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2005-2006学年第一学期操作系统期末试卷

（计算机科学与技术专业2003级)

班级 学号 姓名 成绩

I. 填空.(30分，每空1分)

1. 在系统中，没有程序运行时，CPU做什么？ 忙等 (从中选择一个答案： 暂停、忙等、等待中断、休眠 )。

2. 引入多道程序技术带来的主要好处是 提高了CPU利用率 ；但如果多道程序数目太多，则会造成一种称为 抖动 现象的问题。 3. 导致进程状态从 运行→就绪 转换的原因是 超时，进程的时间片到期 。

4. 进程调度算法（FCFS，SPN，SRT， RR, FB）中对各种类型的进程（如CPU密集型或I/O密集型进程）都能平等对待的是RR时间片轮转 和 FB 多级反馈队列 。

5. (用十进制表示)考虑以下段表： 段号 段基址 0 330 1 2 3 876 111 498 段长 124 211 99 302 请给出以下逻辑地址对应的物理地址，如果地址变换产生了缺段，请指明：

a. 0, 99 429 330+99 b. 2, 78 189 111+78 c. 1, 265 缺段 211<265 6. 在一个物理空间为232字节的纯分页系统中，如果虚拟地址空间大小为212页，页的大小为512字节，那么： a. 一个虚拟地址有多少位？ 21 b. 一个页框有多少字节？ 512 c. 在一个物理地址中用多少位来指明对应的页框？ 23

d. 页表的长度为多少（即页表中表项数目为多少）？ 212 (4096) 7. 目前常用的文件目录结构是 树型（多级） 目录结构。

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8. 适合磁盘的外存分配模式是： 连续、链接、索引 。

9. 进程迁移是指 将一个进程的状态，从一台机器转移到另一台机器上，从而使该进程能在目标机上执行.

10. 分布式系统中的关键机制是进程间通信。中间件提供了标准的编程接口和协议，掩藏了不同网络协议和操作系统之间的复杂细节和差异，其实现基于消息传递和远程过程调用两种机制。

11. 操作系统安全里说的身份鉴别机制的作用是 识别请求存取的用户，并判断它的合法性 。

12. 根据美国国防部的划分，计算机系统的安全从低到高分为哪4等？ D，C，B，A （按从低到高的顺序）。 13. 正误判断题：

a．在SPOOLing系统中，对用户进程的设备申请，系统将物理字符设备按时间片方式分配给用户进程使用。 ╳ 。

b．SPOOLing系统是虚拟存储技术的体现 ╳ 。

14. 判断题：系统调用与用户程序之间的调用不同之处是处理机状态的改变 √。 15. 虚拟设备是指通过某种虚拟计数，将一台物理设备变成若干台逻辑设备。逻辑设备实际上并不存在，只是给用户的一种感觉。在操作系统中引入虚拟设备的原因是 为了克服独占设备所具有的速度较慢、资源利用率较低的缺点，以提高设备利用率。

16. 已知某文件采用串联结构，它由10个逻辑记录组成，每个逻辑记录的大小与磁盘块大小相等，都为1024字节，并依次存放在10, 61, 32, 75, 87, 98, 46, 37, 33, 11号磁盘块上。若要存取文件的第7654逻辑字节处的信息，要访问的磁盘块块号为 37 7654/1024=7 。

17. 在采用分页式存储管理的系统中，某作业对应的页表如下： 页号 0 1 2 3 4 块号 3 4 9 2 5 已知页大小为4096字节，则逻辑地址 8862 对应的物理地址为 37534 。（十进制表示）

19. 对于硬盘上存放的信息，物理上读写的最小单位是一个 物理块 。（选

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择以下一个填空：二进位、字节、物理块、逻辑记录）

20. 处理中断 是操作系统必须提供的功能。（选择以下一个填空：GUI； 为进程提供系统调用命令； 处理中断； 编译源程序）

21. 操作系统具备处理同时性活动的能力，其最重要的硬件支持是 中断系统 。

II. 简答( 共32分，每题4分).

1. 假设系统由相同类型的m个资源组成，有n个进程，每个进程至少请求一个资源。证明：当n个进程最多需要的资源数之和小于m+n时，该系统无死锁。 证：假设第i个进程的最大资源需求量为Ri，( 1 <= i <= n )； 则对于最差的情况而言，每个进程都必须得到其所需的全部资源才能完成运行。在每个进程都得到了部分资源，即对任一第i个进程而言，已经拥有 Ri-1个资源，还差一个资源即可满足其最大要求。此时，如果系统中还余一资源，即如有

∑（Ri-1）+ 1 = m 则系统不会产生死锁 ∑Ri – n + 1 = m ∑Ri = m + n – 1 ∑Ri < m + n

因此，当n个进程最多需要的资源数之和小于m+n时，该系统无死锁。 2. 使用分段及分页地址转换的一个问题是要使用I/O。假设用户希望将某些数据由输入设备读入内存，为了保证数据传输过程中的有效性，通常将要放入数据处的实际内存地址提供给I/O设备，由于将实际地址传送给I/O，因此，在非常快速的数据传输过程中不再需要进行费时的地址转换。这一方法所带来的安全问题是什么？

答：正在等待I/O完成的进程，可能满足置换算法的要求，其对应I/O的进程页面被换出。从而导致输入的数据不在所需进程空间内，且对于换入进程而言，I/O破坏了新换入进程空间里的数据。

3. 二级目录和多级目录的好处是什么？

答：检索速度快、允许文件重名、便于共享。

4. 为什么打印机的输出文件在打印前通常都假脱机输出到磁盘上？

答：提高CPU和打印机的并行工作程序；加快进程打印输出速度，缩短进程周转时间，提高系统的吞吐量。

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