2022年新疆大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年新疆大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、文件系统用位图法表示磁盘空间的分配情况，位图存于磁盘的32~127号块中，每个盘块占1024B.盘块和块内字节均从0开始编号。假设要释放的盘块号为409612，则位图中要修改的位所在的盘块号和块内字节序号分别是（）。A.81，1B.81，2C.82，1D.82，22、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、银行家算法在解决死锁问题中用于（）。A.预防死锁B.死锁避免C.检测死锁D.解除死锁4、下列选项中，导致创建新进程的操作是（）。I.用户登录成功II.设备分配III.启动程序执行A.仅I和IIB.仅II和IIIC.仅I和IIID.I，II，III5、（）有利于CPU繁忙型的作业，而不利于1/0繁忙型的作业（进程）。A.时间片轮转调度算法B.先来先服务调度算法C.短作业（进程）优先调度算法D.优先权调度算法6、考虑页面替换算法，系统有m个页帧（Frame）供调度，初始时全空：引用串（ReferenceString）长度为p.包含了n个不同的页号，无论用什么算法，缺页次数不会少于（）A.mB.pC.nD.min（m，n）7、产生内存抖动的主要原因是（）A.内存空间太小B.CPU运行速度太慢C.CPU调度算法不合理D.页面置换算法不合理8、设计实时操作系统时，首先应该考虑系统的（）。A.可靠性和灵活性B.实时性和可靠性C.分配性和可靠性D.灵活性和实时性9、处理外部中断时，应该山操作系统保存的是（）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10、在某页式存储管理系统中，页表内容见表。若页面的大小为4KB，则地址转换机构将逻辑地址0转换成的物理地址是（）A.8192B.8193C.2048D.204911、I/O交通管制程序的主要功能是管理（）的状态信息。A.设备、控制器和通道B.主存、控制器和通道C.CPU、主存和通道D.主存、辅存和通道12、提高单机资源利用率的关键技术是（）。A.SPOOLing技术B.虚拟技术C.交换技术D.多道程序设计技术二、填空题13、用户调用__________和__________打开文件操作来申请对文件的使用权。14、死锁的形成，除了与资源的________有关外，也与并发进程的________有关。15、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__________。16、引起死锁的四个必要条件是__________、保持和等待__________、__________。17、不可中断的过程称为__________。18、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。19、间接通信中的信箱可以由__________和__________两大部分组成。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、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率.（）22、进程从运行状态变为等待状态是由于时间片中断发生.（）23、同一文件系统中不允许文件同名，否则会引起混乱.（）24、文件系统的主要目的是存储系统文档.（）25、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）26、如果输入输出所用的时间比处理时间短得多，则缓冲区最有效.（）27、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现.（）28、进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块.（）29、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.（）30、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数.（）四、名词解释题31、互斥：32、安全序列：33、抢占式调度：34、交换：35、路径：36、软中断：五、简答题37、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38、进程有哪几种基本状态试描绘出进程状态转换图？39、什么是虚拟存储器，它有什么特点？40、影响缺页中断率的因素有哪些？41、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。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、假设一台计算机有32MB内存，操作系统占用2MB，每个用户进程占用10MB。用户进程等待I/O的时间为80%，问CPU的利用率为多少？若再增加32MB内存，则CPU的利用率义为多少？44、为什么要引入设备独立性？如何实现设备独立性？45、假设某分时操作系统采用树形目录结构。用广usera目来的路径名是/usr/home/usera.用户userb目录的路径名是/home/userb。usera在其目录下创建了目录文件asdf和普通文件my.c.并在asdf目录下创建了普通文件filel和file2：userb在其目录下创建了H求文件asdf和普通文件hust1，作L在目录文件下创建了普通文件file1和file2.其中usera的file1和userb的hust1是同一个文件。1）画出上述文件系统的树形口录结构（要求画出目录项中的必要信息）。2）试分别写出usera的文件filel和userb的filel的文件路径名。3）用户userb的口录文件asdf下的文件file2要换名为userb目录下的文件newfile，文件系统如何处理？

参考答案一、选择题1、C2、B3、B4、C5、B6、C7、D8、B9、B10、A11、A12、D二、填空题13、【答案】建立、打开14、【答案】分配策略〈或管理方法〉、执行速度（或调度策略）15、【答案】字符设备、块设备16、【答案】互斥使用、非剥夺性、循环等待17、【答案】原语18、【答案】绝对、相对号19、【答案】信箱说明、信箱体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】：错22、【答案】：错23、【答案】：对24、【答案】：错25、【答案】：错26、【答案】：错27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：对30、【答案】：对四、名词解释题31、互斥：在逻辑上本来完全独立的进程，由于竞争同一个资源而产生的相互制约的关系。32、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。33、抢占式调度：当一个进程正在执行时，系统基于某种策略强行将处理机从占有者进程剥夺而分配给另一个进程的调度。这种调度方式系统开销大，但系统能及时响应请求。34、交换：交换系统指系统根据需要把主存中暂时不运行的某个（或某些）作业部分或全部移到外存。而把外存中的某个（或某些）作业移到相应的主存区，并使其投入运行。35、路径：在树形目录结构中，从根目录出发经由所需子目录到达指定文件的通路。36、软中断：又称信号机制，它是在软件层次上对中断机制的一种模拟，其中，信号的发送者相当于中断源，而接收者（必定是一个进程）相当于cpu。五、简答题37、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.38、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39、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。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：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。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】只有当所有进程都在等待I/O时，CPU才会空闲下米。因此需要算出所有进程都在等待1/0这种情况发生的概率。本题给出的条件为“用户进程等待I/O的时间为80%”，也就是说进程等待1/0的概率为80%，那么n个进程都同时等待I/O的概率就为（80%）”，则CPU的利用率u可表示为u=1-（80%）n=1-（0.8）n在内存为32MB时，可容纳（32-2）/10=3个用户进程，CPU利用率为u=1-（0.8）3=48.8%在内存再增加32MB时，可容纳（32+32-2）/10=6个用户进程，CPU利用率为u=1-（0.8）6=73.8%44、【解析】引入设备独立性可使应用程序独立于具体的物理设备。此时，用户用逻辑设备名来申请使用某类物理设备，当系统中有多台该类型的设备时，系统可以将其中的台分配给请求进程，而不必局限于某一台指定的设备，这样可以显著改善资源的利用率及可适应性。独立性还可以使用户程序独立于设备的类型，如进行输出时，既可用显示终端，也可以用打印机。有了这种适应性，就可以很方便地进行输入/输出重定向。为了实现设备独立性，必须在设备驱动程序之上设置一层设备独立性软件，用来执行所有I/O设备的公用操作，并向用户层软件提供统接口。关键是系统中必须设置一张逻辑设备表（LUT）用来进行逻辑设备到物理设备的映射，其中每个表目中包含逻辑设备名、物理设备名和设备驱动程序入口地址：当应用程序用逻辑设备名请求分配I/O设备时，系统必须为它分配相应的物理设备，并在LUT中建立一个表目，以后进程利用该逻辑设备名请求I/O操作时，便可从LUT中得到物理设备名和驱动程序入口地址。45、【解析】1）文件目录结构如图所示。2）用户usera的filel的文件路径名为/usr/name/usera/asdf/filel：