2022年宁夏大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A(有...
2023年8月23日发(作者：中餐宴席的礼仪知识2篇)
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2022年宁夏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、文件系统采用两级索引分配方式。若每个磁盘块的大小为1KB.每个盘块号占4B，则该系统中单个文件的最大长度是（ ）
A.64MB B.128MB C.32MB D.都不对
2、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
3、与单道程序相比，多道程序系统的优点是（ ）
利用率高
II.系统开销小
III.系统吞吐量大
IV. I/O设备利用率高
A.仅I、III B.仅I、IV C. 仅II、III D.仅I、III，IV
4、有若干并发进程均将一个共享变量count的值加1 次，那么有关count中的值说法正确的是（ ）。
1）肯定有不止确的结果
2）肯定有止确的结果 3）若控制这些并发进程互斥执行count加1操作，count中的值正确
A.1）和3） B.2）和3） C.3） D.1）、2）、3）的说法均不正确
5、下列关于管程的叙述中，错误的是（ ）。
A.管程只能用于实现进程的互斥
B.管程是由编程语言支持的进程同步机制
C.任何时候只能有一个进程在管程中执行
D.管程中定义的变量只能被管程内的过程访问
6、下列关于虚拟存储的叙述中，正确的是（ ）
A.虚拟存储只能基于连续分配技术
B.虚拟存储只能基于非连续分配技术
C.虚拟存储容量只受外存容量的限制
D.虚拟存储容量只受内存容量的限制
7、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、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, P3
B. P1, P0, P3, P4, P2
C. P2, P1, P0, P3, P4
D. P3, P4, P2, P1, P0
9、下列指令中，不能在用户态执行的是（ ）
指令
B.跳转指令
C.压栈指令
D.关中断指令
10、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。
11、用户程序发出磁盘1/0请求后，系统的正确处理流程是（ ）
A.用户程序→系统调用处理程序→中断处理程序→设备驱动程序
B.用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序
C.用户程序→设备驱动程序→系统调用处理程序→中断处理程序
D.用户程序→设备驱动程序→中断处理程序→系统调用处理程序 12、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
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、为破坏进程循环等待条件，从而防止死锁，通常采用的方法是把系统中所有资源类进行__________，当任何一个进程申请两个以上资源时，总是要求按对应资源号__________次序申请这些资源。
15、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。
16、辅助存储器只能与__________相互传递信息。
17、磁盘是一种可共享设备，在若干文章者请求读写磁盘时，系统要进行磁盘的驱动调度，对磁盘来说，驱动调度由__________和__________组成。
18、主存储器与外围设备之间的__________操作称为输入输出操作。
19、当一个进程能被选中占用处理器时，就从__________态成为__________态。
20、中断是计算机系统的一个重要部分，中断机制包括硬件的__________和__________。
三、判断题
21、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数. （ ）
22、用户程序有时也可以在核心态下运行. （ ）
23、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. （ ）
24、大多数虚拟系统采用OPT（ ）
25、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. （ ）
26、在请求页式存储管理中，页面淘汰所花费的时间不属于系统开销. （ ） 27、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. （ ）
28、文件的索引表全部存放在文件控制块中. （ ）
29、在作业调度时，采用最高响应比优先的作业调度算法可以得到最短的作业平均周转时间. （ ）
30、文件系统的主要目的是存储系统文档. （ ）
四、名词解释题
31、同步机制：
32、非抢占式调度：
33、安全序列：
34、物理记录：
35、物理地址空间：
36、输入输出设备：
五、简答题 37、实现虚拟设备的硬件条件是什么操作系统应设计哪些功能程序
38、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法？
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、试述分区管理方案的优缺点
41、从资源管理的角度说明操作系统的主要功能？
六、综合题
42、在页式虚存管理系统中，假定驻留集为m个页帧（初始所有页帧均为空），在长为p的引用串中具有n个不同页号（n>m），对于FIFO、LRU两种页面置换算法，试给出页故障数的上限和下限，说明理由并举例说明。
43、某进程调度程序采用基于优先数（priority）的调度策略，即选择优先数最小的进程运行，进程创建时由用户指定一个nice作为静态优先数。为了动态调整优先数，引入运行时间cpuTime和等待时间 waitTime，初值均为0。进程处于执行态时，cpuTime定时加1.H waitTime置0：进程处于就绪态时，cpuTime置0，waitTime定时加1。请回答下列问题。
1）若调度程序只将nice的值作为进程的优先数，即priority=nice，则可能会出现饥饿现象，为什么？
2）使用nice、cpuTime和 waitTime设计一种动态优先数计算方法，以避免产生饥饿现象，并说明waitTime的作用。
44、某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是32位，页表项大小为4字节。请回答下列问题。
