2022年石河子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年石河子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、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）2、（）结构的文件最适合于随机存取的应用场合。

A.流式B.索引C.链接D.顺序3、在使用信号量机制实现互斥时，互斥信号量的初值一般为（）：而使用信号量机，制实现同步时，同步信号量的初值般为（）。

A.0：1B.1：0C.不确定：1D.1：不确定4、下面哪个特征是并发程序执行的特点（）。

A.程序执行的间断性B.相通信的可能性C.产生死锁的可能性D.资源分配的动态性5、下列关于进程和线程的叙述中，正确的是（）A.不管系统是否支持线程，进程都是资源分配的基本单位，B.线程是资源分配的基本单位，进程是调度的基本单位C.系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持D.同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间6、在页式虚拟存储管理系统中，采用某些页面置换算法，会出现Belady异常现象，即进程的缺页次数会随着分配给该进程的页框个数的增加而增加。

下列算，法中，可能出现Belady异常现象的是（）。

I.LRU算法 II.FIFO算法 III.OPT 算法A. 仅IB.仅IIC.仅I、IIID. 仅I、III7、在一个操作系统中对内存采用页式存储管理方法，则所划分的页面大小（）。

A.要依据内存大小而定B.必须相同C.要依据CPU的地址结构而定D.要依据内存和外存而定8、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9、操作系统提供给编程人员的接口是（）。

A.库函数B.高级语言C.系统调用D.子程序10、系统管理设备是通过一些数据结构来进行的，下前的（）不属于设备管理数据结构。

A.FCBB.DCTC.SDTD.COCT11、操作系统的I/O子系统通常由4个层次组成，每-层明确定义了与邻近层次的接口，其合理的层次组织排列顺序是（）。

A.用户级I/O软件、设备无关软件、设备驱动程序、中断处理程序B.用户级I/O软件、设备无关软件、中断处理程序、设备驱动程序C.用户级I/O软件、设备驱动程序、设备无关软件、中断处理程序D.用户级I/O软件、中断处理程序、设备无关软件、设备驱动程序12、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这矛盾可采用（）。

A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术D.虚拟技术二、填空题13、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。

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、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__________。

16、现代计算机系统采用自成独立系统的能与主机并行工作的I/O结构，主存储器与外围设备之间传送信息的输入输出操作由__________完成。

由于它能独立完成输入输出操作，所以也称为__________。

17、文件操作主要有__________、打开文件、读文件、写文件、__________、删除文件等几种主要操作。

18、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。

19、UNIX操作系统提供两种程序运行环境，即__________和__________.20、文件的目录由若干目录项组成，每个目录项中除了指出文件的名字和__________存取的物理地址外，还可包含如何__________和文件__________的信息。

三、判断题21、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率. （）22、磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取. （）23、流式文件是指无结构的文件. （）24、存储保护的目的是限制内存的分配. （）25、清内存指令只能在管态下执行. （）26、实时系统中的作业周转时间有严格的限制. （）27、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. （）28、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. （）29、在请求页式存储管理中，页面淘汰所花费的时间不属于系统开销. （）30、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数. （）四、名词解释题31、互斥：32、响应时间：33、死锁防止：34、静态重定位：35、重定位：36、输入输出设备：五、简答题37、什么是操作系统？38、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？39、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么40、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？41、主存空间信息保护有哪些措施？六、综合题42、下列描述了SPOOLing技术的原理，请根据上下文分别写出1~V对应的术语。

I在段时间内只能由一个用户使用，使许多进程因等待而阻塞，影响了整个系统的效率。

另一方面，分配到I的进程，在整个运行期间并非持续使用设备，利用率较低。

SPOOLing技术通过共享设备来虚拟I，将I改造成II，从而提高设备利用率和系统的效率。

采用SPOOLing技术，可以预先从低速的输入型I上将程序运行需要的数据传送到III上的IV中，当用户程序运行时，可以直接从IV中将数据读入V。

由于III是II，多个用户进程可以共享使用IV。

这样，就将输入型I改造成了可共享使用的虚拟设备，改造输出型I的方法与此类似43、对于一个将页表存放在内存中的分页系统：1）如果访问内存需要0.2us，有效访问时间为多少？2）如果加一个快表，且假定在快表中找到页表项的几率高达90%.那么有效访问时间义是多少？（假设查询快表所需的时间为0）44、假设磁盘的每个磁道分为9个块，现有…文件有A，B，.，I共9个记录，每个记录的大小与块的大小相等，设磁盘转速为27ms/转，每读出一块后需要2ms的处理时间，若忽略其他辅助时间，试问：1）如果这些记录被顺序存放于一磁道上，文件处理程序顺序读取且顺序处理记录，处理文件要多长时间？2）文件处理程序顺序读取且顺序处理记录，记录如何存放可使文件的处理时间最短？45、某博物馆最多可容纳500人同时参观，有个出入口，该出入「一次仅允许一个人通过。

参观者的活动描述如下：Cobegin{参观者进程i：…进门：…参观：…出门；…}Coend请添加必要的信号量和P、V（或wait（）、signal（））操作，以实现上述过程中的互斥与同步。

要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。

参考答案一、选择题1、C2、D3、D4、A5、A6、A7、B8、C9、C10、A11、A12、C二、填空题13、【答案】分页式虚拟、对换技术14、【答案】通道命令（或COW）、通道地址字（或CAW）15、【答案】在有限时间内得到所需全部资源、死锁16、【答案】通道、输入输出处理机17、【答案】建立文件、关闭文件18、【答案】说明书19、【答案】内核层、外壳层20、【答案】文件、控制、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】：对26、【答案】：错27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：错30、【答案】：对四、名词解释题31、互斥：在逻辑上本来完全独立的进程，由于竞争同一个资源而产生的相互制约的关系。

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、死锁防止：要求进程申请资源时遵循某种协议，从而打破产生死锁的四个必要条件中的一个或几个，保证系统不会进入死锁状态。

34、静态重定位：在目标程序装入内存时所进行的重定位。

35、重定位：把逻辑地址转变为内存物理地址的过程叫做重定位。

36、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。

五、简答题37、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。

38、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。

39、答：UNIX/Linux文件系统的主要特点有：（1）UNIX 或Linux文件系统的目录组织是一个树形结构；（2）文件本身是无结构的字符流；（3）UNIX或Linux文件系统把外部设备做成特殊文件，与普通文件一并进行管理40、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。

41、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。

六、综合题42、【解析】I.独占设备I1.共享设备III.磁盘IV.输入井V.内存43、【解析】每次访问数据时，若不使用快表，则需两次访问内存，即先从内存的页表中读出页对应的块号，然后再根据形成的物理地址去存取数据；使用快表时，若能从快表中直接找到对应的页表项，则可立即形成物理地址去访问相应的数据，否则，仍然需要两次访问内存。

1）有效访问时间为2×0.2μs=0.4μs。

2）有效访问时间为0.9×0.2μs+（1-0.9）×2×0.2μs=0.22μs44、【解析】1）由题目所给条件可知，磁盘转速为27ms/转，因此读出1个记求的时间是27ms/9=3ms。