南昌大学-2007～2008学年第二学期操作系统期末考试试卷A卷.doc

南昌大学 2007～2008学年第二学期期末考试试卷

试卷编号： ( A )卷
一、 填空题(每空 1分，共20分)
1、设系统中仅有一个资源类，其中共有3个资源实例，使用此类资源的进程共有3个，每个进程至少请求一个资源，它们所需资源最大量的总和为X，则发生死锁的必要条件是：_________。
2、在一个请求分页系统中，采用先进先出页面置换算时，假如一个作业的页面走向为1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，访问过程中发生的缺页次数为_________和_________。（假定开始时，物理块中为空）
3、根据Bernstein 条件（程序能并发执行，且具有可再现性的条件），则如下4条语句中：S1：a:=x+y S2：b:=z+1 S3：c:=a-b S4：w:=c+1 ，则S1和S2两条语句_________并发执行，S3和S4两条语句_________并发执行。（本小题填空时考虑：是否可以并发执行）
4、当一个进程完成了特定的任务后，系统收回这个进程所占的__________和取消该进程的__________就撤消了该进程。
5、进程由程序、 和 组成。
6、对于分时系统和实时系统，从可靠性上看 系统更强；若从交互性来看 系统更强。
7、产生死锁的原因主要是 和 。
8、一台计算机有10台磁带机被m个进程竞争，每个进程最多需要三台磁带机，那么
m为 时，系统没有死锁的危险。
9、实现SPOOL系统时必须在磁盘上辟出称为 和 的专门区域，以存放作业信息和作业执行结果。
10、 虚拟存储器具有的主要特征为 、 和虚拟性。
11、按用途可以把文件分为 、 和 三类。

二、 选择题(每题 1分，共20分，答案写在答题卡中，否则不得分。)
1、关于操作系统的叙述( )是不正确的。
A.“管理资源的程序” B.“管理用户程序执行的程序”
C.“能使系统资源提高效率的程序” D.“能方便用户编程的程序”
2、（ ）不是分时系统的基本特征：  
A、同时性        B、独立性   C、实时性         D、交互性
3、处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许（ ）使用。  
A、操作员         B、联机用户   C、操作系统        D、目标程序
4、进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（ ）  
A、运行态变为就绪态     B、运行态变为等待态
C、就绪态变为运行态     D、等待态变为就绪态
5、采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（ ）将其移动。
A、用户有条件地    B、用户无条件地  
C、操作系统有条件地    D、操作系统无条件地
6、分页式存储管理中，地址转换工作是由（ ）完成的。  
A、硬件   B、地址转换程序   C、用户程序   D、装入程序
7、如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（ ）来保证按名存取的安全。  
A、重名翻译机构         B、建立索引表
C、建立指针             D、多级目录结构
8、 为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（ ）号。  
A、设备类相对      B、设备类绝对   C、相对        D、绝对
9、通常把通道程序的执行情况记录在（ ）中。
A、PSW     B、PCB     C、CAW      D、CSW
10、作业调度是从输入井中处于（ ）状态的作业中选取作业调入主存运行。
A、运行     B、收容     C、输入     D、就绪
11、一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于（ ）状态。
A、运行      B、等待      C、就绪       D、收容
12、临界区是指并发进程中访问共享变量的（ ）段。
A、管理信息    B、信息存储    C、数据    D、程序
13、若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（ ）个进程参于竞争，而不会发生死锁。  
A、5     B、2     C、3     D、4
14、产生系统死锁的原因可能是由于（ ）。
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
15、设计批处理多道系统时，首先要考虑的是( )
A.灵活性和可适应性 B.系统效率和吞吐量
C.交互性和响应时间 D.实时性和可靠性
16、若当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为( )状态。
A.就绪 B.等待 C.运行 D.完成
17、在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按( )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
18、一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( )
A.先来先服务 B.轮转 C.最高响应比优先 D.均衡调度
19、在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争( )而产生死锁。
A.打印机 B.磁带机 C.磁盘 D.CPU
20、通常不采用( )方法来解除死锁。
A.终止一个死锁进程 B.终止所有死锁进程
C.从死锁进程处抢夺资源 D.从非死锁进程处抢夺资源
三、 简答题(每题 6分，共24分)
1． 试比较进程调度与作业调度的不同点。

2. 简述死锁的防止与死锁的避免的区别。

3．简述操作系统中的调度有哪些类型？

4． 银行家算法中的安全状态是一个什么样的状态？

计算题(每题 12分，共36分)
1、考虑下面的页访问串：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3。假定物理块数为3，若应用下面的页面替换算法，分别会出现多少次缺页？
（1）LRU替换法算法  （2）FIFO替换算法  （3）Optimal替换算法

2、假设某系统中有三种资源（R1、R2、R3），在某时刻系统中共有四个进程。进程P1,P2，P3，P4的最大资源需求数向量和此时已分配的资源数向量分别是：
进程
当前已分配到的资源
最大资源需求
P1
（1，0，0）
（3，2，2）
P2
（5，1，1）
（6，1，3）
P3
（2，1，1）
（3，1，4）
P4
（0，0，2）
（4，2，2）
系统中当前可用资源向量为（1，1，2）。问：
（1） 如果进程P1发出资源请求向量（1，0，1），系统能否将资源分配给它？
（2） 如果进程P2发出请求向量（1，0，1）呢？
3、若干个等待访问磁盘者依次要访问的柱面为20，44，40，4，80，12，76，假设每移动一个柱面需要3毫秒时间，移动臂当前位于40号柱面，请按下列算法分别计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间。 （1）先来先服务算法； （2）最短寻找时间优先算法。(写出过程)

