2022年兰州交通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年兰州交通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、为支持CD-ROM小视频文件的快速随机播放，播放性能最好的文件数据块组织方式是（）。

A.连续结构B.链式结构C.直接索引结构D.多级索引结钩2、（）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、死锁与安全状态的关系是（）。

A.死锁状态有可能是安全状态B.安全状态有可能成为死锁状态C.不安全状态就是死锁状态D.死锁状态一定是不安全状态4、下列关于银行家算法的叙述中，正确的是（）A.银行家算法可以预防死锁B.当系统处于安全状态时，系统中…定无死锁进程C.当系统处于不安全状态时，系统中一定会出现死锁进程D.银行家算法破坏了产生死锁的必要条件中的“请求和保持”条件5、若一个信号量的初值为3，经过多次P、V操作之后当前值为-1，则表示等待进入临界区的进程数为（）A.1B.2C.3D.46、采用分页或分段管理后，提供给用户的物理地址空间（）。

A.分页支持史大的物理空间B.分段支持更大的物理空间C.不能确定D.一样大7、对重定位存储管理方式，应（）。

A.在整个系统中设置一个重定位寄存器B.为每个程序设置个重定位寄存器C.为每个程序设置两个重定位寄存器D.为每个程序和数据都设置一个重定位寄存器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、中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场。

中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是（）。

A.程序计数器B.程序状态字寄存器C.通用数据寄存器D.通用地址寄存器10、用户程序发出磁盘I/O话求后，系统的处理流程是：用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序。

其中，计算数据所在磁盘的柱面号、磁号、扇区号的程序是（）。

A.用户程序B.系统调用处理程序C.设备驱动程序D.中断处理程序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、缓存技术的缓冲池在（）中。

A.内存B.外存C.ROMD.寄存器二、填空题13、系统事先给每台设备确定的编号称设备的__________号，由用户在使用设备时给出的编号称设备的__________号。

14、不可中断的过程称为__________。

15、计算机系统的软件资源包括__________和__________。

16、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。

17、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为__________18、固定分区存储管理中的作业装入固定的主存区域，故可采用__________方式装入。

19、在__________和__________存储管理中，页式存储管理提供的逻辑地址是连续的。

20、同一进程中的各线程__________进程所占用的资源三、判断题21、如果输入输出所用的时间比处理时间短得多，则缓冲区最有效. （）22、对文件进行读写前，要先打开文件. （）23、选择通道主要用于连接低速设备. （）24、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. （）25、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行. （）26、进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块. （）27、一旦出现死锁，所有进程都不能运行. （）28、原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同. （）29、进程间的互斥是一种特殊的同步关系. （）30、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. （）四、名词解释题31、临界区：32、死锁防止：33、饥饿：34、动态分区法：35、路径：36、中断请求：五、简答题37、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法？38、影响缺页中断率的因素有哪些？39、试比较进程调度与作业调度的不同点。

40、简述死锁的防止与死锁的避免的区别。

41、什么是操作系统？六、综合题42、设有一个发送者进程和接收者进程，其流程图如图所示。

s是用于实现进程同步的信号星，mutex是用丁实现进程互斥的信号量。

试问流程图中的A、B、C、D 矩形框中应填写什么？假定缓冲区有无限多个，s和mutex的初值应为多少？43、文件F由200条记录组成，记录从1开始编号。

用户打开文件后，欲将内存中的一条记录插入到文件F中，作为其第30条记录。

请回答下列问题，并说明理由。

1）若文件系统采用连续分配方式，每个磁盘块存放一条记录，文件F存储区域前后均有足够的空闲磁盘空间，则完成上述插入操作最少需要访问多少次磁盘块？F 的文件控制块内容会发生哪些改变？2）若文件系统采用链接分配方式，每个磁盘块存放一条记录和一个链接指针，则完成上述插入操作需要访问多少次磁盘块？若每个存储块大小为1KB，其中4B存放链接指针，则该文件系统支持的文件最大长度是多少？44、设公共汽车上，司机和售票员的活动分别如下。

