2022年重庆邮电大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年重庆邮电大学软件工程专业《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操作顺序如下：
P1：计算60ms，I/O 80ms，计算20ms
P2：计算120ms，I/O 40ms，计算40ms。

若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.240ms
B.260ms
C.340ms
D.360ms
2、下列关于批处理系统的叙述中，正确的是（）
I.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互
II.批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统
III.中断技术使得多道批处理系统的1/O设备可与CPU并行工作
A.仅II、III
B.仅II
C.仅I、II
D. 仅I、III
3、为多道程序提供的共享资源不足时，可能会产生死锁。

但是，不当的（）也可能产生死锁。

A.进程调度顺序
B.进程的优先级
C.时间片大小
D.进程推进顺序
4、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
5、进程和程序的本质区别是（）
A.前者分时使用CPU，后者独占CPU
B.前者存储在内存，后者存储在外存
C.前者在一个文件中，后者在多个文件中
D.前者为动态的，后者为静态的
6、为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（）结构的缓冲技术。

A.缓冲池
B.循环缓冲
C.单缓冲
D.双缓冲
7、 CPU输出数据的速度远远高于打印机的速度，为解决这一矛盾，可采用（）。

A.并行技术
B.通道技术
C.缓冲技术
D.虚存技术
8、若文件f1的硬链接为f2，两个进程分别打开fl和f2，获得对应的文件描述符为fd1和fd2，则下列叙述中，止确的是（）
I.fl和f2的读写指针位置保持相同
II.fl和f2共享同个内存索引节点
III.fdl 和fd2分别指向各自的用户打开文件表中的一项，
A.仅II
B. 仅II、III
C.仪I、II
D. I、II和II
9、一个磁盘的转速为7200r/min，每个磁道有160个扇区，每个扇区为512B.那么理想情况下，其数据传输率为（）。

A.7200×160KB/s
B.7200KB/s
C.9600KB/s
D.19200KB/s
10、在可变分区分配管理中，某一作业完成后，系统收回其内存空间，并与相邻区合并，为此修改空闲区说明表，造成空闲分区数减1的情况是（）。

A.无上邻空闲分区，也无下邻空闲分区
B.有上邻空闲分区，但无下邻空闲分区
C.无上邻空闲分区，但有下邻空闲分区
D.有上邻空闲分区，也有下邻空闲分区
11、总体上说，“按需调页”（Demand-Paging）是个很好的虚拟内存管理策略。

但是，有些程序设计技术并不适合于这种环境，例如（）
A.堆栈
B.线性搜索
C.矢量运算
D.分法搜索
12、要保证一个程序在主存中被改变了存放位置后仍能正确地执行，则对主存空间应采用（）技术。

A.静态重定位
B.动态重定位
C.动态分配
D.静态分配
二、填空题
13、当多个线程协作完成一项任务时，线程间必须通过__________来实现协作工作。

14、在__________和__________存储管理中，页式存储管理提供的逻辑地址是连续的。

15、可靠的信箱通信规则是：若发送信件时信箱已满，则发送进程被置成等信箱状态，直到信箱有空时才被释放。

若取信件时信箱中无信，则接收进程被置成__________状态，直
到有信件时才被释放。

16、进程的三个最基本状态是__________、__________、__________。

17、在UNIX中，对磁盘空闲块采用成组连接方式，每一组的第一个空闲块中登记了下一组空闲块的__________和__________。

18、对于移动臂磁盘，磁头在移动臂的带动下，移动到指定柱面的时间称__________时间，而指定扇区旋转到磁头位置的时间称__________时间。

19、死锁的形成，除了与资源的________有关外，也与并发进程的________有关。

20、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。

三、判断题
21、原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同. （）
22、清内存指令只能在管态下执行. （）
23、存储保护的功能是限制内存存取. （）
24、参与死锁的所有进程都占有资源. （）
25、进程从运行状态变为等待状态是由于时间片中断发生. （）
26、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）
27、系统处于不安全状态不一定是死锁状态. （）
28、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. （）
29、所有进程都挂起时，系统陷入死锁. （）
30、执行系统调用时可以被中断. （）
31、当一个进程从等待态变成就绪态，则一定有一个进程从就绪态变成运行态. （）
32、一旦出现死锁，所有进程都不能运行. （）
四、名词解释题
33、阻塞态：
34、中断请求：
35、中断源：
36、内部碎片：
37、路径：
38、抢占式调度：
五、简答题
39、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么
40、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因.
41、为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率？
42、系统调用的执行过程分可分为哪几步？
43、目前操作系统采用的目录结构是什么？它具有什么优点？
44、什么是快表？它在地址转换中起什么作用？
六、综合题
45、在页式虚存管理系统中，假定驻留集为m个页帧（初始所有页帧均为空），在长为p的引用串中具有n个不同页号（n>m），对于FIFO、LRU两种页面置换算法，试给出页故障数的上限和下限，说明理由并举例说明。

46、请分别解释在连续分配方式、隐式链接分配方式、显式链接分配方式和索引分配方式中如何将文件的字节偏移量3500转换为物理块号和块内位移量（设盘块大小为IKB，盘块号需要占4B）。

47、已知某系统页而长为4KB，页表项4B，采用多级分页策略映射64位虚拟地址空间。

若限定最高层页表占用1页，则可以采用几层分页策略？
参考答案
一、选择题
1、B
2、A
3、D
4、C
5、D
6、A
7、C
8、B
9、C
10、D
11、D
12、B
二、填空题
13、【答案】PV操作
14、【答案】页式、段式
15、【答案】等信件
16、【答案】准备、执行、等待
17、【答案】块号、空闲块数
18、【答案】寻找、延迟
19、【答案】分配策略〈或管理方法〉、执行速度（或调度策略）
20、【答案】文件管理设备管理、作业管理
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】：对
28、【答案】：错
29、【答案】：错
30、【答案】：对
31、【答案】：错
32、【答案】：错
四、名词解释题
33、阻塞态：
又称等待态，指正在运行的进程因等待某个条件发生而不能运行时所处的状态。

