西电21秋操作系统模拟题1答案

奥特曼

操作系统模拟试题一
一、单项选择题
1. 在Windows操作系统中，  （1）  是不合法的文件名；通过设置文件的  （2）  ，可以使其成为“只读”文件。
（1）A. Program Files                        B. photo_uploade?.ocx
C. Explorer.arj                           D. foxmail-email
（2）A. 属性                        B. 类型                        C.名称                  D. 状态
3.操作系统和其它系统程序组成的文件属于  （3）  。   （3）  A. 用户文件     B.文档文件      C. 系统文件    D.临时文件
4.设有n个进程共享一个互斥段，如果每次只允许6个进程进入互斥段，那么信号量的初值取为  （4）  。
  （4）  A.1                B.6           C. n-1          D.n
    5.进程Pi请求资源Rj的数目可表示为  （5）  。
（5）  A.|(Rj,Pi)|    B.|(Pi,Rj)|    C.(Pi,Rj)      D.(Rj,Pi)     
6.在下列的存储管理方案中,哪一个方案便于程序共享  （6）  。
   （6）A.分区分配          B.分页                  C.请求分页          D.分段
    7.在请求分页存储管理中，当所访问的页面不在内存时，便产生缺页中断，缺页中断是属于  （7）  。
（7）A．I/O中断                  B.程序中断  C.访管中断  D.外中断
8.在分页存储管理中，至少需要几次访问内存  （8）  ；在段页存储管理中，至少需要几次访问内存  （9）  。
  （8） A.1                        B.2                    C.3                     D.4
  （9） A.1                        B.2                    C.3                     D.4
9. 在多级文件目录结构中的文件名 （10） ；UNIX操作系统文件管理采用的是 （11） 结构。
（10）A. 应该不同                B. 不能相同          C. 可以不同        D. 可以相同也可以不同
（11）A. 多级树型目录        B. 一级目录          C. 二级目录        D. 三级目录
10. 可重定位内存分区分配目的为 （12） 。
   （12）A. 解决碎片问题          B. 便于多作业共享内存
         C. 回收空白区方便        D. 摆脱用户干预
11. 相对地址也称为 （13） 。
（13）A. 用户地址   B. 逻辑地址        C. 物理地址        D.绝对地址
14. 若干条机器指令组成，在执行期间是不可分割的是 （14） 。
（14）A. 程序                          B. 数据                   C. 原语                D. 代码
15.位示图可用于  （15）  。    （15）A.磁盘驱动调度                          B.文件目录查找  
C.磁盘空间管理                          D.页面置换
二．填空题
    1. 计算机系统由              、              两大部分组成。
    2. 进程由程序段、               和                组成。
     3. 在页式管理中，如果地址长度为20位，并且地址划分如下图所示：
     8位          12位
页号        页内地址
在这种情况下，系统最多可以有:      个页、每个页的大小为        K字节。      4. 磁盘的驱动调度是先进行             调度、再进行             调度。
     5. 把程序装入内存时完成地址变换的过程称                ，而在程序执行期间（访问指令或数据）才进行地址变换的过程称为                 。
三、判断题（错误的打×，正确的打√）
1. 当一个进程请求资源得不到满足时，其PCB应从阻塞队列中移出。
    2. 计算机系统中虚拟存储器的容量是由计算机可寻址的范围来决定的。
    3. 在Windows操作系统中文件目录管理采用二级目录结构。
    4. 访管指令能引起访管中断，它本身属于特权指令。
    5. 在分页存储管理系统中，若访问的页面不在主存时，则产生一个程序中断，由系统程序将所需页面装入内存。
6. 分时系统对响应时间的敏感性强，实时系统对响应时间的敏感性弱。
    7. 通道程序是用户程序在运行的过程中由操作系统产生的。
    8. 可以证明采用响应比高者的作业优先算法，系统的平均周转时间最小。
    9. 静态资源分配法是破坏了死锁产生的四个必要条件的环路条件。
10. 在分页存储管理中，分页的过程对用户是透明的，且页面的大小是相等的。
四、简答题
1．        简述虚拟存储器的基本原理？
2．        简述分时系统的四个基本特征？
五、综合题
1．在请求分页管理系统中, 一个程序的页面走向为:3,4,5,6,3,5,6,3,7,5，设分配给该程序的存储块为4。所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断。
（1）将采用FIFO页面置换算法的页面置换情况填入表（a）中，并计算缺页中断次数、页面置换次数、置换的页面和缺页率；
表（a）FIFO页面置换算法
时刻ti        t1        t2        t3        t4        t5        t6        t7        t8        t9        t10
页面走向        3        4        5        6        3        5        6        3        7        5
主存
页面
