2022年南昌工学院软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年南昌工学院软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A（有答
案）
一、选择题
1、系统将数据从磁盘读到内存的过程包括以下操作：
① DMA控制器发出中断请求
②初始化DMA控制器并启动磁盘
③从磁盘传输一块数据到内存缓冲区
④执行“DMA结束”中断服务程序
正确的执行顺序是（）：
A.③①②④
B.②③①④
C.②①③④
D.①②③④
2、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
3、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
4、操作系统采用分页存储管理方式，要求（）。

A.每个进程拥有一张页表，且进程的页表驻留在内存中，
B.每个进程拥有一张页表，但只要执行进程的页表驻留在内存中
C.所有进程共享一张页表，以节约有限的内存空间，但页表必须驻留在内存中
D.所有进程共享一张页表，只有页表中当前使用的页面必须驻留在内存中
5、可重入程序是通过（）方法来改善系统性能的。

A.改变时间片长度
B.改变用户数
C.提高对换速度
D.减少对换数量
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、操作系统提供了多种界面供用户使用，其中（）是专门供应用程序使用的一种界面。

A.终端命令
B.图形用户窗
C.系统调用
D.作业控制语言
8、在现代操作系统中，文件系统都有效地解决了重名（即允许不同用户的文件可以具有
相同的文件名）问题。

系统是通过（）来实现这一功能的。

A.重名翻译结构
B.建立索引表
C.树形目录结构
D.建立指针
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、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
11、设有n个进程共用一个相同的程序段，若每次最多允许m个进程（mSn）同时进入，临界区，则信号量的初值为（）。

A.n
B.m
C.m-n
D.-m
12、在多进程的系统中，为了保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区。

所谓临界区是指（）。

A.一个缓冲区
B.一段数据区
C.同步机制
D.一段程序
二、填空题
13、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。

14、可防止死锁的资源分配策略有__________、__________和__________。

15、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
16、操作系统中，进程可以分为__________和__________两类。

17、可靠的信箱通信规则是：若发送信件时信箱已满，则发送进程被置成等信箱状态，直到信箱有空时才被释放。

若取信件时信箱中无信，则接收进程被置成__________状态，直
到有信件时才被释放。

18、传统操作系统提供编程人员的接口称为__________
19、对于移动臂磁盘，磁头在移动臂的带动下，移动到指定柱面的时间称__________时间，而指定扇区旋转到磁头位置的时间称__________时间。

20、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。

三、判断题
21、对文件进行读写前，要先打开文件. （）
22、进程从运行状态变为等待状态是由于时间片中断发生. （）
23、所有进程都进入等待状态时，系统陷入死锁. （）
24、流式文件是指无结构的文件. （）
25、选择通道主要用于连接低速设备. （）
26、在页式虚拟存储系统中，页面长度固定并且是硬件的设计特性. （）
27、文件目录必须常驻内存. （）
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、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. （）
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、在作业调度时，采用最高响应比优先的作业调度算法可以得到最短的作业平均周转时间. （）
32、页式存储管理中，用户应将自己的程序划分成若干相等的页. （）
四、名词解释题
33、可再现性：
34、中断屏蔽：是指在提出中断请求之后，cpu不予响应的状态。

它常常用来在处理某个中断时防止同级中断的干扰，或在处理一段不可分割的、必须连续执行的程序时防止意外事件把它打断。

35、虚拟设备：
36、内部碎片：
37、实存：
38、作业调度：
五、简答题
39、操作系统为用户提供哪些接口？
40、目前操作系统采用的目录结构是什么？它具有什么优点？
41、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？
42、影响缺页中断率的因素有哪些？
43、在设备管理中，按照设备共享特性分成哪几种类型比较合理，并分别举例说明。

44、什么是快表？它在地址转换中起什么作用？
六、综合题
45、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？
46、有一个烟草供应商和3个抽烟者。

