2022年北京理工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年北京理工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、现代操作系统中，文件系统都有效地解决了重名（即允许不同用户的文件可以具有相同的文件名）问题。系统是通过（）来实现这一功能的。A.重名翻译结构B.建立索引表C.树形目录结构D.建立指针2、已知某磁盘的平均转速为r秒/转，平均寻找时间为T秒，每个磁道可以存储的字节数为N，现向该磁盘读写b字节的数据，采用随机寻道的方法，每道的所有扇区组成一个簇，其平均访问时间是（）。A.（r+T）b/NB.b/NTC.（b/N+T）D.bT/N+r3、若系统中有n个进程，则在阻塞队列中进程的个数最多为（）？Α.nB.n-1C.n-2D.14、使用TSL（TestandSetLock）指令实现进程互斥的伪代码如下所示。do{while（TSL（&lock））；criticalsection；lock=FALSE；}while（TRUE）；下列与该实现机制相关的叙述中，正确的是（）A.退出临界区的进程负责唤醒阻塞态进程B.等待进入临界区的进程不会主动放弃CPUC.上述伪代码满足“让权等待”的同步准则D.while（TSL（&lock））语句应在关中断状态下执行5、下列关于银行家算法的叙述中，正确的是（）A.银行家算法可以预防死锁B.当系统处于安全状态时，系统中…定无死锁进程C.当系统处于不安全状态时，系统中一定会出现死锁进程D.银行家算法破坏了产生死锁的必要条件中的“请求和保持”条件6、下列说法正确的有（）。I.先进先出（FIFO）页面置换算法会产生Belady现象II.最近最少使用（LRU）页面置换算法会产生Belady现象III.在进程运行时，若它的工作集页面都在虚拟存储器内，则能够使该进程有效地运行，否则会出现频繁的页面调入/调出现象IV.在进程运行时，若它的工作集页面都在主存储器内，则能够使该进程有效地运行否则会出现频繁的贞面调入/调出现象A.I、IIIB.I、IVC.II、IIID.II、IV7、在虚拟页式存储管理方案中，（）完成将页面调，入内存的T作。A.缺页中断处理B.页面淘汰过程C.工作集模型应用D.紧缩技术利用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、下列关于批处理系统的叙述中，正确的是（）I.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互II.批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统III.中断技术使得多道批处理系统的1/O设备可与CPU并行工作A.仅II、IIIB.仅IIC.仅I、IID.仅I、III10、程序员利用系统调用打开I/O设备时，通常使用的设备标识是（），A.逻辑设备名B.物理设备名C.主设备号D.从设备号11、下列关于SPOOLing的叙述中，不正确的是（）A.SPOOLing系统中必须使用独占设备B.SPOOLing系统加快了作业执行的速度C.SPOOLing系统使独占设备变成了共享设备D.SPOOLing系统利用了处理器与通道并行上作的能力12、操作系统的I/O子系统通常由4个层次组成，每-层明确定义了与邻近层次的接口，其合理的层次组织排列顺序是（）。A.用户级I/O软件、设备无关软件、设备驱动程序、中断处理程序B.用户级I/O软件、设备无关软件、中断处理程序、设备驱动程序C.用户级I/O软件、设备驱动程序、设备无关软件、中断处理程序D.用户级I/O软件、中断处理程序、设备无关软件、设备驱动程序二、填空题13、文件的目录由若干目录项组成，每个目录项中除了指出文件的名字和__________存取的物理地址外，还可包含如何__________和文件__________的信息。14、被中断进程的现场信息是由一中断处理程序，程序将其保存到__________中的。15、线程的主要属性是：每个线程有__________，同一进程中的各个线程共享__________。16、操作系统中，进程通信有________、__________几种方式。17、操作系统能保证所有的进程__________，则称系统处于“安全状态”，不会产生__________。18、光盘的信息传送速度比硬盘__________，容量比软盘___________。19、在设备管理中，对磁带机、输入机及打印机等独占设备总是采用__________策略进行分配。20、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。三、判断题21、进程从运行状态变为等待状态是由于时间片中断发生.（）22、存储保护的功能是限制内存存取.（）23、特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件.（）24、大多数虚拟系统采用OPT（）25、存储保护的目的是限制内存的分配.（）26、文件目录必须常驻内存.（）27、用户程序有时也可以在核心态下运行.（）28、同一文件系统中不允许文件同名，否则会引起混乱.（）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、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、并行：32、周转时间：33、作业：34、碎片：35、物理记录：36、输入井：五、简答题37、什么是快表？它在地址转换中起什么作用？38、简述死锁的防止与死锁的避免的区别。39、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。40、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法？