2022年南昌工程学院软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年南昌工程学院软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、假设4个作业到达系统的时刻和运行时间见表。系统在t=2时开始作业调度。若分别采用先来先服务和短作业优先调度算法，则选中的作业分别是（）。A.J2、J3B.J1、J4C.J2、J4D.J1、J32、执行系统调用的过程包括如下主要操作：①返回用户态②执行陷入（trap）指令③传递系统调用参数④执行相应的服务程序正确的执行顺序是（）A.②->③->①->④B.②->④->③->①C.③->②->④->①D.③->④->②->①3、银行家算法在解决死锁问题中用于（）。A.预防死锁B.死锁避免C.检测死锁D.解除死锁4、某系统中有11台打印机，N个进程共享打印机资源，每个进程要求3台打印机。当N的取值不超过（）时，系统不会发生死锁。A.4B.5C.6D.75、若每个作业只能建立“一个进程，为了照顾短作业用户，应采用（）；为了照顾紧急作业用户，应采用（）：为了实现人机交，应采用（）：为了使短作业、长作业，和交互作业用户都满意，应采用（）。I.FCFS调度算法II.短作业优先调度算法，III.时间片轮转调度算法IV.多级反馈队列调度算法V.基于优先级的剥夺调度算法A.II、V、I，IVB.I、V、III、IVC.I、II、IV、IIID.II、V、III、IV6、在如下儿种类型的系统中，（）采用忙等待I/O是合适的。a.专门用来控制单1/0设备的系统b.运行…个单任务操作系统的个人计算机，c.作为一个负载很大的网络服务器的上作站A.aB.a.bC.b.cD.c7、用户程序发出磁盘1/0请求后，系统的正确处理流程是（）A.用户程序→系统调用处理程序→中断处理程序→设备驱动程序B.用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序C.用户程序→设备驱动程序→系统调用处理程序→中断处理程序D.用户程序→设备驱动程序→中断处理程序→系统调用处理程序8、在一个文件被用户进程首次打开的过程中，操作系统需做的是（）A.将文件内容读到内存中B.将文件控制块读到内存中C.修改文件控制块中的读写权限D.将文件的数据缓冲区首指针返回给用户进程9、在现代操作系统中，文件系统都有效地解决了重名（即允许不同用户的文件可以具有相同的文件名）问题。系统是通过（）来实现这一功能的。A.重名翻译结构B.建立索引表C.树形目录结构D.建立指针10、在请求分页系统中，页面分配策略与页面置换策略不能组合使用的是（）。A.可变分配，全局置换B.可变分配，局部置换C.固定分配，全局置换D.固定分配，局部置换11、操作系统中为实现多道程序并发，对内存管理可以有多种方式，其中代价最小的是（）A.分区管理B.分页管理C.分段管理D.段页式管理12、考虑页面替换算法，系统有m个页帧（Frame）供调度，初始时全空：引用串（ReferenceString）长度为p.包含了n个不同的页号，无论用什么算法，缺页次数不会少于（）A.mB.pC.nD.min（m，n）二、填空题13、批处理操作系统中，操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操作系统选择作业并根据作业控制__________的要求自动控制作业的执行。14、进程同步是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖于另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时必须__________，直到消息到达才__________。15、文件存取方式主要取决于两个方面的因素，与__________有关和与__________有关。16、系统事先给每台设备确定的编号称设备的__________号，由用户在使用设备时给出的编号称设备的__________号。17、把存储介质上连续信息所组成的一个区域称为__________；为管理方便，经常将存储介质的__________物理单位称为。18、通道把通道程序执行情况记录在__________中；通道完成一次输入输出操作后，以__________方式请求中央处理器进行干预。19、可防止死锁的资源分配策略有__________、__________和__________。