2022年广州航海学院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年广州航海学院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、下列算法中，用于磁盘调度的是（），A.时间片轮转法B.LRU算法C.最短寻道时间优先算法D.高优先级算法2、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3、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、III4、有两个并发执行的进程P1和P2，共享初值为1的变量x。

P1对x加1，P2对x减1。

加1操作和减1操作的指令序列分别如下所示：//加1操作load R1，x ① //取x到寄存器R1中inc R1 ②store x, R1:③ //将R1的内容存入xload R2，x ① //取x到寄存器R1中inc R2 ②store x, R2:③ //将R1的内容存入x两个操作完成后，x的值（）。

A.可能为-1或3B.只能为1C.可能为0，1或2D.可能为-1，0，1或25、一次性分配所有资源的方法可以预防死锁的发生，这种方法破坏的是产生死锁的4个必要条件中的（）。

A.互斥条件B.占有并请求C.不剥夺条件D.循环等待6、在可变分区分配管理中，某一作业完成后，系统收回其内存空间，并与相邻区合并，为此修改空闲区说明表，造成空闲分区数减1的情况是（）。

A.无上邻空闲分区，也无下邻空闲分区B.有上邻空闲分区，但无下邻空闲分区C.无上邻空闲分区，但有下邻空闲分区D.有上邻空闲分区，也有下邻空闲分区7、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D.修改位8、与早期的操作系统相比，采用微内核结构的操作系统具有很多优点，但是这些优点不，包括（）。

A.提高了系统的可扩展性B.提高了操作系统的运行效率C.增强了系统的可靠性D.使操作系统的可移植性更好9、下列选项中，在用户态执行的是（）。

A.命令解释程序B.缺页处理程序C.进程调度程序D.时钟中断处理程序10、为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（）结构的缓冲技术。

A.缓冲池B.循环缓冲C.单缓冲D.双缓冲11、下列关于SPOOLing技术的叙述中，错误的是（）A.需要外存的文持B.需要多道程序设计技术的支持C.可以让多个作业共享一台独占设备D.由用户作业控制设备与输入/输出之间的数据传送12、采用SPOOLing技术后，使得系统资源利用率（）。

A.提高了B.有时提高，有时降低C.降低了D.提高了，但出错的可能性增人了二、填空题13、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__________。

14、三代人机界面的发展是指：一维__________、二维__________、三维__________。

15、从用户观点看，UNIX系统将文件分三类：__________、__________、__________。

16、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。

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

18、MS-DOS启动的方式有两种：__________和__________19、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__________。

20、现代计算机中主存储器都是以__________为单位进行编址。

三、判断题21、实时系统中的作业周转时间有严格的限制. （）22、流式文件是指无结构的文件. （）23、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. （）24、不可抢占式动态优先数法一定会引起进程长时间得不到运行. （）25、存储保护的功能是限制内存存取. （）26、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. （）27、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：（）28、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. （）29、打印机是一类典型的块设备. （）30、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. （）四、名词解释题31、系统调用：32、饥饿：33、作业：34、换页：35、交换：36、缓冲池：五、简答题37、存储管理的主要功能是什么38、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么39、进程与程序是两个完全不同的概念，但又有密切的联系，试写出两者的区别。

40、试简述页式存储管理的优缺点41、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？六、综合题42、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？43、假设一台计算机有32MB内存，操作系统占用2MB，每个用户进程占用10MB。

用户进程等待I/O的时间为80%，问CPU的利用率为多少？若再增加32MB内存，则CPU的利用率义为多少？44、一个SPOOLing系统由输入进程I、用户进程P、输出进程O、输入缓冲区和输出缓冲区组成。

进程I通过输入缓冲区为进程P输入数据，进程P的处理结果通过输出缓冲区交给进程O输出。

进程间数据交换以等长度的数据块为单位。

这些数据块均存储在同一磁盘上。

因此，SPOOLing系统的数据块通信原语保证始终满足i+o≤max其中，max为磁盘容量（以该数据块为单位），i为磁盘上输入数据块总数，O为磁盘上，输出数据块总数。

