2022年西安电子科技大学网络工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年西安电子科技大学网络工程专业《操作系统》科目期末试卷B
（有答案）
一、填空题
1、同一进程中的各线程__________进程所占用的资源
2、主存的“地址越界”中断是属于__________中断。

3、当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__________和__________。

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

5、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。

6、设备1/0方式有如下三种：__________、__________、__________
7、采用层次式结构的操作系统通常把对一设备的管理放在__________。

8、设计实时操作系统时特别要注意两点，第一是__________，第二是__________
二、选择题
9、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
10、通道又称I/O处理器，用于实现（）之间的信息传输。

A.内存与外设
B.CPU与外设
C.内存与外存
D.CPU与外存
11、在SPOOLing系统中，用户进程实际分配到的是（）。

A.用户所要求的外设
B.内存区，即虚拟设备
C.设备的部分存储区
D.设备的部分空间
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、操作系统为了管理文件，设计了文件控制块（FCB），文件控制块的建立是（）.
A.在调用create（）时
B.在调用open（）时
C.在调用read（）时
D.在调用write（）
14、通常对文件系统来说，文件名及属性可以集中在（）中以使查询。

A.目录
B.索引
C.字典
D.作业控制块
15、下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是（）。

A.系统调用
B.中断
C.库函数
D.原语
16、执行系统调用的过程包括如下主要操作：
①返回用户态
②执行陷入（trap）指令
③传递系统调用参数
④执行相应的服务程序
正确的执行顺序是（）
A.②->③->①->④
B.②->④->③->①
C.③->②->④->①
D.③->④->②->①
17、某时刻进程的资源使用情况见表。

此时的安全序列是（）
A.P1、P2、P3、P4
B. P1、P3、P2、P4
C. P1、P4、P3、P2
D.不存在
18、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
19、下面关于虚拟存储器的论述中，正确的是（）。

A.在段页式系统中以段为单位管理用户的逻辑地址空间，以页为单位管理内存的物理地址空间，有了虚拟存储器才允许用户使用比内存更大的地址空间
B.为了提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面
C.为了能让更多的作业同时运行，通常只装入10%~30%的作业即启动运行
D.最佳置换算法是实现虚拟存储器的常用算法
20、作业在执行中发生缺页中断，经操作系统处理后应让其执行（）指令。

A.被中断的前一条
B.被中断的那一条
C.被中断的后·条
D.启动时的第一条
21、若每个作业只能建立“一个进程，为了照顾短作业用户，应采用（）；为了照顾紧急作业用户，应采用（）：为了实现人机交，应采用（）：为了使短作业、长作业，和交互作业用户都满意，应采用（）。

I.FCFS调度算法
II.短作业优先调度算法，
III.时间片轮转调度算法
IV.多级反馈队列调度算法
V.基于优先级的剥夺调度算法
A. II、V、I，IV
B. I、V、III、IV
C. I、II、IV、III
D.II、V、III、IV
22、下列关于进程和线程的叙述中，正确的是（）
A.不管系统是否支持线程，进程都是资源分配的基本单位，
B.线程是资源分配的基本单位，进程是调度的基本单位
C.系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持
D.同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间
23、若某单处理器多进程系统中有多个就绪进程，则下列关于处理器调度的叙述中，错误的是（）。

A.在进程结束时能进行处理器调度
B.创建新进程后能进行处理器调度
C.在进程处于临界区时不能进行处理器调度
D.在系统调用完成并返回用户态时能进行处理器调度
三、判断题
24、用户程序有时也可以在核心态下运行. （）
25、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态. （）
26、实时系统中的作业周转时间有严格的限制. （）
27、文件的索引表全部存放在文件控制块中. （）
28、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）
29、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. （）
30、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. （）
31、在页式虚拟存储系统中，页面长度固定并且是硬件的设计特性. （）
四、名词解释题
32、临界区：
33、静态重定位：
34、目录项：
35、死锁避免：
36、非抢占式调度：
37、缓冲池：
五、简答题
38、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。

