2022年五邑大学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年五邑大学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、某文件系统的簇和磁盘扇区大小分别为1KB和512B。若一个文件的大小为1026B,

则系统分配给该文件的磁盘空间大小是（）。

A.1026BB.1536BC.1538BD.2048B

2、如果文件采用直接存取方法，且文件大小不固定，则应采用（）物理结构。

A.直接B.索引C.随机D.顺序

3、要实现两个进程互斥，设一个互斥信号量mutex.当mutex为0时，表示（）。

A.没有进程进入临界区

B.有一个进程进入临界区

C.有一个进程进入临界区，另外一个进程在等候

D.两个进程都进入临界区

4、设有n个进程共用一个相同的程序段，若每次最多允许m个进程（mSn）同时进入，

临界区，则信号量的初值为（）。

A.nB.mC.m-nD.-m

5、进程从运行态到阻塞态可能是（）

A.运行进程执行P操作

B.进程调度程序的调度

C.运行进程的时间片用完

D.运行进程执行了V操作

6、在一个操作系统中对内存采用页式存储管理方法，则所划分的页面大小（）。

A.要依据内存大小而定

B.必须相同

C.要依据CPU的地址结构而定

D.要依据内存和外存而定

7、假设一个“按需调页”虚拟存储空间，页表由寄存器保存。在存在空闲页帧的条件，

下，处理一次缺页的时间是8ms。如果没有空闲页面，但待换出页面并未更改，处理一次

缺页的时间也是8ms。若待换出页面已被更改，则需要20ms。访问一次内存的时间是

100ns。假设70%的待换出页面已被更改，请问缺页率不超过（）才能保证有效访问时

间小于或等于200ns?

A.0.6xl0-4

B.1.2xl0-4

00.6x10-5

D.1.2xl0-5

8、下面叙述中，错误的是（）

A.操作系统既能进行多任务处理，又能进行多重处理

B.多重处理是多任务处理的子集，

C.多任务是指同一时间内在同一系统中同时运行多个进程

D.一个CPU的计算机上也可以进行多重处理

9、用户程序在口态下使用特权指令引起的中断属于（）。

A.硬件故障中断

B.程序中断

C.外部中断

D.访管中断

10、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

11、CPU输出数据的速度远远高于打印机的速度，为解决这一矛盾，可采用（）。

A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术D.虚存技术

12、用户程序发出磁盘1/0请求后，系统的正确处理流程是（）

A.用户程序一系统调用处理程序—中断处理程序-设备驱动程序

B.用户程序一系统调用处理程序-设备驱动程序-中断处理程序

C.用户程序T设备驱动程序T系统调用处理程序—中断处理程序

D.用户程序T设备驱动程序—中断处理程序T系统调用处理程序

二、填空题

13、被中断进程的现场信息是由一中断处理程序，程序将其保存到中的。

14、三代人机界面的发展是指：一维、二维、三维。

15、当多个线程协作完成一项任务时，线程间必须通过来实现协作工作。

16、辅助存储器只能与相互传递信息。

17、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。

18、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，直

到信箱有空时才被释放。若取信件时信箱中无信，则接收进程被置成状态，直

到有信件时才被释放。

19、现代计算机中主存储器都是以为单位进行编址。

20、死锁的四个必要条件是互斥使用资源，占有等待资源，和—

三、判断题

21、在文件系统中，打开文件是指创建一个文件控制块.（）

22、所有进程都进入等待状态时，系统陷入死锁.（）

23、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.（）

24、存储保护的目的是限制内存的分配.（）

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、存储保护的功能是限制内存存取.（）

27、执行系统调用时可以被中断.（）

28、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现.（）

29、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）

30、进程获得处理机而运行是通过申请而得到的.（）

四、名词解释题

31、吞吐量：

32、作业:

33、安全序列:

34、可再入代码:

35、存取权限:

36、异常:

