华南农业大学期末考试试卷（A卷）
201X学年第一学期 考试科目： 操作系统 考试类型：（闭卷）考试 考试时间： 120 分钟
学号 姓名 年级专业
装题号 得分 评阅人 一 二 三 总分 （答案直接写在试卷上，卷面书写必须工整、清晰、规范）
订
一、选择及填空题（本大题共25个空，每空1分，共25分）
1. _________操作系统能及时处理由过程控制反馈的数据并响应。
A. 分布式
B. 实时
C. 分时
得分 D. 嵌入式
线2. 当CPU处于系统态时，它可以执行的指令是计算机系统的________。
A. 只有访管指令
B. 只有特权指令
C. 所有指令
D. 只有非特权指令
3. 在“基址B+限长L”内存保护方案中，合法的逻辑地址A应该满足_________条件。
A. 0≤A＜L
B. 0≤A≤L
C. B≤A＜L
D. B≤A≤L
4. 分时操作系统的主要目标是提高或改善计算机系统的_________。
A. 实时性
B. 资源利用率
C. 交互性
D. 软件运行速度
5. Linux中的伙伴系统是用于________。 A. 文件目录的查找
B. 磁盘空间的管理
C. 内存空间的管理
D. 文件保护
6. 在下列死锁的解决方法中，属于死锁预防策略的是________。
A. 银行家算法
B. 资源有序分配
C. 剥夺资源
D. 资源分配图化简
7. 进程创建时，操作系统不需要给新进程执行下面的________工作。
A. 分配唯一的PID
B. 分配内存空间
C. 初始化PCB
D. 抢占当前进程
8. 虚拟存储器的目的是实现________。
A. 存储保护
B. 程序迁移
C. 动态重定位
D. 扩充主存容量
9. 某分时系统将有50个用户同时上机，为保证2s的响应时间，时间片最大应为_______。
A. 50ms
B. 40ms
C. 100ms
D. 20ms
10. “选一个进程占用CPU”是_________的功能。
A. 短程调度
B. 中程调度
C. 长程调度
D. 高级调度
11. 与系统“抖动”现象无关的原因是__________。
A. 置换算法
B. 磁盘容量
1
C.请求页式管理 D. 交换数据量
12. 进程在执行中发生缺页中断，经操作系统处理后，进程应执行________指令。
A. 进程第一条
B. 被中断的前一条
C. 被中断的后一条
D. 被中断的那一条
13. 在死锁的四个必要条件中，破坏_________条件是不太实际的。
A. 互斥
B. 不可抢占
C. 占有并等待
D. 循环等待
14. 分页方案中，若使用16位逻辑地址，页大小为1KB，则一个进程最多有_______页。
A. 8
B. 16
C. 32
D. 64
15. 在段式存储管理中，若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长，则发生
__________________________。
16. 在多核系统中，一般采用__________________和____________________进程调度算法。 17. 线程分为用户级线程和___________________________两种。
18. 将逻辑地址转换为内存物理地址的过程称为__________________________________。 19. 处理器工作状态分为两种模式。当fork( )执行时CPU处于______________________。 20. 访问内存时间为150ns，访问TLB的时间为30ns，TLB命中率为90％，则进行内存访问
时的有效访问时间为___________________________________。
21. 为实现CPU和I/O设备的并行工作，操作系统引入了____________________硬件机制。 22. 从文件管理角度看，文件由_________________________和文件体两部分组成。 23. 在存储系统的层次结构中，速度最快但容量最小的存储介质是____________________。 24. 虚拟内存之所以有效，是因为程序运行时的_______________________________原理。
二、简答与计算题（所有计算结果必须写成十进制整数或小数形式。本大题共11小题，每小题6分，共66分）
1、写出下列英文缩写词的英文或中文全名。 OS: PSW: FCFS: PCB: DMA: MMU:
得分 2、假设在时刻3时，系统资源只有处理器和内存被使用，然后发生如下事件： 时刻6：P1执行“写磁盘”操作。 时刻15：P2执行“读磁盘”操作。
2
装订线
时刻23：P3时间片结束。
时刻28：P1“写磁盘”完成，产生中断。 时刻32：P4时间片结束。
请分别写出在时刻20和时刻30时，进程P1、P2、P3是什么状态。
