2022年龙岩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年龙岩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、下面关于文件系统的说法正确的是（）。

A.文件系统负责文件存储空间的管理，但不能实现文件名到物理地址的转换
B.在多级目录结构中，对文件的访问是通过路径名和用户目录名进行的
C.文件可以被划分成大小相等的若干物理块，且物理块大小也可以任意指定
D.逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位
2、在文件系统中，若文件的物理结构采用连续结构，则文件控制块FCB中有关文件的物理位置的信息包括（），
I.首块地址 II.文件长度 III.索引表地址
A.只有III
B. I和II
C. II和III
D. I和III
3、银行家算法在解决死锁问题中用于（）。

A.预防死锁
B.死锁避免
C.检测死锁
D.解除死锁
4、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
5、并发进程执行的相对速度是（）
A.由进程的程序结构决定的
B.由进程自己来控制的
C.与进程调度策略有关的
D.在进程被创建时确定的
6、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
7、对重定位存储管理方式，应（）。

A.在整个系统中设置一个重定位寄存器
B.为每个程序设置个重定位寄存器
C.为每个程序设置两个重定位寄存器
D.为每个程序和数据都设置一个重定位寄存器
8、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
9、用户程序在口态下使用特权指令引起的中断属于（）。

A.硬件故障中断
B.程序中断
C.外部中断
D.访管中断
10、某进程的段表内容见表，
当访问段号为2、段内地址为400的逻辑地址时，进行地址转换的结果是（）。

A.段缺失异常
B.得到内存地址4400
C.越权异常
D.越界异常
11、下列关于设备驱动程序的叙述中，正确的是（）。

I.与设备相关的中断处理过程是由设备驱动程序完成的
II.由于驱动程序与I/O设备（硬件）紧密相关，故必须全部用汇编语言书写
III.磁盘的调度程序是在设备驱动程序中运行的
IV.一个计算机系统配置了2台同类绘图机和3台同类打印机，为了正确驱动这些设备，系统应该提供5个设备驱动程序
A. 仅I、III
B. 仅II、III
C.仅I、III，IV
D. I、II、III、IV
12、缓冲技术的缓冲池通常设立在（）中。

A.主存
B.外存
C.ROM
D.寄存器
二、填空题
13、操作系统中，进程调度通常有先来先服务、__________、__________和分级调度算法等调度算法。

14、线程的主要属性是：每个线程有__________，同一进程中的各个线程共享__________。

15、当一个进程能被选中占用处理器时，就从__________态成为__________态。

16、通道把通道程序执行情况记录在__________中；通道完成一次输入输出操作后，以
__________方式请求中央处理器进行干预。

17、采用层次式结构的操作系统通常把对一设备的管理放在__________。

18、UNIX操作系统提供两种程序运行环境，即__________和__________.
19、某作业9：00进入输入井，要求计算时间1小时。

作业调度采用响应比更高优先算法在10：00选中该作业，则该作业被选中时的响应比为__________
20、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__________。

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、磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取. （）
23、所有进程都进入等待状态时，系统陷入死锁. （）
24、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. （）
25、实时系统中的作业周转时间有严格的限制. （）
26、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. （）
27、文件目录一般存放在外存. （）
28、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. （）
29、一旦出现死锁，所有进程都不能运行. （）
30、在请求页式存储管理中，页面淘汰所花费的时间不属于系统开销. （）
四、名词解释题
31、同步：
32、安全序列：
33、进程调度：
34、动态重定位：
35、文件：
36、软中断：
五、简答题
37、什么是操作系统？
38、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法？
39、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。

40、试简述页式存储管理的优缺点
41、什么是设备独立性，它是如何实现的？
六、综合题
42、某系统采用页式存储管理策略，抓有逻辑空间32页，每页为2KB，拥行物理空间1MB。

1）写出逻辑地址的格式。

2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项？每项至少有多少位？
3）如果物理空间减少一半，页表结构应做怎样的改变？
43、当前磁盘读写位于柱面号20，此时有多个磁盘请求以下列柱面号顺序送到磁盘驱动器：10、22、2、40、6、38。

在寻道时，移动一个柱面需要6ms，按照先来先服务算法和电梯算法（方向从0到40）计算所需的总寻道时间。

44、某文件系统空间的最大容量为4TB（ITB=2*B），以磁盘块为基本分配单位，磁盘块大小为IKB。

文件控制块（FCB）包含一个512B的索引表区。

请回答以下问题：
1）假设索引表区仅采用直接索引结构，索引表区存放文件占用的磁盘块号。

索引表项中块号最少占多少字节？可支持的单个文件最大长度是多少字节？
2）假设索引表区采用如下结构：第0~7B采用<起始块号，块数>格式表示文件创建时预分配的连续存储空间，其中起始块号占6B，块数占2B；剩余504B采用直接索引结构，一个索引项占6B，则可支持的单个文件最大长度是多少字节？为了使单个文件的长度达到最大，请指出起始块号和块数分别所占字节数的合理值并说明理由。

