2022年福建农林大学金山学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案).docx

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1、2022年福建农林大学金山学院计算机科学与技术专业操作系统科 目期末试卷A（有答案）一、选择题1、驱动调度算法中，（）算法可能会随时改变移动臂的运动方向。A.电梯调度B.最短寻道时间优先C.扫描D.单向扫描2、在文件的索引节点中存放直接索引指针10个，一级和：级索引指针各1个。磁盘块 大小为IKB,每个索引指针占4B。若某文件的索引节点已在内存中，则把该文件偏移量 （按字节编址）为1234和307400处所在的磁盘块读入内存，需访问的磁盘块个数分别 是（）。3、系统中有3个不同的临界资源RL R2和R3,被4个进程pl, p2, p3及p4共享。 各进程对资源的需求为：pl申请RI和R2, p

2、2申请R2和R3, p3申请R1和R3, p4申 请R2。若系统出现死锁，则处于死锁状态的进程数至少是（）。A.l B.2C.3D.44、作业8： 00到达系统，估计运行时问为lh。若从10： 00开始执行该作业，其响应比 为（）。A.2 B.l C.35、下面哪个不会引起进程创建（）A.用户登录B.作业调度C.设备分配D.应用请求45、进程P1,P2,P3共享一个表格F, Pl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、B2、B3、C4、C5、C6、D7、

3、C8、B9、A10、A11、C12、B二、填空题13、【答案】中断装置、操作系统的中断服务程序14、【答案】最内层15、【答案】文件管理设备管理、作业管理16、【答案】内存17、【答案】进行系统初始化工作、把OS的核心程序装入主存18、【答案】外部信号、反馈信号19、【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） 20、【答案】原语三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：对23、【答案】：对24、【答案】：错25、【答案】：错26、【答案】：错27、【答案】：错28、【答案】：对29、【答案】：错30、【答案】：错名词解释题31、分时:在分时系统中，分时主要是指若干

4、并发程序对CPU时间的共享。32、非抢占式调度：系统一旦把处理机分配给某个进程之后，该进程一直运行下去，直到该进程完成或因等待 某个事件发生时，才将处理机分配给其他进程。这种调度方式实现简单，系统开销小，但 系统性能不够好。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、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。35、当前目录:为节省文件检索的时间，每个用户可以指定一个目录作为当前工作目录，以后访问文件时, 就从这个目录开始向下顺序检索。这个目录就称作当前目录。36、设备的无关性：也称设备独立

5、性，就是说，用户程序应与实际使用的物理设备无关，由操作系统来考虑因 实际设备不同而需要使用不同的设备驱动程序等问题。五、简答题37、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

6、的局面。38、答：4个因素，分别是：（1）分配给程序的主存块数；（2）页面的大小；（3）程 序编制方法；（4）页面调度算法39、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.40、答：作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程, 挂入就绪队列。执行完后，回收资源。进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一 个进程，使之占用CPU交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入 内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区。41、答：设备独立性即应用程序独立于使用的物理

7、设备，在应用程序中使用逻辑设备名称 来请求使用某类设备。系统在执行时，是使用物理设备名称要实现设备独立性必须由设备 独立性软件完成，包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口，其中逻辑设备到物 理设备的映射是由逻辑设备表LUT完成的六、综合题42、【解析】 1）系统运行过程中有可能产生死锁。根据题意，系统中只有3台R,设备，它们要 被4个进程共享，H每个进程对R,设备的最大需求为2。由TR；设备数量不足，而 且它又是一个亿斥、不可被划夺的资源，而系统又没采取任何措施破坏死锁产生的 剩余两个必要条件-请求与保持条件和环路等待条件，因此，在系统运行过程中可 能会发生死锁。2） Pl、P2、P3进

8、程各得到一个Ri设备时，它们可继续运行，并均可顺利地申请 到一个R2设备：当第二次申请Ri设备时，因为系统已无空闲的R1设备，故它们全 部阻塞，并进入循环等待的死锁状态。这种死锁状态下的进程-资源图如图所示。43、【解析】1）见表,逻轿衣已物理块心0314163X2）操作数2100： 2100/1024向下取整（山于逻辑页号是从。开始编号，故 向下取整）为2,逻辑页号为2,映射到物理块号为6；又2100%1024=52,即页 内位移为52,对应块内位移也是52。因此逻辑地址2100映射到物理地址 6x1024+52=6196。操作数3100： 3100/1024向下取整为3,映射到物理块号为8

9、：又 3100%1024=28,对应块内位移也是28。因此逻辑地址：3100映射到物理地址 8x1024+28=8220。44、【解析】用户空间为2GB,页面大小为4KB,所以用户空间有2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

