2022年成都大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年成都大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A（有答案）
一、选择题
1、处理外部中断时，应该山操作系统保存的是（）
A.程序计数器（PC）的内容
B.通用寄存器的内容
C.快表（TLB）中的内容
D.Cache中的内容
2、若程序正在试图读取某个磁盘的第100个逻辑块，使用操作系统提供的（）接门。

A.系统调用
B.图形用户接口
C.原语
D.键盘命令
3、若某单处理器多进程系统中有多个就绪进程，则下列关于处理器调度的叙述中，错误
的是（）。

A.在进程结束时能进行处理器调度
B.创建新进程后能进行处理器调度
C.在进程处于临界区时不能进行处理器调度
D.在系统调用完成并返回用户态时能进行处理器调度
4、有若干并发进程均将一个共享变量count的值加1一次，那么有关count中的值的说
法正确的是（）。

I.肯定有不正确的结果
II.肯定有正确的结果，
III.若控制这些并发进程互斥执行count加1操作，count中的值正确
A. I和III
B.II和III
C.III
D. I、II和III的说法均不正确
5、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
6、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
7、 I/O中断是CPU与通道协调I作的种于段，所以在（）时，便要产生中断。

A.CPU执行“启动I/O”指令而被通道拒绝接收
B.通道接受了CPU的启动请求
C.通道完成了通道程序的执行
D.通道在执行通道程序的过程中
8、考虑一个文件存放在100个数据块中。

文件控制块、索引块或索引信息都驻留内存。

那么如果（）.不需要做任何磁盘I/O操作。

A.采用连续分配策略，将最后一个数据块搬到文件头部，
B.采用单级索引分配策略，将最后一个数据块插入文件头部
C.采用隐式链接分配策略，将最后一个数据块插入文件头部
D.采用隐式链接分配策略，将第一个数据块插入文件尾部，
9、驱动调度算法中，（）算法可能会随时改变移动臂的运动方向。

A.电梯调度
B.最短寻道时间优先
C.扫描
D.单向扫描
10、在可变分区分配管理中，某一作业完成后，系统收回其内存空间，并与相邻区合并，为此修改空闲区说明表，造成空闲分区数减1的情况是（）。

A.无上邻空闲分区，也无下邻空闲分区
B.有上邻空闲分区，但无下邻空闲分区
C.无上邻空闲分区，但有下邻空闲分区
D.有上邻空闲分区，也有下邻空闲分区
11、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
12、在虚拟页式存储管理方案中，（）完成将页面调，入内存的T作。

A.缺页中断处理
B.页面淘汰过程
C.工作集模型应用
D.紧缩技术利用
二、填空题
13、采用层次式结构的操作系统通常把对一设备的管理放在__________。

14、为了保证操作的正确性，中央处理器设置有两种工作状态：__________和__________。

15、在页式虚拟存储系统中，选择页面调度算法时应尽量注意减少或避免__________现象的发生。

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

17、作业控制方式有__________方式和__________方式二种。

18、UNIX操作系统提供两种程序运行环境，即__________和__________.
19、网络操作系统把计算机网络中的各台计算机有机地联结起来，实现各台计算机之间的__________及网络中各种资源的__________。

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、大多数虚拟系统采用OPT（）
22、清内存指令只能在管态下执行. （）
23、文件目录一般存放在外存. （）
24、所有进程都进入等待状态时，系统陷入死锁. （）
25、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. （）
26、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数. （）
27、磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取. （）
28、系统处于不安全状态不一定是死锁状态. （）
29、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. （）
30、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. （）
31、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率. （）
32、一旦出现死锁，所有进程都不能运行. （）
四、名词解释题
33、线程：
34、中断请求：
35、输入井：
36、目录项：
37、当前目录：
38、作业调度：
五、简答题
39、虚拟存储器的基本特征是什么？虚拟存储器的容量主要受到哪两方面的限制？
40、试简述页式存储管理的优缺点
41、什么是死锁？产生死锁的四个必要条件是什么？
42、请说明在生产者一消费者问题的描述中，P操作颠倒会产生死锁吗？为什么？
43、什么是设备独立性，它是如何实现的？
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、在一个分时操作系统中，有一个程序的功能如下：
1）将文本数据从文件中读出。

