操作系统试卷A答案.doc

河北大学课程考核参考答案及评分标准（ 2011—2012 学年第 二 学期）考核科目 操作系统 课程类别 必修课 考核方式 闭卷 卷别 A 一、单项选择题（共10分，每小题1分）目的：考查学生对操作系统基本原理的掌握；满分值：10分；答案：（一）C （二）C （三）A （四）B （五）B （六）A （七）D （八）B （九）C （十）A评分标准：每小题1分二、填空题（共15分，每空1分）目的：考查学生对操作系统基本原理的掌握；满分值：15分；答案：（一）1.剥夺资源　2.撤销进程（1. 2.顺序可以颠倒）（二）3.并发　4.共享（3. 4.顺序可以颠倒）（三）5.管态　6.目态（四）7.临界资源 8.程序段（或代码）（五）9.请求调入　10.置换　11.逻辑 （六）12.低地址 13.高地址（七）14.直接（或随机） 15.顺序评分标准：每空1分三、简答题（共30分，每小题6分）（一）目的：考查学生对用户级线程与内核级线程的掌握；答案：1.线程的调度与切换速度；对于内核级线程，OS负责以线程为单位的调度，对于用户级线程，OS的调度单位是进程，同一个进程内部的线程切换是自己完成的。

2.系统调用；内核级线程的系统调用时只会引起该线程的阻塞，用户级线程的系统调用将引起整个进程的阻塞3.线程执行时间；内核级线程执行时间以线程为单位，用户级线程执行时间以进程为单位，内部线程共享二）目的：考查学生对缺页中断的掌握；答案：缺页中断作为中断，它同样需要经历诸如保护CPU现场环境、分析中断原因、转入缺页中断处理程序进行处理、恢复CPU环境等几个步骤但缺页中断又是一种特殊的中断，它与一般的中断相比有着明显的区别，主要表现如下：①在指令执行期间产生和处理中断信号通常，都是在一条指令执行完后去检查是否有中断产生若有，便去响应处理中断；否则，继续执行下—条指令然而，缺页中断是在指令执行期间，发现所要访问的指令或数据不在内存时产生和处理的②一条指令在执行期间，可能产生多次缺页中断三）目的：考查分页和分段的区别，答案：1. 页是信息的物理单位，分页是为了系统管理内存的方便而进行的，故对用户而言，分页是不可见的，是透明的；段是信息的逻辑单位，分段是作业逻辑上的要求，对用户而言，分段是可见的 2. 页的大小是固定的，由系统决定；段的大小是不固定的，由用户作业本身决定3. 从用户角度看，分页的地址空间是一维的，而段的地址空间是二维的。

四）目的：考查学生对作业和进程概念的掌握和理解，答案：作业通常是指用户在一次计算过程中或者一次事物处理过程中要求计算机系统所作的工作的集合，包括用户程序、所需的数据及命令等进程是具有独立功能的可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位作业和进程之间的区别和联系如下：1.作业是用户向计算机提交的任务实体，而进程则是完成用户任务的执行实体，是向系统申请分配资源的基本单位2.一个作业可以由多个进程组成，且一个作业至少由一个进程组成3.作业的概念主要用在批处理系统中，而进程的概念则用在所有的多道程序系统中五）目的：考查共享打印机的工作原理，答案：当用户进程请求打印输出时，Spooling系统同意为他打印输出，但并不真正把打印机分配给该用户进程，而只为它做两件事：①由输出进程在输出井中为之申请—空闲盘块区，并将要打印的数据送入其中；②输出进程再为用户进程申请一张空白的用户请求打印表，并将用户的打印要求填入其中，再将该表挂到请求打印队列上如果还有进程要求打印输出，系统仍可接受该请求，也同样为该进程做上述两件事四、应用题（共45分）（一）目的：考查学生对快表的掌握；满分值：6分；答案：1. 有效访问时间为：2×0.2=0.4μs2. 有效访问时间为：0.9×0.2+（1－0.9）×2×0.2=0.22μs评分标准：第一问3分，第二问3分。

二）目的：考查学生对采用目录项分解法对目录改进的掌握；满分值：9分；答案：1. 采用分解法前，一个盘块存放[512/64]=8个目录项，254个目录项需32个盘块，查找一个文件的平均访问盘块数：(1+32)/2=16.5次3分）采用分解法后，一个盘块存放[512/10]=51个目录项，254个目录项需5个盘块，查找一个文件的第1部分平均访问的盘块数：(1+5)/2=3次查找第2部分需要访问磁盘1次，故查找一个文件控制块的平均访问磁盘次数是3+1=4次3分）2. (n+1)/2>(m+1)/2+1，即m

（四）目的：考查银行家算法，答案：1.利用银行家算法对T0时刻的资源分配情况进行分析，可得此时刻的安全性分析情况：WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishABCABCABCABCP1332122200532TrueP3532011211743TrueP4743431002745TrueP27456003021047TrueP010477430101057True 可知，在T0时刻存在着一个安全序列{P1、P3、P4、P2、P0}，故系统是安全的2分）2.P1请求资源Request（1，0，2），系统按银行家算法进行检查： Request（1，0，2）≤Need（1，2，2） Request（1，0，2）≤Available（3，3，2） （1分） 系统试探分配，修改相应的向量，形成的资源变化情况如下表所示：（2分） MaxAllocationNeedAvailableABCABCABCABCP0753010743230P1322302020P2902302600P3222211011P4433002431 在利用安全性算法检查此时系统是否安全，如下表所示：（2分）WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishABCABCABCABCP1230020302532TrueP3532011211743TrueP4743431002745TrueP0745743010755TrueP27556003021057True 由安全性算法检查可知，可以找到一个安全序列{P1、P3、P4、P0、P2}。

因此，系统是安全的，可以立即把P1所申请的资源分配给它1分） 3.P4发出资源请求Request（3，0，0），系统按照银行家算法进行检查： Request（3，3，0）≤Need（4，3，1） Request（3，3，0）> Available（2，3，0），所以让P4等待1分） 4.P0发出资源请求Request（0，2，0），系统按照银行家算法进行检查： Request（0，2，0）≤Need（7，4，3） Request（0，2，0）≤Available（2，3，0）（1分） 系统试探分配，修改相应的向量，形成的资源变化情况如下表所示： AllocationNeedAvailableABCABCABCP0030723210P1302020P2302600P3211011P4002431进行安全性检查，可用资源Available（2，1，0）已不能满足任何进程的需要，故系统进入不安全状态，此时系统不分配资源1分）（五）目的：考查学生对同步问题的掌握；满分值：9分；答案：Semaphore S=1,S1=S2=0; void father（） { while(1){准备苹果;wait(S);将苹果放在盘子内；signal(S1); } }void mother(){ while(1) {准备橘子;wait(S);将橘子放在盘子内；signal(S2); }}void daughter(){ while(1) {wait(Sl);从盘子里拿走苹果；signal(S);吃苹果;} }void son(){ while(1){wait(S2);从盘子里拿走橘子；signal(S);吃橘子; } }main(){ cobegin{ father(); mother(); daughter(); son();}信号量及变量2分，四个进程6分，main（）1分。