一、单项选择题（每题2分，共30分）
1． 适用于核反应堆的的计算机操作系统是（ c ）。
a．分时操作系统b．单道批处理系统
c．实时操作系统d．多道批处理系统。
2． 系统对下列资源的访问操作属于互斥共享方式是（ a ）。
a． 磁带机 b．硬盘 c．软盘d．内存。
3． 单处理机系统中，可并行的是（ d ）。
i 进程与进程；ii 处理机与设备；iii 处理机与通道；iv 设备与设备。
a．i、ii 和 iiib．i、ii 和 iv
c．i、iii 和 ivd．ii、iii 和 iv
4． 下列进程状态的转换中，不正确的是（ c ）。
a．就绪状态执行状态 b．执行状态就绪状态。
c．就绪状态阻塞状态 d．阻塞状态就绪状态。
5． 操作系统中有一组常称为特殊系统调用的程序，它不能被系统中断，在操作系统中称为（ b ）。
a．事务 b．原语 c．子程序 d． 控制模块。
6． 设与某资源相关联的信号量初值为3，当前值为1，若m表示该资源的可用个数， n表示等待该资源的进程数，则m，n分别是（ b ）。
a．0，1 b．1，0 c．1，2 d．2，0
7． 下列选项中，最短的作业平均周转时间的调度算法是（ b ）。
a．时间片轮转调度算法 b．短进程优先调度算法
c．先来先服务调度算法 d．高响应比优先调度算法。
8． 有两个并发执行的进程p1和p2，共享初值为1的变量x。p1对x加1p2对x减1。加1和减1操作的指令序列分别如下所示。
/ 加1操作减1操作。
load r1，x //取x到寄存器r1中 load r2，x
inc r1dec r2
store x，r1 //将r1的内容存入x store x，r2
两个操作完成后，x的值是（ c ）。
a．可能为-1或3b．只能为1
c．可能为或2d．可能为或2
9． 在下列存储介质中，访问速度最快的是（ b ）。
a．高速缓存 b．寄存器 c．磁盘缓存 d．主存
10． 在缺页处理过程中，操作系统执行的操作可能是（ d ）。
. 修改页表 ⅱ．磁盘i/o ⅲ．分配页框。
a．仅ⅰ、ⅱb．仅ⅱ c．仅d．ⅰ、和ⅲ
11． 操作系统设置（ c ），用来记录系统全部设备的情况。
a．设备分配表b．控制器控制表
c．系统设备表d．通道控制表。
12． 采用spooling技术的目的是（ a ）。
a．提高独占设备的利用率 b．提高主机效率
c．减轻用户编程负担 d．提高程序的运行速度。
13． 设当前工作目录的主要目的是（ c ）。
a. 节省外存空间b. 节省内存空间。
c. 加快文件的检索速度 d. 加快文件的读写速度。
14． 下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（ b ）。
a．连续结构b.索引结构
c．链式结构且磁盘块定长 d.链式结构且磁盘块变长。
15． 如果文件系统中有两个文件重名，不应采用（ a ）。
a．单级目录结构b．树型目录结构
c．二级目录结构d．多级目录结构。
二、填空题（每题2分，共20分）
1． 在计算机硬件上配置操作系统时的目标是有效性 、方便性、可扩充性和开放性。
2． 在微内核操作系统中，微内核与服务器之间的通信采用了消息传递机制。
3． 在进程中访问临界资源的程序**称为临界区 。
4． 管程的主要特性有：模块化，抽象数据类型和信息屏蔽。
5． 在多线程操作系统中，线程与进程的根本区别在于进程作为资源拥有的基本单位，而线程作为___调度和分派的基本单位。
6． 作业调度每次要接纳多少个作业进入内存，取决于系统的多道程序度。
7． 紧凑（或拼接） 是指通过移动内存中作业的位置，把原来多个分散的小分区并接成一个大分区的方法。
8． 设备独立性是指用户编制程序时使用的设备与实际使用哪台设备无关的特性。
9． 在unix系统中，将空闲表法和空闲链表法相结合而形成的一种空闲盘块的管理方法是成组链接法。
10． 文件系统模型包括三个层次：对象及其属性、对对象操纵和管理的软件集合和文件系统接口。
三、简答题（每题4分，共20分）
1. 生产者-消费者问题表述如下：一组生产者进程和一组消费者进程通过缓冲区发生联系。
生产者进程将生产的产品送入缓冲区，消费者进程则从中取出产品。假定环形缓冲池中共有n个缓冲区，编号为0~n-1。为了描述生产者进程和消费者进程，指针in和out分别指向生产者进程和消费者进程当前所用的缓冲区(buffer)，初值均为0，利用互斥信号量mutex（初值为1）实现对缓冲池的互斥使用，信号量empty和full表示缓冲池中空缓冲区和满缓冲区的数量，初值分别为n和0。
