2023年哈尔滨工业大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(含答案).docx

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1、2023 年哈尔滨工业大学软件工程专业操作系统科目期末试卷A有答案一、选择题1、一个多道批处理系统中仅有 P1，和 P2 两个作业，P2 比 P1 晚 5ms 到达。它们的计算和 I/O 操作挨次如下：P1：计算 60ms，I/O 80ms，计算 20ms P2：计算 120ms，I/O 40ms，计算 40ms。假设不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是 。A.240msB.260msC.340msD.360ms2、操作系统供给了多种界面供用户使用，其中是特地供给用程序使用的一种界面。A.终端命令 B.图形用户窗C.系统调用D.作业把握语言3、下面所列进程的 3 种根本状态之间

2、的转换不正确的选项是 A.就绪状态执行状态B.执行状态就绪状态C.执行状态堵塞状态D.就绪状态堵塞状态4、进程从运行态到堵塞态可能是 A. 运行进程执行 P 操作B. 进程调度程序的调度 C.运行进程的时间片用完D.运行进程执行了 V 操作5、 有利于 CPU 繁忙型的作业，而不利于 1/0 繁忙型的作业进程。A.时间片轮转调度算法B.先来先效劳调度算法C.短作业进程优先调度算法D.优先权调度算法6、承受 SPOOLing 技术将磁盘的一局部作为公共缓冲区以代替打印机，用户对打印机的操作实际上是对磁盘的存储操作，用以代替打印机的局部是 。A.独占设备B.共享设备C.虚拟设备D.一般物理设备7、

3、以下关于设备驱动程序的表达中，正确的选项是 。I. 与设备相关的中断处理过程是由设备驱动程序完成的II. 由于驱动程序与 I/O 设备硬件严密相关，故必需全部用汇编语言书写III.磁盘的调度程序是在设备驱动程序中运行的IV.一个计算机系统配置了 2 台同类绘图机和 3 台同类打印机，为了正确驱动这些设备， 系统应当供给 5 个设备驱动程序A. 仅 I、IIIB. 仅 II、IIIC.仅 I、III，IVD. I、II、III、IV 8、以下关于索引表的表达， 是正确的。A.索引表每个记录的索引项可以有多个 B.对索引文件存取时，必需先查找索引表C.索引表中含有索引文件的数据及其物理地址D.建立

4、索引表的目的之一是为削减存储空间 9、文件的挨次存取是 。A. 按终端号依次存取B. 按文件的规律号逐一存取C.按物理块号依次存取，D.按文件规律记录大小逐存取10、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。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

5、；i+ Aij=i*j；A.100，200B.100，20230C.200.100D.20230，10011、设有 8 页的规律空间，每页有 1024B，它们被映射到 32 块的物理存储区中。那么， 规律地址的有效位是 位，物理地址至少是 位。A.10，11B.12，14C.13，15D.14，1612、不会产生内部碎片的存储治理是 。A.分页式存储治理 B.分段式存储治理 C.固定分区式存储治理 D.段页式存储治理二、填空题13、批处理操作系统中，操作员依据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操作系统选择作业并依据作业把握的要求自动把握作业的执行。14、在和存储治理中，页式存储治理供

6、给的规律地址是连续的。15、从用户观点看，UNIX 系统将文件分三类：、。16、主存的“地址越界”中断是属于中断。17、关心存储器只能与相互传递信息。18、固定分区存储治理中的作业装入固定的主存区域，故可承受方式装入。19、同一进程中的各线程进程所占用的资源20、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为 三、推断题21、大多数虚拟系统承受 OPT 22、所谓最近最少使用 23、原语和系统调用的主要区分在于两者的实现方法不同. 24、清内存指令只能在管态下执行. 25、在虚存系统中，只要磁盘空间无限大，作业就能拥有任意大的编址空间. 26、在作业调度时，承受最高响应比优先的作业调度算法可以得到最短

7、的作业平均周转时间. 27、对文件进展读写前，要先翻开文件. 28、特别文件是指其用途由用户特别规定的文件. 29、在内存为 M 的分时系统中，当注册的用户有N 个时，每个用户拥有 M/N 的内存空间. 30、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. 31、在页式虚拟存储系统中，页面长度是依据程序长度动态地安排的. 32、参与死锁的全部进程都占有资源. 四、名词解释题33、实时：34、设备的无关性：35、中断：36、动态重定位：37、物理地址：38、周转时间：五、简答题39、计算机系统中产生死锁的根本缘由是什么一般解决死锁的方法有哪三种40、从资源治理的角度说明操作系统的主要功能？41

8、、目前操作系统承受的名目构造是什么？它具有什么优点？42、什么是动态重定位？如何实现？43、试述分区治理方案的优缺点44、什么是虚拟存储器，它有什么特点？六、综合题45、试说明库函数与系统调用的区分和联系。46、某虚拟存储系统中有一个进程共有6页05，其中代码占3页02， 数据占1页3，数据堆占1页4，用户找占1页5。它们依次存放在外存的22、23、25、26存储块。当前，代码页已经安排在物理内存的66、67、87页，数据页为31，并已经进展了修改。数据堆页还没有安排内存，用户栈安排在01页。请问：1） 页表中应当包含哪些工程？请填写此页表。2） 假设内存堆中请内存，因无安排物理内存而产生缺页

