操作系统复习题(答案).

一、填空

9. 某系统有10台磁带机被 m 个进程竞争，每个进程最多要求3台磁带机，那么当m的取值为_不超过4的整数__时，系统不会发生死锁。

12.系统为一个有6页的进程分配4个物理块，其页表如下所示（时间单位：滴答），页的大小为1K，请计算逻辑地址为0x17C8的物理地址。

　　页号    块号    装入时间     上次引用时间     R(读)     M(修改)

　　0         7        126            279             0        0

　　1        4        230         260                1         0

　　2        2        120         272             1         1

3        9        160         280             1         1

按CLOCK算法为0x03C8；按FIFO算法为0x0BC8；按LRU算法为0x07C8。

13．有三个同时到达的作业J1，J2和J3，它们的执行时间分别是T1，T2和T3，且T114.在缓冲管理中，将数据从设备送入缓冲池称为：  收容  ；将数据从缓冲池送入设备称为： 提取  ；

17. 在信号量机制中，信号量S > 0时的值表示 可用资源数目 ；若S < 0，则表示等待该资源的进程数，此时进程应 阻塞 。

23. 操作系统的基本特性是 并发性、共享性、虚拟性和不确定性。

28. 虚拟存储器所具有的基本特征是虚拟扩充 虚拟性  ，部分装入 多次性  ，离散分配(离散性  和多次对换 对换性  。

31. 在存储器管理中，页面式信息的_物理_单位，分段是信息的_逻辑_单位。页面大小由系统 或硬件  确定，分段大小由用户程序确定。

40. 实现进程对换应具备  对换空间管理   、 进程换进   和 进程换出    三方面的功能。

46. 字节多路通道是按   字节交叉   方式工作的通道，它适用于连接  低速   设备。

47. 在对打印机进行I/O控制时，通常采用  中断驱动    方式。

50. 直接文件是指由   记录键值    本身直接决定了记录的  物理地址   的一种文件。

54. 用户级安全管理包括两个方面的内容：对所有用户   进行分类    ；为指定用户分配  文件访问权   。

55. 系统级安全管理的主要任务是防止  未经核准的用户进入系统   ；文件级安全管理的主要任务是控制   用户对文件的访问    。

56. 在请求调页方式中，内存分配有  固定分配  、  可变分配    两种策略。

57. 在请求调页方式中，内存物理块置换有 局部置换   、 全局置换    两种策略。

58. 引入进程的主要目的是  使程序能够正确的并发执行   ，进程存在的惟一标志是    进程控制块PCB    。

59. 在请求分页管理方式中，页表中的状态位用来指示对应页   是否已调入内存    ；而在请求分段系统中还增加了增补位，它用来指示   是否允许对应段进行动态增长    。

60 .用来实现互斥的同步机制应该遵循  空闲让进   、  忙则等待   、  有限等待    和  让权等待   四条准则。

62. OS提供给用户的接口主要有  命令方式   、 系统调用方式  、  图形窗口方式   。

. 使用共享文件进行通信的方式被称为 管道通信   ；而发送进程利用OS提供的发送命令，直接将格式化的消息发送给目标进程的通信方式则称为   直接通信    。66. 在最佳适应算法中，空闲区应以 空闲区大小递增    的次序拉链。

66. 在最佳适应算法中，空闲区应以 空闲区大小递增    的次序拉链。

75. 在中断驱动方式中，CPU是以  字节    为单位对I/O进行干预的；DMA方式时，是以  块   为单位进行干预的；I/O通道方式是以   一组数据块    为单位进行干预的。

56、   动态重定位    是一种允许作业在运行过程中，在内存中进行移动的技术。

78. UNIX文件系统对文件存储空间采用    混合索引   分配方式，它通过   成组链接法    来管理空闲的文件存储空间；而在MS-DOS中，对文件空闲存储空间的管理，则采用的是   FAT表法    。

79. 操作系统的主要功能是 进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口管理 。

二、选择

30、采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（  B ）。

A.224            B.216           C.28           D.232

36．临界区是（ C  ）                                                         

    A．一段共享数据区  B．一个缓冲区  C．一段程序  D．一个互斥资源

47. .一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（   C   ） 。

A. 2　 B. 1　 C. 3　 D. 0.5

48. 若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为20，44，40，4，80，12，76，当前磁头位于40号柱面，若用最短寻道时间优先磁盘调度算法，则访问序列为：(   B   ) ；

