2022年长春工业大学人文信息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年长春工业大学人文信息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、某文件系统中，针对每个文件，用户类别分为4类：安全管理员、文件上、文件主的
伙伴、其他用户：访问权限分为5类：完全控制、执行、修改、读取、写入。

若文件控制
块中用：进制位串表示文件权限，为表示不同类别用户对一个文件的访问权限，则描述文
件权限的位数至少应为（）。

A.5
B.9
C.12
D.20
2、下列选项中，磁盘逻辑格式化程序所做的T作是（）
I.对磁盘进行分区
II.建立文件系统的根目录
III.确定磁盘扇区校验码所占位数
IV.对保存空闲磁盘块信息的数据结构进行初始化，
A. 仅II
B.仅II、IV
C.仅III，IV
D.仅I、II、IV
3、进行P0和P1；的共享变量定义及其初值为：
boolean flag[2]；
int turn=0；
flag[0]=false；flag[1]=false；
若进行P0和P1，访问临界资源的类C代码实现如下：
void Po（）//进程Po
{while（TRUE）
{flag[0]=TRUE；turn=1；
While（flag[1]&&（turn==l））；
临界区；
flag[0]=FALSE；}
}
void P1（）//进程P1
{while（TRUE）
{flag[1]=TRUE；turn=0；
While（flag[0]&&（turn==0））；
临界区；
flag[1]=FALSE；}
}
并发执行进程P0和P1时产生的情况是（）。

A.不能保证进程互斥进入临界区、会出现“饥饿”现象，
B.不能保证进程互斥进入临界区、不会出现“饥饿”现象
C.能保证进程互斥进入临界区、会出现“饥饿”现象
D.能保证进程互斥进入临界区、不会出现“饥饿”现象
4、在个交通繁忙的十字路口，每个方向只有一个车道，如果车辆只能向前直行，而不允许转弯和后退，并未采用任何方式进行交通管理。

下列叙述正确的是（）。

A.该十字路口不会发生死锁，
B.该十字路口定会发生死锁
C.该上字路口可能会发生死锁，规定同时最多3个方向的车使用该十字路是最有效的方法
D.该十字路口可能会发生死锁，规定南北方向的两个车队和东西方向的两个车队互斥使用十字路口是最有效的方法
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、在下述存储管理方案中，（）管理方式要求作业占用连续的存储空间。

A.分区
B.分页
C.分段
D.段页式
8、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
9、下列关于操作系统的论述中，正确的是（）。

A.对于批处理作业，必须提供相应的作业控制信息
B.对于分时系统，不一定全部提供人机交互功能
C.从响应角度看，分时系统与实时系统的要求相似
D.在采用分时操作系统的计算机系统中，用户可以独占计算机操作系统中的文件系统
10、某计算机按字节编址，其动态分区内存管理采用最佳适应算法每次分配和回收内存后都对空闲分区链重新排序。

当前空闲分区信息见表3-12。

回收起始地址为60K、大小为140KB的分区后，系统中空闲分区的数量、空闲分区链第一个分区的起始地址和大小分别是（）。

A.3，20K，380KB
B.3，500K，80KB
C.4，20K，180KB
D.4，500K，
80KB
11、提高单机资源利用率的关键技术是（）。

A.SPOOLing技术
B.虚拟技术
C.交换技术
D.多道程序设计技术
12、用户程序发出磁盘1/0请求后，系统的正确处理流程是（）
A.用户程序→系统调用处理程序→中断处理程序→设备驱动程序
B.用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序
C.用户程序→设备驱动程序→系统调用处理程序→中断处理程序
D.用户程序→设备驱动程序→中断处理程序→系统调用处理程序
二、填空题
13、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__________。

14、在响应比更高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，计算
__________的作业将得到优先调度
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、进程同步是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖于另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时必须__________，直到消息到达才
__________。

17、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为__________
18、能使计算机系统接收到__________后及时进行处理，并在严格的规定时间内处理结束，再给出__________的操作系统称为“实时操作系统”。

19、被中断进程的现场信息是由一中断处理程序，程序将其保存到__________中的。

20、可变分区方式管理主存时，往往采用__________重定位方式来实现地址转换。

三、判断题
21、一旦出现死锁，所有进程都不能运行. （）
22、进程间的互斥是一种特殊的同步关系. （）
23、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. （）
24、参与死锁的进程至少有两个已经占有资源. （）
25、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. （）
26、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. （）
27、存储保护的目的是限制内存的分配. （）
28、进程优先数是进程调度的重要依据，必须根据进程运行情况动态改变. （）
29、大多数虚拟系统采用OPT（）
30、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. （）
四、名词解释题
31、临界资源：
32、进程调度：
33、作业：
34、程序局部性原理：
35、目录文件：
36、存储设备：
五、简答题
37、主存空间信息保护有哪些措施？
38、试简述页式存储管理的优缺点
39、什么是操作系统？
40、操作系统为用户提供哪些接口？
41、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？
六、综合题
42、试分别说明操作系统与硬件、操作系统与其他系统软件之间的关系，并画出操作系，统的层次关系。

