操作系统及其安全试卷三.doc

一、 单项选择题（每小题 1 分，共 10分）
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答
案，并将其字母标号填入题干的括号内。
三
得分
评卷人
复查人

1. 启动外设前必须组织好通道程序，通道程序是由若干( )组成。
A．CCW 　 B. CSW 　 C. CAW D. PSW
2. 资源有序分配策略可以实现死锁的（ ）。
A．防止（预防） B．避免　　 C．检测　 　 D．恢复
3. 作业调度程序是从处于( )状态的作业中选取一个作业并把它装入主存。
A．输入 B. 后备 C. 执行 D. 完成
4. 某类资源有7个，由3个进程共享，假设每个进程需要的资源数相同，则每个进程最多可申请（ ）个资源而系统肯定不会死锁。
A．1 　　　　 B．2 　　　 C．3 　　　 D．4 　　
5. 支持程序浮动的地址转换机制是( )
A. 页式地址转换 B. 段式地址转换 C. 静态重定位 D. 动态重定位
6. 下面（ ）不属于操作系统。
A．分时系统 B．实时系统 C．批处理系统 D．SPOOLing系统
7. 有一个长度为3000个字符的流式文件要存放在磁盘上，磁盘的每块可以存放512字节，则该文件至少占用（ ）块。
A． 5 B. 6 C. 7 D. 9
8. 下列指令不是特权指令的是( )。
A．读时钟日期指令 　　　　　 B．加载PSW寄存器指令
C．启动I/O指令 　　　　　　 D．改变存储器映像图指令
9. 下列进程状态转换不可能的是( )。
A．运行->就绪 　　　　　 　　　B．就绪->运行　
C．等待->运行 　　　　　　　　D．运行->等待
10. Intelx86中，PSW由寄存器( )组成。
A．EAX和EBX B．EFLAGS和EIP C．ESP和EBP D．CS和DS

二、判断改错题（每小题 2 分，共 10分）
在题后的括号内，正确的打√；错误的打×并予以改正。
得分
评卷人
复查人

11. 在单处理机上的进程就绪队列和阻塞队列最多都只能有一个。 ( )
得 分

得 分

12. 时间片越小，系统的响应时间就越小，系统的效率就越高。( )
得 分

13. 访管指令是非特权指令，在用户态下执行。 ( )
得 分

14. 除非有最内或最外柱面的访问申请，电梯调度下，一般不会走到最内或最外的柱面上。( )
得 分

15. 顺序程序设计具有以下一些特性：执行的顺序性、环境的封闭性、结果的确定性以及过程的可再现性。 ( )
三、填空题（每空 1 分，共 10 分）
得分
评卷人
复查人

16. __________是进程内一个相对独立的、可调度的执行单元，但它不是资源的拥有单位。
17. 采用SPOOLing技术的系统中，用户的打印数据首先被送到 。
18. 管程具有__________、安全性和互斥性，实现管程有Hoare方法和Hansen方法两种。
19. 现有两道作业，一道单纯计算13分钟，另一道计算5分钟，打印8分钟。在多道程序系统中，这两个作业完成至少需要_________________分钟。
20. 在请求分页系统中，反复进行“入页”和“出页”的现象称为 。
21. 虚拟存储器的容量与主存大小无直接关系，而受限于计算机的地址结构及可用的_______________ 的容量。
22. 多道程序设计中，并发进程对共享变量的读写操作必须互斥地进行，因此定义“进程中访问共享变量的代码段”为　　　　。
23. 页式存储管理中，程序的逻辑空间被划分成若干页，主存的绝对地址空间被划分成与页大小相同的______________。
24. 从资源特点进行分类，外部设备可分为___________、共享设备、虚拟设备；绘图仪是独占设备，磁盘是共享设备，SPOOLing下的打印机是虚拟设备。
25. 明文是指被加密的文本，密文是指加密后的文本，__________________是加解密算法中所使用的关键参数。

