《操作系统》期末考试卷（第2套）

参考答案与评分标准

一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答 案 D A C C B A D D A B D C A B D

二、填空题（共8题，每空1分，共10分）
题号 1 2 3 4
答案 并发 1、3、4、2 1~-(m-1) 重定位 静态重定位
题号 5 6 7 8
答案 首次适应算法 13 15 互斥条件 按名存取

三、简答题（共5题，每题6分，共30分）
1.【参考答案及评分标准】进程与程序的主要区别有以下几点：
（1）程序是存在在外存上的，是永久的；进程是有生命周期的，是程序在数据集上的一次执行，有创建有撤销； （1分）
（2）程序是静态的概念，进程是动态的概念； （1分）
（3）进程具有并发性，而程序没有； （1分）
（4）进程是分配计算机资源的基本单位，程序不是。 （1分）
（5）进程和程序不是一一对应的： 一个程序可对应多个进程即多个进程可执行同一程序；一个进程可以执行一个或几个程序； （1分）
（6）进程除了包含代码和数据外，还包括进程存在的唯一标识PCB 。（1分）
2.【参考答案及评分标准】（1）在存储管理中，内零头是指分配给作业的存储空间中未被利用的部分（1分），外零头是指系统中无法利用的小存储块。 （1分）
（2）在固定式分区分配中，为将一个用户作业装入内存，内存分配程序从系统分区表中找出一个能满足作业要求的空闲分区分配给作业，由于一个作业的大小并不一定与分区大小相等，因此，分区中有一部分存储空间浪费掉了。由此可知，固定式分区分配中存在内零头。 （1分）
在可变式分区分配中，为把一个作业装入内存，应按照一定的分配算法从系统中找出一个能满足作业需求的空闲分区分配给作业，如果这个空闲分区的容量比作业申 请的空间容量要大，则将该分区一分为二，一部分分配给作业，剩下的部分仍然留作系统的空闲分区。由此可知，可变式分区分配中存在外零头。 （1分）
在页式虚拟存储系统中，用户作业的地址空间被划分成若干大小相等的页面，存储空间也分成也页大小相等的物理块，但一般情况下，作业的大小不可能都是物理块大小的整数倍，因此作业的最后一页中仍有部分空间被浪费掉了。由此可知，页式虚拟存储系统中存在内零头。 （1分）
在段式虚拟存储系统中，作业的地址空间由若干个逻辑分段组成，每段分配一个连续的内存区，但各段之间不要求连续，其内存的分配方式类似于动态分区分配。由此可知，段式虚拟存储系统中存在外零头。 （1分）
3.【参考答案及评分标准】（1）FIFO置换算法，共产生10次缺页中断（2分），淘汰页面1、2、3、4、5、6（1分）
（2） LRU置换算法，共产生8次缺页中断（2分），淘汰页面3、4、5、6（1分）

	页面访问	1	2	3	4	2	1	5	6	2	1	2	3	7
FIFO	
    物理块1	1	1	1	1			5	5	5	5		3	3
	物理块2		2	2	2			2	6	6	6		6	7
	物理块3			3	3			3	3	2	2		2	2
	物理块4				4			4	4	4	1		1	1
	是否缺页													
LRU	
    物理块1	1	1	1	1			1	1				1	1
	物理块2		2	2	2			2	2				2	2
	物理块3			3	3			5	5				3	3
	物理块4				4			4	6				6	7
	是否缺页													

4.【参考答案及评分标准】（1）输出进程在输出井申请一空闲盘块，并将要打印的数据送入其中； （2分）
（2）输出进程为用户进程申请空白用户打印表，填入打印要求，将该表挂到请求打印队列； （2分）
（3）一旦打印机空闲，输出进程便从打印队列的队首取出一张请求打印表，根据表中要求将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再有打印机打印输出。 （2分）
5.【参考答案及评分标准】由题目所给条件，可得如下数据结构：

进程	Max	Allocation	Need	Available
P1	     8	  4	         4	      2
P2	     7 	  2	         5	
P3	     4	  2	         2	

故按银行家算法能安全分配。（2分） 安全序列为P3，P1，P2（2分）
首先将剩余的2台分给P3，P3运行完释放4台，4台分配给P1，P1运行完释放8台供P2使用。（2分）
四、综合题（共2题，每题10分，共20分）
1.【参考答案及评分标准】因为页大小为4KB，所以虚地址中的低12位表示页内地址，剩余高位表示页号。则十六进制虚地址的低三位为页内地址，最高位为页号。 （2分）
2362H：页号为2，页内地址为362H。页表项中的有效位指示该页在内存，根据该页对应的页框号形成物理地址254362H。 （2分）
1565H：页号为1，页内地址为565H。目前页0、页2在内存，访问页1时发生缺页，根据LRU置换算法和局部淘汰策略，将页0换出页1换入，因此页1对应的页框号为101H，又块内地址为565H，则1565H的物理地址为101565H。 （4分）
25A5H：页号为2，页内地址为5A5H。页表项中的有效位指示该页在内存，根据该页对应的页框号形成物理地址2545A5H。 （2分）
2.【参考答案及评分标准】采用CSCAN调度算法，磁道的访问次序为100→120→30→50→90，如下图所示：

（2分）
因此访问过程中移动的磁道总数为(120-100)+(120-30)+(90-30)=170，故总的寻道时间为1701ms=170ms； （2分）
由于每转需要1/6000分钟=10ms，则平均旋转延迟时间为10ms/2 =5ms，总的旋转延迟时间为5ms4=20ms； （2分）
由于每个磁道有100个扇区，则读取一个扇区需要10ms/100 = 0.1ms，总的读取扇区时间（传输时间）为0.1ms4=0.4ms； （2分）
综上，磁盘访问总时间为170ms+20ms+0.4ms=190.4ms。（2分）
五、算法设计题（共1题，共10分）
【参考答案及评分标准】设置两个信号量为：Product：同步信号量，初值为0；（2分）
Mutex：互斥信号量，初值为1（仓库为临界资源，描述a、b互斥使用仓库）（2分）