2022年五邑大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B(有答案)

2022年五邑大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B

（有答案）

一、選擇題

1、下列選項中，不能改善磁盤設(shè)備I/O性能的是（）。

A.重排I/O請求次序

B.在一個磁盤上設(shè)置多個分區(qū)

C.預(yù)讀和滯后寫

D.優(yōu)化文件物理的分布

2、在文件系統(tǒng)中，若文件的物理結(jié)構(gòu)采用連續(xù)結(jié)構(gòu)，則文件控制塊FCB中有關(guān)文件的物

理位置的信息包括（），

I.首塊地址II.文件長度III.索引表地址

A.只有niB.I和nc.n和niD.I和ni

3、一個正在訪問臨界資源的進程由于申請等待1/0操作而被中斷時，它（）。

A.允許其他進程進入與該進程相關(guān)的臨界區(qū)

B.不允許其他進程進入臨界區(qū)

C.允許其他進程搶占處理器，但不能進入該進程的臨界區(qū)

D.不允許任何進程搶占處理器

4、若系統(tǒng)中有n個進程，則在阻塞隊列中進程的個數(shù)最多為（）？

A.nB.r）-1C.n-2D.I

5、中斷掃描機構(gòu)是（）掃描次中斷寄存器。

A.每隔一個時間片

B.每條指令執(zhí)行周期內(nèi)最后時刻

C.每當(dāng)進程釋放CPU

D.每產(chǎn)生一次中斷

6、下面關(guān)于虛擬存儲器的論述中，正確的是（）。

A.在段頁式系統(tǒng)中以段為單位管理用戶的邏輯地址空間，以頁為單位管理內(nèi)存的物理地址

空間，有了虛擬存儲器才允許用戶使用比內(nèi)存更大的地址空間

B.為了提高請求分頁系統(tǒng)中內(nèi)存的利用率，允許用戶使用不同大小的頁面

C.為了能讓更多的作業(yè)同時運行，通常只裝入10%~30%的作業(yè)即啟動運行

D.最佳置換算法是實現(xiàn)虛擬存儲器的常用算法

7、下列關(guān)于頁式存儲說法中，正確的是（）。

I.在頁式存儲管理中，若關(guān)閉TLB,則每當(dāng)訪問一條指令或存取一個操作數(shù)時都要訪問兩

次內(nèi)存

n.頁式存儲管理不會產(chǎn)生內(nèi)部碎片

in.頁式存儲管理當(dāng)中的頁面是為用戶所感知的

IV.頁式存儲方式可以采用靜態(tài)重定位

A.僅I、n,ivB.僅I、ivc.僅ID.i、n、in、iv

8、下列關(guān)于批處理系統(tǒng)的敘述中，正確的是（）

I.批處理系統(tǒng)允許多個用戶與計算機直接交互

n.批處理系統(tǒng)分為單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)

in.中斷技術(shù)使得多道批處理系統(tǒng)的l/o設(shè)備可與CPU并行工作

A.僅n、inB.僅IIC.僅LIID,僅LIII

9、下列選項中，操作系統(tǒng)提供給應(yīng)用程序的接口是()。

A.系統(tǒng)調(diào)用

B中斷

C.庫函數(shù)

D.原語

10、某進程訪問頁面的序列如下所示。

若工作集的窗口大小為6,則在t時刻的工作集為()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時間

CPU輸出數(shù)據(jù)的速度遠遠高于打印機的打印速度，為解決這矛盾可采用()。

A.并行技術(shù)B.通道技術(shù)C.緩沖技術(shù)D.虛擬技術(shù)

12、CPU輸出數(shù)據(jù)的速度遠遠高于打印機的速度，為解決這一矛盾，可采用()。

A.并行技術(shù)B.通道技術(shù)C.緩沖技術(shù)D.虛存技術(shù)

