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.正确描述程序的执行情况 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.可重入的程序代码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，那么该程序的代码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. 2G B. 4GC. 1GD. 8G10 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（ ）。 AFCFS BSSTF CSCAN DN-STEP-SCAN14 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IO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. 处理机调度可分为三级，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512字节，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5000、15000、150000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）参考答案一、 项选择题（在每小题1分，共 15 分）1. D 2.C 3.B 4.B 5.D6.C 7.A8.B 9.B10.B11.C12.C13.D 14.A15. B二、 断题（将正确的划上“”错误的划上“”每小题2分，共20分）1. 2. 3. 4. 5.6. 7. 8. 9. 10. 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:20102220240638,磁头移动共146柱面。最短寻道时间优先（SSTF）:磁头移动顺序为:20202210623840, 磁头移动共60柱面。SCAN算法：磁头移动顺序为:20202238401062, 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:33132302123011。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预测最近的将来的依据,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+170170+170170170=4942080块=4942080512字节=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910,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。15000/512得商为29，余数为152。即逻辑块号为29，块内偏移位152。由于10=2910+170,而29-10=19，故可直接从该文件的FCB的第10个地址项处,即一次间址项中得到一次间址块的地址；并从一次间址块的第19项中获得对应的物理盘块号，块内偏移地址为152。150000/512得商为292，余数为496。即逻辑块号为292，块内偏移位496。由于10+170=29210+170+170170,而292-（10+170）=112，112/170得到商为0，余数为112，故可从该文件的FCB的第11个地址项处,即二次间址项中得到二次间址块的地址；并从二次间址块的第0项中获得一次间址的地址，再从一次间址块的第112项获得对应