2022年河北工程大学科信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年河北工程大学科信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、用户在删除某文件的过程中，操作系统不可能执行的操作是
A.删除此文件所在的目录
B.删除与此文件关联的目录项
C.删除与此文件对应的文件控制块
D.释放与此文件关联的内存缓冲区
2、下列算法中，用于磁盘调度的是（），
A.时间片轮转法
B.LRU算法
C.最短寻道时间优先算法
D.高优先级算法
3、对进程的管理和控制使用（）。

A.指令
B.原语
C.信号量
D.信箱通信
4、有若干并发进程均将一个共享变量count的值加1一次，那么有关count中的值的说法正确的是（）。

I.肯定有不正确的结果
II.肯定有正确的结果，
III.若控制这些并发进程互斥执行count加1操作，count中的值正确
A. I和III
B.II和III
C.III
D. I、II和III的说法均不正确
5、现行3个同时到达的作业J1，J2，J3，它们的执行时，间分别是T1，T2和T3，且T1，<T2<T3。

若系统按单道方式运行且采用短作业优先调度算法，则平均周转时问是（）。

A.T1+T2+T3
B. T1+T2+T3 /3
C.（3T1+2T2+T3）/3
D.（T1+2T2+3T3）/3
6、对重定位存储管理方式，应（）。

A.在整个系统中设置一个重定位寄存器
B.为每个程序设置个重定位寄存器
C.为每个程序设置两个重定位寄存器
D.为每个程序和数据都设置一个重定位寄存器
7、可重入程序是通过（）方法来改善系统性能的。

A.改变时间片长度
B.改变用户数
C.提高对换速度
D.减少对换数量
8、下列观点中，不是描述操作系统的典型观点的是（）。

A.操作系统是众多软件的集合
B.操作系统是用户和计算机之间的接口
C.操作系统是资源的管理者
D.操作系统是虚拟机
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、I/O交通管制程序的主要功能是管理（）的状态信息。

A.设备、控制器和通道
B.主存、控制器和通道
C.CPU、主存和通道
D.主存、辅存和通道
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、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
二、填空题
13、文件的目录由若干目录项组成，每个目录项中除了指出文件的名字和__________存取的物理地址外，还可包含如何__________和文件__________的信息。

14、在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为__________前台作业，而由批处理系统控制的作业称为__________。

15、现代计算机中主存储器都是以__________为单位进行编址。

16、把存储介质上连续信息所组成的一个区域称为__________；为管理方便，经常将存储介质的__________物理单位称为。

17、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。

18、计算机系统中引导程序的作用是__________和__________。

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、用户调用__________和__________打开文件操作来申请对文件的使用权。

三、判断题
21、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. （）
22、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）
23、磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取. （）
24、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. （）
25、系统处于不安全状态不一定是死锁状态. （）
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、优先数是进程调度的重要依据，一旦确定不能改变. （）
28、进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块. （）
29、进程控制块中的所有信息必须常驻内存. （）
30、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. （）
四、名词解释题
31、封闭性：
32、安全序列：
33、非抢占式调度：
34、文件控制块：
35、交换：
36、存储设备：
五、简答题
37、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
38、什么是动态重定位？如何实现？
39、试比较进程调度与作业调度的不同点。

40、简述死锁的防止与死锁的避免的区别。

41、影响缺页中断率的因素有哪些？
六、综合题
42、什么是DMA方式？它与中断方式的主要区别是什么？
43、一个树形结构的文件系统如图所示，该图中的矩形表示目录，圆圈表示文件
1）可否进行下列操作：
①在目录D中建立一个文件，取名为A。

②将目录C改名为A。

2）若E和G分别为两个用户的目录：
①用户E欲共享文件Q、应有什么条件？如何操作？
②在一段时间内，用户G主要使用文件S和T。

为简便操作和提高速度，应如何处理？
③用户E欲对文件1加以保护，不允许别人使用，能否实现？如何实现？
44、一个SPOOLing系统由输入进程I、用户进程P、输出进程O、输入缓冲区和输出缓冲区组成。

进程I通过输入缓冲区为进程P输入数据，进程P的处理结果通过输
出缓冲区交给进程O输出。

进程间数据交换以等长度的数据块为单位。

这些数据块
均存储在同一磁盘上。

因此，SPOOLing系统的数据块通信原语保证始终满足
i+o≤max其中，max为磁盘容量（以该数据块为单位），i为磁盘上输入数据块总数，O为磁盘上，输出数据块总数。

该SPOOLing系统运行时：只要有输入数据，
进程1终究会将它放入输入缓冲区：只要，输入缓冲区有数据块，进程P终究会读入、处理，并产生结果数据，写到输出缓冲区：只要输出缓冲区有数据块，进程O
终究会输出它。

请说明该SPOOLing系统在什么情况下死锁。

请说明如何修正约束条件
“i+o≤max
”米，避免死锁，同时仍允许输入数据块和输出数据块均存储在同一个磁盘上。

45、设公共汽车上，司机和售票员的活动分别如下。

司机的活动：起动车辆：正常行车：到站停车。

售票员的活动：关车门：售票；开车门。

在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？试用信号量和P、V操作实现它们的同步。

参考答案
一、选择题
1、A
2、C
3、B
4、C
5、C
6、A
7、D
8、A
9、A
10、A
11、D
12、B
二、填空题
13、【答案】文件、控制、管理
14、【答案】前台作业、后台作业
15、【答案】字节
16、【答案】块、卷
17、【答案】抖动
18、【答案】进行系统初始化工作、把OS的核心程序装入主存
19、【答案】分配策略〈或管理方法〉、执行速度（或调度策略）
20、【答案】建立、打开
三、判断题
21、【答案】：对
22、【答案】：错
23、【答案】：对
24、【答案】：错
25、【答案】：对
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、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。

