题、综合题
重点内容：
第一章 概述
操作系统基本概念、特征
操作系统发展、多道程序设计概念 操作系统基本类型及特点 操作系统主要功能 处理机工作模式 操作系统的用户接口
系统调用的步骤，常用的系统调用 常见的几种操作系统体系结构
第二章 进程及线程
并发及并行的概念、进程的基本概念、特征、状态及其转换、实现、进程及程序的区别及联系、进程创建
线程的基本概念、引入线程的原因、线程的用户空间实现及核心空间实现的特点，进程及线程的区别及联系 原语的概念、进程控制原语 临界资源、临界区、互斥的概念 常见的进程间通信方式
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进程间信号量通信方式
调度的层次，进程调度的时机、调度方式，常用的调度算法及评价指标（先进先出,轮转算法,短作业优先算法,响应比高优先算法，优先级调度算法、多队列轮转算法）
第三章 死锁
资源，可抢占及不可抢占资源
死锁概念、死锁产生的原因及必要条件 死锁的四种解决策略 鸵鸟算法
死锁检测和死锁恢复
死锁避免、安全状态定义、单个和多个资源的银行家算法， 死锁预防
第四章 存储管理
简单存储管理方式——单一分区、多分区存储管理 空闲物理内存管理方式：位图及链表方式
分区内存管理中常用内存分配算法（FFA，BFA，WFA）； 虚拟存储的概念，覆盖及交换技术；
分页存储管理方式的原理、包括地址映射过程、及常用的页面置换策略及算法；（OPT,LRU,NRU,FIFO）
分页系统中页表存在的问题及解决办法（多级，转置）
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分页系统中全局及局部策略、页的大小、负载等问题 缺页处理过程
第五章 文件系统
文件的逻辑结构、文件存取访问方式 引入目录的原因 文件的物理结构及特征 目录的实现 文件的共享及实现 文件磁盘空间管理 文件系统的可靠性的保证 文件系统的性能 文件的安全访问控制
第六章 设备管理
操作系统角度的I/O设备分类 I/O设备组成、控制器功能
I/O设备的两种编址方式、常用的数据传送控制方式； I/O软件分层结构
设备无关软件层的具体功能；
设备驱动程序功能；缓冲的引入、种类及工作原理； 中断处理程序处理步骤
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SPOOLING工作原理及主要功能特点；
磁盘硬件原理、磁盘编址、常用的磁盘臂调度算法（FIFO,SJF,SCAN） 安全
文件的保护机制：存取控制表及权限表 试题编号：
重庆邮电大学2012-2013学年2学期 《操作系统》试卷（期末）（A卷）（闭卷）
一、选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）
1.操作系统提供给程序员的接口是_______。
A.过程调用 B.系统调用 C.库函数 D.中断调用
2.操作系统在计算机系统中处于_______的位置。
A.计算机硬件和软件之间 B.计算机硬件和用户之间
C.处理机和用户程序之间 D.外部设备和处理机之间
3.在采用DMA方式高速传输数据时，数据传送是_________。 A.在DMA控制器本身发出的控制信号控制下完成 B.由CPU响应硬中断处理完成 C.由CPU执行的程序完成
D.在总线控制器发出的控制信号控制下完成
4.下面 _________算法适合于分时系统中的进程调度。
A.FCFS B.时间片调度 C.优先级调度算法 D.队列调度算法 5.在进程管理中，_______时进程从运行状态变为就绪状态。 A.进程被调度程序选中 B.时间片用完 C.等待某一事件发生 D.等待的事件发生
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6.一个进程是_______。
A.由协处理机执行的一个程序 B.一个独立的程序+数据集
C.PCB结构、程序及数据的组合 D.一个独立的程序
7.在操作系统中，对信号量S的P操作定义中，使进程进入相应等待队列的条件是________。
A.S>0 B.S=0 C.S<0 D.S≤0 8.虚拟页式存储管理的主要特点是_______。 A.不要求将作业装入到主存的连续区域
B.不要求将作业同时全部装入到主存的连续区域 C.不要求进行缺页中断处理 D.不要求进行页面置换
9.M个生产者，N个消费者共享长度为L的有界缓冲区，则对缓冲区互斥操作而设置的信号量初值应设为______。 A.M B. L C. N D.1
10.在内存管理的固定分区分配中，每个分区的大小是_______。
A.相同 B.随作业长度变化 C.可以不同但预先固定 D.可以不同但根据作业长度固定
11.产生系统死锁的原因可能是由于_______。
A.进程释放资源 B.一个进程进入死循环
C.多个进程竞争，资源出现了循环等待 D.多个进程竞争共享型设备
12.若系统中有8台打印机，有多个进程竞争使用，每个进程最多需要使用3台该系统可能会发生死锁的进程个数的最小值是_________。
A.2 B.3 C.4 D.5
12
13.某系统采用两级页表，页的大小是2字节，逻辑地址是32位，若地址的前8位用于做一级页表的索引，则需要______来指定二级索引。
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A. 2，2 B. 2，2
824 208
C. 2， 2 D. 2，2 14.虚拟存储技术的基础是________。
A.交换原理 B.置换原理 C.请求调入原理 D.程序局部性原理
15.在硬盘上存放的信息，物理上读写的最小单位是一个_______。
A.二进制位 B.字节 C.物理块 D.逻辑记录
16.目录文件存放的信息是_______。
A.该文件的文件目录 B.该文件中的数据文件
