2022年吉利學院計算機科學與技術專業(yè)《操作系統》科目期末試卷B（有答案）一、選擇題1、某文件系統物理結構采用三級索引分配方法，如果每個磁盤塊的大小為1024B.每個盤塊索引號占用4B，請問在該文件系統中，最大文件的大小最接近的是（）A.8GBB.16GBC.32GBD.2TB2、若某文件系統索引節(jié)點（inode）中有直接地址項和間接地址項，則下列選項中，與單個文件長度無關的因素是（）.A.索引節(jié)點的總數B.間接地址索引的級數C.地址項的個數D.文件塊大小3、為多道程序提供的共享資源不足時，可能會產生死鎖。但是，不當的（）也可能產生死鎖。A.進程調度順序B.進程的優(yōu)先級C.時間片大小D.進程推進順序4、有5個批處理任務A、B、C、D、E幾乎同時到達一計算中心。它們預計運行的時間分別是10min，6min，2min、4min和8min。其優(yōu)先級（由外部設定）分別為3，5，2，1和4，這里5為最高優(yōu)先級。下列各種調度算法中，其平均進程周轉時間為14min的是（）。A.時間片輪轉調度算法B.優(yōu)先級調度算法C.先來先服務調度算法D.最短作業(yè)優(yōu)先調度算法5、一個進程的讀磁盤操作完成后，操作系統針對該進程必做的是（），A.修改進程狀態(tài)為就緒態(tài)B.降低進程優(yōu)先級C.給進程分配用戶內存空間D.增加進程時間片大小6、考慮頁面替換算法，系統有m個頁幀（Frame）供調度，初始時全空：引用串（ReferenceString）長度為p.包含了n個不同的頁號，無論用什么算法，缺頁次數不會少于（）A.mB.pC.nD.min（m，n）7、操作系統采用分頁存儲管理方式，要求（）。A.每個進程擁有一張頁表，且進程的頁表駐留在內存中，B.每個進程擁有一張頁表，但只要執(zhí)行進程的頁表駐留在內存中C.所有進程共享一張頁表，以節(jié)約有限的內存空間，但頁表必須駐留在內存中D.所有進程共享一張頁表，只有頁表中當前使用的頁面必須駐留在內存中8、下列選項中，操作系統提供給應用程序的接口是（）。A.系統調用B.中斷C.庫函數D.原語9、假設5個進程P0、P1、P2、P3、P4共享3類資源R1、R2、R3.這些資源總數分別為18、6、22。T0時刻的資源分配情況（見表），此時存在的一個安全序列是（）。A.P0,P2,P4,P1,P3B.P1,P0,P3,P4,P2C.P2,P1,P0,P3,P4D.P3,P4,P2,P1,P010、采用SPOOLing技術后，使得系統資源利用率（）。A.提高了B.有時提高，有時降低C.降低了D.提高了，但出錯的可能性增人了11、系統管理設備是通過一些數據結構來進行的，下前的（）不屬于設備管理數據結構。A.FCBB.DCTC.SDTD.COCT12、緩存技術的緩沖池在（）中。A.內存B.外存C.ROMD.寄存器二、填空題13、把進程間用信件來交換信息的方式稱為__________14、單用戶連續(xù)存儲管理方式下，也可利用__________技術讓多個用戶的作業(yè)輪流進入主存儲器執(zhí)行。15、UNIX操作系統提供兩種程序運行環(huán)境，即__________和__________.16、當一個進程獨占處理器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：__________和__________。17、線程的主要屬性是：每個線程有__________，同一進程中的各個線程共享__________。18、計算機系統的軟件資源包括__________和__________。19、輔助存儲器只能與__________相互傳遞信息。20、在現代Unix系統（如SystemV）中，存貯管理大多采用__________存貯機制，把__________作為一種輔助手段。三、判斷題21、系統處于不安全狀態(tài)不一定是死鎖狀態(tài).（）22、由于現代操作系統提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必須是可再入程序.（）23、虛擬存儲系統可以在每一臺計算機上實現.（）24、有m個進程的操作系統出現死鎖時，死鎖進程的個數為1<k<m.（）25、在請求頁式存儲管理中，頁面淘汰所花費的時間不屬于系統開銷.