二、填空題

13、在UNIX中，對磁盤空閑塊采用成組連接方式，每一組的第一個空閑塊中登記了下一

組空閑塊的和o

14、MS-DOS啟動的方式有兩種：和

15、輸入輸出操作異常結(jié)束中斷可能是由故障或設(shè)備引起的。

16、固定分區(qū)存儲管理中的作業(yè)裝入固定的主存區(qū)域，故可采用方式裝入。

17、一個程序獲得了一個和一個后，就說創(chuàng)建了一個進程。

18、進程的三個最基本狀態(tài)是、、o

19、把并發(fā)進程中與共享變量有關(guān)的程序段稱為

20、能使計算機系統(tǒng)接收到后及時進行處理，并在嚴(yán)格的規(guī)定時間內(nèi)處理結(jié)束,

再給出的操作系統(tǒng)稱為“實時操作系統(tǒng)"。

三、判斷題

21、進程申請CPU得不到滿足時，其狀態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài).（）

22、文件系統(tǒng)的主要目的是存儲系統(tǒng)文檔.（）

23、特殊文件是指其用途由用戶特殊規(guī)定的文件.（）

24、實時系統(tǒng)中的作業(yè)周轉(zhuǎn)時間有嚴(yán)格的限制.（）

25、有m個進程的操作系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖時，死鎖進程的個數(shù)為（）

26、頁式存儲管理中，用戶應(yīng)將自己的程序劃分成若干相等的頁.（）

27、進程在運行中，可以自行修改自己的進程控制塊.（）

28、用戶程序有時也可以在核心態(tài)下運行.（）

29、原語和系統(tǒng)調(diào)用的主要區(qū)別在于兩者的實現(xiàn)方法不同.（）

30、所謂最近最少使用（）

四、名詞解釋題

31、管態(tài):

32、響應(yīng)時間:

33、死鎖防止:

34、文件系統(tǒng):

35、可重定位地址:

36、中斷禁止:

五、簡答題

37、試說明和比較幾種文件共享的方法繞彎路法?

38、進程有哪幾種基本狀態(tài)試描繪出進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖？

39、試說明資源的靜態(tài)分配策略能防止死鎖的原因.

40、進程與程序是兩個完全不同的概念，但又有密切的聯(lián)系，試寫出兩者的區(qū)別。

41、請說明在生產(chǎn)者一消費者問題的描述中，P操作顛倒會產(chǎn)生死鎖嗎？為什么？

六、綜合題

42、假定計算機M采用二級分頁虛擬存儲管理方式，虛擬地址格式如下：

始1京1；30位）取表索引TOW）頁內(nèi)偏移“”2傳，

回答下列問題。

1）函數(shù)fl的機器指令代碼占多少頁？

2）取第1條指令（pushebp）時，若在進行地址變換的過程中需要訪問內(nèi)存中的

頁目錄和頁表則分別會訪問它們各門的第幾個頁表項（編號從0開始）？

3）M的1/0采用中斷控制方式。若進程P在調(diào)用fl之前通過scanf（）獲取n的值，

則在執(zhí)行scanf（）的過程中，進程P的狀態(tài)會如何變化？CPU是否會進入內(nèi)核態(tài)？

43、在UNIX操作系統(tǒng)巾，給文件分配外存空間采用的是混合索引分配方式，如圖

所示，UNIX系統(tǒng)中的某個文件的索引節(jié)點指出了為該文件分配的外存的物理塊的

尋找方法。在該索引節(jié)點中，有10個直接塊（每個直接塊都直接指向一個數(shù)據(jù)

塊），有一個一級間接塊，一個二級間接塊以及一個三級間接塊，間接塊指向的是

一個索引塊，每個索引塊和數(shù)據(jù)塊的大小均為4KB.而UNIX系統(tǒng)中地址所占空間為

4B（指針大小為4B）。假設(shè)以下問題都建立在該索引節(jié)點已經(jīng)在內(nèi)存中的前提下。

1）文件的大小為多大時可以只用到索引節(jié)點的直接塊？

2）該索引節(jié)點能訪問到的地址空間大小總共為多人？要求小數(shù)點后保留2位。

3）若要讀取個文件的第10000B的內(nèi)容，需要訪問磁盤多少次？

4）若要讀取個文件的第10MB的內(nèi)容，需要訪問磁盤多少次？

44、設(shè)有Pl、P2、P3：三個進程共享某一資源F,P1對F只讀不寫，P2對F只

寫不讀，P3對F先讀后寫。當(dāng)一個進程寫F時，其他進程對F不能進行讀寫，但

多個進程同時讀F是允許的。使用PV操作正確實現(xiàn)PLP2、P3三個進程的同步

互斥。要求：并發(fā)性從大到小對上述3種辦法進行排序。

45、進程P1,P2,P3共享一個表格F,P：［對F只讀不寫，P2對F只寫不讀，P3對F先讀

后寫。進程可同時讀F,但有進程寫時，其他進程不能讀和寫。要求：1)正常運

行時不能產(chǎn)生死鎖。2)F的并發(fā)度要高。

參考答案

一、選擇題

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、填空題

13、【答案】塊號、空閑塊數(shù)