45、考虑某个系统在表所示时刻的状态。

使用银行家算法回答下面的问题。

1）计算Need矩阵。

2）系统是否处于安全状态？如安全，请给出个安全序列。

3）如果从进程P1发来个请求（0，4，2，0），这个请求能否立刻被满足？如安全，请给出一个安全序列。

参考答案
一、选择题
1、D
2、B
3、B
4、A
5、C
6、B
7、A
8、C
9、D
10、D
11、A
12、A
二、填空题
13、【答案】优先数调度算法、时间片轮转调度算法
14、【答案】一个唯一的标识符和线程描述表、分配给进程的主存地址空间
15、【答案】就绪、运行
16、【答案】通道状态字（或CSW）、中断（或I/O中断）
17、【答案】最内层
18、【答案】内核层、外壳层
19、【答案】2
20、【答案】中断装置、操作系统的中断服务程序
三、判断题
21、【答案】：错
22、【答案】：对
23、【答案】：错
24、【答案】：错
25、【答案】：错
26、【答案】：错
27、【答案】：对
28、【答案】：错
29、【答案】：错
30、【答案】：错
四、名词解释题
31、同步：
是指进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系。

也就是说，这些具有伙伴关系的进程在执行次序上必须遵循确定的规律。

32、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。

33、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。

34、动态重定位：
在程序执行期间，每次访问内存之前进行的重定位
35、文件：
是命名的相关信息的集合体，它通常存放在外存（如磁盘、磁带）上，可以作为一个独立单位存放并实施相应的操作（如打开、关闭、读、写等）
36、软中断：
又称信号机制，它是在软件层次上对中断机制的一种模拟，其中，信号的发送者相当于中断源，而接收者（必定是一个进程）相当于cpu。

五、简答题
37、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。

38、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：
39、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。

40、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。

41、答：设备独立性即应用程序独立于使用的物理设备，在应用程序中使用逻辑设备名称来请求使用某类设备。

系统在执行时，是使用物理设备名称要实现设备独立性必须由设备独立性软件完成，包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口，其中逻辑设备到物理设备的映射是由逻辑设备表LUT完成的
六、综合题
42、【解析】1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位米描述，而每页为2KB，因此页内位移必须用11位来描述。

这样，可得到逻辑地址格式如
图所示。

2）每个进程最多有32个页面，因此进程的页表项坡多有32项；若不考虑访
问权限等，则页表项中需要给出页所对应的物理块号。

IMB的物理空间可分成29个
内存块，故每个页表一项至少有9位。

3）若物理空间减少一半，则页表中页表项数保持不变，但每项的长度减少1位。

43、【解析】
1）先来先服务算法：寻道的次序为20、10、22、2、40、6、38。

总的寻道时间
为（10+12+20+38+34+32）×6ms=876ms.
2）电梯算法（方向从0到40）：寻道的次序为20、22、38、40、10、6、2。

总
的小道时问为（2+16+2+30+4+4）×6ms=348ms.
44、64.【解析】
遇到这种类型的题目，首先要求出系统的总块数，因为总大小为4TB.而ITB=240B，所以总大小为（4×240）B=240B。

每块大小为1KB.即210B。

由此可以得出文件系统，存储空间的总块数为242/210=232块。

要表示这么多块，块号需要32个二进制位、即32/8B=4B，因此索引表项中
的块号最少占4B。

每个索引区为512B.可以存放128个索引表项，而1第一题采用直接索引结构，即每个索引表项指向个磁盘块。

所以，最大文件长度为128×1KB=128KB由此可
以得到1）的答案：
文件系统存储空间共有块数=（4×240）/210=232。

为表示232个块号，索引
表项占32/8B=4B。

512可存放27个索引表项，故最大文件长度=27×210B=217B=128KB。

接下
来分析2）题，题中给出的条件有两个：①0~7B采用另种格式后面内分析。

②剩
余504B采用直接索引结构且索引项占6B。

条件②比较简单，先予以解决。

剩余的504B可以表示504B/6B=84个块（内为是直接索引），所以这部分能
够表示的大小为84KB。

再看前面的8个字节，其中6B为起始块号，2B为块数，由
于块的大小不变，
因此起始块号位数并无影响，只关注这部分能表示多少块即可。

2B共有
2×8=16个：进制位，即可以表示216个块，因此这部分能够表示的大小为
216KB=64MB。

相加即可得到这种方法可支持的单个文件最大长度。

要改变表示的文件大小最大值，只能从前8个字节入手（因为后面的504字节
只能固定表示84KB），而根据之前的分析，块大小不变，只需要让块数增加就可
以扩充文件大小，于是可以将8字节中更多的字节表示块数。

因为4字节就是32位，足够表示空间内所有的块（一共就232块），所以只要有4B表示块数就足够，因此
得到结论：起始块号占4B.块数占4B即可使文件长度达到最大。

于是根据刚才的分
析可以得到2）的答案：
块号占6B，块数占2B的情况下，最大文件长度=（216×210+（504/6）×210）B=64MB+84KB.合理的起始块号和块数所占字节数分别为4、4（1、7或2、6或3、5），因为块数占4B或以上，就可以表示4TB人小的文件长度，达到文件系统的空
间1：无限。

45、【解析】
2）Work向量初始值=Available（1,5,2,0）
由表可知，因为存在一个安全序列（P0，P2，P1，P3），所以系统处于安全状态。

3）Request i（0，4，2，0）<Need i（0，7，5，0）
Request i（0，4，2，0）<Available i（1.5.2.0）.
假设先试着满足P1进程的这个请求，则Available变为（1,1,0,0）。

系统状态变化见表
因为存在一个安全序列（P0,P2,P1,P3），所以系统仍处于安全状态，即P1的这个请求应该马上：被满足。