2022年北京理工大学珠海学院软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年北京理工大学珠海学院软件工程专业《操作系统》科目期末试
卷B（有答案）
一、选择题
1、在某页式存储管理系统中，页表内容见表。

若页面的大小为4KB，则地址转换机构将逻辑地址0转换成的物理地址是（）
A.8192
B.8193
C.2048
D.2049
2、在如下儿种类型的系统中，（）采用忙等待I/O是合适的。

a.专门用来控制单1/0设备的系统
b.运行…个单任务操作系统的个人计算机，
c.作为一个负载很大的网络服务器的上作站
A.a
B.a.b
C.b.c
D.c
3、不会产生内部碎片的存储管理是（）。

A.分页式存储管理
B.分段式存储管理
C.固定分区式存储管理
D.段页式存储管理
4、设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页2048B，内存总共有8个存储块，试问逻辑地址至少为多少位？内存空间有多大（）？
A.逻辑地址至少为12位，内存空间有32KB
B.逻辑地址至少为12位，内存空间有16KB
C.逻辑地址至少为15位，内存空间有32KB
D.逻辑地址至少为15位，内存空间有16KB
5、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
6、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
7、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
8、操作系统为了管理文件，设计了文件控制块（FCB），文件控制块的建立是（）.
A.在调用create（）时
B.在调用open（）时
C.在调用read（）时
D.在调用write（）
9、如果当前读写磁头正在53号柱面上执行操作，依次有4个等待访问的请求，柱面号，依次为98，37，124，65，当采用（）算法时，下一次磁头才可能到达37号柱面。

A.先来先服务
B.最短寻道时间优先
C.电梯调度（初始磁头移动方向向着小磁道方向）
D.循环扫描（磁头移动方向向着大磁道方向）
10、既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是（）
A.高响应比优先调度算法
B.短作业优先调度算法
C.优先级调度算法
D.先来先服务调度算法
11、若一个用户进程通过read系统调用读取一个磁盘文件中的数据，则下列关于此过程
的叙述中，正确的是（）。

I.若该文件的数据不在内存中，则该进程进入睡眠等待状态
II.请求rcad系统调用会导致CPU从用户态切换到核心态
III.read系统调用的参数应包含文件的名称
A.仅I、II
B. 仅I、III
C.仅II、III
D. I、II和III
12、可以被多个进程在任意时刻共享的代码必须是（）。

A.顺序代码
B.机器语言代码
C.不能自身修改的代码
D.无转移指令代码
二、填空题
13、批处理操作系统中，操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操作系统选择作业并根据作业控制__________的要求自动控制作业的执行。

14、通道程序是由__________组成的；启动通道工作前，必须把通道程序首地址存放到
__________中。

15、不可中断的过程称为__________。

16、当多个线程协作完成一项任务时，线程间必须通过__________来实现协作工作。

17、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__________。

18、现代计算机中主存储器都是以__________为单位进行编址。

19、系统事先给每台设备确定的编号称设备的__________号，由用户在使用设备时给出的编号称设备的__________号。

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

三、判断题
21、优先数是进程调度的重要依据，一旦确定不能改变. （）
22、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. （）
23、系统处于不安全状态不一定是死锁状态. （）
24、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行. （）
25、由于现代操作系统提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必须是可再入程序. （）
26、文件目录一般存放在外存. （）
27、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. （）
28、文件的索引表全部存放在文件控制块中. （）
29、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. （）
30、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. （）
31、存储保护的功能是限制内存存取. （）
32、文件目录必须常驻内存. （）
四、名词解释题
33、就绪态：
34、中断禁止：
35、中断请求：
36、换页：
37、动态分区法：
38、响应时间：
五、简答题
39、主存空间信息保护有哪些措施？
40、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
41、什么是操作系统？
42、进程调度中"可抢占"和"非抢占"两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么
43、试简述页式存储管理的优缺点
44、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因.
六、综合题
45、设内存中有3道程序A、B、C，它们按A、B、C的优先次序执行。

它们的计算和I/O操作的时间见表1-1，假设3道程序使用相同设备进行1/O操作，即程序以串行方式使用设备，试画出单道运行和多道运行的时间关系图（调度程序的执行时间忽略不计），并回答在这两种情况下，完成这3道程序分别需要多长时间（多道运
行时采用抢占式调度策略）。

46、请分别解释在连续分配方式、隐式链接分配方式、显式链接分配方式和索引分配方式中如何将文件的字节偏移量3500转换为物理块号和块内位移量（设盘块大小为IKB，盘块号需要占4B）。

47、关于处理器调度，试问：
1）什么是处理器的三级调度？
2）处理器的三级调度分别在什么情况下发生？
3）各级调度分别完成什么工作？
参考答案
一、选择题
1、A
2、B
3、B
4、D
5、B
6、A
7、C
8、A
9、C
10、A
11、A
12、C
二、填空题
13、【答案】说明书
14、【答案】通道命令（或COW）、通道地址字（或CAW）
15、【答案】原语
16、【答案】PV操作
17、【答案】通信、共享
18、【答案】字节
19、【答案】绝对、相对号
20、【答案】系统进程、用户进程
三、判断题
21、【答案】：错
22、【答案】：错
23、【答案】：对
24、【答案】：错
25、【答案】：对
26、【答案】：对
27、【答案】：错
28、【答案】：错
29、【答案】：错
30、【答案】：对
31、【答案】：对
32、【答案】：错
四、名词解释题
33、就绪态：
进程已经获得了除cpu之外的全部资源，等待系统分配cpu，获得cpu，进程就可以变为运行态。