14、【答案】冷啟動、熱啟動

15、【答案】設(shè)備、特殊事件

16、【答案】靜態(tài)重定位

17、【答案】數(shù)據(jù)塊、進程控制塊

18、【答案】準(zhǔn)備、執(zhí)行、等待

19、【答案】臨界區(qū)

20、【答案】外部信號、反饋信號

三、判斷題

21、【答案】：錯

22、【答案】：錯

23、【答案】：錯

24、【答案】：錯

25、【答案】：對

26、【答案】：錯

27、【答案】：錯

28、【答案】：錯

29、【答案】：錯

30、【答案】：對

四、名詞解釋題

31、管態(tài):

當(dāng)執(zhí)行操作系統(tǒng)程序時，處理機所處的狀態(tài)

32、響應(yīng)時間：

是分時系統(tǒng)的一個技術(shù)指標(biāo)，指從用戶輸入命令到系統(tǒng)對命令開始執(zhí)行和顯示所需要的時

間。

33、死鎖防止:

要求進程申請資源時遵循某種協(xié)議，從而打破產(chǎn)生死鎖的四個必要條件中的一個或幾個,

保證系統(tǒng)不會進入死鎖狀態(tài)。

34、文件系統(tǒng)：

操作系統(tǒng)中負責(zé)操縱和管理文件的一整套設(shè)施，它實現(xiàn)文件的共享和保護，方便用戶“按

名存取”

35、可重定位地址：

當(dāng)含有它的程序被重定位時，將隨之被調(diào)整的一種地址。

36、中斷禁止：

是指在可引起中斷的事件發(fā)生時系統(tǒng)不接收該中斷的信號，因而就不可能提出中斷請求而

導(dǎo)致中斷。簡言之，就是不讓某些事件產(chǎn)生中斷。

五、簡答題

37、答：利用基本文件目錄實現(xiàn)文件共享：基于索引節(jié)點的共享方法：利用符號鏈實現(xiàn)文

件共享：

38、答：進程有運行態(tài)，就緒態(tài)和阻塞態(tài)三種基本狀態(tài)，三種基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換圖如圖1所

