2022年重庆大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年重庆大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）
一、选择题
1、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）
2、
为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（）结构的缓冲技术。

A.缓冲池
B.循环缓冲
C.单缓冲
D.双缓冲
3、在请求分页系统中，页面分配策略与页面置换策略不能组合使用的是（）。

A.可变分配，全局置换
B.可变分配，局部置换
C.固定分配，全局置换
D.固定分配，局部置换
4、下列关于虚拟存储的叙述中，正确的是（）
A.虚拟存储只能基于连续分配技术
B.虚拟存储只能基于非连续分配技术
C.虚拟存储容量只受外存容量的限制
D.虚拟存储容量只受内存容量的限制
5、解决主存碎片问题较好的存储器管理方式是（）
A.可变分区
B.分页管理
C.分段管理
D.单一连续分配
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、下面说法错误的有（）。

I分时系统中，时间片越短越好。

II.银行家算法是防止死锁发生的方法之。

III若无进程处于运行状态，则就绪和等待队列均为空。

A. I和II
B. II和III
C. I和III
D. I、II和II
8、文件系统采用多级目求结构的目的是（）。

A.减少系统开销
B.节约存储空间
C.解决命名冲突
D.缩短传送时间
9、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
10、下列关于线程的叙述中，正确的是（）。

I.在采用轮转调度算法时，一进程拥有10个用户级线程，则在系统调度执行时间上占用10个时间片
II.属于同·个进程的各个线程共享栈空间
III.同一进程中的线程可以并发执行，但不同进程内的线程不可以并发执行
IV.线程的切换，不会引起进程的切换
A. 仅I、II、III
B. 仅II、IV
C.仅II、III
D.全错
11、下面哪个特征是并发程序执行的特点（）。

A.程序执行的间断性
B.相通信的可能性
C.产生死锁的可能性
D.资源分配的动态性
12、一个正在访问临界资源的进程由于申请等待1/0操作而被中断时，它（）。

A.允许其他进程进入与该进程相关的临界区
B.不允许其他进程进入临界区
C.允许其他进程抢占处理器，但不能进入该进程的临界区
D.不允许任何进程抢占处理器
二、填空题
13、同一进程中的各线程__________进程所占用的资源
14、主存的“地址越界”中断是属于__________中断。

15、文件存取方式主要取决于两个方面的因素，与__________有关和与__________有关。

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

17、传统操作系统提供编程人员的接口称为__________
18、中断是计算机系统的一个重要部分，中断机制包括硬件的__________和__________。

19、UNIX系统规定用户使用文件的权限是读、__________和__________三种。

20、在分时兼批处理的计算机系统中，为了获得好的响应时间，总是优先调度__________
三、判断题
21、文件目录一般存放在外存. （）
22、选择通道主要用于连接低速设备. （）
23、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率. （）
24、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态. （）
25、对文件进行读写前，要先打开文件. （）
26、优先数是进程调度的重要依据，优先数大的进程首先被调度运行：（）
27、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行. （）
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、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. （）
30、参与死锁的进程至少有两个已经占有资源. （）
31、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. （）
32、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数. （）
四、名词解释题
33、吞吐量：
34、中断请求：
35、输入井：
36、静态重定位：
37、当前目录：
38、抢占式调度：
五、简答题
39、试简述页式存储管理的优缺点
40、操作系统为用户提供哪些接口？
41、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
42、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因.
43、什么是死锁？产生死锁的四个必要条件是什么？
44、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么
六、综合题
45、考虑由n个进程共享的具有m个同类资源的系统，证明：如果对i=1，2，…，有Need i>0而且所有最大需求量之和小于m+n，那么该系统是无法产生死锁的
46、叙述在中断控制方式中输入请求I/O处理的详细过程。

47、设有一个发送者进程和接收者进程，其流程图如图所示。

s是用于实现进程同步的信号星，mutex是用丁实现进程互斥的信号量。

试问流程图中的A、B、C、D 矩形框中应填写什么？假定缓冲区有无限多个，s和mutex的初值应为多少？
参考答案
一、选择题
1、A
2、A
3、C
4、B
5、B
6、B
7、D
8、C
9、B
10、D
11、A
12、C
二、填空题
13、【答案】共享
14、【答案】程序性
15、【答案】文件管理、设备管理
16、【答案】命令行、图形界面、虚拟现实
17、【答案】系统调用
18、【答案】中断装置、操作系统的中断服务程序
19、【答案】写、执行
20、【答案】终端作业（或前台作业）
三、判断题
21、【答案】：对
22、【答案】：错
23、【答案】：错
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】：对
31、【答案】：错
32、【答案】：对
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、中断请求：
中断源向CPU提出进行处理的请求。

35、输入井：
是指为使设备与cpu速度相匹配，系统在磁盘上设置的多个缓冲区，以实现设备与cpu
之间的数据交换。

输入井主要用来存放由输入设备输入的信息。

36、静态重定位：
在目标程序装入内存时所进行的重定位。

37、当前目录：
为节省文件检索的时间，每个用户可以指定一个目录作为当前工作目录，以后访问文件时，就从这个目录开始向下顺序检索。

这个目录就称作当前目录。

38、抢占式调度：
当一个进程正在执行时，系统基于某种策略强行将处理机从占有者进程剥夺而分配给另一
个进程的调度。

这种调度方式系统开销大，但系统能及时响应请求。

五、简答题
39、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。

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：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.
42、答：资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后该进程才开始执行.这样进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一"占有并等待条件"，从而防止死锁的发生。

43、答：死锁：当某进程提出资源申请后，使得系统中一些进程处于无休止的阻塞状态，在无外力作用下，永远不能再继续前进。

产生死锁的必要条件：互斥使用资源，占用并等
待资源，不可抢夺资源和循环等待资源
44、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
45、【解析】设Max i表示第i个进程的最大资源需求量，Need i表示第i个进程还需要的资源最，Allocation i表示第i个进程已经分配的资源录，由题设条件可得
ΣΜax i=ΣAllocation i+ΣNeed，
假设该系统已经发生死锁，那么m个资源应该已经被全部分配出来，且各个
进程都没有得到足够的资源运行（所有进程Need i≥1），即
ΣAllocation i=m
ΣNeed i≥n
由式①和式②
可得ΣNeed i<n山于式③和式④矛盾，因此该系统不可能发生死锁。

46、【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。

47、【解析】A、B、C、D矩形框中分别应该填写P（mutex）、V（mutex），P （s），P（mutex）.s是一资源信号量，用来表示信息链中信息的个数，故其初值应设置为0：mutex是用来实现对信息链互斥访问的互斥信号量，故其初值应设置为1。