2）排序。

3）将排好序的数据写入文件。

试从分时操作系统对资源管理的角度以及进程的生命周期两方面，论述该程序从开始执行到结束，操作系统为其提供服务与控制的全过程。

46、设有两个优先级相同的进程P1和P2。

信号量S1和S2的初值均为0，试问P、P2并发执行结束后，x、y、z的值各为多少？
47、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？
参考答案
一、选择题
1、B
2、A
3、C
4、C
5、D
6、B
7、C
8、B
9、B
10、D
11、B
12、A
二、填空题
13、【答案】最内层
14、【答案】管态（系统态、核心态）、目态（用户态）
15、【答案】抖动
16、【答案】就绪、运行
17、【答案】批处理、交互控制
18、【答案】内核层、外壳层
19、【答案】通信、共享
20、【答案】分页式虚拟、对换技术
三、判断题
21、【答案】：错
22、【答案】：对
23、【答案】：对
24、【答案】：错
25、【答案】：错
26、【答案】：对
27、【答案】：对
28、【答案】：对
29、【答案】：错
30、【答案】：错
31、【答案】：错
32、【答案】：错
四、名词解释题
33、线程：
线程是进程中实施调度和分派的基本单位。

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、目录项：
为了加快对文件的检索，把文件控制块集中在一起进行管理。

这种文件控制块的有序集合
称为文件目录。

当然，文件控制块也是其中的目录项。

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、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：虚拟存储器的基本特征是：①虚拟扩充，即不是物理上而是逻辑上扩充了内存
容量；②部分装入，即每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；③离散
分配，即不必占用连续的内存空间，而是"见缝插针"；多次对换，即所需的全部程序和数
据要分成多次调入内存：虚拟存储器的容量主要受到指令中表示地址的字长和外存的容量
的限制.
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：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
42、答：如果将生产者执行的两个P操作顺序颠倒，会产生死锁。

因为，在这种情况下，当缓冲区都为满时，生产者仍可顺利执行P（mutex）操作，于是它获得了对缓冲区的存
取控制权。

然后，当它执行P（mutex）操作时，由于没有空缓冲区它被挂起。

能够将这
个生产者进程释放的唯一途径是消费者从缓冲区取出了一个产品，并执行V（mutex）操作。

但在此时，由于缓冲区已被挂起的生产者所占有，所以没有一个消费者能够取得对缓
冲区的存取控制权。

因此，出现了生产者和消费者的互相死等的局面。

43、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
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】从文件中读数据时，通过read系统调用完成。

它首先创建一条消息，其中包含fd（文件描述符）、buffer（缓冲区）、nbytes（大小）等参数，以及
表示READ类型的消息码。

然后将这条消息送给文件系统，并阻塞该进程以等待文
件系统的响应。

文件系统在收，到消息后，以消息类型为下标查找过程表，调用相应过程处理读请求。

数据输入完成后，操作系统切换到排序进程，开始进行排序上作。

在排序工作结束后，操作系统调用write系统调用米完成，write系统调用将
进程缓冲区中的数据写到与文件描述符关联的文件中。

和read系统调用非常相似，同样需要3个参数：fd，buffer，nbytes。

两个系统调用都返回所成功传送的字节数，或者发送一个错误条件的信号并返回-1。

46、【解析】可以将上述进程分解成以下6个程序段：
并将它们的并发执行关系用前趋图描述出来。

根据Bernstein条件（见【解释】），程序PS1和PS4的确是能并发执行的，程序段PS2与PS5也能并发执行，而程序段
PS3和PS6。

则不能并发执行，或者说它们的并发执行具有不可再现性。

若先执行PS3，再执行PS6，则最后x，y，z的值分别为6，7，10：若先执行PS6，再执行PS3，则最后x，y，z的值分别为6，13，10。

47、【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。