2022年山东交通学院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年山东交通学院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、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+r

2、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il的之，是减少存储空间，

3、（）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

4、若系统中有n个进程，则在阻塞队列中进程的个数最多为（）？

A.nB.n-1C.n-2D.l

5、下列描述中，（）并不是多线程系统的特长。

A.利用线程并行地执行矩阵乘法运算

B.Web服务器利用线程响应HTTP请求

C.键盘驱动程序为每个正在运行的应用配备一个线程，用以响应该应用的键盘输入，D.基

于GUI的调试程序用不同的线程分别处理用户输入、计算和跟踪等操作

6、一个页式虚拟存储系统，其并发进程数固定为4个。最近测试了它的CPU利用率和用

于页面交换的利用率，假设得到的结果为下列选项，（）说明系统需要增加进程并发数？

I.CPU利用率13%：磁盘利用率97%

II.CPU利用97%；磁盘利用率3%

III.CPU利用率13%：磁盘利用3%

A.IB.IIC.IIID.LIII

7、适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是为了（）

A.防止一个作业占用同个分区

B.防止非法访问磁盘文件

C.防止非法访问磁带文件

D.防止各道作业相互干扰

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、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

H.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1/0设备可与CPU并行工作

A.仅n、inB.仅IIC仅LIID.仅I、in

10、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

11、下列有关设备独立性的说法中，正确的是（）。

A.设备独立性是指I/O设备具有独立执行I/O功能的种特性

B.设备独立性是指用户程序独立于具体物理设备的•种特性，

C.设备独立性是指能够实现设备共享的一种特性

D.设备独立性是指设备驱动程序独立于具体物理设备的•种特性，

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、在现代Unix系统（如SystemV）中，存贮管理大多采用存贮机制，把

作为一种辅助手段。

14、一个程序获得了一个和一个后，就说创建了一个进程。

15、主存的“地址越界”中断是属于中断。

16、文件操作主要有、打开文件、读文件、写文件、、删除文件等几

种主要操作。

17、批处理操作系统中，操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操

作系统选择作业并根据作业控制的要求自动控制作业的执行。

18、能使计算机系统接收到后及时进行处理，并在严格的规定时间内处理结束,

再给出________的操作系统称为“实时操作系统"。

19、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。

20、辅助存储器只能与相互传递信息。

三、判断题

21、磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取.（）

22、进程控制块中的所有信息必须常驻内存.（）

23、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.（）

24、所有进程都挂起时，系统陷入死锁.（）

25、进程间的互斥是一种特殊的同步关系.（）

26、进程状态的转换是由操作系统完成的，对用户是透明的.（）

27、特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件.（）

28、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现.（）

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、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、临界区:

32、非抢占式调度:

33、死锁避免:

34、物理地址:

35、可重定位地址:

36、中断:

五、简答题

37、目前操作系统采用的目录结构是什么？它具有什么优点？

38、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

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、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？

41、什么是设备独立性，它是如何实现的？

六、综合题

42、下列描述了SPOOLing技术的原理，请根据上下文分别写出1~V对应的术语。

I在段时间内只能由一个用户使用，使许多进程因等待而阻塞，影响了整个系统的

效率。另一方面，分配到I的进程，在整个运行期间并非持续使用设备，利用率较

低。SPOOLing技术通过共享设备来虚拟I,将I改造成H,从而提高设备利用率和

系统的效率。采用SPOOLing技术，可以预先从低速的输入型I上将程序运行需要

的数据传送到IH上的IV中，当用户程序运行时，可以直接从IV中将数据读入V。由

于in是n,多个用户进程可以共享使用iv。这样，就将输入型I改造成了可共享使用

的虚拟设备，改造输出型I的方法与此类似

43、已知系统为32位实地址，采用48位虚拟地址，页面大小为4KB,页表项大小

为8B,每段最大为4GB。

1）假设系统使用纯页式存储，则要采用多少级页表？页内偏移多少位？

2）假设系统采用一级页表，TLB命中率为98%,TLB访问时间为10ns,内存访问

时间为100ns,并假设当TLB访问失败后才开始访问内存，问平均页面访问时间是

多少？

3）如果是二级页表，页面平均访问时间是多少？

4）上题中，如果要满足访问时间＜120ns,那么命小率需要至少多少？

5）若系统采用段页式存储，则每用户最多可以有多少个段？段内采用儿级页表？

44、图所示是一种段页式管理配置方案，一页大小为1KB.

