2022年西安培华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年西安培华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、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.202、下列关于索引表的叙述，（）是正确的。A.索引表每个记录的索引项可以有多个B.C.D.建立索引表的目的之一是为减少存储空间3、通常用户进程被建立后（）A.使一直存在于系统中，直到被操作人员撤销B.随着作业运行正常或不正常结束而撤销C.随着时间片轮转而撤销与建立D.随着进程的阻塞或唤醒而撤销与建立45个批处理任务、BC、、E几乎同时到达一计算中心。它们预计运行的时间10min，6min，2min、4min8min。其优先级（由外部设定）3，5，2，145为最高优先级。下列各种调度算法中，其平均进程周转时间为14min的是（）。时间片轮转调度算法优先级调度算法先来先服务调度算法D.5、中断扫描机构是（）扫描次中断寄存器。每隔一个时间片C.CPUD.每产生一次中断6、在一个操作系统中对内存采用页式存储管理方法，则所划分的页面大小（）。A.要依据内存大小而定B.必须相同C.CPUD.要依据内存和外存而定7、在请求分页系统中，页面分配策略与页面置换策略不能组合使用的是（）。A.可变分配，全局置换B.可变分配，局部置换C.固定分配，全局置换D.固定分配，局部置换8、下列指令中，不能在用户态执行的是（）trap指令跳转指令C.压栈指令D.9、某时刻进程的资源使用情况见表。此时的安全序列是（）A.P1、P2、P3、P4B.P1、P3、P2、P4C.P1、P4、P3、P2D.不存在1010个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送用户区进行分50μs.CPU50us。在单缓冲区和双缓冲区结构ド，读入并分析完该文件的时间分别是（）。Α.1500μs，1000μsB.1550μs，1100μsC.1550μs，1550μsD.2000μs，2000μs11SPOOLing技术后，使得系统资源利用率（）。提高了C.降低了D.提高了，但出错的可能性增人了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、传统操作系统提供编程人员的接口称 14、采用层次式结构的操作系统通常把对一设备的管理放。15、间接通信中的信箱可以和 两大部分组成。、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 17、固定分区存储管理中的作业装入固定的主存区域，故可采方式装入。18、现代计算机中主存储器都是为单位进行编址。19、某作业9：00进入输入井，要求计算时间1小时。作业调度采用响应比更高优先法在10：00选中该作业，则该作业被选中时的响应比 20、当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性和 。三、判断题21（）22（）23（）24（）25（）26（）27、由于现代操作系统提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必须是可再入程序.（）28OPT（）29（）30（）四、名词解释题31、系统调用：32、饥饿：、周转时间：、目录文件：、虚存：、异常：五、简答题37、什么是虚拟存储器，它有什么特点？38、目前操作系统采用的目录结构是什么？它具有什么优点？39、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40、试述分区管理方案的优缺点41、什么是动态重定位？如何实现？六、综合题42、试分别说明操作系统与硬件、操作系统与其他系统软件之间的关系，并画出操作系，统的层次关系。43、某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB.主存16KB。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分配的物理块号为5、10、4、7，而该用户作业的长度为6页，试将十六进制的虚拟地址0A5C、103C、1A5C转换成物理地址。44、3个进程P1、P2P3互斥使用一个包含N（N>0）个单元的缓冲区。P1每次produce（）put（）送入缓冲区的某一空闲单元中：P2每次用getodd（）countodd（）统计奇数个数；P3每次用geteven（）从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven（）统计偶数个数。请用信号量机制实现这3个进程的同步与互斥活动，并说明所定义信号量的含义。要求用伪代码描述。45、有一个文件系统如图所示，图中的矩形表示目圆圈表示普通文件。根目录，常驻内存，目录文件组织成索引顺序文件，不设文件控制块，普通文件组织成索引文件。目录表口指示下一级文件名及其磁盘地址（各占2B，共4B）。若下级文件是目录文件，指示其第一个磁盘块地址。若下级文件是普通文件，指示其文件控制块的磁盘地址。每个目录文件磁盘块最后4B供指针使用。下级文件在上级目录文件中的次序在图中为从左至右。每个磁盘块有512B，与普通文件的页等长。普通文件的索引节点结构见，其中每个磁盘地址占2B，前10个地址直接指示该文件前10页的地址。第11个地址指示级索引表地址，一级索引表中每个磁盘地址指示一个文件也地址；第12个地址指示二级索引表地址，二级索引表中每个地址指示一个一级索引表地址：第13个地址指示三级索引表地址，三级索引表中每个地址指示个二级索引表地址。试问：一个普通文件城多可有多少个文件页？