2023年南昌工程学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A(含答案).docx

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1、2023 年南昌工程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、文件系统承受两级索引安排方式。假设每个磁盘块的大小为1KB.每个盘块号占 4B，则该系统中单个文件的最大长度是 A.64MB B.128MB C.32MB D.都不对2、在系统内存中设置磁盘缓冲区的主要 11 的是 。A.削减磁盘 1/0 次数， B.削减平均寻道时间 C.提高磁盘数据牢靠性D.实现设备无关性3、与单道程序相比，多道程序系统的优点是 I.CPU 利用率高II.系统开销小 III.系统吞吐量大IV. I/O 设备利用率高A.仅 I、III B.仅 I、IV C. 仅 II、III D.仅 I、I

2、II，IV4、系统中有 3 个不同的临界资源 R1，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，p2 申请 R2 和 R3，p3 申请 R1 和 R3，p4 申请 R2。假设系统消灭死锁，则处于死锁状态的进程数至少是 。A.1B.2C.3D.45、在单处理器的多进程系统中，进程切换时，何时占用处理器和占用多长时间取决于 A. 进程响应程序段的长度B. 进程总共需要运行时间的长短C.进程自身和进程调度策略D.进程完成什么功能6、有一个矩阵为 100 行 x200 列，即 a100200。在一个虚拟系统中，承受 LRU 算法。

3、系统分给该进程 5 个页面来存储数据不包含程序，设每页可存放200 个整数，该程序要对整个数组初始化，数组存储时是按行存放的。试计算以下两个程序各自的缺页次数假定全部页都以恳求方式调入 。程序一：fori=0；i=99；i+ forj=0：j=199；j+ Aij=i*j：程序二：forj=0：j=199；j+ fori=0；i=99；i+ Aij=i*j；A.100，200B.100，20230C.200.100D.20230，1007、产生内存抖动的主要缘由是 A.内存空间太小 B.CPU 运行速度太慢C.CPU 调度算法不合理D.页面置换算法不合理8、实时操作系统必需在 内处理完来白外部

4、的大事。A. 一个机器周期B. 被控对象规定时间C.周转时间D.时间片9、 OS 通常为用户供给 4 种使用接口，它们是终端命令、图标菜单、系统调用和 A.计算机高级指令B.宏命令C.类似 DOS 的批命令文件或 UNIX 的 shell 文件D.汇编语言10、用户程序发出磁盘 I/O 话求后，系统的处理流程是：用户程序系统调用处理程序 设备驱动程序中断处理程序。其中，计算数据所在磁盘的柱面号、磁号、扇区号的程序是 。A. 用户程序B. 系统调用处理程序C.设备驱动程序D.中断处理程序11、I/O 交通管制程序的主要功能是治理 的状态信息。A.设备、把握器和通道B.主存、把握器和通道C.CPU

5、、主存和通道D.主存、辅存和通道12、在 SPOOLing 系统中，用户进程实际安排到的是 。A.用户所要求的外设 B.内存区，即虚拟设备C.设备的局部存储区 D.设备的局部空间二、填空题13、把存储介质上连续信息所组成的一个区域称为；为治理便利，常常将存储介质的物理单位称为 。14、在设备治理中，对磁带机、输入机及打印机等独占设备总是承受策略进展安排。15、一个程序获得了一个和一个后，就说创立了一个进程。16、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为 17、可变分区方式治理主存时，往往承受重定位方式来实现地址转换。18、在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统把握的作业称为前台作业，而由批处理系

6、统把握的作业称为。19、把进程间用信件来交换信息的方式称为 20、在页式虚拟存储系统中，选择页面调度算法时应尽量留意削减或避开现象的发生。三、推断题21、页式存储治理中，用户应将自己的程序划分成假设干相等的页. 22、磁盘上物理构造为链接构造的文件只能挨次存取. 23、引入缓冲的主要目的是提高 I/0 设备的利用率. 24、用户程序有时也可以在核心态下运行. 25、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. 26、不行抢占式动态优先数法确定会引起进程长时间得不到运行. 27、由于 P、V 操作描述同步、互斥等问题的力气缺乏，所以有必要引入其它的通讯原语或机制，如 send，receive