43、在处理器上执行的“个进程页表见表3-14，表中的虚页号和物理块号是十进制数，起始贞号（块号）均为0，所有地址均是存储器字节地址，页的大小为1024B。

1）详述在设有快表的请求分页存储管理系统中，一个虚地址转换成物理地址的过程。

2）虚地址5499、2221对应于什么物理地址？
44、有A，B两人通过信箱进行辩论，每个人都从自已的信箱中取得对方的问题，
将答案和向对方提出的新问题组成一个邮件放入对方的邮箱中。

假设A的信箱最多
放M个邮件，B的信箱最多放N个邮件。

初始时A的信箱中有x（0<x<M）个邮件，B的信箱中有y（0<y<N）个。

辩论者每取出一个邮件，邮件数减1。

A和B两人的
操作过程描述如下
当信箱不为空时，辩论者才能从信箱中取邮件，否则等待。

当信箱不满时，辩论者才能将新邮件放入信箱，否则等待。

请添加必要的信号量和P、V（或wait、signal）操作，以实现上述过程的同步。

要求写出完整过程，并说明信号量的含义和初值。

45、有桥如图所示。

车流如箭头所示。

桥1：不允许有两车父汇，但允许同方向车依次通行（即桥上可以有多
个同方向的车）。

用P、V操作实现交通管理以防桥上堵塞
参考答案
一、选择题
1、D
2、B
3、D
4、D
5、B
6、B
7、A
8、D
9、A
10、B
11、D
12、B
二、填空题
13、【答案】前台作业、后台作业
14、【答案】时间短
15、【答案】对换（swapping）
16、【答案】等待、被唤醒
17、【答案】临界区
18、【答案】外部信号、反馈信号
19、【答案】PCB
20、【答案】动态
三、判断题
21、【答案】：错
22、【答案】：对
23、【答案】：错
24、【答案】：对
25、【答案】：错
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、临界资源：
一次仅允许一个进程使用的资源。

32、进程调度：
也称低级调度程序，它完成进程从就绪状态到运行状态的转化。

33、作业：
用户在一次上机过程中要求计算机系统所做工作的集合。

34、程序局部性原理：
在相对短的一段时间内，进程集中在一组子程序或循环中之行，导致所有的存储器访问局
限于进程地址空间的一个固定子集。

这种现象就叫做程序局部性原理，
35、目录文件：
全由目录项构成的文件成为目录文件。

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：①程序自己主存区域的信息，允许它既可读，又可写；②共享区域中的信息只可读，不可修改；③非共享区域或非自己的主存区域中的信息既不可读，也不可写。

38、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。

39、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。

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：作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。

执行完后，回收资源。

进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一
个进程，使之占用CPU交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入
内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区。

六、综合题
42、【解析】
图为计算机系统的层次关系。

操作系统与硬件的关系：操作系统是覆盖在硬件上的第一层软件，它管理计
算机的硬件资源。

操作系统为用户完成所有与硬件相关的操作，从而极大方便了用户对硬件资源的使用，并提高了硬件资源的利用率。

操作系统与其他系统软件的关系：操作系统是一种特殊的系统软件，其他系
统软件运行在操作系统的基础之上，可获得操作系统提供的大量服务，也就是说，操作系统是其他系统软件与硬件之间的接口。

43、【解析】
1）进行地址变换时首先检索快表，如果在快表中找到所访问的页面号，便
修政页表项中的访问位；对于写指令还要将修改位置为1：最后利用该页表项中给
出的物理块号和页内位移形成要访问的物理地址、若在快表中未找到该页的页表项，则到内存中的页表中查找（实际上是与快表同时进行），并通过找到的页表项中的状态来了解该页是否已经调入内存。

若该页已调入内存，则将该页的页表写入快表：若快表已满，则选择，页置换。

若该页尚未调入内存，则产生缺页中断并山系统将该页从外存调入。

2）5499=1024×5+379，查表得知虚页号5对应的物理块号为0.即物理地址为379。

2221=1024×2+173，查表得知虚页号2对应的物理块号为空，产生缺页
中断，等待将该页调入后再确定物理地址。

44、【解析】
semaphore Full_A = x；//Full_A表示A的信箱中的邮件数量
semaphore Empty_A= M-x；//Empty_A表示A的信箱中还可存放的邮件数量semaphore Full_B =y；//Full_B表示B的信箱中的邮件数量
semaphore Empty_B = N-y；//Empty_B表示B的信箱中还可存放的邮件数量semaphore mutex_A = 1；//mutex_A用于A的信箱互斥
semaphore mutex_B = 1；//mutex_B用于B的信箱互斥
Cobegin
45、【解析】为了描述上述同步问题，需设置两个整型变量countA和countB，分别表示由南往北和由北往南己在桥上行驶的汽车数目，它们的初值为0：再设置3个初值都为1的互斥信号量：SA用来实现对countA的互斥访问，S B用来实现对countB的互斥访问，mutex用来实现两个方向的车辆对桥的互斥使用。

由南往北过桥的车辆描述如下：行驶到桥头：
P（SA）：
If（countA==0）
P（mutex）；
Count A++；
V（SA）；
过桥
P（SA）：
Count A--；
If（count A==0）
V（mutex）；
V（SA）；
由北往南过桥的车辆描述如下：行驶到桥头：
P（Sa）：
If（countB==0）
P（mutex）：
Count B++；
V（Sp）；
过桥：
P（Sa）；
Count B--
If（countB==0）
V（mutex）；V（S B）；。