四、计算题（每小题5分，共10 分）

得分
评卷人
复查人

26. 一个程序将128X128的数组置初值0，假定它仅分得一个主存块，页面尺寸为128个字，数组中的元素各行分别存放在一页中，开始时第一页在主存中。若程序按如下两种方式编写，计算各自的缺页中断次数。
(1) int a[128]128]; (2) int a[128][128];
for(int j=0;j<128;j++) for(int i=0;i<128;i++)
for(int i=0;i<128;i++) for(int j=0;j<128;j++)
a[i][j]=0; a[i][j]=0;
27. 假定有一个磁盘组共有100个柱面，每个柱面上有8个磁道，每个盘面被划分成8个扇区。现有一个含6400个逻辑记录的文件，逻辑记录的大小与扇区一致，该文件以顺序结构的形式被存放到磁盘上。柱面、磁道、扇区的编号从1开始，逻辑记录的编号从0开始。文件信息从1柱面、1 磁道、1扇区开始存放。
(1) 该文件的第6333个逻辑记录应放在哪个柱面的第几个磁道的第几个扇区？
(2) 第23柱面的第2磁道的第5扇区中存放了该文件的第几个逻辑记录？
得 分

五、简答题（每小题4 分，共20分）
得分
评卷人
复查人

得 分

28. 什么叫进程上下文？进程上下文有哪三部分组成？
得 分

29. 什么叫原语？原语与系统调用有什么区别？
得 分

30. 可变分区经常需要运用移动技术。移动技术有哪些优点和缺点？
得 分

31. 设备的I/O控制方式有哪四种？它们之间的差别是什么？
得 分

32. 操作系统的安全性的主要内容包括哪三个方面？
六、综合题（每小题 10 分，共40 分）
得分
评卷人
复查人

33. 假定有三个进程R、W1、W2共享一个缓冲器B，而B中每次只能存放一个数。当缓冲器B中没数时，进程R可以将从输入设备上读入的数存放到缓冲器B中。若存放到缓冲器B中的是奇数，则允许进程W1将其取出打印；若存放到缓冲器中的是偶数，则允许进程W2将其取出打印。同时规定：进程R必须等缓冲器中的数被取出打印后才能再存放一个数；进程W1或W2对每次存入缓冲器中的数只能打印一次；W1和W2都不能从空的缓冲器中取数。用P、V操作和信号量写出这三个并发进程能够工作的程序。
得 分

34. 磁盘请求的柱面按10,22,20,2,40,,6,38的次序到达磁盘驱动器，寻道时间为每个柱面移动需要6ms。如果磁头当前位于柱面20，计算按以下算法调度时的寻道时间：
(1) 先来先服务　　　(2) 最短寻找时间优先 (3) 电梯调度（正移向柱面号大的方向）
得 分

得 分

35. 一个进程以下列次序访问5个页：A、B、C、D、A、B、E、A、B、C、D、E；假定使用FIFO替换算法，在主存器中有3个和4个空闲页框（块）的情况下，分别给出页面替换次数。通过该题的计算，出现了什么现象？
36. 假定执行表中所列作业，作业号即为到达顺序，依次在时刻0按次序1、2、3、4、5进入单处理器系统。分别用FCFS、SJF调度算法给出各作业的执行先后次序，并计算各种情况下作业的平均周转时间和平均带权周转时间。
作业号
执行时间
优先权
1
10
3
2
1
1
3
2
3
4
1
4
5
5
2
得 分