10、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（Memory Management UnitMMU）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，其中含有：级页表的地址或页帧号，然后以：级页 表域作为访问选定的二级页表的索引，从而找到该虚拟页面的页顿号。如果该页面 不在内存中，页表表项的存在位将为0,引发次页面失效：如果该页面在内存中, 从二级页表得到的页顿号将与偏移量结合构成物理地址，该地址被放到总线上并传 送至内存。45、【解析】本题实际上就是一个读者-写者问题，P1是一个读者，P2是一个写 者：为了使F

11、的并发度较高，将Ps先看作读者，当其完成该操作后再将其看作写者。 算法中需用到如下变量定义：Int readcount=0;Semaphore mutex=l;Semaphorermutex=l;P: ()While (true)P(rmutex);If (readcount=0)P (mutex);readcount+;V(rmutex);read F;P(rmutex);readcount;If (readcount=0) V (mutex);V (rmutex):)P2 ()While (true)P(mutex);Write FV(mutex);)P3()While (true)P(r

12、mutex);If (readcount=0)P (mutex);Readcount+;V(rmutex);Read F;P (rmutex):Readcount;If (readcount=0)V (mutex):V(rmutex):P(mutex);Write F;V(mutex):6、使用修改位的目的是（）。A.实现LRU页面置换算法B.实现NRU页面置换算法C.在快表中检查页面是否进入D.检查页面是否最近被写过7、考虑一个分页式存储管理系统，其页表常驻内存。I.如果内存访问耗时200ns,那么访问内存中的数据需要多长时间？IL如果引入关联寄存器（Associative Register

13、s）,而月.75%的页面可以从关联寄存器中 找到，那么此时的有效访问时间（Effective Memory Reference Time）应为（）。假 设访问关联寄存器的时间可以忽略。注：有效访问时间即为平均访问时间。A.200ns, 150nsB.400ns, 150ns8、所谓（），是指将一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态。这些作业， 共享处理器的时间和外设及其他资源。A.多重处理B.多道程序设计C.实时处理D.并行执行9、下列选项中，在用户态执行的是（）。A.命令解释程序B.缺页处理程序C.进程调度程序D.时钟中断处理程序10、采用SPOOLing技术后，使得系统资源利用率（）

14、。A.提高了B.有时提高，有时降低C.降低了D.提高了，但出错的可能性增人了11、虚拟设备是通过（）技术实现的。A.并行B.通道 C.SPOOLingD.虚拟存储12、系统将数据从磁盘读到内存的过程包括以下操作：DMA控制器发出中断请求初始化DMA控制器并启动磁盘从磁盘传输一块数据到内存缓冲区执行“DMA结束中断服务程序正确的执行顺序是（）：A.B.C.D.二、填空题13、中断是计算机系统的一个重要部分，中断机制包括硬件的 和 o14、采用层次式结构的操作系统通常把对一设备的管理放在 o15、作为资源管理器的操作系统，具有处理机管理、主存管理、和 五大功能。16、辅助存储器只能与 相互传递信息

15、。17、计算机系统中引导程序的作用是 和 o18、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。19、死锁的四个必要条件是互斥使用资源，占有等待资源，和 o20、不可中断的过程称为 o三、判断题21、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）22、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数.（）23、参与死锁的进程至少有两个已经占有资源.（）24、固定头磁盘存储器的存取时间包括搜查定位时间和旋转延迟时间.（）25、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.（）26、如果信号量S的当前值为-5,则表示系统中共有5个等待进程.（）27、文

16、件目录必须常驻内存.（）28、文件目录一般存放在外存.（）29、如果输入输出所用的时间比处理时间短得多，则缓冲区最有效.（）30、实时系统中的作业周转时间有严格的限制.（）四、名词解释题31、分时:32、非抢占式调度:33、死锁防止:34、可重定位地址:35、当前目录:36、设备的无关性:五、简答题37、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？38、影响缺页中断率的因素有哪些?39、存储管理的主要功能是什么40、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？41、什么是设备独立性，它是如何实现的?六、综合题42、假定某计算机系统有R,设备3台、R2设备4台，它们被P、

17、P2、P3和P4这4 个进程所共享，且已知这4个进程均以下面所示的顺序使用现有设备。一申请R1申请R2T申请R1-释放R1释放R2T释放R11）系统运行过程中是否有产生死锁的可能？为什么？2）如果有可能产生死锁，请列举一种情况，并画出表示该死锁状态的进程- 资源图。43、在某页式存储管理系统中，现有Pl、P2和P3共3个进程同驻内存。其中，P2 有4个页面，被分别装入到主存的第3、4、6、8块中。假定页血和存储块的大小均 为1024B,主存容量为10KB。1）写出P2的页表;2）当P2作CPU上运行时，执行到其地址空间第500号处遇到“条传送指令: MOV 2100.3100计算MOV指令中两个操作数的物理地址。44、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）。