《操作系统》模拟试卷。
一、 单项选择题（每小题1分，共 15 分）
1． 操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（ d ）。
a. 程序 b.数据c.文件d.资源。
2． 一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( c )
a.先来先服务b.时间片轮转法。
c.高响应比优先d.均衡调度法。
3． 操作系统中引入进程概念后并不能够（ b ）。
a. 允许一个程序被多个用户调用
b.正确描述程序的执**况
c.使处理器与外设之间有效地并行工作
d. 提高资源利用率
4． 以下（ ）属于临界资源。
a.磁盘存储介质b.共用队列结构
c.私有变量d.可重入的程序**。
5． 在下列情况下，会发生引起调度事件并立即产生调度的是（ ）
a.处理中断的过程中 b.进程在操作系统内核程序临界区。
c. 进程在原子过程中 d.正在运行实时任务。
6． 采用资源剥夺的方法可以解除死锁，还可以采用( )的方法解除死锁。
a.执行并行操作b.拒绝分配。
c.撤消进程d.修改信号量。
7． 用户在程序中试图读某文件的第100个逻辑块，使用操作系统提供的（ ）接口。
a.系统调用 b.图形用户接口 c.键盘命令d.原语。
8． 若一个程序为多个进程所共享，那么该程序的**在执行的过程中不能被修改，即程序应是（ ）
a. 可运行的 b.可重入的 c.可改变的 d.可连接的。
9． 虚拟存储器的容量由计算机的地址结构决定，若cpu的地址为32位，则对于一个进程来说，其最大的虚拟存储空间为（ ）
a. 2gb. 4gc. 1gd. 8g
10． 仅有基本地址变换机构的分页存储管理方式中，cpu每次存取一个数据时，要( )访问内存。
a. 1次 b.2次c. 3次 d. 4次。
11． ms-dos采用的外存分配方法是（ ）
a.单级索引分配b.隐式链接
c.显示连接d.两级索引分配。
12． unix系统对空闲磁盘空间的管理，采用的是（ ）
a 空闲链表法b 位示图法
c成组链接法d.线性检索法。
13． 有能避免“磁臂粘着”的磁盘调度算法是（ ）
a．fcfsb．sstf
c．scand．n-step-scan
14． i/o控制方式中的直接存储访问dma方式适用于。
a. 磁盘 b. 行式打印机 c.键盘d. 麦克风。
15． cpu输出数据的速度远远高于打印机的速度，为解决这一矛盾可采用（ ）
a.并行技术 b.缓冲技术 c.虚存技术 d.同步技术。
二、 判断题（将正确的划上“√”错误的划上“×”每小题2分，共20分）
1. 一个操作系统的系统调用越多，系统的功能就越强，用户使用就越复杂。
2. 磁盘是共享设备，所以允许多个进程同一时刻在存储空间中进行访问。
3. 一旦出现死锁， 所有进程都不能运行。
4. 某进程被换出时，是换出它的那些非共享的程序和数据。
5. 快表是高速缓存，是内存的一部分区域。
6. 在分时系统中，响应时间≈时间片×用户数，因此为改善响应时间，常用的原则是时间片越小越好。
7. 虚存就是把一个实存空间分配给用户轮流使用，使用户感到自己独占主存。
8. 磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取。……
9. 通道程序解决了i／o操作的独立性和各部件工作的并行性，采用通道技术后，能实现cpu与通道的并行操作。……
10. spooling系统中的输入井和输出井是在内存中开辟两个存储区。
三、 填空题 （每空1分，共15分）
1. 进程的基本的特征有独立、异步和结构特征。
2. 处理死锁的方法有预防死锁和解除死锁。
3. 在文件系统中，对目录管理的要求有允许文件重名和提高对目录的检索速度。
4. 文件的外存分配方式主要有和三种方式。
5. 为实现设备独立性，在系统中必须设置逻辑设备表，通常它包括和三项。
6. 处理机调度可分为**，它们是和。
四、 解析题 （6道题，共50分）
1. 请说明spooling系统的组成？（6分）
2. 什么是虚拟存储器？实现页式虚拟存储器必须具备哪些必要的硬件支持？（第1问4分，第2问3分，共7分）
3. 当前磁盘读写位于柱面号20，此时有多个磁盘请求以下列柱面号送至磁盘驱动器：10，22，20，2，40，6，38。
（1）请分别按照先来先服务算法（fcfs）、最短寻道时间优先（sstf）和scan算法（注：当前状态为向柱面号增加方向访问）求出磁头移动顺序和柱面移动量？（6分）
（2）请评价以上三种算法的性能？（3分）
