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B(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B

（有答案）

一、选择题

1、下列选项中，不能改善磁盘设备I/O性能的是（）。

A.重排I/O请求次序

B.在一个磁盘上设置多个分区

C.预读和滞后写

D.优化文件物理的分布

2、在文件系统中，若文件的物理结构采用连续结构，则文件控制块FCB中有关文件的物

理位置的信息包括（），

I.首块地址II.文件长度III.索引表地址

A.只有niB.I和nc.n和niD.I和ni

3、一个正在访问临界资源的进程由于申请等待1/0操作而被中断时，它（）。

A.允许其他进程进入与该进程相关的临界区

B.不允许其他进程进入临界区

C.允许其他进程抢占处理器，但不能进入该进程的临界区

D.不允许任何进程抢占处理器

4、若系统中有n个进程，则在阻塞队列中进程的个数最多为（）？

A.nB.r）-1C.n-2D.I

5、中断扫描机构是（）扫描次中断寄存器。

A.每隔一个时间片

B.每条指令执行周期内最后时刻

C.每当进程释放CPU

D.每产生一次中断

6、下面关于虚拟存储器的论述中，正确的是（）。

A.在段页式系统中以段为单位管理用户的逻辑地址空间，以页为单位管理内存的物理地址

空间，有了虚拟存储器才允许用户使用比内存更大的地址空间

B.为了提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面

C.为了能让更多的作业同时运行，通常只装入10%~30%的作业即启动运行

D.最佳置换算法是实现虚拟存储器的常用算法

7、下列关于页式存储说法中，正确的是（）。

I.在页式存储管理中，若关闭TLB,则每当访问一条指令或存取一个操作数时都要访问两

次内存

n.页式存储管理不会产生内部碎片

in.页式存储管理当中的页面是为用户所感知的

IV.页式存储方式可以采用静态重定位

A.仅I、n,ivB.仅I、ivc.仅ID.i、n、in、iv

8、下列关于批处理系统的叙述中，正确的是（）

I.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互

n.批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统

in.中断技术使得多道批处理系统的l/o设备可与CPU并行工作

A.仅n、inB.仅IIC.仅LIID,仅LIII

9、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

10、某进程访问页面的序列如下所示。

若工作集的窗口大小为6,则在t时刻的工作集为()o

A.(6,0,3,2)

B.(2,3,0,4)

C.(0,4,3,2,9)

D.(4,5,6,0,3,2)

二I.3,4、5.6、0,3.2,3,2.10.4,0,3.2.9、2.I,一

11t时间

CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这矛盾可采用()。

A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术D.虚拟技术

12、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

二、填空题

13、在UNIX中，对磁盘空闲块采用成组连接方式，每一组的第一个空闲块中登记了下一

组空闲块的和o

14、MS-DOS启动的方式有两种：和

15、输入输出操作异常结束中断可能是由故障或设备引起的。

16、固定分区存储管理中的作业装入固定的主存区域，故可采用方式装入。

17、一个程序获得了一个和一个后，就说创建了一个进程。

18、进程的三个最基本状态是、、o

19、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为

20、能使计算机系统接收到后及时进行处理，并在严格的规定时间内处理结束,

再给出的操作系统称为“实时操作系统"。

三、判断题

21、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态.（）

22、文件系统的主要目的是存储系统文档.（）

23、特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件.（）

24、实时系统中的作业周转时间有严格的限制.（）

25、有m个进程的操作系统出现死锁时，死锁进程的个数为（）

26、页式存储管理中，用户应将自己的程序划分成若干相等的页.（）

27、进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块.（）

28、用户程序有时也可以在核心态下运行.（）

29、原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同.（）

30、所谓最近最少使用（）

四、名词解释题

31、管态:

32、响应时间:

33、死锁防止:

34、文件系统:

35、可重定位地址:

36、中断禁止:

五、简答题

37、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法?

38、进程有哪几种基本状态试描绘出进程状态转换图？

39、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因.