39、什么是快表？它在地址转换中起什么作用？
40、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。

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？
六、综合题
42、某进程调度程序采用基于优先数（priority）的调度策略，即选择优先数最小的进程运行，进程创建时由用户指定一个nice作为静态优先数。

为了动态调整优先数，引入运行时间cpuTime和等待时间 waitTime，初值均为0。

进程处于执行态时，cpuTime定时加1.H waitTime置0：进程处于就绪态时，cpuTime置0，waitTime定时加1。

请回答下列问题。

1）若调度程序只将nice的值作为进程的优先数，即priority=nice，则可能会出现饥饿现象，为什么？
2）使用nice、cpuTime和 waitTime设计一种动态优先数计算方法，以避免产生饥饿现象，并说明waitTime的作用。

43、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。

44、假定计算机M采用二级分页虚拟存储管理方式，虚拟地址格式如下：
回答下列问题。

1）函数f1的机器指令代码占多少页？
2）取第1条指令（push ebp）时，若在进行地址变换的过程中需要访问内存中的
页目录和页表则分别会访问它们各门的第几个页表项（编号从0开始）？
3）M的1/0采用中断控制方式。

若进程P在调用fl之前通过scanf（）获取n的值，
则在执行scanf（）的过程中，进程P的状态会如何变化？CPU是否会进入内核态？
参考答案
一、填空题
1、【答案】共享
2、【答案】程序性
3、【答案】封闭性、可再现性
4、【答案】分配策略〈或管理方法〉、执行速度（或调度策略）
5、【答案】等信件
6、【答案】询问、中断、通道
7、【答案】最内层
8、【答案】可靠性、安全
二、选择题
9、C
10、A
11、B
12、C
13、A
14、A
15、A
16、C
17、D
18、B
19、A
20、B
21、D
22、A
23、C
三、判断题
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
31、【答案】：对
四、名词解释题
32、临界区：
在每个进程中访问临界资源的那段程序。

33、静态重定位：
在目标程序装入内存时所进行的重定位。

34、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。

35、死锁避免：
对进程所发出的每一个申请资源命令加以动态地检查，并根据检查结果决定是否进行资源
分配。

就是说，在资源分配过程中若预测有发生死锁的可能性，则加以避免。

这种方法的
关键是确定资源分配的安全性。

36、非抢占式调度：
系统一旦把处理机分配给某个进程之后，该进程一直运行下去，直到该进程完成或因等待
某个事件发生时，才将处理机分配给其他进程。

这种调度方式实现简单，系统开销小，但
系统性能不够好。

37、缓冲池：
又叫公共缓冲区，也是系统在磁盘上设置的多个缓冲区。

它既可以用于输入，也可以用于
输出，较好地克服了专用缓冲区的缺点。

一方面提高了缓冲区的利用率，另一方面也提高
了设备与cpu的并行操作程度。

五、简答题
38、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。

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：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。

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
六、综合题
42、【解析】
1）由于采用了静态优先数，当就绪队列中总有优先数较小的进程时，优先数较大的进程一直没有机会运行，因而会出现饥饿现象。

2）优先数 priority的计算公式为priority=nice+k1×cpuTime-k2×waitTime，其中kl>0，k2>0，用来分别调整cpuTime和waitTime在priority中所占的比例。

waitTime可使长时间等待的进程优先数减小，从而避免出现饥饿现象。

43、【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。

44、【解析】
1）函数fl的代码段中所有指令的虚拟地址的高20位相同，因此fl的机器指令代码在同一页中，仅占用1页。

2）push ebp指令的虚拟地址的最高10位（页目录号）为0000000001，中间10位（页表索引）为00 0000 0001，所以取该指令时访问了页目录的第1个表项，在对应的页表中访问了第1个表项。

3）在执行scanf（）的过程中，进程P因等待输入而从执行态变为阻塞态。

输入结束后，P被中断处理程序晚醒，变为就绪态。

P被调度程序调度，变为运行态。

CPU状态会从用户态变为内核态。