2022年武汉工商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)

2022年武汉工商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、考虑一个文件存放在100个数据块中。

文件控制块、索引块或索引信息都驻留内存。

那么如果（）.不需要做任何磁盘I/O操作。

A.采用连续分配策略，将最后一个数据块搬到文件头部，
B.采用单级索引分配策略，将最后一个数据块插入文件头部
C.采用隐式链接分配策略，将最后一个数据块插入文件头部
D.采用隐式链接分配策略，将第一个数据块插入文件尾部，
2、现有一个容量为10GB的磁盘分区，磁盘空间以簇（Cluster）为单，位进行分配，簇的大小为4KB，若采用位图法管理该分区的空闲空问，即用.位（bit）标识一个簇是否被分配，则存放该位图所需簇的个数为（）
A.80
B.320
C.80K
D.320K
3、一个正在访问临界资源的进程由于申请等待1/0操作而被中断时，它（）。

A.允许其他进程进入与该进程相关的临界区
B.不允许其他进程进入临界区
C.允许其他进程抢占处理器，但不能进入该进程的临界区
D.不允许任何进程抢占处理器
4、一个进程的读磁盘操作完成后，操作系统针对该进程必做的是（），
A.修改进程状态为就绪态
B.降低进程优先级
C.给进程分配用户内存空间
D.增加进程时间片大小
5、关于临界问题的一个算法（假设只有进程P0和P1，能会进入临界区）如下（i为0或1代表进程P0或者P1）：
Repeat
retry：if（turn！=-1）turn=i；
if（turn！=i）go to retry；
turn=-1；
临界区：
turn=0；
其他区域；
until false；
该算法（）。

A.不能保持进程互斥进入临界区，且会出现“饥饿”
B.不能保持进程互斥进入临界区，但不会出现“饥饿”
C.保证进程互斥进入临界区，但会出现“饥饿”
D.保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”
6、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？
II.如果引入关联寄存器（Associative Registers），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，150ns
B.400ns，150ns
C.400ns，250ns
D.600ns.250ns
7、假定某页式管理系统中，主存为128KB，分成32块，块号为0，1，2，3，....31：某作业有5块，其页号为0，1，2，3，4，被分别装入主存的3，8，4，6，9块中。

有一
逻辑地址为[3，70]。

试求出相应的物理地址（其中方括号中的第一个元素为页号，第二
个元素为页内地址，按十进制计算）（）。

A.14646
B.24646
C.24576
D.34576
8、在下列选项中，（）不属于操作系统提供给用户的可使用资源。

A.中断机制
B.处理机
C.存储器
D.I/O设备
9、与早期的操作系统相比，采用微内核结构的操作系统具有很多优点，但是这些优点不，包括（）。

A.提高了系统的可扩展性
B.提高了操作系统的运行效率
C.增强了系统的可靠性
D.使操作系统的可移植性更好
10、如果I/O设备与存储设备间的数据交换不经过CPU来完成，则这种数据交换方式是（）。

A.程序查询方式
B.中断方式
C.DMA方式
D.外部总线方式
11、某进程的段表内容见表，
当访问段号为2、段内地址为400的逻辑地址时，进行地址转换的结果是（）。

A.段缺失异常
B.得到内存地址4400
C.越权异常
D.越界异常
12、若I/O所花费的时间比CPU的处理时间短很多，则缓冲区（）
A.最有效
B.几乎无效
C.均衡
D.以上都不是
二、填空题
13、操作系统中，进程调度通常有先来先服务、__________、__________和分级调度算法等调度算法。

14、间接通信中的信箱可以由__________ 和__________两大部分组成。

15、特权指令只能在__________态下执行，若在__________态下执行则被认为是非法指令。

16、磁盘是一种可共享设备，在若干文章者请求读写磁盘时，系统要进行磁盘的驱动调度，对磁盘来说，驱动调度由__________和__________组成。

17、操作系统中，进程通信有________、__________几种方式。

18、作业控制方式有__________方式和__________方式二种。

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注意减少或避免__________现象
的发生。

三、判断题
21、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. （）
22、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. （）
23、流式文件是指无结构的文件. （）
24、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率. （）
25、文件目录必须常驻内存. （）
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、清内存指令只能在管态下执行. （）
28、选择通道主要用于连接低速设备. （）
29、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）
30、系统处于不安全状态不一定是死锁状态. （）
四、名词解释题
31、进程通信：
32、作业调度：
33、周转时间：
34、工作集：
35、物理记录：
36、断点：
五、简答题
37、影响缺页中断率的因素有哪些？
38、虚拟存储器的基本特征是什么？虚拟存储器的容量主要受到哪两方面的限制？
39、什么是快表？它在地址转换中起什么作用？
40、计算机系统中产生死锁的根本原因是什么一般解决死锁的方法有哪三种
41、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？
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、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。

