2022年厦门理工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年厦门理工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、下列关厂索引表的叙述中，正确的是（）。A.索引表中每个记录的索引项可以有多个B.对索引文件存取时，必须先查找索引表C.索引表中含有索引文件的数据及其物理地址D.建立索引表的i1的之，是减少存储空间，2、文件的顺序存取是（）。A.按终端号依次存取B.按文件的逻辑号逐一存取C.按物理块号依次存取，D.按文件逻辑记录大小逐存取3、某系统中有11台打印机，N个进程共享打印机资源，每个进程要求3台打印机。当N的取值不超过（）时，系统不会发生死锁。A.4B.5C.6D.74、在个交通繁忙的十字路口，每个方向只有一个车道，如果车辆只能向前直行，而不允许转弯和后退，并未采用任何方式进行交通管理。下列叙述正确的是（）。A.该十字路口不会发生死锁，B.该十字路口定会发生死锁C.该上字路口可能会发生死锁，规定同时最多3个方向的车使用该十字路是最有效的方法D.该十字路口可能会发生死锁，规定南北方向的两个车队和东西方向的两个车队互斥使用十字路口是最有效的方法5、进行P0和P1；的共享变量定义及其初值为：booleanflag[2]；intturn=0；flag[0]=false；flag[1]=false；若进行P0和P1，访问临界资源的类C代码实现如下：voidPo（）//进程Po{while（TRUE）{flag[0]=TRUE；turn=1；While（flag[1]&&（turn==l））；临界区；flag[0]=FALSE；}}voidP1（）//进程P1{while（TRUE）{flag[1]=TRUE；turn=0；While（flag[0]&&（turn==0））；临界区；flag[1]=FALSE；}}并发执行进程P0和P1时产生的情况是（）。A.不能保证进程互斥进入临界区、会出现“饥饿”现象，B.不能保证进程互斥进入临界区、不会出现“饥饿”现象C.能保证进程互斥进入临界区、会出现“饥饿”现象D.能保证进程互斥进入临界区、不会出现“饥饿”现象6、有一个矩阵为100行x200列，即a[100][200]。在一个虚拟系统中，采用LRU算法。系统分给该进程5个页面来存储数据（不包含程序），设每页可存放200个整数，该程序要对整个数组初始化，数组存储时是按行存放的。试计算下列两个程序各自的缺页次数（假定所有页都以请求方式调入）（）。程序一：for（i=0；i<=99；i++）for（j=0：j<=199；j++）A[i][j]=i*j：程序二：for（j=0：j<=199；j++）for（i=0；i<=99；i++）A[i][j]=i*j；A.100，200B.100，20000C.200.100D.20000，1007、要保证一个程序在主存中被改变了存放位置后仍能正确地执行，则对主存空间应采用（）技术。A.静态重定位B.动态重定位C.动态分配D.静态分配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、下列选项中，会导致用户进程从用户态切换到内核态的操作是（）I.整数除以零II.sin函数调用III.read系统调用A.仅I、IIB.仅I、IIIC.仅II、IIID.I、II和II10、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C.单缓冲D.双缓冲11、下列天于管道（Pipe）通信的叙述中，正确的是（）A.一个管道可实现双向数据传输B.管道的容量仅受磁盘容量大小限制C.进程对管道进行读操作和写操作都可能被阻塞D.一个管道只能有一个读进程或一个写进程对其操作12、虚拟设备是通过（）技术实现的。A.并行B.通道C.SPOOLingD.虚拟存储二、填空题13、操作系统中，进程调度通常有先来先服务、__________、__________和分级调度算法等调度算法。14、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。15、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。16、把存储介质上连续信息所组成的一个区域称为__________；为管理方便，经常将存储介质的__________物理单位称为。17、当多个线程协作完成一项任务时，线程间必须通过__________来实现协作工作。18、Spool是在一个计算问题开始之前，把计算所需要的程序和数据从输入设备上预输入到__________中存放。对于输出的结果，是从__________中依次输出。