西南交大操作系统试卷A及参考答案.doc

班 级 学 号 姓 名
密封装订线 密封装订线 密封装订线
西南交通大学2013－2014学年第(1)学期考试试卷A
课程代码 2100503 课程名称 操作系统 考试时间 120分钟
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总成绩
得分

阅卷教师签字：
答题卷
一、单选题（每小题1分，共30分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

二、填空题（每空1分，共20分）
1

11

2

12

3

13

4

14

5

15

6

16

7

17

8

18

9

19

10

20

一、单选题（每小题1分，共30分）
1. 可重定位分区分配的目的为（ C ）。
A）回收空白区方便 B）便于多作业共享内存
C）解决碎片问题 D）便于用户干预
2. 采用资源剥夺法可解除死锁，还可以采用（ B ）方法解除死锁。
A）执行并行操作 B）撤销进程
C）拒绝分配新资源 D修改信号量
3. 在无快表的基本分页存储管理中，每次从主存中取指令或取操作数，至少要（ C ）次访问主存。
A）0 B）1 C）2 D）3
4. 位示图法可用于（ A ）。
A）磁盘空闲盘块的分配和回收
B）文件目录的查找
C）页式虚拟存储管理中的页面置换
D）分页式存储管理中主存空闲块的分配和回收
5. 系统“抖动”现象的发生是由（ A ）引起的。
A）置换算法选择不当 B）交换的信息量过大
C）内存容量不足 D）请求页式管理方案
6 在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数（ D ）。
A. 减少 B）增加 C）无影响 D）可能增加也可能减少
7. 在页式虚拟存储管理系统中，LRU算法是指（ B ）。
A）最早进入内存的页先淘汰
B）近期最长时间以来没被访问的页先淘汰
C）近期被访问次数最少的页先淘汰
D）以后再也不用的页先淘汰
8. 对磁盘进行移臂调度时，既考虑了减少寻找时间，又不频繁改变移动臂的移动方向的调度算法是（ C ）。
A）先来先服务 B）最短寻找时间优先
C）电梯调度 D）优先级高者优先
9. 为实现设备分配，应为每一类设备配置一张（ C ）。
A）设备分配表 B）逻辑设备表 C）设备控制表 D）设备开关表
10. 设备独立性是指（ D ）。
A）设备具有独立执行I/O功能的一种特性
B）设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的一种特性
C）能独立实现设备共享的一种特性

功能性手工艺品。不同的玉石具有不同的功效，比如石榴石可以促进血液循环，改善风湿和关节炎；白水晶则可以增强记忆力；茶晶能够帮助镇定情绪，缓解失眠、头昏等症状。顾客可以根据自己的需要和喜好自行搭配，每一件都独一无二、与众不同。D）用户程序使用的设备与实际使用哪台设备无关的一种特性
11. 下列描述中，不是设备管理的功能的是（ C ）。

（三）大学生购买消费DIY手工艺品的特点分析 A）实现缓冲区管理 B）进行设备分配

（2）东西全 C）实现中断处理 D）完成I/O操作
12.
13. 3、消费“多样化”设有3个作业，它们同时到达，运行时间分别为T1、T2和T3,且T1≤T2≤T3，若它们在单处理机系统中按单道运行，采用短作业优先调度算法，则平均周转时间为（ ）。

（一）上海的经济环境对饰品消费的影响 A） T1+T2+T3 B）(T1+T2+T3)/3
C） T1+T2/3+2*T3/3 D）T3/3+2*T2/3+T1
14. 引入缓冲技术的主要目的是（ C ）。

当然，在竞争日益激烈的现代社会中，创业是件相当困难的事。我们认为，在实行我们的创业计划之前，我们首先要了解竞争对手，吸取别人的经验教训，制订相应竞争的策略。我相信只要我们的小店有自己独到的风格，价格优惠，服务热情周到，就一定能取得大多女孩的信任和喜爱。A）改善用户编程环境 B）提高CPU的处理速度
C）提高CPU与设备之间的并行程度 D）降低计算机的硬件成本
15. 一个含有2个盘片的双面硬盘，盘片每面有1000条磁道，则该硬盘的柱面数为（ C ）。

