2022年湘潭大学兴湘学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年湘潭大学兴湘学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（）。A.连续结构B.索引结构C.链式结构且磁盘块定长D.链式结构且磁盘块变长253498，37，124，65，当采用（）37号柱面。先来先服务最短寻道时间优先电梯调度（初始磁头移动方向向着小磁道方向D.循环扫描（磁头移动方向向着大磁道方向）331，若M表示等待该资源的进程数，则MN分别为（）。A.0，1 B.1，0 C.1，2 D.2，04、某个系统采用如下资源分配策略：若一个进程提出资源请求得不到满足，而此时没有则检查所有ft资，源剥夺并分配给申请进程。这种策略会导致（）。A.死锁 B.抖动 回退 饥饿5、有3个作业J1，J2，J3，其运行时间分别为2h，5h，3h，假定同时到达，并在同…台处理器上以单道方式运行，则平均周转时间最短的执行序列是（）。A.J1，J2，J3 B.J3，J2，J1 C.J2，J1，J3 D.J1，J3，J2681024B32块的物理存储区中。那么，逻辑地址的有效位是（）位，物理地址至少是（）位。A.10，11 B.12，14 C.13，15 D.14，1678个字（32位，H0开始计数）组成的位示图管理内存，用户归还100的内存块时，它对应位示图的位置为（）（0开始）354434458、下列选项中，会导致用户进程从用户态切换到内核态的操作是（）I.整数除以零II.sin函数调用III.read系统调用仅I、II 仅I、III 仅II、III D.I、II和II9、某时刻进程的资源使用情况见表。此时的安全序列是（）A.P1、P2、P3、P4P1、P3、P2、P4P1、P4、P3、D.不存在10I/O处理器，用于实现（）之间的信息传输。A.内存与外设B.CPU与外设C.内存与外存D.CPU11、某进程的段表内容见表，当访问段号为2、段内地址为400的逻辑地址时，进行地址转换的结果是（）。段缺失异常得到内存地址C.越权异常D.越界异常12、缓存技术的缓冲池在（）中。A.内存 外存 C.ROM 寄存器二、填空题13、计算机系统的软件资源包和 。14、采用层次式结构的操作系统通常把对一设备的管理放。15、在现代Unix系统（如System中，存贮管理大多采存贮机制，把 作为一种辅助手段。16、为了防止各种系统故障破坏文件，文件系统可以采和 两种方在保护文件。17、在设备管理中，对磁带机、输入机及打印机等独占设备总是采策略进分配。18、固定分区存储管理中的作业装入固定的主存区域，故可采方式装入。19、可靠的信箱通信规则是：若发送信件时信箱已满，则发送进程被置成等信箱状态，到信箱有空时才被释放。若取信件时信箱中无信，则接收进程被置状态，直到有信件时才被释放。20、文件存取方式按存取次序通常、 ，还有一类 。三、判断题21（）22（）23.（）24、在作业调度时，采用最高响应比优先的作业调度算法可以得到最短的作业平均周转时间.（）25（）26、优先数是进程调度的重要依据，优先数大的进程首先被调度运行：（）27（）28CPU（）29、所谓最近最少使用（）30（）四、名词解释题、并行：、死锁：、作业：34、抖动：35、文件控制块：36、异常：五、简答题37、目前操作系统采用的目录结构是什么？它具有什么优点？38、实现虚拟设备的硬件条件是什么操作系统应设计哪些功能程序39、什么是临界区进程进入临界区的调度原则是什么40、从资源管理的角度说明操作系统的主要功能？41、系统调用的执行过程分可分为哪几步？六、综合题42、在页式虚存管理系统中，假定驻留集为m个页帧（初始所有页帧均为空），在长为p的引用串中具有n个不同页号（n>m），对于FIFO、LRU两种页面置换算法，试给出页故障数的上限和下限，说明理由并举例说明。43、已知某系统页而长为4KB，页表项4B，采用多级分页策略映射64位虚拟地址空间。若限定最高层页表占用1页，则可以采用几层分页策略？44、有一个烟草供应商和3个抽烟者。抽烟者若要抽烟，必须具有烟叶、烟纸和火柴。3个抽烟者中，一个有烟叶、一个有烟纸、一个有火柴。烟草供应商会源源不断地分别供应烟叶、烟纸和火柴，并将它们放在桌上。若他放的是烟纸和火柴，则有烟叶的抽烟者会拾起烟纸和火柴制作香烟，然后抽烟：其他类推。试用信号量同步烟草供应商和3个抽烟者。45、某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是32位，页表项大小为4字节。请回答下列问题。若使用一级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：若使用二级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：设逻辑地址为LA.请分别给出其对应的页日录号和页表索引的表达式。采用1）00008000H，其长度为8KB，被装载到从物理地址00900000H开始的连续主存空间中。页表从主存00200000H开始的物理地址处连续存放，如图所示（地址大小自下向上递增）。