2022年河北農業(yè)大學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)

2022年河北農業(yè)大學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、已知某磁盤的平均轉速為r秒/轉，平均尋找時間為T秒，每個磁道可以存儲的字節(jié)數為N，現向該磁盤讀寫b字節(jié)的數據，采用隨機尋道的方法，每道的所有扇區(qū)組成一個簇，其平均訪問時間是（）。A.（r+T）b/NB.b/NTC.（b/N+T）D.bT/N+r2、在系統內存中設置磁盤緩沖區(qū)的主要11的是（）。A.減少磁盤1/0次數，B.減少平均尋道時間C.提高磁盤數據可靠性D.實現設備無關性3、設與某資源相關聯的信號量初值為3，當前值為1，若M表示該資源的可用個數，N表示等待該資源的進程數，則M、N分別為（）。A.0，1B.1，0C.1，2D.2，04、系統中有3個不同的臨界資源R1，R2和R3，被4個進程pl，p2，p3及p4共享。各進程對資源的需求為：pl申請RI和R2，p2申請R2和R3，p3申請R1和R3，p4申請R2。若系統出現死鎖，則處于死鎖狀態(tài)的進程數至少是（）。A.1B.2C.3D.45、某系統有n臺互斥使用的同類設備，3個并發(fā)進程分別需要3，4，5臺設備，可確保系統不發(fā)生死鎖的設備數n最小為（）。A.9B.10C.11D.126、采用分頁或分段管理后，提供給用戶的物理地址空間（）。A.分頁支持史大的物理空間B.分段支持更大的物理空間C.不能確定D.一樣大7、假設頁的大小為4KB，頁表的每個表項占用4B。對于一個64位地址空間系統，采用多級頁表機制，至少需要（）級頁表（本題默認字長為1B）。A.3B.4C.5D.68、所謂（），是指將一個以上的作業(yè)放入內存，并且同時處于運行狀態(tài)。這些作業(yè)，共享處理器的時間和外設及其他資源。A.多重處理B.多道程序設計C.實時處理D.并行執(zhí)行9、下列指令中，不能在用戶態(tài)執(zhí)行的是（）A.trap指令B.跳轉指令C.壓棧指令D.關中斷指令10、在如下兒種類型的系統中，（）采用忙等待I/O是合適的。a.專門用來控制單1/0設備的系統b.運行…個單任務操作系統的個人計算機，c.作為一個負載很大的網絡服務器的上作站A.aB.a.bC.b.cD.c11、在SPOOLing系統中，用戶進程實際分配到的是（）。A.用戶所要求的外設B.內存區(qū)，即虛擬設備C.設備的部分存儲區(qū)D.設備的部分空間12、下列關于SPOOLing的敘述中，不正確的是（）A.SPOOLing系統中必須使用獨占設備B.SPOOLing系統加快了作業(yè)執(zhí)行的速度C.SPOOLing系統使獨占設備變成了共享設備D.SPOOLing系統利用了處理器與通道并行上作的能力二、填空題13、MS-DOS操作系統中文件的邏輯結構是__________文件。14、死鎖的形成，除了與資源的________有關外，也與并發(fā)進程的________有關。15、把進程間用信件來交換信息的方式稱為__________16、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__________。17、操作系統能保證所有的進程__________，則稱系統處于“安全狀態(tài)”，不會產生__________。18、在分時兼批處理的計算機系統中，為了獲得好的響應時間，總是優(yōu)先調度__________19、能使計算機系統接收到__________后及時進行處理，并在嚴格的規(guī)定時間內處理結束，再給出__________的操作系統稱為“實時操作系統”。20、主存儲器與外圍設備之間的__________操作稱為輸入輸出操作。三、判斷題21、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.（）22、進程間的互斥是一種特殊的同步關系.（）23、優(yōu)先數是進程調度的重要依據，優(yōu)先數大的進程首先被調度運行：（）24、在頁式虛擬存儲系統中，頁面長度固定并且是硬件的設計特性.（）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、固定頭磁盤存儲器的存取時間包括搜查定位時間和旋轉延遲時間.