福州大学操作系统 2008～2009学年第一学期考试A卷.doc

课程名称 计算机操作系统 考试日期 2009年1月14日
考生姓名 学号 专业或类别 必修课
题号
一
二
三
四
总分
累分人
签名
题分
20
20
30
30
100
得分

考生注意事项：1、本试卷共 8 页，请查看试卷中是否有缺页。
2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
一、 单项选择题(每小题1分，共20分)
得分
评卷人

1、 设计实时操作系统时，首先应该考虑系统的（ ）。
A．可靠性和灵活性 B．实时性和可靠性
C．分配性和可靠性 D．灵活性和实时性
2、 多道程序设计是指（ ）。
A．在实时系统中并发运行多个程序
B．在分布式系统中同一时刻运行多个程序
C．在一台处理机上同一时刻运行多个程序
D．在一台处理机上并发运行多个程序
3、 若当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为（ ）状态。
A．就绪 B．等待 C．运行 D．完成
4、 现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1<T2<T3。系统按照单道方式运行且采用短作业优先算法，则上述3个作业的平均周转时间是（ ）。
A．T1+T2+T3 B．(T1+T2+T3)/3
C．(3T1+2T2+T3)/3 D．(T1+2T2+3T3)/3
福州大学 2008～2009学年第一学期考试A卷
5、 进程控制块是（ ）。
A．PCB B．CCB C．JCB D．UCB
6、 在并发系统中，为保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区。所谓临界区是指（ ）。
A．一个缓冲区 B．一段数据区 C．同步机制 D．一段程序
7、 在可变分区管理中，某一作业完成后，系统收回其主存空间并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是（ ）。
A．无上邻空闲区也无下邻空闲区
B．有上邻空闲区但无下邻空闲区
C．有下邻空闲区但无上邻空闲区
D．有上邻空闲区也有下邻空闲区
8、 为使虚拟存储系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是（ ）。
A．该程序不应含有过多的I/O操作
B．该程序的大小不应超过实际内存容量
C．该程序应具有较好的局部性
D．该程序的指令相关不应过多
9、 要保证一个程序在主存中被改变了存放位置后仍能正确执行，则其主存空间管理应采用（ ）技术。
A．静态重定位 B．动态重定位   C．移动技术     D．覆盖技术
10、 在存储管理方案中，（ ）有可能产生抖动现象。
A．可变分区 B．固定分区 C．请求段页式 D．静态页式
11、 不会产生内部碎片的存储管理是（ ）。
A.分页式存储管理 B.分段式存储管理
C.固定分区式存储管理 D.段页式存储管理
12、 下列文件中属于逻辑结构的文件是（ ）。
A．连续文件 B．系统文件 C．散列文件 D．流式文件
13、 在下列文件中，不利于文件内容增、删操作的是（ ）。
A．索引文件 B．顺序文件 C．散列文件 D．串联文件
14、 在UNIX系统中，磁盘空闲空间管理所采用的方法是（ ）。
A．位示图法 B．空闲块表法 C．成组链接法 D．单块链接法
15、 为防止用户使用共享文件时可能造成文件被破坏，通常采用（ ）方法来保护文件。
A．建立多个副本 B．定时转储文件  C．规定使用权限  D．设置口令
16、 文件的保密是指防止文件被（ ）。
A．篡改 B．窃取 C．破坏 D．删除
17、 在采用SPOOLing技术的系统中，用户的打印数据首先被送到（ ）。
A．磁盘固定区域 B．内存固定区域 C．终端 D．打印机
18、 通道又称I/O处理机，它能完成（ ）之间的信息传输。
 A．主存与外设   B．CPU与外设   C．外设与外设    D．主存与CPU
19、 为解决CPU输出数据的速度远高于打印机的打印速度的矛盾可采用（ ）技术。
A．并行 B．通道 C．缓冲 D．虚存
20、 如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高的中断请求。若要调整中断事件的响应次序，可以利用（ ）。
A．中断禁止 B．中断嵌套 C．中断响应 D．中断屏蔽

二、 填空题(每个空2分，共20分)
得分
评卷人

21、 操作系统的主要设计目标是 和 。
22、 死锁的四个必要条件是 、 、不可抢夺条件和循环等待条件。
23、 文件系统提供了 功能，使用户能透明地访问文件。
24、 磁盘的驱动调度包括 调度和 调度。
25、 为保证系统自身安全，Linux在结构上分为 和 两个部分。
26、 在Linux系统中，如果当前目录是/usr/local，那么相对路径 ../prog/fc的绝对路径名是 。

三、 简答题(每小题5分，共30分)
得分
评卷人

27、 简述现代操作系统的基本特征？

28、 进程有哪几种基本状态？画出其状态转换图。

29、 Linux操作系统要求分配swap（交换）分区，请说明该分区的作用。并分析该分区的大小对系统性能的影响。

30、 什么是DMA技术？它与中断方式的主要区别是什么？

31、 操作系统的安全需求有哪些？

32、 试描述BLP安全模型中关于强制访问安全策略的两条基本规则。

四、 综合题(每小题10分，共30分)
得分
评卷人

33、 在一个请求分页系统中，假如系统分配给一个作业的物理块数为3，并且此作业的页面访问序列为2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2 。试用FIFO和LRU两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页中断次数和淘汰的页面序列。
（要求：写出计算过程）