4. 某页式虚拟存储管理系统的物理内存空间共3k，页面大小为1k，一进程按下列逻辑地址顺序访问内存单元： 3635，3632，1140，3584，2892，3640，0040，2148，1700，2145，3209，0000，1102，1100。
如果上述数字均为十进制数，而内存中尚未装入任何页。请分别给出使用lru算法与fifo算法时的缺页次数（要有求解过程），并对这两种情况进行比较。（10分）
5. 对于采用混合索引分配方式的unix系统中。如果每个盘块的大小为节，若盘块号需要3个字节来描述，而每个盘块最多存放170个盘块地址：
1) 该文件系统允许的最大长度是多少？（2分）
2) 将文件的字节偏移量转换为物理块号和块内偏移量。并画出索引节点结构图（6分）
3) 假设某文件的索引结点已在内存中，但其他信息均在外存，为了访问该文件中某个位置的内容，最少需要几次访问磁盘，最多需要几次访问磁盘？（2分）
6. 假定系统有3个并发进程read 、move 和print共享缓冲器b1和b2。进程read负责从输入设备上读信息，每读出一条记录后放到b1中。
进程move从缓冲器b1中取出一条记录加工后存入b2。进程print取出b2中的记录打印输出。b1和b2每次只能存放一条记录。
要求3个进程协调完成任务，使打印出来的与读入的记录个数、次序完全一样。请用记录型信号量写出并发程序。（8分）
参***。一、 项选择题（在每小题1分，共 15 分）
1. d 15. b
二、 断题（将正确的划上“√”错误的划上“╳”每小题2分，共20分）
三、 填空题（6小题，15空，共15分）
1. 并发、动态2.避免死锁、检测死锁。
3. 实现“按名存取”、文件共享 4. 连续分配、链接分配、索引分配。
5．逻辑设备名、物理设备名、设备驱动程序入口地址
6. 高级调度（或作业调度）、中级调度 、低级调度（或进程调度）
四、 解析题 （6道题，共50分）
1. 答： spooling系统主要由以下三部分组成：
1）输入井和输出井。这是在磁盘上开辟的两个大存储空间，用于暂存输入输出的数据。
2）输入缓冲区和输出缓冲区。为了缓和cpu和磁盘之间速度不匹配的矛盾，在内存中要开辟两个缓冲区：输入缓冲区和输出缓冲区。
输入缓冲区用于暂存由输入设备送来的数据，以后再传送到输入井。输出缓冲区用于暂存由输出井送来的数据，以后再传送到输出设备。
3）输入进程spi和输出进程spo。这里输入进程spi用来模拟脱机输入时的外围控制机，输出进程spo用来模拟脱机输出时的外围控制机。
2. 答：虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储系统。
其容量由逻辑地址结构以及内存和外存容量之后决定，其运行速度接近于内存的速度，而每位的成本却接近于外存。
主要的硬件支持有：
1） 请求分页的页表机制；
2） 缺页中断机构；
3） 地址变换机构。
3. 解：(1)先来先服务：磁头移动顺序为：20→10→22→20→2→40→6→38,磁头移动共146柱面。
最短寻道时间优先（sstf）:磁头移动顺序为：20→20→22→10→6→2→38→40, 磁头移动共60柱面。
scan算法：磁头移动顺序为：20→20→22→38→40→10→6→2, 磁头移动共58柱面。
2) 由此可见， 先来先服务算法简单，但是效果不好，缺乏灵活性。 最短寻道时间优先（sstf）算法使平均等待时间得到改善，可以获得很好的寻道性能，但是会导致某些请求访问的进程“饿死”。scan算法很好的避免了进程“饿死”现象，同时也获得很好的寻道性能。
4. 解：根据题意，分配给进程的内存块数为3,而页面的引用次序为：3﹑3﹑1﹑3﹑2﹑3﹑0﹑2﹑1﹑2﹑3﹑0﹑1﹑1。
因此可以计算出，采用lru算法时，缺页次数为8,采用fifo算法时， 缺页次数为6。
lru算法用最近的过去来作为**最近的将来的依据，一般认为其有较好的性能，但实现时，要记录最近在内存的每个页面的使用情况，比fifo困难，其开销也大。有时，因页面的过去和未来的走向之间并无必然的联系，如上面，lru算法的性能就没想象中那样好。
5. 解：（1）该文件系统中一个文件的最大长度可达：
10+170+170×170+170×170×170=4942080块=4942080×节。
=2471040kb
（2）5000/512得商为9，余数为392。即逻辑块号为9，块内偏移位392。由于9<10,故可直接从该文件的fcb的第9个地址项处得到物理盘块号，块内偏移地址为392。
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