《操作系统》期末考试试卷2
考试时间： 120 分钟 考试形式：（闭卷）
一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）
1.若把操作系统视为计算机资源的管理者，下列的（ ）不属于操作系统所管理的资源。
A.程序 B.内存 C.CPU D.中断
2.当一个进程处于等待（ ）状态时，成为阻塞状态。
A.输入一批数据 B.进程调度 C.分给它一个时间片 D.进入内存
3.一个作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时。若从10:00开始执行该作业，则其响应比是（ ）。
A.2 B.1 C. 3 D.0.5
4.在单CPU的多进程系统中，进程切换时，什么时候占用CPU以及占用多长时间取决于（ ）。
A.进程相应程序段的长度 B.进程总共需要运行时间的多少
C.进程自身和进程调度策略 D.进程完成什么功能
5.某系统中有11台打印机，n个进程共享打印机资源，每个进程要求获得3台打印机，当n的取值不超过（ ）时，系统不会发生死锁。
A.4 B.5 C.6 D.7
6.与E-mail类似的进程间数据通信机制是（ ）。
A.消息传递 B.管道 C.共享存储区 D.信号量
7.在可变分区存储管理中，采用紧凑技术的目的是（）。
A.便于地址变换 B.合并分配区 C.增加内存容量 D.合并空闲分区
8.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（ ）。
A.减少 B.增加 C.无影响 D.可能增加也可能减少
9.操作系统采用分页存储管理方式，要求（ ）。
A.每个进程拥有一张页表，且进程的页表驻留在内存中
B.每个进程拥有一张页表，但只有当前运行进程的页表驻留在内存中
C.所有进程共享一张页表以节约有限的内存，但页表必须驻留在内存中
D.所有进程共享一张页表，只有页表中当前使用的页必须驻留在内存中
10.用户通常采用（ ）来使用I/O设备。
A.物理设备名 B.逻辑设备名 C.虚拟设备名 D.设备出厂号
11.在以下I/O控制方式中，需要CPU干预最少的是（ ）。
A.轮询的可编程方式 B.中断的可编程方式 C.DMA 方式 D.I/O通道控制方式
12.位示图方法可用于（ ）。
A.文件目录查询 B.磁盘驱动调度
C.磁盘空间管理 D.请求分页存储管理中的页面调度
13.文件系统采用两级索引分配方式，若每个物理块的大小是1KB，每个物理块号占4个字节（4B），则该系统中单个文件允许的大长度是（ ）。
A. 64KB B. 128MB C. 32MB D. 以上都不对
14.下面不适合于直接存取的外存分配方式是（ ）。
A. 连续分配 B. 链接分配 C. 索引分配 D. A~D都适合
15.文件系统采用（ ）组织文件。
A. 堆栈 B. 指针 C. 路径 D. 目录
二、填空题（共8题，每空1分，共10分）
1.对于一个单CPU系统，允许若干进程同时执行，轮流占用CPU，称它们为（ ）执行的。
2.设有一组作业，它们的提交时间及运行时间如下表所示。则在单道方式下，采用短作业优先调度算法，作业的执行顺序是（ ）。

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作业号	提交时间	运行时间（分钟）
1	    9:00	    60
2	    9:40	    30
3	    9:50	    10
4	    10:10	    5

3.有m个进程共享一个同类临界资源，如使用信号量解决进程间的互斥问题，则信号量的取值范围为（ ）。
4.将逻辑地址转换成物理地址的工作称为（ ），由装入程序实施的这种地址转换方式称为（ ）。
5.常用的可变分区分配算法中，（ ）算法有利于大作业装入，但会使主存低地址和高地址两端的分区利用不均衡。
6.设有8页的逻辑空间，每页有1024字节，它们被映射到32块物理存储区中，那么，逻辑地址的有效位是（ ）位，物理地址至少是（ ）位。
7.某文件占10个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送到用户区进行分析，假设一个缓冲区与一个磁盘块大小相同，把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100μs，将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50μs，CPU对一块数据进行分析的时间为50μs。在双缓冲区结构下，读入并分析完该文件的时间为（ ）。
8.从用户的角度看，文件系统的功能是要实现（ ）。
三、简答题（共5题，每题6分，共30分）
1.在一个单CPU的多道程序设计系统中，若在某一时刻有N个进程同时存在，那么处于运行态、阻塞态和就绪态进程个数的最小值和大值分别可能是多少？
2.内存管理中“内零头”和“外零头”各指的是什么？在固定分区分配、可变分区分配、页式虚拟存储系统、段式存储管理系统中，各会存在何种零头？
3.某采用页式存储管理的系统，接收了一个共7页的作业，作业执行时依次访问的页为：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7 。当内存块数量为4时，请问，若分别采用先进先出（FIFO）置换算法和最近最久未使用（LRU）置换算法，作业执行过程中会产生多少次缺页中断？产生缺页中断后依次应淘汰的页是那些？（注：所有内存开始为空）
4.在实现后台打印时，SPOOLing系统应为请求I/O的进程提供那些服务？
5.某系统中有10台打印机，有三个进程P1，P2，P3，分别需要8台，7台和4台。若P1，P2，P3已申请到4台，2台和2台。试问：按银行家算法能安全分配吗？请说明分配过程。
四、综合题（共2题，每题10分，共20分）
1.请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下所示。

页号	页框号	有效位（存在位）
0	    101H	1
1	     --  	0
2	    254H	1

页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。假设：
① TLB初始为空；
② 地址转换时先访问TLB，若TLB未命中，再访问页表（忽略访问页表之后的TLB更新时间）；
③ 有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设有虚地址访问序列2362H、1565H、25A5H，请问：
（1） 依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。
（2） 基于上述访问序列，虚地址1565H的物理地址是多少？请说明理由。
2.假设计算机系统采用CSCAN（循环扫描）磁盘调度策略，设某单面磁盘旋转速度为每分钟6000转。每个磁道有100个扇区，相邻磁道间的平均移动时间为1ms。若在某时刻，磁头位于100号磁道处，并沿着磁道号大的方向移动，磁道号请求队列为50、90、30、120，对请求队列中的每个磁道需读取1个随机分布的扇区，则读完这4个扇区点共需要多少时间？要求给出计算过程。
五、算法设计题（共1题，共10分）
有两个生产者a、b不断向仓库存放产品，由销售者c取走仓库中产品（仓库初态为空，仓库容量为无限大）。请写出通过P、V操作实现3个进程间的同步和互斥的框图或伪程序，并写出信号量的初值和意义。

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