一．填空题（每空 1 分，共 10 分）
1 ．多道运行的特征之一是微观上串行，它的含意是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
2 ．操作系统是由一组资源管理程序组成的，其中 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 是对于软件资源的管理。
3 ．在 UNIX 系统中，进程控制块由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 和 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 组成。
4 ．某系统采用基址、限长寄存器方法实现存储保护，在这种方法中，判断是否越界的判别式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
5 ．UNIX 系统缓冲管理中，使用的队列结构有 _ _ _ _ _ _ _ 和 _ _ _ _ _ _ _ 两类。
6 ．在某请求分页存储管理系统中，其逻辑地址的低 12 位表示页内位移，高 20 位表示页号，物理地 址中的高 10 位表示物理块号，则该系统内存物理块的大小为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，内存容量为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，虚拟地址空间大小为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
二．判断题（每小题 1 分，不答不得分，答错倒扣 1 分，共 8 分。）
1 ．系统调用功能是由硬件实现的。（ ）
2 ．UNIX 系统的进程状态变迁中，进程从运行状态转换为在内存中就绪状态的原因是时间片到。（ ）
3 ．虚拟技术是将独占设备改造为共享设备的技术。（ ）
4 ．当采用有序资源分配方法预防死锁时，它破坏了产生死锁的四个必要条件中的部分分配条件 。（ ）
5 ．一组进程间发生了死锁，这时这些进程都占有资源。（ ）
6 ．驱动程序与 I/O 设备的特性紧密相关，因此应为每一 I/O 设备配备一个驱动程序。（ ）
7 ．文件中的逻辑记录是用来进行 I / O 操作的基本单位。（ ）
8 ．操作系统提供文件系统服务后，用户可按名存取文件，故用户使用的文件必须有不同的名字。 ( )
三．选择填空（请将正确选项的字母填在题干中的括号内。每小题 2 分，未选不得分，选错倒扣 1 分，
共 8 分。）
1 ．在用户程序中要将一批数据送到显示器上显示，要使用操作系统提供的 _ _ _ _ _ _ 接口。
A ．函数
B ．键盘命令
C ．系统调用
D ．图形
2 ．在操作系统中，临界区是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
A ．进程的共享正文段
B ．进程中访问临界资源的程序段
C ．进程访问系统资源的程序段
D ．进程访问外部设备的程序段
3 ．在请求调页的存储管理中，页表增加修改位是为了确定相应的页 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
A ．是否在内存
B ．调入内存的时间
C ．在外存的时间
D ．淘汰时是否写到外存
4 ．在操作系统中，处于就绪状态和等待状态的进程都没有占用处理机，当处理机空闲时 ( ) 。
A ．就绪状态的进程和等待状态的进程都可以转换成运行状态
B ．只有就绪状态的进程可以转换成运行状态
C ．只有等待状态的进程可以转换成运行状态
D ．就绪状态的进程和等待状态的进程都不能转换成运行状态
四．简答题（共 24 分）
1 ．某操作系统的设计目标是充分发挥磁盘设备的利用率。试设计该系统的进程状态，画出进程状态变迁图，并标明状态变迁可能的原因。 (8 分 )
2 ．某系统采用动态分区存储管理技术，某时刻在内存中有三个空闲区，其首地址和大小分别是：空闲区 1(80KB ， 10KB) ，空闲区 2(200KB ， 30KB) ，空闲区 3(260KB ， 15KB) 。要求： (6 分 )
(1) 画出该时刻内存分布图；
(2) 分别用首次适应算法和最佳适应算法画出此时的自由主存队列。
3 ．用户在使用文件之前必须要做打开文件的操作，为什么 ? (4 分 )
4 ．给定 n 个作业 ， ， ┅ ， ，它们的单道运行时间分别为 ， ， ┅ ， 。假定这 些作业是同时到达并在一个 CPU 上按单道方式运行，且满足 ≤ ≤ ┅ ≤ ≤ 。回答下面
问题： (6 分 )