情况                                                                               
缺页中断                                                                               
（2）将采用LRU页面置换算法的页面置换情况填入表（b）中，并计算缺页中断次数、页面置换次数、置换的页面和缺页率。
表（b）LRU页面置换算法
时刻ti        t1        t2        t3        t4        t5        t6        t7        t8        t9        t10
页面走向        3        4        5        6        3        5        6        3        7        5
主存
页面
情况                                                                               
缺页中断                                                                               
2.系统采用不能移动的可变分区管理方案，现有可供用户使用的主存空间为100K，设有四个作业J1,J2,J3，J4 它们的到达时间和计算时间如下表:
           表１
作业         到达时间          计算时间        需要主存容量        周转时间
  J1
  J2
  J3
  J4          8：00
  8：20
  8：30
  8：40          40分钟
  35分钟
  20分钟
  10分钟        30K
70K
30K
20K        40
55
65
45
若作业在处理机上按单道方式运行，请分别写出：
（1）最短者优先算法选中作业的执行顺序，并计算周转时间和平均周转时间。
（2）响应比高者优先算法选中作业的执行顺序，并计算周转时间和平均周转时间。
3．今有三个进程R，W1，W2共享一个缓冲器B，B中每次只能放一个数。进程每次启动输入设备读一个数且把它放到缓冲器B中，若放到缓冲器的是奇数，则由W1取出打印处理，若放到缓冲器的是偶数，则由W2。规定缓冲区无数据时，才能放下一个数，而数据也不能重复打印。为了实现三个进程的同步与互斥，需定义三个信号量：S、S1、S2，才能保证正确的并发执行，现程序结构如下所示。请在下述程序的空（1）～（7）处填上适当的PV操作，以保证他们能正确的并发执行；说明S、S1、S2的作用。
Begin
  S,S1,S2: semaphore;
  S:=1; S1:=0; S2:=0;
  Cobegin
process R
x:integer;
Begin
   L1:从设备读一个数；
     X：=读入的数
    .    （1）    ;
     B:=X;
     If B=奇数then     （2）   
             Else     （3）    ;
    Goto L1;
end;
process  W1;
  Y:integer;
Begin
  L2:    （4）    ;
     Y:=B   
        （5）     ;
     打印Y中的数；  
     goto L2;
end;
process  W2;
  Z:integer;
Begin
  L3:    （6）    ;
     Z:=B   
       （7）    ;
     打印Z中的数；  
     goto L3;
end;
S的作用是：                                                  
S1的作用是：                                                     
S2的作用是：                                                     
操作系统模拟试题一参考答案
一、单项选择题参考答案
（1）B        （2）A        （3）C        （4）B        （5）B        （6）D        （7）B        （8）B
    （9）C        （10）D（11）A （12）A        （13）B        （14）C（15）C
二．填空题参考答案
    1. 硬件，软件
    2. 数据段，进程控制块（PCB）
    3. 256，4K
    4. 移臂，旋转
5.静态地址再定位，动态地址再定位
三、判断题参考答案
1.×                2.√                3.×                4.×                5.√                6.×                7.√                8.×                9.√10.√
四、简答题参考答案
1．        参考答案
虚拟存储的基本原理是在程序装入时，不必将其全部读入到内存，而只需将当前需要执行的部分页或段读入到内存，就可让程序开始执行。在程序执行过程中，如果需执行的指令或访问的数据尚未在内存（称为缺页或缺段），则由处理器通知操作系统将相应的页或段调入到内存，然后继续执行程序。
虚拟存储器的容量主要受到计算机可寻址的范围限制。
2．        简述分时系统的特点？
分时系统有以下四个基本特征 ：
（1）同时性   系统将若干个用户终端通过多路卡连接到一台主机上。宏观上，多个用户同时工作，共享系统资源；微观上，各终端作业是轮流运行一个时间片。这样使得多个用户可以同时操作，共同使用系统。
（2）独立性   每个用户各占一台终端，彼此独立操作，互不干扰。从用户角度说，每一用户并不感觉到有其它用户的存在，就像整个系统被它所独占。
（3）及时性   终端用户的请求能在很短时间段内获得响应。该响应时间段的大小由人们所能接受的等待时间来确定。
（4）交互性   用户能与系统进行人机对话，即用户从键盘输入命令，请求系统服务和控制程序的运行。系统能及时响应该命令，并在终端上显示响应结果。
五、综合题参考答案
1．参考答案
（1）                     （a）FIFO页面置换算法
