山东科技大学泰安科技学院2014-2015学年第一学期《操作系统》考试试卷（A卷）班级姓名学号一、单项选择题（每小题1分，共10分）1. 下面关于进程的叙述中正确的是（）。
A.进程获得CPU运行是通过调度得到的B.优先级是进程调度的重要依据，一旦确定就不能改变C.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为阻塞D.在单CPU的系统中，任何时刻都有一个进程处于运行状态。
2. 某基于动态管理的计算机，其存储容量为55MB（初始为空闲）,采用最佳分配算法，分配和释放的顺序为：分配15MB,分配30MB,释放15MB,分配8MB，分配6MB,此时主存中最大空闲分区的大小是（）。
A．7MB B.9MB C．10MB D．15MB3. 属于实时控制系统的是（）。
A．飞机自动驾驶系统 B．飞机订票系统C．电子商务系统 D．管理信息系统4. 设m为同类资源数，n为系统中并发进程数。
当n个进程共享m个互斥资源时，每个进程的最大需求是w；则下列情况会出现系统死锁的是( )。
A．m=4,n=3,w=1 B．m=4,n=2,w=3 C．m=2,n=l,w=2 D．m=2,n=2,w=l5. 系统调用是（）。
A．用户编写的一个子程序 B．高级语言中的库程序C．操作系统中的一条命令 D．操作系统向用户程序提供的接口6.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是( ) 。
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7．在I/O设备控制方式的发展过程中，最主要的推动力是 ( ) 。
A．提高资源利用率 B．提高系统吞吐率C．减少CPU对I/O控制的干预 D．提高CPU和I/O设备并行操作的程度8．文件系统中，（）利用二进制的一位来表示磁盘中一块的使用情况。
A．空白文件目录 B．位示图C．空闲块链 D．空闲块成组链9. 如果文件系统中有两个文件重名，不应采用（）。
A. 单级目录结构B.两级目录结构C. 树型级目录结构D.多级目录结构10. 如果I/O设备与存储设备间的数据交换不经过CPU来完成，则这种数据交换方式是( ) 。
A．程序查询方式 B．中断方式C． DMA方式 D．外部总线方式二、填空题（每小题2分，共20分）1．操作系统具有__ ___、__ ___、共享和异步这四个基本特征。
2．某医院准备在挂号处增设一实时触摸屏查询系统，该系统除了应具有快速响应和高可靠性外，还应具有___________性功能。
3．是操作系统中最重要的记录型数据结构，记录了操作系统所需的，用于描述进程的当前情况以及管理进程运行的全部信息。
４．引入缓冲技术可以提高CPU和I/O设备之间的___________操作程度。
５.操作系统的目标是___ __、___ __、可扩充性和开放性。
６．磁盘的访问时间分为：___ __、旋转延迟时间和传输时间。
７．某计算机系统中有16台打印机，有K个进程竞争使用，每个进程最多需要4台打印机。
该系统可能会发生死锁的K的最小值是_______。
８．Unix系统采用的文件分配方式是___ __。
９．与内存的连续分配方式相比，基本分页存储管理方式消除了内存的___ __，提高了内存的利用率。
10.在系统中运行的进程太多，由此分配给每个进程的物理块太少，致使每个进程运行时频繁出现缺页，造成每个进程的大部分时间用于页面的换进与换出，此时的进程处于___ __状态。
三、简答题（每小题5分，共30分）1.什么是死锁？并简述处理死锁的方法。
2.文件打开和关闭操作的含义是什么？3.简述进程在三个基本状态之间转换的典型原因。
4.简述线程引入的原因及其特点。
5.简述I/O系统的层次结构，并简要介绍各层功能。
6.简述请求分页存储管理系统实现虚拟存储的基本原理。
四、综合题（每小题10分，共40分）1．某请求页式存储管理，允许用户空间为32个页面（每页4KB），主存为16KB，如有一个用户程序有10页长，且某时刻该用户进程的页表如下表所示。
（1）如果程序执行时遇到以下两个虚地址：0DF5H、3AF5H，试计算它们对应的物理地址。
（2）页表存放在主存中，对主存的一次存取需要1.5微秒，对TLB表的查找时间为0.001微秒，这两次访问各耗费多少时间？2.在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，某进程依次要访问的字地址序列是：115，228，128，88，446，102，21，432，260，367，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题：1）按FIFO调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号为什么，缺页中断率为多少？2）按LRU调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号为什么，缺页中断率为多少？3.桌上有一只盘子，每次只能放入一只水果；爸爸专向盘子中放苹果，妈妈专向盘子中放桔子，一个儿子专等吃盘子中的桔子，一个女儿专等吃盘子里的苹果。