(1) 采用何种调度算法，能使其平均周转时间最小？
(2) 写出这批作业的最短平均周转时间的算式。
五．设有如下计算程序： （共 12 分）
其中，每一个操作看作一个进程。要求：
1 ．画出此计算程序的进程流图，并注明各进程对应的操作；
2 ．用信号灯的 P 、 V 操作实现这些进程的同步，用一种结构化的程序设计语言写出程序描述。
六．在一请求分页系统中，某程序在一个时间段内有如下的存储器引用： 12 、 351 、 190 、 90 、 430 、30 、 550 （以上数字为虚存的逻辑地址）。假定内存中每块的大小为 100B ，系统分配给该作业的内存 块数为 3 块。回答如下问题： (12 分 )
1 ．对于以上的存储器引用序列，给出其页面走向。
2 ．设程序开始运行时，已装入第 0 页。 在先进先出页面置换算法和最久未使用页面置换算法 (LRU 算法 )下，分别画出每次访问时该程序的内存页面情况；并给出缺页中断次数。
七．设某文件 A 有 10 个逻辑记录（ ， 逻辑记录大小与物理块大小相等，都为 512KB ）。要求用连续文件、串联文件和索引文件结构来构造。回答以下问题： ( 共 12 分）
1 ．分别画出这三种文件的物理结构图（物理块号由考生确定）。
2 ．当文件 A 打开后，要随机读取 记录，在这三种结构下各需多少次磁盘 I/O 操作（分别说明）？
八．某处有一东、西向单行道，其上交通并不繁忙。试用 P 、 V 操作正确实现该东、西向单行道的管理：当有车由东向西（或由西向东）行驶时，另一方向的车需要等待；同一方向的车可连续通过；当某一方向已无车辆在单行道行驶时，则另一方向的车可以驶入单行道（要求 用一种结构化的程序设计语言写出程序描
述 ）。 (14 分 )
2006 年操作系统考试试题答案
一．填空题（每空 1 分，共 10 分）
1 ．多道程序分时、轮流地占用 CPU
2 ．文件系统
3 ．Proc 结构 user 结构
4 ．逻辑地址 ＜地址空间长度
5 ．空闲缓冲区队列、设备缓冲区队列
6 ．﹑﹑
二．判断改错题（每小题1分，不答不得分，答错倒扣1分，共8分。）
1．错 2．错 3．对 4．错 5．对 6．错 7．错 8．错
三．选择填空（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 8 分。）
1 ． C 2 ． B 3 ． D 4 ． B
四．简答题（共 24 分）
1 ．某操作系统的设计目标是充分发挥磁盘设备的利用率。试设计该系统的进程状态，画出进程状态变迁图，并标明状态变迁可能的原因。 (8 分 )
( 图： 4 分 )
变迁 1 ：请求磁盘 I/O 变迁 2 ：磁盘 I/O 完成 (1 分 )
变迁 4 ：请求其他 I/O 变迁 5 ：其他 I/O 完成 (1 分 )
变迁 3 ：当 CPU 空闲时，首先从高优先就绪队列选择一个进程去运行 (1 分 )
变迁 6 ：当 CPU 空闲时，高优先就绪队列为空，则从低优先就绪选择一个进程去运行 (1 分 )
2．某系统采用动态分区存储管理技术，某时刻在内存中有三个空闲区，其首地址和大小分别是：空闲区1(80KB，10KB)，空闲区2(200KB，30KB)，空闲区3(260KB，15KB)。
要求： (6分)
(1) 画出该时刻内存分布图；
(2) 分别用首次适应算法和最佳适应算法画出此时的自由主存队列。
3 ．用户在使用文件之前必须要做打开文件的操作，为什么 ? (4 分 )
由于文件目录在辅存上，如要存取文件时都要到辅存上去查录目录，那是颇为费时的。但是，如果把整个目录在所有时间内都放在主存，则要占用大量的存储空间，所以，只需将目录文件中当前正需要使用的那 些文件的目录表目复制到主存中。这样既不占用太多的主存空间，又可显著地减少查寻目录的时间。
4 ．给定 n 个作业 ， ， ┅ ， ，它们的单道运行时间分别为 ， ， ┅ ， 。假定这些作业是同时到达并在一个 CPU 上按单道方式运行，且满足 ≤ ≤ ┅ ≤ ≤ 。回答下面问
题： (6 分 )
(1) 采用何种调度算法，能使其平均周转时间最小？ 短作业优先 (2 分 )
(2) 计算这批作业的最短平均周转时间。 (4 分 )
五．设有如下计算程序： （共 12 分）
其中，每一个操作看作一个进程。要求：
1 ．画出此计算程序的进程流图，并注明各进程对应的操作；
2 ．用信号灯的 P 、 V 操作实现这些进程的同步，用一种结构化的程序设计语言写出程序描述。
P 1 ： P 2 ： P 3 ： P 4 ： B+C
P 5 ： + P 6 ： ( + )
P 7 ：
main() （ 7 分）
{ s1 ： = 0 ； / P 5 能否开始 / （信号灯初值及意义共 2 分）
