杭电操作系统试卷20141205A

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杭州电子科技大学学生考试卷（ A ）卷 考试课程 操作系统（甲） 课程号 考生姓名 A0507050 可执行状态&运行状态(在run_queue队列里的状态)，可中断的睡眠状态, 可处理signal，不可中断的 睡眠状态, 可处理signal, 有延迟，暂停状态或跟踪状态, 不可处理signal, 因为根本没有时间片运行代码，退出状态，进程成为僵尸进程。不可被kill, 即不响应任务信号, 无法用SIGKILL杀死 3、在操作系统中，临界区是（ ） A．进程的共享正文段； B. 进程中访问临界资源的程序段； C. 进程访问系统资源的程序段； D. 进程访问外部设备的程序段 4、并发进程失去封闭性特征，是指（ ） A．多个相互独立的进程以各自的速度向前推进； B. 并发进程的执行结果与速度无关； C. 并发进程执行时，在不同时刻发生的错误； D. 并发进程共享公共变量，其执行结果与速度有关。 5、采用有序分配资源的策略，破坏了产生死锁的（ ）必要条件： A．互斥； B. 不剥夺； C. 请求和保持； D. 环路等待 6、以下对内核级线程相对于用户级线程的优点的描述中，错误的是（ ）： A．对多处理器系统，核心可以同时调度同一进程的多个线程并行运行； B. 阻塞是在线程一级完成； C. 同一进程内的线程切换，系统开销小 D. 核心例程可采用多线程实现 7、以下关于分页系统与分段系统区别的描述，错误的是（ ）： A．页是信息的物理单位，段是信息的逻辑单位； B. 页的大小固定，段的大小动态变化； C. 分页系统中的逻辑地址空间是一维的，分段系统中的是二维的 D. 分页系统比分段系统更方便信息的共享和保护 考试日期 2014年1月15日 成 绩 教师号 任课教师姓名 年级 周旭，贾刚勇，赵伟华 专业 计算机科学与技术 学号（8位） 注：答案都写在答题纸上，注明学号姓名。交卷时试卷与答题纸合在一起上交。 一、 判断题（每题1分，共10分）(对的√，错的X)。 1、 第一级磁盘容错技术主要用于防止因磁盘驱动器和磁盘控制器故障所造成的文件破坏。× 磁盘的第一级容错技术SFT-I主要用于防止因裁判表面缺陷所造成的数据丢失，包含双份目录，双份文件分配表，写后读校验等措施。 磁盘的第二级容错技术SFT-II主要用于防止磁盘驱动器和磁盘控制器的故障所导致的数据损坏，常用的措施有磁盘镜像和磁盘双工。 2、 动态地址映射是指在程序装入主存时，将逻辑地址转换成物理地址。改正：“程序装入主存”改为“程序运行过程” 3、 树型目录结构能够解决文件重名问题。 4、 单道批处理系统中由于CPU与外设是完全串行的工作方式，因此系统资源利用率低。 5、 引入进程的概念后，必须为程序创建进程后程序才能得到执行，因此进程与程序间是一一对应的。× 6、 分布式操作系统最基本的特征是处理上的分布。 7、 分层式OS结构是把OS的功能模块划分为若干层，每层之间的模块只能单向调用。 8、 在CPU按优先权调度的系统中，没有运行进程就一定没有就绪进程。 9、 参与死锁的所有进程一定都在等待资源。 10、 虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。 二、 选择题（每空1分，共25分） 8、以下（ ）不是linux文件系统中的文件类型： A．目录文件； B. 系统文件； C. 设备文件； D. 管道文件Linux文件类型常见的有：普通文件、目录、字符设备文件、块设备文件、符号链接文件 9、linux的索引节点中不包含的内容是（ ） A．文件名； B. 文件物理地址； C. 文件存取权限； D. 文件创建时间 第 1 页 共 5 页

1、以下指令不属于特权指令的是（ ）： A．启动外设指令； B. 系统调用指令； C. 关中断指令； D. 关机指令 2、以下哪种状态不是linux的进程状态？（ ） A．可运行状态； B. 阻塞状态； C. 创建状态； D. 僵死状态

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文件大小（以字节为单位） （存放文件的）设备标识符 （文件所有者的）用户标识符 用户组标识符 文件模式（所有者、用户组及其他人对于文件的读取有怎样的权限） 扩展属性（如 ACL） 文件读取或修改的时间戳 链接数量（指向该文件的硬链接数，记住，软链接不计算在内） 指向存储该内容的磁盘区块的指针 文件分类（是普通文件、目录还是特殊区块设备） 文件占用的区块数量 10、若一个文件经常更新，且经常随机访问，则应选用的物理文件是（ ）。 A．顺序文件； B. 记录式文件； C. 索引文件； D. 链接文件 11、以下（ ）设备适合采用DMA I/O控制方式：直接内存存取（DMA）方式 A．打印机； B. 键盘； C. 鼠标； D. 磁盘 12、以下关于通道的说法错误的是（ ）： A．通道是用来控制外部设备与主存之间进行成批数据传输的部件； B. 通道是一种特殊的处理机； C. 通道有自己的指令集，但指令类型单一，主要局限于与I/O操作有关的指令。 D. 通道有自己的内存，用以存放通道要执行的程序。 13、以下关于缓冲的说法，错误的是（ ）： A．缓冲能缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾； B. 软件缓冲通常是在磁盘上分配一段空间来实现的； 内存分配一段空间 C. 缓冲能减少I/O操作对CPU的中断频率； D. 缓冲能协调数据处理单位和传输单位不匹配的问题。 14、在执行一次磁盘信息传输操作时所花时间中，（ ）占用时间最长。 A．寻道时间； B. 旋转延迟时间； C. 传输时间； D. 访问时间 15、在以下磁盘驱动调度算法中，（ ）算法可能会随时改变移动臂的运动方向

