2022年海口经济学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年海口经济学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试
卷B（有答案）
一、选择题
1、在系统内存中设置磁盘缓冲区的主要11的是（）。

A.减少磁盘1/0次数，
B.减少平均寻道时间
C.提高磁盘数据可靠性
D.实现设备无关性
2、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
3、一个进程被唤醒意味着（）。

A.该进程可以重新占用CPU
B.优先级变为最大
C.PCB移到就绪队列之首
D.进程变为运行态
4、下列关于管程的叙述中，错误的是（）。

A.管程只能用于实现进程的互斥
B.管程是由编程语言支持的进程同步机制
C.任何时候只能有一个进程在管程中执行
D.管程中定义的变量只能被管程内的过程访问
5、在下列操作系统的各个功能组成部分中，一定需要专门硬件配合支持的是（）。

I.地址映射
II.进程调度
III.中断系统
IV.系统调用
A.I
B.I、III
C. I、III、IV
D.II、II
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、操作系统中为实现多道程序并发，对内存管理可以有多种方式，其中代价最小的是（）
A.分区管理
B.分页管理
C.分段管理
D.段页式管理
8、列选项中，不可能在用户态发生的事件是（）。

A.系统调用
B.外部中断
C.进程切换
D.缺页
9、假设5个进程P0、P1、P2、P3、P4共享3类资源R1、R2、R3.这些资源总数分别为18、6、22。

T0时刻的资源分配情况（见表），此时存在的一个安全序列是（）。

A. P0, P2, P4, P1, P3
B. P1, P0, P3, P4, P2
C. P2, P1, P0, P3, P4
D. P3, P4, P2, P1, P0
10、在采用SPOOLing技术的系统中，用户暂时未能打印的数据首先会被送到（）存储起来。

A.磁盘固定区域
B.内存固定区域
C.终端
D.打印机
11、某进程访问页面的序列如下所示。

若工作集的窗口大小为6，则在t时刻的工作集为（）。

A.（6，0，3，2）
B. （2，3，0，4）
C.（0，4，3，2，9）
D.（4，5，6，0，3，2）
12、
如果I/O设备与存储设备间的数据交换不经过CPU来完成，则这种数据交换方式是（）。

A.程序查询方式
B.中断方式
C.DMA方式
D.外部总线方式
二、填空题
13、在__________和__________存储管理中，页式存储管理提供的逻辑地址是连续的。

14、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。

15、单用户连续存储管理方式下，也可利用__________技术让多个用户的作业轮流进入主存储器执行。

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

17、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。

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、操作系统中，进程通信有________、__________几种方式。

20、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。

三、判断题
21、进程获得处理机而运行是通过申请而得到的. （）
22、有m个进程的操作系统出现死锁时，死锁进程的个数为1<k<m. （）
23、文件目录必须常驻内存. （）
24、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. （）
25、参与死锁的进程至少有两个已经占有资源. （）
26、文件目录一般存放在外存. （）
27、在虚存系统中，只要磁盘空间无限大，作业就能拥有任意大的编址空间. （）
28、清内存指令只能在管态下执行. （）
29、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. （）
30、对文件进行读写前，要先打开文件. （）
四、名词解释题
31、进程控制块PCB：
32、非抢占式调度：
33、安全序列：
34、碎片：
35、物理地址：
36、中断响应：
五、简答题
37、简述死锁的防止与死锁的避免的区别。

38、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？
39、试比较进程调度与作业调度的不同点。

40、计算机系统中产生死锁的根本原因是什么一般解决死锁的方法有哪三种
41、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么
六、综合题
42、如果对经典的分页管理方式的页表进行细微改造，允许同一个页表的两个页表项指向同一个物理块，由此会有什么结果？怎样利用这种结果减少内存复制操作（将一个存储段的内容复制到另一个存储段）的时间？在经过改造的存储系统里，修改一个页面中几个字节的值，会对其他页面产生什么影响？
43、一个串行线能以最大：50000B/s的速度接收输入。

数据平均输入速率是20000B/s。

如果用轮询来处理输入，不管是否有输入数据，轮询例程都需要3μs 来执行。

若在下一个字节到达时，控制器中仍有未取走的字节，这些未取走的字节将会丢失。

那么最大的安全轮询时间间隔是多少？
44、请分别解释在连续分配方式、隐式链接分配方式、显式链接分配方式和索引分配方式中如何将文件的字节偏移量3500转换为物理块号和块内位移量（设盘块大小为IKB，盘块号需要占4B）。

45、叙述在中断控制方式中输入请求I/O处理的详细过程。

参考答案
一、选择题
1、A
2、C
3、A
4、A
5、B
6、B
7、A
8、C
9、D
10、A
11、A
12、C
二、填空题
13、【答案】页式、段式
14、【答案】抖动
15、【答案】对换（swapping）
16、【答案】命令行、图形界面、虚拟现实
17、【答案】文件、控制、管理
18、【答案】块号、空闲块数
19、【答案】信件、通信原语@
20、【答案】块、卷
三、判断题
21、【答案】：错
22、【答案】：对
23、【答案】：错
24、【答案】：错
25、【答案】：对
26、【答案】：对
27、【答案】：错
28、【答案】：对
29、【答案】：错
30、【答案】：对
四、名词解释题
31、进程控制块PCB：
进程控制块是进程存在的唯一标识，它保存了系统管理和控制进程所必须的信息，是进程动态特性的集中表现。