请计算出该代码段对，应的两个页表项的物理地址、这两个页表项中的页框号以及代码页面2的起始物理地址。参考答案一、选择题、B、C、B、D、D、C、C、B9、D10、A11、D12、A二、填空题13、【答案】程序、数据14、【答案】最内层15、【答案】分页式虚拟、对换技术16、【答案】建立副本、定时转储17、【答案】静态分配18、【答案】静态重定位19、【答案】等信件20、【答案】顺序存取、直接存取、按键索引三、判断题、【答案】：错、【答案】：错、【答案】：错、【答案】：错、【答案】：错、【答案】：错、【答案】：错、【答案】：错、【答案】：对、【答案】：错四、名词解释题31、并行：是指两个或多个活动在同一时刻同时执行的情况。32、死锁：在一个进程集合中的每个进程都在等待仅由该集合中的另一个进程才能引发的事件而无限期地僵持下去的局面。33、作业：用户在一次上机过程中要求计算机系统所做工作的集合。34、抖动：刚被调出的页面又立即要用而装入，而装入后不久又被调出，如此反复，使调度非常频繁，35、文件控制块：用于描述和控制文件的数据结构，其中包括文件名、文件类型、位置、大小等信息。文件控制块与文件一一对应，即在文件系统内部，给每个文件唯一地设置一个文件控制块，核心利用这种结构对文件实施各种管理。36、异常：它是指来自cpu内部的事件或程序执行中的事件引起的中断6程序性中断：是指因错误地使用指令或数据而引起的中断，用于反映程序执行过程中发现的例外情况，例如，非法操作码，无效地址、运算溢出，等等。五、简答题37、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。目前操作系统采用便于实现文件共享。38、答：硬件条件是：配置大容量的磁盘，要有中断装置和通道操作系统应设计好"预输入"程序，"井管理"程序，"缓输出"程序.39如果有若干进程要求进入空闲的临界区一次仅允许一个进程进②任何时候，处于临界区内.如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待③进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现"忙等"现象.40、答：处理器管理，存储管理，文件管理，作业管理和设备管理.41、答：系统调用的执行过程分成以下几步：（1）设置系统调用号和参数；（2）系统调用命令的一般性处理；（3）系统调用命令处理程序做具体处理。六、综合题42、【解析】发生页故障（缺页中断）的原因是当前访问的页不在主存中，需将该页调入主存。此时不管主存中是否已满（已满则先调出页），都要发生，次页故障，即无论怎样安排，n个不同页号在首次进入主存时必须要发生次页故障，总共发生n次，这就是页故障的下限。虽然不同页号数为n，小于或等于总长度p（访问串可能会有一些页重复出现），但驻留集m<n，所以可能会有某些页进入主存后又被调出主存，当再次访问时又发生一次页故障的现象，即有些页可能会出现多次页故障。极端情况是每访问个页号，该页都不在主存中，这样共发生p次故障。所以，对于FIFO与LRU替换算法，页故障数的上限均为p.下限均为n。例如，当m=3，p=12，n=4时，有如下访问串：111223334444则页故障数为4，这恰好是页故障数的下限n值。又如，访问串为123412341234则页故障数为12，这恰好是页故障数的上限p值。43、【解析】由页表长4KB可知，页面长为212B，页内位移占12位。由每"项页表项占4B可知，每页可有页表项20个，最高层页表的页号占10位。由于最高层页表占1页，即该页最多存放页表项个数为210个。每项指向一页，每页义存放210个页表项，依次类推，最多可采用的分页策略层数为（64-12）/10=5.2，故应为6。44、【解析】Semaphoresmoker[3]=（0，0，0）；Semaphorematerial[3]=[0，0，0）；Semaphoreagent=1；Intturn=0；Agent（）{While（true）{P（agent）；V(smoker[turn]);V(material[(turn+1)&3]);V(material[(turn+2)83]);turn=(turn+1) 3;}}Smokeri(){While(true){P(smoker[il);P(material[(i+1)%3]):P(material[(i+2)%3]);V(agent);Smoke;}}45、【解析】因为页内偏移量是12位，按字节编址，所以页大小为212B=4KB，页表项数为232/4K=220"，又页表项大小为4字节，因此·级页表最大为220×4B=4MB。页目录号可表示为（（（unsignedint）（LA））22）&Ox3FF。页表索引可表示为（（（unsignedint）（LA））12）&Ox3FF。“&Ox3FF”操作的作用是取后1022位后，前面已都为零。页目录号也可以写成（（unsignedint）（LA））>>22；但页表索引不可，如果两个表达式没有对LA进行类型转换，也是可以的。3）代码页面1的逻辑地址为00008000H，写成：进制位000000000000000010000000