19、操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是__________和__________程序员接口。20、通道把通道程序执行情况记录在__________中；通道完成一次输入输出操作后，以__________方式请求中央处理器进行干预。三、判断题21、用户程序有时也可以在核心态下运行.（）22、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换.（）23、存储保护的目的是限制内存的分配.（）24、选择通道主要用于连接低速设备.（）25、同一文件系统中不允许文件同名，否则会引起混乱.（）26、一旦出现死锁，所有进程都不能运行.（）27、由于P、V操作描述同步、互斥等问题的能力不足，所以有必要引入其它的通讯原语或机制，如send，receive或Monitor等.（）28、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）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、特权指令：32、死锁：33、作业：34、抖动：35、内部碎片：36、输入输出设备：五、简答题37、请说明在生产者一消费者问题的描述中，P操作颠倒会产生死锁吗？为什么？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、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。40、进程与程序是两个完全不同的概念，但又有密切的联系，试写出两者的区别。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、某操作系统具有分时兼批处理的功能，设计一个合理的队列调度策略，使得分时作业响应快，批处理作业也能及时得到响应。43、存放在某个磁盘上的文件系统采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地址项，第0~9个地址项为直接地址，第10个地址项为一次间接地址，第11个地址项为二次间接地址，第12个地址项为三次间接地址。假设每个盘块的大小为512B，若盘块号需要占3B，而每个盘块最多存放170个盘块地址，则：1）该文件系统允许文件的最大长度是多少？2）将文件的第5000B、15000B、150000B转换成物理块号和块内位移。3）假设某个文件的FCB已在内存，但其他信息均在外存，为了访问该文件中某个位置的内容，最少需要几次访问磁盘？最多需要儿次访问磁盘？44、某磁盘文件系统使用链接分配方式组织文件，簇大小为4KB。目录文件的每个目录项包括文件名和文件的第一个簇号，其他簇号存放在文件分配表FAT中。1）假定目录树如图所示，各文件占用的簇号及顺序见表，其中dir、dirl是目录，filel，file2是用户文件。请给出所有目录文件的内容2）若FAT的每个表项仅存放簇号，占2B，则FAT的最大长度为多少字节？该文件系统支持的文件长度最大是多少？3）系统通过目录文件和FAT实现对文件的按名存取，说明filel的106、108两个簇号分别存放在FAT的哪个表项中？4）假设仅FAT和dir目录文件已读入内存，若需将文件dir/dir1/filel的第5000B读入内存，则要访问哪儿个簇？45、假如一个程序的段表见表，其中存在位1表示段在内存，存取控制字段中W表示可写，R表示可读，E表示可执行。对下面的指令，在执行时会产生什么样的结果？1）STORER1，[0，70]2）STORER1，[1，20]。3）LOADR1，[3，20]。4）LOADRI，[3，100]5）JMP[2，100]。

参考答案一、选择题1、B2、B3、B4、D5、D6、B7、B8、C9、B10、A11、C12、C二、填空题13、【答案】优先数调度算法、时间片轮转调度算法14、【答案】绝对、相对号15、【答案】通道命令（或COW）、通道地址字（或CAW）16、【答案】块、卷17、【答案】PV操作18、【答案】磁盘的输入井、磁盘的输出井19、【答案】操作员接口、程序员接口20、【答案】通道状态字（或CSW）、中断（或I/O中断）三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：错23、【答案】：错24、【答案】：错25、【答案】：对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、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32、死锁：在一个进程集合中的每个进程都在等待仅由该集合中的另一个进程才能引发的事件而无限期地僵持下去的局面。