32、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。

33、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。

34、碎片：
在分区法中，内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。

35、物理地址：
内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。

36、中断响应：
发生中断时，cpu暂停执行当前的程序，转去处理中断这个由硬件对中断请求做出反应的
过程，称为中断响应。

五、简答题
37、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
38、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。

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：计算机系统中产生死锁的根本原因是：资源有限且操作不当，一般解决死锁的方法有：死锁的预防，死锁的避免，死锁的检测与恢复等三种.
41、答：UNIX/Linux文件系统的主要特点有：（1）UNIX 或Linux文件系统的目录组织是一个树形结构；（2）文件本身是无结构的字符流；（3）UNIX或Linux文件系统把外
部设备做成特殊文件，与普通文件一并进行管理
六、综合题
42、【解析】让同一个页表的两个页表项指向同一个物理块，用户可以利用此特
点共享该，页的代码或数据。

如果代码是可重入的，这种方法可节省大量的内存空间。

实现内存“复制”操作时，不需要将页面的内存逐字节复制，只要在页表里将指向该页面的指针复制到代表目的地址的页表项即可。

在这种系统中，如果通过一个页表项修改了一个页面的几个字节，那么通过共享该页面的其他页表项表示的地址，所访问的值也跟着变化。

43、【解析】串行线接收数据的最大速度为50000B/s，即每20s接收1B，而轮询
例程需3μs来执行，因此，最大的安全轮询时间间隔是17μs
44、【解析】文件的字节偏移量到磁盘物理地址的转换，关键在于对文件物理组
织（或磁盘分配方式）的理解。

连续分配方式是指为文件分配-段连续的文件存储
空间：隐式链接分配则是指为文件分配多个离散的盘块，并将下个盘块的地址登记在文件分配到的前一个盘块中：显式链接分配则通过FAT米登记分配给文件的多个
盘块号：而索引分配方式则将多个盘块号登记在文件的索引表中。

同时，在FCB的
物理地址字段中，还登记有文件首个物理块的块号或指向索引表的指针（对于索引分配方式）。

将字节偏移量3500转换成逻辑块号和块内位移：3500/1024商为3，余数为428，即逻辑块号为3，块内位移为428。

1）在连续分配方式中，可从相应文件的FCB中得到分配给该文件的起始物理盘块号，例如 a0。

故字节偏移量3500相应的物理盘块号为a0+3，块内位移为428。

2）在隐式链接方式中，由于每个盘块中需要留出4B（通常是最后4B）来存
放分配给文件的下一个盘块的块号，因此字节偏移量3500的逻辑块号为
3500/1020的商3.而块内位移为余数440。

从相应文件的FCB中可获得分配给该文件的首个（第0个）盘块的块号，例如
b0。

然后可通过读b0块获得分配给文件的第1个盘块的块号，如bl，依次类推，得
到第3块，b3，如此便可得到字节偏移量3500对应的物理块号b3，而块内位移则
为440。

3）在显式链接方式中，可从文件的FCB中得到分配给文件的首个盘块的块号，如co。

然后可在FAT的第c0项中得到分配给文件的第1个盘块的块号，如cl。

依次
类推，找到第3个盘块的块号，如c3。

如此，便可获得字节偏移量3500对应的物
理块号c3，而块内位移则为428。

4）在索引分配方式中，可从文件的FCB中得到索引表的地址。

从索引表的第3项（距离索引表首字节12B的位置）获得字节偏移址3500对应的物理块号，而块内位移为428。

45、【解析】在使用中断控制方式的系统中，执行输入请求的处理过程如下。

1）应用进程请求读操作。

2）设备启动程序（设备驱动程序的高层部分）查询设备控制器的状态寄存器，确
定设备是否空闲。

若设备忙，则设备启动程序等待，直到其变为空闲为止。

3）设备启动程序把输入命令存入设备控制器的命令寄存器中，从而启动设备。

4）设备启动程序将相应信息写入到设备控制表（DCT）的设备对应表项中，如最
初调用的返回地址以及I/O操作的，些特定参数等。

然后CPU就可以分配给其他进
程使用了，因此设备管理器调用进程管理器的调度程序执行，原进程的执行被暂停。

5）经过一段时间后，设备完成了I/O操作，设备控制器发出中断请求，中断CPU
上运行的进程，从而引起CPU运行中断处理程序。

6）中断处理程序确定是哪个设备引起的中断，然后转移到该设备对应的设备处理
程序，（设备驱动程序的低层部分）执行。

7）设备处理程序重新从设备控制表（DCT）找到等待I/O操作的状态信息。

8）设备处理程序复制设备控制器的数据寄存器的内容到用户进程的内存区。

9）设备处理程序返回给应用进程控制权，从而继续运行。

在以上处理I/O操作的过程中，中断处理程序和设备处理程序两者一起完成对中断请求的处理。

但两者T作方式不同，前者必须关中断运行或以高优先级方式运行，后者可以开中断运行或以低优先级方式运行。