→申请R1→申请R2→申请R1→释放R1→释放R2→释放R1→
1）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P1、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、学生甲有两个文件A、B，学生乙有3个文件A、C、D.其中甲文件的A和乙的文件A不是同一个文件，甲文件的B与乙文件的C是同一个文件，为了不引起混乱，请拟定一个目录组织方案，并画图说明。

45、假定要在一台处理器上执行表中的作业，且假
定这些作业在时刻0以1~5的顺序达到（数字越小，
优先级越高）。

说明分别使用FCFS、RR（时间片
=1）、SJF以及非剥夺式优先级调度算法时，这些
作业的执行情况。

针对上述每种调度算法，给出平
均周转时间和平均带权周转时间。

参考答案
一、选择题
1、B
2、A
3、C
4、A
5、B
6、C
7、B
8、A
9、B
10、C
11、D
12、B
二、填空题
13、【答案】优先数调度算法、时间片轮转调度算法
14、【答案】信箱说明、信箱体
15、【答案】管或系统、目或用户
16、【答案】移臂调度、旋转调度
17、【答案】信件、通信原语@
18、【答案】批处理、交互控制
19、【答案】信箱通信
20、【答案】抖动
三、判断题
21、【答案】：错
22、【答案】：错
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
四、名词解释题
31、进程通信：
是指进程间的信息交换。

32、作业调度：
作业调度的主要任务是完成作业从后备状态到执行状态和从执行状态到完成状态的转换。

33、周转时间：
是指从作业进入系统开始，到作业退出系统所经历的时间。

34、工作集：
工作集是一个进程在某一小段时间内访问页面的集合。

利用工作集模型可防止抖动，也可
以进行页面置换。

35、物理记录：
文件存储器上组织信息的一个单位。

它是文件存储器识别信息的单位。

36、断点：
发生中断时，被打断程序的暂停点称为断点。

五、简答题
37、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
38、答：虚拟存储器的基本特征是：①虚拟扩充，即不是物理上而是逻辑上扩充了内存
容量；②部分装入，即每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；③离散
分配，即不必占用连续的内存空间，而是"见缝插针"；多次对换，即所需的全部程序和数
据要分成多次调入内存：虚拟存储器的容量主要受到指令中表示地址的字长和外存的容量
的限制.
39、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。

40、答：计算机系统中产生死锁的根本原因是：资源有限且操作不当，一般解决死锁的方法有：死锁的预防，死锁的避免，死锁的检测与恢复等三种.
41、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。

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）P1、P2、P3进程各得到一个R1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R1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，
2）操作数2100：[2100/1024]向下取整（山于逻辑页号是从0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
6×1024+52=6196。

操作数3100：[3100/1024]向下取整为3，映射到物理块号为8：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
8×1024+28=8220。

44、【解析】为了改变单级目录文件中文件命名冲突问题和提高对目录表的搜索
速度，需要采用二级目录结构。

在二级目录结构中，各个文件的说明信息被组织成目录文件，日以用户为单
位把各自的文件说明划分为不同的组。

然后，这些不同的有关组名的存取控制信息存放在主目录（MFB）的目录项中。

与MFD相对应，用户文件的文件说明所组成
的目录文件被称为用户文件目录（UFD）。

这样，MFD和UFD就构成了二级目录。

二级目录结构如图所示
45、【解析】
1）作业执行情况可以用甘特（Gantt）图表示，如图所示。

2）各个进程对应于各个算法的周转时间和加权周转时间见表
所以FCFS的平均周转时间为13.4s，平均加权周转时间为7.26s：RR的平均周转时间为9.2s，平均加权周转时间为2.84s：SJF的平均周转时间为7s，平均加权周转时间为1.74s：非剥夺式优先级调度算法的平均周转时间为12s，平均加权周转时间为6.36s。