2022年西安交通大学城市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年西安交通大学城市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、下面关于目录检索的论述中，正确的是（）。

A.由于散列法具有较快的检索速度，因此现代操作系统中都用它来替代传统的顺序检索方法
B.在利用顺序检索法时，对树形目录应采用文件的路径名，应从根目录开始逐级检索
C.在利用顺序检索法时，只要路径名的一个分量名未找到，便应停止查找
D.在顺序检索法的查找完成后，即可得到文件的物理地址，
2、下面关于文件系统的说法正确的是（）。

A.文件系统负责文件存储空间的管理，但不能实现文件名到物理地址的转换
B.在多级目录结构中，对文件的访问是通过路径名和用户目录名进行的
C.文件可以被划分成大小相等的若干物理块，且物理块大小也可以任意指定
D.逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位
3、某系统中有11台打印机，N个进程共享打印机资源，每个进程要求3台打印机。

当N的取值不超过（）时，系统不会发生死锁。

A.4
B.5
C.6
D.7
4、下列调度算法中，不可能导致饥饿现象的是（）。

A.时间片轮转
B.静态优先数调度
C.非抢占式短作业优先
D.抢占式短作业优先
5、下列选项中，会导致进程从执行态变为就绪态的事件是（）。

A.执行P（wait）操作
B.中请内存失败
C.启动I/O设备
D.被高优先级进程抢占
6、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
7、采用分段存储管理的系统中，若段地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）。

A.224B
B.216B
C.28B
D.232 B
8、下列选项中，不是操作系统关心的主要问题的是（）。

A.管理计算机裸机
B.设计、提供用户程序与计算机及计算机硬件系统的接口
C.管理计算机中的信息资源
D.高级程序设计语言的编译
9、下列选项中，在用户态执行的是（）。

A.命令解释程序
B.缺页处理程序
C.进程调度程序
D.时钟中断处理程序
10、下列有关设备独立性的说法中，正确的是（）。

A.设备独立性是指I/O设备具有独立执行I/O功能的种特性
B.设备独立性是指用户程序独立于具体物理设备的·种特性，
C.设备独立性是指能够实现设备共享的一种特性
D.设备独立性是指设备驱动程序独立于具体物理设备的·种特性，
11、下面设备中属于共享设备的是（）。

A.打印机
B.磁带机
C.磁盘
D.磁带机和磁盘
12、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
二、填空题
13、输入输出操作异常结束中断可能是由__________故障或设备__________引起的。

14、中断是计算机系统的一个重要部分，中断机制包括硬件的__________和__________。

15、为了保证操作的正确性，中央处理器设置有两种工作状态：__________和__________。

16、Spool 是在一个计算问题开始之前，把计算所需要的程序和数据从输入设备上预输入到__________中存放。

对于输出的结果，是从__________中依次输出。

17、辅助存储器只能与__________相互传递信息。

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

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

20、从用户观点看，UNIX系统将文件分三类：__________、__________、__________。

三、判断题
21、进程间的互斥是一种特殊的同步关系. （）
22、进程优先数是进程调度的重要依据，必须根据进程运行情况动态改变. （）
23、由于现代操作系统提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必须是可再入程序. （）
24、在文件系统中，打开文件是指创建一个文件控制块. （）
25、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. （）
26、特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件. （）
27、文件系统的主要目的是存储系统文档. （）
28、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. （）
29、优先数是进程调度的重要依据，一旦确定不能改变. （）
30、文件目录必须常驻内存. （）
四、名词解释题
31、同步：
32、交换调度：
33、响应时间：
34、文件的逻辑组织：
35、文件的物理组织：
36、中断屏蔽：是指在提出中断请求之后，cpu不予响应的状态。

它常常用来在处理某个中断时防止同级中断的干扰，或在处理一段不可分割的、必须连续执行的程序时防止意外事件把它打断。

五、简答题
37、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？
38、主存空间信息保护有哪些措施？
39、试简述页式存储管理的优缺点
40、操作系统为用户提供哪些接口？
41、在设备管理中，按照设备共享特性分成哪几种类型比较合理，并分别举例说明。

六、综合题
42、某系统采用页式存储管理策略，抓有逻辑空间32页，每页为2KB，拥行物理空间1MB。

1）写出逻辑地址的格式。

2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项？每项至少有多少位？
3）如果物理空间减少一半，页表结构应做怎样的改变？
43、在处理器上执行的“个进程页表见表3-14，表中的虚页号和物理块号是十进制数，起始贞号（块号）均为0，所有地址均是存储器字节地址，页的大小为1024B。

1）详述在设有快表的请求分页存储管理系统中，一个虚地址转换成物理地址的过程。

2）虚地址5499、2221对应于什么物理地址？
44、设有两个优先级相同的进程P1和P2。

信号量S1和S2的初值均为0，试问P、P2并发执行结束后，x、y、z的值各为多少？
45、在磁盘上有一个文件系统，磁盘每块512字。

假定每个文件在目录中占有一个目录项：该目录项给出了文件名、第一个索引块的地址、文件长度（块数）。

在索引块中（包含第，一个索引块）前而511个字指向文件块，即第i个索引项（j=0，1，...，510）指向文件的i块，索引块中最后一个字指向下一个索引块，最后一个索引块中最后一个字为nil。