（）27、文件的索引表全部存放在文件控制塊中.（）28、參與死鎖的進程至少有兩個已經占有資源.（）29、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.（）30、進程控制塊中的所有信息必須常駐內存.（）四、名詞解釋題31、臨界資源：32、作業(yè)調度：33、死鎖防止：34、文件控制塊：35、固定分區(qū)法：36、異常：五、簡答題37、進程調度中"可搶占"和"非搶占"兩種方式，哪一種系統的開銷更大？為什么38、系統調用的執(zhí)行過程分可分為哪幾步？39、計算機系統中產生死鎖的根本原因是什么一般解決死鎖的方法有哪三種40、試簡述頁式存儲管理的優(yōu)缺點41、進程有哪幾種基本狀態(tài)試描繪出進程狀態(tài)轉換圖？六、綜合題42、為什么要設置內存I/O緩沖區(qū)？通常有哪幾類緩沖區(qū)？43、假定某操作系統存儲器采用頁式存儲管理，一進程在聯想存儲器中的頁表見表，內存中的頁表項見表。假定該進程體（程序與數據）代碼長度為320B，每頁32B?，F有邏輯地址（八進制）為101、204、576，若上述邏輯地址能翻譯成物理地址，則說明翻譯的過程，并指出具體的物理地址：若上述邏輯地址不能翻譯成物理地址，請說明理由。44、請分別解釋在連續(xù)分配方式、隱式鏈接分配方式、顯式鏈接分配方式和索引分配方式中如何將文件的字節(jié)偏移量3500轉換為物理塊號和塊內位移量（設盤塊大小為IKB，盤塊號需要占4B）。45、有一個煙草供應商和3個抽煙者。抽煙者若要抽煙，必須具有煙葉、煙紙和火柴。3個抽煙者中，一個有煙葉、一個有煙紙、一個有火柴。煙草供應商會源源不斷地分別供應煙葉、煙紙和火柴，并將它們放在桌上。若他放的是煙紙和火柴，則有煙葉的抽煙者會拾起煙紙和火柴制作香煙，然后抽煙：其他類推。試用信號量同步煙草供應商和3個抽煙者。

參考答案一、選擇題1、A2、A3、B4、C5、B6、C7、D8、B9、D10、B11、B12、D二、填空題13、【答案】流式14、【答案】分配策略〈或管理方法〉、執(zhí)行速度（或調度策略）15、【答案】信箱通信16、【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17、【答案】在有限時間內得到所需全部資源、死鎖18、【答案】終端作業(yè)（或前臺作業(yè)）19、【答案】外部信號、反饋信號20、【答案】信息傳送三、判斷題21、【答案】：錯22、【答案】：對23、【答案】：錯24、【答案】：對25、【答案】：錯26、【答案】：錯27、【答案】：錯28、【答案】：對29、【答案】：對30、【答案】：錯四、名詞解釋題31、臨界資源：一次僅允許一個進程使用的資源。32、作業(yè)調度：作業(yè)調度的主要任務是完成作業(yè)從后備狀態(tài)到執(zhí)行狀態(tài)和從執(zhí)行狀態(tài)到完成狀態(tài)的轉換。33、死鎖防止：要求進程申請資源時遵循某種協議，從而打破產生死鎖的四個必要條件中的一個或幾個，保證系統不會進入死鎖狀態(tài)。34、文件控制塊：用于描述和控制文件的數據結構，其中包括文件名、文件類型、位置、大小等信息。文件控制塊與文件一一對應，即在文件系統內部，給每個文件唯一地設置一個文件控制塊，核心利用這種結構對文件實施各種管理。35、固定分區(qū)法：內存中分區(qū)的個數固定不變，各個分區(qū)的大小也固定不變，但不同分區(qū)的大小可以不同，每個分區(qū)只可裝入一道作業(yè)。36、異常：它是指來自cpu內部的事件或程序執(zhí)行中的事件引起的中斷6程序性中斷：是指因錯誤地使用指令或數據而引起的中斷，用于反映程序執(zhí)行過程中發(fā)現的例外情況，例如，非法操作碼，無效地址、運算溢出，等等。五、簡答題37、答：可搶占式會引起系統的開銷更大，可搶占式調度是嚴格保證任何時刻，讓具有最高優(yōu)先數（權）的進程占有處理機運行，因此增加了處理機調度的時機，引起為退出處理機的進程保留現場，為占有處理機的進程恢復現場等時間（和空間）開銷增大.38、答：系統調用的執(zhí)行過程分成以下幾步：（1）設置系統調用號和參數；（2）系統調用命令的一般性處理；（3）系統調用命令處理程序做具體處理。