请用信号量机制解决此问题。
4.假设有五个进程{P0,P1,P2,P3,P4}和四类资源{A,B,C,D}，在T0时刻资源分配状态如下：问：（1）请检测此时系统是否安全？写出检测过程。
（2）如果此时P1提出资源请求（1,0,1,0），系统能否马上给予分配？为什么？山东科技大学泰安科技学院2014-2015学年第一学期《操作系统》考试试卷（A卷）答案及评分标准一、单项选择题（每小题1分，共10分）1. A2. B3. D4. A5. D6. B 7．B. 8．B 9. A 10. C．二、填空题（每空2分，共20分）1．并发、虚拟 2．独占设备，虚拟设备 3．管道通信４．设备控制器５.249，越界中断６．寻道时间７.8 8．混合索引 9．当前路径 10.用户，系统三、简答题（每小题6分，共30分）1.死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法向前推进。
2分产生死锁的原因是竞争资源和进程推进顺序不当。
2分产生死锁的必要条件是：（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。
2分2.“打开”的含义：指系统将指名文件的属性（包括该文件在外存上的物理位置）从外存拷贝到内存打开文件表的一个表目中，并将该表目的编号（或称为索引）返回给用户。
3分“关闭”的含义：OS将会把该文件从打开文件表中的表目上删除掉。
2分3.三个状态各1分，状态间转换原因各1分iv.处理器管理，存储器管理，设备管理，文件系统，用户接口。
每个1分v.逻辑结构：无结构文件和记录式文件。
2分物理结构：连续文件，链接文件，索引文件。
3分vi.PCB是进程实体的一部分，是OS中最重要的记录型数据结构。
1分PCB中记录了OS所需的、用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。
2分PCB的作用，是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发的进程。
2分四、综合题（每小题10分，共40分）1．（1）0DD5H的页号为3，对应物理地址：29D5H. 4分1AF5H的页号为6，对应物理地址：0AF5H. 4分(2) 1.5+1.5*2=4.5微妙 2分最佳置换算法：1 32 1 43 5 1 3 2 1 5缺页次数为：5，缺页率：5/12=42%。
LRU算法：1 32 1 43 5 1 3 2 1 5缺页次数为：6，缺页率：6/12=50%。
FIFO算法：1 32 1 43 5 1 3 2 1 5缺页次数为：8，缺页率：8/12=68%。
2．3．Var mutex,empty,full:semaphore:=1,1,0 2分process cp:beginrepeatwait(empty);wait(mutex);将计算结果写入buffer;signal(mutex);signal(full);until false;end 4分process pp:beginrepeatwait(full);wait(mutex);将计算结果从buffer取出;signal(mutex);signal(empty);until false;end 4分4．(1) （1）试找安全分配序列如下：Available (1,0,2,0)→(2,1,2,1)→(4,1,3,2)→(6,2,3,2)→(7,3,4,2)→(8,3,4,2) Needi (0,0,2,0) (2,1,0,0) (1,1,1,2) (3,1,0,0) (2,1,1,0) 分配的进程： P3 → P0 → P1 → P2 → P4∵存在安全分配序列{P3、P0、P1、P2、P4}∴当前系统处于安全状态。
5分（2）因Request1(1,0,1,0)≤Need1(1,1,1,2)，P1请求合法；因Request1 (1,0,1,0)≤Available(1,0,2,0)，系统可用资源可满足P1请求；试把资源分配给进程P1并修改有关数据结构的数值：Available=Available(1,0,2,0)-Request1(1,0,1,0)=Available(0,0,1,0)Need1=Need1(1,1,1,2)-Request1(1,0,1,0)=Need1(0,1,0,2)Allocation1=Allocation1(2,1,0,0)+Request1(1,0,1,0)=Allocation(3,1,1,0) 而P0～P4进程还需的资源分别为(2,1,0,0)、(0,1,0,2)、(3,1,0,0)、(0,0,2,0)和(2,1,1,0)，所以系统可用资源（0,0,1,0）不能满足任一进程的需求，系统进入不安全状态，故作废试分配，P1的资源请求不能满足。
5分。