一、单项选择题 (每题2分,共20分)

1. 下面6个系统中，必须是实时操作系统的有_______个。

   计算机辅助设计系统

   航空订票系统

   过程控制系统

   机器翻译系统

   办公自动化系统

   计算机激光照排系统

A.1   B.2   C.3   D.4   

【答案】C

2. __________是直接存取的存储设备。

A.磁盘   B.磁带   C.打印机   D.键盘显示终端   

【答案】A

3. 如果I／O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是

   _____________。

A.程序查询   B.中断方式   C.DMA方式   D.无条件存取方式   

【答案】C

4. 设内存的分配情况如图5.7所示。若要申请一块40K字节的内存空间，若采用最佳

   适应算法，则所得到的分区首址为______________。

A.100K   B.190K   C.330K   D.410K   

【答案】C

5. 下面所述步骤中，__________不是创建进程所必需的。

A.由调度程序为进程分配CPU

B.建立一个进程控制块

C.为进程分配内存 

D.将进程控制块链入就绪队列

【答案】A

6. 假设下述四个作业同时到达，当使用最高优先数优先调度算法时，作业的平均周转时间为__________小时。    

作业    所需运行时间    优先数

1            2                4

2            5                9

3            8               1

4            3                8

A.4.5   B.10.5   C.4.75    D.10.25   

【答案】D

7. 将系统中的每一台设备按某种原则进行统一的编号，这些编号作为区分硬件和识别设备的代号，该编号称为设备的_____________。

A.绝对号   B.相对号   C.类型号   D.符号名   

【答案】A

8. 分配到必要的资源并获得处理机时的状态是__________。

A.就绪状态   B.执行状态   C.阻塞状态   D.撒消状态   

【答案】B

9. _________是解决进程间同步和互斥的一对低级通信原语。

A.lock和unlock   B.P和V   C.W和S   D.Send和Receive   

【答案】B

10. ___________用作连接大量的低速或中速I／0设备。

A.数据选择通道               B.字节多路通道

C.数据多路通道               D.数据传输通道

【答案】B

二、判断题 (每题2分,共10分)

1. 在现代计算机中，只有I/O设备才是有效的中断源

【答案】错误

2. 以优先级为基础的进程调度算法可以保证在任何时候正在运行的进程总是非等待

   状态下诸进程中优先级最高的进程。上述描述是正确的。

【答案】错误

3. 由于磁带的价格比磁盘便宜，用磁带实现索引文件更经济。

【答案】错误

4. 当检测出发生死锁时，可以通过撤消一个进程解除死锁。上述描述是错误的。

【答案】对

5. 索引顺序文件既能顺序访问，又能随机访问。

【答案】对

三、填空题 (每题2分,共20分)

1. 设有一组作业，它们的提交时间及运行时间如下：

     作业号    提交时间    运行时间(分钟)

           1             9:00            70

           2            9:40            30

           3            9:50            10

           4          10:10            5

   在单道方式下，采用短作业优先调度算法，作业的执行顺序是______。

【答案】

答：1、4、3、2

2. UNIX系统为用户提供了面向操作的接口__①__和面向__②__的接口__③__。

【答案】

答：①Shell  ②程序  ③系统调用

3. 计算机系统是由__①__系统和__②__系统两部分组成。

【答案】

答：①硬件  ②软件

4. 对操作系统而言，打开文件广义指令的主要作用是装入___________目录表。

【答案】

答：文件

5. 如果要求所有进程一次性申请它所需要的全部资源。若系统有足够的资源分配给进程，便一次把所有的资源分配给该进程。但在分配时只要有一种资源要求不能满足，则资源全不分配，进程等待。这种死锁预防方法破坏了死锁产生必要条件中的____条件。