在下面消费者进程的算法描述中，请填写相应的wait、signal操作语句。
while (true){
wait（full
wait（mutex
从buffer（out）取走产品；
out=（out+1）mod n； /mod为取模运算*/
signal（mutex
signal（empty
2. 死锁发生的的必要条件是什么？
答案：（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。
3. 分段存储管理方式满足了用户哪些需要？
答案：（1）方便编程；（2）信息共享；（3）信息保护；（4）动态增长；（5）动态链接。
4. 简述系统中i/o的控制方式。
1）程序i/o方式；（2） 中断驱动i/o控制方式；（3）直接存储器访问（dma）i/o控制方式；（4）i/o通道控制方式。
5. 按文件的逻辑结构，记录式文件的有哪些类型？
答案：（1）顺序文件；（2）索引文件；（3）索引顺序文件；（4）直接文件（或哈希文件）。
四、应用题（每题10分，共30分）
1. 已知四个进程a、b、c、d申请系统某类资源，而系统有该类资源共15个，目前系统资源分配情况如下：
请回答：1） 该状态是否安全。如果处于安全状态，请举出一个安全队列；如果不安全，说明理由。
2） 如果系统处于安全状态，进程a提出申请1个资源，系统是否将资源分配给它，请说明理由。
答案：（1）该状态安全，可以找到一个安全队列：b、a、c、d或b、c、a、d。
2）系统不能将资源分配给进程a。如果将资源分配给进程a，其还需申请2个资源，空闲资源也只剩余1个。这样进程a、b、c和d需要申请的资源数为：
2,2,3和7，均得不到满足，即找不到一个安全队列，系统处于不安全状态。
2. 在请求分页系统中，某用户的编程空间为8个页面，每页4kb，分配的内存空间为16kb，页面置换算法采用fifo算法。假定某时刻该用户的页表如下图所示，试问：
1）逻辑地址284b（h）对应的物理地址是多少？（用十六进制表示）
2）此时若访问逻辑地址5bc0（h），对应的物理地址是多少？（用十六进制表示）
答案：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。
由已知条件可知：用户编程空间共8个页面，可知页号部分占3位；由“每页为4kb”，4k=212，可知内页地址占逻辑地址低12位（二进制）或低3位（十六进制）。由“内存空间为16kb”，可知有4块。
1）逻辑地址284b（h）：由上述分析可知，页号为2（h），页内地址为84b（h）。由页表可知：2（h）号页面对应的物理块号为14，即e（h），拼接后得物理地址e84b(h)。
2）若访问逻辑地址5bc0（h）：由上述分析可知，页号为5（h），页内地址为bc0（h）。由页表可知：
5（h）号页面不在内存，而6号页面的到达时间最早，即为最早到达页面，应置换出，再把5（h）号页面装入块号为1的物理块，即1（h），拼接后得物理地址1bc0 (h)。
3. 若某磁盘的旋转速度为20ms／转，磁盘初始化时每个盘面分成10个扇区，扇区按磁盘旋转的反向编号，依次为0～9，现有10个逻辑记录r0，r1,…,r9，依次存放在0～9十个扇区上。处理程序要顺序处理这些记录，每读出一个记录后处理程序要花6毫秒进行处理，然后再顺序读下一个记录并处理，直到全部记录处理完毕，请回答：
1） 顺序处理完这10个记录总共花费多少时间？
2） 优化分布这些记录，使这10个记录的处理总时间最短，并算出优化分布时需花费的时间。
答案：1)顺序存放：r0→r9；由20ms÷10＝2ms知，每读一个扇区花2ms，由2ms+6ms＝8ms知，读出并处理完r0后，读写磁头已在r4的位置，要读rl记录，则要有14ms延迟时间。
顺序处理完这十个记录需花费时间为：10×(2+6)+9×(2×7)＝206(ms)
2) 优化分布：r0→r5→r3→r8→r1→r6→r4→r9→r2→r7，即得逻辑记录的最优分布。此时处理十个记录所花费的时间为：10×(2+6)+2＝82(ms)
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《操作系统》试卷B
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