2022年宁波财经学院软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年宁波财经学院软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B（有
答案）
一、选择题
1、下列关于SPOOLing技术的叙述中，错误的是（）
A.需要外存的文持
B.需要多道程序设计技术的支持
C.可以让多个作业共享一台独占设备
D.由用户作业控制设备与输入/输出之间的数据传送
2、 I/O中断是CPU与通道协调I作的种于段，所以在（）时，便要产生中断。

A.CPU执行“启动I/O”指令而被通道拒绝接收
B.通道接受了CPU的启动请求
C.通道完成了通道程序的执行
D.通道在执行通道程序的过程中
3、在一个操作系统中对内存采用页式存储管理方法，则所划分的页面大小（）。

A.要依据内存大小而定
B.必须相同
C.要依据CPU的地址结构而定
D.要依据内存和外存而定
4、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
5、采用分页或分段管理后，提供给用户的物理地址空间（）。

A.分页支持史大的物理空间
B.分段支持更大的物理空间
C.不能确定
D.一样大
6、一个多道批处理系统中仅有P1，和P2两个作业，P2比P1晚5ms到达。

它们的计算和I/O操作顺序如下：
P1：计算60ms，I/O 80ms，计算20ms
P2：计算120ms，I/O 40ms，计算40ms。

若不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是（）。

A.240ms
B.260ms
C.340ms
D.360ms
7、所谓（），是指将一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态。

这些作业，共享处理器的时间和外设及其他资源。

A.多重处理
B.多道程序设计
C.实时处理
D.并行执行
8、文件系统中设立打开（open）系统调用的卡要目的是（）。

A.把文件从辅存读到内存
B.把文件的控制信息从辅存读到内存
C.把文件的FAT表信息从辅存读到内存
D.把磁盘文件系统的控制管理信息从辅存读到内存
9、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
10、若系统中有5台绘图仪，有多个进程需要使用两台，规定每个进程一次仪允许申请一台，则最多允许（）个进程参与竞争，而不会发生死锁。

A.5
B.2
C.3
D.4
11、下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是（）
A.时间片轮转调度算法
B.短进程优先调度算法
C.先来先服务调度算法
D.高响应比优先调度算法
12、一个进程的读磁盘操作完成后，操作系统针对该进程必做的是（），
A.修改进程状态为就绪态
B.降低进程优先级
C.给进程分配用户内存空间
D.增加进程时间片大小
二、填空题
13、文件存取方式按存取次序通常分__________、__________，还有一类__________。

14、某作业9：00进入输入井，要求计算时间1小时。

作业调度采用响应比更高优先算法在10：00选中该作业，则该作业被选中时的响应比为__________
15、Unix系统是按设备与内存之间信息交换的物理单位来对设备进行分类，Unix把设备分成两类：__________和__________。

16、操作系统中，进程调度通常有先来先服务、__________、__________和分级调度算法等调度算法。

17、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。

18、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__________。

19、现代计算机中主存储器都是以__________为单位进行编址。

20、主存的“地址越界”中断是属于__________中断。

三、判断题
21、进程从运行状态变为等待状态是由于时间片中断发生. （）
22、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率. （）
23、进程状态的转换是由操作系统完成的，对用户是透明的. （）
24、参与死锁的所有进程都占有资源. （）
25、同一文件系统中不允许文件同名，否则会引起混乱. （）
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、流式文件是指无结构的文件. （）
29、清内存指令只能在管态下执行. （）
30、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数. （）
31、打印机是一类典型的块设备. （）
32、所有进程都挂起时，系统陷入死锁. （）
四、名词解释题
33、吞吐量：
34、中断禁止：
35、缓冲池：
36、动态重定位：
37、虚存：
38、死锁：
五、简答题
39、操作系统为用户提供哪些接口？
40、试比较进程调度与作业调度的不同点。

41、什么是动态重定位？如何实现？
42、目前操作系统采用的目录结构是什么？它具有什么优点？
43、请说明在生产者一消费者问题的描述中，P操作颠倒会产生死锁吗？为什么？
44、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
45、假定某操作系统存储器采用页式存储管理，一进程在联想存储器中的页表见表，内存中的页表项见表。