假定目录在存储器中，每个文件的逻辑块号均从0号开始标号，逻辑块长与物理块长相同，对这样的索引物理结构，该系统应如何将逻辑块号变换成物理块号？
参考答案
一、选择题
1、C
2、D
3、B
4、A
5、D
6、B
7、B
8、D
9、A
10、B
11、C
12、A
二、填空题
13、【答案】设备、特殊事件
14、【答案】中断装置、操作系统的中断服务程序
15、【答案】管态（系统态、核心态）、目态（用户态）
16、【答案】磁盘的输入井、磁盘的输出井
17、【答案】内存
18、【答案】分配策略〈或管理方法〉、执行速度（或调度策略）
19、【答案】信箱说明、信箱体
20、【答案】普通文件目录文件特殊文件
三、判断题
21、【答案】：对
22、【答案】：错
23、【答案】：对
24、【答案】：错
25、【答案】：错
26、【答案】：错
27、【答案】：错
28、【答案】：错
29、【答案】：错
30、【答案】：错
四、名词解释题
31、同步：
是指进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系。

也就是说，这些具有伙伴关系的进程在执行次序上必须遵循确定的规律。

32、交换调度：
是基于系统确定的某个策略，将主存中处于等待状态或就绪状态的某个或某些进程交换到外存交换区中，以便将外存交换区上具备运行条件的进程换入主存，准备执行。

引入交换调度的目的是为了解决主存紧张和提高主存的利用效率。

33、响应时间：
是分时系统的一个技术指标，指从用户输入命令到系统对命令开始执行和显示所需要的时间。

34、文件的逻辑组织：
用户对文件的观察和使用是从自身处理文件数据时所采用的组织方式来看待文件组织形式。

这种从用户观点出发所见到的文件组织形式称为文件的逻辑组织。

35、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
36、中断屏蔽：是指在提出中断请求之后，cpu不予响应的状态。

它常常用来在处理某个中断时防止同级中断的干扰，或在处理一段不可分割的、必须连续执行的程序时防止意外
事件把它打断。

五、简答题
37、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
38、答：①程序自己主存区域的信息，允许它既可读，又可写；②共享区域中的信息只可读，不可修改；③非共享区域或非自己的主存区域中的信息既不可读，也不可写。

39、答：优点：有效地解决了碎片问题；缺点：程序的最后一页会有浪费空间的现象并且不能应用在分段编写的、非连续存放的大型程序中。

40、答：操作系统为用户提供两种类型的使用接口：一是操作员级的，它为用户提供控制作业执行的途径；二是程序员级的，它为用户程序提供服务功能
41、答：按照是否可共享，可以分成独占设备和共享设备两类，独占设备不能让多个程序同时使用，共享设备可以同时让多个程序使用。

打印机属于独占设备，如果多个程序同时
使用打印机，则打印出来的数据就可能会随机混合交叉在一起，所以打印机只能让一个程
序独占。

而磁盘属于共享设备，多个程序同时在磁盘上打开文件是可以的。

六、综合题
42、【解析】1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位米描述，而每页为2KB，因此页内位移必须用11位来描述。

这样，可得到逻辑地址格式如
图所示。

2）每个进程最多有32个页面，因此进程的页表项坡多有32项；若不考虑访
问权限等，则页表项中需要给出页所对应的物理块号。

IMB的物理空间可分成29个内存块，故每个页表一项至少有9位。

3）若物理空间减少一半，则页表中页表项数保持不变，但每项的长度减少1位。

43、【解析】
1）进行地址变换时首先检索快表，如果在快表中找到所访问的页面号，便
修政页表项中的访问位；对于写指令还要将修改位置为1：最后利用该页表项中给
出的物理块号和页内位移形成要访问的物理地址、若在快表中未找到该页的页表项，则到内存中的页表中查找（实际上是与快表同时进行），并通过找到的页表项中的状态来了解该页是否已经调入内存。

若该页已调入内存，则将该页的页表写入快表：若快表已满，则选择，页置换。

若该页尚未调入内存，则产生缺页中断并山系统将该页从外存调入。

2）5499=1024×5+379，查表得知虚页号5对应的物理块号为0.即物理地址为379。

2221=1024×2+173，查表得知虚页号2对应的物理块号为空，产生缺页
中断，等待将该页调入后再确定物理地址。

44、【解析】可以将上述进程分解成以下6个程序段：
并将它们的并发执行关系用前趋图描述出来。

根据Bernstein条件（见【解释】），程序PS1和PS4的确是能并发执行的，程序段PS2与PS5也能并发执行，而程序段PS3和PS6。

则不能并发执行，或者说它们的并发执行具有不可再现性。

若先执行PS3，再执行PS6，则最后x，y，z的值分别为6，7，10：若先执行PS6，再执行PS3，则最后x，y，z的值分别为6，13，10。

45、
【解
析】
根据
题意，
首先
将题
设条
件转化为磁盘存储结构，如图所示。

假设逻辑地址为L.逻辑块号为n
逻辑块号变换成物理块号的过程为：首先根据逻辑文件的文件名找到1]求表中该文件对应的目录项，找出第一个索引块的地址d1，若n<511，取出第一个索引块第n项的值，即为查找逻辑块号所对应的物理块号w。

如果n≥511.得到第二个索引块的地址d2，令n=n-511.若此时n=511，则继续令d2-511，得到第三个索引块地址d3，依次类推，直到n<511时，取出第i个索引块第n项的值，即为查找逻辑块号所对应的物理块号w。