关于DIY手工艺制品的消费调查 A）2 B）500 C）1000 D）2000
16.
17. 2、你大部分的零用钱用于何处？为了保证系统的吞吐量，系统总是力争缩短用户作业的（ D ）。
A）执行时间 B）提交时间
C）输入时间 D）周转时间
18.
19. 2003年，上海市人均GDP按户籍人口计算就达到46700元，是1995年的2.5倍；居民家庭人均月可支配收入为14867元，是1995年的2.1倍。收入不断增加的同时，居民的消费支出也在增加。2003年上海居民人均消费支出为11040元，其中服务性消费支出为3369元，是1995年的3.6倍。为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ B ）。
A）先来先服务法 B）优先级法
C）短作业优先法 D）时间片轮转法
20.
21. 4、宏观营销环境分析在操作系统中，引起中断的事件称为（ A ）。
A）中断源 B）中断请求 C）断点 D）系统调用
22. 作系统采用了（ B ）机制。
A）查询 B）中断 C）调度 D）进程
23. 进程调度是根据一定的调度算法，从（ B ）队列中挑选出合适的进程。
A）阻塞 B）就绪 C）运行 D）等待
24. 在现代操作系统中引入了（ ），从而使并发和共享成为可能。
A）单道程序 B） 磁盘 C） 对象 D）多道程序
25. ( )操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。
A）网络 B）分布式 C）分时 D）实时
26. 用户在程序中试图读取某文件的第100个逻辑块时，使用操作系统提供的（ ）接口。
A） 系统调用 B）图形用户接口 C）原语 D）键盘命令
27. 采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（ ）。
A）224 B）216 C）28 D）232
28. 在可变式分区分配方案中，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
29. 用ls命令以长格式列目录信息时，若某一文件的特征在文件列表中按如下顺序显示在屏幕上：
drwxrw-r-- 2 user gk 3564 Oct 28 10:30 /user/abc.h
则同组用户的访问权限是（ D ）。
A）读和执行 B）读、写、执行 C）写和执行 D）读和写
30. 在UNIX系统中，某文件的使用权限设置为754，则表示（ A ）。
A）文件主可读、写、执行 B）同组用户仅能读
C）其他用户可读、写、执行 D）同组用户仅能写
31. 树形目录结构的主文件目录称为（ B ）。
A）父目录 B）根目录 C）子目录 D）用户文件目录
32. 当前目录是/usr/meng，其下属文件prog/file.c的绝对路径名是（ D ）。
A）/usr/meng/file.c B）/usr/filec
C）/prog/file.c D）/usr/meng/prog/file.c
33. 特别文件是与（ C ）有关的文件。
A）文本 B）图像 C）硬件设备 D）二进制数据
34. 文件管理实际上是管理（ B ）。
A）主存空间 B）辅助存储空间
C）逻辑地址空间 D）物理地址空间
二、填空题（每空1分，共15分）
1. 加密技术所用的最基本加密方法是易位法和（1置换法）。
2. 每个索引文件都必须有一张（2 索引结点 ）表其中的地址登记项用来指出文件在外存上的位置信息。
3. 信号量被广泛用于三个目的是(3 同步 )、( 4 互斥 )和描述前趋关系。
4. 从用户的源程序进入系统到相应程序在机器上运行，所经历的主要处理阶段有编辑阶段，（5编译阶段），连接阶段，装入阶段和运行阶段。
5. 进程有三个特性，它们是（6动态性）、并发性和异步性。
6. 进程调度的方式通常有（7抢占 ）和（8非抢占）两种方式。
7. 允许用户的逻辑地址空间大于主存储器的绝对地址的存储管理方法称为（9虚拟存储管理）。
8. 文件系统的功能之一是实现（10逻辑）文件到物理文件的转换。
9. 逻辑记录顺序和物理块的顺序相一致的文件结构被称为（11顺序）文件。
10. 链接结构和索引结构的共同特点是文件占用的存储空间块在存储空间中的位置不必是（12连续）的。
11. 网络操作系统的主要功能是网络中各种资源的共享和各台计算机之间的（13通信）。
12. 尽管磁盘是一种可共享设备，但（14每一时刻）仍只有一个作业能启动磁盘。
13. 磁盘调度的目的是降低若干个访问者执行信息传输操作的（15总时间）。
三、判断题（每小题1分，共15分）
1. SPOOLing系统实现设备管理的虚拟技术，即：将独占设备改造为共享设备。它由专门负责I/O的常驻内存进程以及输入、输出井组成。（ √ ）
2. 在进程状态的转换中，从就绪态转换到阻塞态是不可能实现的。（√ ）
3. 临界资源是指在一段时间内，一次仅允许一个进程使用的共享资源。（ √ ）
