全國(guó)2001年4月高等教育自學(xué)考試操作系統(tǒng)原理試題

二、多項(xiàng)選擇題 （本大題共5小題，每小題2分，共10分。）在每小題列出的五個(gè)選項(xiàng)中有二至五個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題干中的括號(hào)內(nèi)。多選、少選、錯(cuò)選均無(wú)分。

21．引入多道程序設(shè)計(jì)的主要目的在于（ ）

A、提高實(shí)時(shí)響應(yīng)速度

B、充分利用處理機(jī)，減少處理機(jī)空閑時(shí)間

C、有利于代碼共享

D、充分利用外圍設(shè)備

E、減少存儲(chǔ)器碎片

22．段式和頁(yè)式存儲(chǔ)管理的地址結(jié)構(gòu)很類(lèi)似，但是它們之間有實(shí)質(zhì)上的不同，表現(xiàn)為 （ ）

A、頁(yè)式的邏輯地址是連續(xù)的，段式的邏輯地址可以不連續(xù)

B、頁(yè)式的地址是一維的，段式的地址是二維的

C、分頁(yè)是操作系統(tǒng)進(jìn)行的，分段是用戶(hù)確定的

D、各頁(yè)可以分散存放在主存，每段必須占用連續(xù)的主存空間

E、頁(yè)式采用靜態(tài)重定位方式，段式采用動(dòng)態(tài)重定位方式

23．利用記錄的成組與分解操作能（ ）

A、有效地實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)儲(chǔ)

B、提高存儲(chǔ)介質(zhì)的利用率

C、減少操作系統(tǒng)的程序量

D、增加啟動(dòng)外設(shè)的次數(shù)

E、提高文件的存取速度

24．線程是操作系統(tǒng)的概念，已具有線程管理的操作系統(tǒng)有（ ）

A、Windows 3.2

B、OS/2

C、Windows NT

D、DOS 6.22

E、Mach

25．對(duì)UNIX中的trap指令，下列說(shuō)法中（ ）是正確的。

A、可供用戶(hù)使用

B、UNIX的例外處理程序也可使用trap指令

C、trap指令是特權(quán)指令

D、trap指令是在管態(tài)下運(yùn)行

E、UNIX的例外處理也是從trap指令進(jìn)入的

三、填空題 （本大題共8小題，每空1分，共14分）

26．在批處理兼分時(shí)的系統(tǒng)中，往往由分時(shí)系統(tǒng)控制的作業(yè)稱(chēng)為 作業(yè)，而由批處理系統(tǒng)控制的作業(yè)稱(chēng)為 作業(yè)。

27．操作系統(tǒng)為用戶(hù)提供兩種類(lèi)型的使用接口，它們是 接口和 接口。

28．操作系統(tǒng)中，進(jìn)程可以分為 進(jìn)程和 進(jìn)程兩類(lèi)。

29．用戶(hù)調(diào)用 和 文件操作來(lái)申請(qǐng)對(duì)文件的使用權(quán)。

30．主存儲(chǔ)器與外圍設(shè)備之間的信息傳送操作稱(chēng)為 。

31．在響應(yīng)比最高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法中，當(dāng)各個(gè)作業(yè)等待時(shí)間相同時(shí)， 的作業(yè)將得到優(yōu)先調(diào)度；當(dāng)各個(gè)作業(yè)要求運(yùn)行的時(shí)間相同時(shí)， 的作業(yè)得到優(yōu)先調(diào)度。

32．當(dāng)一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占處理器順序執(zhí)行時(shí)，具有兩個(gè)特性： 性和可再現(xiàn)性。

33．UNIX的shell有兩層含義，一是指由shell命令組成的 語(yǔ)言；二是 程序。

四、簡(jiǎn)答題 （本大題共5小題，每小題4分，共20分。）

34．進(jìn)程調(diào)度中"可搶占"和"非搶占"兩種方式，哪一種系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)更大？為什么？

35．一個(gè)含五個(gè)邏輯記錄的文件，系統(tǒng)把它以鏈接結(jié)構(gòu)的形式組織在磁盤(pán)上，每個(gè)記錄占用一個(gè)磁盤(pán)塊，現(xiàn)要求在第一記錄和第二記錄之間插入一個(gè)新記錄，簡(jiǎn)述它的操作過(guò)程。