该SPOOLing系统运行时：只要有输入数据，进程1终究会将它放入输入缓冲区：只要，输入缓冲区有数据块，进程P终究会读入、处理，并产生结果数据，写到输出缓冲区：只要输出缓冲区有数据块，进程O终究会输出它。

请说明该SPOOLing系统在什么情况下死锁。

请说明如何修正约束条件“i+o≤max”米，避免死锁，同时仍允许输入数据块和输出数据块均存储在同一个磁盘上。

45、有A，B两人通过信箱进行辩论，每个人都从自已的信箱中取得对方的问题，将答案和向对方提出的新问题组成一个邮件放入对方的邮箱中。

假设A的信箱最多放M个邮件，B的信箱最多放N个邮件。

初始时A的信箱中有x（0<x<M）个邮件，B的信箱中有y（0<y<N）个。

辩论者每取出一个邮件，邮件数减1。

A和B两人的操作过程描述如下当信箱不为空时，辩论者才能从信箱中取邮件，否则等待。

当信箱不满时，辩论者才能将新邮件放入信箱，否则等待。

请添加必要的信号量和P、V（或wait、signal）操作，以实现上述过程的同步。

要求写出完整过程，并说明信号量的含义和初值。

参考答案一、选择题1、C2、B3、B4、C5、B6、D7、C8、B9、A10、A11、D12、A二、填空题13、【答案】在有限时间内得到所需全部资源、死锁14、【答案】命令行、图形界面、虚拟现实15、【答案】普通文件目录文件特殊文件16、【答案】寻找、延迟17、【答案】信件、通信原语@18、【答案】冷启动、热启动19、【答案】字符设备、块设备20、【答案】字节三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：对23、【答案】：错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、系统调用：是用户在程序中能以“函数调用”形式调用的、由操作系统提供的子功能的集合。

每一个子功能称作一条系统调用命令。

它是操作系统对外的接口，是用户级程序取得操作系统服务的唯一途径。

32、饥饿：在系统中，每个资源占有者都在有限时间内释放它所占有的资源，但资源中存在某些申请者由于某种原因却永远得不到资源的一种错误现象。

33、作业：用户在一次上机过程中要求计算机系统所做工作的集合。

34、换页：指系统根据某种策略选择某页出主存，将某页调入主存的过程。

35、交换：交换系统指系统根据需要把主存中暂时不运行的某个（或某些）作业部分或全部移到外存。

而把外存中的某个（或某些）作业移到相应的主存区，并使其投入运行。

36、缓冲池：又叫公共缓冲区，也是系统在磁盘上设置的多个缓冲区。

它既可以用于输入，也可以用于输出，较好地克服了专用缓冲区的缺点。

一方面提高了缓冲区的利用率，另一方面也提高了设备与cpu的并行操作程度。

五、简答题37、答：存储管理的主要功能包括（1）主存空间的分配和回收；（2）完成重定位；（3）主存空间的共享和保护；（4）使用"虚拟存储器"，扩充主存空间.38、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39、答：两者的主要区别有：（1）进程是动态，程序是静态的；（2）进程是独立运行的单位，程序不能作为运行单位；（3）各进程间在并发执行过程中会产生相互制约关系，而程序由于是静态的，所以不存在异步特征。

40、答：优点：有效地解决了碎片问题；缺点：程序的最后一页会有浪费空间的现象并且不能应用在分段编写的、非连续存放的大型程序中。

41、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。

六、综合题42、【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。

2）push ebp指令的虚拟地址的最高10位（页目录号）为0000000001，中间10位（页表索引）为00 0000 0001，所以取该指令时访问了页目录的第1个表项，在对应的页表中访问了第1个表项。