A． 20，44，40，4，80，12，76       B． 40，44，20，12，4，76，80

C． 40，44，76，80，20，12，4       D． 40，44，76，80，4，12，20

63．设备的打开、关闭、读、写等操作是由（  D  ） 完成的。 

A、用户程序 B、编译系统 C、设备分配程序 D、设备驱动程序 

86. 在生产者-消费者问题中，应设置互斥信号量mutex、资源信号量full和empty。它们的初值应是（        ）。

A、1，0，+n ；  B、0，1，+n ；   C、1，1，+n；  D、0，0，+n　； 

87. 在分时系统中，为使多个用户能够同时与系统交互，最关键的问题是（  D   ）。

A、计算机具有足够高的运行速度；  B、内存容量应足够大；

C、能快速进行内外存对换；        D、能在一短时间内，使所有用户程序都能运行；

91. 联机用户接口是由一组（　B　）所组成的。

　Ａ、系统调用；　　Ｂ、库函数；　　Ｃ、键盘命令；　Ｄ、作业控制语言；

92. 脱机用户接口是由一组（　D　　）所组成。

　 Ａ、系统调用　　　Ｂ、库函数　　　Ｃ、键盘命令　　Ｄ、作业控制语言

93. 在作业调度中，（　　B　　）时间是指从作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔。

　　Ａ、响应；　Ｂ、周转；Ｃ、运行；　Ｄ、等待；　Ｅ、触发；

94. 在请求调页系统中，（  C  ）内存分配策略的缺点是可能导致频繁的出现缺页中断或CPU空闲。

   Ａ、首次适应；Ｂ、最佳适应；Ｃ、固定分区；Ｄ、可变分区

99. 打印机的I/O控制主要采取（  B    ）方式。

   A、循环测试；B、程序中断；C、DMA；D、SPOOLING；

100. SPOOLING系统中，输出井是对脱机输出中的（  B      ）进行模拟，输出进程是对脱机输出中的（  C  ）进行模拟。

    A、内存输出缓冲区；B、磁盘；C、外围控制机；D、输出设备；

102. 在树型目录结构中，对某文件的首次访问通常都采用（  C  ），文件被打开后，对文件的访问采用（   D    ）。

A、文件符号名；                B、从根目录开始的路径名；

C、从当前目录开始的路径名；    D、用户文件描述符；

106. 对于记录型信号量，在执行一次wait操作时，信号量的值应当（  B  ）。

A、加1 ；   B、减1；   C、加指定数值；   D、减指定数值 

107. 对于记录型信号量，在执行一次signal操作时，信号量的值应当（ A  ）。

A、加1 ；   B、减1；   C、加指定数值；   D、减指定数值 

108. 使进程由静止就绪状态转变为活动就绪状态，应利用（  C  ）原语；为使进程由阻塞状态转变为活动状态，应利用（  E  ）原语。

A、creat； B、suspend；C、active；D、block E、wakeup

109. 使进程由活动就绪状态转变为静止就绪状态，应利用（ B  ）原语；为使进程由执行状态转变为阻塞状态，应利用（  D ）原语。

A、creat； B、suspend；C、active；D、block

110. 在磁盘调度中，下列算法中能避免磁臂粘着现象的是（  D   ）。

A、SSTF；B、FCFS；C、CSCAN；D、FSCAN

122.一个计算机系统的虚拟存储器的最大容量是由（  C   ）确定的，其实际容量还要受到（  D    ）的影响。

A、计算机字长；B、内存容量；C、计算机地址结构；D、内存和硬盘容量之和；

129. 假定磁盘块大小为1KB，对于100M的硬盘，FAT表需占用（  D  ）存储空间。

A、100KB；B、150KB；C、200KB；D、250KB；

130. 动态重定位是在作业（D）过程中

A、编译；  B、装入； C、链接； D、执行

131. 在实现虚拟存储器的多种置换算法中，选择距上次访问以来所经历时间最长的页面予以淘汰的算法是（B ）

A、FIFO；  B、LRU； C、OPT； 

三、判断

(  F  )28．SPOOLing技术可以解决进程使用设备死锁问题。

(  F  )29．对于一个具有三级索引表的文件，存取一个记录需要访问三次磁盘。

(  T  )30．在I/O控制的多种方式中，传输速率高，对主机影响少的方式最好。

(  F  )31．进程可以删除自己的PCB表。

(  T  )36．段页式管理实现了段式、页式两种存储方式的优势互补。