五、简答题

37、什么是设备独立性，它是如何实现的？

38、什么是动态重定位？如何实现？

39、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

40、主存空间信息保护有哪些措施？

41、什么是操作系统？

六、综合题

42、针对文件的目录结构回答以下问题：

1）若一个共享文件可以被用户随意删除或修改，会有什么问题？

2）若允许用户随意地读写和修改目录项，会有什么问题？

3）如何解决上述问题？

43、某计算机系统中，时钟中断处理程序每次执行时间为2ms（包括进程切换开

销），若时钟中断频率为60Hz,试问CPU用于时钟中断处理的时间比率为多少？

44、某博物馆最多可容纳500人同时参观，有个出入口，该出入「一次仅允许一个

人通过。参观者的活动描述如下：

Cobegin

｛参观者进程i：

进门：

参观：

出门；

）

Coend

请添加必要的信号量和P、V（或wait（）、signal（））操作'以实现上述过程

中的互斥与同步。要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。

45、某文件系统空间的最大容量为4TB(ITB=2*B),以磁盘块为基本分配单位，

磁盘块大小为IKB。文件控制块(FCB)包含一个512B的索引表区。请回答以下问

题：

1)假设索引表区仅采用直接索引结构，索引表区存放文件占用的磁盘块号。索引

表项中块号最少占多少字节？可支持的单个文件最大长度是多少字节？

2)假设索引表区采用如下结构：第0~7B采用〈起始块号，块数〉格式表示文件创

建时预分配的连续存储空间，其中起始块号占6B,块数占2B；剩余504B采用直接

索引结构，一个索引项占6B,则可支持的单个文件最大长度是多少字节？为了使

单个文件的长度达到最大，请指出起始块号和块数分别所占字节数的合理值并说明

理由。

参考答案

一、选择题

1、D

2、B

3、B

4、B

5、A

6、B

7、Co题目并没有明确当缺页中断时内存中是否有空闲页顿，所以假设内存总是忙的。设

缺页率为P

8、B

9、D

10、A

11、C

12、B

二、填空题

13、【答案】PCB

14、【答案】命令行、图形界面、虚拟现实

15、【答案】PV操作

16、【答案】内存

17、【答案】说明书

18、【答案】等信件

19、【答案】字节

20、【答案】不可抢夺资源（或循环等待资源）、循环等待资源（或不可抢夺资源）

三、判断题

21、【答案】：错

22、【答案】：错

23、【答案】：错

24、【答案】：错

25、【答案】：错

26、【答案】：对

27、【答案】：对

28、【答案】：错

29、【答案】：错

30、【答案】：错

四、名词解释题

31、吞吐量：

在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。

32、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。

33、安全序列:

针对当前分配状态来说，系统至少能够按照某种次序为每个进程分配资源（直至最大需

求），并且使他们依次成功地运行完毕，这种进程序列［pl,p2,,pn］就是安全序列。

34、可再入代码：

也称纯代码，是指那些在其执行过程本身不做任何修改的代码，通常由指令和常数组成。

35、存取权限：

用户或系统为文件规定的谁能访问，以及如何访问的方式。

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：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

38、答：动态重定位是指在程序执行期间，随着每条指令和数据的访问，自动的、连续的

进行映射。具体实现过程为：当某个进程取得CPU控制权时，OS应负责把该作业程序在

主存中的起始地址送入重定位寄存器中之后，每次访问存储器时，重定位寄存区的内容将

被自动加到逻辑地址中区，经这样变换后，执行结果是正确的。

39、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.

40、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。

41、答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它能有效地组织和管理计算机系统中

的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服

务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统能高效地运

行。

六、综合题

42、【解析】

1)将有可能导致共享该文件的其他用户无文件可用，或者使用了不是其需要的文

件。

2)出现的问题有：用户可以通过修改目录项来改变对文件的存取权限，从而非法

使用系统文件：另外，对目录项随意修改会造成管理混乱。

3)解决的方法是不允许用户直接执行上述操作，而必须通过系统调用来执行这些

操作。

43、【解析】时钟中断频率为60Hz,故时钟周期为(1/60)s,每个时钟周期中

用于中断处理的时间为2ms.故比率为0.002/(1/60)=12%。

44、【解析】

本题有两个临界资源：一个是出入口：另一个是博物馆。

本题需要定义两个信号量：

Semaphoreempty=500；

Semaphoremutex=l；

cobegin参观者进程i；

(

P(empty)：

P(mutex)；

进门；

V(mutex)；

参观;

P(mutex)：

出门；

V(mutex)

V(empty)；

coend

)

45、64.【解析】

遇到这种类型的题目，首先要求出系统的总块数，因为总大小为4TB.而ITB=240B,

所以总大小为（4x24。）B=240B。每块大小为1KB.即210B。由此可以得出文件系

统，存储空间的总块数为242/2U232块。

要表示这么多块，块号需要32个二进制位、即32/8B=4B,因此索引表项中

的块号最少占4B。

每个索引区为512B.可以存放128个索引表项，而1第一题采用直接索引结构,

即每个索引表项指向个磁盘块。所以，最大文件长度为128xlKB=128KB由此可

以得到1）的答案：

文件系统存储空间共有块数=（4x24。）/2］。=232。为表示232个块号，索引

表项占32/8B=4B。

512可存放27个索引表项，故最大文件长度=27x2工。B=217B=128KB。接下

来分析2）题，题中给出的条件有两个：①0