C. 该目录中所有数据文件目录 D.该目录中所有子目录文件和数据文件的目录
17.在关于Spooling的叙述中，_______描述是不正确的。
A. Spooling系统中不需要独占设备 B. Spooling系统加快了作业执行的速度C. Spooling系统使独占设备变成共享设备 D. Spooling系统利用了处理器及通道并行工作的能力
18.相同名字的文件应允许在一个系统中同时存在，解决这个问题的办法是______。
A.采用索引文件 B.通过文件共享
C.采用多级目录管理 D.利用文件分级安全管理
19.虚拟设备是指________。
A.允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备 B.允许用户以标准方式来使用物理设备
C.把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备 D.允许用户程序不必全部装入主存，便可使用系统中的设备 20.程序员利用系统调用打开I/O设备时，通常使用的设备标志是_______。
A.逻辑设备名 B.物理设备名 C.主设备号 D.次设备号
二、填空题（本大题共10小题，每空1分，共10分）
2012812
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1. 原语可分为两类：一类是机器指令级的，其特点是执行期间不允许中断。另一类是_______的，其特点是作为原语的程序段不允许并发执行。
2.对文件的存取权限控制，可采用访问控制表和_______________________表。
3.如果信号量当前的值是-4，则表示系统中在该信号量上有__________个等待进程。
4. 每个进程都拥有自己的虚拟存储器，且虚拟存储器的容量是由计算机的地址结构和_______确定的。
5.Windows、UNIX和LINUX采用的文件目录结构是_________________结构。
6.资源的有序分配策略可以破坏死锁的____________条件。 7.用户首次访问任何文件前，需要使用系统调用_____________来打开指定文件，而后才能进行其他操作。 8.I/O软件一般分为4个层次：中断处理程序、设备驱动程序、及设备无关软件层和_________________。
9.缓冲区的引入可以缓和CPU及I/O设备之间_______________的矛盾。
10.操作系统把进程的执行状态分为两种，一种是__________执行，一种是核心态执行。
三、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分） 1.操作系统中的缓冲技术是借用外存储器的一部分区域作为缓冲池。（ ）
2.驱动程序及I/O设备的特性紧密相关，因此应为每一I/O设备配备一个驱动程序。（ ）
3.操作系统提供文件系统服务后，用户可按名存取文件，故用户使用的文件必须有不同的名字。（ ）
4. 在磁盘访问时间中，寻道时间所占的比例是最大的。（ ）
5.分段存储管理方式采用二维地址结构。( ) 6.参及死锁的所有进程都占有资源。（ ）
7.所谓多道程序设计，即指每一时刻有若干个进程在执行。（ ）
8.在请求分页虚拟存储管理中，页面的调入、调出只能在内存和交换区之间进行。（ ）
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9.维护一个最近使用块的缓存是在I/O软件层的及用户无关软件层完成。（ ）
10.设备控制器是I/O设备及内存之间的接口。（ ） 四、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分） 1.磁盘的空闲块可以按哪几种方法来组织。 2.说明下图中进程状态转化的原因。
（2） （1） （3） （4） 等待就绪队列 （5） 运行 等PA待3.以下两个优先级相同的进程和PB在并发执行结束后，x,y,z的值分别为多少（信号量S1和S2的初值均为0）？ PA: PB: （1） x=1; （1） y=1; （2） x=x+1; （2） y=y+3; （3） P(S1); （3） V(S1); （4） x=x+y; （4） z=y+1; （5） V(S2); （5） P(S2); （6） z=z+x （6） y=y+z; 4.什么是系统抖动现象？
5.可以采用哪些途径改善文件系统的性能。 6.给出设备驱动程序的主要功能。
五、综合题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）
1.若干个等待访问磁盘的访问柱面为20,44,40,4,80,12,76，假设每移动一个柱面需要5毫秒，磁头臂当前位于第77号柱面，请按下列算法分别计算完成上述各次访问总共花费的寻道时间：1）先来先服务算法；2）最短寻道时间优先算法 2.设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB，按字节编址。若某进程最多需要6页(Page)数据存储空间，页的大小为1KB，操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框（Page Frame）。在时刻260前的该进程访问情况如下表所示（访问位即使用位）。 页号 页框号 装入时间 访问位 0 7 130 1 第 8 页
1 4 230 1 2 2 200 1 3 9 160 1 当进程执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH的数据，请回答以下问题：
（1） 该逻辑地址对应的页号是多少？
（2） 若采用先进先出（FIFO）置换算法，该逻辑地址对应的
物理地址是多少？要求给出计算过程。
（3） 若采用时钟（CLOCK）置换算法，该逻辑地址对应的物理
