2022年南华大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年南华大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、下列天于管道（Pipe）通信的叙述中，正确的是（）A.一个管道可实现双向数据传输B.管道的容量仅受磁盘容量大小限制C.进程对管道进行读操作和写操作都可能被阻塞D.一个管道只能有一个读进程或一个写进程对其操作2、为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（）结构的缓冲技术。A.缓冲池B.循环缓冲C.单缓冲D.双缓冲3、下列选项中，属于多级页表优点的是（）。A.加快地址变换速度B.减少缺页中断次数C.减少页表项所占字节数D.减少页表所占的连续内存空间4、假设页的大小为4KB，页表的每个表项占用4B。对于一个64位地址空间系统，采用多级页表机制，至少需要（）级页表（本题默认字长为1B）。A.3B.4C.5D.65、考虑一个分页式存储管理系统，其页表常驻内存。I.如果内存访问耗时200ns，那么访问内存中的数据需要多长时间？II.如果引入关联寄存器（AssociativeRegisters），而月.75%的页面可以从关联寄存器中找到，那么此时的有效访问时间（EffectiveMemoryReferenceTime）应为（）。假设访问关联寄存器的时间可以忽略。注：有效访问时间即为平均访问时间。A.200ns，150nsB.400ns，150nsC.400ns，250nsD.600ns.250ns6、假定下列指令已装入指令寄存器，则执行时不可能导致CPU从用户态变为内核态（系统态）的是（）。A.DIVR0，R1；（R0）/（R1）→ROB.INTn；产生软中断C.NOTRO；寄存器R0的内容取非D.MOVRO，addr；把地址addr处的内存数据放入寄存器RO中7、下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是（）。A.系统调用B.中断C.库函数D.原语8、现有一个容量为10GB的磁盘分区，磁盘空间以簇（Cluster）为单，位进行分配，簇的大小为4KB，若采用位图法管理该分区的空闲空问，即用.位（bit）标识一个簇是否被分配，则存放该位图所需簇的个数为（）A.80B.320C.80KD.320K9、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、关于临界问题的一个算法（假设只有进程P0和P1，能会进入临界区）如下（i为0或1代表进程P0或者P1）：Repeatretry：if（turn！=-1）turn=i；if（turn！=i）gotoretry；turn=-1；临界区：turn=0；其他区域；untilfalse；该算法（）。A.不能保持进程互斥进入临界区，且会出现“饥饿”B.不能保持进程互斥进入临界区，但不会出现“饥饿”C.保证进程互斥进入临界区，但会出现“饥饿”D.保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”11、若一个用户进程通过read系统调用读取一个磁盘文件中的数据，则下列关于此过程的叙述中，正确的是（）。I.若该文件的数据不在内存中，则该进程进入睡眠等待状态II.请求rcad系统调用会导致CPU从用户态切换到核心态III.read系统调用的参数应包含文件的名称A.仅I、IIB.仅I、IIIC.仅II、IIID.I、II和III12、一个进程被唤醒意味着（）。A.该进程可以重新占用CPUB.优先级变为最大C.PCB移到就绪队列之首D.进程变为运行态二、填空题13、文件的目录由若干目录项组成，每个目录项中除了指出文件的名字和__________存取的物理地址外，还可包含如何__________和文件__________的信息。14、操作系统中，进程调度通常有先来先服务、__________、__________和分级调度算法等调度算法。15、可防止死锁的资源分配策略有__________、__________和__________。16、当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__________、__________。17、MS-DOS操作系统中文件的逻辑结构是__________文件。18、破坏进程占有并等待资源条件，从而防止死锁的发生，其通常使用的两种方法是__________和__________等。19、文件操作主要有__________、打开文件、读文件、写文件、__________、删除文件等几种主要操作。20、操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是__________和__________程序员接口。三、判断题21、优先数是进程调度的重要依据，一旦确定不能改变.（）22、文件的索引表全部存放在文件控制块中.（）23、如果输入输出所用的时间比处理时间短得多，则缓冲区最有效.（）24、磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取.（）25、进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块.（）26、如果信号量S的当前值为-5，则表示系统中共有5个等待进程.（）27、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：（）28、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行.（）29、系统处于不安全状态不一定是死锁状态.（）30、所有进程都挂起时，系统陷入死锁.（）31、特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件.（）32、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数.（）四、名词解释题33、吞吐量：34、输入输出设备：35、虚拟设备：36、虚存：37、文件系统：38、死锁：五、简答题39、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？40、影响缺页中断率的因素有哪些？