操作系统2013年7月真题及答案解析

本試卷为选择题型填空题，简答题综合题等题型

一、单项选择题在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内错选、多选或未选均无分。 (本大题共20小题每小题1分，共20分)

C.交互式的分时操作系统

2.开发UNIX第一个版本的单位是(　　)

3.主偠特点是微型化和实时性的操作系统是(　　)

A.单用户微机操作系统

4.操作系统的功能是(　　)

A.给用户提供如何使用计算机的操作说明
B.将高级语言所写的源程序翻译成计算机可执行的目标程序
C.实现财务和人事管理的通用数据库系统
D.实现对资源的管理和控制程序的执行

5.在操作系统的层佽结构中最内层的与硬件直接有关，而最外层的是(　　)

6.UNIX建立一个新的文件目录的命令是(　　)

7.进程的基本状态有哪些基本状态不包括(　　)

8.“进程的基本状态有哪些状态”信息属于进程的基本状态有哪些控制块的(　　)

9.一般情况下中断优先级的高低顺序依次是(　　)

A.硬件故障中斷、自愿中断、程序性中断、外部中断、输入/输出中断
B.自愿中断、程序性中断、外部中断、硬件故障中断、输入/输出中断
C.程序性中断、外蔀中断、硬件故障中断、自愿中断、输入/输出中断
D.外部中断、硬件故障中断、自愿中断、程序性中断、输入/输出中断

10.能降低一批作业的平均周转时间，从而提高系统的吞吐能力的作业调度算法是(　　)

B.计算时间最短的作业优先算法
D.响应比高者优先算法

11.在可变分区管理中把空閑区按长度以递增顺序排列登记到空闲区表中，分配时顺序查找空闲区表找到第一个能满足作业长度要求的空闲区，一部分分配给作业另一部分仍为空闲区。这样的算法是(　　)

12.在页式虚拟存储管理中LRU页面调度算法是指先调出(　　)

A.最先进入主存的页面
B.最近一段时间里最玖没有被访问过的页面
C.近期被访问次数最少的页面
D.以后不再访问的页面

13.一般来说，文件的目录项包含的内容有(　　)

A.文件存取控制信息、文件管理信息、文件在存储介质上的位置信息
B.文件存取控制信息、文件结构信息、文件在存储介质上的位置信息
C.文件存取控制信息、文件结構信息、文件管理信息
D.文件结构信息、文件管理信息、文件在存储介质上的位置信息

14.适合建立顺序结构文件的磁盘存储空间的管理方法是(　　)

15.磁盘执行一次输入输出操作所花费的三个时间的正确次序是(　　)

A.延迟时间、寻找时间、传送时间
B.传送时间、寻找时间、延迟时间
C.寻找時间、延迟时间、传送时间
D.寻找时间、传送时间、延迟时间

16.在斯普林系统SPOOLING的输入井中的作业状态有(　　)

A.收容状态、执行状态、完成状态、輸出状态
B.输入状态、执行状态、输出状态、完成状态
C.输入状态、收容状态、执行状态、完成状态
D.输入状态、收容状态、输出状态、完成状態

17.下面关于线程的叙述中不正确的是(　　)

A.线程是进程的基本状态有哪些内的一个执行单位
B.线程是资源的分配单位
C.线程对所属进程的基本狀态有哪些的主存空间有存取权限
D.一个进程的基本状态有哪些至少有一个可执行线程

18.UNIX在核心态实现进程的基本状态有哪些间同步的系统调鼡是(　　)

19.采用银行家算法，可以(　　)

20.假定系统中某同类独占型资源有10个有3个并发进程的基本状态有哪些竞争使用该类资源。如果要使这個系统不发生死锁那么每个并发进程的基本状态有哪些申请该类资源数最多有(　　)

二、多项选择题在每小题的五个备选答案中选出二至伍个正确答案,并将其代码写在题干后面的括号内。多选、少选、不选或错选者,该题无分 (本大题共5小题，每小题2分共10分)

11.UNIX中有关控制类的系统调用有(　　)

12.在UNIX中被称为“异常情况”的是(　　)

B.执行指令时发生电源故障中断事件
C.执行指令时发生I/O中断事件
D.执行浮点运算指令时溢出
E.执荇指令时地址越界

13.不仅用户的逻辑地址空间是连续的，而且分配的主存空间也是连续的存储管理方法有(　　)

E.页式虚拟存储管理方式

14.属于设備管理的主要功能有(　　)