36．在spool系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一張"緩輸出表"，請(qǐng)問(wèn)哪些程序執(zhí)行時(shí)要訪問(wèn)緩輸出表，簡(jiǎn)單說(shuō)明之。

37．試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點(diǎn)。

38．試說(shuō)明資源的靜態(tài)分配策略能防止死鎖的原因。

五、綜合題 （本大題共4小題，共36分。）

39．（10分）在一個(gè)采用頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，有一用戶(hù)作業(yè)，它依次要訪問(wèn)的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若該作業(yè)的第0頁(yè)已經(jīng)裝入主存，現(xiàn)分配給該作業(yè)的主存共300字，頁(yè)的大小為100字，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）按FIFO調(diào)度算法將產(chǎn)生 次缺頁(yè)中斷，依次淘汰的頁(yè)號(hào)為 ，缺頁(yè)中斷率為 。

（2）按LRU調(diào)度算法將產(chǎn)生 次缺頁(yè)中斷，依次淘汰的頁(yè)號(hào)為 ，缺頁(yè)中斷率為 。

40．（8分）若干個(gè)等待訪問(wèn)磁盤(pán)者依次要訪問(wèn)的柱面為20，44，40，4，80，12，76，假設(shè)每移動(dòng)一個(gè)柱面需要3毫秒時(shí)間，移動(dòng)臂當(dāng)前位于40號(hào)柱面，請(qǐng)按下列算法分別計(jì)算為完成上述各次訪問(wèn)總共花費(fèi)的尋找時(shí)間。

（1）先來(lái)先服務(wù)算法；

（2）最短尋找時(shí)間優(yōu)先算法。

41．（8分）某系統(tǒng)中有10臺(tái)打印機(jī)，有三個(gè)進(jìn)程P1，P2，P3分別需要8臺(tái)，7臺(tái)和4臺(tái)。若P1，P2，P3已申請(qǐng)到4臺(tái)，2臺(tái)和2臺(tái)。試問(wèn)：按銀行家算法能安全分配嗎？請(qǐng)說(shuō)明分配過(guò)程。

42．（10分）用PV操作解決讀者寫(xiě)者問(wèn)題的正確程序如下：

begin S, Sr: Semaphore; rc: integer;

S:=1; Sr:=1; rc:=0;

cobegin PROCESS Reader i ( i=1,2...)

begin P(Sr)

rc:=rc+1;

if rc=1 then P(S);

V(Sr);

read file;

P(Sr);

rc:=rc-1

if rc=0 thenV(S);

V(Sr);

end ;

PROCESS Writer j (j=1,2...)

begin P(S);

Write file;

V(S)

end;

coend ;

end;

請(qǐng)回答：（1）信號(hào)量 Sr的作用；（2）程序中什么語(yǔ)句用于讀寫(xiě)互斥，寫(xiě)寫(xiě)互斥；（3）若規(guī)定僅允許5個(gè)進(jìn)程同時(shí)讀怎樣修改程序？

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　操作系統(tǒng)試題參考答案

一、單項(xiàng)選擇題 （本大題共20小題，每題1分，共20分。）

1 D 2 C 3 C 4 B 5 D 6 C 7 A 8 D 9 C 10 A
11D 12 B 13 C 14 D 15 D 16 D 17 C 18 D 19 D 20 C

二、多項(xiàng)選擇題 （本大題共5小題，每小題2分，共10分。多選、少選、錯(cuò)選均無(wú)分。）

21 22 23 24 25
BD ABCD ABE BCE AD

三、填空題 （本大題共8小題，每空1分，共14分）

26．前臺(tái)，后臺(tái)

27．操作員（或用戶(hù)），程序員（或程序）

28．系統(tǒng)，用戶(hù)

29．建立，打開(kāi)（可交換次序）

30．輸入輸出操作

31．計(jì)算時(shí)間短，等待時(shí)間長(zhǎng)

32．封閉

33．Shell命令，指該命令的解釋

四、簡(jiǎn)答題 （本大題共5小題，每小題4分，共20分。）

34．可搶占式會(huì)引起系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)更大。（2分）

可搶占式調(diào)度是嚴(yán)格保證任何時(shí)刻，讓具有最高優(yōu)先數(shù)（權(quán)）的進(jìn)程占有處理機(jī)運(yùn)行，因此增加了處理機(jī)調(diào)度的時(shí)機(jī)，引起為退出處理機(jī)的進(jìn)程保留現(xiàn)場(chǎng)，為占有處理機(jī)的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等時(shí)間（和空間）開(kāi)銷(xiāo)增大。（2分）

