2022年沈阳工业大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年沈阳工业大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、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、一个页式虚拟存储系统，其并发进程数固定为4个。最近测试了它的CPU利用率和用于页面交换的利用率，假设得到的结果为下列选项，（）说明系统需要增加进程并发数？I.CPU利用率13%：磁盘利用率97%II.CPU利用97%；磁盘利用率3%III.CPU利用率13%：磁盘利用3%A.IB.IIC.IIID.I、III4、操作系统采用分页存储管理方式，要求（）。A.每个进程拥有一张页表，且进程的页表驻留在内存中，B.每个进程拥有一张页表，但只要执行进程的页表驻留在内存中C.所有进程共享一张页表，以节约有限的内存空间，但页表必须驻留在内存中D.所有进程共享一张页表，只有页表中当前使用的页面必须驻留在内存中5、下列说法正确的有（）。I.先进先出（FIFO）页面置换算法会产生Belady现象II.最近最少使用（LRU）页面置换算法会产生Belady现象III.在进程运行时，若它的工作集页面都在虚拟存储器内，则能够使该进程有效地运行，否则会出现频繁的页面调入/调出现象IV.在进程运行时，若它的工作集页面都在主存储器内，则能够使该进程有效地运行否则会出现频繁的贞面调入/调出现象A.I、IIIB.I、IVC.II、IIID.II、IV6、中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场。中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是（）。A.程序计数器B.程序状态字寄存器C.通用数据寄存器D.通用地址寄存器7、一个多道批处理系统中仅有P1，和P2两个作业，P2比P1晚5ms到达。它们的计算和I/O操作顺序如下：P1：计算60ms，I/O80ms，计算20msP2：计算120ms，I/O40ms，计算40ms。若不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是（）。A.240msB.260msC.340msD.360ms8、文件系统采用多级目求结构的目的是（）。A.减少系统开销B.节约存储空间C.解决命名冲突D.缩短传送时间9、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.2048B10、在下列操作系统的各个功能组成部分中，一定需要专门硬件配合支持的是（）。I.地址映射II.进程调度III.中断系统IV.系统调用A.IB.I、IIIC.I、III、IVD.II、II11、有若干并发进程均将一个共享变量count的值加1一次，那么有关count中的值的说法正确的是（）。I.肯定有不正确的结果II.肯定有正确的结果，III.若控制这些并发进程互斥执行count加1操作，count中的值正确A.I和IIIB.II和IIIC.IIID.I、II和III的说法均不正确12、若系统S1采用死锁避免方法，S2采用死锁检测方法。下列叙述中，正确的是（）。I.S1会限制用户申请资源的顺序，而S2不会II.S1需要进程运行所需资源总最信息，而S2不需要III.SI不会给可能导致死锁的进程分配资源，而S2会A.仅I、IIB.仅II、IIIC.仅I、IID.I、II、III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、把进程间用信件来交换信息的方式称为__________15、通道程序是由__________组成的；启动通道工作前，必须把通道程序首地址存放到__________中。16、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为__________17、磁盘是一种可共享设备，在若干文章者请求读写磁盘时，系统要进行磁盘的驱动调度，对磁盘来说，驱动调度由__________和__________组成。18、引起死锁的四个必要条件是__________、保持和等待__________、__________。19、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。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、用户程序有时也可以在核心态下运行.（）22、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率.（）23、同一文件系统中不允许文件同名，否则会引起混乱.（）24、进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块.（）25、一旦出现死锁，所有进程都不能运行.（）26、对文件进行读写前，要先打开文件.（）27、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.（）28、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行.（）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、选择通道主要用于连接低速设备.