2022年湖南科技大学潇湘学院网络工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年湖南科技大学潇湘学院网络工程专业《操作系统》科目期末试
卷B（有答案）
一、填空题
1、在UNIX中，对磁盘空闲块采用成组连接方式，每一组的第一个空闲块中登记了下一组空闲块的__________和__________。

2、三代人机界面的发展是指：一维__________、二维__________、三维__________。

3、把进程间用信件来交换信息的方式称为__________
4、辅助存储器只能与__________相互传递信息。

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、现代计算机系统采用自成独立系统的能与主机并行工作的I/O结构，主存储器与外围设备之间传送信息的输入输出操作由__________完成。

由于它能独立完成输入输出操作，所以也称为__________。

7、对于移动臂磁盘，磁头在移动臂的带动下，移动到指定柱面的时间称__________时间，而指定扇区旋转到磁头位置的时间称__________时间。

8、操作系统中，进程可以分为__________和__________两类。

二、选择题
9、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这矛盾可采用（）。

A.并行技术
B.通道技术
C.缓冲技术
D.虚拟技术
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、某文件占10个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送用户区进行
分析。

假设一个缓冲区与一个磁盘块人小相同，把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100μs，将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50μs.CPU对一块数据进行分析的时间为50us。

在单缓冲区和双缓冲区结构ド，读入并分析完该文件的时间分别是（）。

Α.1500μs，1000μs
B.1550μs，1100μs
C.1550μs，1550μs
D.2000μs，2000μs
12、某文件系统的簇和磁盘扇区大小分别为1KB和512B。

若一个文件的大小为1026B，则系统分配给该文件的磁盘空间大小是（）。

A.1026B
B.1536B
C.1538B
D.2048B
13、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
14、某文件系统物理结构采用三级索引分配方法，如果每个磁盘块的大小为1024B.每个
盘块索引号占用4B，请问在该文件系统中，最大文件的大小最接近的是（）
A.8GB
B.16GB
C.32GB
D.2TB
15、操作系统提供了多种界面供用户使用，其中（）是专门供应用程序使用的一种界面。

A.终端命令
B.图形用户窗
C.系统调用
D.作业控制语言
16、在中断发生后，进入中断处理的程序属于（）。

A.用户程序
B.可能是应用程序，也可能是操作系统程序
C.操作系统程序
D.既不是应用程序，也不是操作系统程序
17、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
18、某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB（初始为空），采用最佳适配（Best Fit）算法，分配和释放的顺序为：分配15MB，分配30MB，释放15MB.分配
8MB.分配6MB，此时主存中最大空闲分区的大小是（）。

A.7MB
B.9MB
C.10MB
D.15MB
19、在页式虚拟存储管理系统中，采用某些页面置换算法，会出现Belady异常现象，即
进程的缺页次数会随着分配给该进程的页框个数的增加而增加。

下列算，法中，可能出现Belady异常现象的是（）。

I.LRU算法 II.FIFO算法 III.OPT 算法
A. 仅I
B.仅II
C.仅I、III
D. 仅I、III
20、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
21、进程和程序的本质区别是（）
A.前者分时使用CPU，后者独占CPU
B.前者存储在内存，后者存储在外存
C.前者在一个文件中，后者在多个文件中
D.前者为动态的，后者为静态的
22、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
23、结构（Cobegin语句1：语句2 Coend）表示语句1和语句2并发执行。

代码如下：
X：=0；Y：=0；
Cobegin
Begin
X：=1；
Y：=Y+X；
End
Begin
Y：=2；
X：=X+3；
End
Coend当这个程序执行完时，变量X和Y的值有可能为（）。

I.X=1，Y=2 II.X=1，Y=3 III.X=4，Y=6
A.I
B. I和II
C.II和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、实时系统中的作业周转时间有严格的限制. （）
26、系统处于不安全状态不一定是死锁状态. （）
27、一旦出现死锁，所有进程都不能运行. （）
28、由于P、V操作描述同步、互斥等问题的能力不足，所以有必要引入其它的通讯原语或机制，如send，receive或Monitor等. （）
29、不可抢占式动态优先数法一定会引起进程长时间得不到运行. （）
30、进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块. （）
31、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. （）
四、名词解释题
32、临界区：
33、物理地址空间：
34、快表：
35、饥饿：
36、响应时间：
37、存储设备：
五、简答题
38、什么是操作系统？
39、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
40、操作系统为用户提供哪些接口？
41、试简述页式存储管理的优缺点
六、综合题
42、某计算机系统按字节编址，采用一级页表的分页存储管理方式，虚拟地址格式如下所示。

请回答下列问题。

1）页和页框的大小各为多少字节？进程的虚拟地址空间大小为多少贞？
2）假定页目录项和页表项均占4B，则进程的页目录和页表共占多少页？要求写出计算过程。

3）若某指令周期内访问的虚拟地址为0 1 0 0 0 0 0 0 H和0 1 1 1 2 0 4 8 H.则进行地址转换时共，访问多少个二级页表？要求说明理由。

43、某博物馆最多可容纳500人同时参观，有个出入口，该出入「一次仅允许一个人通过。

参观者的活动描述如下：
Cobegin
{参观者进程i：
…
进门：
…
参观：
…
出门；
…
}
Coend
请添加必要的信号量和P、V（或wait（）、signal（））操作，以实现上述过程中的互斥与同步。

要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。

44、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？
参考答案
一、填空题
1、【答案】块号、空闲块数
2、【答案】命令行、图形界面、虚拟现实
3、【答案】信箱通信
4、【答案】内存
5、【答案】等信件
6、【答案】通道、输入输出处理机
7、【答案】寻找、延迟
8、【答案】系统进程、用户进程
二、选择题
9、C
10、A
11、B
12、D
13、D
14、B
15、C
16、C
17、C
18、B
19、A
20、A
21、D
22、A
23、C
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】：错
30、【答案】：错
31、【答案】：错
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、物理地址空间：
由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。

34、快表：
为了提高地址变换速度，在地址变换机构中增设一个具有并行查找能力的高速缓冲存储器，用以存放当前访问的页表项。

这样的高速缓冲存储器就是快表。

35、饥饿：
在系统中，每个资源占有者都在有限时间内释放它所占有的资源，但资源中存在某些申请
者由于某种原因却永远得不到资源的一种错误现象。

36、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。

37、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
38、答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服
务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统能高效地运行。

39、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.
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：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。

六、综合题
42、【解析】
1）页和页框大小均为4KB。

进程的虚拟地址空间大小为232/212=220页。

2）（210×4）/212（页目录所占页数）+（220×4）/212（页表所占页数）=1025页。

3）需要访问一个二级页表。

因为虚拟地址0 1 0 0 0 0 0 0 H和0 1 1 1 2 0 4 8H的最高10位的值都是4，访问的是同一个二级页表。

43、【解析】
本题有两个临界资源：一个是出入口：另一个是博物馆。

本题需要定义两个信号量：
Semaphore empty=500；
Semaphore mutex=1；
cobegin参观者进程i；
{
…
P（empty）：
P（mutex）；
进门；
V（mutex）；
参观；
P（mutex）：
出门；
V（mutex）
V（empty）；
coend
}
44、【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。