2022年长春理工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年长春理工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、采用直接存取法来读写磁盘上的物理记求时，效率最高的是（）A.连续结构的文件B.索引结构的文件C.链接结构文件D.其他结构文件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i1的之，是减少存储空间，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、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IIC.仅I、IID.仅II、III7、下列关于页式存储说法中，正确的是（）。I.在页式存储管理中，若关闭TLB，则每当访问一条指令或存取一个操作数时都要访问两次内存II.页式存储管理不会产生内部碎片III.页式存储管理当中的页面是为用户所感知的IV.页式存储方式可以采用静态重定位A.仅I、II，IVB.仅I、IVC.仅ID.I、II、III、IV8、假设5个进程P0、P1、P2、P3、P4共享3类资源R1、R2、R3.这些资源总数分别为18、6、22。T0时刻的资源分配情况（见表），此时存在的一个安全序列是（）。A.P0,P2,P4,P1,P3B.P1,P0,P3,P4,P2C.P2,P1,P0,P3,P4D.P3,P4,P2,P1,P09、下面说法错误的有（）。I分时系统中，时间片越短越好。II.银行家算法是防止死锁发生的方法之。III若无进程处于运行状态，则就绪和等待队列均为空。A.I和IIB.II和IIIC.I和IIID.I、II和II10、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11、I/O中断是CPU与通道协调I作的种于段，所以在（）时，便要产生中断。A.CPU执行“启动I/O”指令而被通道拒绝接收B.通道接受了CPU的启动请求C.通道完成了通道程序的执行D.通道在执行通道程序的过程中12、缓冲技术的缓冲池通常设立在（）中。A.主存B.外存C.ROMD.寄存器二、填空题13、进程同步是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖于另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时必须__________，直到消息到达才__________。14、间接通信中的信箱可以由__________和__________两大部分组成。15、网络操作系统把计算机网络中的各台计算机有机地联结起来，实现各台计算机之间的__________及网络中各种资源的__________。16、现代计算机中主存储器都是以__________为单位进行编址。17、UNIX系统规定用户使用文件的权限是读、__________和__________三种。18、输入输出操作异常结束中断可能是由__________故障或设备__________引起的。19、进程调度的职责是按给定的从__________中选择一个进程，让它占用处理器。20、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。三、判断题21、文件目录必须常驻内存.（）22、进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块.（）23、流式文件是指无结构的文件.（）24、优先数是进程调度的重要依据，一旦确定不能改变.（）25、存储保护的功能是限制内存存取.（）26、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态.（）27、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行.（）28、打印机是一类典型的块设备.（）29、进程控制块中的所有信息必须常驻内存.（）30、所有进程都挂起时，系统陷入死锁.（）四、名词解释题31、同步机制：32、作业调度：33、交换调度：34、文件控制块：35、虚存：36、中断屏蔽：是指在提出中断请求之后，cpu不予响应的状态。它常常用来在处理某个中断时防止同级中断的干扰，或在处理一段不可分割的、必须连续执行的程序时防止意外事件把它打断。五、简答题37、系统调用的执行过程分可分为哪几步？38、试比较进程调度与作业调度的不同点。39、什么是操作系统？40、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么41、存储管理的主要功能是什么六、综合题42、在一个分时操作系统中，有一个程序的功能如下：1）将文本数据从文件中读出。2）排序。3）将排好序的数据写入文件。试从分时操作系统对资源管理的角度以及进程的生命周期两方面，论述该程序从开始执行到结束，操作系统为其提供服务与控制的全过程。43、某计算机系统中，时钟中断处理程序每次执行时间为2ms（包括进程切换开销），若时钟中断频率为60Hz，试问CPU用于时钟中断处理的时间比率为多少？44、假定要在一台处理器上执行表中的作业，且假定这些作业在时刻0以1~5的顺序达到（数字越小，优先级越高）。说明分别使用FCFS、RR（时间片=1）、SJF以及非剥夺式优先级调度算法时，这些作业的执行情况。针对上述每种调度算法，给出平均周转时间和平均带权周转时间。45、3个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N（N>0）个单元的缓冲区。P1每次用produce（）生成一个正整数并用put（）送入缓冲区的某一空闲单元中：P2每次用getodd（）从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd（）统计奇数个数；P3每次用geteven（）从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven（）统计偶数个数。请用信号量机制实现这3个进程的同步与互斥活动，并说明所定义信号量的含义。要求用伪代码描述。