9、中断，此时内存无空闲页面， 则承受LRU页面淘汰算法选中内存的哪个页面？操作系统作何处理？页表义如何变化？设当前时刻为虚拟时间1256。47、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

10、在外存，为了访问该文件中某个位置的内容，最少需要几次访问磁盘？最多需要儿次访问磁盘？参考答案一、选择题1、B2、C3、D4、A5、B6、B7、A8、B9、B10、B11、C12、B二、填空题13、【答案】说明书14、【答案】页式、段式15、【答案】一般文件 名目文件 特别文件16、【答案】程序性17、【答案】内存18、【答案】静态重定位19、【答案】共享20、【答案】临界区三、推断题21、【答案】：错22、【答案】：对23、【答案】：错24、【答案】：对25、【答案】：错26、【答案】：错27、【答案】：对28、【答案】：错29、【答案】：对30、【答案】：错31、【答案】：错32、【答案】：

11、错四、名词解释题33、实时：表示“准时”或“既时” 34、设备的无关性：也称设备独立性，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。35、中断：是指 CPU 对系统发生的某个大事做出的一种反响，CPU 暂停正在执行的程序，保存现场后自动地转去执行相应的处理程序，处理完该大事后，如被中断进程的优先级最高，则返回断点连续执行被“打断”的程序。36、动态重定位：在程序执行期间，每次访问内存之前进展的重定位37、物理地址：内存中各存储单元的地址由统一的基地址挨次编址，这种地址称为物理地址。38、周转时间：是指从作业进入系统开头，到作业退

12、出系统所经受的时间。五、简答题39、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，死锁的检测与恢复等三种.40、答：处理器治理，存储治理，文件治理，作业治理和设备治理.41、答：为了给用户供给对文件的存取把握及保护功能，而按确定规章对系统中的文件名，亦可包含文件属性进展组织所形成的表，称为名目表或文件名目。目前操作系统承受 的名目构造是树型名目构造，它的优点有：有效地提高对名目的检索速度；允许文件重名； 便于实现文件共享。42、答：动态重定位是指在程序执行期间，随着每条指令和数据的访问，自动的、连续的进展映射。具体实现过程为：当某个进程

13、取得CPU 把握权时，OS 应负责把该作业程序在主存中的起始地址送入重定位存放器中之后，每次访问存储器时，重定位存放区的内容将被自动加到规律地址中区，经这样变换后，执行结果是正确的。43、答：优点：算法较简洁，简洁实现，内存开销少，存储保护措施简洁.缺点：内存使用不充分，存在较严峻的碎片问题，44、答：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，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。六、综合题45、【解析】区分：库函

14、数是语言或应用程序的一局部，可以运行在用户空间中。而系统调用是操作系统的局部，是内核供给应用户的程序接门，运行在内核空间中。联系：很多库函数都会使用系统调用来实现功能。没有使用系统调用的库函数，执行效率通常比系统调用高，由于使用系统调用时，需要上下文的切换以及状态的转换从用户态转为核心态。46、【解析】内存计算的变化很多，此题主要考察考生对内存治理的理解。依据题意，本系统承受的是虚拟存储系统，因此马上可以想到，进程，定是局部调入。从题1给出的条件可知，进程共有6页05，其中代码占3页02，数据古1页3，数据堆占1页4，用户栈占1页5。这个条件明显是虚拟存储管理的实际状况，进程的规律页有6页，因

15、此，安排的虚拟空间也是6页。按题意， 页面依次存放在外存的22、23、25、26存储块。这个条件告知我们，进程对应的外存是4块，明显，有2页是在进程运行过程中产生的，一般数据堆和栈是在运行过程中产生的，在虚拟存储治理中，数据堆和栈对应的外存应当在对换区上而且只有在换出时才安排，所以在外存地址中般是不包含堆和栈的。题还供给了当前代码页已经安排在物理内存的66、67、87页，数据页为31，并已经进展了修改。此信息说明虚拟存储治理已经安排了物理内存页框，而且数据页还被修改了，那么应当在页表中表现出来。题目还告知我们数据堆页还没有安排内存，明显还没有使用。用户栈安排在01页。表示栈也已经安排内存页框了

16、。据此就可以填写表格了。上面已经提到，数据堆还没有安排，当用到该页时， 不在内存，故产生缺页中断，题口的意思是在木进程内进展页面置换。当承受LRU算法时，考虑LRU算法是最近最久术使用的页面淘汰掉，从给定的条件看，数据页3被引用的时间为1020，最久未使用，而且记录，的时间为引用时间，所以该页还是最近未使用，故这页被选中淘汰，该页框被安排给数据堆页。解答如下：存在位表示是否在内存：修改位依据题意，只有数据页修改了，故为1：引用位表示该页的使用状况，在没有特别说明的状况下，只要该页面被调入内存，对虚拟存储治理来说，该页就定被引用。保护方式代码页只能读和运行，数据页可以读写，找可以读写，外存块号和

17、内存页框号山题日给出，填写如下。1） 填写页表见表。2） 当内存堆中请内存时，产生缺页中断，承受LRU页面淘汰算法选中数据 页，操作系统依据页表修改位觉察该页已经被改写了，所以首先要将该页写回外存块中，修改该页表，然后将该页安排给数据堆页，重修改数据堆页的页表，返回到缺页中断的那条指令，连续执行。修改的页表见表规律4、5页只要从来没有被换出到交换区，就没有外存块号。47、【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

18、nn+k-1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

19、.25000/512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+170+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。