一、 单项选择题（每小题 1 分，共 10分）
1. A 2. A 3. B 4. C 5. D 6. D 7. B 8. A 9. C 10. B
二、 判断改错题（每小题 2 分，共 10分）
11. ×(1分)；改正：在单处理机上的进程就绪队列和阻塞队列都有可能不止一个。（1分）
12. ×(1分)；改正：时间片越小，系统的响应时间就越小，但进程的调进调出就越频繁，影响系统效率，因此，时间片不能太小，也不能太大，而是一种折中。（1分）
13. √(2分)
14. √(2分)
15. √(2分)
三、 填空题 (每空 1 分，共 10 分)
16. 线程 17.输出井 18.共享性 19.18 20. 抖动（或颠簸） 21.辅助存储器 22. 临界区 23. 块（或页框） 24. 独占设备 25. 密钥
四、计算题（每小题5分，共10 分）
26. (1) 每执行一次 a[i][j]产生一次缺页，则共产生128*128-1=16383 次缺页中断(3分)
（2）产生 128-1=127次缺页中断。(2分)
27. (1) (6333+1)/(8*8)=98.97上取整得99
(6333+1)%(8*8)=62，62/8上取整得8，62%8=6
得：柱面号为99(1分)，磁道号为8(1分)，扇区号为6(1分)。
(2) 22*64+1*8+5-1=1420 (2分)
五、 简答题（每小题4 分，共20分）
28. 进程物理实体和支持运行的环境合称进程上下文。( 1分) 包括：用户级上下文(1分)、寄存器上下文(1分)、系统级上下文（1分）。
29. 原语是在核心态执行，是完成系统特定功能的不可分割的过程，它具有原子操作性，不能并发执行。（2分）区别：原语由内核实现，系统调用由系统进程实现；原语不可被中断，系统调用允许被中断。（2分）
30. 优点：通过移动将碎片构成较大分区，可以充分利用空间。（1分）缺点包括：需要大量传输时间（1分）、移动是有条件的（与外设传输时不能移动）、（1分）移动还需要注意一些技巧（1分）。
31. 查询（轮询）：完全占用CPU(1分)中断：发生中断时，CPU来处理，频繁中断，CPU效率不易发挥（1分）DMA:专门且用CPU周期也集中处理（1分）通道：专门进行I/O设备传输，通过I/O中断向CPU报告执行情况（1分）
32. 安全策略（1分）。安全模型。（1分）安全机制。(2分)
六、综合题（每小题 10 分，共40 分）
33. begin s,so,se:semaphore;
s:=1;so:=se:=0;(2分)
cobegin
process R
x:integer;
begin
L1:从输入设备读一个数；
X:=读入的数；
P(s)；
B:=x;
if B= 奇数 then v(so);
else v(se);
goto L1;
end;（4分）
process W1
Y:integer;
begin
L2:P(so);
Y:=B;
V(s);
打印y中的数；
goto L2;
end;（2分）
process W2
z:integer;
begin
L3:P(se);
z:=B;
V(s);
打印z中的数；
goto L3;
end;（2分）
coend;
end;
34.(1) FCFS：20,10,22,20,2,40,6,38，移动柱面数为10+12+2+18+38+34+32=146,得查找时间为146*6=876ms(3分)
(2) 最短查找时间优先：20,22,10,6,2,38,40,移动柱面数为2+12+4+4+36+2=60,得查找时间为60*6=360ms(3分)
(3) 电梯调度：20,22,38,40,18,6,2,移动柱面数为2+16+2+22+12+4=58,得查找时间为58*6=348ms(4分)
35. 主存有3个和4个空闲页框（块）的情况下，页面替换次数为9次(3分)和10次(3分)。出现了Belady现象，增加分给的主存块数，反而使缺页中断率上升。（4分）
36. FCFS:作业执行顺序：job1、job2、job3、job4。(1分)
作业平均周转时间T＝(10+11+13+14+19)/5＝13.4(3分)
平均带权周转时间W=(10/10+11/1+13/2+14/1+19/5)/5=7.26(1分)
短作业优先：作业运行顺序：job2、job4、job3、job5、job1(1分)
作业平均周转时间T＝(1+2+4+9+19)/5＝7(3分)
平均带权周转时间W=(1/1+2/1+4/2+9/5+19/10)/5=1.74(1分)

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