《操作系統(tǒng)》期末考試試卷2
考試時間： 120 分鐘 考試形式：（閉卷）
一、單項選擇題（共15題，每題2分，共30分）
1.若把操作系統(tǒng)視為計算機資源的管理者，下列的（ ）不屬于操作系統(tǒng)所管理的資源。
A.程序 B.內(nèi)存 C.CPU D.中斷
2.當一個進程處于等待（ ）狀態(tài)時，成為阻塞狀態(tài)。
A.輸入一批數(shù)據(jù) B.進程調度 C.分給它一個時間片 D.進入內(nèi)存
3.一個作業(yè)8：00到達系統(tǒng)，估計運行時間為1小時。若從10:00開始執(zhí)行該作業(yè)，則其響應比是（ ）。
A.2 B.1 C. 3 D.0.5
4.在單CPU的多進程系統(tǒng)中，進程切換時，什么時候占用CPU以及占用多長時間取決于（ ）。
A.進程相應程序段的長度 B.進程總共需要運行時間的多少
C.進程自身和進程調度策略 D.進程完成什么功能
5.某系統(tǒng)中有11臺打印機，n個進程共享打印機資源，每個進程要求獲得3臺打印機，當n的取值不超過（ ）時，系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖。
A.4 B.5 C.6 D.7
6.與E-mail類似的進程間數(shù)據(jù)通信機制是（ ）。
A.消息傳遞 B.管道 C.共享存儲區(qū) D.信號量
7.在可變分區(qū)存儲管理中，采用緊湊技術的目的是（）。
A.便于地址變換 B.合并分配區(qū) C.增加內(nèi)存容量 D.合并空閑分區(qū)
8.在請求分頁存儲管理中，若采用FIFO頁面淘汰算法，則當分配的頁面數(shù)增加時，缺頁中斷的次數(shù)（ ）。
A.減少 B.增加 C.無影響 D.可能增加也可能減少
9.操作系統(tǒng)采用分頁存儲管理方式，要求（ ）。
A.每個進程擁有一張頁表，且進程的頁表駐留在內(nèi)存中
B.每個進程擁有一張頁表，但只有當前運行進程的頁表駐留在內(nèi)存中
C.所有進程共享一張頁表以節(jié)約有限的內(nèi)存，但頁表必須駐留在內(nèi)存中
D.所有進程共享一張頁表，只有頁表中當前使用的頁必須駐留在內(nèi)存中
10.用戶通常采用（ ）來使用I/O設備。
A.物理設備名 B.邏輯設備名 C.虛擬設備名 D.設備出廠號
11.在以下I/O控制方式中，需要CPU干預最少的是（ ）。
A.輪詢的可編程方式 B.中斷的可編程方式 C.DMA 方式 D.I/O通道控制方式
12.位示圖方法可用于（ ）。
A.文件目錄查詢 B.磁盤驅動調度
C.磁盤空間管理 D.請求分頁存儲管理中的頁面調度
13.文件系統(tǒng)采用兩級索引分配方式，若每個物理塊的大小是1KB，每個物理塊號占4個字節(jié)（4B），則該系統(tǒng)中單個文件允許的大長度是（ ）。
A. 64KB B. 128MB C. 32MB D. 以上都不對
14.下面不適合于直接存取的外存分配方式是（ ）。
A. 連續(xù)分配 B. 鏈接分配 C. 索引分配 D. A~D都適合
15.文件系統(tǒng)采用（ ）組織文件。
A. 堆棧 B. 指針 C. 路徑 D. 目錄
二、填空題（共8題，每空1分，共10分）
1.對于一個單CPU系統(tǒng)，允許若干進程同時執(zhí)行，輪流占用CPU，稱它們?yōu)椋?）執(zhí)行的。
2.設有一組作業(yè)，它們的提交時間及運行時間如下表所示。則在單道方式下，采用短作業(yè)優(yōu)先調度算法，作業(yè)的執(zhí)行順序是（ ）。

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作業(yè)號	提交時間	運行時間（分鐘）
1	    9:00	    60
2	    9:40	    30
3	    9:50	    10
4	    10:10	    5

