2022年北京工业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年北京工业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、若某文件系统索引节点（inode）中有直接地址项和间接地址项，则下列选项中，与单个文件长度无关的因素是（）.A.索引节点的总数B.间接地址索引的级数C.地址项的个数D.文件块大小2、下面关于文件系统的说法正确的是（）。

A.文件系统负责文件存储空间的管理，但不能实现文件名到物理地址的转换B.在多级目录结构中，对文件的访问是通过路径名和用户目录名进行的C.文件可以被划分成大小相等的若干物理块，且物理块大小也可以任意指定D.逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位3、下列选项中，满足短任务优先且不会发生“饥饿”现象的调度算法是（）。

A.先来先服务B.高响应比优先C.时间片轮转D.非抢占式短任务优先4、若系统S1采用死锁避免方法，S2采用死锁检测方法。

下列叙述中，正确的是（）。

I.S1会限制用户申请资源的顺序，而S2不会II.S1需要进程运行所需资源总最信息，而S2不需要III.SI不会给可能导致死锁的进程分配资源，而S2会A.仅I、IIB.仅II、IIIC. 仅I、IID. I、II、III5、下面所列进程的3种基本状态之间的转换不正确的是（）A.就绪状态→执行状态B.执行状态→就绪状态C.执行状态→阻塞状态D.就绪状态→阻塞状态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、总体上说，“按需调页”（Demand-Paging）是个很好的虚拟内存管理策略。

但是，有些程序设计技术并不适合于这种环境，例如（）A.堆栈B.线性搜索C.矢量运算D.分法搜索8、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9、 OS通常为用户提供4种使用接口，它们是终端命令、图标菜单、系统调用和（）A.计算机高级指令B.宏命令C.类似DOS的批命令文件或UNIX的shell文件D.汇编语言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、系统将数据从磁盘读到内存的过程包括以下操作：① DMA控制器发出中断请求②初始化DMA控制器并启动磁盘③从磁盘传输一块数据到内存缓冲区④执行“DMA结束”中断服务程序正确的执行顺序是（）：A.③①②④B.②③①④C.②①③④D.①②③④12、 CPU输出数据的速度远远高于打印机的速度，为解决这一矛盾，可采用（）。

A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术D.虚存技术二、填空题13、进程调度的职责是按给定的从__________中选择一个进程，让它占用处理器。

14、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。

15、计算机系统的软件资源包括__________和__________。

16、操作系统中，进程通信有________、__________几种方式。

17、一个程序获得了一个__________和一个__________后，就说创建了一个进程。

18、特权指令只能在__________态下执行，若在__________态下执行则被认为是非法指令。

19、在UNIX中，对磁盘空闲块采用成组连接方式，每一组的第一个空闲块中登记了下一组空闲块的__________和__________。

20、辅助存储器只能与__________相互传递信息。

三、判断题21、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. （）22、大多数虚拟系统采用OPT（）23、清内存指令只能在管态下执行. （）24、进程优先数是进程调度的重要依据，必须根据进程运行情况动态改变. （）25、文件目录必须常驻内存. （）26、参与死锁的所有进程都占有资源. （）27、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态. （）28、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数. （）29、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率. （）30、磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取. （）四、名词解释题31、进程控制块PCB：32、进程调度：33、抢占式调度：34、实存：35、存取权限：36、输入井：五、简答题37、从资源管理的角度说明操作系统的主要功能？38、虚拟存储器的基本特征是什么？虚拟存储器的容量主要受到哪两方面的限制？39、什么是设备独立性，它是如何实现的？40、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法？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、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、考虑由n个进程共享的具有m个同类资源的系统，证明：如果对i=1，2，…，有Need i>0而且所有最大需求量之和小于m+n，那么该系统是无法产生死锁的44、在页式存储管理系统中，现有J1、J2和J3共3个作业同非内存。

其中J2有4个页，面，被分别装入到内存的第3、4、6、8块中。

假定页面和存储块的大小均为1024B，主存容量为10KB。

1）写J2的页表。

2）J2在CPU上运行时，执行到其地址空间第500号处遇到一条传送指令：MOV2100，3100，请用地址变换图计算MOV指令中的两个操作数的物理地址。

45、在磁盘上有一个文件系统，磁盘每块512字。

假定每个文件在目录中占有一个目录项：该目录项给出了文件名、第一个索引块的地址、文件长度（块数）。

在索引块中（包含第，一个索引块）前而511个字指向文件块，即第i个索引项（j=0，1，...，510）指向文件的i块，索引块中最后一个字指向下一个索引块，最后一个索引块中最后一个字为nil。

假定目录在存储器中，每个文件的逻辑块号均从0号开始标号，逻辑块长与物理块长相同，对这样的索引物理结构，该系统应如何将逻辑块号变换成物理块号？参考答案一、选择题1、A2、D3、B4、B5、D6、A7、D8、A9、C10、B11、B12、C二、填空题13、【答案】进程调度算法、就绪队列14、【答案】文件、控制、管理15、【答案】程序、数据16、【答案】信件、通信原语@17、【答案】数据块、进程控制块18、【答案】管或系统、目或用户19、【答案】块号、空闲块数20、【答案】内存三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：错23、【答案】：对24、【答案】：错25、【答案】：错26、【答案】：错27、【答案】：错28、【答案】：对29、【答案】：错30、【答案】：对四、名词解释题31、进程控制块PCB：进程控制块是进程存在的唯一标识，它保存了系统管理和控制进程所必须的信息，是进程动态特性的集中表现。

32、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。

33、抢占式调度：当一个进程正在执行时，系统基于某种策略强行将处理机从占有者进程剥夺而分配给另一个进程的调度。

这种调度方式系统开销大，但系统能及时响应请求。

34、实存：实存是指计算机配置的物理存储器，它直接向cpu提供程序和数据。

35、存取权限：用户或系统为文件规定的谁能访问，以及如何访问的方式。

36、输入井：是指为使设备与cpu速度相匹配，系统在磁盘上设置的多个缓冲区，以实现设备与cpu 之间的数据交换。

输入井主要用来存放由输入设备输入的信息。

五、简答题37、答：处理器管理，存储管理，文件管理，作业管理和设备管理.38、答：虚拟存储器的基本特征是：①虚拟扩充，即不是物理上而是逻辑上扩充了内存容量；②部分装入，即每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；③离散分配，即不必占用连续的内存空间，而是"见缝插针"；多次对换，即所需的全部程序和数据要分成多次调入内存：虚拟存储器的容量主要受到指令中表示地址的字长和外存的容量的限制.39、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40、答：利用基本文件目录实现文件共享：基于索引节点的共享方法：利用符号链实现文件共享：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】I.独占设备I1.共享设备III.磁盘IV.输入井V.内存43、【解析】设Max i表示第i个进程的最大资源需求量，Need i表示第i个进程还需要的资源最，Allocation i表示第i个进程已经分配的资源录，由题设条件可得ΣΜax i=ΣAllocation i+ΣNeed，假设该系统已经发生死锁，那么m个资源应该已经被全部分配出来，且各个进程都没有得到足够的资源运行（所有进程Need i≥1），即ΣAllocation i=mΣNeed i≥n由式①和式②可得ΣNeed i<n山于式③和式④矛盾，因此该系统不可能发生死锁。

44、58.【解析】1）J2的页表见表。