7、 或 Monitor 等. 28、参与死锁的进程至少有两个已经占有资源. 29、打印机是一类典型的块设备. 30、在大型多道程序设计系统中，为充分利用外部设备，应使运行的假设干程序都是I/0 型的. 四、名词解释题31、特权指令：32、抢占式调度：33、死锁避开：34、外部碎片：35、虚拟存储器：36、输入输出设备：五、简答题37、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38、什么是设备独立性，它是如何实现的？39、进程与程序是两个完全不同的概念，但又有亲热的联系，试写出两者的区分。40、试说明资源的静态安排策略能防止死锁的缘由.41、计算机系统中产生死锁的根本缘由是什么一般解决

8、死锁的方法有哪三种六、综合题42、在恳求分页系统中，为什么说一条指令执行期间可能产生屡次缺页中断？43、存放在某个磁盘上的文件系统承受混合索引安排方式，其FCB中共有13个地址项，第09个地址项为直接地址，第10个地址项为一次间接地址，第11个地址项为二次间接地址，第12个地址项为三次间接地址。假设每个盘块的大小为 512B，假设盘块号需要占3B，而每个盘块最多存放170个盘块地址，则：1） 该文件系统允许文件的最大长度是多少？2） 将文件的第5000B、15000B、150000B转换成物理块号和块内位移。3） 假设某个文件的FCB已在内存，但其他信息均在外存，为了访问该文件中某个位置的内容

9、，最少需要几次访问磁盘？最多需要儿次访问磁盘？44、某博物馆最多可容纳500人同时参观，有个出入口，该出入一次仅允许一个人通过。参观者的活动描述如下：Cobegin参观者进程i：进门：参观：出门；Coend请添加必要的信号量和P、V或wait、signal操作，以实现上述过程中的互斥与同步。要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。45、在一个32位计算机虚拟页式存储治理系统中，怎样解决页表，格外浩大的问题？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。参考答案一、选择题1、A2、A3、D4、C5、C6、B7、D8、B9、C10、C11、A12、B二、填空

10、题13、【答案】块、卷14、【答案】静态安排15、【答案】数据块、进程把握块16、【答案】临界区17、【答案】动态18、【答案】前台作业、后台作业19、【答案】信箱通信20、【答案】抖动三、推断题21、【答案】：错22、【答案】：对23、【答案】：错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】：对四、名词解释题31、特权指令：指指令系统中这样一些指令，如启动设备指令、设置时钟指令、中断屏蔽指令和清内存指令，这些指令只能由操作系统使32、抢占式调度：当一个进程正在执行时，系统基于某种策略强行将处理机从占有者进程剥夺而安

11、排给另一个进程的调度。这种调度方式系统开销大，但系统能准时响应恳求。33、死锁避开：对进程所发出的每一个申请资源命令加以动态地检查，并依据检查结果打算是否进展资源安排。就是说，在资源安排过程中假设推想有发生死锁的可能性，则加以避开。这种方法的关键是确定资源安排的安全性。34、外部碎片：在全局部区之外产生的碎片称作外部碎片，如在动态分区法实施过程中消灭的越来越多的小空闲块，由于它们太小，无法装入一个小进程，因而被铺张掉。35、虚拟存储器：虚拟存储器是一种存储治理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工 作。它是由操作系统供给的一个假想的特大存储器。但是虚拟存储器的容量并不是无限的，

12、 它由计算机，的地址构造长度所确定，另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU 工作时间以及内、外存交换时间为代价的。36、输入输出设备：是计算机用来接收来自外部世界信息的设备，或者将计算机加工处理好的信息送向外部世界的设备。例如键盘、打印机、卡片输入机。五、简答题37、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，“井治理“程序，“缓输出“程序.38、答：设备独立性即应用程序独立于使用的物理设备，在应用程序中使用规律设备名称来恳求使用某类设备。系统在执行时，是使用物理设备名称要实现设备独立性必需由设备独立性软件完成，包括执行全部设备的公有操作软件供给统一的接口，其