s2 ： = 0 ； / P 6 能否开始 /
s3 ： = 0 ； / P 7 能否开始 /
cobeging （程序结构共 2 分）
P 1 (); P 2 (); P 3 (); P 4 (); P 5 (); P 6 (); P 7 ();
coend
}
P 1 ( ) P 3 ( ) P 5 ( ) P 7 ( )
{ { { P （ s1 ）； { P （ s3 ）；
┇ ┇ P （ s1 ）； P （ s3 ）；
┇ ┇ ┇ ┇
V （ s1 ）； V （ s2 ）； V （ s2 ）； ┇
} } } }
P 2 ( ) P 4 ( ) P 6 ( )
{ { { P （ s2 ）；
┇ ┇ P （ s2 ）；
┇ ┇ ┇
V （ s1 ）； V （ s3 ）； V （ s3 ）；
}
六．在一请求分页系统中，某程序在一个时间段内有如下的存储器引用：12、351、190、90、430、30、550（以上数字为虚存的逻辑地址）。假定内存中每块的大小为100B，系统分配给该作业的内存块数为3块。回答如下问题： (12分)
1．对于以上的存储器引用序列，给出其页面走向。
0，3，1，0，4，0，5
2．设程序开始运行时，已装入第0页。在先进先出页面置换算法和LRU页面置换算法下，缺页中断次数分别是多少（要求给出必要的、简捷的说明）？
先进先出页面置换算法
LRU页面置换算法
七．设一个已被打开的文件A有10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 ． 当文件 A 打开后，要随机读取 R 9 记录，需磁盘 I/O 次数： ( 各 2 分 )
(1) 连续文件结构：读记录模块通过计算得 R 9 记录所在磁盘块号，读 1 次
(2) 串联文件结构：从 R 0 到 R 8 依次读记录所在磁盘块号，得指针；最后得到R 9 记录所在磁盘块号。 共读 10 次。
(3) 索引文件结构：从文件目录项查索引表（已读入内存），以逻辑记录号9得到R9记录所在磁盘块号。共读1次。
八．某处有一东、西向单行道，其上交通并不繁忙。试用 P 、 V 操作正确实现该东、西向单行道的管理：当有
车由东向西（或由西向东）行驶时，另一方向的车需要等待；同一方向的车可连续通过；当某一方向已无
车辆在单行道行驶时，则另一方向的车可以驶入单行道（要求 用一种结构化的程序设计语言写出程序描
述 ）。 (14 分 )
main()
{mutex:=1 ； /* 两个方向车辆的互斥信号灯 */
count:=0 ； /* 计数变量 */
mutexr:=1 ； /* 对计数变量操作的互斥信号灯 */
cobegin
由东向西行驶的车辆： 由西向东行驶的车辆：
P i () P j ()
{ P(mutexr); { P(mutexr);
count:=count+1; count:=count+1;
if(count==1) if(count==1)
then P(mutex); then P(mutex);
V(mutexr); V(mutexr);
由东向西行驶 ; 由西向东行驶 ;
P(mutexr); P(mutexr);
count:=count1-1; count:=count1-1;
if(count==1) if(count==1)
then P(mutex); then P(mutex);
V(mutexr); V(mutexr);
} }
P i () 表示有多个由东向西行驶的车； P j () 表示有多个由西向东行驶的车。
评分：信号灯初值与意义： 3 分
程序结构： 2 分
两个方向程序描述： 9 分
三. 判断题
1. 操作系统的所有程序都必须常驻内存.╳
2. 进程获得处理机而运行是通过申请而得到的. ╳
3. 通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. ╳
4. 进程控制块中的所有信息必须常驻内存. ╳
5. 一旦出现死锁, 所有进程都不能运行. ╳
6. 所有进程都挂起时, 系统陷入死锁. ╳
7. 优先数是进程调度的重要依据, 一旦确定不能改变. ╳
8. 同一文件系统中不允许文件同名, 否则会引起混乱. ╳
9. 用户程序有时也可以在核心态下运行. ╳
10. 虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. ╳
11. 进程在运行中, 可以自行修改自己的进程控制块. ╳
12. 进程申请CPU得不到满足时, 其状态变为等待态. ╳
13. 在虚存系统中, 只要磁盘空间无限大, 作业就能拥有任意大的编址空间. ╳
14. 在内存为M的分时系统中, 当注册的用户有N个时,每个用户拥有M/N的内存空间.