A．SSTF；最短寻道时间优先 B. SCAN；扫描 C. CSCAN； 循环扫描 D. FSCAN 16、在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（ ）。 A．物理设备名； B. 逻辑设备名； C. 虚拟设备名； D. 主设备号 17、SPOOLing技术是指利用磁盘作为后援存储器，在联机情况下实现的同时外围操作，系统中采用该技术的主要目的是（ ）。 A．提高独占设备的利用率； B. 提高主机效率； C. 减轻用户编程负担； D. 提高程序的运行速度 18、虚拟存储技术与（ ）不能配合使用。 A. 分区管理； B. 分页管理； C. 段式管理； D. 段页式管理 19、在请求分页系统中，LRU算法是指（ ）。 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. 20、时间片轮转调度算法主要用于（ ）的进程调度，它有较好的响应时间，且对每个进程来说都有较好的公平性。 A. 批处理系统； B. 实时系统； C. 分时系统； D. 网络操作系统 21、对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（ ）。 A. 字符 B、数据项 C、记录 D、文件 22、通常，用户编写的程序中所使用的地址是( ) A. 逻辑地址； B. 物理地址； C. 绝对地址； D. 内存地址 23、以下（ ）功能不是操作系统具备的主要功能： A．内存管理； B. 中断处理； C. 文档管理; D、CPU调度 24、linux中一个文件的权限是-rw-rw-r--，则这个文件所有者的权限是（ ）。 A. read-only B. write C. read-write D.write-only 25、一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（ ）。 A. 2; B. 1; C. 3； D. 0.5 三、 填空题（每空1分，共15分） 第 2 页 共 5 页

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1、 整型信号量违背了同步机制的（1）_______让权等待________准则。 2、 Linux的管道通信机制有（2）_____有名_________和（3）____无名_两种。 3、 某时刻系统的资源分配图如下图所示，请判断系统是否发生死锁（4）_已发生_（填“已发生”或“未发生”） R1R22）然后转向执行系统调用处理程序：使用系统调用功能号查找系统调用入口表，找到相应系统调用的处理子程序的入口地址； 3）执行系统调用处理子程序，完毕后返回执行成功与否以及成功时的执行结果给调用者；恢复被中断进程或新调度进程的CPU现场，返回被中断进程或新调度进程执行。 2、 （8分）设一台计算机系统有输入机一台、打印机两台，现有A、B两道程序同时投入运行，并发执行，且程序A先运行，程序B后运行。程序A的运行轨迹为：计算50ms，打印信息100ms，再计算50ms，打印信息100ms，结束。程序B运行的轨迹为：计算50ms，输入数据80ms，再计算100ms，结束。回答如下问题： ●●P1P2P3（1） 用图画出这两道程序的执行情况。 ● ●R3（2） 计算A、B两道程序各自的周转时间。 （3） 说明在两道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？程序A、B运行时有无等待现象？在什么时间段内发生等待现象？ 计算50ms计算50ms打印100ms打印100ms计算100ms输入80ms4、 进程从构成结构上讲，包括（5）_程序段、数据段和PCB __几个部分。 5、 在动态分区分配方式中，若采用循环首次适应算法，各空闲分区应按（6）_起始地址递增的顺序__链接成空闲分区链。 6、 在分段系统中，段表的作用是（7）_实现逻辑地址到物理地址的转换__，将把段表的（8）_段表A：始址和段表长度__信息存放在进程的PCB中。 7、 缺页中断与其他中断的区别是（9）_在指令执行期间产生和处理中断信号_和（10）一条指令在执行期间可能产生多次缺页中断_。 8、 Linux系统提供的两种文件共享方式是（11）_硬链接（共享索引节点方式）_和（12）__软B：计算50ms （2）A 50+100+50+100=300ms B 50+50+80+20+100=300ms （3）CPU有等待，从100ms到150ms之间，B在输入时，A正在打印，无就绪进程。 A无等待，B有等待，从180ms到200ms之间等待。 五、 1、 （8分）系统中进程的状态转换又称为状态变迁。某系统进程状态变迁图如图所示，请说明： 运行连接（符号链接）___。 9、 按信息交换的单位分类，设备可分为（13）__块设备___和（14）____字符设备__两种。 10、 假定一个文件系统组织方式与MS-DOS相似，在FAT中可有64K个指针，磁盘的盘块大小为512B，则该文件系统能支持的最大磁盘容量是（15）_32MB _。 四、 综合题（共50分） 2131、 （6分）什么是系统调用？简要说明系统调用的执行过程。 系统调用也叫程序接口，是应用程序请求OS内核完成某功能时的一种过程调用，是用户程序对OS内核功能进行调用的一种手段。 在设置了系统调用功能号和参数后，执行系统调用指令便开始进入系统调用，其一般处理过程如下： 1）系统产生软中断（或陷入），由中断硬件完成部分现场信息保护：PSW的值和PC寄存器的值；并通过中断向量转向系统总控中断处理程序完成其他CPU现场信息的保存：如陷入类型、参数表指针、其他CPU寄存器的值等

