2011 年《操作系统》补考真题

#真题

源目录同时保存 DOC 与 PDF，两种格式内容相同，我只发布一次。题目文件明确写“2011 年补考”，答案文件写“2010—2011 学年”。

一、名词解释（每题 5 分，共 25 分）

  1. 进程
  2. 临界区
  3. 系统调用
  4. 并行
  5. 原语
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  1. 进程是进程实体的运行过程，是系统分配资源和调度的独立单位。
  2. 临界区是访问临界资源的代码。
  3. 系统调用是操作系统与应用程序之间的接口。
  4. 源答案写成“并发是指若干事件在同一时刻内发生”，与题面“并行”术语不一致。
  5. 原语由若干机器指令构成，用来完成特定功能，执行应具有原子性。

二、判断题（每题 1 分，共 5 分）

  1. 银行家算法是一种避免死锁的算法。（　）
  2. 分时系统中，时间片越小越好。（　）
  3. 并发是若干事件在同一时间间隔内发生。（　）
  4. 多道程序系统中，道数越多越好。（　）
  5. 打印机是一类典型的字符设备。（　）
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  1. 对。
  2. 错。
  3. 对。
  4. 错。
  5. 对。

三、简答题（每题 5 分，共 20 分）

  1. 进程实体由哪几部分组成？
  2. 死锁产生的必要条件是什么？
  3. 为什么链接式文件不适合随机存取？
  4. 分页存储管理有效解决了什么问题？
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  1. PCB、程序段和相关数据段。
  2. 互斥、请求并保持、不剥夺、循环等待。
  3. 访问链式文件中的任一块都要从第一块沿链向后查找，无法直接定位。
  4. 解决程序离散存放和内存碎片问题，提高存储器利用率。

四、页面调度（10 分）

访问串为 4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，分配 3 个物理页框。

  1. 用 FIFO 计算缺页率。
  2. 用 LRU 计算缺页率。
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  • FIFO：9/12=75%9/12=75\%。
  • LRU：10/12≈83%10/12\approx83\%。

五、进程同步（15 分）

盘子一次只能放一个水果。父亲不断放橘子或苹果；儿子只吃橘子，女儿只吃苹果。有水果时父亲等待，盘子为空时吃者等待。

  1. 给出同步关系。
  2. 用 P、V 操作协调，给出信号量和初值。
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设置 m1=1 表示父亲可放水果，m2=0 表示盘中有橘子，m3=0 表示盘中有苹果：

父亲: P(m1); 放水果; 若为橘子 V(m2)，否则 V(m3)
儿子: P(m2); 取橘子; V(m1); 吃橘子
女儿: P(m3); 取苹果; V(m1); 吃苹果

三个过程都在循环中反复执行。

六、存储管理（15 分）

逻辑地址空间有 8 页，每页 1024 B，映射到 32 个物理块。

  1. 逻辑地址需要多少位？
  2. 物理地址需要多少位？
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页号需 3 位，页内偏移需 10 位，因此逻辑地址 13 位；物理块号需 5 位，块内偏移 10 位，因此物理地址 15 位。

七、设备管理（10 分）

磁道分为 5 块，依次放记录 A、B、C、D、E。磁盘转一周 20 ms，读出一个记录后处理 6 ms，处理时磁盘继续旋转。

  1. 顺序处理五个记录共需多久？
  2. 如何重新安排以减少旋转周数？说明理由。
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源答案给出总时间 20×5+6=106 ms20\times5+6=106\text{ ms}；优化后 1～5 号块分别放 A、C、E、B、D。

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