示，圖中數(shù)字1的含義是：進程被調(diào)度進程選中，數(shù)字2的含義是：時間片用完，數(shù)字3

的含義是：等待某事件發(fā)生，數(shù)字4的含義是：等待的事件已發(fā)生

39、答：資源靜態(tài)分配策略要求每個進程在開始執(zhí)行前申請所需的全部資源，僅在系統(tǒng)為

之分配了所需的全部資源后該進程才開始執(zhí)行.這樣進程在執(zhí)行過程中不再申請資源，從而

破壞了死鎖的四個必要條件之一”占有并等待條件”，從而防止死鎖的發(fā)生。

40、答：兩者的主要區(qū)別有：(1)進程是動態(tài)，程序是靜態(tài)的；(2)進程是獨立運行

的單位，程序不能作為運行單位；(3)各進程間在并發(fā)執(zhí)行過程中會產(chǎn)生相互制約關(guān)系,

而程序由于是靜態(tài)的，所以不存在異步特征。

41、答：如果將生產(chǎn)者執(zhí)行的兩個P操作順序顛倒，會產(chǎn)生死鎖。因為，在這種情況下,

當(dāng)緩沖區(qū)都為滿時，生產(chǎn)者仍可順利執(zhí)行P(mutex)操作，于是它獲得了對緩沖區(qū)的存

取控制權(quán)。然后，當(dāng)它執(zhí)行P(mutex)操作時:由于沒有空緩沖區(qū)它被掛起。能夠?qū)⑦@

個生產(chǎn)者進程釋放的唯一途徑是消費者從緩沖區(qū)取出了一個產(chǎn)品，并執(zhí)行V(mutex)操

作。但在此時，由于緩沖區(qū)已被掛起的生產(chǎn)者所占有，所以沒有一個消費者能夠取得對緩

沖區(qū)的存取控制權(quán)。因此，出現(xiàn)了生產(chǎn)者和消費者的互相死等的局面。

六、綜合題

42、【解析】

1）函數(shù)fl的代碼段中所有指令的虛擬地址的高20位相同，因此fl的機器指令代碼在

同一頁中，僅占用1頁。

2）pushebp指令的虛擬地址的最高10位（頁目錄號）為0000000001,中間10

位（頁表索引）為0000000001,所以取該指令時訪問了頁目錄的第1個表項，

在對應(yīng)的頁表中訪問了第1個表項。

3）在執(zhí)行scanf（）的過程中，進程P因等待輸入而從執(zhí)行態(tài)變?yōu)樽枞麘B(tài)。輸入結(jié)

束后，P被中斷處理程序晚醒，變?yōu)榫途w態(tài)。P被調(diào)度程序調(diào)度，變?yōu)檫\行態(tài)。

CPU狀態(tài)會從用戶態(tài)變?yōu)閮?nèi)核態(tài)。

43、【解析】本題考查的是對索引分配方式的理解，只需明白索引分配方式組織

外存分配的原理即可。計算其實并不難，其中要牢牢抓住的一點是：索引塊其實也

是物理塊，也需要存儲在外存上。

1）對于只用到索引節(jié)點的直接塊，這個文件應(yīng)該能全部在10個直接塊指向

的數(shù)據(jù)塊中放下，而數(shù)據(jù)塊的大小為4KB,所以該文件大小應(yīng)該＜4KBxl0-40KB,

即文件的人小小于或，等于40KB時，可以只用到索引節(jié)點的直接塊。

2）只需要算出索引節(jié)點指向的所有數(shù)據(jù)塊的塊數(shù)，再乘以數(shù)據(jù)塊的大小即

可。直接塊指向的數(shù)據(jù)塊數(shù)=10塊。.級間接塊指向的索引塊里的指針數(shù)-

4KB/4B=1024個，所以一級間接塊指向的數(shù)據(jù)塊數(shù)為1024塊。：級間接塊指向的

索弓I塊里的指針數(shù)=4KB/4B=1024個，指向的索弓I塊里再擁行4KB/4B=1024個指

針數(shù)。所以二級間接塊指向的數(shù)據(jù)塊數(shù)=（4KB/4B）2=10243塊。三級間接塊指

向的數(shù)據(jù)塊數(shù)=（4KB/4B）3=10243塊。所以，該索引節(jié)點能訪問到的地，址空

間大小為

23

4KBf4KB\(4KB\

10+1x——+1x——+1x——x4KB=4100.GB=4.00TB

4B\4BJ\4F/

3)因為10000B/4KB=2.44,所以第10000B的內(nèi)容存放在第3個直接塊中，

所以若要讀取個文件的第10000B的內(nèi)容，需要訪問磁盤1次。

4)因為10MB的內(nèi)容需要數(shù)據(jù)塊數(shù)=10MB/4KB=2.5K塊。直接塊和級間接

塊指向的數(shù)據(jù)塊數(shù)=10+(4KB/4B)=1034塊＜2.5K塊。直接塊和一級間接塊以

及：級間接塊的數(shù)據(jù)塊數(shù)，=10+(4KB/4B)+(4KB/4B)2＞1M塊＞2.5K塊。所

以第：LOMB的數(shù)據(jù)應(yīng)該在二級間接塊下屬的某個數(shù)據(jù)塊中，所以若要讀取一個文件

的第10MB的內(nèi)容，需要訪問磁盤3次。

44、【解析】本題實質(zhì)是一個讀者-寫者問題Pi是個讀者，P2是個寫者，為了使F

的并發(fā)度較高，將P3先看成讀者，當(dāng)其完成讀操作后，再將其看成寫者。算法中

需要用到如下的變量定義：

intreadcount=0；

semaphorermutex=l；

semaphoremutex=l；

響應(yīng)進程可描述為；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){