34、 假设正在处理机上执行的一个进程的页表如下表所示，表中的虚拟页号（页面号）和物理页号（块号）是十进制数，起始页号（块号）均为0，页的大小为1024字节。
（1）请详述在设有快表的请求分页存储管理系统中，一个虚拟地址转换成物理地址的过程。（画出转换过程示意图）
（2）计算下列虚拟地址对应于的物理地址：5499、2221。
虚拟页号
状态位
访问位
修改位
物理块号
0
1
1
0
4
1
1
1
1
7
2
0
0
0
－
3
1
0
0
2
4
0
0
0
－
5
1
0
1
0

35、 桌上有一只盘子，最多可容纳2个水果，每次只能放入或取出一个水果。爸爸专向盘子中放苹果，妈妈专向盘子中放桔子；两个儿子专等着吃盘子中的桔子，两个女儿专等着吃盘子中的苹果。请用P、V操作来实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的同步与互斥关系。

福州大学 2008～2009学年第一学期考试A卷
计算机操作系统 参考答案 2009.01
五、 单项选择题
1、 B
2、 D
3、 A
4、 C
5、 A
6、 D
7、 D
8、 C
9、 B
10、 C
11、 B
12、 D
13、 B
14、 C
15、 C
16、 B
17、 A
18、 A
19、 C
20、 D

六、 填空题
21、 方便用户 提高系统效率
22、 互斥访问条件 占有且等待条件
23、 按名存取
24、 移臂调度 旋转调度
25、 内核 外壳
26、 /usr/prog/fc

七、 简答题
27、 答：操作系统的特征有：并发性，共享性，不确定性（异步性），虚拟性。
并发性是指两个以上的进程在同一时间间隔内运行。（2分）
共享性指系统资源可被多个进程共同使用，而不是被某个进程独占。（1分）
异步性指进程的执行不是一贯到底的，而是“走走停停”，具有随机性。（1分）
虚拟性是指把物理上的实体变成逻辑上的对应物的技术。（1分）
28、 答：进程的基本状态有就绪、运行和等待三种。（2分）图示（3分）
运行态
就绪态
等待态
所等待事件已发生
等待某事件的发生
选中
落选

29、 答：Linux系统中的swap分区主要用来保存处理机调度中的交换调度所选择调出内存的进程及其映像。（3分）
其大小通常为实际内存的1－2倍较为合适。如果过小，则大大影响交换调度功能的实现，可能导致系统可并发运行的进程较少，系统效率低下；若设置过大则可能出现系统并发进程过多，使得CPU花费在交换调度上的时间过多，降低CPU有效计算能力。（2分）
30、 答：基本思想是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路。 DMA方式采用窃取或挪用系统的总线控制权把数据直接送到内存，DMA控制器可用来代替CPU控制内存和设备之间进行成批的数据交换。（3分）
与中断方式的主要区别：
（1）中断方式时是在数据缓冲寄存器满之后发中断要求CPU进行中断处理，而DMA方式则是在所要求转送的数据块全部传送结束时要求CPU进行中断处理。减少了CPU进行中断处理的次数。（1分）
（2）中断方式的数据传送由CPU控制完成，而DMA方式是在DMA控制器的控制下完成的。（1分）
31、 答：操作系统的安全需求：
（1）机密性：为秘密数据提供保护方法及保护等级的一种特性。（2分）
（2）完整性：系统中的数据和原始数据未发生变化，未遭到偶然或恶意修改或破坏时所具有的一种性质。（1分）
（3）可审计性：指要求能证实用户身份，可对有关安全的活动进行完整记录、检查和审核，以防止用户对访问过某信息或执行过某操作的否认 （1分）
（4）可用性： 防止非法独占资源，每当合法用户需要时保证其访问到所需信息，为其提供所需服务。 （1分）
32、 答：BLP中关于强制访问安全策略的两条基本规则：
（1）简单安全特性规则：一个主体对客体进行读访问的必要条件是主体的安全级支配客体的安全级、即主体的安全级别不小于客体的保密级别，主体只能向下读，不能向上读。（3分）
（2）*特性规则：一个主体对客体进行写访问的必要条件是客体的安全级支配主体的安全级、即客体的保密级别不小于主体的保密级别，主体只能向上写，不能向下写。（2分）

八、 综合题
33、 解答：
（1） FIFO：缺页中断9次，淘汰页面序列为2，3，1，5，2，4。（5分）
（2） LRU：缺页中断7次，淘汰页面序列为3，2，1，4。（5分）
34、 解答：
（1） 带有快表的请求页式管理中动态地址重定位示意图如下：（5分）
（2） 地址5499＝5*1024+379，则查页表知该地址的页面号5对应的块号为0，那么 物理地址＝0*1024+379＝379；（2分）
地址2221＝2*1024+173，查页表知其所在页面的状态位为0，不在内存中，则发生缺页中断，等待该页装入后才能进行地址转换。（3分）

35、 解答：分析知，盘子的操作是互斥的，用信号量S表示是否可用，1可用，0不可用；盘子容量为2，用信号量empty表示其剩余容量，初始值2；设置信号量apple和orange分别表示是否有苹果、桔子，初始值0。
S:＝1；empty:＝2；apple:＝0；orange:=0; （2分）
Cobegin
process mather （2分）
begin
L2:
P(empty);
P(S);
向盘中放桔子；
V(S)；
V(orange);
goto L2；
end；
process father （2分）
begin
L1:
P(empty);
P(S);
向盘中放苹果；
V(S)；
V(apple);
goto L1；
end；

Coend

process daughteri （i=1,2） （2分）
begin
L3:
P(apple);
P(S);
取盘中的苹果；
V(S)；
V(empty);
吃苹果；
goto L3；
end；
process soni （i=1,2） （2分）
begin
L4:
P(orange);
P(S);
取盘中的桔子；
V(S)；
V(empty);
吃桔子；
goto L4；
end；

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