41、进程有哪几种基本状态试描绘出进程状态转换图？六、综合题42、以下分别是对中断、中断处理、中断响应、关中断、开中断、中断屏蔽、陷入、软中断的解释，请在解释文字前的括号中填入止确的概念。（）中断请求能否参加判优，需根据屏蔽字的状态决定，若某屏蔽为1，其对应的请求无效，不可参加判优。（）当允许中断标志为1时，表明现行程序的优先级低于所有中断请求的优先级，因此一旦出现中断请求，CPU便能响应。（）系统调用引发的事件。（）对中断请求的整个处理过程是由硬件和软件结合起来而形成的一套中断机构实施的。发生中断时，CPU暂停执行当前的程序而转去处理中断。该过程由硬件对中断请求做出反应。（）CPU对系统发生的某个时间做出的一种反应，即CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动地转去执行相应的处理程序，处理完该事件后再返回断点，继续执行被“打断”的程序。（）利用硬件中断的概念，用软件方式进行模拟，实现宏观上的异步执行效果（）大致分为4个阶段：保存被中断程序的现场，分析中断原因，转入相应处理程序进行处理，恢复被中断程序的现场，（）为保证在中断周期中，指令操作的执行不受外部干扰，将允许中断标志位清0，即表明现行程序的优先级比所有请求的优先级都高，任何请求都不响应。43、对于一个将页表存放在内存中的分页系统：1）如果访问内存需要0.2us，有效访问时间为多少？2）如果加一个快表，且假定在快表中找到页表项的几率高达90%.那么有效访问时间义是多少？（假设查询快表所需的时间为0）44、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。45、有桥如图所示。车流如箭头所示。桥1：不允许有两车父汇，但允许同方向车依次通行（即桥上可以有多个同方向的车）。用P、V操作实现交通管理以防桥上堵塞

参考答案一、选择题1、C.树形日求结构，由一个根目录和若干层了目录组成。这种目录结构的作用有”是能够解决文件重名问题，即不同的日录可以包含相同的文件名或录名：：是能够解决文件多而根口求容量有限带来的问题2、A3、A4、B5、B6、B7、A8、C9、A10、A11、D12、A二、填空题13、【答案】文件、控制、管理14、【答案】PCB15、【答案】一个唯一的标识符和线程描述表、分配给进程的主存地址空间16、【答案】信件、通信原语@17、【答案】在有限时间内得到所需全部资源、死锁18、【答案】慢、大19、【答案】静态分配20、【答案】绝对、相对号三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：对23、【答案】：错24、【答案】：错25、【答案】：错26、【答案】：错27、【答案】：错28、【答案】：对29、【答案】：错30、【答案】：对四、名词解释题31、并行：是指两个或多个活动在同一时刻同时执行的情况。32、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。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、碎片：在分区法中，内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。35、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。36、输入井：是指为使设备与cpu速度相匹配，系统在磁盘上设置的多个缓冲区，以实现设备与cpu之间的数据交换。输入井主要用来存放由输入设备输入的信息。五、简答题37、答：快表是一个高速、具有并行查询能力的联想存储器，用于存放正运行的进程的当前页号和块号，或者段号和段起始地址。加入快表后，在地址转换时，首先在快表中查找，若找到就直接进行地址转换；未找到，则在主存页表继续查找，并把查到的页号和块号放入联想存储器中。快表的命中率很高，有效地提高了地址转换的速度。38、答：死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生，而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁39、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。40、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：41、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：等待的事件已发生六、综合题42、【解析】中断屏蔽、开中断、陷入、中断响应、中断、软中断、中断处理、关中断。43、【解析】每次访问数据时，若不使用快表，则需两次访问内存，即先从内存的页表中读出页对应的块号，然后再根据形成的物理地址去存取数据；使用快表时，若能从快表中直接找到对应的页表项，则可立即形成物理地址去访问相应的数据，否则，仍然需要两次访问内存。1）有效访问时间为2×0.2μs=0.4μs。2）有效访问时间为0.9×0.2μs+（1-0.9）×2×0.2μs=0.22μs44、【解析】先找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。semaphoremutex_yl=1；//mutex_yl用于thread1与thread3对变量y的互斥操作semaphoremutex_y2=1；//mutex_y2用于thread2与thread3对变量y的互斥操作semaphoremutex_z=1；//mutex_z用于变量z的互斥访问互斥代码如下： 45、【解析】为了描述上述同步问题，需设置两个整型变量countA和countB，分别表示由南往北和由北往南己在桥上行驶的汽车数目，它们的初值为0：再设置3个初值都为1的互斥信号量：SA用来实现对countA的互