32、安全序列：
针对当前分配状态来说，系统至少能够按照某种次序为每个进程分配资源（直至最大需求），并且使他们依次成功地运行完毕，这种进程序列[p1，p2，，pn]就是安全序列。

33、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。

34、文件控制块：
用于描述和控制文件的数据结构，其中包括文件名、文件类型、位置、大小等信息。

文件
控制块与文件一一对应，即在文件系统内部，给每个文件唯一地设置一个文件控制块，核
心利用这种结构对文件实施各种管理。

35、交换：
交换系统指系统根据需要把主存中暂时不运行的某个（或某些）作业部分或全部移到外存。

而把外存中的某个（或某些）作业移到相应的主存区，并使其投入运行。

36、存储设备：
它们是指计算机用来存储信息的设备，如此盘（硬盘和软盘）、磁带等。

五、简答题
37、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.
38、答：动态重定位是指在程序执行期间，随着每条指令和数据的访问，自动的、连续的进行映射。

具体实现过程为：当某个进程取得CPU控制权时，OS应负责把该作业程序在主存中的起始地址送入重定位寄存器中之后，每次访问存储器时，重定位寄存区的内容将
被自动加到逻辑地址中区，经这样变换后，执行结果是正确的。

39、答：（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存.进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机.（2）作业调度是选符合条件的收容态
作业装入内存.进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机.
40、答：死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生，而死锁的避免是当进程提出资源申请时系
统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态
之中，从而避免死锁
41、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
六、综合题
42、【解析】DMA是Direct Memory Access的缩写，也就是直接存储器访问。

DMA是用DMA控制器来控制一个数据块的传输，而CPU只需在一个数据块传输的开始阶段设置好传输所需的控制信息并在传输的结束阶段做进，步处理即可的传输控制方式。

其基本思想是在I/O设备和内存间开启一个可以直接传输数据的通路。

中断驱动I/O控制方式是每个数据传输后即发出中断，而DMA方式是在一批数据传输完毕后才中断：中断驱动I/O控制方式的传输是由CPU控制的，而DMA方式中
只有数据块传输的开始和结束阶段在CPU控制下，在传输过程中都是由DMA控制
器控制的。

所以DMA方式相比于中断方式，通过硬件的增加大大减少了中断的次数。

43、【解析】
1）①因为在目录D下没有文件名为A的文件，所以可以在日求D下建立一个
文件，取名为A
②因为已经有个目录名为A，所以不能将目录C改名为A。

2）①用户E想要共享文件Q，只要找到Q的路径即可，即用户E可以通过路
径./../D/G/K/O/Q来访问文件Q，其中“.”表示上一级目录。

②可以把当前目录设置为P这个目录，这样一来，直接用S和T这两个文件名
就能访问这两个文件，不需要每次都从根目录开始找路径：也可以在G目录下建立
两个链接，直接链接到文件S和文件T上，这样在G用户的目录下就可以直接访问到这两个文件了。

③可以修改文件1的存取控制表，在拥有对1的访问权限的用户列
表中只留下用户E，其他用户的名字都从1的访问权限用户列表中删除，这样就可
以有效地保护文件1只被用户E访问了。

44、【解析】这是个综合性很强的题日，题目中出现了缓冲区、SPOOLing技术、进程共享资源（共享同一个缓冲区）、死锁等概念。

而究其本质，其实本题考查的是死锁现象的判断，就是要考生找出该系统的种死锁的可能。

考生可以先画出该系统的大致结构草图，如图所示。

下面找到一种导致该SPOOLing系统死锁的情况：当磁盘上输入数据块总数i=max 时，那么磁盘上输出数据块总数。

必然为零。

此时，进程P发现输入缓冲区已经满了，所以不能再把输入数据放入到缓冲区中；进程P此时有一个处理好了的数据，打算把结果数据放入缓冲区，但是也发现没有空闲的空间可以放结果数据，因为a=0，所以没有输出数据可以输出，于是进程0也无事可做。

这时进程I、P、O各白都等待着个事件的发生，如果没有外力的作用，它们将，直等待下去，这种僵局显然是死锁。

将条件“i+O≤max”只需要修改为“i+O<max，且i <max-1 "：这样就不会再发生死锁。

也就是说，产生的数据不能达到缓冲区总和的上限，至少保证能够有一个非输入数据有缓冲空间可以存放，以便进程P和进程O正常运行。

在其他类似题目中，通常都会在临界条件处发生死锁，因此可以通过验证临界值来考查条件是否能完全满足要求。

45、【解析】司机活动和售票员活动如图所示。

在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后，向司机发开车信号，司机接到开车信号后起动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后开门让乘客上下车。

因此，司机起动车辆的动作必须与售票员关车门的动作取得同步；售票员开车门的动作也必须与司机停车的动作取得同步。

本题应设置两个信号量S1和S2代码如下：
Semaphore S1=0:
Semaphore S2=0: Procedure driver
{
While (true)
P(S1)
Start;
Driving;
Stop;
V (S2);
Procedure Conductor {
While (true)
{close the door;
V(S)
Sell the ticket:
P(S2) ;
Open the door: Passengers up and down; }
}。