4. 作业调度选中一个作业后，与该作业相关的进程即占有CPU运行。（ × ）
5. 虚拟存储器是一个假想的地址空间，因而这个地址的大小没有限制。（ × ）
6. 文件系统中分配存储空间的基本单位不是记录。（ √ ）
7. 具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。（ × ）
8. 虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器，它并不是实际的内存，其大小可比内存空间大得多。（ √ ）
9. 批处理系统的（主要优点）是系统的吞吐量大、资源利用率高、系统的开销较小。（ √ ）
10. 系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。在层次结构设计中，它最靠近硬件。（ × ）
11. 若系统中存在一个循环等待的进程集合，则必定会死锁。（ × ）
12. 简单地说，进程是程序的执行过程。因而，进程和程序是一一对应的。（ × ）
13. V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加l后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，使该进程变为阻塞状态，而现进程继续进行。 （ × ）
14. 段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间。（ √ ）
15. 在采用树型目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相同。（ × ）
四、简答题（每小题4分，共20分）
1. 试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。
答：（1）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受
的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成
截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。
（2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某
些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。
（3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度
的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统
中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。
2. 分段和分页存储管理有何区别？
答：
（1）页是信息的物理单位，分页是为了实现离散分配方式，以消减内存的外部零头，提高内存利用率。段则是信息的逻辑单位，它含有一组相对完整的信息。
（2）页的大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由
机械硬件实现的,因而在系统中只能有一种大小的的页面;而段的长度却不固定,决定于用户
所编写的程序,通常由编译程序在对原程序进行编译时,根据信息的性质来划分。
（3）分页的作业地址空间是一维的,而分段作业地址空间则是二维的。
3. 有哪几种I/O控制方式？各适用于何种场合？
答：共有四种I/O 控制方式。
(1)程序I/O 方式：早期计算机无中断机构，处理机对I/O设备的控制采用程序I/O方式或称忙等的方式。
(2)中断驱动I/O 控制方式：适用于有中断机构的计算机系统中。
(3)直接存储器访问（DMA）I/O 控制方式：适用于具有DMA控制器的计算机系统中。
(4)I/O 通道控制方式：具有通道程序的计算机系统中。
4. 在一级系统容错技术中，包括哪些容错措施？什么是写后读校验？
答：一级系统容错技术包括双份目录、双份文件分配表及写后读校验等容错措施。
写后读校验是每次从内存缓冲区向磁盘写入一个数据块后，又立即从磁盘上读出该数据块，并送至另一缓冲区中，再将该缓冲区内容与内存缓冲区中在写后仍保留的数据进行比较。若两者一致，才认为写入成功，继续写下一个盘块。否则重写。若重写后仍不一致，则认为盘块缺陷，便将应写入该盘块的数据，写入到热修复重定向区中。
5. 何谓对称加密算法和非对称加密算法？
答：对称加密也叫私钥加密，是指加密和解密使用相同密钥的加密算法。加密密钥能够从解
密密钥中推算出来，解密密钥也能够从加密密钥中推算出来。在大多数对称算法中，加密和
解密的密钥相同，也称为保密密钥算法或单密钥算法。
非对称加密算法需要两个密钥：公钥（publickey）和私钥（privatekey）。公钥与私
钥配对，如果用公钥加密数据，只有用对应的私钥才能解密。

