2022年内蒙古工业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年内蒙古工业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、某文件系统中，针对每个文件，用户类别分为4类：安全管理员、文件上、文件主的5块中用：进制位串表示文件权限，为表示不同类别用户对一个文件的访问权限，则描述文件权限的位数至少应为（）。A.5 B.9 C.12 D.20211的是（）。A.1/0B.减少平均寻道时间C.提高磁盘数据可靠性D.实现设备无关性3、下列选项中，会导致进程从执行态变为就绪态的事件是（）。A.P（wait）B.中请内存失败C.I/O设备D.被高优先级进程抢占4、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必要条件中的（）。A.互斥条件 占有并请求 C.不剥夺条件循环等待53J1，J2，J3T1，T2T3，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）/36、下列说法正确的有（）。I.先进先出（FIFO）BeladyII.最近最少使用页面置换BeladyIII./在进程运行时，若它的工/调出现象I、IIIB.I、IVC.II、IIID.II、IV7、下面有关外层页表的叙述中错误的是（）A.反映在磁盘上页面存放的物理位置外层页表是指页表的页表为不连续（离散）分配的页表再建立一个页表8、处理外部中断时，应该ft操作系统保存的是（）A.程序计数器（PC）的内容B.通用寄存器的内容C.快表（TLB）中的内容D.Cache中的内容9P1P2两个作业，P2P15ms到达。它们的计I/O操作顺序如下：P160ms，I/O80ms20msP2120ms，I/O40ms40ms。若不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是（）。A.240ms B.260ms C.340ms D.360ms10、如果I/O设备与存储设备间的数据交换不经过CPU来完成，则这种数据交换方式是（）。A.程序查询方式B.中断方式C.DMA方式D.外部总线方式11I/OCPU的处理时间短很多，则缓冲区（）A.最有效 B.几乎无效 均衡 以上都不是12、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 单缓冲 双缓冲二、填空题13、计算机系统中引导程序的作用和 。14、可变分区方式管理主存时，往往采重定位方式来实现地址转换。15、进程同步是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖于另一个进程消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时必，直到消息到达才 。16、在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称前台作业，由批处理系统控制的作业称。17、文件操作主要、打开文件、读文件、写文件、删除文件等种主要操作。18、现代计算机中主存储器都是为单位进行编址。19、设备1/0方式有如下三种、 、 、在分时兼批处理的计算机系统中，为了获得好的响应时间，总是优先调 三、判断题21（）22P、Vsend，receiveMonitor等（）23（）24.（）25.（）26（）27、所谓最近最少使用（）28（）29（）30.（）四、名词解释题31、原语：、死锁避免：、周转时间：34、程序局部性原理：35、文件：36、缓冲池：五、简答题37、什么是临界区进程进入临界区的调度原则是什么38、在设备管理中，按照设备共享特性分成哪几种类型比较合理，并分别举例说明。39、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？40、影响缺页中断率的因素有哪些？41、一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业六、综合题42、试说明库函数与系统调用的区别和联系。43、请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容见表，页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为10ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。假设①TLB初始为空。②地址转换时先访问TLB.若TLB术命中，再访向页表（忽略访问页表之后的TLB更新时间）。③有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设虚地址访问序列2362H、1565H、25ASH，请问：依次访问上述3个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。基于上述访问序列，虚地址1565H的物理地址是多少？请说明理ft。44、学生甲有两个文件A、B，学生乙有3个文件A、C、D.其中甲文件的A和乙的文件A不是同一个文件，甲文件的B与乙文件的C是同一个文件，为了不引起混乱，请拟定一个目录组织方案，并画图说明。45、桌上有空盘，允许存放一个水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放橘子，儿子专等吃盘中的橘了，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一个水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿3个并发进程的同步。