2022年河南师范大学网络工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年河南师范大学网络工程专业《操作系统》科目期末试卷B（有
答案）
一、填空题
1、在响应比更高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，计算__________的作业将得到优先调度
2、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。

3、操作系统能保证所有的进程__________，则称系统处于“安全状态”，不会产生
__________。

4、作业控制方式有__________方式和__________方式二种。

5、在设备管理中，对磁带机、输入机及打印机等独占设备总是采用__________策略进行分配。

6、为了防止各种系统故障破坏文件，文件系统可以采用__________和__________两种方法在保护文件。

7、设备1/0方式有如下三种：__________、__________、__________
8、UNIX操作系统提供两种程序运行环境，即__________和__________.
二、选择题
9、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
10、程序员利用系统调用打开I/O设备时，通常使用的设备标识是（），
A.逻辑设备名
B.物理设备名
C.主设备号
D.从设备号
11、操作系统的I/O子系统通常由4个层次组成，每-层明确定义了与邻近层次的接口，其合理的层次组织排列顺序是（）。

A.用户级I/O软件、设备无关软件、设备驱动程序、中断处理程序
B.用户级I/O软件、设备无关软件、中断处理程序、设备驱动程序
C.用户级I/O软件、设备驱动程序、设备无关软件、中断处理程序
D.用户级I/O软件、中断处理程序、设备无关软件、设备驱动程序
12、某硬盘有200个磁道（最外侧磁道号为0），磁道访问请求序列为：130，42，180，15，199.当前磁头位于第58号磁道并从外侧向内侧移动。

按照SCAN调度方法处理完上述请求后，磁头移过的磁道数是（）。

A.208
B.287
C.325
D.382
13、若某文件系统索引节点（inode）中有直接地址项和间接地址项，则下列选项中，与
单个文件长度无关的因素是（）.
A.索引节点的总数
B.间接地址索引的级数
C.地址项的个数
D.文件块大小
14、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
15、下面叙述中，错误的是（）
A.操作系统既能进行多任务处理，又能进行多重处理
B.多重处理是多任务处理的子集，
C.多任务是指同一时间内在同一系统中同时运行多个进程
D.一个CPU的计算机上也可以进行多重处理
16、假定下列指令已装入指令寄存器，则执行时不可能导致CPU从用户态变为内核态（系统态）的是（）。

A.DIV R0，R1；（R0）/（R1）→RO
B.INT n；产生软中断
C.NOT RO；寄存器R0的内容取非
D.MOV RO，addr；把地址 addr处的内存数据放入寄存器RO中
17、列选项中，不可能在用户态发生的事件是（）。

A.系统调用
B.外部中断
C.进程切换
D.缺页
18、适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是为了（）
A.防止一个作业占用同个分区
B.防止非法访问磁盘文件
C.防止非法访问磁带文件
D.防止各道作业相互干扰
19、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
20、在空白表中，空白区按其长度由小到大进行查找的算法称为（）算法。

A.最佳适应
B.最差适应
C.最先适应
D.先进先出
21、若一个信号量的初值为3，经过多次P、V操作之后当前值为-1，则表示等待进入临界区的进程数为（）
A.1
B.2
C.3
D.4
22、下面关于管程的叙述错误的是（）。

A.管程是进程的同步工具，解决信号量机制大量同步操作分散的问题
B.管程每次只允许一个进程进入管程，
C.管程中V操作的作用和信号量机制中V操作的作用相同
D.管程是被进程调用的，是语法范围，无法创建和撤销
23、若一个用户进程通过read系统调用读取一个磁盘文件中的数据，则下列关于此过程的叙述中，正确的是（）。

