淮 海 工 学 院
08 - 09 学年 第 2 学期 操作系统原理 试卷(A闭卷)
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总 分 得分 -- -- -- -- --
一、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分）
答题表（将答案填入下表，否则不予评分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1．操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（ ） A．进程 B．作业 C．资源 D．程序和数据
2．当有n个并发进程共享某个临界资源时，互斥信号量的取值范围是（ ） A．-1～1 B．-1～(n-1) C．-(n-1) ～1 D．-(n-1)～(n-1)
3．CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用（ ）
A．并行技术 B．缓冲技术 C．虚存技术 D．覆盖技术 4．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用（ ）
A．单级目录结构 B．两级目录结构 C．树型目录结构 D．多级目录结构 5．某系统中有3个并发过程都需要4个同类资源，该系统不会发生死锁的最少资源是（ ）
A．9 B．10 C．11 D．12
6．请求页式存储管理方式下，页表内某页的修改位表示该页（ ） A．是否在内存 B．最近是否被访问过
C．是否允许读写 D．被淘汰(置换)时是否要写回到外存
7. 设有6个进程提出磁盘I/O请求，要访问的磁道号依次为103、56、80、49、67、1 12，磁头当前磁道位于60，当前按正向磁道号增加方向寻道。若采用扫描(SCAN)法，即电梯法进行调度，则依次访问的后续磁道号应为（ ） A．67，80，103，112，56，49 B．56，49，67，80，103，112 C．67，80，103，112，49，56 D．103，56，80，49，67，112 8．在进程转换时，下列（ ）转换是不可能发生的。
A．就绪态一>运行态 B．运行态一>就绪态 C．运行态一>阻塞态 D．阻塞态一>运行态 9．页式虚拟存储管理的主要特点是（ ） A．要求将作业装入到主存的连续区域
B．不要求将作业同时全部装入到主存的连续区域 C．不要求进行缺页中断处理 D．不要求进行页面置换
10. 以下叙述中，正确的是（ ）
A．进程调度是按一定的算法，从阻塞队列中选择一个进程，将处理机分配给它 B．进程进入临界区时要执行signal原语
C．预防死锁的发生可以通过破坏死锁的四个必要条件之一来实现，但破坏互斥条件的可能性不大
D．既考虑作业的等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法称为资源均衡调度算法
二、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）
1．进程最基本的特征是 。
2．在多线程的OS中， 是拥有资源的基本单位，而 是系统调度和分派CPU的基本单位。
3．进程间的高级通信方式有 、 和 。 4．如果系统中的所有进程能够按某个进程序列的顺序依次获得所需资源并执行完，称系统此时的状态为 状态。
5．多个进程间相互等待一个永远不可能发生的条件产生，这种现象称为 。 6．内存的地址重定位可分为 和 两种方式，后者是在指令的执行过程中进行的。 7．页式虚存的地址空间是 维的，段式虚存的地址空间是 维的，段页式虚存的地址空间又是 维的。
8．在页式虚拟存储管理中，仅将部分程序放入内存，当访问到的程序不在内存 时，则产生 中断。
9．在缓冲技术中，通常采用不同种类的缓冲区管理方式，比如：单缓冲区、双缓冲区、多缓冲区以及 技术。
10．为实现设备性，需要将逻辑设备名映射为 ，实现这种映射的数据结构是 。
11．使用SPOOLing技术可以将将一占设备改造成 ，实现了虚拟设备的效果。
１12．对用户而言，文件系统最基本的目标是 ，文件系统实现该目标主要是借助于 。
四、应用题（本大题共4题，每题10分，共40分）
1．假定要在一台处理机上执行如表1所示的作业，且假定这些作业在时刻0以1，2，3，4，5的顺序达到。（1）说明分别使用时间片轮转RR(时间片=1)、短作业优先SJF以及非剥夺式优先级调度算法（数小的优先级高）时，这些作业的执行情况（执行的先后顺序）。（2）针对上述每种调度算法，求出平均周转时间和平均带权周转时间。
表1 三、简答题（本大题共4小题，共20分）
1．I/O软件的层次结构是怎样的？（4分）
2．产生死锁的必要条件是什么?判断死锁产生的充分条件又是什么？（6分）
3．试从调度性、并发性、系统开销和拥有资源等方面简要比较进程和线程。（分）
4．简要说明请求分页系统中的缺页中断处理过程。（6分）
4
２
作 业 执行时间 优先级 1 10 3 2 l 1 3 2 3 4 1 4 5 5 2
2．考虑某个系统在如表2时刻的状态。 表2