1）若使用一级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为： 2）若使用二级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：
设逻辑地址为LA.请分别给出其对应的页日录号和页表索引的表达式。
3）采用1）中的分页存储管理方式，一个代码段起始逻辑地址为00008000H，其长度为8KB，被装载到从物理地址00900000H开始的连续主存空间中。页表从主存0020 0000H开始的物理地址处连续存放，如图所示（地址大小自下向上递增）。请计算出该代码段对，应的两个页表项的物理地址、这两个页表项中的页框号以及代码页面2的起始物理地址。
45、某进程中有3个并发执行的线程thread1，thread2、thread3，其伪代码如下所示。
请添加必要的信号量和P、V（或wait（）、signal（））操作，要求确保线程互斥访问临界资源，并且最大程度地并发执行。
请添加必要的信号量和P、V（或wait（）、signal（））操作，要求确保线程互斥访问临界资源，并H最大程度地并发执行。
参考答案
一、选择题
1、A
2、B
3、D
4、C
5、A
6、B
7、D
8、D
9、D
10、A
11、B
12、C
二、填空题
13、【答案】进程调度算法、就绪队列
14、【答案】顺序编号、递增的
15、【答案】建立文件、关闭文件
16、【答案】内存
17、【答案】移臂调度、旋转调度 18、【答案】信息传送
19、【答案】就绪、运行
20、【答案】中断装置、操作系统的中断服务程序
三、判断题
21、【答案】：对
22、【答案】：错
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】：错
30、【答案】：错
四、名词解释题
31、同步机制：
同步机构是负责处理进程之间制约关系的机制，即操作系统中负责解决进程之间协调工作的同步关系（直接制约关系），以及共享临界资源的互斥关系（间接制约关系）的执行机构。
32、非抢占式调度： 系统一旦把处理机分配给某个进程之后，该进程一直运行下去，直到该进程完成或因等待某个事件发生时，才将处理机分配给其他进程。这种调度方式实现简单，系统开销小，但系统性能不够好。
33、安全序列：
针对当前分配状态来说，系统至少能够按照某种次序为每个进程分配资源（直至最大需求），并且使他们依次成功地运行完毕，这种进程序列[p1，p2，，pn]就是安全序列。
34、物理记录：
文件存储器上组织信息的一个单位。它是文件存储器识别信息的单位。
35、物理地址空间：
由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。
36、输入输出设备：
是计算机用来接收来自外部世界信息的设备，或者将计算机加工处理好的信息送向外部世界的设备。例如键盘、打印机、卡片输入机。
五、简答题
37、答：硬件条件是：配置大容量的磁盘，要有中断装置和通道操作系统应设计好"预输入"程序，"井管理"程序，"缓输出"程序.
38、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：
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：优点：算法较简单，容易实现，内存开销少，存储保护措施简单.缺点：内存使用不充分，存在较严重的碎片问题，
41、答：处理器管理，存储管理，文件管理，作业管理和设备管理.
六、综合题 42、【解析】发生页故障（缺页中断）的原因是当前访问的页不在主存中，需将该页调入主存。此时不管主存中是否已满（已满则先调出页），都要发生，次页故障，即无论怎样安排，n个不同页号在首次进入主存时必须要发生次页故障，总共发生n次，这就是页故障的下限。虽然不同页号数为n，小于或等于总长度p（访问串可能会有一些页重复出现），但驻留集m 例如，当m=3，p=12，n=4时，有如下访问串： 1 1 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4则页故障数为4，这恰好是页故障数的下限n值。 又如，访问串为 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4则页故障数为12，这恰好是页故障数的上限p值。 43、【解析】 1）由于采用了静态优先数，当就绪队列中总有优先数较小的进程时，优先数较大的进程一直没有机会运行，因而会出现饥饿现象。 2）优先数 priority的计算公式为priority=nice+k1×cpuTime-k2×waitTime，其中kl>0，k2>0，用来分别调整cpuTime和waitTime在priority中所占的比例。waitTime可使长时间等待的进程优先数减小，从而避免出现饥饿现象。 44、【解析】 1）因为页内偏移量是12位，按字节编址，所以页大小为212B=4KB，页表项数为232/4K=220"，又页表项大小为4字节，因此·级页表最大为220×4B=4MB。 2）页目录号可表示为（（（unsigned int）（LA））>> 22）&Ox3FF。页表索引可表示为（（（unsigned int）（LA））>> 12）&Ox3FF。“&Ox3FF”操作的作用是取后10位，页目录号可以不用，因为其右移22位后，前面已都为零。页目录号也可以写成（（unsigned int）（LA））>>22；但页表索引不可，如果两个表达式没有对LA进行类型转换，也是可以的。 3）代码页面1的逻辑地址为0000 8000H，写成：进制位0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 前20位为页号（对应十六进制的前5位，页框号也是如此），即表明其位于第8个页处，对应页表中的第8个页表项，所以第8个页表项的物理地址=页表起始地址+8×页表项的字节数=0 0 2 0 0 0 0 0H+8×4=0020 0020H。由此可得图所示的答案。 即两个页表项的物理地址分别为0020 0020H和0020 0024H。 这两个页表项中的页框号分别为00900H和00901H. 代码页面2的起始物理地址为0090 1000H。 45、【解析】先出线程对在各个变量上的互斥、并发关系。如果是一读一写或两个都，是写，那么这就是互斥关系。每一个互斥关系都需要一个信号量进行调节。 semaphore mutex_yl=1；//mutex_yl用于thread1与thread3对变量y的互斥操作semaphore mutex_y2=1；//mutex_y2 用于 thread2与thread3对变量y的互斥操作semaphore mutex_z=1；//mutex_z用于变量z的互斥访问互斥代码如下： 高中化学教学经验总结-