2022年华南理工大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年华南理工大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、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2、下列关于打开文件open（）操作和关闭文件close（）操作的叙述，只有（）是错误的。

A.close（）操作告诉系统，不再需要指定的文件了，可以丢弃它B.open（）操作告诉系统，开始使用指定的文件C.文件必须先打开，后使用D.目录求必须先打开，后使用3、采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用（）方法解除死锁。

A.执行并行操作B.撤销进程C.拒绝分配新资源D.修改信号量4、现行3个同时到达的作业J1，J2，J3，它们的执行时，间分别是T1，T2和T3，且T1，<T2<T3。

若系统按单道方式运行且采用短作业优先调度算法，则平均周转时问是（）。

A.T1+T2+T3B. T1+T2+T3 /3C.（3T1+2T2+T3）/3D.（T1+2T2+3T3）/35、下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是（）A.时间片轮转调度算法B.短进程优先调度算法C.先来先服务调度算法D.高响应比优先调度算法6、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7、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8、在单处理器系统中，可并行的是（）I.进程与进程II.处理器与设备III.处理器与通道IV.设备与设备A.I、II和IIIB.I、II和IVC.I、III和IVD.II、III和IV9、列选项中，不可能在用户态发生的事件是（）。

A.系统调用B.外部中断C.进程切换D.缺页10、某文件占10个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送用户区进行分析。

假设一个缓冲区与一个磁盘块人小相同，把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100μs，将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50μs.CPU对一块数据进行分析的时间为50us。

在单缓冲区和双缓冲区结构ド，读入并分析完该文件的时间分别是（）。

Α.1500μs，1000μsB.1550μs，1100μsC.1550μs，1550μsD.2000μs，2000μs11、为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（）结构的缓冲技术。

A.缓冲池B.循环缓冲C.单缓冲D.双缓冲12、虚拟设备是通过（）技术实现的。

A.并行B.通道C.SPOOLingD.虚拟存储二、填空题13、UNIX系统规定用户使用文件的权限是读、__________和__________三种。

14、在分时兼批处理的计算机系统中，为了获得好的响应时间，总是优先调度__________15、死锁的形成，除了与资源的________有关外，也与并发进程的________有关。

16、UNIX操作系统提供两种程序运行环境，即__________和__________.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、输入输出操作异常结束中断可能是由__________故障或设备__________引起的。

19、操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是__________和__________程序员接口。

20、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。

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、进程间的互斥是一种特殊的同步关系. （）23、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. （）24、选择通道主要用于连接低速设备. （）25、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. （）26、在内存为M的分时系统中，当注册的用户有N个时，每个用户拥有M/N的内存空间. （）27、文件系统的主要目的是存储系统文档. （）28、实时系统中的作业周转时间有严格的限制. （）29、进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块. （）30、同一文件系统中不允许文件同名，否则会引起混乱. （）四、名词解释题31、管态：32、交换调度：33、响应时间：34、逻辑记录：35、目录文件：36、软中断：五、简答题37、什么是设备独立性，它是如何实现的？38、操作系统为用户提供哪些接口？39、什么是临界区进程进入临界区的调度原则是什么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、进程有哪几种基本状态试描绘出进程状态转换图？六、综合题42、某操作系统具有分时兼批处理的功能，设计一个合理的队列调度策略，使得分时作业响应快，批处理作业也能及时得到响应。

43、已知某系统页而长为4KB，页表项4B，采用多级分页策略映射64位虚拟地址空间。

若限定最高层页表占用1页，则可以采用几层分页策略？44、为什么要引入设备独立性？如何实现设备独立性？45、某寺庙有小和尚和老和尚若干，有个水缸，由小和尚提水入缸供老和尚饮用。