39、答：計算機系統中產生死鎖的根本原因是：資源有限且操作不當，一般解決死鎖的方法有：死鎖的預防，死鎖的避免，死鎖的檢測與恢復等三種.40、答：優(yōu)點：有效地解決了碎片問題；缺點：程序的最后一頁會有浪費空間的現象并且不能應用在分段編寫的、非連續(xù)存放的大型程序中。41、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)的轉換圖如圖1所示，圖中數字1的含義是：進程被調度進程選中，數字2的含義是：時間片用完，數字3的含義是：等待某事件發(fā)生，數字4的含義是：等待的事件已發(fā)生六、綜合題42、【解析】設置內存I/O緩沖區(qū)的主要原因如下。1）緩和CPU和I/O設備間速度不匹配的矛盾?！鞍闱闆r下，程序的運行過程是時而進行計算，時而進行I/O。以輸出為例，若沒有緩沖區(qū)，則程序在輸出時，必然由于打印機速度跟不上而使CPU等待：然而在計算階段，打印機又因無輸入數據而無事可做。如果設置一個緩沖區(qū)，程序可以將待輸出的數據先輸出到緩沖區(qū)中，然后繼續(xù)執(zhí)行：而打印機可以從緩沖區(qū)取出數據慢慢打印。2）減少中斷CPU的次數，例如，假定設備只用位：二進制位接收從系統外傳來的數據，則設備每收到一位"進制數就要中斷CPU次，若數據通信速率為9.6kbit/s，則中斷CPU的頻率也為9.6kHz，若設置一個具有8位的緩沖寄存器，則使CPU被中斷的次數降為前者的1/8。3）提高CPU和I/O設備之間的并行性。由于在CPU和設備之問引入了緩沖區(qū)，CPU可以從緩沖區(qū)中讀取或向緩沖區(qū)寫入信息；相應地，設備也可以向緩沖區(qū)寫入或從緩沖區(qū)讀取，信息。在CPU工作的同時，設備也能進行輸入/輸出操作，這樣CPU和I/O設備可以并行上作。通常有4類緩沖區(qū)：單緩沖、雙緩沖、循環(huán)緩沖和緩沖池。43、【解析】一頁大小等于32B，即其二進制長度為5：由此得邏輯地址結構：低5位為，頁內位移，其余高位為頁號。101（八進制）=001000001（二進制），則頁號為2，在聯想存儲器中，對應的頁頓號為f3，即物理地址為32×f3+1。204（八進制）=010000100（二進制），則頁號為4，不在聯想存儲器中，查內存的頁頓表得頁頓號為f5，并用其更新聯想存儲器中的一項，最終的物理地址為32×f5+4。576（八進制）=101111110（二進制），則頁號為11，已超出頁表范圍，即產生越界中斷。44、【解析】文件的字節(jié)偏移量到磁盤物理地址的轉換，關鍵在于對文件物理組織（或磁盤分配方式）的理解。連續(xù)分配方式是指為文件分配-段連續(xù)的文件存儲空間：隱式鏈接分配則是指為文件分配多個離散的盤塊，并將下個盤塊的地址登記在文件分配到的前一個盤塊中：顯式鏈接分配則通過FAT米登記分配給文件的多個盤塊號：而索引分配方式則將多個盤塊號登記在文件的索引表中。同時，在FCB的物理地址字段中，還登記有文件首個物理塊的塊號或指向索引表的指針（對于索引分配方式）。將字節(jié)偏移量3500轉換成邏輯塊號和塊內位移：3500/1024商為3，余數為428，即邏輯塊號為3，塊內位移為428。1）在連續(xù)分配方式中，可從相應文件的FCB中得到分配給該文件的起始物理盤塊號，例如a0。故字節(jié)偏移量3500相應的物理盤塊號為a0+3，塊內位移為428。2）在隱式鏈接方式中，由于每個盤塊中需要留出4B（通常是最后4B）來存放分配給文件的下一個盤塊的塊號，因此字節(jié)偏移量3500的邏輯塊號為3500/1020的商3.而塊內位移為余數440。從相應文件的FCB中可獲得分配給該文件的首個（第0個）盤塊的塊號，例如b0。然后可通過讀b0塊獲得分配給文件的第1個盤塊的塊號，如bl，依次類推，得到第3塊，b3，如此便可得到字節(jié)偏移量3500對應的物理塊號b3，而塊內位移則為440。3）在顯式鏈接方式中，可從文件的FCB中得到分配給文件的首個盤塊的塊號，如co。然后可在FAT的第c0項中得到分配給文件的第1個盤塊的塊號，如cl。依次類推，找到第3個盤塊的塊號，如c3。如此，便可獲得字節(jié)偏移量3500對應的物理塊號c3，而塊內位移則為428。4）在索引分配方式中，可從文件的FCB中得到索引表的地址。從索引表的第3項（距離索引表首字節(jié)12B的位置）獲得字節(jié)偏移址3500對應的物理塊號，而塊內位移為428。45、【解析】Semaphoresmoker[3]=（0，0，0）；