抽烟者若要抽烟，必须具有烟叶、烟纸和火柴。

3个抽烟者中，一个有烟叶、一个有烟纸、一个有火柴。

烟草供应商会源源不断地分别供应烟叶、烟纸和火柴，并将它们放在桌上。

若他放的是烟纸和火柴，则
有烟叶的抽烟者会拾起烟纸和火柴制作香烟，然后抽烟：其他类推。

试用信号量同步烟草供应商和3个抽烟者。

47、假定计算机M采用二级分页虚拟存储管理方式，虚拟地址格式如下：
回答下列问题。

1）函数f1的机器指令代码占多少页？
2）取第1条指令（push ebp）时，若在进行地址变换的过程中需要访问内存中的
页目录和页表则分别会访问它们各门的第几个页表项（编号从0开始）？
3）M的1/0采用中断控制方式。

若进程P在调用fl之前通过scanf（）获取n的值，
则在执行scanf（）的过程中，进程P的状态会如何变化？CPU是否会进入内核态？
参考答案
一、选择题
1、B
2、C
3、A
4、A
5、D
6、B
7、C
8、C
9、B
10、A
11、B
12、D
二、填空题
13、【答案】移臂调度、旋转调度
14、【答案】静态分配、按序分配、剥夺式分配
15、【答案】时间短
16、【答案】系统进程、用户进程
17、【答案】等信件
18、【答案】系统调用
19、【答案】寻找、延迟
20、【答案】文件、控制、管理
三、判断题
21、【答案】：对
22、【答案】：错
23、【答案】：错
24、【答案】：对
25、【答案】：错
26、【答案】：对
27、【答案】：错
28、【答案】：错
29、【答案】：错
30、【答案】：错
31、【答案】：错
32、【答案】：错
四、名词解释题
33、可再现性：
是指程序的执行结果与程序运行的速度无关4进程：程序在并发环境中的执行过程。

34、中断屏蔽：是指在提出中断请求之后，cpu不予响应的状态。

它常常用来在处理某个中断时防止同级中断的干扰，或在处理一段不可分割的、必须连续执行的程序时防止意外
事件把它打断。

35、虚拟设备：
它是利用共享设备上的一部分空间来模拟独占设备的一种I/O技术。

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、实存：
实存是指计算机配置的物理存储器，它直接向cpu提供程序和数据。

38、作业调度：
作业调度的主要任务是完成作业从后备状态到执行状态和从执行状态到完成状态的转换。

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：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。

41、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
42、答：4个因素，分别是：（1）分配给程序的主存块数；（2）页面的大小；（3）程
序编制方法；（4）页面调度算法
43、答：按照是否可共享，可以分成独占设备和共享设备两类，独占设备不能让多个程序同时使用，共享设备可以同时让多个程序使用。

打印机属于独占设备，如果多个程序同时
使用打印机，则打印出来的数据就可能会随机混合交叉在一起，所以打印机只能让一个程
序独占。

而磁盘属于共享设备，多个程序同时在磁盘上打开文件是可以的。

44、答：快表是一个高速、具有并行查询能力的联想存储器，用于存放正运行的进程的当前页号和块号，或者段号和段起始地址。

加入快表后，在地址转换时，首先在快表中查找，若找到就直接进行地址转换；未找到，则在主存页表继续查找，并把查到的页号和块号放
入联想存储器中。

快表的命中率很高，有效地提高了地址转换的速度。

六、综合题
45、【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。

46、【解析】
Semaphore smoker[3]=（0，0，0）；
Semaphore material[3]=[0，0，0）；
Semaphore agent=1；
Int turn=0；
Agent（）
{
While（true）
{
P（agent）；
V(smoker [turn]);
V(material [(turn+1) &3]); V(material[(turn+2) 83]);
turn= (turn+1) ક3;
}
}
Smoker i()
{
While (true)
{
P(smoker [il);
P (material[(i+1) %3]):
P (material[ (i+2) %3]);
V(agent);
Smoke;
}
}
47、【解析】
1）函数fl的代码段中所有指令的虚拟地址的高20位相同，因此fl的机器指令代码在同一页中，仅占用1页。

2）push ebp指令的虚拟地址的最高10位（页目录号）为0000000001，中间10位（页表索引）为00 0000 0001，所以取该指令时访问了页目录的第1个表项，在对应的页表中访问了第1个表项。

3）在执行scanf（）的过程中，进程P因等待输入而从执行态变为阻塞态。

输入结束后，P被中断处理程序晚醒，变为就绪态。

P被调度程序调度，变为运行态。

CPU状态会从用户态变为内核态。