2022年烟台大学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年烟台大学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、文件系统采用两级索引分配方式。

若每个磁盘块的大小为1KB.每个盘块号占4B，则该系统中单个文件的最大长度是（）A.64MBB.128MBC.32MBD.都不对2、现有一个容量为10GB的磁盘分区，磁盘空间以簇（Cluster）为单，位进行分配，簇的大小为4KB，若采用位图法管理该分区的空闲空问，即用.位（bit）标识一个簇是否被分配，则存放该位图所需簇的个数为（）A.80B.320C.80KD.320K3、在单处理器的多进程系统中，进程切换时，何时占用处理器和占用多长时间取决于（）A.进程响应程序段的长度B.进程总共需要运行时间的长短C.进程自身和进程调度策略D.进程完成什么功能4、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5、关于临界问题的一个算法（假设只有进程P0和P1，能会进入临界区）如下（i为0或1代表进程P0或者P1）：Repeatretry：if（turn！=-1）turn=i；if（turn！=i）go to retry；turn=-1；临界区：turn=0；其他区域；until false；该算法（）。

A.不能保持进程互斥进入临界区，且会出现“饥饿”B.不能保持进程互斥进入临界区，但不会出现“饥饿”C.保证进程互斥进入临界区，但会出现“饥饿”D.保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”6、在分页虚拟存储管理中，“二次机会”调度策略和“时钟”调度策略在决定淘汰哪一页时，都用到了（）。

A.虚实地址变换机构B.快表C.引用位D.修改位7、下面有关外层页表的叙述中错误的是（）。

A.反映在磁盘上页面存放的物理位置B.外层页表是指页表的页表C.为不连续（离散）分配的页表再建立一个页表D.若有了外层页表，则需要一个外层页表寄存器就能实现地址变换8、假设5个进程P0、P1、P2、P3、P4共享3类资源R1、R2、R3.这些资源总数分别为18、6、22。

T0时刻的资源分配情况（见表），此时存在的一个安全序列是（）。

A. P0, P2, P4, P1, P3B. P1, P0, P3, P4, P2C. P2, P1, P0, P3, P4D. P3, P4, P2, P1, P09、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10、下列天于管道（Pipe）通信的叙述中，正确的是（）A.一个管道可实现双向数据传输B.管道的容量仅受磁盘容量大小限制C.进程对管道进行读操作和写操作都可能被阻塞D.一个管道只能有一个读进程或一个写进程对其操作11、下面设备中属于共享设备的是（）。

A.打印机B.磁带机C.磁盘D.磁带机和磁盘12、提高单机资源利用率的关键技术是（）。

A.SPOOLing技术B.虚拟技术C.交换技术D.多道程序设计技术二、填空题13、设备1/0方式有如下三种：__________、__________、__________14、作业控制方式有__________方式和__________方式二种。

15、同一进程中的各线程__________进程所占用的资源16、被中断进程的现场信息是由一中断处理程序，程序将其保存到__________中的。

17、MS-DOS启动的方式有两种：__________和__________18、Unix系统是按设备与内存之间信息交换的物理单位来对设备进行分类，Unix把设备分成两类：__________和__________。

19、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。

20、UNIX操作系统提供两种程序运行环境，即__________和__________.三、判断题21、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行. （）22、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率. （）23、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. （）24、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. （）25、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. （）26、在文件系统中，打开文件是指创建一个文件控制块. （）27、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. （）28、实时系统中的作业周转时间有严格的限制. （）29、有m个进程的操作系统出现死锁时，死锁进程的个数为1<k<m. （）30、原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同. （）四、名词解释题31、命令解释程序：32、响应时间：33、进程调度：34、当前目录：35、动态重定位：36、通道：五、简答题37、进程有哪几种基本状态试描绘出进程状态转换图？38、试述分区管理方案的优缺点39、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？40、从资源管理的角度说明操作系统的主要功能？41、什么是临界区进程进入临界区的调度原则是什么六、综合题42、什么是DMA方式？它与中断方式的主要区别是什么？43、考虑56kbit/s调制解调器的性能，驱动程序输出个字符后就阻塞，当一个字符打印完毕后，产生“一个中断通知阻塞的驱动程序，输出下一个字符，然后再阻塞。