假定该进程体（程序与数据）代码长度为320B，每页32B。

现有逻辑
地址（八进制）为101、204、576，若上述逻辑地址能翻译成物理地址，则说明翻译的过程，并指出具体的物理地址：若上述逻辑地址不能翻译成物理地址，请说明理由。

46、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。

47、在页式虚存管理系统中，假定驻留集为m个页帧（初始所有页帧均为空），在长为p的引用串中具有n个不同页号（n>m），对于FIFO、LRU两种页面置换算法，试给出页故障数的上限和下限，说明理由并举例说明。

参考答案
一、选择题
1、D
2、C
3、B
4、B
5、C
6、B
7、B
8、B
9、B
10、D
11、D
12、A
二、填空题
13、【答案】顺序存取、直接存取、按键索引
14、【答案】2
15、【答案】字符设备、块设备
16、【答案】优先数调度算法、时间片轮转调度算法
17、【答案】块、卷
18、【答案】块号、空闲块数
19、【答案】字节
20、【答案】程序性
三、判断题
21、【答案】：错
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】：对
29、【答案】：对
30、【答案】：对
31、【答案】：错
32、【答案】：错
四、名词解释题
33、吞吐量：
在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。

34、中断禁止：
是指在可引起中断的事件发生时系统不接收该中断的信号，因而就不可能提出中断请求而
导致中断。

简言之，就是不让某些事件产生中断。

35、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。

36、动态重定位：
在程序执行期间，每次访问内存之前进行的重定位
37、虚存：
虚存是指系统向用户程序提供的编程空间，其大小由cpu的地址长度决定。

38、死锁：
在一个进程集合中的每个进程都在等待仅由该集合中的另一个进程才能引发的事件而无限
期地僵持下去的局面。

五、简答题
39、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
40、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.
41、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。

42、答：为了给用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，（亦可包含文件属性）进行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。

目前操作系统采用
的目录结构是树型目录结构，它的优点有：有效地提高对目录的检索速度；允许文件重名；便于实现文件共享。

43、答：如果将生产者执行的两个P操作顺序颠倒，会产生死锁。

因为，在这种情况下，当缓冲区都为满时，生产者仍可顺利执行P（mutex）操作，于是它获得了对缓冲区的存
取控制权。

然后，当它执行P（mutex）操作时，由于没有空缓冲区它被挂起。

能够将这
个生产者进程释放的唯一途径是消费者从缓冲区取出了一个产品，并执行V（mutex）操作。

但在此时，由于缓冲区已被挂起的生产者所占有，所以没有一个消费者能够取得对缓
冲区的存取控制权。

因此，出现了生产者和消费者的互相死等的局面。

44、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
45、【解析】一页大小等于32B，即其二进制长度为5：由此得逻辑地址结构：低
5位为，页内位移，其余高位为页号。

101（八进制）=0 0 1 0 0 0 0 0 1（二进制），则页号为2，在联想存储器中，对应的页顿号为f3，即物理地址为32×f3+1。

204（八进制）=0 1 0 0 0 0 1 0 0（二进制），则页号为4，不在联想存储
器中，查内存的页顿表得页顿号为f5，并用其更新联想存储器中的一项，最终的物理地址为32×f5+4。

576（八进制）=1 0 1 1 1 1 1 1 0（二进制），则页号为11，已超出页表范围，即产生越界中断。

46、【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。

47、【解析】发生页故障（缺页中断）的原因是当前访问的页不在主存中，需将该页调入主存。

此时不管主存中是否已满（已满则先调出页），都要发生，次页故障，即无论怎样安排，n个不同页号在首次进入主存时必须要发生次页故障，总共发生n次，这就是页故障的下限。

虽然不同页号数为n，小于或等于总长度p（访问串可能会有一些页重复出现），但驻留集m<n，所以可能会有某些页进入主存后又被调出主存，当再次访问时又发生一次页故障的现象，即有些页可能会出现多次页故障。

极端情况是每访问个页号，该页都不在主存中，这样共发生p次故障。

所以，对于FIFO与 LRU替换算法，页故障数的上限均为p.下限均为n。

例如，当m=3，p=12，n=4时，有如下访问串：
1 1 1
2 2
3 3 3
4 4 4 4则页故障数为4，这恰好是页故障数的下限n值。

又如，访问串为
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4则页故障数为12，这恰好是页故障数的上限p值。