（）26、同一文件系統中不允許文件同名，否則會引起混亂.（）27、如果信號量S的當前值為-5，則表示系統中共有5個等待進程.（）28、進程優(yōu)先數是進程調度的重要依據，必須根據進程運行情況動態(tài)改變.（）29、文件的索引表全部存放在文件控制塊中.（）30、參與死鎖的所有進程都占有資源.（）四、名詞解釋題31、聯機I/O：32、搶占式調度：33、死鎖避免：34、文件系統：35、交換：36、通道：五、簡答題37、什么是臨界區(qū)進程進入臨界區(qū)的調度原則是什么38、存儲管理的主要功能是什么39、為什么說批處理多道系統能極大地提高計算機系統的工作效率？40、處理機調度分為哪三級？各自的主要任務是什么？41、實現虛擬設備的硬件條件是什么操作系統應設計哪些功能程序六、綜合題42、在頁式虛存管理系統中，假定駐留集為m個頁幀（初始所有頁幀均為空），在長為p的引用串中具有n個不同頁號（n>m），對于FIFO、LRU兩種頁面置換算法，試給出頁故障數的上限和下限，說明理由并舉例說明。43、在某頁式存儲管理系統中，現有P1、P2和P3共3個進程同駐內存。其中，P2有4個頁面，被分別裝入到主存的第3、4、6、8塊中。假定頁血和存儲塊的大小均為1024B，主存容量為10KB。1）寫出P2的頁表；2）當P2作CPU上運行時，執(zhí)行到其地址空間第500號處遇到“條傳送指令：MOV2100.3100計算MOV指令中兩個操作數的物理地址。44、圖所示是一種段頁式管理配置方案，一頁大小為1KB。1）根據給出的虛地址寫出物理地址。2）描述地址變換過程。45、一個SPOOLing系統由輸入進程=1\*ROMANI、用戶進程P、輸出進程O、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)組成。進程=1\*ROMANI通過輸入緩沖區(qū)為進程P輸入數據，進程P的處理結果通過輸出緩沖區(qū)交給進程O輸出。進程間數據交換以等長度的數據塊為單位。這些數據塊均存儲在同一磁盤上。因此，SPOOLing系統的數據塊通信原語保證始終滿足i+o≤max其中，max為磁盤容量（以該數據塊為單位），i為磁盤上輸入數據塊總數，O為磁盤上，輸出數據塊總數。該SPOOLing系統運行時：只要有輸入數據，進程1終究會將它放入輸入緩沖區(qū)：只要，輸入緩沖區(qū)有數據塊，進程P終究會讀入、處理，并產生結果數據，寫到輸出緩沖區(qū)：只要輸出緩沖區(qū)有數據塊，進程O終究會輸出它。請說明該SPOOLing系統在什么情況下死鎖。請說明如何修正約束條件“i+o≤max”米，避免死鎖，同時仍允許輸入數據塊和輸出數據塊均存儲在同一個磁盤上。

參考答案一、選擇題1、B2、A3、D4、D5、A6、C7、A8、A9、D10、A11、A12、A二、填空題13、【答案】信箱通信14、【答案】對換（swapping）15、【答案】內核層、外殼層16、【答案】封閉性、可再現性17、【答案】一個唯一的標識符和線程描述表、分配給進程的主存地址空間18、【答案】程序、數據19、【答案】內存20、【答案】分頁式虛擬、對換技術三、判斷題21、【答案】：對22、【答案】：對23、【答案】：錯24、【答案】：對25、【答案】：錯26、【答案】：對27、【答案】：錯28、【答案】：錯29、【答案】：錯30、【答案】：錯四、名詞解釋題31、聯機I/O：是指作業(yè)的輸入、調入內存及結果輸出都在cpu直接控制下進行。32、搶占式調度：當一個進程正在執(zhí)行時，系統基于某種策略強行將處理機從占有者進程剝奪而分配給另一個進程的調度。這種調度方式系統開銷大，但系統能及時響應請求。33、死鎖避免：對進程所發(fā)出的每一個申請資源命令加以動態(tài)地檢查，并根據檢查結果決定是否進行資源分配。就是說，在資源分配過程中若預測有發(fā)生死鎖的可能性，則加以避免。這種方法的關鍵是確定資源分配的安全性。34、文件系統：操作系統中負責操縱和管理文件的一整套設施，它實現文件的共享和保護，方便用戶“按名存取”35、交換：交換系統指系統根據需要把主存中暫時不運行的某個（或某些）作業(yè)部分或全部移到外存。而把外存中的某個（或某些）作業(yè)移到相應的主存區(qū)，并使其投入運行。36、通道：是獨立于CPU的、專門負責數據輸入輸出的處理單元。