20、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为__________三、判断题21、进程间的互斥是一种特殊的同步关系.（）22、原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同.（）23、大多数虚拟系统采用OPT（）24、有m个进程的操作系统出现死锁时，死锁进程的个数为1<k<m.（）25、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换.（）26、文件系统的主要目的是存储系统文档.（）27、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行.（）28、进程优先数是进程调度的重要依据，必须根据进程运行情况动态改变.（）29、流式文件是指无结构的文件.（）30、执行系统调用时可以被中断.（）31、用户程序有时也可以在核心态下运行.（）32、当一个进程从等待态变成就绪态，则一定有一个进程从就绪态变成运行态.（）四、名词解释题33、实时：34、虚拟设备：35、中断禁止：36、紧缩：37、外部碎片：38、非抢占式调度：五、简答题39、主存空间信息保护有哪些措施？40、计算机系统中产生死锁的根本原因是什么一般解决死锁的方法有哪三种41、为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率？42、什么是设备独立性，它是如何实现的？43、目前操作系统采用的目录结构是什么？它具有什么优点？44、一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业六、综合题45、为什么要设置内存I/O缓冲区？通常有哪几类缓冲区？46、系统中有多个生产者进程和多个消费者进程，共享一个能存放1000件产品的环形缓冲区（初始为空）。当缓冲区未满时，生产者进程可以放入其生产的一件产品，否则等待：当缓冲区未空时，消费者进程可以从缓冲区取走·件产品，否则等待。要求一个消费者进程从缓冲区连续取出10件产品后，其他消费者进程才时以取产品。请使用信号量P、V（wait（）、signal（））操作实现进程间的互斥与同步，要求写出完整的过程，并说明所用信号量的含义和初值。47、文件F由200条记录组成，记录从1开始编号。用户打开文件后，欲将内存中的一条记录插入到文件F中，作为其第30条记录。请回答下列问题，并说明理由。1）若文件系统采用连续分配方式，每个磁盘块存放一条记录，文件F存储区域前后均有足够的空闲磁盘空间，则完成上述插入操作最少需要访问多少次磁盘块？F的文件控制块内容会发生哪些改变？2）若文件系统采用链接分配方式，每个磁盘块存放一条记录和一个链接指针，则完成上述插入操作需要访问多少次磁盘块？若每个存储块大小为1KB，其中4B存放链接指针，则该文件系统支持的文件最大长度是多少？

参考答案一、选择题1、D2、C3、B4、B5、D6、B7、B8、B9、C10、C11、A12、C二、填空题13、【答案】说明书14、【答案】等待、被唤醒15、【答案】文件管理、设备管理16、【答案】绝对、相对号17、【答案】块、卷18、【答案】通道状态字（或CSW）、中断（或I/O中断）19、【答案】静态分配、按序分配、剥夺式分配20、【答案】临界区三、判断题21、【答案】：对22、【答案】：错23、【答案】：错24、【答案】：对25、【答案】：错26、【答案】：错27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：对30、【答案】：对31、【答案】：错32、【答案】：错四、名词解释题33、实时：表示“及时”或"既时”34、虚拟设备：它是利用共享设备上的一部分空间来模拟独占设备的一种I/O技术。35、中断禁止：是指在可引起中断的事件发生时系统不接收该中断的信号，因而就不可能提出中断请求而导致中断。简言之，就是不让某些事件产生中断。36、紧缩：移动某些已分区的内容，使所有作业的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端，这种技术称为紧缩。37、外部碎片：在所有分区之外新产生的碎片称作外部碎片，如在动态分区法实施过程中出现的越来越多的小空闲块，由于它们太小，无法装入一个小进程，因而被浪费掉。38、非抢占式调度：系统一旦把处理机分配给某个进程之后，该进程一直运行下去，直到该进程完成或因等待某个事件发生时，才将处理机分配给其他进程。这种调度方式实现简单，系统开销小，但系统性能不够好。