33、作业：用户在一次上机过程中要求计算机系统所做工作的集合。34、抖动：刚被调出的页面又立即要用而装入，而装入后不久又被调出，如此反复，使调度非常频繁，35、内部碎片：在一个分区内部出现的碎片（即被浪费的空间）称作内部碎片。如固定分区法会产生内部碎片。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：如果将生产者执行的两个P操作顺序颠倒，会产生死锁。因为，在这种情况下，当缓冲区都为满时，生产者仍可顺利执行P（mutex）操作，于是它获得了对缓冲区的存取控制权。然后，当它执行P（mutex）操作时，由于没有空缓冲区它被挂起。能够将这个生产者进程释放的唯一途径是消费者从缓冲区取出了一个产品，并执行V（mutex）操作。但在此时，由于缓冲区已被挂起的生产者所占有，所以没有一个消费者能够取得对缓冲区的存取控制权。因此，出现了生产者和消费者的互相死等的局面。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。目前操作系统采用的目录结构是树型目录结构，它的优点有：有效地提高对目录的检索速度；允许文件重名；便于实现文件共享。39、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。40、答：两者的主要区别有：（1）进程是动态，程序是静态的；（2）进程是独立运行的单位，程序不能作为运行单位；（3）各进程间在并发执行过程中会产生相互制约关系，而程序由于是静态的，所以不存在异步特征。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】可设计两个优先级队列。分时作业进入高优先级队列，采用短时间片的时间轮转法调度。当高优先级队列空时，调度低优先级的成批作业，并给予较长的时间片。43、【解析】在混合索引分配方式中，FCB的直接地址中登记有分配给文件的前n块（第0~n-1块）的物理块号（n的大小由直接地址项数决定，本题中为10）：一次间接地址中登记有一个一次间接地址块的块号，而在一次间接地址块中则登记有分配给文件的第n~（n+k-1）块的块号（k的大小由盘块大小和盘块号的长度决定，本题中为170）：二次间接地址中登记有一个二次间接地址块的块号，其中给出了k个一次间接地址块的块号，而这些一次间接地址块被用来登记分配给文件的第（n+k）~（n+k+k2-1）块的块号：三次间接地址块，中则登记有一个三次间接地址块的块号，其中可给出k个二次间接地址块的块号，这些二次间接地址块又可给出k个，次间接地址块的块号，而这些一次间接地址块则登记分配给文件的第（n+k+k）~（n+k+k+k-1）块的物理块号，1）该文件系统中个文件的最大长度可达10+170+170×170+170×170×170=4942080块=4942080×512B=2471040KB.2）5000/512得到商为9，余数为392，即对应的逻辑块号为9，块内位移为392。由于9<10，故可直接从该文件的FCB的第9个地址项处得到物理盘块号，块内位移为392。15000/512得到商为29，余数为152，即对应的逻辑块号为29，块内位移为152。由于10≤29<10+170，而29-10=19，故可从FCB的第10个地址项，即，次间接地址项中得到一次间接地址块的地址，并从一次间接地址块的第19项（即该块的第57~59B这3个字节）中获得对应的物理盘块号，块内位移为152。150000/512得到商为292，余数为496，即对应的逻辑块号为292，块内位移为496。由于10+170≤292<10+170+170x170，而292-（10+170）=112，112/170得到商为0.余数112，故可从FCB的第11个地址项，即：二次问接地址项中得到二次间接地址块的地址，并从二次间接地址块的第0项中获得一个一次间接地址块的地址，再从该一次间接地址块的第112项中获得对应的物理盘块号，块内位移为496。3）由于文件的FCB已在内存，为了访问文件中某个位置的内容，最少需要1次访问磁盘（即可通过直接地址直接读文件盘块），最多需要4次访问磁盘（第一次是读三次间接地址块，第二次是读二次间接地址块，第三次是读一次间接地址块，第四次是读文件盘块）。44、【解析】1）两个目录文件dir和dirl的内容如下所示。2）由于FAT的簇号为2B.即16bit，因此在FAT表中最多允许216（65536）个表项，一个FAT文件最多包含216（65536）个簇。FAT的最大长度为216×2B=128KB。文件的最大长度是216×4KB=256MB。3）在FAT的每个表项中存放下一个簇号。filel的簇号106存放在FAT的100号表项中，簇号108存放在FAT的106号表项中。4）先在dir目录文件里找到dirl的簇号，然后