13、中规律设备到物理设备的映射是由规律设备表 LUT 完成的39、答：两者的主要区分有：1进程是动态，程序是静态的；2进程是独立运行的单位，程序不能作为运行单位； 3各进程间在并发执行过程中会产生相互制约关系， 而程序由于是静态的，所以不存在异步特征。40、答：资源静态安排策略要求每个进程在开头执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之安排了所需的全部资源后该进程才开头执行.这样进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件“，从而防止死锁的发生。41、答：计算机系统中产生死锁的根本缘由是：资源有限且操作不当，一般解决死锁的方法有：死锁的预防，死锁的避开，死锁的检测与恢

14、复等三种.六、综合题42、【解析】因恳求调页时，只要作业的局部页在内存，该作业就能执行，而在执行过程中觉察所要访问的指令或数据不在内存时，则产生缺页中断，将所需页面调入内存，在恳求调页系统中，一条指令能跨了两个页面。而其中要访问的操作数可能与指令不在同一页面，H操作数本身也可能跨了两个页面。当要执行这类指令，而相应的页都不在内存时，就将产生屡次缺页中断。43、【解析】在混合索引安排方式中，FCB的直接地址中登记有安排给文件的前n 块第0n-1块的物理块号n的大小由直接地址项数打算，此题中为10：一次间接地址中登记有一个一次间接地址块的块号，而在一次间接地址块中则登记有安排给文件的第nn+k-1

15、块的块号k的大小由盘块大小和盘块号的长度打算， 此题中为170：二次间接地址中登记有一个二次间接地址块的块号，其中给出了k个一次间接地址块的块号，而这些一次间接地址块被用来登记安排给文件的第n+kn+k+k2-1块的块号：三次间接地址块，中则登记有一个三次间接地址块的块号，其中可给出k个二次间接地址块的块号，这些二次间接地址块又可给出k个，次间接地址块的块号，而这些一次间接地址块则登记安排给文件的第n+k+kn+k+k+k-1块的物理块号，1该文件系统中个文件的最大长度可达10+170+170170+170170170=4942080 块=4942080512B=2471040KB.25000

16、/512得到商为9，余数为392，即对应的规律块号为9，块内位移为392。由于910，故可直接从该文件的FCB的第9个地址项处得到物理盘块号，块内位移为392。15000/512 得到商为29，余数为152，即对应的规律块号为29，块内位移为152。由于102910+170，而 29-10=19，故可从FCB的第10个地址项，即， 次间接地址项中得到一次间接地址块的地址，并从一次间接地址块的第19项即该块的第5759B这3个字节中获得对应的物理盘块号，块内位移为152。150000/512得到商为292，余数为496，即对应的规律块号为292，块内位移为496。由于10+17029210+17

17、0+170x170，而 292-10+170=112，112/170得到商为0.余数112，故可从FCB的第11个地址项，即：二次问接地址项中得到二次间接地址块的地址，并从二次间接地址块的第0项中获得一个一次间接地址块的地址，再从该一次间接地址块的第112项中获得对应的物理盘块号，块内位移为496。3由于文件的FCB已在内存，为了访问文件中某个位置的内容，最少需要1次访问磁盘即可通过直接地址直接读文件盘块，最多需要4次访问磁盘第一 次是读三次间接地址块，其次次是读二次间接地址块，第三次是读一次间接地址块，第四次是读文件盘块。44、【解析】此题有两个临界资源：一个是出入口：另一个是博物馆。此题需

18、要定义两个信号量：Semaphore empty=500；Semaphore mutex=1； cobegin参观者进程i； Pempty： Pmutex；进门； Vmutex； 参观；Pmutex：出门； Vmutex Vempty；coend45、【解析】用户空间为2GB，页面大小为4KB，所以用户空间有219页。假设一个页面需要4B表示其地址，需要512页占2MB空间表示这些页，页表过于浩大，为了避开把全部页表始终保存在内存中，可承受二级页表治理方式。将整个2GB31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

19、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治理单元Memory Management Unit.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。假设该页面不在内存中，页表表项的存在位将为 0，引发次页面失效：假设该页面在内存中，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。