2013级操作系统原理试卷A - 图文

重庆大学2014版试卷标准格式 重庆大学《操作系统原理》课程试卷juan 学年第一学期 2015—2016开课学院：软件学院课程号：09010430 七 考试日期：2015-12-31 考试方式：密 考试时间：120分钟 八 九 十 总分 题号 得分 一 二 三 四 五 六 学院专业、班年级学号姓名 考试提示 1.严禁随身携带通讯工具等电子设备参加考试； 2.考试作弊，留校察看，毕业当年不授学位；请人代考、 替他人考试、两次及以上作弊等，属严重作弊，开除学籍。 封 一、单项选择题（20分，每题1分） 1、 哪个操作系统采用了分层（Layered）的设计方法？（C） （A）Windows。 （B）Mach。 （C）THE。 （D）Mac OS X。 2、下面哪组CPU指令不是特权指令？（B） （A）开关CPU外部中断指令，如x86中的CLI/STI。 （B）TSL（Test and Set Lock）指令。 （C）I/O指令，如x86中的IN/OUT。 （D）修改CPU运行模式（mode）的指令。 3、那种调度算法是最公平的？（D） （A）先来先服务（FCFS）。 （B）多级反馈队列（Multilevel feedback queue）。 （C）轮转（Round Robin）。 线 （D）以上都不是。 4、进程运行过程中，哪个段是只读的？（A ） （A）代码段（Text Section）。 （B）数据段（Data Section）。 （C）堆（Heap）。 （D）栈。 5、哪种操作一定会导致进程从运行态变到等待态？（C） （A）执行了信号量的P操作。 （B）执行了信号量的V操作。 （C）执行了管程（monitor）中条件变量（condition variable）的wait操作。 （D）执行了系统调用read读取文件数据。 6、那种调度算法会造成优先级反转？（A） （A）多级反馈队列（Multilevel feedback queue）。 （B）动态优先级。 （C）静态优先级。 （D）多级队列（Multilevel queue）。 7、TLB是指（B） （A）x86CPU的一条指令。 （B）MMU中的地址转换缓存。 （C）文件系统的高速缓存。 （D）文件系统逻辑块的大小。 8、关于内/外部碎片，说法正确的是（A） （A）内部碎片是指操作系统内核所产生的碎片。 （B）外部碎片是由不连续分配方案导致的空间浪费。（×） （C）分页内存管理方法会产生外部碎片。 （D）分段内存管理方法会产生内部碎片。 9、应用程序中的指针一般是（C） （A）物理地址。 （B）页面地址。 （C）逻辑地址。 （D）页帧地址。 10、关于管程（monitor），下列哪一个说法不正确？（B） （A）管程需要编译器的支持才能实现。 （B）管程不能用信号量来实现。 （C）Java编程语言部分支持管程。 （D）任何时刻只能有一个进程在管程中运行。 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 命题人：洪明坚组题人：刘寄审题人：张毅命题时间：2015-12-23教务处制 第1页共4页 重庆大学2014版试卷标准格式 11、假设一个系统有4个页面，页表项的信息如下表所示。Second-chance（clock）算法将置换哪个页面？（D） （A）0；（B）1；（C）2；（D）3。 页面 加载时间 0 1 2 3 167 321 254 154 最后访问时间 374 321 306 331 Valid/Invalid bit 1 1 1 1 Modify bit 0 0 1 0 Reference bit 1 1 1 0 12、在11题的表中，哪个页面被置换时需要写回（write back）到磁盘？（C） （A）0；（B）1；（C）2；（D）3。 13、假设一个系统的逻辑地址空间为32个页面，其中每一个页面占1024字节，物理内存为16个页帧（frame），该系统的逻辑地址和物理地址各需要多少位？（B） （A）16，15。 （B）15，14。 （C）15，16。 （D）14，15。 14、下列文件系统的分配方式不具有随机访问能力的是（C） （A）单级索引分配。（×） （B）双向链表分配。 （C）单向链表分配。 （D）连续分配。（×） 15、下列哪个数据结构或算法的局部性比较好？（C） （A）二分查找（binary search）。 （B）指针。 （C）冒泡排序。 （D）哈希表（hash table）。 16、下面那个缩写表示进程间通信？（C） （A）IRQ。 （B）ISR。 （C）IPC。 （D）IVT。 17、关于虚拟内存，哪一个是正确的？（C） （A）虚拟内存只能通过请求式调页（demand paging）实现。 （B）缺页率总是随着物理内存的增加而减少。 （C）在虚拟内存中，有效内存访问时间近似正比于缺页异常（page fault）发生的概率。 （D）一台拥有4GB物理内存的32位计算机永远不会发生缺页异常。 18、请求分页内存管理中，若把页面大小增加一倍，在程序顺序执行时，则缺页异常次数一般会（B） （A）增加。 （B）减少。 （C）不变。 （D）可能增加也可能减少。 19、下面哪一个说法是不正确的？（B） （A）策略和机制分离是操作系统设计应该遵循的重要原则。 （B）如果没有对临界区进行保护，程序每一次运行一定都会得到错误的结果。 （C）如果系统采用两级页表结构，则每一个进程必须有独立的页表。 （D）为了获得最好的地址转换性能，页面大小一般都设为2幂次方。 20、哪一个说法是正确的？（D） （A）资源分配图中如果存在有向环，一定发生了死锁。（×） （B）线程只能在操作系统内核中实现。（×） （C）当进程执行一个除零操作时，将触发一个外部中断。 （D）操作系统获得CPU的控制权时，CPU一定运行在内核模式。 二、简答题（54分） 1、 (10分)列出进程的状态，并画出状态变迁图。 2、 (8分)请写出用信号量解决读者-写者（readers-writers）问题的伪代码。 3、 (6分)竞争条件的解决方法要满足哪些条件？ 4、 (4分)列出死锁的四个必要条件。 5、 (6分)列出三种常见的内存分配方法，并分别描述它们各自的分配算法。 6、 (6分)名词解释：局部性（locality）模型和工作集（working-set）模型。它们有什么联系？ 7、 (4分)名词解释：颠簸（Thrashing），并给出颠簸发生的条件。 8、 (6分)描述缺页异常的处理流程。 9、 (4分)描述分段内存管理方法，包括分段的原因以及具体的做法。 第2页共4页 重庆大学2014版试卷标准格式 三、计算题（26分） 1、(12分) 给定进程分配到的页帧数为4，页请求序列为 0, 1, 4, 2, 0, 2, 6, 5, 1, 2, 3, 2, 1, 2, 6, 2, 1, 3, 6, 2 分别给出FIFO、LRU和最优三种算法的页面调度的过程并计算缺页异常数。（必须写出计算过程） 2、(8分) 假设一个系统的页面大小为2字节，页表如下： Valid（1）/invalid（0） 0 00101 1 1 00001 1 2 11011 0 3 11010 0 4 10001 0 5 10101 1 6 11000 0 7 00101 1 根据上面的页表，请把下面二进制的虚拟地址转换成物理地址。如果不能完成转换，请注明缺页。（必须写出计算过程） （1）0010111010110 （2）0000111110100 （3）0011110111101 （4）0010001001101 3、（6分）假设有一个虚拟内存系统的页面大小为2048字节，采用LRU页面置换算法，每一个进程分配3个页帧的物理内存。现有两个进程分别运行如下的代码： int a[][] = new int[512][512]; int a[][] = new int[512][512]; for(int j =0; j < 512; j++) for(int i =0; i < 512; i++) for(int i = 0; i < 512; i++) for(int j = 0; j < 512; j++) a[i][j] = 0; a[i][j] = 0; （A） （B） 如果代码用了1个页帧并常驻内存，其余2帧用来保存数组a的数据，临时变量i和j保存在寄存器中，一个“int”占用4个字节。请计算A和B各自产生了多少次缺页异常。（必须写出计算过程） Index Frame (二进制) 8 第3页共4页 重庆大学2014版试卷标准格式 ！请把答案全部写在答题纸上！ 01. (C ) 02. (B ) 03. (D ) 04. (A ) 05.(C) 06.(C) 07.(B) 08.(B) 09.(C) 10.(B) 11. (D ) 12. (C ) 13. (B ) 14 .(C ) 15. (C ) 16. (C ) 17. (C ) 18. (B ) 19. (B ) 20.(D) 三、 1、 FIFO: 10 0 1 4 2 0 2 6 5 1 2 3 2 1 2 6 2 0 0 0 0 6 6 6 6 2 2 1 1 1 1 5 5 5 5 6 4 4 4 4 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 LRU: 9 0 1 4 2 0 2 6 5 1 2 3 2 1 2 6 2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 6 6 6 3 3 4 4 4 5 5 5 6 2 2 2 2 2 2 Optimal：7 0 1 4 2 0 2 6 5 1 2 3 2 1 2 6 2 0 0 0 0 6 6 6 1 1 1 1 1 1 4 4 4 5 3 2 2 2 2 2、 (1)10101 11010110 (2) 00001 11110100 (3) 00101 10111101 (4) page fault 3、(A) 512 (B) 512x512=262144 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 学院专业、班年级学号姓名 1 3 6 2 1 3 6 2 1 3 6 2 第4页共4页