3、在采用页式存储管理的系统中，若逻辑地址用48位表示，其中32位表示页号。画出逻辑地址的结构，并计算每页的最大长度及一个进程的逻辑地址空间的最大长度。
4、在分页虚拟存储管理系统中，什么情况下发生缺页中断？简述缺页中断的处理过程。
3
5、简述可变分区存储管理中常用的FF、BF、WF分配算法的原理。
6、假设磁头当前位置为40柱面，现有一个磁盘读写请求队列：20、44、40、4、80、12、76。若寻道时移动一个柱面需3ms，按最短寻道时间优先SSTF算法计算所需的寻道时间总量。
7、有A,B,C,D共4种资源，在某时刻P0~P4对资源的占有和需求情况如下表。 进程 P0 P1 P2 P3 P4 Allocation已分配 A B C D 0 0 3 2 1 0 0 0 1 3 5 4 0 3 3 2 0 0 1 4 Claim最大需求 A B C D 0 0 4 4 2 7 5 0 3 6 10 10 0 9 8 4 0 6 6 10 Available可用 A B C D 1 6 2 2 问：1）系统此时处于安全状态吗？若是，给出安全序列；若不是，说明原因。 2）若此时P1发出request(1,2,2,2)，系统能满足其请求吗？为什么？
4
8、系统资源分配图如下，请问现在是否已处于死锁状态，如果是，撤消哪个进程可以使系统代价最小地从死锁中恢复。 R1 P4 R3 P1 P3 R2 装P2 订
9、在一个请求分页系统中，假定系统分配给一个进程的物理帧数为3，所有帧初始均为空。此进程的页面访问顺序为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5。试用OPT和LRU页面置换算法给出页面置换情况，并计算所发生的缺页总次数。
10、在一页式存储管理系统中，某作业页表如下。已知页面大小为1024字节，问逻辑地址1068，2566，5699所对应的物理地址各是多少？如果需要置换一页，应该选择哪一页？置换后所对应的物理地址是多少？ 页号 0 1 2 3 4 5
帧号 8 3 1 2 有效位 1 1 0 1 0 1 访问位 1 1 0 0 0 0 修改位 0 1 0 0 0 1 线 5
11、若检测到CPU和磁盘利用率如下，请问现在可能发生了什么情况，应采取什么措施？
1）CPU 10%，磁盘94%。 2）CPU 55%，磁盘3%。
三、综合应用题（本大题共1小题，9分）
得分 1、5个作业A～E同时到达一个单CPU系统，且以A～E的顺序进入就绪队列。估计运行时间分别为10，6，2，4和8分钟，优先级分别为3，5，2，1和4（其中5为最高优先级）。假设它们都是纯计算型作业，系统开销时间忽略不计。对下面的调度算法，计算平均周转时间。
1）优先级调度。 2）短作业优先。
3）时间片为1分钟的轮转法。
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华南农业大学期末考试试卷（A卷）答案
201X学年第一学期 考试科目： 操作系统 考试类型：（闭卷）考试 考试时间： 120 分钟
学号 姓名 年级专业
装题号 得分 评阅人 一 二 三 总分 （答案直接写在试卷上，卷面书写必须工整、清晰、规范）
订
一、选择及填空题（本大题共25个空，每空1分，共25分）
1. ____B_____操作系统能及时处理由过程控制反馈的数据并响应。
A. 分布式
B. 实时
C. 分时
得分 D. 嵌入式
线2. 当CPU处于系统态时，它可以执行的指令是计算机系统的____C____。
A. 只有访管指令
B. 只有特权指令
C. 所有指令
D. 只有非特权指令
3. 在“基址B+限长L”内存保护方案中，合法的逻辑地址A应该满足____A_____条件。
A. 0≤A＜L
B. 0≤A≤L
C. B≤A＜L
D. B≤A≤L
4. 分时操作系统的主要目标是提高或改善计算机系统的____C_____。
A. 实时性
B. 资源利用率
C. 交互性
D. 软件运行速度
5. Linux中的伙伴系统是用于____C____。 A. 文件目录的查找
B. 磁盘空间的管理
C. 内存空间的管理
D. 文件保护
6. 在下列死锁的解决方法中，属于死锁预防策略的是____B____。
A. 银行家算法
B. 资源有序分配
C. 剥夺资源
D. 资源分配图化简
7. 进程创建时，操作系统不需要给新进程执行下面的____D____工作。
A. 分配唯一的PID
B. 分配内存空间
C. 初始化PCB
D. 抢占当前进程
8. 虚拟存储器的目的是实现____D____。
A. 存储保护
B. 程序迁移
C. 动态重定位
D. 扩充主存容量
9. 某分时系统将有50个用户同时上机，为保证2s的响应时间，时间片最大应为___B__。
A. 50ms
B. 40ms
C. 100ms
