2022年太原理工大学数据科学与大数据技术专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年太原理工大学数据科学与大数据技术专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、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2、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, P03、下面关于管程的叙述错误的是（）。

A.管程是进程的同步工具，解决信号量机制大量同步操作分散的问题B.管程每次只允许一个进程进入管程，C.管程中V操作的作用和信号量机制中V操作的作用相同D.管程是被进程调用的，是语法范围，无法创建和撤销4、进程和程序的本质区别是（）A.前者分时使用CPU，后者独占CPUB.前者存储在内存，后者存储在外存C.前者在一个文件中，后者在多个文件中D.前者为动态的，后者为静态的5、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、在采用SPOOLing技术的系统中，用户暂时未能打印的数据首先会被送到（）存储起来。

A.磁盘固定区域B.内存固定区域C.终端D.打印机7、某进程的段表内容见表，当访问段号为2、段内地址为400的逻辑地址时，进行地址转换的结果是（）。

A.段缺失异常B.得到内存地址4400C.越权异常D.越界异常8、如果文件采用直接存取方法，且文件大小不固定，则应采用（）物理结构。

A.直接B.索引C.随机D.顺序9、若文件f1的硬链接为f2，两个进程分别打开fl和f2，获得对应的文件描述符为fd1和fd2，则下列叙述中，止确的是（）I.fl和f2的读写指针位置保持相同II.fl和f2共享同个内存索引节点III.fdl 和fd2分别指向各自的用户打开文件表中的一项，A.仅IIB. 仅II、IIIC.仪I、IID. I、II和II10、一个页式虚拟存储系统，其并发进程数固定为4个。

最近测试了它的CPU利用率和用于页面交换的利用率，假设得到的结果为下列选项，（）说明系统需要增加进程并发数？I.CPU利用率13%：磁盘利用率97%II.CPU利用97%；磁盘利用率3%III.CPU利用率13%：磁盘利用3%A. IB.IIC.IIID.I、III11、（）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。

A.固定分区B.可变分区。

C.分页管理D.段页式管理12、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.分法搜索二、填空题13、计算机系统中引导程序的作用是__________和__________。

14、计算机系统的软件资源包括__________和__________。

15、用户调用__________和__________打开文件操作来申请对文件的使用权。

16、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。

17、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。

18、可变分区方式管理主存时，往往采用__________重定位方式来实现地址转换。

19、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。

20、MS-DOS操作系统中文件的逻辑结构是__________文件。

三、判断题21、一旦出现死锁，所有进程都不能运行. （）22、原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同. （）23、进程从运行状态变为等待状态是由于时间片中断发生. （）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、进程控制块中的所有信息必须常驻内存. （）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、在页式虚拟存储系统中，页面长度是根据程序长度动态地分配的. （）28、参与死锁的进程至少有两个已经占有资源. （）29、进程间的互斥是一种特殊的同步关系. （）30、执行系统调用时可以被中断. （）31、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率. （）32、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. （）四、名词解释题33、多道程序设计：34、中断响应：35、中断源：36、路径：37、快表：38、周转时间：五、简答题39、什么是临界区进程进入临界区的调度原则是什么40、主存空间信息保护有哪些措施？41、什么是虚拟存储器，它有什么特点？42、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？43、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么44、什么是快表？它在地址转换中起什么作用？六、综合题45、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。

46、某请求分页系统的局部页面置换策略如下：系统从0时刻开始打描，每隔5个时间单位扫描一轮驻留集（扫描时间忽略不计），本轮没有被访问过的页框将被系统回收，并放入到空闲页框链尾，其中内容在下一次被分配之前不被清空。

当发生缺页时，如果该页曾被使用过且还在空闲页框链表中，则重新放回进程的驻留集中：否则，从空闲页框链表头部取出一个页框。

假设不考虑其他进程的影响和系统开销，初始时进程驻留集为空。

1H前系统空闲页框链表中页框号依次为32、15、21、41，进程P依次访问的<虚拟页号，访问时刻>是<1，1>，<3，2>、<0，4>、<0，6>、<1，11>、<0，13>、<2，14>。

请回答以下问题，并说明各自的理由。

1）访问<0，4>时，对应的页框号是什么？2）访问<l，11>时，对应的页框号是什么？3）访问<2，14>时，对应的页框号是什么？4）该策略是否适合于时间局部性好的程序？47、某计算机系统按字节编址，采用一级页表的分页存储管理方式，虚拟地址格式如下所示。

请回答下列问题。

1）页和页框的大小各为多少字节？进程的虚拟地址空间大小为多少贞？2）假定页目录项和页表项均占4B，则进程的页目录和页表共占多少页？要求写出计算过程。

3）若某指令周期内访问的虚拟地址为0 1 0 0 0 0 0 0 H和0 1 1 1 2 0 4 8 H.则进行地址转换时共，访问多少个二级页表？要求说明理由。

参考答案一、选择题1、C2、D3、C4、D5、D6、A7、D8、B9、B10、C11、C12、D二、填空题13、【答案】进行系统初始化工作、把OS的核心程序装入主存14、【答案】程序、数据15、【答案】建立、打开16、【答案】文件管理设备管理、作业管理17、【答案】操作员接口、程序员接口18、【答案】动态19、【答案】通道状态字（或CSW）、中断（或I/O中断）20、【答案】流式三、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】：对27、【答案】：错28、【答案】：对29、【答案】：对30、【答案】：对31、【答案】：错32、【答案】：错四、名词解释题33、多道程序设计：在这种设计技术下，内存中能同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替的执行。

34、中断响应：发生中断时，cpu暂停执行当前的程序，转去处理中断这个由硬件对中断请求做出反应的过程，称为中断响应。

35、中断源：引起中断的事件或发出中断请求的来源称为中断。

36、路径：在树形目录结构中，从根目录出发经由所需子目录到达指定文件的通路。

37、快表：为了提高地址变换速度，在地址变换机构中增设一个具有并行查找能力的高速缓冲存储器，用以存放当前访问的页表项。

这样的高速缓冲存储器就是快表。

38、周转时间：是指从作业进入系统开始，到作业退出系统所经历的时间。

五、简答题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：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。

41、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。

42、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.43、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44、答：快表是一个高速、具有并行查询能力的联想存储器，用于存放正运行的进程的当前页号和块号，或者段号和段起始地址。

加入快表后，在地址转换时，首先在快表中查找，若找到就直接进行地址转换；未找到，则在主存页表继续查找，并把查到的页号和块号放入联想存储器中。

快表的命中率很高，有效地提高了地址转换的速度。

六、综合题45、【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。