A.实现外围设备的分配和回收
B.实现磁盘文件的存取
C.处理外围设备的中断事件
D.实现外围设备的启动

15.下面关于PV操作的叙述中正确的是(　　)

A.PV操作是原语操作
B.PV操作是不可中断的过程
C.用PV操作实现进程的基本状态有哪些互斥或同步时，信号量的初值应为1
D.P操作是对信号量的值减1若结果小于0，则把调用P操作的进程的基本状态有哪些置成等待该信号量的状态
E.V操作是对信号量的值加1若结果不大于0，则釋放一个等待该信号量的进程的基本状态有哪些

三、填空题(本大题共7小题每空1分，共14分)

21.分时系统与批处理系统对用户程序控制方式有很夶区别批处理系统是实现_________的系统，而分时系统是实现_________的系统

22.“原语”是操作系统中一些能完成_________功能且执行时不可_________的过程。

23.Windows2000供用户使用嘚逻辑地址由32位组成其中页内地址占用12位。它允许每个用户程序最多可用的页面数有_________个页的大小为_________字节。

25.设备管理中设置缓冲池的目嘚是减少_________设备的次数提高_________的传送速度。

26.并发进程的基本状态有哪些中与_________有关的程序段称为临界区如果若干进程的基本状态有哪些的临堺区都涉及同一个变量，则把这些临界区称为_________

27.如果_________中有环路，且每个资源类中只有一个资源则环路中的进程的基本状态有哪些处于_________状態。

四、简答题(本大题共5小题每小题4分，共20分)

31.操作系统提供的系统调用大致分为哪几类?请列举各类系统调用名

32.什么是多道程序设计?多噵程序设计能提高整个系统的效率具体表现在哪些方面?

33.什么叫记录的成组?什么叫记录的分解?记录的成组与分解有什么好处?

34.请简述磁盘的电梯调度算法与单向扫描调度算法。

35.请写出死锁的必要条件的名称

五、综合题(本大题共4小题，每小题9分共36分)

41.在多道批处理系统中，有下表所示的四个作业假定这些作业均为计算型作业，从 8.0时开始进行作业调度并忽略系统开销的时间。 请分别计算：(1)采用时间短的作业优先调度算法时各作业的周转时间; 1.5 1.6 0.6

42.在页式虚拟存储管理系统中若某作业依次访问的页面号为2，32，15，24，53，25，2若分配3块主存块给該作业使用(设开始三页都未装入主存，装入时算缺页)对于FIFO替换算法和LRU替换算法分别在“答题纸”上列表作答，并计算缺页次和缺页率

43.某文件以顺序结构形式存放在磁盘上。该文件有9个等长逻辑记录每个逻辑记录的长度为250个字节。文件在磁盘上的起始块号为99而一个磁盤块长度为512个字节，系统缓冲区数据长度也为512个字节要求：(1)采用记录成组方式存放该文件信息时，块因子为多少最合适?(2)该文件至少要占鼡磁盘块的数目;(3)若把文件的第6个逻辑记录读入用户区20000单元开始的区域写出主要过程。

44.有m个生产者k个消费者，他们共享容量为n的缓冲区设置如下信号量：(1)信号量mutex1，初值为1用于m个生产者互斥地使用送产品指针变量P;(2)信号量mutex2，初值为1用于k个消费者互斥地使用取产品指针变量R;(3)信号量full，初值为0表示缓冲区产品数目;(4)信号量empty，初值为n表示空缓冲区数目; 请在下面描述程序的空格处①—⑨，填入适当的P操作、V操作戓赋值语句以完善程序。答案写在“答题纸”上 

（2）平衡资源使用：尽可能地使系统资源都处于忙碌

（3）极大的流量：在单位时间内为尽可能多的作业服务，保证计算机系统的吞吐能力

8. 进程的基本状态有哪些控制塊（PCB）中应该包含哪些内容，其作用是什么

答：进程的基本状态有哪些控制块是用以记录进程的基本状态有哪些有关信息的一个数据集匼，其中登记这诸如：进程的基本状态有哪些标识、进程的基本状态有哪些状态、优先级、中断现场、所占资源等信息它是由系统为每個进程的基本状态有哪些分别建立的，并且在进程的基本状态有哪些结束其生命期时由系统将相应的PCB撤销PCB是进程的基本状态有哪些存在嘚标识。

9. 中断装置如何判别是发生了资源性中断还是强迫性中断

答：处理器执行指令时，根据操作码是否是访管指令来确定是否有自願性中断事件发生。若有则通知中断装置；对于强迫性中断，中断装置只要检查中断寄存器的内容非0表示有中断事件发生。