15. 特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件. ╳
16. 由于P、V操作描述同步、互斥等问题的能力不足, 所以有必要引入其它的通讯原语或机制, 如send, receive或Monitor等. ╳
17. 大多数虚拟系统采用OPT(优化)淘汰算法是因为它确实可以得到最小的缺页率. ╳
18. 实时系统中的作业周转时间有严格的. ╳
19. 文件的索引表全部存放在文件控制块中. ╳
20. 打印机是一类典型的块设备. ╳
21. 当一个进程从等待态变成就绪态, 则一定有一个进程从就绪态变成运行态. ╳
22. 执行系统调用时可以被中断. √
23. 在作业调度时, 采用最高响应比优先的作业调度算法可以得到最短的作业平均周转时间. ╳
24. 在请求页式存储管理中, 页面淘汰所花费的时间不属于系统开销. ╳
25. 进程优先数是进程调度的重要依据, 必须根据进程运行情况动态改变. ╳
26. 流式文件是指无结构的文件. √
27. 参与死锁的所有进程都占有资源. ╳
28. 页式存储管理中, 用户应将自己的程序划分成若干相等的页. ╳
29. 引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数. √
30. 文件目录必须常驻内存. ╳
31. 固定头磁盘存储器的存取时间包括搜查定位时间和旋转延迟时间. ╳
32. 在文件系统中, 打开文件是指创建一个文件控制块. ╳
33. 存储保护的目的是内存的分配. ╳
34. 原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同. ╳
35. 清内存指令只能在管态下执行. √
36. 在大型多道程序设计系统中, 为充分利用外部设备, 应使运行的若干程序都是I/O型的. √
37. 在页式虚拟存储系统中, 页面长度是根据程序长度动态地分配的. ╳
38. 如果信号量S的当前值为-5, 则表示系统有5个等待进程. ╳
39. 磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取. √
40. 系统处于不安全状态不一定是死锁状态. √
41. 有m个进程的操作系统出现死锁时, 死锁进程的个数为1 43. 优先数是进程调度的重要依据, 优先数大的进程首先被调度运行. ╳ 44. 文件系统的主要目的是存储系统文档. ╳ 45. 对文件进行读写前，要先打开文件. √ 46. 所谓最近最少使用（LRU）页面调度算法是指将驻留在内存中使用次数最少的页面淘汰掉. ╳ 47. 由于现代操作系统提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必须是可再入程序. √ 48. 参与死锁的进程至少有两个已经占有资源. √ 49. 在页式虚拟存储系统中，页面长度固定并且是硬件的设计特性. √ 50. 不可抢占式动态优先数法一定会引起进程长时间得不到运行. ╳ 51. 设置中断屏蔽指令可以在目态下执行. ╳ 52. 选择通道主要用于连接低速设备. ╳ 53. 存储保护的功能是内存存取. √ 54. 如果输入输出所用的时间比处理时间短得多，则缓冲区最有效. ╳ 55. 进程间的互斥是一种特殊的同步关系. √ 56. 所有进程都进入等待状态时，系统陷入死锁. ╳ 57. 引入缓冲的主要目的是提高I/O设备的利用率. ╳ 58. 进程从运行状态变为等待状态是由于时间片中断发生. ╳ 59. 文件目录一般存放在外存. √
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