【答案】

答：部分分配

6. 确定作业调度算法时应注意系统资源的均衡使用，使__①__作业和__②__作业搭配

   运行。

【答案】

答：①I／O繁忙  ②CPU繁忙

7. 操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应等待队列等待的

   条件是_____________。

【答案】

答：S<0

8. 文件的物理组织有顺序、______和索引。

【答案】

 答：链接

9. 死锁是指在系统中的多个__________无限期地等待永远不会发生的条件。

【答案】

答：进程

10. 程序的顺序执行通常在__①__的工作环境中，具有__②__特征；程序的并发执行在

   __③__的工作环境中，具有__④__特征。

【答案】

 答：①单道程序  ②程序的可再现性  ③多道程序  ④资源共享

四、问答题 (每题2分,共10分)

1. 设计计算机操作系统与哪些硬件器件有关?

【答案】

计算机操作系统的重要功能之一是对硬件资源的管理。因此设计计算机操作系统时应考虑下述计算机硬件资源：

   (1)CPU与指令的长度及执行方式；

   (2)内存、缓存和高速缓存等存储装置；

   (3)各类寄存器，包括各种通用寄存器、控制寄存器和状态寄存器等；

   (4)中断机构；

   (5)外部设备与I／O控制装置；

   (6)内部总线与外部总线；

   (7)对硬件进行操作的指令集。

2. 进程在什么时候处理它接收到的软中断信号?进程接收到软中断信号后放在什么

 地方?

【答案】

 进程在再次被调度执行时先检查是否收到软中断，若进程接收到了软中断信号则

 优先处理软中断。进程把接收到软中断信号存放在proc结构的相应项中。

3. 操作系统为用户提供哪些接口?它们的区别是什么?

【答案】

操作系统为用户提供两个接口,一个是系统为用户提供的各种命令接口,用户利用这些操作命令来组织和控制作业的执行或管理计算机系统。另一个接口是系统调用,编程人员使用系统调用来请求操作系统提供服务,例如申请和释放外设等类资源、控制程序的执行速度等。

4. 什么是文件目录?文件目录中包含哪些信息?

【答案】

  一个文件的文件名和对该文件实施控制管理的说明信息称为该文件的说明信息，又称为该文件的目录。

   文件目录中包含文件名、与文件名相对应的文件内部标识以及文件信息在文件存储设备上第一个物理块的地址等信息。

另外还可能包含关于文件逻辑结构、物理结构、存取控制和管理等信息。

5. UNIX System V的调度策略是什么?调度时应该封锁中断吗?如果不封锁，会发生

 什么问题?

【答案】

 UNIX System V采用基于优先级的多级轮转反馈调度策略。在调度时应封锁中

 断，否则在调度过程中由于中断会使进程上下文的切换出现错误。

五、写出结果题 (每题10分,共10分)

1. 有一请求分页存储管理系统，页面大小为每页100字节。有一个50x50的整型数

组按行连续存放，每个整数占两个字节，将数组初始化为0的程序描述如下：p129

   int a[50][50];

   int  i，j;

   for  (i=0；i<=49；i++)

           for  (j=0；j<=49；j++)

               a[i][j]=0；

   若在程序执行时内存中只有一个存储块用来存放数组信息，试问该程序执行时产生多少次缺页中断?

【答案】

 解：由题目可知，该数组中有2500个整数，每个整数占用2个字节，共需存储空间

5000个字节；而页面大小为每页100字节，数组占用空间50页。假设数据从该作业的第

m页开始存放，则数组分布在第m页到第m+49页中，它在主存中的排列顺序为：

   a[0][0]，a[0][ll，…，a[0][49]    第m页

   a[1][0]，a[1][1]，…，a[1][49]    第m+l页

┇

   a[49][0]，a[49][1]，…，a[49][49]  第m+49页

   由于该初始化程序是按行进行的，因此每次缺页中断调进一页后，位于该页内的数组元素全部赋予0值，然后再调入下一页，所以涉及的页面走向为m，m+l，…，m+49，故缺页次数为50次。

六、编程题 (每题10分,共10分)