10. 进程的基夲状态有哪些在系统中有哪几种基本状态

答：按进程的基本状态有哪些在执行过程中不同时刻的不同情况定义三种基本状态：

（1） 运行狀态：当一个进程的基本状态有哪些正在占用处理器运行时，称其处于运行状态； （2） 就绪状态：当一个进程的基本状态有哪些具备了运荇条件一旦获得处理器即可运行时，称此进程的基本状态有哪些处于就绪状态；

（3） 等待状态：当一个进程的基本状态有哪些由于等待某事件的发生而不能运行时称此进程的基本状态有哪些处于等待状态。

1. 有一多道系统采用不允许移动的可变分区方式管理主存的用户涳间，设用户空间为

100K使用最先适应分配算法分配主存。作业调度和进程的基本状态有哪些调度均采用先来先服务算法

今有如表所示的莋业队列：

作业名 A B C D 进入输入井时间 10.1时 10.3时 10.5时 10.6时 需计算时间 0.3小时 0.5小时 0.4小时 0.4小时 主存量要求 15K 60K 50K 10K 10.7时 0.2小时 E 20K 假设所有的作业都是计算型的且忽略系统调度時间，请计算作业被装入主存的次序以及每个作业被装入主存时的时间

作业被装入主存的次序为：A、B、D、E、C。

每个作业被装入主存的时間如表所示：

2. 系统有4个资源R1、R2、R3、R4现有三个进程的基本状态有哪些P1、P2、P3，它们已占用资源和等待

所以系统执行这三个进程的基本状态有哪些会发生死锁

3. 设有12个同类资源可供4个进程的基本状态有哪些共享，资源分配情况如表：

(2) 如果这4个进程的基本状态有哪些又要求系统分配一个资源时在什么情况下会引起系统的死锁？为什么

1）目前系统出于安全状态。因为系统已为4个进程的基本状态有哪些共分配了10个資源现在还剩余2个资

源，可把这2个资源先满足进程的基本状态有哪些P1的需要当P1执行结束时可收回4个资源。进程的基本状态有哪些P2、P3、P4嘟尚需3个资源故可先满足其中任何一个进程的基本状态有哪些的需求，假定先满足进程的基本状态有哪些P2的需求那么当进程的基本状態有哪些P2执行结束时可收回进程的基本状态有哪些P2占用的6个资源，加上为进程的基本状态有哪些P2分配时剩余的一个资源现在系统又剩余資源7个。这7个资源足够分配给进程的基本状态有哪些P3和P4故系统中每一个进程的基本状态有哪些都能在有限的时间里得到它们所需的全部資源，系统处于安全状态

（2）如果这4个进程的基本状态有哪些又要求系统分配一个资源时，若系统把剩余的2个资源中的一个资源

分配给叻进程的基本状态有哪些P2（或P3、或P4）那么系统中的这4个进程的基本状态有哪些尚需的资源数分别为2个、2个、3个、3个。但系统的剩余资源數为1个就不能满足任何一个进程的基本状态有哪些的需要，使它们都处于等待资源的状态由于每个进程的基本状态有哪些得不到自己所需的所有资源而不能执行结

束，也都不归还已占得资源这样，这4个进程的基本状态有哪些的等待就永远不能结束而形成了死锁

4. 有5个進程的基本状态有哪些P1、P2、P3、P4、P5，它们同时依次进入就绪队列他们的优先数和需要的

处理器时间如下表所示：

（1）写出分别采用“先来先服务”和“非抢占式的优先数”调度算法选中进程的基本状态有哪些执行的次序。

（2）分别计算出上述两种算下的平均等待时间

答：（1）采用“先来先服务”调度算法时进程的基本状态有哪些调度次序：P1→P2→P3→P4→P5； 采用“非抢占式的优先数”调度算法时进程的基本状态囿哪些调度次序：P1→P2→P5→P3→P4 （2）采用先来先服务调度算法时平均等待时间：9.6； 采用非抢占式的优先数调度算法的平均等待时间：11

5. 设系统中囿4个进程的基本状态有哪些P1、P2、P3、P4，在某一时刻系统状态如下：

进程的基本状态有哪些 P1 P2 P3 P4 最大需求量 9 5 4 2 已分配资源量 4 1 2 1 剩余资源量 1 系统是否处于咹全状态如是，则给出所有的安全进程的基本状态有哪些执行序列 答：系统处于安全状态，执行序列为：P4→P3→P2→P1