1）根据给出的虚地址写出物理地址。

指令寄存器地址部分口&泞地批寄4湍

6423?

段号页号位移a

更表贞表页发■我

6(MK)172(X)0455(X)032IU0D3000

60()313200142500133100140M

6002182(K)24451X)236100270(10

"阳31520034751)033)IU032000

6(XM142004465(MM3710045000

HX>5122005435005351(X)55600

6006102(X)6415(X)63410066<XM>

•・・・・・-*T…,,,-・•・।

100776()0

2）描述地址变换过程。

45、有一个烟草供应商和3个抽烟者。抽烟者若要抽烟，必须具有烟叶、烟纸和火

柴。3个抽烟者中，一个有烟叶、一个有烟纸、一个有火柴。烟草供应商会源源不

断地分别供应烟叶、烟纸和火柴，并将它们放在桌上。若他放的是烟纸和火柴，则

有烟叶的抽烟者会拾起烟纸和火柴制作香烟，然后抽烟：其他类推。试用信号量同

步烟草供应商和3个抽烟者。

参考答案

一、选择题

1、A

2、B

3、B

4、A

5、C

6、C

7、D

8、B

9、A

10、A

11、B

12、D

二、填空题

13、【答案】分页式虚拟、对换技术

14、【答案】数据块、进程控制块

15、【答案】程序性

16、【答案】建立文件、关闭文件

17、【答案】说明书

18、【答案】外部信号、反馈信号

19、【答案】通道命令（或COW）、通道地址字（或CAW）

20、【答案】内存

三、判断题

21、【答案】：对

22、【答案】：错

23、【答案】：错

24、【答案】：错

25、【答案】：对

26、【答案】：对

27、【答案】：错

28、【答案】：错

29、【答案】：对

30、【答案】：对

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、非抢占式调度：

系统一旦把处理机分配给某个进程之后，该进程一直运行下去，直到该进程完成或因等待

某个事件发生时，才将处理机分配给其他进程。这种调度方式实现简单，系统开销小，但

系统性能不够好。

33、死锁避免:

对进程所发出的每一个申请资源命令加以动态地检查，并根据检查结果决定是否进行资源

分配。就是说，在资源分配过程中若预测有发生死锁的可能性，则加以避免。这种方法的

关键是确定资源分配的安全性。

34、物理地址：

内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。

35、可重定位地址：

当含有它的程序被重定位时，将随之被调整的一种地址。

36、中断：

是指CPU对系统发生的某个事件做出的一种反应，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，如被中断进程的优先级最高，则返

回断点继续执行被"打断”的程序。

五、简答题

37、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。

38、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.

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：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

41、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

六、综合题

42、【解析】

I.独占设备

口.共享设备

皿磁盘

IV.输入井

V.内存

43、【解析】

1)已知页面大小4KB=212B,即页内偏移量的位数为12。采用48位虚拟地

址，故虚页，号为48-12=36(位)，页表项的大小为8B,则每页可容纳

4KB/8B=512=29(项)，所需多级页表的级数[36/9]=4,故应采用4级页表。

2)系统进行页面访问操作时:首先读取页面对应的页表项，有98%的概率

可以在TLB中直接读取到(10ns),然后进行地址变换，访问内存读取页面

(100ns),所需要的时间为10ns+100ns=110ns如果TLB未命中(10ns),贝U

要通过一次内存访问来读取页表项(100ns),地址变换后，再访问内存

(100ns),因TLB访问失败后才开始访问内存，因此所需时间为

10ns+100ns+100ns=210nso页表平均访问时间为

[98%xll0+(1-98%)x210]ns=112ns

3)二级页表的情况下，TLB命中的访问的访问时间还是110ns,未命中的访

问时间加上次内存访问时间，即2!0ns+100ns=310ns,所以平均访问时间为

[98%xll0+(1-98%)x310]ns=114ns

4)本问是在第3问的基础上提出的，假设快表命中率为p,则应满足

[pxllO+(1-p)x310]ns《l2