40、进程与程序是两个完全不同的概念，但又有密切的联系，试写出两者的区别。

41、请说明在生产者一消费者问题的描述中，P操作颠倒会产生死锁吗？为什么？

六、综合题

42、假定计算机M采用二级分页虚拟存储管理方式，虚拟地址格式如下：

始1京1；30位）取表索引TOW）页内偏移“”2传，

回答下列问题。

1）函数fl的机器指令代码占多少页？

2）取第1条指令（pushebp）时，若在进行地址变换的过程中需要访问内存中的

页目录和页表则分别会访问它们各门的第几个页表项（编号从0开始）？

3）M的1/0采用中断控制方式。若进程P在调用fl之前通过scanf（）获取n的值，

则在执行scanf（）的过程中，进程P的状态会如何变化？CPU是否会进入内核态？

43、在UNIX操作系统巾，给文件分配外存空间采用的是混合索引分配方式，如图

所示，UNIX系统中的某个文件的索引节点指出了为该文件分配的外存的物理块的

寻找方法。在该索引节点中，有10个直接块（每个直接块都直接指向一个数据

块），有一个一级间接块，一个二级间接块以及一个三级间接块，间接块指向的是

一个索引块，每个索引块和数据块的大小均为4KB.而UNIX系统中地址所占空间为

4B（指针大小为4B）。假设以下问题都建立在该索引节点已经在内存中的前提下。

1）文件的大小为多大时可以只用到索引节点的直接块？

2）该索引节点能访问到的地址空间大小总共为多人？要求小数点后保留2位。

3）若要读取个文件的第10000B的内容，需要访问磁盘多少次？

4）若要读取个文件的第10MB的内容，需要访问磁盘多少次？

44、设有Pl、P2、P3：三个进程共享某一资源F,P1对F只读不写，P2对F只

写不读，P3对F先读后写。当一个进程写F时，其他进程对F不能进行读写，但

多个进程同时读F是允许的。使用PV操作正确实现PLP2、P3三个进程的同步

互斥。要求：并发性从大到小对上述3种办法进行排序。

45、进程P1,P2,P3共享一个表格F,P：［对F只读不写，P2对F只写不读，P3对F先读

后写。进程可同时读F,但有进程写时，其他进程不能读和写。要求：1)正常运

行时不能产生死锁。2)F的并发度要高。

参考答案

一、选择题

1、B

2、B

3、C

4、A

5、B

6、A

7、C

8、A

9、A

10、A

11、C

12、C

二、填空题

13、【答案】块号、空闲块数

14、【答案】冷启动、热启动

15、【答案】设备、特殊事件

16、【答案】静态重定位

17、【答案】数据块、进程控制块

18、【答案】准备、执行、等待

19、【答案】临界区

20、【答案】外部信号、反馈信号

三、判断题

21、【答案】：错

22、【答案】：错

23、【答案】：错

24、【答案】：错

25、【答案】：对

26、【答案】：错

27、【答案】：错

28、【答案】：错

29、【答案】：错

30、【答案】：对

四、名词解释题

31、管态:

当执行操作系统程序时，处理机所处的状态

32、响应时间：

是分时系统的一个技术指标，指从用户输入命令到系统对命令开始执行和显示所需要的时

间。

33、死锁防止:

要求进程申请资源时遵循某种协议，从而打破产生死锁的四个必要条件中的一个或几个,

保证系统不会进入死锁状态。

34、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”