（）31、进程间的互斥是一种特殊的同步关系.（）32、参与死锁的进程至少有两个已经占有资源.（）四、名词解释题33、进程通信：34、通道：35、缓冲池：36、换页：37、目录项：38、周转时间：五、简答题39、从资源管理的角度说明操作系统的主要功能？40、进程有哪几种基本状态试描绘出进程状态转换图？41、什么是临界区进程进入临界区的调度原则是什么42、存储管理的主要功能是什么43、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44、主存空间信息保护有哪些措施？六、综合题45、某进程调度程序采用基于优先数（priority）的调度策略，即选择优先数最小的进程运行，进程创建时由用户指定一个nice作为静态优先数。为了动态调整优先数，引入运行时间cpuTime和等待时间waitTime，初值均为0。进程处于执行态时，cpuTime定时加1.HwaitTime置0：进程处于就绪态时，cpuTime置0，waitTime定时加1。请回答下列问题。1）若调度程序只将nice的值作为进程的优先数，即priority=nice，则可能会出现饥饿现象，为什么？2）使用nice、cpuTime和waitTime设计一种动态优先数计算方法，以避免产生饥饿现象，并说明waitTime的作用。46、在一个32位计算机虚拟页式存储管理系统中，怎样解决页表，非常庞大的问题？请给出具体的解决方案（假定页面大小为4KB，用户空间为2GB，每个内存用4B表示）。47、设有一个发送者进程和接收者进程，其流程图如图所示。s是用于实现进程同步的信号星，mutex是用丁实现进程互斥的信号量。试问流程图中的A、B、C、D矩形框中应填写什么？假定缓冲区有无限多个，s和mutex的初值应为多少？

参考答案一、选择题1、C2、A3、C4、A5、B6、B7、B8、C9、D10、B11、C12、B二、填空题13、【答案】文件、控制、管理14、【答案】信箱通信15、【答案】通道命令（或COW）、通道地址字（或CAW）16、【答案】临界区17、【答案】移臂调度、旋转调度18、【答案】互斥使用、非剥夺性、循环等待19、【答案】块、卷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】：对24、【答案】：错25、【答案】：错26、【答案】：对27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：错30、【答案】：错31、【答案】：对32、【答案】：对四、名词解释题33、进程通信：是指进程间的信息交换。34、通道：是独立于CPU的、专门负责数据输入输出的处理单元。35、缓冲池：又叫公共缓冲区，也是系统在磁盘上设置的多个缓冲区。它既可以用于输入，也可以用于输出，较好地克服了专用缓冲区的缺点。一方面提高了缓冲区的利用率，另一方面也提高了设备与cpu的并行操作程度。36、换页：指系统根据某种策略选择某页出主存，将某页调入主存的过程。37、目录项：为了加快对文件的检索，把文件控制块集中在一起进行管理。这种文件控制块的有序集合称为文件目录。当然，文件控制块也是其中的目录项。38、周转时间：是指从作业进入系统开始，到作业退出系统所经历的时间。五、简答题39、答：处理器管理，存储管理，文件管理，作业管理和设备管理.40、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41、答：在每个进程中访问临界资源的那段程序叫临界区，进程进入临界区的调度原则是：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，处于临界区内的进程不可多于一个.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.42、答：存储管理的主要功能包括（1）主存空间的分配和回收；（2）完成重定位；（3）主存空间的共享和保护；（4）使用"虚拟存储器"，扩充主存空间.43、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.44、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。六、综合题45、【解析】1）由于采用了静态优先数，当就绪队列中总有优先数较小的进程时，优先数较大的进程一直没有机会运行，因而会出现饥饿现象。2）优先数priority的计算公式为priority=nice+k1×cpuTime-k2×waitTime，其中kl>0，k2>0，用来分别调整cpuTime和waitTime在priority中所占的比例。waitTime可使长时间等待的进程优先数减小，从而避免出现饥饿现象。46、【解析】用户空间为2GB，页面大小为4KB，所以用户空间有219页。如果一个页面需要4B表示其地址，需要512页（占2MB空间）表示这些页，页表过于庞大，为了避免把全部页表一直保存在内存中，可采用二级页表管理方式。将整个2GB（31位）的虚拟地址空间划分为9位的一级页表域、10位的二级页表域和12位的页内位移。每页大小为4KB，9位一级页表域加10位的二级页表域共19位表示29个页面。页表设计：一级页表只占一页，存放29=512个二级页表入口地址。二级页表共512个，每个存放20=1024个虚拟页面地址。工作过程：当一个虚拟地址被送到内存管理单元（MemoryManagementUnit.MMU）时，MMU首先提取一级页表域并把该值作为访问顶级页表的索引。在顶级页表中找到对应表项，其