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            计算机操作系统期末考试试题含答案


            计算机操作系统期末考试试题及答案

            一、简答题(每题 5 分,共 30 分) 1.什么是虚拟设备? 2.What’s the differrence between a process and a program? 3.What’s Hyper-Treading technology? 4.死锁的必要条件是什么? 5.为什么将文件控制块分成主部和次部两部分? 6.若系统有同类资源 m 个,被 n 个进程共享,问:当 m>n 和 m<=n 时每个 进程最多可以请求多少个这类资源,使系统一定不会发生死锁?为什么? 二、填空题(每空 1 分,共 10 分) 1.操作系统的两个重要特性是: (1) 和 (2) 。 2.只能在管态下执行的指令称为 (3) 。 处理机状态由目态转换为管态的唯一 途径是 (4) ,管态到目态的转换可以通过修改 (5) 来实现。 3.进程在其生存期内可以处于如下三种基本状态之一:运行态、就绪态和等 待态。当一个就绪进程 (6) 时,其状态由就绪变为运行,当一个运行进程被抢 占处理机时,其状态由运行变为 (7) ,当一个运行进程因某事件受阻时,其状 态由运行变为 (8) ,当进程所等待的事件已经发生时,该进程状态由 (9) 变为 就绪。 4.线程是进程内的一个相对独立的 (10)。 三、计算题(每题 10 分,共 40 分) 1.设某计算机系统采用虚拟页式存储管理方法,进程的虚拟地址空间为 64KB,页面尺寸为 4KB。假设当前进程的页表如右图所示(页表以二进制形式表 示) ,请将虚拟地址 8196 和 2050 转换为物理地址。 2.设某计算机系统采用虚拟页式存储管理方法,内存中为该进程分配 4 个物 理页架, 开始时内存页架为空,假设进程在一段时间内的页面访问序列如 下:6,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1,请画图表示采用以下页面淘汰算法时的 缺页中断次数: 1) ( 最佳页面淘汰算法 (OPT) ; 先进先出页面淘汰算法 (2) (FIFO) ; (3)使用过最久的先淘汰(LRU)。 3.在 UNIX 系统中,设磁盘物理块大小为 1KB,每个索引块可以保存 256 个 索引项,请画出 UNIX 文件的物理结构。假设某文件大小为 1028KB,请计算访问 以下逻辑块时需要多少次 I/O 传输: (1)8; (2)300; (3)16。 4.设有周期性实时任务集如下表所示,用最早截止期优先算法(EDF 算法) 和速率单调算法(RMS 算法)是否可以调度?画出相应的 Gantt 图。 四、算法设计(每题 10 分,共 20 分) 1.设有一个可以装 A、B 两种物品的仓库,其容量无限大,但要求仓库中 A、
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            B 两种物品的数量满足下述不等式: -M≤A 物品数量-B 物品数量≤N 其中 M 和 N 为正整数。 试用信号灯和 PV 操作描述 A、B 两种物品的入库 过程。 2.用信号量和 PV 操作实现读者/写者问题,要求读者优先,即:当有读者在 读文件时,对随后到达的读者和写者,要首先满足读者,阻塞写者。

            试题 A 答案 一、 1.虚拟设备是利用共享型设备实现的数量较多、速度较快的独占型设备。 2.进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动,是系统 进行资源分配和调度的独立单位。程序是指令的有序序列。进程与程序的区别在 于:○1 进程是动态的,程序是静态的;○2 进程是短暂的,程序可以永久保存; ○3 进程与程序之间不具有一一对应关系:一个程序可以对应一个进程,也可以 对应多个进程;一个进程可以对应一个程序,或者对应一段程序。 5.树型目录结构解决了命名冲突;有利于提高文件的检索速度;有利于实 现文件共享;有利于用户对文件进行分门别类地组织。 6. 7.并发执行的进程为了协调一致地完成指定任务,进程之间具有一定的联 系, 这种联系通常采用进程间交换数据的方式进行。 进程间交换数据叫进程通信。 进程之间所交换的信息量,少则是一个状态或数值,多则是成千上万个字节。因 而进程通信的类型分为:低级通信(进程间交换少量数据,如信号量机制) ;高 级通信(进程间交换大量数据) 。 8.UC/OS-II 是一个嵌入式操作系统,其功能包括任务管理、时间管理、任 务间通信、内存管理等。 二、 (1)[0,350]:由段号 0 查段表得其段长 200,将虚拟地址中的段内偏移 350 与该段段长相比较:350>200,所以产生越界中断; (2)[1,25]:由段号 1 查段表得其段长 100,将虚拟地址中的段内偏移 25 与该段段长相比较:25<100,是合法虚拟地址,所以将段内偏移与该段在主存的 起始地址相加得绝对地址:25+3000=3025; (3)[2,120]:由段号 2 查段表得其段长 105,将虚拟地址中的段内偏移 120 与该段段长相比较:120>105,所以产生越界中断; (4)[3,415]:由段号 3 查段表得其段长 600,将虚拟地址中的段内偏移 415 与该段段长相比较:415<600,是合法虚拟地址,所以将段内偏移与该段在主存 的起始地址相加得绝对地址:415+1200=1615; (5)[4,20]:由段号 4 查段表得其段长 150,将虚拟地址中的段内偏移 20
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            与该段段长相比较:20<150,是合法虚拟地址,所以将段内偏移与该段在主存的 起始地址相加得绝对地址:20+4000=4020; 三、FIFO 页面替换算法: LRU 页面替换算法: 四、semaphore a=n,b=m; void main(){ createprocess(A,…); createprocess(B,…); }

            void A(){ while(1){ P(a); 输入化合物 A; V(b); } } void B(){ while(1){ P(b); 输入化合物 B; V(a); } }

            五、

            六、UNIX 中的进程可能处于以下九个状态之一:创建、内存就绪、外存就 绪、内存睡眠、外存睡眠、核心态执行、用户态执行、剥夺、僵死。UNIX 进程 的状态转换图如下:

            七、设 cache 的命中率为 h1,访问时间为 t1;主存的命中率为 h2,访问时 间为 t2; 则被访问的字在 cache 中的概率为 h1, 则不在 cache 中但在主存中的概 率为(1-h1)h2,不在 cache 中也不在主存中的概率为(1-h1)(1-h2) ;设磁盘的 访 问 时 间 为 t3 , 那 么 一 个 字 的 平 均 访 问 时 间 为 : t1h1+(t1+t2)(1-h1)h2+(t1+t2+t3)(1-h1)(1-h2)。

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            八、设每个进程最多可以请求 x 个这类资源,为了使系统一定不会发生死锁 m,x,n 需要满足关系式:n(x-1)+1<=m,即 x<=(m-1)/n+1。当 m<n 时,x=1;当 m>n 时,x=INT((m-1)/n)+1,其中 INT 表示向下取整数。

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