水缸可以容纳10桶水，水取自同，口井中，由于水井口窄，每次只能容纳一个水桶取水。

水桶总数为3个（老和尚和小和尚共同使用）。

每次入水、取水仅为桶，且不可同时进行。

试给出有关取水、入水的算法描述。

参考答案一、选择题1、B2、A3、B4、C5、D6、D7、A8、D9、C10、B11、A12、C二、填空题13、【答案】写、执行14、【答案】终端作业（或前台作业）15、【答案】分配策略〈或管理方法〉、执行速度（或调度策略）16、【答案】内核层、外壳层17、【答案】等信件18、【答案】设备、特殊事件19、【答案】操作员接口、程序员接口20、【答案】文件管理设备管理、作业管理三、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】：错28、【答案】：错29、【答案】：错30、【答案】：对四、名词解释题31、管态：当执行操作系统程序时，处理机所处的状态32、交换调度：是基于系统确定的某个策略，将主存中处于等待状态或就绪状态的某个或某些进程交换到外存交换区中，以便将外存交换区上具备运行条件的进程换入主存，准备执行。

引入交换调度的目的是为了解决主存紧张和提高主存的利用效率。

33、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。

34、逻辑记录：用户构造文件时使用的一个信息单位。

通常以逻辑记录为单位存取文件35、目录文件：全由目录项构成的文件成为目录文件。

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：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38、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39、答：在每个进程中访问临界资源的那段程序叫临界区，进程进入临界区的调度原则是：如果有若干进程要求进入空闲的临界区一次仅允许一个进程进②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个.如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待③ 进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现"忙等"现象.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：进程有运行态，就绪态和阻塞态三种基本状态，三种基本状态的转换图如图1所示，图中数字1的含义是：进程被调度进程选中，数字2的含义是：时间片用完，数字3的含义是：等待某事件发生，数字4的含义是：等待的事件已发生六、综合题42、【解析】可设计两个优先级队列。

分时作业进入高优先级队列，采用短时间片的时间轮转法调度。

当高优先级队列空时，调度低优先级的成批作业，并给予较长的时间片。

43、【解析】由页表长4KB可知，页面长为212B，页内位移占12位。

由每"项页表项占4B 可知，每页可有页表项20个，最高层页表的页号占10位。

由于最高层页表占1页，即该页最多存放页表项个数为210个。

每项指向一页，每页义存放210个页表项，依次类推，最多可采用的分页策略层数为（64-12）/10=5.2，故应为6。

44、【解析】引入设备独立性可使应用程序独立于具体的物理设备。

此时，用户用逻辑设备名来申请使用某类物理设备，当系统中有多台该类型的设备时，系统可以将其中的台分配给请求进程，而不必局限于某一台指定的设备，这样可以显著改善资源的利用率及可适应性。

独立性还可以使用户程序独立于设备的类型，如进行输出时，既可用显示终端，也可以用打印机。

有了这种适应性，就可以很方便地进行输入/输出重定向。

为了实现设备独立性，必须在设备驱动程序之上设置一层设备独立性软件，用来执行所有I/O设备的公用操作，并向用户层软件提供统接口。

关键是系统中必须设置一张逻辑设备表（LUT）用来进行逻辑设备到物理设备的映射，其中每个表目中包含逻辑设备名、物理设备名和设备驱动程序入口地址：当应用程序用逻辑设备名请求分配I/O设备时，系统必须为它分配相应的物理设备，并在LUT中建立一个表目，以后进程利用该逻辑设备名请求I/O操作时，便可从LUT中得到物理设备名和驱动程序入口地址。

45、【解析】semaphore empty=10；semaphore full=0；semaphore buckets=3；semaphore mutex wel1=l；semaphore mutex bigjar=1；young monk（）{While（true）P（empty）；P（buckets）；去井边；P（mutex_well）；取水；V（mutex wel1）；回寺庙；P（mutex_bigjar）；pure the water into the big jar；V（mutex_bigjar）；V（buckets）；V（ful1）；old monk（）{While（true）P（ful1）；P（buckets）；P（mutex_bigjar）；取水；V（mutex_bigjar）；喝水；V（buckets）；V（empty）：}}。