2022年湖北经济学院软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年湖北经济学院软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A（有
答案）
一、选择题
1、下列选项中，不是操作系统关心的主要问题的是（）。

A.管理计算机裸机
B.设计、提供用户程序与计算机及计算机硬件系统的接口
C.管理计算机中的信息资源
D.高级程序设计语言的编译
2、执行系统调用的过程包括如下主要操作：
①返回用户态
②执行陷入（trap）指令
③传递系统调用参数
④执行相应的服务程序
正确的执行顺序是（）
A.②->③->①->④
B.②->④->③->①
C.③->②->④->①
D.③->④->②->①
3、关于临界问题的一个算法（假设只有进程P0和P1，能会进入临界区）如下（i为0或1代表进程P0或者P1）：
Repeat
retry：if（turn！=-1）turn=i；
if（turn！=i）go to retry；
turn=-1；
临界区：
turn=0；
其他区域；
until false；
该算法（）。

A.不能保持进程互斥进入临界区，且会出现“饥饿”
B.不能保持进程互斥进入临界区，但不会出现“饥饿”
C.保证进程互斥进入临界区，但会出现“饥饿”
D.保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”
4、若一个信号量的初值为3，经过多次P、V操作之后当前值为-1，则表示等待进入临界区的进程数为（）
A.1
B.2
C.3
D.4
5、系统中有3个不同的临界资源R1，R2和R3，被4个进程pl，p2，p3 及p4共享。

各进程对资源的需求为：pl申请RI和R2，p2申请R2和R3，p3申请R1和R3，p4申请R2。

若系统出现死锁，则处于死锁状态的进程数至少是（）。

A.1
B.2
C.3
D.4
6、下列有关设备独立性的说法中，正确的是（）。

A.设备独立性是指I/O设备具有独立执行I/O功能的种特性
B.设备独立性是指用户程序独立于具体物理设备的·种特性，
C.设备独立性是指能够实现设备共享的一种特性
D.设备独立性是指设备驱动程序独立于具体物理设备的·种特性，
7、用户程序发出磁盘I/O话求后，系统的处理流程是：用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序。

其中，计算数据所在磁盘的柱面号、磁号、扇区号的程序是（）。

A.用户程序
B.系统调用处理程序
C.设备驱动程序
D.中断处理程序
8、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
9、文件的顺序存取是（）。

A.按终端号依次存取
B.按文件的逻辑号逐一存取
C.按物理块号依次存取，
D.按文件逻辑记录大小逐存取
10、下面关于虚拟存储器的论述中，正确的是（）。

A.在段页式系统中以段为单位管理用户的逻辑地址空间，以页为单位管理内存的物理地址空间，有了虚拟存储器才允许用户使用比内存更大的地址空间
B.为了提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面
C.为了能让更多的作业同时运行，通常只装入10%~30%的作业即启动运行
D.最佳置换算法是实现虚拟存储器的常用算法
11、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
12、假定某页式管理系统中，主存为128KB，分成32块，块号为0，1，2，3，....31：
某作业有5块，其页号为0，1，2，3，4，被分别装入主存的3，8，4，6，9块中。

有
一逻辑地址为[3，70]。

试求出相应的物理地址（其中方括号中的第一个元素为页号，第
二个元素为页内地址，按十进制计算）（）。

A.14646
B.24646
C.24576
D.34576
二、填空题
13、计算机系统中引导程序的作用是__________和__________。

14、不可中断的过程称为__________。

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、当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__________和__________。

17、磁盘是一种可共享设备，在若干文章者请求读写磁盘时，系统要进行磁盘的驱动调度，对磁盘来说，驱动调度由__________和__________组成。

18、MS-DOS操作系统中文件的逻辑结构是__________文件。

19、作为资源管理器的操作系统，具有处理机管理、主存管理、__________和__________五大功能。

20、在现代Unix 系统（如System V）中，存贮管理大多采用__________存贮机制，把__________作为一种辅助手段。

三、判断题
21、所有进程都挂起时，系统陷入死锁. （）
22、进程获得处理机而运行是通过申请而得到的. （）
23、进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块. （）
24、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. （）
25、文件系统的主要目的是存储系统文档. （）
26、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）
27、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行. （）
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、系统处于不安全状态不一定是死锁状态. （）
30、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. （）
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. （）
32、执行系统调用时可以被中断. （）
四、名词解释题
33、运行态：正在cpu上执行的进程所处的状态。

在单cpu系统中，任何时候最多只能有一个进程处于运行状态。

34、中断：
35、断点：
36、内部碎片：
37、动态分区法：
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、什么是死锁？产生死锁的四个必要条件是什么？
41、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因.
42、实现虚拟设备的硬件条件是什么操作系统应设计哪些功能程序
43、试述分区管理方案的优缺点
44、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法？
六、综合题
45、在请求分页系统中，为什么说一条指令执行期间可能产生多次缺页中断？
46、某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有2m台机器，有2n 名学生选课（m、n均大于或等于1），且有如下规定。