参考答案一、选择题、D、A、D、B、C、B、A、B、B、C、B、A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】动态15、【答案】等待、被唤醒、【答案】前台作业、后台作业、【答案】建立文件、关闭文件18、【答案】字节19、【答案】询问、中断、通道20、【答案】终端作业（或前台作业）三、判断题、【答案】：对、【答案】：错、【答案】：对、【答案】：错、【答案】：错、【答案】：错、【答案】：对、【答案】：错、【答案】：对、【答案】：错四、名词解释题31、原语：指操作系统中实现一些具有特定功能的程序段，这些程序段的执行过程是不可分割的，即其执行过程不允许被中断。32、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。33、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。34、程序局部性原理：在相对短的一段时间内，进程集中在一组子程序或循环中之行，导致所有的存储器访问局限于进程地址空间的一个固定子集。这种现象就叫做程序局部性原理，35、文件：是命名的相关信息的集合体，它通常存放在外存（如磁盘、磁带）上，可以作为一个独立单位存放并实施相应的操作（如打开、关闭、读、写等）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.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.38、答：按照是否可共享，可以分成独占设备和共享设备两类，独占设备不能让多个程序同时使用，共享设备可以同时让多个程序使用。打印机属于独占设备，如果多个程序同时使用打印机，则打印出来的数据就可能会随机混合交叉在一起，所以打印机只能让一个程序独占。而磁盘属于共享设备，多个程序同时在磁盘上打开文件是可以的。39离散"；多次对换，即所需的全部程序和数的限制.40、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41、答：1）优先接纳终端作业，仅当终端作业数小于系统可以允许同时工作的作业数时，可以调度批处理作业，2）允许终端作业和批处理作业混合同时执行.3）把终端作业的就绪进程排成一个就绪队列，把批处理作业的就绪进程排入另外的就绪队列中.4）有终端作业进程就绪时，优先让其按"时间片轮转"法先运行.没有终端作业时再按确定算法选批处理作业就绪进程运行六、综合题42、【解析】区别：库函数是语言或应用程序的一部分，可以运行在用户空间中。而系统调用是操作系统的部分，是内核提供给用户的程序接门，运行在内核空间中。联系：许多库函数都会使用系统调用来实现功能。没有使用系统调用的库函数，执行效率通常比系统调用高，因为使用系统调用时，需要上下文的切换以及状态的转换（从用户态转为核心态）。43、【解析】1）因为每页大小为4KB.页内位移为12位（二进制位）或3位（十六进制位），逻辑地，址2362H的页号为第一个十六进制位（也可转化为二进制，得0010001101100010B，则对应的页号为前4个二进制位），即为2。通过查询表得知，该页在内存，但初始TLB为空，因此2362H的访问时间为10ns（访问TLB）+100ns（访问页表）+100ns（访问内存单元）=210ns.同理，逻辑地址1565H对应的页号为1，查询TLB未命中，之后查询页表发现该页不在内存，出现缺页中断。缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行，需要访问一次快表。所以，1565H的访问时间为10ns（访问TLB）+100ns（访问页表）+108ns（调页）+10ns（访问TLB）+100ns（访问内存单元）=108ns。逻辑地址25ASH对应的页号为2，该页在内存，TLB命中，所以25A5H的访问时间=10ns（访问TLB）+100ns（访问内存单元）=110ns。2）1565H对应的物理地址是101565H。在1）中，当访问1565H产生缺页中断时，内存中已经有2页达到驻留集大小上限，应选出-页换出，由于在之前访问过2362H地址，2号页面刚被访问，因此根据LRU算法，淘汰0号页面，即页框号为101H的页面，因此换入的，1号页面的页框号为101H，所以虚地址：1565H的物理地址为页框号101H与页内位移565H的组合，即101565H。44、【解析】为了改变单级目录文件中文件命名冲突问题和提高对目录表的搜索速度，需要采用二级目录结构。在二级目录结构中，各个文件的说明信息被组织成目录文件，日以用户为单位把各自的文件说明划分为不同的组。然后，这些不同的有关组名的存取控制信息存放在主目录（MFB）的目录项中。与MFD相对应，用户文件的文件说明所组成的目录文件被称为用户文件目录（UFD）MFD和UFD就构成了二级目录。二级目录结构如图所示45、【解析】在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，盘中，次只能放一个水果。当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。若放入果盘中的是橘子，则允许儿子吃，女儿必须等待：若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。本题实际上是生产者-消费者问题的一种变形。这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。在本题