中南大学操作系统期终考试试卷02

操作系统原理  课

_____________________________________________________________________________

一、是非题：本大题共10个小题，每个小题1分，共10分。下列各题，你认为正确的打在每小题后的括号内打“√”，错的打“×”。

   1、死锁与程序的死循环一样。------------------------------------------(   )

   2、一个进程被唤醒意味着重新占有了CPU。---------------------------------(   )

   3、程序的并行执行是现代操作系统的一个基本特征。----------------------(   )

   4、CDROM是可直接存取的设备。------------------------------------------(   )

   5、由于用户的响应时间要求，因此要求设置大的时间片长度。---------- (   )

   6、当电源刚接电时，计算机是由核心态引导的。------------------------- (   )

   7、短作业优先调度算法其作业平均周转时间最短。--------------------------（   ）

   8、在文件系统支持下，用户也需知道文件存放的物理地址。----------------（   ）

   9、用户在程序中可以直接使用系统调用。--------------------------------（   ）

  10、独占型设备使用前必须先请求分配。----------------------------------（   ）

二、填空题：本大题共10个小题，每个小题2分，共20分。

   1、从资源分配的角度看，P(wait)操作意味着向系统________________________一个资源，V(signal)操作意味着_________________一个资源。

   2、分时系统的四个主要特征特征是__________、__________、__________、_____    ___。

   3、进程PCB是在________________时被建立，在_________________被删除。

4、对磁盘的访问时间包括____  ________、________       ____、____     _____三个部分。

   5、信箱有__________、__________、____________三种类型。

   6、所谓通道是____________________________________。

   7、设某进程的访问串为：1，3，1，2，4，分配给它的页框数为3，按FIFO页面置换算法，当访问4号页面时，应淘汰______号页面。

   8、采用Spooling技术可将独占型设备改造为___________________________。

   9、死锁的必要条件之一是“互斥”，该条件是指 ___________________________    

   10、操作系统的基本任务是：_____________________________________             _________________________________。

三、简答题：本大题共4个小题，每个小题6分，共24分。

   1、判断下列进程状态是否可以转换，如可以请说明典型原因。

      运行状态     就绪状态

      运行状态     阻塞状态

      阻塞状态     运行状态

      运行状态     终止状态。

  2、简述“死锁防止”和“死锁避免”这两方法的基本思想。

3、操作系统为何要设置“打开文件”的系统调用。

  4、对于交互式系统来说，非剥夺的调度算法是否是一个好的选择？简要说明原因。

四、分析题：本大题共2个小题，每个小题8分，共16分。

1、PCB主要包含哪些内容？为什么说PCB是进程存在的唯一标志？

2、什么是死锁？死锁产生的原因有哪些？死锁的必要条件是什么？ 

五、论述及算法题: 本大题共3个小题，每个小题10分，共30分。

1、设某分时系统采用时间片轮转发实施进程调度，进程有三种基本状态：执行、就绪和等待。试说明：

1进程进行下列状态变化的典型原因：

执行→等待→就绪→执行→就绪

     ②该系统中引起进程调度的三种主要原因。

2、设有一个包含1000个记录的索引文件，每个记录正好占用一个物理块，一个物理块可以存放10个索引表目。建立索引时，一个物理块应有一个索引表目：问该文件至少应该建立几级索引（设一级索引占用一个物理块）？索引及文件本身共占多少物理块？

3、某系统采用最佳适应分配算法，假定在20K、10K和5K（按此顺序）的请求到来之前，内存分配情况如图所示（设内存起始地址为0）。试求各个请求将分配到的内存起始地址各是多少？   （10分）

  10K      10K     20K     30K     10K     5K      30K     20K      10K     15K

20K      20K

答案： 

一、是非题(每小题答对给1分,答错或不答不给分)

1.× 2. × 3. √ 4. √ 5. × 6. √ 7. √ 8. × 9. √ 10. √

二、填空题(每小题2分.如果该小题有3空,对1空给1分,对2空给1.5分,对3空给2分)

1.申请，释放

2.多路性，性，及时性，交互性

3.进程被创建,进程结束

4.寻道时间，旋转延迟时间，传输时间

5.公共信箱，私有信箱，共享信箱

6.门用来控制输出输入设备的处理机，称为I/O处理机

7.1号页面

8.可共享的虚设备

9.对所分配的资源进行排它性的使用，即在一段时间内资源只有一个进程占用

10.对计算机系统资源进行管理，给用户使用计算机提供一个友好接口

三、简答题(每个小题6分)

   1. （1）可以，当时间片用完时，或者就绪队列来了更高优先权进程

（2）可以，当进程所需要的资源得不到满足时

（3）不可以

（4）可以，当进程执行完成终止时

 每小问1.5分

   2. 死锁防止：通过设置某些条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个条件，来防止死锁发生。

死锁避免：不需事先采用各种措施去破坏产生死锁的必要条件，而是在资源的动态分配过程中，用某种方式去防止系统进入不安全状态，从而避免发生死锁。

每小问3分

   3. 为了将打开文件的目录内容复制到内存，以提高文件存储速度

   4. 不是，一旦一个进程得到CPU ，它会一直占用CPU直到终止或阻塞为止。系统在一个较长的时间内只运行一个进程，系统中的其他进程不能及时执行使得响应时间相当长。

      答不是给3分,原因3分

四、分析题(每小题8分)

    1. ①进程标识符信息 ②处理机状态信息 ③进程调度信息 ④进程控制信息

进程控制块是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了操作系统所需的、用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。进程控制块的作用是使一个在多道程序环境下不能运行的程序，成为一个能运行的进程。在进程的整个生命期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。

 PCB内容每个要点1分共4分,第2小问4分

2．答：死锁，是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进。产生死锁的原因有两点：①竞争资源 ②进程推进顺序不合法

死锁的必要条件有①互斥条件 ②请求和保持条件 ③不剥夺条件 ④环路等待条件

(死锁的概念2分，产生死锁的原因每个要点1分共2分，死锁的必要条件每个要点1分共4分)

五、论述及算法题（每小10分）

1． ①当进程完成任务所申请的资源不能都满足时由执行状态到等待状态；

当进程所等待的资源都得到满足由等待状态到就绪状态；

当进程被新一轮的调度选中进入CPU中执行由就绪状态到执行状态；

当正在执行的进程所分配的时间片耗完由执行状态到就绪状态；

   ②进程阻塞，进程完成，进程时间片用完

第①问,每个要点1分共4分

第②问,每个要点2分共6分

  2．答：索引级数=log10(1000)=3

第一级1个物理块，第二级10个物理块，第三级100个物理块

共占物理块数=1+10+100+1000=1111

计算出级数给4分，每一级的物理块数正确给1分共3分,最后结果正确3分

  3、答：最佳适应分配算法搜索大于或等于20K的最小的空闲区。第4个空闲区刚好20K,是最佳适应。该空闲区的起始位置为10K+10K+20K+30K+10K+5K+30K=115K。此时内存的分配情况如下：

10K  10K  20K   30K   10K  5K   60K  15K  20K  20K

第二个请求10K将会分配在起始位置为10K的第一个空闲区，第一个空闲区消失。此时的内存的分配的情况如下：

40K   30K   10K  5K   60K  15K  20K  20K

最后一个5K请求将会分配在起始位置为40K+30K+10K=80K的5K大小的空闲区上。