34、中断禁止：
是指在可引起中断的事件发生时系统不接收该中断的信号，因而就不可能提出中断请求而导致中断。

简言之，就是不让某些事件产生中断。

35、中断请求：
中断源向CPU提出进行处理的请求。

36、换页：
指系统根据某种策略选择某页出主存，将某页调入主存的过程。

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、响应时间：
是分时系统的一个技术指标，指从用户输入命令到系统对命令开始执行和显示所需要的时间。

五、简答题
39、答：①程序自己主存区域的信息，允许它既可读，又可写；②共享区域中的信息只可读，不可修改；③非共享区域或非自己的主存区域中的信息既不可读，也不可写。

40、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.
41、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。

42、答：可抢占式会引起系统的开销更大，可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大.
43、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。

44、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。

六、综合题
45、【解析】若采用单道方式运行这3道程序，则运行次序为A、B、C，即程序A
先进行30ms的计算，再完成40ms的I/O操作，最后再进行10ms的计算；接下来
程序B先进行60ms的计算，再完成30ms的I/O操作，最后再进行10ms的计算；然后程序C先进行20ms的计算，再完成40ms的I/O操作，最后再进行20ms的计算。

至此，3道程序全部运行完毕。

若采用多道方式运行这3道程序，因系统按照A、B、C的优先次序执行，则
在运行过程中，无论使用CPU还是1/O设备，A的优先级最高，B的优先级次之，C
的优先级最低，即程序A先进行30ms的计算，再完成40ms的1/0操作（与此同时，程序B进行40ms的计算），最后再进行10ms的计算（此时程序B等待，程序B的
第一次计算已经完成40ms，还剩余20ms）：接下来程序B先进行剩余20ms的计算，再完成30ms的I/0操作（与此同时，程序C进行20ms的计算，然后等待1/O设备），最后再进行10ms的计算（此时程序C执行1/0操作10ms，其I/0操作还需
30ms）：然后程序C先进行30ms的IO操作，最后再进行20ms的计算。

至此，3
道程序全部运行完毕。

单道方式运行时，其程序运行时间关系图如图所示，总运行时间如下：
（30+40+10+60+30+10+20+40+20）ms=260ms
多道方式运行时，其程序运行时间关系图如图所示，总运行时间如下：
（30+40+10+20+30+10+30+20）ms=190ms
46、【解析】文件的字节偏移量到磁盘物理地址的转换，关键在于对文件物理组
织（或磁盘分配方式）的理解。

连续分配方式是指为文件分配-段连续的文件存储
空间：隐式链接分配则是指为文件分配多个离散的盘块，并将下个盘块的地址登记在文件分配到的前一个盘块中：显式链接分配则通过FAT米登记分配给文件的多个
盘块号：而索引分配方式则将多个盘块号登记在文件的索引表中。

同时，在FCB的
物理地址字段中，还登记有文件首个物理块的块号或指向索引表的指针（对于索引分配方式）。

将字节偏移量3500转换成逻辑块号和块内位移：3500/1024商为3，余数为428，即逻辑块号为3，块内位移为428。

1）在连续分配方式中，可从相应文件的FCB中得到分配给该文件的起始物理盘块号，例如 a0。

故字节偏移量3500相应的物理盘块号为a0+3，块内位移为428。

2）在隐式链接方式中，由于每个盘块中需要留出4B（通常是最后4B）来存
放分配给文件的下一个盘块的块号，因此字节偏移量3500的逻辑块号为
3500/1020的商3.而块内位移为余数440。

从相应文件的FCB中可获得分配给该文件的首个（第0个）盘块的块号，例如
b0。

然后可通过读b0块获得分配给文件的第1个盘块的块号，如bl，依次类推，得到第3块，b3，如此便可得到字节偏移量3500对应的物理块号b3，而块内位移则
为440。

3）在显式链接方式中，可从文件的FCB中得到分配给文件的首个盘块的块号，如co。

然后可在FAT的第c0项中得到分配给文件的第1个盘块的块号，如cl。

依次
类推，找到第3个盘块的块号，如c3。

如此，便可获得字节偏移量3500对应的物
理块号c3，而块内位移则为428。

4）在索引分配方式中，可从文件的FCB中得到索引表的地址。

从索引表的第3项（距离索引表首字节12B的位置）获得字节偏移址3500对应的物理块号，而块内位移为428。

47、【解析】
1）处理器的三级调度是指一个作业在运行过程中要遇到的高级调度（作业调度）、中级调度（进程对换）和低级调度（进程调度）。

不过，不是所有操作系统都有三级调度，有些只实现了其中的级或两级，但是每个操作系统都有进程调度。

2）高级调度主要在需要从外存调入个作业到内存中时发生：中级调度主要在内存
紧张需要调出些进程，或者内存空闲需要把先前调出的进程调问内存时发生：低级调度主要在正在执行的进程放弃CPU或者被其他优先级高的进程抢占CPU时发生。

3）高级调度的主要T作是决定外存的后备队列中哪个进程被调入到内存中，并给
这个作业创建进程，给分配它必要的资源：中级调度的主要1：作是在内存紧张时
把就绪队列中析时得不到执行的进程换到外存，也负责在内存较空闲时把换到外存的进程调问内存：低级调度的主要工作是决定把CPU分配给就绪队列中的哪个进程。