南昌大学 2007～2008学年第二学期操作系统期末考试试卷A卷答案
一、 填空题(每空1 分，共 20 分)
1、X<2
2、6次 6次
3、可以 不可以
4、资源 PCB
5、相关的数据段、 PC B（或进程控制块）
6、 实时系统 、 分时系统
7、竞争资源 、 进程间推进次序非法。
8、4
9、 输入井 、 输出井
10、 多次性 、 对换性
11、系统文件、 用户文件 、 库文件

二、选择题(每题1 分，共 20 分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
A
C
D
C
A
D
C
A
B
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
C
D
D
C
B
A
D
C
C
C

三、 简答题(每题 6分，共24分)
1、（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机。（3分） （或）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。 （2）作业调度是选符合条件的(收容态)作业装入内存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机。（3分）

2、死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生。(3分)
而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁。(3分)
3、
（1） 高级调度，又称作业调度或长程调度，用于决定把后备队列中的哪些作业调入内存；（2分）
（2） 低级调度，又称进程调度或短程调度，用来决定就绪队列中哪个进程应先获得处理机；（2分）
（3） 中级调度，又称中程调度，它按一定的算法将外存中已具备运行条件的进程换入内存，而将内存中处于阻塞状态的某些进程换出至外存。（2分）

4、在系统中的若干并发进程，如果存在一个进程的顺序序列，按照这个顺序去执行，每个进程都能获得自己所需的资源而执行，那么当前进程所处于的状态就是安全状态。（6分）

四、 计算题(每题 12分，共36分)
1、考虑下面的页访问串：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3。假定物理块数为3，若应用下面的页面替换算法，分别会出现多少次缺页？
（1）LRU替换法算法  （2）FIFO替换算法  （3）Optimal替换算法
答：LRU算法的情况如下表：
页面走向
1
2
3
4
2
1
5
6
2
1
2
3
7
6
3
物理页0
1
1
1
4

4
5
5
5
1

1
7
7

物理页1

2
2
2

2
2
6
6
6

3
3
3

物理页2

3
3

1
1
1
2
2

2
2
6

缺页否
Y
Y
Y
Y

Y
Y
Y
Y
Y

Y
Y
Y

缺页次数为12
（4分）
FIFO算法的情况如下表：
页面走向
1
2
3
4
2
1
5
6
2
1
2
3
7
6
3
物理页0
1
1
1
4

4
4
6
6
6

3
3
3

物理页1

2
2
2

1
1
1
2
2

2
7
7

物理页2

3
3

3
5
5
5
1

1
1
6

缺页否
Y
Y
Y
Y

Y
Y
Y
Y
Y

Y
Y
Y

缺页次数为12
（4分）
Optimal算法的情况如下表：
页面走向
1
2
3
4
2
1
5
6
2
1
2
3
7
6
3
物理页0
1
1
1
1

1
1

3
3

物理页1

2
2
2

2
2

2
7

物理页2

3
4

5
6

6
6

缺页否
Y
Y
Y
Y

Y
Y

Y
Y

缺页次数为8
（4分）

2、假设某系统中有三种资源（R1、R2、R3），在某时刻系统中共有四个进程。进程P1,P2，P3，P4的最大资源需求数向量和此时已分配的资源数向量分别是：
进程
当前已分配到的资源
最大资源需求
P1
（1，0，0）
（3，2，2）
P2
（5，1，1）
（6，1，3）
P3
（2，1，1）
（3，1，4）
P4
（0，0，2）
（4，2，2）
系统中当前可用资源向量为（1，1，2）。问：
（1） 如果进程P1发出资源请求向量（1，0，1），系统能否将资源分配给它？
（2） 如果进程P2发出请求向量（1，0，1）呢？

答（1）不可以分配，因为分配后不存在安全序列。分析如下：

WORK
NEED
ALLOCATION
新WORK
FINISH

1，1，2
分配给P1：（1，0，1）
0，1，1

P2
0，1，1
1，0，2
5，1，1

False
P1

1，2，1
2，0，1

False
P3

1，0，3
2，1，1

False
P4

4，2，0
0，0，2

False
（6分）
（2）可以分配，因为存在安全序列，分析如下：

WORK
NEED
ALLOCATION
新WORK
FINISH

1，1，2
分配给P2：（1，0，1）
0，1，1

P2
0，1，1
0，0，1
6，1，2
6，2，3
True
P1
6，2，3
2，2，2
1，0，0
7，2，3
True
P3
7，2，3
1，0，3
2，1，1
9，3，4
True
P4
9，3，4
4，2，0
0，0，2
9，3，6
True
（6分）

3、（1）先来先服务算法:3毫秒×292=876毫秒（3分）
使移动臂的移动次序和移动的柱面数(3分):
40 → 20 → 44 → 40 → 4 → 80 → 12 → 76
（20） （24） (4） （36） （76） （68） （64）
共移动292柱面
（2）最短寻找时间优先算法: 3毫秒×120=360毫秒（3分）
使移动臂的移动次序和移动的柱面数(3分):
40 → 44 → 20 → 12 → 4 → 76 → 80
（4） （24） （8） （8） （72） （4）
共移动120柱面

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