D. 20ms
10. “选一个进程占用CPU”是____A_____的功能。
A. 短程调度
B. 中程调度
C. 长程调度
D. 高级调度
11. 与系统“抖动”现象无关的原因是_____B______。
A. 置换算法
B. 磁盘容量
7
C.请求页式管理 D. 交换数据量
12. 进程在执行中发生缺页中断，经操作系统处理后，进程应执行____D____指令。
A. 进程第一条
B. 被中断的前一条
C. 被中断的后一条
D. 被中断的那一条
13. 在死锁的四个必要条件中，破坏____A_____条件是不太实际的。
A. 互斥
B. 不可抢占
C. 占有并等待
D. 循环等待
14. 分页方案中，若使用16位逻辑地址，页大小为1KB，则一个进程最多有___D____页。
A. 8
B. 16
C. 32
D. 64
15. 在段式存储管理中，若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长，则发生_____越界中断_____。
16. 在多核系统中，一般采用____FCFS________和____静态优先级_____进程调度算法。 17. 线程分为用户级线程和_____内核级线程__________两种。
18. 将逻辑地址转换为内存物理地址的过程称为_____地址映射（重定位）_______。 19. 处理器工作状态分为两种模式。当fork( )执行时CPU处于______系统态________。 20. 访问内存时间为150ns，访问TLB的时间为30ns，TLB命中率为90％，则进行内存访问
时的有效访问时间为____0.9*180+0.1*330=195ns___________________。
21. 为实现CPU和I/O设备的并行工作，操作系统引入了_______中断_________硬件机制。 22. 从文件管理角度看，文件由__文件控制块___和文件体两部分组成。
23. 在存储系统的层次结构中，速度最快但容量最小的存储介质是______寄存器______。 24. 虚拟内存之所以有效，是因为程序运行时的__局部性_____原理。
二、简答与计算题（所有计算结果必须写成十进制整数或小数形式。本大题共11小题，每小题6分，共66分）
1、写出下列英文缩写词的英文或中文全名。 OS: Operating System 操作系统 PSW: Program Status Word 程序状态字 FCFS: First Come First Serve 先来先服务 PCB: Process Control Block 进程控制块 DMA: Direct Memory Access 直接存储器存取 MMU: Memory Management Unit 内存管理单元 评分标准：每项1分。
得分 2、假设在时刻3时，系统资源只有处理器和内存被使用，然后发生如下事件： 时刻6：P1执行“写磁盘”操作。 时刻15：P2执行“读磁盘”操作。 时刻23：P3时间片结束。
8
装订线
时刻28：P1“写磁盘”完成，产生中断。 时刻32：P4时间片结束。
请分别写出在时刻20和时刻30时，进程P1、P2、P3是什么状态。
答：时刻20：P1阻塞态，P2阻塞态，P3运行态。 时刻30：P1就绪态，P2阻塞态，P3就绪态。（此时P4运行态） 评分标准：每个状态各1分。
3、在采用页式存储管理的系统中，若逻辑地址用48位表示，其中32位表示页号。画出逻辑地址的结构，并计算每页的最大长度及一个进程的逻辑地址空间的最大长度。 评分标准：每项2分。 答：逻辑地址结构： 32b页号 16b页内地址 每页最大长度：216B=64KB
程序地址空间最大长度：248B=256TB
4、在分页虚拟存储管理系统中，什么情况下发生缺页中断？简述缺页中断的处理过程。 评分标准：第1个问题2分，第2个问题4分。
答：当CPU发出访问的逻辑地址的所在页还未调入内存时，发生缺页中断。
缺页中断的处理过程大致如下：首先判断内存中是否有空闲帧？如果没有则按照置换算法选择一个内存页淘汰，如果该页被修改过还需先写回磁盘，这样得到一个空闲帧。然后按照页表所指明的该页磁盘地址把此页调入空闲帧，修改页表，重新执行刚才那条指令。
5、简述可变分区存储管理中常用的FF、BF、WF分配算法的原理。
评分标准：每项2分。
答：最先适应法（First Fit）：空闲区链表按起址递增顺序排列。分配时从链首开始查找，从第一个满足要求的空闲区中划分出作业需要的大小并分配，其余的部分作为一个新空闲区。
最佳适应法（Best Fit）：空闲区链表按分区大小递增顺序排列。分配时从链首开始查找，第一个满足要求的空闲区就是满足要求的最小空闲区。 最坏适应法（Worst Fit）：空闲区链表按分区大小递减顺序排列。分配时从链首开始查找，第一个空闲区不能满足要求时分配失败，否则从第一个空闲区中切出需要的大小分配。
