2008 年《操作系统》期末真题

我按题目扫描件与配套答案扫描件转录。第一道综合题在源卷中只有作业表，没有留下具体提问，配套答案也明确标注“题目不完整”；我不补造缺失题干。

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）

1. 操作系统是一组（　）。
   • A. 文件管理程序
   • B. 中断处理程序
   • C. 资源管理程序
   • D. 设备管理程序
2. Windows XP 操作系统提供给程序员的接口称为（　）。
   • A. 进程
   • B. API
   • C. 库函数
   • D. 系统程序
3. 某进程因等待磁盘读入而阻塞。磁盘操作完成后，该进程将（　）。
   • A. 就绪 → 运行
   • B. 运行 → 就绪
   • C. 运行 → 阻塞
   • D. 阻塞 → 就绪
4. 死锁防止是根据（　）采取措施实现的。
   • A. 设置足够的系统资源
   • B. 使进程推进顺序合理
   • C. 破坏死锁的四个必要条件
   • D. 防止系统进入不安全状态
5. 使用户程序与实际使用的物理设备无关，是由（　）功能实现的。
   • A. 设备分配
   • B. 设备驱动
   • C. 虚拟设备
   • D. 设备独立性
6. P、V 操作的信号量 $S$ 初值为 2、当前值为 -1，表示有（　）个等待进程。
   • A. 0
   • B. 1
   • C. 2
   • D. 3
7. 银行家算法检测到（　）时才分配资源。
   • A. 进程首次申请的最大需求超过系统现有资源。
   • B. 已占用量与本次申请量之和超过最大需求。
   • C. 已占用量与本次申请量之和不超过最大需求，且现有资源能满足尚需的最大资源量。
   • D. 已占用量与本次申请量之和不超过最大需求，现有资源只能满足本次申请、不能满足尚需最大量。
8. 设备独立性是指（　）。
   • A. 设备可独立执行 I/O。
   • B. 用户程序使用的设备与实际使用哪台设备无关。
   • C. 能独立实现设备共享。
   • D. 设备驱动程序独立于具体物理设备。
9. 下列进程状态变化不可能发生的是（　）。
   • A. 运行 → 就绪
   • B. 就绪 → 运行
   • C. 等待 → 运行
   • D. 等待 → 就绪
10. 可变分区管理中的紧凑技术可以（　）。
    • A. 集中空闲区
    • B. 增加内存容量
    • C. 缩短访问周期
    • D. 加速地址转换

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1. C
2. B
3. D
4. C
5. D
6. B
7. C
8. B
9. C
10. A

二、判断题（每题 2 分，共 10 分）

1. 页式管理易于实现不同进程间的信息共享。（　）
2. 文件系统最基本的功能是实现按名存取。（　）
3. 程序运行需要内存、文件、设备等资源，因此操作系统以程序为单位分配资源。（　）
4. rdir 命令可删除指定子目录但不能删除普通文件；可以删除当前目录但不能删除根目录，并可同时删除多个目录。（　）
5. 虚拟存储器是操作系统产生的假想大存储器，只在逻辑上扩充内存容量，物理内存并未增加。（　）

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1. 错。
2. 对。
3. 错。
4. 错。
5. 对。

三、简答题（每题 5 分，共 20 分）

1. 线程与进程

什么是线程？进程和线程有什么关系？

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进程是具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动，是系统分配资源的独立单位。线程是进程中的执行实体，是 CPU 调度和分派的基本单位；线程拥有程序计数器、寄存器和栈等运行必需状态，并与同一进程内的其他线程共享进程资源。

2. 死锁

何为死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？

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死锁是多个进程因争夺资源形成僵局、在没有外力时都无法推进的状态。原因是竞争资源和进程推进顺序非法；必要条件是互斥、请求并保持、不剥夺和循环等待。

3. 静态资源分配

说明资源静态分配策略能防止死锁的原因。

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进程开始前一次申请全部所需资源，只有全部得到满足才投入执行。运行中不再申请新资源，因而破坏“占有并等待”条件，防止死锁。

4. 地址概念

什么是物理地址、逻辑地址和地址映射？地址映射分哪几类？

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物理地址是内存中真实存储单元的编号；逻辑地址是目标代码中相对于程序首址的地址。地址映射是把逻辑地址转换为物理地址。配套答案扫描件只保留了这部分文字，没有给出最后一问“分哪几类”的完整答案。

四、综合题（共 40 分）

1. 单道批处理作业表（10 分）

作业	进入系统时间	估计运行时间 / min
1	8:00	40
2	8:20	30
3	8:30	12
4	9:00	18
5	9:10	5

源卷在表格后直接进入第二题，没有给出本题要求。

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配套答案原文为“题目不完整”，没有补充计算。

2. 银行家算法（10 分）

系统有五个进程和三类资源，当前状态如下：

进程	已分配 $(R_1,R_2,R_3)$	最大需求 $(R_1,R_2,R_3)$
$P_1$	$(0,0,1)$	$(0,0,1)$
$P_2$	$(2,0,0)$	$(2,7,5)$
$P_3$	$(0,0,3)$	$(6,6,5)$
$P_4$	$(1,1,5)$	$(4,3,5)$
$P_5$	$(0,3,3)$	$(0,6,5)$

当前可用资源为 $(3,3,0)$。

1. 当前是否安全？为什么？
2. $P_4$ 请求 $(1,2,0)$，能否分配？
3. 在上述基础上，$P_3$ 请求 $(0,1,0)$，能否分配？

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1. 安全，一个安全序列为 $P_1,P_4,P_5,P_2,P_3$。
2. 可以。预分配后仍可找到上述安全序列。
3. 不可以。配套答案判断预分配后系统不安全。

3. 页面置换（10 分）

进程有 5 页、4 个物理块。虚页 4 缺页时，当前状态为：

页号	块号	加载时间	访问时间	访问位 R	修改位 M
2	0	60	161	0	1
1	1	130	160	0	0
0	2	26	162	1	0
3	3	20	163	1	1

分别采用 FIFO、LRU、CLOCK 时换出哪个物理块？说明原因。

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1. FIFO：换出虚页 3，因为加载最早。
2. LRU：换出虚页 1，因为最久未被访问。
3. CLOCK：源答案给出换出虚页 1，理由是其最近未访问且未修改。

4. 逻辑地址转换（10 分）

页大小为 1024 字节，页表如下：

页号	物理块号
0	2
1	3
2	1
3	6

把逻辑地址 1011、2148、4000、5012 转换为物理地址。

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1. 1011：页号 0、偏移 1011，物理地址 $2\times1024+1011=3059$。
2. 2148：页号 2、偏移 100，物理地址 $1\times1024+100=1124$。
3. 4000：页号 3、偏移 928，物理地址 $6\times1024+928=7072$。
4. 5012：页号超过页表长度，逻辑地址非法。