五、简答题39、答：①程序自己主存区域的信息，允许它既可读，又可写；②共享区域中的信息只可读，不可修改；③非共享区域或非自己的主存区域中的信息既不可读，也不可写。40、答：计算机系统中产生死锁的根本原因是：资源有限且操作不当，一般解决死锁的方法有：死锁的预防，死锁的避免，死锁的检测与恢复等三种.41、答：①多道作业并行工作，减少了处理器的空闲时间，②作业调度可以合理选择装入主存储器中的作业，充分利用计算机系统的资源。③作业执行过程中不再访问低速设备，而直接访问高速的磁盘设备，缩短执行时间。④作业成批输入，减少了从操作到作业的交接时间42、答：设备独立性即应用程序独立于使用的物理设备，在应用程序中使用逻辑设备名称来请求使用某类设备。系统在执行时，是使用物理设备名称要实现设备独立性必须由设备独立性软件完成，包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口，其中逻辑设备到物理设备的映射是由逻辑设备表LUT完成的43、答：为了给用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，（亦可包含文件属性）进行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。目前操作系统采用的目录结构是树型目录结构，它的优点有：有效地提高对目录的检索速度；允许文件重名；便于实现文件共享。44、答：1）优先接纳终端作业，仅当终端作业数小于系统可以允许同时工作的作业数时，可以调度批处理作业，2）允许终端作业和批处理作业混合同时执行.3）把终端作业的就绪进程排成一个就绪队列，把批处理作业的就绪进程排入另外的就绪队列中.4）有终端作业进程就绪时，优先让其按"时间片轮转"法先运行.没有终端作业时再按确定算法选批处理作业就绪进程运行六、综合题45、【解析】设置内存I/O缓冲区的主要原因如下。1）缓和CPU和I/O设备间速度不匹配的矛盾。“般情况下，程序的运行过程是时而进行计算，时而进行I/O。以输出为例，若没有缓冲区，则程序在输出时，必然由于打印机速度跟不上而使CPU等待：然而在计算阶段，打印机又因无输入数据而无事可做。如果设置一个缓冲区，程序可以将待输出的数据先输出到缓冲区中，然后继续执行：而打印机可以从缓冲区取出数据慢慢打印。2）减少中断CPU的次数，例如，假定设备只用位：二进制位接收从系统外传来的数据，则设备每收到一位"进制数就要中断CPU次，若数据通信速率为9.6kbit/s，则中断CPU的频率也为9.6kHz，若设置一个具有8位的缓冲寄存器，则使CPU被中断的次数降为前者的1/8。3）提高CPU和I/O设备之间的并行性。由于在CPU和设备之问引入了缓冲区，CPU可以从缓冲区中读取或向缓冲区写入信息；相应地，设备也可以向缓冲区写入或从缓冲区读取，信息。在CPU工作的同时，设备也能进行输入/输出操作，这样CPU和I/O设备可以并行上作。通常有4类缓冲区：单缓冲、双缓冲、循环缓冲和缓冲池。46、【解析】这是典型的生产者-消费者问题，只对典型问题加了一个条件，只需在标准模型上新加一个信号量，即可完成指定要求。设置4个变量mutex1、mutex2，empty和full.mutex1用于一个消费者进程一个周期（10次）内对于缓冲区的控制，初值为1：mutex2用于进程单次互斥地访问缓冲区，初值为1；empty代表缓冲区的空位数，初值为0：full代表缓冲区的产品数，初值为1000。具体进程的描述如下：semaphoremutexl=1；semaphoremutex2=1；semaphoreempty=1000；semaphorefull=0；producer（）{{while（1）生产一个产品；P（empty）；P（mutex2）；把产品放入缓冲区；V（mutex2）；V（full）；}}consumer（）{while（1）{P（mutex1）for（inti=0；i<=10；++i）P（full）；P（mutex2）；从缓冲区取出一件产品；V（mutex2）；V（empty）；消费这件产品；}V（mutex1）}47、【解析】考查文件系统中，记录的插入问题。题目本身比较简单，考生需要区分顺序分配方式和链接分配方式的区别。1）系统采用顺序分配方式时，插入记录需要移动其他记录块，整个文件共有200条记录，要插入新记录作为第30条，而存储区前后均有足够的磁盘空间，I1要求最少的访问存储块数，则要把文件前29条记求前移，若算访盘次数移动一条记录读出和存问磁盘各是"次访盘，29条记录共访盘58