五、簡答題37、答：在每個進程中訪問臨界資源的那段程序叫臨界區(qū)，進程進入臨界區(qū)的調度原則是：如果有若干進程要求進入空閑的臨界區(qū)一次僅允許一個進程進②任何時候，處于臨界區(qū)內的進程不可多于一個.如已有進程進入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進入臨界區(qū)的進程必須等待③進入臨界區(qū)的進程要在有限時間內退出，以便其它進程能及時進入自己的臨界區(qū)④如果進程不能進入自己的臨界區(qū)，則應讓出CPU，避免進程出現"忙等"現象.38、答：存儲管理的主要功能包括（1）主存空間的分配和回收；（2）完成重定位；（3）主存空間的共享和保護；（4）使用"虛擬存儲器"，擴充主存空間.39、答：①多道作業(yè)并行工作，減少了處理器的空閑時間，②作業(yè)調度可以合理選擇裝入主存儲器中的作業(yè)，充分利用計算機系統的資源。③作業(yè)執(zhí)行過程中不再訪問低速設備，而直接訪問高速的磁盤設備，縮短執(zhí)行時間。④作業(yè)成批輸入，減少了從操作到作業(yè)的交接時間40、答：作業(yè)調度：從一批后備作業(yè)中選擇一個或幾個作業(yè)，給它們分配資源，建立進程，掛入就緒隊列。執(zhí)行完后，回收資源。進程調度：從就緒進程隊列中根據某個策略選取一個進程，使之占用CPU交換調度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進程調入內存，把內存中的非執(zhí)行進程交換到外存交換區(qū)。41、答：硬件條件是：配置大容量的磁盤，要有中斷裝置和通道操作系統應設計好"預輸入"程序，"井管理"程序，"緩輸出"程序.六、綜合題42、【解析】發(fā)生頁故障（缺頁中斷）的原因是當前訪問的頁不在主存中，需將該頁調入主存。此時不管主存中是否已滿（已滿則先調出頁），都要發(fā)生，次頁故障，即無論怎樣安排，n個不同頁號在首次進入主存時必須要發(fā)生次頁故障，總共發(fā)生n次，這就是頁故障的下限。雖然不同頁號數為n，小于或等于總長度p（訪問串可能會有一些頁重復出現），但駐留集m<n，所以可能會有某些頁進入主存后又被調出主存，當再次訪問時又發(fā)生一次頁故障的現象，即有些頁可能會出現多次頁故障。極端情況是每訪問個頁號，該頁都不在主存中，這樣共發(fā)生p次故障。所以，對于FIFO與LRU替換算法，頁故障數的上限均為p.下限均為n。例如，當m=3，p=12，n=4時，有如下訪問串：111223334444則頁故障數為4，這恰好是頁故障數的下限n值。又如，訪問串為123412341234則頁故障數為12，這恰好是頁故障數的上限p值。43、【解析】1）見表，2）操作數2100：[2100/1024]向下取整（山于邏輯頁號是從0開始編號，故向下取整）為2，邏輯頁號為2，映射到物理塊號為6；又2100%1024=52，即頁內位移為52，對應塊內位移也是52。因此邏輯地址2100映射到物理地址6×1024+52=6196。操作數3100：[3100/1024]向下取整為3，映射到物理塊號為8：又3100%1024=28，對應塊內位移也是28。因此邏輯地址：3100映射到物理地址8×1024+28=8220。44、【解析】1）物理地址為：14573。2）地址變換過程為：段號6與段表首地址寄存器值1000相加得1006，在段表1006項查得頁表首址為6000。這時頁號4與頁表首址6000相加得6004，進而查頁表項6004內容為14.即塊號14，該塊的始址為14×1024（每塊大小）=14336.加上位移量237即得物理地址為14573。45、【解析】這是個綜合性很強的題日，題目中出現了緩沖區(qū)、SPOOLing技術、進程共享資源（共享同一個緩沖區(qū)）、死鎖等概念。而究其本質，其實本題考查的是死鎖現象的判斷，就是要考生找出該系統的種死鎖的可能。考生可以先畫出該系統的大致結構草圖，如圖所示。下面找到一種導致該SPOOLing系統死鎖的情況：當磁盤上輸入數據塊總數i=max時，那么磁盤上輸出數據塊總數。必然為零。此時，進程P發(fā)現輸入緩沖區(qū)已經滿了，所以不能再把輸入數據放入到緩沖區(qū)中；進程P此時有一個處理好了的數據，打算把結果數據放入緩沖