2022年江西财经大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年江西财经大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、如果I/O设备与存储设备间的数据交换不经过CPU来完成，则这种数据交换方式是（）。

A.程序查询方式B.中断方式C.DMA方式D.外部总线方式2、某进程访问页面的序列如下所示。

若工作集的窗口大小为6，则在t时刻的工作集为（）。

A.（6，0，3，2）B. （2，3，0，4）C.（0，4，3，2，9）D.（4，5，6，0，3，2）3、下列措施巾，能加快虚实地址转换的是（）I.增大快表（TLB）容量II.让页表常驻内存III.增大交换区（swap）A.仅IB.仅IIC. 仅I、IID. 仅II、III4、操作系统中为实现多道程序并发，对内存管理可以有多种方式，其中代价最小的是（）A.分区管理B.分页管理C.分段管理D.段页式管理5、考虑一个分页式存储管理系统，其页表常驻内存。

I.如果内存访问耗时200ns，那么访问内存中的数据需要多长时间？II.如果引入关联寄存器（Associative Registers），而月.75%的页面可以从关联寄存器中找到，那么此时的有效访问时间（Effective Memory Reference Time）应为（）。

假设访问关联寄存器的时间可以忽略。

注：有效访问时间即为平均访问时间。

A.200ns，150nsB.400ns，150nsC.400ns，250nsD.600ns.250ns6、下列观点中，不是描述操作系统的典型观点的是（）。

A.操作系统是众多软件的集合B.操作系统是用户和计算机之间的接口C.操作系统是资源的管理者D.操作系统是虚拟机7、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8、磁盘高速缓存设在（）中。

A.内存B.磁盘控制器C.CacheD.磁盘9、位示图可用于（）A.实现文件的保护和保密B.文件目录的查找C.磁盘空间的管理D.主存空间的共享10、下列调度算法中，不可能导致饥饿现象的是（）。

A.时间片轮转B.静态优先数调度C.非抢占式短作业优先D.抢占式短作业优先11、对进程的管理和控制使用（）。

A.指令B.原语C.信号量D.信箱通信12、通常用户进程被建立后（）A.使一直存在于系统中，直到被操作人员撤销B.随着作业运行正常或不正常结束而撤销C.随着时间片轮转而撤销与建立D.随着进程的阻塞或唤醒而撤销与建立二、填空题13、从用户观点看，UNIX系统将文件分三类：__________、__________、__________。

14、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。

15、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为__________16、操作系统能保证所有的进程__________，则称系统处于“安全状态”，不会产生__________。

17、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。

18、现代计算机中主存储器都是以__________为单位进行编址。

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、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__________三、判断题21、打印机是一类典型的块设备. （）22、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. （）23、进程状态的转换是由操作系统完成的，对用户是透明的. （）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、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. （）26、进程从运行状态变为等待状态是由于时间片中断发生. （）27、一旦出现死锁，所有进程都不能运行. （）28、在虚存系统中，只要磁盘空间无限大，作业就能拥有任意大的编址空间. （）29、优先数是进程调度的重要依据，优先数大的进程首先被调度运行：（）30、所有进程都挂起时，系统陷入死锁. （）31、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. （）32、清内存指令只能在管态下执行. （）四、名词解释题33、命令解释程序：34、输入输出设备：35、中断禁止：36、物理地址空间：37、紧缩：38、响应时间：五、简答题39、影响缺页中断率的因素有哪些？40、试比较进程调度与作业调度的不同点。

41、进程有哪几种基本状态试描绘出进程状态转换图？42、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因.43、操作系统为用户提供哪些接口？44、什么是虚拟存储器，它有什么特点？六、综合题45、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？46、在某系统中，从磁盘将一块数据输入到缓冲区需要花费的时间为t，CPU将对一块数据进行处理的时间为c，将缓冲区的数据传送到用户区所花时间为m，那么在单缓冲和双缓冲情况下，系统处理大量数据时，一块数据的处理时间为多少？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、C2、A3、C4、A5、C6、A7、B8、A9、C10、A11、B12、B二、填空题13、【答案】普通文件目录文件特殊文件14、【答案】文件管理设备管理、作业管理15、【答案】临界区16、【答案】在有限时间内得到所需全部资源、死锁17、【答案】通道状态字（或CSW）、中断（或I/O中断）18、【答案】字节19、【答案】寻找、延迟20、【答案】2三、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】：错27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：错30、【答案】：错31、【答案】：错32、【答案】：对四、名词解释题33、命令解释程序：其主要功能是接收用户输入的命令，然后予以解释并且执行。

34、输入输出设备：是计算机用来接收来自外部世界信息的设备，或者将计算机加工处理好的信息送向外部世界的设备。

例如键盘、打印机、卡片输入机。

35、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。

36、物理地址空间：由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。

37、紧缩：移动某些已分区的内容，使所有作业的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端，这种技术称为紧缩。

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：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40、答：（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存.进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机.（2）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存.进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机.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42、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。

43、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44、答：虚拟存储器是一种存储管理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作。

它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。

但是虚拟存储器的容量并不是无限的，它由计算机的地址结构长度所确定，另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

六、综合题45、【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。

46、【解析】在无缓冲的情况下，为了读取磁盘数据，应先从磁盘把一块数据输入到用户数据区，所花费的时间为T：然后再由CPU对这块数据进行计算，计算时问为C.所以每一块数据的处理时间为T+C。

在单缓冲的情况下，应先从磁盘把一块数据输入到缓冲区，所花费的时间为T：然后由操作系统将缓冲区的数据传送到用户区，其所花费的时间为M：接下来，便由CPU对这一块数据进行计算，计算时间为C.由于第i次读磁盘数据送至缓冲区时，系统同时读出用户区中第i-1次数据计算，此两项操作可以并行，并与数据从缓冲区传送到用户区的操作串行进行，因此"一块数据的处理时间为MAX（C，T）+M.在双缓冲的情况下，应先从磁盘把一块数据输入到第一个缓冲区，当装满第一个缓冲区后，操作系统可以将第一个缓冲区的数据传送到用户区并对第一块数据进行计算，与此同时可以将磁盘输入数据送入第二个缓冲区：当计算完成后，若第二个缓冲区已装满数据，则又可以将第二个缓冲区中的数据传送至用户区并对第二块数据进行计算，与此同时可以将磁盘输入数据送入第一个缓冲区，如此反复交替使用两个缓冲区。

其中将数据从缓冲区传送到用户区的操作与用户区数据处理是串行的，它们又可以与从磁盘传送数据到缓冲区的操作并行，因此人约耗时为max（c+m，t）。

考虑到内存中数据块的“搬家”耗时非常短、因此m可以忽略，故近似看成是max （c，t）。

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。