司机的活动：起动车辆：正常行车：到站停车。

售票员的活动：关车门：售票；开车门。

在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？试用信号量和P、V操作实现它们的同步。

45、4个哲学家甲、乙、丙、丁，坐在圆桌前思考问题。

甲乙间有筷子0，乙丙间有筷子1，依次类推。

每个哲学家饥饿时，就试图取用两边的筷子，只有两根筷了都被拿到才开始进餐。

请用P、V操作写出哲学家活动的同步执行程序。

参考答案一、选择题1、A2、D3、D4、B5、A6、C7、A8、C9、B10、C11、C12、A二、填空题13、【答案】绝对、相对号14、【答案】原语15、【答案】程序、数据16、【答案】建立文件、关闭文件17、【答案】临界区18、【答案】静态重定位19、【答案】页式、段式20、【答案】共享三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：对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、临界区：在每个进程中访问临界资源的那段程序。

32、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。

33、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。

34、动态分区法：各个分区是在相应作业要求进入内存时才建立的，使其大小恰好适应作业的大小。

35、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。

36、中断请求：中断源向CPU提出进行处理的请求。

五、简答题37、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：38、答：4个因素，分别是：（1）分配给程序的主存块数；（2）页面的大小；（3）程序编制方法；（4）页面调度算法39、答：（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存.进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机.（2）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存.进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机.40、答：死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生，而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁41、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。

六、综合题42、【解析】A、B、C、D矩形框中分别应该填写P（mutex）、V（mutex），P （s），P（mutex）.s是一资源信号量，用来表示信息链中信息的个数，故其初值应设置为0：mutex是用来实现对信息链互斥访问的互斥信号量，故其初值应设置为1。

43、【解析】考查文件系统中，记录的插入问题。

题目本身比较简单，考生需要区分顺序分配方式和链接分配方式的区别。

1）系统采用顺序分配方式时，插入记录需要移动其他记录块，整个文件共有200条记录，要插入新记录作为第30条，而存储区前后均有足够的磁盘空间，I1要求最少的访问存储块数，则要把文件前29条记求前移，若算访盘次数移动一条记录读出和存问磁盘各是"次访盘，29条记录共访盘58次，存回第30条记录访盘1次，共访盘59次。

F的文件控制区的起始块号和文件长度的内容会因此改变。

2）文件系统采用链接分配方式时，插入记录并不用移动其他记录，只需找到相应的记求，修改指针即可。

插入的记录为其第30条记求，那么需要找到文件系统的第29块，一共需要访盘29次，然后把第29块的下块地址部分赋给新块，把新块存回内存会访盘1次，然后修改内存中第29块的下块地址字段，再存回磁盘，一共访盘31次。

4B共32bit，可以寻址232=4G块存储块，每块的大小为1KB，即1024B，其中下块地址部分占4B，数据部分占1020B，那么该系统的文件最大长度是4G×1020B=4080GB。

44、【解析】司机活动和售票员活动如图所示。

在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后，向司机发开车信号，司机接到开车信号后起动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后开门让乘客上下车。

因此，司机起动车辆的动作必须与售票员关车门的动作取得同步；售票员开车门的动作也必须与司机停车的动作取得同步。

本题应设置两个信号量S1和S2代码如下：Semaphore S1=0:Semaphore S2=0: Procedure driver{While (true)P(S1)Start;Driving;Stop;V (S2);Procedure Conductor {While (true){close the door;V(S)Sell the ticket:P(S2) ;Open the door: Passengers up and down; }}45、【解析】设置4个信号量：chopstick0，chopstickl、chopstick2 和chopstick3，初值为1，分别表示筷了是否可用。

Po~P3表示4人活动的进程。

Semaphore chopsticko=chopstickl=chopstick2=chopstick3=1；P0（）{While（true）{P（chopstick3）P（chopstick0）；V(chopstick3）；V(chopstickD）；While（true）{P（chopstick1）P（chopstick0）；V（chopstickl）；V (chopstick0）；P2（）{While（true）{P(chopstick1）：P（chopstick2）；V（chopstickl）；V（chopstick2）；P3（）While（true）{P（chopstick3）：P（chopstick2）：v（chopstick3）；v（chopstick2）}}本题是典型的哲学家进餐问题。