(  T  )37．对临界资源应采取互斥访问方式来实现共享。

(  F  )38．文件系统中分配存储空间的基本单位是记录。

42.（  × ）分时系统中，时间片设置得越小，则平均响应时间越短。

54.（  × ）在UNIX文件系统中，文件的路径名和磁盘索引节点之间是一一对应的。

56.（  × ）一个进程的状态发生变化总会引起其他一些进程的状态发生变化。

60.（  ×）在进程对应的代码中使用wait、signal操作后，可以防止系统发生死锁。

61.（  √  ）竞争临界资源时，不一定会导致系统进入死锁状态。

63.（  × ）文件系统中，所有文件的目录信息集中存放在内存的一个特定的区域中。

68.(  √   )竞争可同时共享的资源，不会导致系统进入死锁。

69.（ √  ）在没有快表支持的段页式系统中，为了获取一个数据，需要三次访问内存。

70.（  × ）以进程为单位进行整体对换时，每次换出必须将整个进程的内存映像全部换出。

71.（  × ）引入缓冲区能使CPU与I/O设备之间的速度不匹配的情况得到改善，但并不能减少设备中断CPU的次数。

72.（ ×  ）由于设备驱动程序与硬件紧密相关，因此，系统中配备多少个设备就必须配备同样数量的设备驱动程序。

85.（ √ ）虚拟存储器不是物理上扩大内存空间，而是逻辑上扩充了内存空间。 

四、问答

8、说明作业调度，中级调度和进程调度的区别，并分析下述问题应由哪一级调度程序负责。  

      (1) 在可获得处理机时，应将它分给哪个就绪进程； 

      (2) 在短期繁重负载下，应将哪个进程暂时挂起。

答：

(1) 作业调度用于决定把外存中处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程，分配资源，然后将新创建进程插入就绪队列；中级调度负责将内存中暂时不具备运行条件的进程换到外存交换区存放，但内存空闲时，又将外存中具备运行条件的进程重新换入内存；进程调度决定将处理机分配给就绪进程队列的哪个进程。（4分）

   （2）进程调度、中级调度（2分）

说明：论述条理清晰，包含上述要点，本题即可得满分

13. 设备管理中的数据传送控制方式有哪几种？分别简述如何实现的。

答：

程序直接控制：由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送。

中断方式：进程通过CPU发出指令启动外设，该进程阻塞。当输入完成时，I/O控制器通过中断请求线向CPU发出中断信号，CPU进行中断处理。

DMA方式：在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。

通道控制方式：CPU发出启动指令，指出通道相应的操作和I/O 设备，该指令就可启动通道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。

20、虚拟存储器的基本特征是什么？虚拟存储器的容量主要受到哪两方面的？

答：

虚拟存储器的基本特征是：

①虚拟性 虚拟扩充  ，即不是物理上而是逻辑上扩充了内存容量；　　

②多次性 部分装入  ，即每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；

③离散性(离散分配)，即不必占用连续的内存空间，而是"见缝插针";

④对换性 多次对换  ，即所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。

虚拟存储器的容量主要受到指令中表示地址的字长和外存的容量的。

41.可通过哪些途径来提高内存利用率？

答：

内存利用率不高，主要有四种表现形式：1）内存存在着大量的、分散的难以利用的碎片；2）暂时不用或长期不能运行的程序或数据，占据了大量的存储空间；3）当作业较大时，内存中只能装入少量的作业，当其阻塞时，将使CPU空闲，从而降低了内存利用率；4）内存中存在着重复的拷贝。

针对上述问题，可采用以下方法提高内存利用率：1）改连续分配为离散分配；2）增加对换机制；3）引入动态链接机制；4）引入虚拟存储器机制；5）引入存储器共享机制。

43、一个比较完善的文件系统应该具有那些功能？

答：功能如下：

   1）文件存储空间管理；2）目录管理；3）文件读写管理；4）文件的安全性管理；5）提供用户接口。

五、综合

12、请用信号量解决以下的“过独木桥”问题：同一方向的行人可连续过桥，当某一方向有人过桥时，另一方向的行人必须等待；当某一方向无人过桥时，另一方向的行人可以过桥。