1.在南开大学和天津大学之间有一条弯曲的小路，其中从S到T一段路每次只允许一辆自行车通过，但中间有一个小的“安全岛”M(同时允许两辆自行车停留)，可供两辆自行车已从两端进入小路情况下错车使用，如图3-28所示。试设计一个算法使来往的自行车均可顺利通过。

【答案】

[解答] 

   由于小路中间的安全岛M仅允许两辆自行车停留，本应该作为临界资源而设置信号量， 但仔细分析可以发现：在任何时刻进入小路的自行车最多不会超过两辆(南开和天大方向各一辆)，因此，无需为安全岛M设置信号量。在路口S处，南开出发的若干自行车应进行进入小路权的争夺，以决定谁能够进入小路SK段，为此，设置信号量S(初值为1)来控制南开路口资源的争夺。同理，设置信号量T(初值为1)来控制天大路口资源的争夺。此外，小路SK段仅允许一辆自行车通过，所以设置信号量SK(初值为1)来进行控制，而对于LT 段则设置信号量LT(初值为1)进行控制。 

   begin 

   S：=1；T：=1； 

   SK：=1；LT：=1； 

   cobegin 

   进程i  (i为南开方向的自行车，i=1，2，…)： 

   begin 

           P(S)；    /*与其他南开方向的自行车争夺路口S的使用权*／ 

           P(SK)；    /*同对面(天大)来的自行车争夺SK路段的使用权*／ 

           通过SK路段； 

           进入安全岛M； 

           V(SK)；    /*一旦进入安全岛M便可释放路段SK的使用权*／ 

   P(LT)；    /*同对面(天大)来的自行车争夺LT路段的使用权*／ 

        通过LT路段： 

           V(LT)；  ／*已通过LT路段，释放路段LT的使用权*／ 

           V(S)  /*已经通过小路，则允许在路口S等待的自行车争夺再次进入S的使用权*／ 

   end； 

   进程j  (j为天大方向的自行车，j=1，2，…)： 

   begin 

           P(T)；    /*与其他天大方向的自行车争夺路口T的使用权*／ 

           P(LT)；    /*同对面(南开)来的白行车争夺LT路段的使用权*／ 

           通过LT路段； 

           进入安全岛M； 

           V(LT)：    /*-旦进入安全岛M便可释放路段LT的使用权*／ 

           P(SK)：    ／*同对面(南开)来的自行车争夺SK路段的使用权*／ 

           通过SK路段： 

           V(SK)；    /*已通过SK路段，释放路段SK的使用权*／ 

           V(T)    /*已经通过小路，则允许在路口 T等待的臼行车争夺再次进入T的使用权*／ 

   end 

   coend 

   end； 

 注意：如果在进程i进入安全岛M后，在释放路段SK的同时释放了路口S，而此时进程i 也进入安全岛，同样在释放路段LT的同时释放路口T，那么，南开、天大方向将各有一自行车又进入路段SK和路段LT，这使得在安全岛M中的两辆自行车都无法继续前进，而在SK路段和LT路段的-自行车也无法进入安全岛M，从而造成死锁。因此，进程i在进入安全岛M后是为对面<天大)来的自行车释放路段SK的使用权，而进程j在进入安全岛M后也是为对面(南开)来的自行车释放路段LT的使用权。

七、描述题 (每题10分,共10分)

1. 试述作业调度的主要功能。

【答案】

作业调度的主要功能是：按一定的原则对外存输入井上的大量后备作业进行选择，给选出的作业分配内存、输入输出设备等必要的资源，并建立相应进程，使该作业的相关进程获得竞争处理机的权利。另外，当作业执行完毕时，还负责回收系统资源。

八、填表题 (每题10分,共10分)

1. 在一个请求分页存储管理系统中，一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数分别为4时，试计算采用先进先出淘汰算法时的缺页率(假设开始执行时主存中没有页面)，并将所得结果填表。

【答案】

根据所给页面走向，使用先进先出页面淘汰算法时，页面置换情况如下：