就绪4等待 （1） 什么原因会导致发生变迁1、变迁2、变迁3、变迁4？ （2） 若变迁m发生，会导致变迁n发生，则称二者之间是因果变迁：m→n。下述因果变迁是否可能发生？如果可能的话，在什么情况下发生？ 第 3 页 共 5 页

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① 2→1 ② 3→1 ③ 3→2 ④ 4→1 (1)变迁1：进程调度；变迁2：运行进程时间片用完；变迁3：运行进程阻塞；变迁4：阻塞进程等待事情发生。 （2）2→1：是，当前进程时间片用完变成就绪态后，只要就绪队列有进程就重新调度另外一个进程运行； 3→1：是，当前进程变成阻塞状态后，只要就绪队列有进程就重新调度另外一个进程运行； 3→2：不是 4→1：可能是。如果采用基于优先级抢占的调度算法 2、 （8分）设有两个生产者进程A、B和一个销售者进程C，他们共享一个无限大的仓库，生产者A只生产A产品，生产者B只生产B产品。生产者每次循环生产一个产品，然后入库供销售者销售；销售者每次循环从仓库中取出一个产品销售。如果不允许同时入库，也不允许边入库边出库，而且要求两个生产者在生产A产品和生产B产品时的件数满足以下关系： -n≤生产A的件数－生产B的件数≤m 其中n，m是正整数，但对仓库中A产品和B产品的件数无上述要求，请用信号量机制写出A，B，C三个进程的工作流程。 • V(Mutex); Goto Loop; • End; • 3、 （5分）linux中的内核线程和普通进程有哪些区别？ （1） 内核线程没有用户地址空间，只能使用大于PAGE_OFFSET(3G)的地址空间，这通过将mm指针设为NULL来实现。也就是说内核线程是没有用户上下文的进程。而普通进程不管在用户态还是内核态，可以使用4GB的地址空间。 （2）内核线程只工作在内核空间，不会切换至用户空间运行。但是，内核线程同样是可调度的(schedulable)和可抢占的(preemptable)。 而普通进程既可在内核态工作，也可以在用户态工作。 （3）内核线程执行内核函数，普通进程只能通过系统调用才能执行内核函数。 6、（8分）某请求分页系统，用户空间为32KB，每个页面1KB，主存16KB。某用户程序有7页长，某时刻该用户进程的页表如下： 页号 0 1 2 3 4 物理块号 8 7 4 10 5 3 2 是否在TLB 是 是 否 否 否 是 是 解答：Mutex,Sa,Sb,S: Semaphore； Mutex =1; S=1; Sa=M; Sb=N; • Process PA: • Begin • Loop: • P(Sa); • 生产A • V(Sb); • P(Mutex); • 产品A入库； • V(Mutex); • V(S); • Goto Loop; • End; • Process PC: • Begin • Loop: • P(S); • P(Mutex); • 出库一个商品；

• • • • • • • • • • • • Process PB: Begin Loop: P(Sb); 生产B V(Sa); P(Mutex); 产品B入库； V(Mutex); V(S); Goto Loop; End; 5 6 （1）计算两个逻辑地址：0AC5H、1AC5H对应的物理地址，给出计算过程。 （2）已知主存的一次存取为10ns，对于TLB表（快表）的查询时间可以忽略，假设地址转换时，先 访问TLB，若TLB未命中时再访问页表（忽略TLB更新时间），则访问上述两个逻辑地址共耗费多 少时间？ （1）0AC5H=（0000101011000101）2，页面大小1KB，所以低10位为页内地址，页号为2，查页表，块号为4，所以物理地址为 （0000101011000101）2，=12C5H 1AC5H=（0001101011000101）2，页号为6，块号为2，物理地址为 （0000101011000101）2，=）0AC5H （2）：（10+10）+10=30ns 7、（7分）Linux的Ext2文件系统默认磁盘块大小为1KB，每个盘块号占4B。设文件file1有1050个逻辑块，试画出该文件在Ext2文件系统下的索引结构。 • 第 4 页 共 5 页

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Iaddr(0)Iaddr(1)Iaddr(2)Iaddr(3)Iaddr(4)Iaddr5)Iaddr(6)Iaddr(7)Iaddr(8)Iaddr(9)Iaddr(10)Iaddr(11)Iaddr(12)Iaddr(13)Iaddr(14) 二级索引块一级索引块1…111213…123415268269…1036103710381050

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