时刻ti        t1        t2        t3        t4        t5        t6        t7        t8        t9        t10
页面走向        3        4        5        6        3        5        6        3        7        5
主存
页面
情况        3        4        5        6        6        6        6        6        7        7
                3        4        5        5        5        5        5        6        6
                        3        4        4        4        4        4        5        5
                                3        3        3        3        3        4        4
缺页中断        ×        ×        ×        ×                                        ×       
使用FIFO置换算法时，淘汰最先进入内存的页面。缺页中断次数为5次，页面置换1次。因为，时刻t1 t2 t3 t4需要装入页面3、4、5、6，分别产生4次缺页中断，由于内存空闲无需置换页面。而时刻t9要访问页面7要装入内存，产生1次缺页中断，此时内存中的页面情况是3，4，5和6，已没有空闲存储块（因为分配给该程序的存储块为4），其中页面6是最近新换入的，而页面3是最先进入内存的，所以按照该置换算法，需淘汰最早进入内存的页面3，换入页面7。
所以，共产生5次缺页中断，1次页面置换，置换的是页面3
缺页率=缺页中断/页面请求次数=5/10=50%
（1）                             LRU页面置换算法
时刻ti        t1        t2        t3        t4        t5        t6        t7        t8        t9        t10
页面走向        3        4        5        6        3        5        6        3        7        5
主存
页面
情况        3        4        5        6        3        5        6        3        7        5
                3        4        5        6        3        5        6        3        7
                        3        4        5        6        3        5        6        3
                                3        4        4        4        4        5        6
F        ×        ×        ×        ×                                        ×       
使用LRU置换算法时，淘汰最近最少使用的页面。缺页中断次数为5次，页面置换1次。因为，时刻t1 t2 t3 t4需要装入页面3、4、5、6，分别产生4次缺页中断，由于时刻t9页面7要换入内存时，此时内存中的页面情况是3，5，6和4，我们考查访问页面7之前的页面序列，可见在内存中的页面4是最近用得最少的，所以按照该置换算法，需淘汰页面4，换入页面7。
所以，共产生5次缺页中断，1次页面置换，置换的是页面4
缺页率=缺页中断/页面请求次数=5/10=50%
2.参考答案:
（1）最短者优先算法选中作业的执行顺序，并计算周转时间和平均周转时间。
1）最短者优先算法选中作业的执行顺序是J1→J2→J4→J3
2）8:00的时候，J1先到，所以J1最先执行，它的开始时间是8:00分；
        8:20的时候，J2到，此时内存的剩余空间有70k，J2可以装入内存；
        8:30的时候，J3到，此时内存无剩余空间，所以J3不能装入内存；
        8:40的时候，J1运行结束，其周转时间是40分钟；由于J1释放30k内存，而8:40的时候J4也到了，那么究竟将J3装入内存，还是将J4装入内存？根据题意作业采用最短者优先算法，所以应当J4先装入内存；
        9:15的时候，J2运行结束，其周转时间是55分钟；此时，J4开始执行；
        9:25的时候，J4运行结束，其周转时间是45分钟；此时，J3开始执行；
        9:45的时候，J3运行结束，其周转时间是65分钟。
  3）平均周转时间为T=（40+55+45+65）/4=51.25
（2）响应比高者优先算法选中作业的执行顺序，并计算周转时间和平均周转时间。
1）响应比高者优先算法选中作业的执行顺序是J1→J2→J4→J3分析如下：
①当J1执行结束之后,J2,J；3,J4,J5的相应比分别是:④⑤
J2:  
J3:  
J4:  
     所以应该选择J2,所以J2开始时间是8:40,结束时间是9:15,周转时间是55分钟.
②当J2执行结束之后,J3,J4的相应比分别是:
J3:  
J4:  
  所以应该选择J4,所以J4开始时间是9:15,结束时间是9:25,周转时间是45分钟.
③当J4执行结束之后,J3运行，它的开始时间是9:25,结束时间是9:45,周转时间是65分钟。
  2）平均周转时间为T=（40+55+45+65）/4=51.25
    3．参考答案
（1）P（S）
（2）V（S1）
（3）V（S2）
（4）P（S1）
（5）V（S）
（6）P（S2）
（7）V（S）
S的作用是：  是一个互斥信号量，表示缓冲区是否为空，初值为1        
S1的作用是：  是一个同步信号量，表示缓冲区存放的是奇数，初值为0  
S2的作用是：  是一个同步信号量，表示缓冲区存放的是偶数，初值为0