山东科技大学2012—2013学年第二学期B卷答案.doc

山东科技大学2012—2013学年第二学期 《操作系统》考试试卷（B卷）参考答案及评分标准 一 单项选择题（每小题分，共30分） 评分标准：若思路正确，即便有所偏差可以给一半以上分数。 2．处理机为什么要区分核心态和用户态两种操作方式？什么情况下进行两种方式的转换？在CPU中运行的操作系统程序和用户程序对应的机器指令集是不同的。操作系统程序使用所有指令，但用户程序只能使用部分指令。从资源管理和程序控制执行的角度出发，将指令系统分为两大部分：特权指令和非特权指令。在程序执行时候，根据执行程序对资源和机器指令的使用权限，把机器设置为两个状态：核心态和用户态。　　也就是说，当系统处于核心态时，就可以使用所有指令、资源，并具备改变CPU状态的能力；而当CPU在用户态时，只能使用非特权指令。　　如果CPU执行用户程序时（用户态），出现了中断，系统将自行转到中断处理程序，CPU就由用户态转到核心态，中断处理结束后，返回继续执行用户程序，此时，CPU又由核心态转到用户态中。 假定磁带的记录密度为每英寸800个字符，逻辑记录长为160个字符，块与块之间的间隙为0.6英寸，现有1000个逻辑记录需要存储到磁带上，试问：　　a.不采用成组操作时，磁带空间的利用率是多少？　　b.采用以5个逻辑记录为一组的成组操作时，磁带空间的利用率是多少？　　c.为了使磁带空间的利用率大于50%，采用记录成组时其块因子至少是多少？（1）间隙可以存放的字符数是：800个字符/英寸×0.6英寸＝480个字符　　a.采用不成组操作时，一个逻辑记录作为一个物理存储块，因此，磁带空间的利用率是：160÷(480＋160)＝25%，即不采用成组操作时，磁带空间的利用率是25%。　　b.采用以5个逻辑记录为一组的成组操作时，每5个逻辑记录构成一个物理存储块，因此，磁带的利用率是：(160×5)÷(480+160×5)=800÷1280＝62.5%。　　c.假定记录成组块因子是X时，磁带空间的利用率大于50%，则有：　　160X÷(480＋160X)=0.50，解不等式得X=3。因此，要使磁带空间的利用率大于50%，采用一记录成组时，其成组块因子至少为3。试述磁盘调度的扫描算法（又称电梯算法）的基本思想和处理流程。扫描算法同时考虑两个条件作为优先的准则，既考虑申请者要求磁头移动的方向，不考虑要求磁头移动的距离，而且首先是方向一致，.其次才是距离最短，因此，在实现扫描算法时，制定5条规则，即：　　● 建立两个独立的等待队列，向上扫描队列和向下扫描队列；　　● 磁头臂向上运动时，调度向上扫描队列，向下运动时调度向下扫描队列；　　● 申请者的目的柱面号大于当前柱面号时，加入向上扫描队列，其余情况加入向下扫描队列；　　● 向上扫描队列的调度原则是柱面号小者优先，向下扫描队列的调度原则是柱面号大者优先；　　● 当前调度队列为空时，改变扫描方向。什么是操作系统？它有什么基本特征？操作系统（Operating System，简称OS）是一个管理计算机系统资源，控制程序运行的系统软件，它为用户提供了一个方便、安全、可靠的工作环境和界面。它有4个基本特征。　　并发性：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生；　　共享性：指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用；　　虚拟性：指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物；　　异步性：即不确定性。在多道程序设计中，各个程序之间存在着直接或间接的联系，程序的推进速度受它的运行环境的影响。这时同一程序和数据的多次运行可能得到不同的结果；程序的运行时间、运行顺序也具有不确定性；外部输入的请求、运行故障发生的时间难以预测。这些都是不确定性的表现。文件顺序存取与随机存取的主要区别是什么？它们对有结构文件与无结构文件的操作有何不同？ 文件的存取：指用户在使用文件时接何种次序存取文件。文件存取方式主要有顺序访问、随机访问和索引访问等　　● 文件顺序访问：是按从前到后的顺序对文件进行读/写操作；　　● 文件随机访问：也称为直接访问，可以按任意的次序对文件进行读/写操作。有的存储设备如磁盘能支持随机访问（当然也能支持顺序访问）。　　两者最大的区别在于前者必须严格由前到后存取，而后者是任意存取。　　对于有结构的记录式文件，记录是定长的，则随机存取方法允许用户随意存取文件中的任何一个一记录，而不管上次存取了哪个记录：记录是变长的，则随机存取实际上退化为顺序存取，其效率大大降低。对于无结构的流式文件，随机存取方法必须事先用命令把读/写指针移到要读/写的信息开始处，然后再进行读/写。解释请求页式内存管理与纯页式内存管理的主要区别。在简单分页系统中，要求运行的作业必须全部装入内存，也就是说，简单分页不提供虚拟存储功能。