答：将独木桥的两个方向记为A\\B；并用整形变量countA\\countB分别表示两个方向上已在独木桥上的人数，其初值皆是0；再设置三个初值为1的互斥信号量：SA用来实现对countA的互斥访问；SB用来实现对countB的互斥访问；mutex用来实现两个方向行人对独木桥的互斥使用；

      则对A方向行人的动作描述为？：

      wait(SA);

          if(countA=0) then wait(mutex);

           countA=countA+1;

       signal(SA);

       通过独木桥；

       wait(SA); 

countA=countA-1;

          if(countA=0) then signal(mutex);          

       signal(SA);

B方向行人算法与上述相似，只需把SA替换成SB，countA替换成countB即可。（信号量的结构定义1分，PV操作的过程描述2分，正确描述过桥过程。

14．在Unix system V的外存分配管理方式中，在其文件的索引结点里，共设置了13个地址项，把文件所有的外存地址分为直接地址和间接地址（包括一次到三次的间接地址）进行记录，按照这种分配方式，现请将下列文件的字偏移量转换为外存的物理盘块号和块内偏移量（设盘块大小为1KB，，每个盘块可记录256个盘块信息），并写出其转换过程。(12分)

（1）7500；（2）31000；（3）950000

答：

（1）7500

         7500/1024=7余332；

         因为7<10，故从i.addr(7)中取得文件的直接数据物理盘块号的D1；

         在D1号盘块的第332号单元中所存放的既是指定字节。

     （2）31000

          31000/1024=30余280；

          因为10〈30〈266，故从i.addr(10)中取得一次索引盘块号A1；

          调用blockread过程，读出A1块内容；

          30-10=20；

          从A1块中第20项读出文件的数据物理盘块号D1；

          在D1盘块的第280号单元中所存放的既是指定字节。

     （3）950000

          950000/1024=927余752；

          因为266〈927〈M+266KB，故从i.addr(11)中取得二次索引块A2；

          调用blockread过程，读出A2块内容；

          （927-266）/256=2余159；

          从A2块中的第2项读出一次索引块A1；

          调用blockread过程，读出A1块内容；

从A1块中的第159项读出文件的数据物理盘块D1；

在D1盘块的第752号单元中所存放的既是指定字节。

15、某个文件系统，采用混合索引分配方式，其FCB有13个地址项，每个盘块的大小为512字节，请回答下列问题：

（1）如果每个盘块号只需要用2个字节描述，则该系统需要设置几次间址项？

（2）如果每个盘块号需要用3个字节描述，并允许每个盘块中存放170个盘块地址，而且，系统采用10个直接地址项、1个一次间址项、1个二次间址项和1个三次间址项，则对某个长度为18000000字节的文件，它需要占用多少个盘块（包括间址块）？ 

答：

（1）如果盘块地址只需要用2个字节描述，则该磁盘系统中盘块的数目将小于等于256，即65536块，所以文件的大小不会超过65536块；而每个盘块中可存放256个盘块号，因此系统最多只要用到二次间址。实际上，使用1个一次间址和一个二次间址项后，允许文件的最大长度已达11+256+256×256块，已经超出了该磁盘系统中的实际盘块数。

（2）根据题意，该文件的最后一个字节，即文件结束符的字节偏移量为18000000，而

      18000000/512的商为35156，因此该文件的最后一块的逻辑块号为35156.（1分）

      由于10+170+170×170≤35156＜10+170+170×170+170×170×170,所以该文件不仅需要使用10个直接地址项，还需要使用一次、二次及三次间址项。

     又因为35156-（10+170+170×170）=6076

 6076/（170×170）得到商为0，余数为6076，得知该文件在三次间址时还需要1个二次间址块；而余数6076/170得到商为35，可知该文件在三次间址时还需要36个一次间址块。因此，该文件需要：

三次间址块：1块

二次间址块：1+1=2块

一次间址块：36+170×1=207块

数据块：（35×170+127）+170×170+170+10=35157个

共需35367个物理盘块。