处于阻塞态的进程在逻辑上是不能运行的，即使cpu空闲，它也不能占用cpu。

34、中断请求：
中断源向CPU提出进行处理的请求。

35、中断源：
引起中断的事件或发出中断请求的来源称为中断。

36、内部碎片：
在一个分区内部出现的碎片（即被浪费的空间）称作内部碎片。

如固定分区法会产生内部
碎片。

37、路径：
在树形目录结构中，从根目录出发经由所需子目录到达指定文件的通路。

38、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分配给另一
个进程的调度。

这种调度方式系统开销大，但系统能及时响应请求。

五、简答题
39、答：UNIX/Linux文件系统的主要特点有：（1）UNIX 或Linux文件系统的目录组织是一个树形结构；（2）文件本身是无结构的字符流；（3）UNIX或Linux文件系统把外
部设备做成特殊文件，与普通文件一并进行管理
40、答：资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后该进程才开始执行.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：①多道作业并行工作，减少了处理器的空闲时间，②作业调度可以合理选择装入主存储器中的作业，充分利用计算机系统的资源。

③作业执行过程中不再访问低速设备，
而直接访问高速的磁盘设备，缩短执行时间。

④作业成批输入，减少了从操作到作业的交
接时间
42、答：系统调用的执行过程分成以下几步：（1）设置系统调用号和参数；（2）系统
调用命令的一般性处理；（3）系统调用命令处理程序做具体处理。

43、答：为了给用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，（亦可包含文件属性）进行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。

目前操作系统采用
的目录结构是树型目录结构，它的优点有：有效地提高对目录的检索速度；允许文件重名；便于实现文件共享。

44、答：快表是一个高速、具有并行查询能力的联想存储器，用于存放正运行的进程的当前页号和块号，或者段号和段起始地址。

加入快表后，在地址转换时，首先在快表中查找，若找到就直接进行地址转换；未找到，则在主存页表继续查找，并把查到的页号和块号放
入联想存储器中。

快表的命中率很高，有效地提高了地址转换的速度。

六、综合题
45、【解析】发生页故障（缺页中断）的原因是当前访问的页不在主存中，需将
该页调入主存。

此时不管主存中是否已满（已满则先调出页），都要发生，次页故障，即无论怎样安排，n个不同页号在首次进入主存时必须要发生次页故障，总共
发生n次，这就是页故障的下限。

虽然不同页号数为n，小于或等于总长度p（访问
串可能会有一些页重复出现），但驻留集m<n，所以可能会有某些页进入主存后
又被调出主存，当再次访问时又发生一次页故障的现象，即有些页可能会出现多次页故障。

极端情况是每访问个页号，该页都不在主存中，这样共发生p次故障。

所以，对于FIFO与 LRU替换算法，页故障数的上限均为p.下限均为n。

例如，当m=3，p=12，n=4时，有如下访问串：
1 1 1
2 2
3 3 3
4 4 4 4则页故障数为4，这恰好是页故障数的下限n值。

又如，访问串为
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4则页故障数为12，这恰好是页故障数的上限p值。

46、【解析】文件的字节偏移量到磁盘物理地址的转换，关键在于对文件物理组
织（或磁盘分配方式）的理解。

连续分配方式是指为文件分配-段连续的文件存储
空间：隐式链接分配则是指为文件分配多个离散的盘块，并将下个盘块的地址登记在文件分配到的前一个盘块中：显式链接分配则通过FAT米登记分配给文件的多个
盘块号：而索引分配方式则将多个盘块号登记在文件的索引表中。

同时，在FCB的
物理地址字段中，还登记有文件首个物理块的块号或指向索引表的指针（对于索引分配方式）。

将字节偏移量3500转换成逻辑块号和块内位移：3500/1024商为3，余数为428，即逻辑块号为3，块内位移为428。

1）在连续分配方式中，可从相应文件的FCB中得到分配给该文件的起始物理盘块号，例如 a0。

故字节偏移量3500相应的物理盘块号为a0+3，块内位移为428。

2）在隐式链接方式中，由于每个盘块中需要留出4B（通常是最后4B）来存
放分配给文件的下一个盘块的块号，因此字节偏移量3500的逻辑块号为
3500/1020的商3.而块内位移为余数440。

从相应文件的FCB中可获得分配给该文件的首个（第0个）盘块的块号，例如
b0。

然后可通过读b0块获得分配给文件的第1个盘块的块号，如bl，依次类推，得到第3块，b3，如此便可得到字节偏移量3500对应的物理块号b3，而块内位移则
为440。

3）在显式链接方式中，可从文件的FCB中得到分配给文件的首个盘块的块号，如co。

然后可在FAT的第c0项中得到分配给文件的第1个盘块的块号，如cl。

依次
类推，找到第3个盘块的块号，如c3。

如此，便可获得字节偏移量3500对应的物
理块号c3，而块内位移则为428。

4）在索引分配方式中，可从文件的FCB中得到索引表的地址。

从索引表的第3项（距离索引表首字节12B的位置）获得字节偏移址3500对应的物理块号，而块内位移为428。

47、【解析】由页表长4KB可知，页面长为212B，页内位移占12位。

由每"项页表
项占4B 可知，每页可有页表项20个，最高层页表的页号占10位。

由于最高层页表
占1页，即该页最多存放页表项个数为210个。

每项指向一页，每页义存放210个页
表项，依次类推，最多可采用的分页策略层数为（64-12）/10=5.2，故应为6。