地址是多少？要求给出计算过程。（设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号页框，示意图如下）。
9号页2号页3号页
4号页2号页 7号页3.有5个批处理作业A到E，它们几乎同时到达一个计算中心。估计它们的运行时间分别是10,6,2,4和8分钟。其优先级（由外部设定）分别为3,5,2,1和4，其中5为最高优先级。对于下列每种调度算法，计算进程的平均周转时间，可忽略进程切换的开销。
（1）轮转调度算法 （2）先来先服务调度算法（按照10,6,2,4,8次序运行）（3）优先级调度算法 （4）最短作业优先调度算法
对（1），假设系统具有多道程序处理能力，每个作业均公平共享CPU时间，对（2）到（4），假设任一时刻只有一个作业运行，直到结束。所有的作业都是计算密集型作业。
参考答案
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一、 选择（每题1分，共20分） BBABB CCBDC CCBDC DCCCA
二、 填空题（每题1分，共10分） 1. 功能级 2. 权限 3. 4
4. 寻址方式 5. 图形目录结构/层次目录结构/多级目录结构
6. 环路等待条件（意思相符也对） 7. open( ) 8. 用户层软件
9. 速度不匹配 10. 用户态（意思相符也对） 三、判断题（每题1分，共10分） 三、简答（每题5分，共30分）
1．磁盘的空闲块可以按哪几种方法来组织。
答：共有两种方式（2分），一种是位图方法（1.5分），另一种是空闲链表（1.5分）
2. 说明下图中进程状态转化的原因。
答： （1） 时间片到 （2）因等待数据资源而阻塞 （3）因I/O而阻塞 （4）数据资源到被唤醒 （5）I/O完成被唤
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醒 （每个点1分）
命题原则及试卷的评分细则 3.以下两个优先级相同的进程PA和PB在并发执行结束后，x,y,z的值分别为多少（信号量S1和S2的初值均为0）？
答：将PA和PB进程分解为以下6个程序段，这6段程序具有相对的完整性，都可以作为一个单独的执行过程存在 SA1：x:=1; x:=x+1; SA2: x:=x+y; SA3: z:=x+z;
SB1: y:=1; y:=y+3; SB2: z:=y+1; SB3: y:=y+z;
SA1和SB1可以并发执行，SA2和SB2可以并发执行，SA3和SB3因变量交集不为空，而不能并发执行，（有分析过程给1分）因此若先执行SA3，则x=6,y=15,z=11（2分）;若先执行SB3，则x=6,y=9,z=11（2分） 4. 什么是系统抖动现象？
答：在页式存储管理系统中（1分），如果某一个或某些页面不停地从内存调入外存（2分），又从外存调入内存（2分），则称为内存抖动，也可以称为系统抖动现象。
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5.可以采用哪些途径改善文件系统的性能。
答：1）高速缓存：通过将数据存放在高速缓存中，以减少磁盘存取时间；（2分）2）提前读：通过提前将还没有读的磁盘块读入内存，增加命中率；（1分）3）减少磁头臂的移动：通过采用块簇技术，以及修改i节点的存放位置两种方式减少寻道时间（2分）
6.给出设备驱动程序的主要功能。 答：（每点1分）
1）将接收到的抽象要求转化为具体要求
2）检查用户I/O合法性，了解I/O设备的状态，传递参数，设置设备的工作方式
3）发出I/O操作命令，启动I/O设备，完成I/O操作 4）及时响应外设的中断请求，根据中断类型调用相应的中断处理程序
5）具有通道的控制系统，还要构造通道程序 四、综合题（每题10分，共30分） 1.
1）采用先来先服务算法：
磁头臂响应请求的移动顺序为：20,44,40,4,80,12,76（2分） 磁头臂移动的总量为：57+24+4+36+76+68+64=329（2分）
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花费的总时间为：3295=1645ms（1分） 2)采用最短寻道时间优先算法：
磁头臂响应请求的移动顺序是：76,80,44,40,20,12,4（2分） 磁头臂移动的总量为：1+4+36+4+20+8+8=81（2分） 花费的总时间为：81
5=405ms（1分）
2.1）因17CAH=（01010），表示页号的位为左边6位，所以页号为000101B=5.（2分）
2）根据FIFO算法，需要替换装入时间最早的页，故需要置换装入时间最早的0号页，即将5号页装入7号页框中，所以物理地址为（01010）换算成十六进制，为1FCAH。（4分） 3）根据CLOCK算法，如果当前指针所指页框的使用位为0，则替换该页；否则将使用位清零，并将指针指向下一个页框，继续查找。根据题设和示意图，将从2号页框开始，前4次查找页框号的顺序为2,4,7,9，并将对应页框的使用位清零。在第5次查找中，指针指向2号页框，因2号页框的使用位为0，故淘汰2号页框对应的2号页，把5号页装入2号页框中，并将对应使用位设置为1，所以对应的物理地址为（01010），换算成十六进制，为0BCAH。（4分）（注：没有换算成十六进制算正确） 3. (每小题2.5分)
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1）平均公平CPU时间为（10+6+2+4+8）/5=6 平均进程周转时间为（28+12+14+18+30）/5=20.4 2）（10+16+18+22+30）/5=19.2 3）（6+14+24+26+30）/5=20 4) (2+6+12+20+30)/5=14
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