1）每两个学生组成一组，各占“台机器协同完成上机实习。

2）只有一组两个学生到齐，并且此时机房有空闲机器时，该组学生才能进
入机房。

3）上机实习由一名教师检查，检查完毕后组学生同时离开机房。

试用P、V操作实现其过程。

47、在实现文件系统时，为加快文件目录的检索速度，可利用文件控制块分解法。

假设目录文件存放在磁盘上，每个盘块512B。

文件控制块占64B，其中文件名占
8B。

通常将文件控制块分解成两部分：第一部分占10B（包括文件名和文件内部号），第二部分占56B（包括文件内部号和文件其他描述信息）。

1）假设某一目录求文件共有254个文件控制块，试分别给出采用分解法前和分解法后，查找该日录文件的某一个文件控制块的平均访问磁盘次数（假设访问每个文件控制块的概率相等，结果保留到小数后两位）。

2）一般地，若目录文件分解前占用n个盘块，则分解后改用m个盘块存放文件名和文件内部号部分。

若要使访问磁盘次数减少，m、n应满足什么条件（假设访问每个文件控制块的概率相等，且圾后一个盘块刚好放满文件控制块）？
参考答案
一、选择题
1、D
2、C
3、B
4、A
5、C
6、B
7、C
8、A
9、B
10、A
11、B
12、B
二、填空题
13、【答案】进行系统初始化工作、把OS的核心程序装入主存
14、【答案】原语
15、【答案】对换（swapping）
16、【答案】封闭性、可再现性
17、【答案】移臂调度、旋转调度
18、【答案】流式
19、【答案】文件管理设备管理、作业管理
20、【答案】分页式虚拟、对换技术
三、判断题
21、【答案】：错
22、【答案】：错
23、【答案】：错
24、【答案】：错
25、【答案】：错
26、【答案】：错
27、【答案】：错
28、【答案】：错
29、【答案】：对
30、【答案】：错
31、【答案】：错
32、【答案】：对
四、名词解释题
33、运行态：正在cpu上执行的进程所处的状态。

在单cpu系统中，任何时候最多只能有一个进程处于运行状态。

34、中断：
是指CPU对系统发生的某个事件做出的一种反应，CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动地转去执行相应的处理程序，处理完该事件后，如被中断进程的优先级最高，则返回断点继续执行被“打断”的程序。

35、断点：
发生中断时，被打断程序的暂停点称为断点。

36、内部碎片：
在一个分区内部出现的碎片（即被浪费的空间）称作内部碎片。

如固定分区法会产生内部碎片。

37、动态分区法：
各个分区是在相应作业要求进入内存时才建立的，使其大小恰好适应作业的大小。

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：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
41、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。

42、答：硬件条件是：配置大容量的磁盘，要有中断装置和通道操作系统应设计好"预输入"程序，"井管理"程序，"缓输出"程序.
43、答：优点：算法较简单，容易实现，内存开销少，存储保护措施简单.缺点：内存使用不充分，存在较严重的碎片问题，
44、答：利用基本文件目录实现文件共享：基于索引节点的共享方法：利用符号链实现文件共享：
六、综合题
45、【解析】因请求调页时，只要作业的部分页在内存，该作业就能执行，而在
执行过程中发现所要访问的指令或数据不在内存时，则产生缺页中断，将所需页面调入内存，在请求调页系统中，一条指令能跨了两个页面。

而其中要访问的操作数可能与指令不在同一页面，H操作数本身也可能跨了两个页面。

当要执行这类指令，而相应的页都不在内存时，就将产生多次缺页中断。

46、【解析】本题中可设置一个隐含的进程，其作用相当于机房管理员，当有两
个学生，到达、并有空闲的机器时，它便“通知”两个学生进入机房。

相应的信号量和各个进程描述如下：
Semaphorecomputer=2m；
Semaphorestudent=0；
Semaphoreenter=0；
Semaphorefinish=test=0；
student_i（）
{V（student）；
P（enter）
进入机房上机实习；
V（finish）；
P（test）
离开机房；
V（computer）；
}
guard（）
{
int i；
for（i=0；i<n；i++）
P（computer）；
P（computer）；
P（student）；
P（student）；
V（enter）：
V（enter）；
}
}
teacher（）
{int i；
for（i=0；i<n；i++）
{
P（finish）；
P（finish）；
检查两个学生的实习结果；V（test）；
V（test）；
}
}
47、【解析】
注意：因为原本整个文件控制块都是在目录中的，而文件控制块分解法将文件控制块的部分内容放在了目录外，所以检索完目录后别忘了还需要读取一个磁盘找齐所有文件控制块的内容。

1）分解法前，每个盐块最多可容纳的文件控制块数目为512/64=8。

现在有254个文件控制块，254=31×8+6，即需要32块物理块，H最后一块物理块存放了6个文件控制块，没有放满。

所找的目录项在第i块物理块所需的磁盘访问次数为i，又由假设知道，访问每个文件控制块的概率相等，所以给出计算式子如下
[8×（1+2+3+…+31）+6×32]/254=16.38（次）
分解法后，每个盘块最多可容纳的文件控制块数目为512/10=51，现在有254个文件控制块，254=51×4+50，即需要5块物理块，且最后一块物理块存放了50个文件控制块，也没有放满。

所找的目录项在第i块物理块所需的磁监访问次数为i+1，所以给出计算式子如下
[51×（2+3+4+5）+40×6]/254=3.99（次）
2）分解法前平均访问磁盘次数为
（1+2+3+…n）/n=n×（n+1）/2/n=（n+1）/2（次）
分解法后平均访问磁盘次数为，
[2+3+4+…+（m+1）]/m=m×（m+3）/2/m=（m+3）/2（次）
为了使访问磁盘次数减少，显然需要
（m+3）/2<（n+1）/2，即m<n-2。