3.有m個進程共享一個同類臨界資源，如使用信號量解決進程間的互斥問題，則信號量的取值范圍為（ ）。
4.將邏輯地址轉換成物理地址的工作稱為（ ），由裝入程序實施的這種地址轉換方式稱為（ ）。
5.常用的可變分區(qū)分配算法中，（ ）算法有利于大作業(yè)裝入，但會使主存低地址和高地址兩端的分區(qū)利用不均衡。
6.設有8頁的邏輯空間，每頁有1024字節(jié)，它們被映射到32塊物理存儲區(qū)中，那么，邏輯地址的有效位是（ ）位，物理地址至少是（ ）位。
7.某文件占10個磁盤塊，現(xiàn)要把該文件磁盤塊逐個讀入主存緩沖區(qū)，并送到用戶區(qū)進行分析，假設一個緩沖區(qū)與一個磁盤塊大小相同，把一個磁盤塊讀入緩沖區(qū)的時間為100μs，將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到用戶區(qū)的時間是50μs，CPU對一塊數(shù)據(jù)進行分析的時間為50μs。在雙緩沖區(qū)結構下，讀入并分析完該文件的時間為（ ）。
8.從用戶的角度看，文件系統(tǒng)的功能是要實現(xiàn)（ ）。
三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）
1.在一個單CPU的多道程序設計系統(tǒng)中，若在某一時刻有N個進程同時存在，那么處于運行態(tài)、阻塞態(tài)和就緒態(tài)進程個數(shù)的最小值和大值分別可能是多少？
2.內(nèi)存管理中“內(nèi)零頭”和“外零頭”各指的是什么？在固定分區(qū)分配、可變分區(qū)分配、頁式虛擬存儲系統(tǒng)、段式存儲管理系統(tǒng)中，各會存在何種零頭？
3.某采用頁式存儲管理的系統(tǒng)，接收了一個共7頁的作業(yè)，作業(yè)執(zhí)行時依次訪問的頁為：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7 。當內(nèi)存塊數(shù)量為4時，請問，若分別采用先進先出（FIFO）置換算法和最近最久未使用（LRU）置換算法，作業(yè)執(zhí)行過程中會產(chǎn)生多少次缺頁中斷？產(chǎn)生缺頁中斷后依次應淘汰的頁是那些？（注：所有內(nèi)存開始為空）
4.在實現(xiàn)后臺打印時，SPOOLing系統(tǒng)應為請求I/O的進程提供那些服務？
5.某系統(tǒng)中有10臺打印機，有三個進程P1，P2，P3，分別需要8臺，7臺和4臺。若P1，P2，P3已申請到4臺，2臺和2臺。試問：按銀行家算法能安全分配嗎？請說明分配過程。
四、綜合題（共2題，每題10分，共20分）
1.請求分頁管理系統(tǒng)中，假設某進程的頁表內(nèi)容如下所示。

頁號	頁框號	有效位（存在位）
0	    101H	1
1	     --  	0
2	    254H	1

頁面大小為4KB，一次內(nèi)存的訪問時間是100ns，一次快表（TLB）的訪問時間是10ns，處理一次缺頁的平均時間為108ns（已含更新TLB和頁表的時間），進程的駐留集大小固定為2，采用最近最少使用置換算法（LRU）和局部淘汰策略。假設：
① TLB初始為空；
② 地址轉換時先訪問TLB，若TLB未命中，再訪問頁表（忽略訪問頁表之后的TLB更新時間）；
③ 有效位為0表示頁面不在內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁中斷，缺頁中斷處理后，返回到產(chǎn)生缺頁中斷的指令處重新執(zhí)行。設有虛地址訪問序列2362H、1565H、25A5H，請問：
（1） 依次訪問上述三個虛地址，各需多少時間？給出計算過程。
（2） 基于上述訪問序列，虛地址1565H的物理地址是多少？請說明理由。
2.假設計算機系統(tǒng)采用CSCAN（循環(huán)掃描）磁盤調度策略，設某單面磁盤旋轉速度為每分鐘6000轉。每個磁道有100個扇區(qū)，相鄰磁道間的平均移動時間為1ms。若在某時刻，磁頭位于100號磁道處，并沿著磁道號大的方向移動，磁道號請求隊列為50、90、30、120，對請求隊列中的每個磁道需讀取1個隨機分布的扇區(qū)，則讀完這4個扇區(qū)點共需要多少時間？要求給出計算過程。
五、算法設計題（共1題，共10分）
有兩個生產(chǎn)者a、b不斷向倉庫存放產(chǎn)品，由銷售者c取走倉庫中產(chǎn)品（倉庫初態(tài)為空，倉庫容量為無限大）。請寫出通過P、V操作實現(xiàn)3個進程間的同步和互斥的框圖或偽程序，并寫出信號量的初值和意義。

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