I.若该文件的数据不在内存中，则该进程进入睡眠等待状态
II.请求rcad系统调用会导致CPU从用户态切换到核心态
III.read系统调用的参数应包含文件的名称
A.仅I、II
B. 仅I、III
C.仅II、III
D. I、II和III
三、判断题
24、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数. （）
25、在文件系统中，打开文件是指创建一个文件控制块. （）
26、系统处于不安全状态不一定是死锁状态. （）
27、进程控制块中的所有信息必须常驻内存. （）
28、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. （）
29、在大型多道程序设计系统中，为充分利用外部设备，应使运行的若干程序都是I/0型的. （）
30、执行系统调用时可以被中断. （）
31、进程间的互斥是一种特殊的同步关系. （）
四、名词解释题
32、封闭性：
33、目录项：
34、文件的物理组织：
35、作业：
36、周转时间：
37、中断源：
五、简答题
38、进程调度中"可抢占"和"非抢占"两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么
39、存储管理的主要功能是什么
40、什么是快表？它在地址转换中起什么作用？
41、进程与程序是两个完全不同的概念，但又有密切的联系，试写出两者的区别。

六、综合题
42、考虑由n个进程共享的具有m个同类资源的系统，证明：如果对i=1，2，…，有Need i>0而且所有最大需求量之和小于m+n，那么该系统是无法产生死锁的
43、进程P1,P2,P3共享一个表格F，P1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。

44、对于一个正确运转的计算机系统，保护操作系统是非常重要的。

但为了向用户提供更大的灵活性，应尽可能少地对用户加以限制。

下面列出的各操作通常是加以保护的。

试问至少有哪儿条指令需加以保护？
1）改变成用户方式。

2）改变成系统方式。

3）从存放操作系统的存储区读取数据。

4）将数据写到存放操作系统的存储区！：。

5）从存储操作系统的存储区取指令。

6）打开计时器。

7）关闭计时器。

参考答案
一、填空题
1、【答案】时间短
2、【答案】PV操作
3、【答案】在有限时间内得到所需全部资源、死锁
4、【答案】批处理、交互控制
5、【答案】静态分配
6、【答案】建立副本、定时转储
7、【答案】询问、中断、通道
8、【答案】内核层、外壳层
二、选择题
9、B
10、A
11、A
12、C
13、A
14、B
15、B
16、C
17、C
18、D
19、B
20、A
21、A
22、C
23、A
三、判断题
24、【答案】：对
25、【答案】：错
26、【答案】：对
27、【答案】：错
28、【答案】：错
29、【答案】：对
30、【答案】：对
31、【答案】：对
四、名词解释题
32、封闭性：
是指只有程序本身的动作才能改变程序的运行环境。

33、目录项：
为了加快对文件的检索，把文件控制块集中在一起进行管理。

这种文件控制块的有序集合称为文件目录。

当然，文件控制块也是其中的目录项。

34、文件的物理组织：
文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织
35、作业：
用户在一次上机过程中要求计算机系统所做工作的集合。

36、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。

37、中断源：
引起中断的事件或发出中断请求的来源称为中断。

五、简答题
38、答：可抢占式会引起系统的开销更大，可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理
机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大.
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：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。

41、答：两者的主要区别有：（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。

六、综合题
42、【解析】设Max i表示第i个进程的最大资源需求量，Need i表示第i个进程还需要的资源最，Allocation i表示第i个进程已经分配的资源录，由题设条件可得ΣΜax i=ΣAllocation i+ΣNeed，
假设该系统已经发生死锁，那么m个资源应该已经被全部分配出来，且各个
进程都没有得到足够的资源运行（所有进程Need i≥1），即
ΣAllocation i=m
ΣNeed i≥n
由式①和式②
可得ΣNeed i<n山于式③和式④矛盾，因此该系统不可能发生死锁。

43、【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=1;
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 F
V(mutex);
}
P3()
{
While (true)
P(rmutex);
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):
}
}
44、【解析】操作2）、4）应加以保护。

因为这两条操作是对操作系统本身的内容加以修改。

如果交由用户任意操作就会对操作系统造成破坏并最终导致系统运行出错或系统崩溃，所以应在任何情况下加以保护。

其他几种操作在一般情况下也应加以保护，但即使这些操作交由用户操作，也不会出现像上述两种操作那样的破坏性。