阅览 结束 P(S) 撤消登记 V(s)V(S1)离开 4分别采用先来先服务算法、最短

15、查找时间优先算法和扫描算法分析下述磁盘调度情况，计算各算法下存取臂移动的平均量，并比较三种调度算法的优缺点。当前磁头位置在70磁道上，要访问的磁道分别是：90，34，79，2，105，42，99，11，35，130。(1) 采用先来先服务算法，磁盘调度如下表被访问的下一个磁道号903479210542991135130移动距离磁道数205645771036357882495总的磁头移动距离=20+56+45+77+103+63+57+88+24+95=628平均寻道长度=628/10=62.8此种算法按访问请求磁道的先后次序进行调度，算法简单、公平，每个请求都能依次得到处理，不会出现某请求长期

16、得不到满足的情况，但由于此算法未对寻道进行优化，往往致使平均寻道距离较大。2采用最短寻道时间优先算法，磁盘调度如下表被访问的下一个磁道号799099105130423534112移动距离磁道数91196258871239 总磁头移动距离=9+11+9+6+25+88+7+1+23+9=188 平均寻道长度=188/10=18.8 此种算法每次访问的磁道是离当前磁头最近的那个请求磁道，寻道性能比先来先服务算法要好，但可能会使某些寻道时间长的访问请求总是得不到响应，并且磁头要来回移动，影响机械部件的寿命。3采用扫描算法，磁盘调度如下表被访问的下一个磁道号423534112799099105130移动距离磁道数287123977119625 总磁头移动距离=28+7+1+23+9+77+11+9+6+25=196 平均寻道长度=196/10=19.6 此种算法访问在磁头当前移动方向上离得最近的请求磁道，具有较好的寻道性能，并不会出现某些的访问请求总是得不到响应的情况，但此算法不利于远离磁头一端的访问请求，即会出现请求严重推迟现象。-