（注：不寫(xiě)空間開(kāi)銷(xiāo)也可。）

35．從文件目錄中找到該文件，按址讀出第一個(gè)記錄；（1分）

取出第一個(gè)記錄塊中指針，存放到新記錄的指針位置；（1分）

把新記錄占用的物理塊號(hào)填入第一個(gè)記錄的指針位置；（1分）

啟動(dòng)磁盤(pán)把第一個(gè)記錄和新記錄寫(xiě)到指字的磁盤(pán)塊上。（1分）

36．井管理寫(xiě)程序把作業(yè)執(zhí)行結(jié)果文件登記在緩輸出表中；（2分）

緩輸出程序從緩輸出表中查找結(jié)果文件并打印輸出。（2分）

37．（1）作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個(gè)作業(yè)能進(jìn)入主存。進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，它決定各作業(yè)中的哪一個(gè)進(jìn)程占有中央處理機(jī)。（2分）

（或）作業(yè)調(diào)度是高級(jí)調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)的作業(yè)管理層次。進(jìn)程調(diào)度是低級(jí)調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層。

（2）作業(yè)調(diào)度是選符合條件的收容態(tài)作業(yè)裝入內(nèi)存。進(jìn)程調(diào)度是從就緒態(tài)進(jìn)程中選一個(gè)占用處理機(jī)。（2分）

38．資源靜態(tài)分配策略要求每個(gè)進(jìn)程在開(kāi)始執(zhí)行前申請(qǐng)所需的全部資源，僅在系統(tǒng)為之分配了所需的全部資源后，該進(jìn)程才開(kāi)始執(zhí)行。（2分）這樣，進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中不再申請(qǐng)資源，從而破壞了死鎖的四個(gè)必要條件之一"占有并等待條件"，從而防止死鎖的發(fā)生。（2分）

五、綜合題 （本大題共4小題，共36分。）

39．（1）按FIFO調(diào)度算法將產(chǎn)生5次缺頁(yè)中斷（2分）；依次淘汰的頁(yè)號(hào)為：0，1，2（2分）；

缺頁(yè)中斷率為：5/10=50%（1分）

（2）按LRU調(diào)度算法將產(chǎn)生6次缺頁(yè)中斷（2分）；依次淘汰的頁(yè)號(hào)為：2，0，1，3（2分）；

缺頁(yè)中斷率為：6/10=60%（1分）

40．（1）3毫秒×292=876毫秒（4分）

（2）3毫秒×120=360毫秒（4分）

（注：各算法使移動(dòng)臂的移動(dòng)次序和移動(dòng)的柱面數(shù)如下：

（1）40 → 20 → 44 → 40 → 4 → 80 → 12 → 76

（20） （24） （4） （36） （76） （68） （64）

共移動(dòng)292柱面

（2）40 → 44 → 20 → 12 → 4 → 76 → 80

（4） （24） （8） （8） （72） （4）

共移動(dòng)120柱面

41．系統(tǒng)能為進(jìn)程P3分配二臺(tái)打印機(jī)（3分）。因?yàn)楸M管此時(shí)10臺(tái)打印機(jī)已分配給進(jìn)程P1 4臺(tái)，P22臺(tái)和P34臺(tái)，全部分配完，但P3已分配到所需要的全部4臺(tái)打印機(jī)，它不會(huì)對(duì)打印機(jī)再提出申請(qǐng)，所以它能順利運(yùn)行下去，能釋放占用的4臺(tái)打印機(jī)，使進(jìn)程P1，P2均可能獲得乘余的要求4臺(tái)和5臺(tái)，按銀行家算法是安全的。（5分）

42．（1）Sr用于讀者計(jì)數(shù)rc的互斥信號(hào)量；（3分）

（2）if rc=1 then P（S）中的P（S）用于讀寫(xiě)互斥，寫(xiě)者進(jìn)程中的P（S）用于寫(xiě)寫(xiě)互斥，讀寫(xiě)互斥。（3分）

（3）程序中增加一個(gè)信號(hào)量S5，初值為5，P（S5）語(yǔ)句加在讀者進(jìn)程P（Sr）之前，V（S5）語(yǔ)句加在讀者進(jìn)程第2個(gè)V（Sr）之后。（4分）