如果发消息，输出一个字符和阻塞的时间总和为0.1ms，那么由于处理调制解调器而占用的CPU时间比率是多少？假设每个字符有一个开始位和一个结束位，共占10位。

44、设有P1、P2、P3；三个进程共享某一资源F，P1对F只读不写，P2对F只写不读，P3对F先读后写。

当一个进程写F时，其他进程对F不能进行读写，但多个进程同时读F是允许的。

使用PV操作正确实现P1、P2、P3三个进程的同步互斥。

要求：并发性从大到小对上述3种办法进行排序。

45、在一个32位计算机虚拟页式存储管理系统中，怎样解决页表，非常庞大的问题？请给出具体的解决方案（假定页面大小为4KB，用户空间为2GB，每个内存用4B表示）。

参考答案一、选择题1、A2、A3、C4、D5、B6、C7、A8、D9、A10、C11、C12、D二、填空题13、【答案】询问、中断、通道14、【答案】批处理、交互控制15、【答案】共享16、【答案】PCB17、【答案】冷启动、热启动18、【答案】字符设备、块设备19、【答案】PV操作20、【答案】内核层、外壳层三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：错23、【答案】：错24、【答案】：错25、【答案】：错26、【答案】：错27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：对30、【答案】：错四、名词解释题31、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。

32、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。

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、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。

35、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36、通道：是独立于CPU的、专门负责数据输入输出的处理单元。

五、简答题37、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38、答：优点：算法较简单，容易实现，内存开销少，存储保护措施简单.缺点：内存使用不充分，存在较严重的碎片问题，39、答：作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。

执行完后，回收资源。

进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区。

40、答：处理器管理，存储管理，文件管理，作业管理和设备管理.41、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.六、综合题42、【解析】DMA是Direct Memory Access的缩写，也就是直接存储器访问。

DMA是用DMA控制器来控制一个数据块的传输，而CPU只需在一个数据块传输的开始阶段设置好传输所需的控制信息并在传输的结束阶段做进，步处理即可的传输控制方式。

其基本思想是在I/O设备和内存间开启一个可以直接传输数据的通路。

中断驱动I/O控制方式是每个数据传输后即发出中断，而DMA方式是在一批数据传输完毕后才中断：中断驱动I/O控制方式的传输是由CPU控制的，而DMA方式中只有数据块传输的开始和结束阶段在CPU控制下，在传输过程中都是由DMA控制器控制的。

所以DMA方式相比于中断方式，通过硬件的增加大大减少了中断的次数。

43、【解析】因为一个字符占10位，因此在56kbit/s的速率下，每1s传送：56000/10=5600个字符，即产生5600次中断。

每次中断需0.Ims，故处理调制解调器占用CPU时间总共为，5600×0.1ms=560ms，5560ms/1s=56%CPU时间。

44、【解析】本题实质是一个读者-写者问题P1是个读者，P2是个写者，为了使F 的并发度较高，将P3先看成读者，当其完成读操作后，再将其看成写者。

算法中需要用到如下的变量定义：int readcount=0；semaphore rmutex=1；semaphore mutex=l；响应进程可描述为；P1（）while（I）P（rmutex）；if（readcount==0）P（mutex）；readcount++V（rmutex）；READF P（rmutex）：readcount--；if（readcount==0）V（mutex）；V（rmutex）：}}P2（）！while（1）{P（mutex）；WRITE FV（mutex）；}}P3（）{while（1）{P（rmutex）if（readcount==0）P（mutex）；readcount++；V（rmutex）：READ FP（rmutex）；readcount--；if（readcount==0）V（mutex）：V（rmutex）；P（mutex）；WRITE FV（mutex）：}}45、【解析】用户空间为2GB，页面大小为4KB，所以用户空间有219页。