五、应用题(共20分)
1. 假设一个可移动磁头的磁盘具有200个磁道，其编号为0～199，当前它刚刚结束了125道的存取，正在处理149道的服务请求，假设系统当前I/O请求序列为：88，147，95，177，94，150，102，175，138。试问对以下的磁盘I/O调度算法而言，满足以上请求序列，磁头将如何移动？并计算总的磁道移动数。
（1）先来先服务算法（FCFS）（5分）
（2）扫描法（SCAN）（5分）

(1)FCFS算法： 5分
当前149
下一磁道
88
147
95
177
94
150
102
175
138

移动距离
61
59
52
82
83
56
48
73
37
总的磁道移动数为：61+59+52+82+83+56+48+73+37=551
(2)SCAN算法： 5分
当前149
下一磁道
150
175
177
147
138
102
95
94
88

移动距离
1
25
2
30
9
36
7
1
6
总的磁道移动数为：1+25+2+30+9+36+7+1+6=117
2. 在UNIX 中，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘块号占4个字节，即每块可放256个地址。请转换下列文件的字节偏移量为物理地址。
(1)9012； ⑵15620； ⑶425600
答：首先将逻辑文件的字节偏移量转换为逻辑块号和块内偏移量,就是将[字节偏移量]/[盘块大小]，商为逻辑块号，余数是块内偏移量。在FCB中，第0-9个地址为直接地址，第10个为一次间接地址，第11个地址为二次间接地址，第12个地址为三次间接地址。
再将文件的逻辑块号转换为物理块号。使用多重索引结构，在索引节点中根据逻辑块号
通过直接索引或间接索引找到对应的物理块号。
（1）9999/1024=9 余783，则逻辑块号为9，直接索引第9个地址得到物理块号，块内偏移地址为783。
（2）18000/1024=17余592，则逻辑块号为10<17<10+256，通过一次间接索引在第10个地址可得到物理块号，块内偏移地址为592。
（3）420000/1024=410 余160，则逻辑块号为10+256<410，通过二次间接索引在第11个地址可得到一次间址，再由此得到二次间址，再找到物理块号，其块内偏移地址160。
3. 在一个请求分页系统中，假设系统分配给某进程的物理块数为3，开始时内存为空，执行如下访问页号序列：
1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3。
试说明采用先进先出(FIFO) 、最近最少使用（LRU）和最佳置换算法(OPT)进行页面置换时，缺页次数各是多少？（要求给出计算过程）

答：LRU算法的情况如下表：（4分）
页面走向
1
2
3
4
2
1
5
6
2
1
2
3
7
6
3
物理页0
1
1
1
4

4
5
5
5
1

1
7
7

物理页1

2
2
2

2
2
6
6
6

3
3
3

物理页2

3
3

1
1
1
2
2

2
2
6

缺页否
Y
Y
Y
Y

Y
Y
Y
Y
Y

Y
Y
Y

缺页次数为12。（1分）

FIFO算法的情况如下表：（4分）
页面走向
1
2
3
4
2
1
5
6
2
1
2
3
7
6
3
物理页0
1
1
1
4

4
4
6
6
6

3
3
3

物理页1

2
2
2

1
1
1
2
2

2
7
7

物理页2

3
3

3
5
5
5
1

1

1
6

缺页否
Y
Y
Y
Y

Y
Y
Y
Y
Y

Y
Y
Y

缺页次数为12。（1分）

Optimal算法的情况如下表：（4分）
页面走向
1
2
3
4
2
1
5
6
2
1
2
3
7
6
3
物理页0
1
1
1
1

1
1

3
3

物理页1

2
2
2

2
2

2
7

物理页2

3
4

5
6

6
6

缺页否
Y
Y
Y
Y

Y
Y

Y
Y

缺页次数为8。（1分）