2022年大连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年大连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、下列选项中，磁盘逻辑格式化程序所做的T作是（）

I.对磁盘进行分区

n.建立文件系统的根目录

in.确定磁盘扇区校验码所占位数

IV.对保存空闲磁盘块信息的数据结构进行初始化，

A.仅nB.仅n、ivc.仅in,ivD.仅1、11、iv

2、为支持CD-ROM小视频文件的快速随机播放，播放性能最好的文件数据块组织方式

是（）。

A.连续结构

B.链式结构

C.直接索引结构

D.多级索引结钩

3、设与某资源相关联的信号量初值为3,当前值为1,若M表示该资源的可用个数，N

表示等待该资源的进程数，则M、N分别为（）。

A.0,1B.1,0C.1,2D.2,0

4、结构（Cobegin语句1：语句2Coend）表示语句1和语句2并发执行。代码如下:

X：=0；Y：=0；

Cobegin

Begin

X：=1；

Y：=Y+X；

End

Begin

Y：=2；

X：=X+3；

End

Coend当这个程序执行完时，变量X和Y的值有可能为（）。

I.X=1,Y=2II.X=1,Y=3IU.X=4,Y=6

A.IB.^nnc.n和inD.LH和HI

5、下列调度算法中，不可能导致饥饿现象的是（）。

A.时间片轮转

B.静态优先数调度

C.非抢占式短作业优先

D.抢占式短作业优先

6、下列措施巾，能加快虚实地址转换的是（）

I.增大快表（TLB）容量

II.让页表常驻内存

III.增大交换区（swap）

A.仅IB.仅ncmD.仅11、m

7、有一个矩阵为100行x200列，即a[100][200]o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]U]=i*j：

程序二：for（j=0：j<=199；j++）

for（i=0；i<=99；i++）

A[i]Q]=i*j；

A.100,200B.100,20000C.200.100D.20000,100

8、执行系统调用的过程包括如下主要操作：

①返回用户态

②执行陷入（trap）指令

③传递系统调用参数

④执行相应的服务程序

正确的执行顺序是（）

A.②->③->①->④

B.②->④->③->①

C.③->②->④-应

D.③->④->②-应

9、操作系统提供了多种界面供用户使用，其中（）是专门供应用程序使用的一种界面。

A.终端命令

B.图形用户窗

C.系统调用

D.作业控制语言

10、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

11、操作系统的I/O子系统通常由4个层次组成，每一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

12、用户程序发出磁盘I/O话求后，系统的处理流程是：用户程序一系统调用处理程序一

设备驱动程序-中断处理程序。其中，计算数据所在磁盘的柱面号、磁号、扇区号的程序

是（）。

A.用户程序

B.系统调用处理程序

C.设备驱动程序

D.中断处理程序

二、填空题

13、主存储器与外围设备之间的操作称为输入输出操作。

14、可变分区方式管理主存时，往往采用________重定位方式来实现地址转换。

15、从用户观点看，UNIX系统将文件分三类：、、»

16、解决死锁问题可以采用的方式中，采用策略，如银行家算法虽然保守，但

可以保证系统时时处于安全状态。

17、在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为前台作业，而

由批处理系统控制的作业称为。

18、单用户连续存储管理方式下，也可利用技术让多个用户的作业轮流进入主

存储器执行。

19、把进程间用信件来交换信息的方式称为

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、在文件系统中，打开文件是指创建一个文件控制块.（）

22、进程状态的转换是由操作系统完成的，对用户是透明的.（）

23、清内存指令只能在管态下执行.（）

24、如果信号量S的当前值为-5,则表示系统中共有5个等待进程.（）

25、所有进程都进入等待状态时，系统陷入死锁.（）

26、选择通道主要用于连接低速设备.（）

27、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行.（）

28、参与死锁的所有进程都占有资源.（）

29、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.

（）

30、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.（）

四、名词解释题

31、临界区:

32、死锁:

33、死锁防止:

34、文件的逻辑组织:

35、外部碎片:

36、中断请求:

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、为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率？

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、什么是设备独立性，它是如何实现的？

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、在页式虚存管理系统中，假定驻留集为m个页帧（初始所有页帧均为空），