若要读取文件J…页，最多启动磁盘多少次？若要读取文件W中的某页，最少启动磁盘多少次？就3）盘最多启动多少次？参考答案一、选择题1、D、B、B4、D、B、B、C、D9、D、B、A、A二、填空题13、【答案】系统调用14、【答案】最内层15、【答案】信箱说明、信箱体16、【答案】终端作业（或前台作业）17、【答案】静态重定位18、【答案】字节19、【答案】220、【答案】封闭性、可再现性三、判断题、【答案】：错、【答案】：对、【答案】：错、【答案】：错、【答案】：对、【答案】：错、【答案】：对、【答案】：错、【答案】：对、【答案】：错四、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、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、目录文件：全由目录项构成的文件成为目录文件。35、虚存：虚存是指系统向用户程序提供的编程空间，其大小由cpu的地址长度决定。36、异常：它是指来自cpu内部的事件或程序执行中的事件引起的中断6程序性中断：是指因错误地使用指令或数据而引起的中断，用于反映程序执行过程中发现的例外情况，例如，非法操作码，无效地址、运算溢出，等等。五、简答题37、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。38、答：为了给用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，（亦可包含文件属性）进行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。目前操作系统采用便于实现文件共享。39、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：动态重定位是指在程序执行期间，随着每条指令和数据的访问，自动的、连续的进行映射。具体实现过程为：当某个进程取得CPU控制权时，OS应负责把该作业程序在主存中的起始地址送入重定位寄存器中之后，每次访问存储器时，重定位寄存区的内容将被自动加到逻辑地址中区，经这样变换后，执行结果是正确的。六、综合题42、【解析】图为计算机系统的层次关系。操作系统与硬件的关系：操作系统是覆盖在硬件上的第一层软件，它管理计算机的硬件资源。操作系统为用户完成所有与硬件相关的操作，从而极大方便了用户对硬件资源的使用，并提高了硬件资源的利用率。操作系统与其他系统软件的关系：操作系统是一种特殊的系统软件，其他系统软件运行在操作系统的基础之上，可获得操作系统提供的大量服务，也就是说，操作系统是其他系统软件与硬件之间的接口。43、【解析】题目的条件可知，该系统的逻辑地址有15位，其中高5位为页号，低10位为页内位移：物理地址有14位，其中高4位为块号，低10位为块内位移。另外，因题目中给出的逻辑地址是十六进制，故可先将其转换为二进制以便直接获得页号和页内位移，再完成地址转换。1）逻辑地址（0ASC）16的二进制表示为（000101001011100）2，其中页号为（00010），即2，故页号合法：从页表中找到对应的内存块号为14，即（0100）：与页内位移拼接形成物理地址（01001001011100 ），即（125C）1616逻辑地址（103C）的页号为4页中断，1616逻辑地址（1A5C）的页号为6，为非法页号，故产生越界中断，1644、【解析】出于缓冲区是互斥资源，因此设互斥信号量为mutex。同步问题：P1、P2因奇数的放置与取用而同步，设同步信号量为odd；P1、P3因偶数的放置与取用而同步，设同步信号量为even；对空闲缓冲区设置资源同步信号量empty，初值为N。伪代码描述如下：semaphoremutex=1；semaphoreodd=0；even=0；semaphoreempty=N；processPi（）{while（true）{number=produce（）；P（empty）；P（mutex）；put（）；V（mutex）if（number2==0）V（even）；Elsev（odd）；processP2（）{while（true）p（odd）；P（mutex）：getodd（）；v（mutex）；v(empty)countodd();}}processP3(){while(){p(even):P(mutex):geteven();v(mutex);v(empty);counteven();}45、【解析】因为磁盘块大小为512B，所以索引块大小也为512B，每个磁盘地址大小为2B。因此，一个级索引表可容纳256个磁盘地址。同样，一个二级索引表「容纳256个一级索引表地址，一个三级索引表可容纳256个二级索引表地址。这样，一个普通文件最多可有文件页数为10+256+256×256+256×256×256=16843018页。由图可知，目录文件A和D中的目录项都只有两个，因此这两个目录文件都只占用一个物理块。要读文件J中的某一项，先从内存的根目录中找到目录A的磁盘地址，将其读入内存（已访问磁盘1次）。然后从目录A找出目录文件D的磁盘地址读入内存（已访，问磁盘2次）。再从口录D中找出文件J的文件控制块地址读入内存（已访问磁盘3次）。在最坏的情况下，该访问页存放在三级索引下，这时需要一级一级地读三级索引块才能得到文，件J的地址（已访问磁盘6次）文件J中的相应页（共访问磁盘7次）。所以，若要读文件J中的某页，最多启动磁盘7次。由图可知，目录文件C和U的目录项较多，可能存放在多个连接在一起的磁盘的根H录中找到目录文件C的磁盘地址读入内存（已访问磁盘1次）。在C中找出目录文件1的磁盘地址读入内存（已访问磁盘2次）。在1中找出目录文件P的磁盘地址读入内存（L访问磁盘3次）。从P中找到目录文件U的磁盘地址读入内存（已访问磁盘4次）。从U的第一个磁盘块中找到文件W的文件控制块读入内