参考答案一、选择题1、A2、B3、B4、D5、B6、C7、C8、D9、D10、A11、C12、A二、填空题13、【答案】等待、被唤醒14、【答案】信箱说明、信箱体15、【答案】通信、共享16、【答案】字节17、【答案】写、执行18、【答案】设备、特殊事件19、【答案】进程调度算法、就绪队列20、【答案】优先数调度算法、时间片轮转调度算法三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：错23、【答案】：对24、【答案】：错25、【答案】：对26、【答案】：错27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：错30、【答案】：错四、名词解释题31、同步机制：同步机构是负责处理进程之间制约关系的机制，即操作系统中负责解决进程之间协调工作的同步关系（直接制约关系），以及共享临界资源的互斥关系（间接制约关系）的执行机构。32、作业调度：作业调度的主要任务是完成作业从后备状态到执行状态和从执行状态到完成状态的转换。33、交换调度：是基于系统确定的某个策略，将主存中处于等待状态或就绪状态的某个或某些进程交换到外存交换区中，以便将外存交换区上具备运行条件的进程换入主存，准备执行。引入交换调度的目的是为了解决主存紧张和提高主存的利用效率。34、文件控制块：用于描述和控制文件的数据结构，其中包括文件名、文件类型、位置、大小等信息。文件控制块与文件一一对应，即在文件系统内部，给每个文件唯一地设置一个文件控制块，核心利用这种结构对文件实施各种管理。35、虚存：虚存是指系统向用户程序提供的编程空间，其大小由cpu的地址长度决定。36、中断屏蔽：是指在提出中断请求之后，cpu不予响应的状态。它常常用来在处理某个中断时防止同级中断的干扰，或在处理一段不可分割的、必须连续执行的程序时防止意外事件把它打断。五、简答题37、答：系统调用的执行过程分成以下几步：（1）设置系统调用号和参数；（2）系统调用命令的一般性处理；（3）系统调用命令处理程序做具体处理。38、答：（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存.进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机.（2）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存.进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机.39、答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统能高效地运行。40、答：UNIX/Linux文件系统的主要特点有：（1）UNIX或Linux文件系统的目录组织是一个树形结构；（2）文件本身是无结构的字符流；（3）UNIX或Linux文件系统把外部设备做成特殊文件，与普通文件一并进行管理41、答：存储管理的主要功能包括（1）主存空间的分配和回收；（2）完成重定位；（3）主存空间的共享和保护；（4）使用"虚拟存储器"，扩充主存空间.六、综合题42、【解析】从文件中读数据时，通过read系统调用完成。它首先创建一条消息，其中包含fd（文件描述符）、buffer（缓冲区）、nbytes（大小）等参数，以及表示READ类型的消息码。然后将这条消息送给文件系统，并阻塞该进程以等待文件系统的响应。文件系统在收，到消息后，以消息类型为下标查找过程表，调用相应过程处理读请求。数据输入完成后，操作系统切换到排序进程，开始进行排序上作。在排序工作结束后，操作系统调用write系统调用米完成，write系统调用将进程缓冲区中的数据写到与文件描述符关联的文件中。和read系统调用非常相似，同样需要3个参数：fd，buffer，nbytes。两个系统调用都返回所成功传送的字节数，或者发送一个错误条件的信号并返回-1。43、【解析】时钟中断频率为60Hz，故时钟周期为（1/60）s，每个时钟周期中用于中断处理的时间为2ms.故比率为0.002/（1/60）=12%。44、【解析】1）作业执行情况可以用甘特（Gantt）图表示，如图所示。2）各个进程对应于各个算法的周转时间和加权周转时间见表所以FCFS的平均周转时间为13.4s，平均加权周转时间为7.26s：RR的平均周转时间为9.2s，平均加权周转时间为2.84s：SJF的平均周转时间为7s，平均加权周转时间为1.74s：非剥夺式优先级调度算法的平均周转时间为12s，平均加权周转时间为6.36s。45、【解析】出于缓冲区是互斥资源，因此设互斥信号量为mutex。同步问题：P1、P2因奇数的放置与取用而同步，设同步信号量为odd；P1、P3因偶数的放置与取用而同步，设同步信号量为even；对空闲缓冲区设置资源同步信号量empty，初值为N。伪代码描述如下：semaphoremutex=1；semaphoreodd=0；even=0；semaphoreempty=