在长为p的引用串中具有n个不同页号（n>m）,对于FIFO、LRU两种页面置换算

法，试给出页故障数的上限和下限，说明理由并举例说明。

43、一个串行线能以最大：50000B/S的速度接收输入。数据平均输入速率是

20000B/So如果用轮询来处理输入，不管是否有输入数据，轮询例程都需要3〃s

来执行。若在下一个字节到达时，控制器中仍有未取走的字节，这些未取走的字节

将会丢失。那么最大的安全轮询时间间隔是多少？

44、某文件系统空间的最大容量为4TB（ITB=2*B）,以磁盘块为基本分配单位，

磁盘块大小为IKB。文件控制块（FCB）包含一个512B的索引表区。请回答以下问

题：

1）假设索引表区仅采用直接索引结构，索引表区存放文件占用的磁盘块号。索引

表项中块号最少占多少字节？可支持的单个文件最大长度是多少字节？

2）假设索引表区采用如下结构：第0~7B采用〈起始块号，块数〉格式表示文件创

建时预分配的连续存储空间，其中起始块号占6B,块数占2B；剩余504B采用直接

索引结构，一个索引项占6B,则可支持的单个文件最大长度是多少字节？为了使

单个文件的长度达到最大，请指出起始块号和块数分别所占字节数的合理值并说明

理由。

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

41>桥,北

参考答案

一、选择题

1、B

2、A

3、B

4、C

5、A

6、C

7、B

8,C

9、C

10、C

11、A

12、C

二、填空题

13、【答案】信息传送

14、【答案】动态

15、【答案】普通文件目录文件特殊文件

16、【答案】死锁的避免

17、【答案】前台作业、后台作业

18、【答案】对换（sw叩ping）

19、【答案】信箱通信

20、【答案】绝对、相对号

三、判断题

21、【答案】：错

22、【答案】：对

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】：错

四、名词解释题

31、临界区：

在每个进程中访问临界资源的那段程序。

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、死锁防止:

要求进程申请资源时遵循某种协议，从而打破产生死锁的四个必要条件中的一个或几个,

保证系统不会进入死锁状态。

34、文件的逻辑组织：

用户对文件的观察和使用是从自身处理文件数据时所采用的组织方式来看待文件组织形式。

这种从用户观点出发所见到的文件组织形式称为文件的逻辑组织。

35、外部碎片:

在所有分区之外新产生的碎片称作外部碎片，如在动态分区法实施过程中出现的越来越多

的小空闲块，由于它们太小，无法装入一个小进程，因而被浪费掉。

36、中断请求：

中断源向CPU提出进行处理的请求。

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：①多道作业并行工作，减少了处理器的空闲时间，②作业调度可以合理选择装入

主存储器中的作业，充分利用计算机系统的资源。③作业执行过程中不再访问低速设备，

而直接访问高速的磁盘设备，缩短执行时间。④作业成批输入，减少了从操作到作业的交

接时间

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：设备独立性即应用程序独立于使用的物理设备，在应用程序中使用逻辑设备名称

来请求使用某类设备。系统在执行时，是使用物理设备名称要实现设备独立性必须由设备

独立性软件完成，包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口，其中逻辑设备到物

理设备的映射是由逻辑设备表LUT完成的

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】发生页故障（缺页中断）的原因是当前访问的页不在主存中，需将

该页调入主存。此时不管主存中是否已满（已满则先调出页），都要发生，次页故

障，即无论怎样安排，n个不同页号在首次进入主存时必须要发生次页故障，总共

发生n次，这就是页故障的下限。虽然不同页号数为n,小于或等于总长度p（访问

串可能会有一些页重复出现），但驻留集m<n,所以可能会有某些页进入主存后

又被调出主存，当再次访问时又发生一次页故障的现象，即有些页可能会出现多次

页故障。极端情况是每访问个页号，该页都不在主存中，这样共发生p次故障。所

以，对于FIFO与LRU替换算法，页故障数的上限均为p.下限均为n。

例如，当m=3,p=12,n=4时，有如下访问串：

111223334444则页故障数为4,这恰好是页故障数的下限n值。

又如，访问串为

123412341234则页故障数为12,这恰好是页故障数的上限p值。

43、【解析】串行线接收数据的最大速度为50000B/S,即每20s接收1B,而轮询

例程需3〃s来执行，因此，最大的安全轮询时间间隔是17〃s

44、64.【解析】

遇到这种类型的题目，首先要求出系统的总块数，因为总大小为4TB.而ITB=240B,

所以总大小为（4x24。）B=240B。每块大小为:LKB.即2吨。由此可以得出文件系

统，存储空间的总块数为242分1。=232块。

要表示这么多块，块号需要32个二进制位、即32/8B=4B,因此索引表项中

的块号最少占4B。

每个索引区为512B.可以存放128个索引表项，而1第一题采用直接索引结构,

即每个索引表项指向个磁盘块。所以，最大文件长度为128xlKB=128KB由此可

以得到1）的答案：

文件系统存储空间共有块数=（4x24。）/2］。=232。为表示232个块号，索引

表项占32/8B=4B。

512可存放27个索引表项，故最大文件长度=27x2i0B=2i7B=128KB。接下

来分析2）题，题中给出的条件有两个：①0~7B采用另种格式后面内分析。②剩

余504B采用直接索引结构且索引项占6B。条件②比较简单，先予以解决。

剩余的504B可以表示504B/6B=84个块（内为是直接索引），所以这部分能

够表示的大小为84KB。再看前面的8个字节，其中6B为起始块号，2B为块数，由

于块的大小不变，

因此起始块号位数并无影响，只关注这部分能表示多少块即可。2B共有

2x8=16个：进制位，即可以表示216个块，因此这部分能够表示的大小为

216KB=64MB。相加即可得到这种方法可支持的单个文件最大长度。

要改变表示的文件大小最大值，只能从前8个字节入手（因为后面的504字节

只能固定表示84KB）,而根据之前的分析，块大小不变，只需要让块数增加就可

以扩充文件大小，于是可以将8字节中更多的字节表示块数。因为4字节就是32位,

足够表示空间内所有的块（一共就232块