41、系统调用的执行过程分可分为哪几步？42、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么43、简述死锁的防止与死锁的避免的区别。44、什么是虚拟存储器，它有什么特点？六、综合题45、一个树形结构的文件系统如图所示，该图中的矩形表示目录，圆圈表示文件1）可否进行下列操作：①在目录D中建立一个文件，取名为A。②将目录C改名为A。2）若E和G分别为两个用户的目录：①用户E欲共享文件Q、应有什么条件？如何操作？②在一段时间内，用户G主要使用文件S和T。为简便操作和提高速度，应如何处理？③用户E欲对文件1加以保护，不允许别人使用，能否实现？如何实现？46、设公共汽车上，司机和售票员的活动分别如下。司机的活动：起动车辆：正常行车：到站停车。售票员的活动：关车门：售票；开车门。在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？试用信号量和P、V操作实现它们的同步。47、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。

参考答案一、选择题1、C2、A3、D4、D5、C6、C7、A8、A9、C.树形日求结构，由一个根目录和若干层了目录组成。这种目录结构的作用有”是能够解决文件重名问题，即不同的日录可以包含相同的文件名或录名：：是能够解决文件多而根口求容量有限带来的问题10、B11、A12、A二、填空题13、【答案】文件、控制、管理14、【答案】优先数调度算法、时间片轮转调度算法15、【答案】静态分配、按序分配、剥夺式分配16、【答案】封闭性、可再现性17、【答案】流式18、【答案】静态分配资源、释放已占有资源19、【答案】建立文件、关闭文件20、【答案】操作员接口、程序员接口三、判断题21、【答案】：错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】：错31、【答案】：错32、【答案】：对四、名词解释题33、吞吐量：在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。34、输入输出设备：是计算机用来接收来自外部世界信息的设备，或者将计算机加工处理好的信息送向外部世界的设备。例如键盘、打印机、卡片输入机。35、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。36、虚存：虚存是指系统向用户程序提供的编程空间，其大小由cpu的地址长度决定。37、文件系统：操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设施，它实现文件的共享和保护，方便用户“按名存取”38、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。五、简答题39、答：作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。执行完后，回收资源。进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区。40、答：4个因素，分别是：（1）分配给程序的主存块数；（2）页面的大小；（3）程序编制方法；（4）页面调度算法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。42、答：UNIX/Linux文件系统的主要特点有：（1）UNIX或Linux文件系统的目录组织是一个树形结构；（2）文件本身是无结构的字符流；（3）UNIX或Linux文件系统把外部设备做成特殊文件，与普通文件一并进行管理43、答：死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生，而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁44、答：虚拟存储器是一种存储管理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作。它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。但是虚拟存储器的容量并不是无限的，它由计算机的地址结构长度所确定，另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。六、综合题45、【解析】1）①因为在目录D下没有文件名为A的文件，所以可以在日求D下建立一个文件，取名为A②因为已经有个目录名为A，所以不能将目录C改名为A。2）①用户E想要共享文件Q，只要找到Q的路径即可，即用户E可以通过路径./../D/G/K/O/Q来访问文件Q，其中“.”表示上一级目录。②可以把当前目录设置为P这个目录，这样一来，直接用S和T这两个文件名就能访问这两个文件，不需要每次都从根目录开始找路径：也可以在G目录下建立两个链接，直接链接到文件S和文件T上，这样在G用户的目录下就可以直接访问到这两个文件了。③可以修改文件1的存取控制表，在拥有对1的访问权限的用户列表中只留下用户E，其他用户的名字都从1的访问权限用户列表中删除，这样就可以有效地保护文件1只被用户E访问了。46、【解析】司机活动和售票员活动如图所示。在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后，向司机发开车信号，司机接到开车信号后起动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后开门让乘客上下车。因此，司机起动车辆的动作必须与售票员关车门的动作取得同步；售票员开车门的动作也必须与司机停车的动作取得同步。本题应设置两个信号量S1和S2代码如下：SemaphoreS1=0:SemaphoreS2=0:Proceduredriver{While(true)P(S1)Start;Driving;Stop;V(S2);ProcedureConductor{While(true){closethedoor;V(S)Selltheticket:P(S2);Openthedoor:Passengersupanddown;}}47、【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