Allocation Max Available A B C D A B C D A B C D P0 O O 1 2 O O 1 2 P1 1 O O O 1 7 5 O P2 1 3 5 4 2 3 5 6 1 5 2 0 P3 O O 1 4 O 6 5 6 使用银行家算法回答下面 的问题：（1）Need矩阵是怎样的？（2）系统是否处于安全状态？如安全，请给出一个安全序列（要求写出判断安全性的过程）。（3）如果从进程P1发来一个请求(O，4，2，O)，这个请求能否立刻被满足？如安全，请给出一个安全序列（要求写出判断过程）。
３
3．设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是： 司机的活动：启动汽车、正常行车、到站停车 售票员的活动：关车门、售票、开车门
在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两者的活动间有什么同步关系?请用信号量机制实现他们的同步。
4．在一个请求式分页虚存系统中，一个程序的页面走向为1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5。设分配给该程序的物理存储块数为3，试求分别采用FIFO和LRU页面替换算法时发生缺页中断的次数和缺页率，要求用表格示意页面访问过程。
４
08 - 09 学年 第 2 学期 操作系统原理 试卷(A闭卷)参
一、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C B A B D A D B C 二、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）
1．动态性 2.进程、线程 3．共享存储器、消息传递、管道通信（顺序可换） 4. 安全 5．死锁 6．静态重定位、动态重定位 7．一、二、二 8. 缺页 9. 缓冲池 10. 物理设备名、逻辑设备表（或LUT）11. 共享设备 12.按名存取、目录管理
注：只要意思正确，虽表述不同，也可得分。
三、简答题（本大题共4小题，共20分）
1．答：①用户层的I/O软件； ②设备性软件； ③设备驱动程序 ④中断处理程序。
2．必要条件：互斥条件、不剥夺条件、请求和保持条件以及环路等待条件（4分） 充分条件：对应的资源分配图是不可完全化简的。（2分） 3．进程是拥有资源的基本单位，而线程是系统调度和分派CPU的基本单位（2分）；进程和线程都可以并发执行，但线程是更小的并发执行单位，引入线程可以进一步提高系统的并发性（1分）；线程切换的系统开销小于进程（1分）。
4．缺页中断后转入缺页中断处理程序。该程序通过查找页表，得到该页在外存的物理块；如果此时内存能容纳新页，则将所缺之页调入内存，然后修改页表；如果内存已满，则须先按照某种置换算法从内存中选出一页换出；如果该页未被修改过，不必将该页写回磁盘；如果此页已被修改，则必须将它写回磁盘，然后再把所缺的页调入内存，并修改页表中的相应表项。在缺页调入内存后，利用修改后的页表，去形成所要访问数据的物理地址，再去访问内存数据。
注：答题要点不全，酌情扣分。只要意思正确，虽表述不同，也可得分。
四、应用题（本大题共4题，每题10，共40分）
1．（1）RR：1、2、3、4、5、1、3、5、1、5、1、5、1、5、1
SJF：2、4、3、5、1 优先级：2、5、1、3、4 （2） Pl P2 P3 P4 P5 平均时间 算法 时间类型运行时间 10 1 2 1 5 3.8 19 2 7 4 14 8.8 RR 周转时间 加权周转时间 1.9 2 3.5 4 2.8 2.84
周转时间 19 1 4 2 9 7 SJF 加权周转时间 1.9 1 2 2 1.8 1.74 周转时间 16 1 18 19 6 12 优先级 加权周转时间 1.6 1 9 19 1.2 6.36 RR的平均周转时间为8.8，平均加权周转时间为2.84；SJF的平均周转时间为7，平均加权周转时间为1.74；非剥夺式优先级调度算法的平均周转时间为12，平均加权周转时间为6.36。 2．（1）Need=Max-Allocation=0000（P0）、0750（P1）、1002（P2）、02（P3）（2分） (2) Work初值=Available（1520），因为存在一个安全序列，所以系统处于安全状态。（3分） （3）Request1（0420）< Need1（0750），Request1（0420）< Available（1520），假设尝试满足P1请求，则Available变为（1100），再经判断，发现存在一个安全序列，所以系统仍处于安全状态。因此，可以满足P1请求。（5分）注：本答案为参，还可能有另外的安全序列，根据答题情况酌情批改。
3．答：司机和售票员的活动有着直接的相互制约关系：司机只有等到售票员关好门后才能启动汽车，售票员只有等到司机停好车了才能开车门。 Semaphore start=stop=0
司机： 售票员：
While(true){ While(true){
Wait(start); 开车门;
启动汽车; 等乘客上下车; 正常行车; 关车门;
到站停车; Signal(start); Signal(stop);} 售票;
Wait(stop);}
注：本答案为参，信号量名称可以不同，只要能实现两者同步，形式即使不同，也应视为正确。
4．
FIFO在第8、9、12次访问时命中，其余9次访问时缺页，缺页率为9/12； LRU在第8、9次访问时命中，其余10次访问时缺页，缺页率为10/12； 注：要求有过程，根据答题情况酌情批改
５