6、假设磁头当前位置为40柱面，现有一个磁盘读写请求队列：20、44、40、4、80、12、76。若寻道时移动一个柱面需3ms，按最短寻道时间优先SSTF算法计算所需的寻道时间总量。
答：评分标准：每个问题3分。
SSTF调度顺序：40、44、20、12、4、76、80。移动总量（4+24+8+8+72+4)=120，总寻道时间=120*3ms=360ms。
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7、有A,B,C,D共4种资源，在某时刻P0~P4对资源的占有和需求情况如下表。 进程 P0 P1 P2 P3 P4 Allocation已分配 A B C D 0 0 3 2 1 0 0 0 1 3 5 4 0 3 3 2 0 0 1 4 Claim最大需求 A B C D 0 0 4 4 2 7 5 0 3 6 10 10 0 9 8 4 0 6 6 10 Available可用 A B C D 1 6 2 2 问：1）系统此时处于安全状态吗？若是，给出安全序列；若不是，说明原因。 2）若此时P1发出request(1,2,2,2)，系统能满足其请求吗？为什么？ 答：评分标准：每个问题3分。
1）安全，安全序列 8、系统资源分配图如下，请问现在是否已处于死锁状态，如果是，撤消哪个进程可以使系统代价最小地从死锁中恢复。 P4 R3 评分标准：每个问题3分。 R1 P3 R2 P2 P1 答：已处于死锁状态。撤消P1代价最小，因为剥夺的资源最少。 9、在一个请求分页系统中，假定系统分配给一个进程的物理帧数为3，所有帧初始均为空。此进程的页面访问顺序为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5。试用OPT和LRU页面置换算法给出页面置换情况，并计算所发生的缺页总次数。 答：OPT算法：缺页次数为7。 页面走向 帧1 帧2 帧3 缺页 10 4 4 3 4 3 2 4 3 2 1 4 3 1 4 3 5 4 3 5 4 3 2 2 3 5 1 2 1 5 5 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 LRU算法：缺页次数为10。 页面走向 帧1 帧2 帧3 缺页 4 4 3 4 3 2 4 3 2 1 1 3 2 4 1 4 2 3 1 4 3 5 5 4 3 4 3 2 2 4 3 1 2 1 3 5 2 1 5 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 装10、在一页式存储管理系统中，某作业页表如下。已知页面大小为1024字节，问逻辑地址1068，2566，5699所对应的物理地址各是多少？如果需要置换一页，应该选择哪一页？置换后所对应的物理地址是多少？ 页号 帧号 8 3 1 2 有效位 1 1 0 1 0 1 访问位 1 1 0 0 0 0 修改位 0 1 0 0 0 1 订0 1 2 3 4 线5 答：评分标准：每个地址2分。 1) 1068位于1#页，页内偏移44，物理地址3×1024＋44＝3116 2) 2566位于2#页，页内偏移518，但此页不在内存，所以产生缺页中断。置换时应该选择3#页。置换后2566对应的物理地址是1×1024＋518＝1542 3) 5699位于5#页，页内偏移579，物理地址2×1024＋579＝2627 11、若检测到CPU和磁盘利用率如下，请问现在可能发生了什么情况，应采取什么措施？ 1）CPU 10%，磁盘94%。 2）CPU 55%，磁盘3%。 答：评分标准：每个3分。 1) CPU 10%，磁盘94%：此时系统可能已经出现抖动，可暂停部分运行进程； 2) CPU 55%，磁盘3%：此时系统运行正常，磁盘利用率稍低，可增加进程数以提供资源利用率。 三、综合应用题（本大题共1小题，9分） 得分 1、5个作业A～E同时到达一个单CPU系统，且以A～E的顺序进入就绪队列。估计运行时间分别为10，6，2，4和8分钟，优先级分别为3，5，2，1和4（其中5为最高优先级）。假设它们都是纯计算型作业，系统开销时间忽略不计。对下面的调度算法，计算平均周转时间。 1）优先级调度。 2）短作业优先。 11 3）时间片为1分钟的轮转法。 答：评分标准：每个3分。 1) 优先级调度：调度顺序BEACD，平均周转时间=20分钟。 2) 短作业优先：调度顺序CDBEA，平均周转时间=14分钟。 3) 时间片为1分钟的轮转法：周转时间C-8，D-17，B-23，E-28，A-30。平均周转时间=21.2分钟。 12 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容