35、可重定位地址：

当含有它的程序被重定位时，将随之被调整的一种地址。

36、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。

五、简答题

37、答：利用基本文件目录实现文件共享：基于索引节点的共享方法：利用符号链实现文

件共享：

38、答：进程有运行态，就绪态和阻塞态三种基本状态，三种基本状态的转换图如图1所

示，图中数字1的含义是：进程被调度进程选中，数字2的含义是：时间片用完，数字3

的含义是：等待某事件发生，数字4的含义是：等待的事件已发生

39、答：资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为

之分配了所需的全部资源后该进程才开始执行.这样进程在执行过程中不再申请资源，从而

破坏了死锁的四个必要条件之一”占有并等待条件”，从而防止死锁的发生。

40、答：两者的主要区别有：(1)进程是动态，程序是静态的；(2)进程是独立运行

的单位，程序不能作为运行单位；(3)各进程间在并发执行过程中会产生相互制约关系,

而程序由于是静态的，所以不存在异步特征。

41、答：如果将生产者执行的两个P操作顺序颠倒，会产生死锁。因为，在这种情况下,

当缓冲区都为满时，生产者仍可顺利执行P(mutex)操作，于是它获得了对缓冲区的存

取控制权。然后，当它执行P(mutex)操作时:由于没有空缓冲区它被挂起。能够将这

个生产者进程释放的唯一途径是消费者从缓冲区取出了一个产品，并执行V(mutex)操

作。但在此时，由于缓冲区已被挂起的生产者所占有，所以没有一个消费者能够取得对缓

冲区的存取控制权。因此，出现了生产者和消费者的互相死等的局面。

六、综合题

42、【解析】

1）函数fl的代码段中所有指令的虚拟地址的高20位相同，因此fl的机器指令代码在

同一页中，仅占用1页。

2）pushebp指令的虚拟地址的最高10位（页目录号）为0000000001,中间10

位（页表索引）为0000000001,所以取该指令时访问了页目录的第1个表项，

在对应的页表中访问了第1个表项。

3）在执行scanf（）的过程中，进程P因等待输入而从执行态变为阻塞态。输入结

束后，P被中断处理程序晚醒，变为就绪态。P被调度程序调度，变为运行态。

CPU状态会从用户态变为内核态。

43、【解析】本题考查的是对索引分配方式的理解，只需明白索引分配方式组织

外存分配的原理即可。计算其实并不难，其中要牢牢抓住的一点是：索引块其实也

是物理块，也需要存储在外存上。

1）对于只用到索引节点的直接块，这个文件应该能全部在10个直接块指向

的数据块中放下，而数据块的大小为4KB,所以该文件大小应该＜4KBxl0-40KB,

即文件的人小小于或，等于40KB时，可以只用到索引节点的直接块。

2）只需要算出索引节点指向的所有数据块的块数，再乘以数据块的大小即

可。直接块指向的数据块数=10块。.级间接块指向的索引块里的指针数-

4KB/4B=1024个，所以一级间接块指向的数据块数为1024块。：级间接块指向的

索弓I块里的指针数=4KB/4B=1024个，指向的索弓I块里再拥行4KB/4B=1024个指

针数。所以二级间接块指向的数据块数=（4KB/4B）2=10243块。三级间接块指

向的数据块数=（4KB/4B）3=10243块。所以，该索引节点能访问到的地，址空

间大小为

23

4KBf4KB\(4KB\

10+1x——+1x——+1x——x4KB=4100.GB=4.00TB

4B\4BJ\4F/

3)因为10000B/4KB=2.44,所以第10000B的内容存放在第3个直接块中，

所以若要读取个文件的第10000B的内容，需要访问磁盘1次。

4)因为10MB的内容需要数据块数=10MB/4KB=2.5K块。直接块和级间接

块指向的数据块数=10+(4KB/4B)=1034块＜2.5K块。直接块和一级间接块以

及：级间接块的数据块数，=10+(4KB/4B)+(4KB/4B)2＞1M块＞2.5K块。所

以第：LOMB的数据应该在二级间接块下属的某个数据块中，所以若要读取一个文件

的第10MB的内容，需要访问磁盘3次。

44、【解析】本题实质是一个读者-写者问题Pi是个读者，P2是个写者，为了使F

的并发度较高，将P3先看成读者，当其完成读操作后，再将其看成写者。算法中

需要用到如下的变量定义：

intreadcount=0；

semaphorermutex=l；

semaphoremutex=l；

响应进程可描述为；Pl()

while(I)

P(rmutex)；

if(readcount==0)P(mutex)；

readcount++

V(rmutex)；

READFP(rmutex)：

readcount—；

if(readcount==0)V(mutex)；

V(rmutex)：

}

)

P2()!

while(1){