2022年兰州交通大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年兰州交通大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、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2、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.COCT3、下列选项中，属于多级页表优点的是（）。

A.加快地址变换速度B.减少缺页中断次数C.减少页表项所占字节数D.减少页表所占的连续内存空间4、操作系统中为实现多道程序并发，对内存管理可以有多种方式，其中代价最小的是（）A.分区管理B.分页管理C.分段管理D.段页式管理5、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6、下列选项中，不是操作系统关心的主要问题的是（）。

A.管理计算机裸机B.设计、提供用户程序与计算机及计算机硬件系统的接口C.管理计算机中的信息资源D.高级程序设计语言的编译7、在下列选项中，（）不属于操作系统提供给用户的可使用资源。

A.中断机制B.处理机C.存储器D.I/O设备8、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.多级索引结钩9、下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（）。

A.连续结构B.索引结构C.链式结构且磁盘块定长D.链式结构且磁盘块变长10、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11、采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用（）方法解除死锁。

A.执行并行操作B.撤销进程C.拒绝分配新资源D.修改信号量12、现行3个同时到达的作业J1，J2，J3，它们的执行时，间分别是T1，T2和T3，且T1，<T2<T3。

若系统按单道方式运行且采用短作业优先调度算法，则平均周转时问是（）。

A.T1+T2+T3B. T1+T2+T3 /3C.（3T1+2T2+T3）/3D.（T1+2T2+3T3）/3二、填空题13、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。

14、操作系统中，进程可以分为__________和__________两类。

15、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。

16、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为__________17、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__________。

18、文件存取方式主要取决于两个方面的因素，与__________有关和与__________有关。

19、破坏进程占有并等待资源条件，从而防止死锁的发生，其通常使用的两种方法是__________和__________等。

20、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__________。

三、判断题21、打印机是一类典型的块设备. （）22、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. （）23、文件的索引表全部存放在文件控制块中. （）24、有m个进程的操作系统出现死锁时，死锁进程的个数为1<k<m. （）25、存储保护的目的是限制内存的分配. （）26、在页式虚拟存储系统中，页面长度固定并且是硬件的设计特性. （）27、大多数虚拟系统采用OPT（）28、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：（）29、页式存储管理中，用户应将自己的程序划分成若干相等的页. （）30、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行. （）31、在大型多道程序设计系统中，为充分利用外部设备，应使运行的若干程序都是I/0型的. （）32、执行系统调用时可以被中断. （）四、名词解释题33、特权指令：34、断点：35、设备的无关性：36、实存：37、可再入代码：38、死锁避免：五、简答题39、为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率？40、操作系统为用户提供哪些接口？41、进程有哪几种基本状态试描绘出进程状态转换图？42、计算机系统中产生死锁的根本原因是什么一般解决死锁的方法有哪三种43、什么是虚拟存储器，它有什么特点？44、主存空间信息保护有哪些措施？六、综合题45、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）46、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。

47、对于一个正确运转的计算机系统，保护操作系统是非常重要的。

但为了向用户提供更大的灵活性，应尽可能少地对用户加以限制。

下面列出的各操作通常是加以保护的。

试问至少有哪儿条指令需加以保护？1）改变成用户方式。

2）改变成系统方式。

3）从存放操作系统的存储区读取数据。

4）将数据写到存放操作系统的存储区！：。

5）从存储操作系统的存储区取指令。

6）打开计时器。

7）关闭计时器。

参考答案一、选择题1、A2、A3、D4、A5、D6、D7、A8、A9、B10、D11、B12、C二、填空题13、【答案】通道命令（或COW）、通道地址字（或CAW）14、【答案】系统进程、用户进程15、【答案】管或系统、目或用户16、【答案】临界区17、【答案】块号、空闲块数18、【答案】文件管理、设备管理19、【答案】静态分配资源、释放已占有资源20、【答案】字符设备、块设备三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：错23、【答案】：错24、【答案】：对25、【答案】：错26、【答案】：对27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：错30、【答案】：错31、【答案】：对32、【答案】：对四、名词解释题33、特权指令：指指令系统中这样一些指令，如启动设备指令、设置时钟指令、中断屏蔽指令和清内存指令，这些指令只能由操作系统使34、断点：发生中断时，被打断程序的暂停点称为断点。

35、设备的无关性：也称设备独立性，就是说，用户程序应与实际使用的物理设备无关，由操作系统来考虑因实际设备不同而需要使用不同的设备驱动程序等问题。

36、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。

37、可再入代码：也称纯代码，是指那些在其执行过程本身不做任何修改的代码，通常由指令和常数组成。

38、死锁避免：对进程所发出的每一个申请资源命令加以动态地检查，并根据检查结果决定是否进行资源分配。

就是说，在资源分配过程中若预测有发生死锁的可能性，则加以避免。

这种方法的关键是确定资源分配的安全性。

五、简答题39、答：①多道作业并行工作，减少了处理器的空闲时间，②作业调度可以合理选择装入主存储器中的作业，充分利用计算机系统的资源。

③作业执行过程中不再访问低速设备，而直接访问高速的磁盘设备，缩短执行时间。

④作业成批输入，减少了从操作到作业的交接时间40、答：操作系统为用户提供两种类型的使用接口：一是操作员级的，它为用户提供控制作业执行的途径；二是程序员级的，它为用户程序提供服务功能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42、答：计算机系统中产生死锁的根本原因是：资源有限且操作不当，一般解决死锁的方法有：死锁的预防，死锁的避免，死锁的检测与恢复等三种.43、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。

44、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45、【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=0.22μs46、【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。

为避免4个哲学家间时饥饿而各白拿起一根筷子，结果都因陷入无限期等待而死锁，本题采用的方法是甲、丙先拿起各自右边的筷子，然后拿左边的筷子，而乙、丁则相反（设想哲学家都面对圆桌而坐）。