2022年大连理工大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年大连理工大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、某文件占10个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送用户区进行分析。假设一个缓冲区与一个磁盘块人小相同，把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100μs，将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50μs.CPU对一块数据进行分析的时间为50us。在单缓冲区和双缓冲区结构ド，读入并分析完该文件的时间分别是（）。Α.1500μs，1000μsB.1550μs，1100μsC.1550μs，1550μsD.2000μs，2000μs2、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3、（）存储管理方式提供一维地址结构。A.分段B.分页C.分段和段页式D.以上都不对4、在分页虚拟存储管理中，“二次机会”调度策略和“时钟”调度策略在决定淘汰哪一页时，都用到了（）。A.虚实地址变换机构B.快表C.引用位D.修改位5、假定某页式管理系统中，主存为128KB，分成32块，块号为0，1，2，3，....31：某作业有5块，其页号为0，1，2，3，4，被分别装入主存的3，8，4，6，9块中。有一逻辑地址为[3，70]。试求出相应的物理地址（其中方括号中的第一个元素为页号，第二个元素为页内地址，按十进制计算）（）。A.14646B.24646C.24576D.345766、某时刻进程的资源使用情况见表。此时的安全序列是（）A.P1、P2、P3、P4B.P1、P3、P2、P4C.P1、P4、P3、P2D.不存在7、下面叙述中，错误的是（）A.操作系统既能进行多任务处理，又能进行多重处理B.多重处理是多任务处理的子集，C.多任务是指同一时间内在同一系统中同时运行多个进程D.一个CPU的计算机上也可以进行多重处理8、一个磁盘的转速为7200r/min，每个磁道有160个扇区，每个扇区为512B.那么理想情况下，其数据传输率为（）。A.7200×160KB/sB.7200KB/sC.9600KB/sD.19200KB/s9、若某文件系统索引节点（inode）中有直接地址项和间接地址项，则下列选项中，与单个文件长度无关的因素是（）.A.索引节点的总数B.间接地址索引的级数C.地址项的个数D.文件块大小10、进程调度算法中，可以设计成可抢占式的算法有（）。A.先来先服务调度算法B.最高响应比优先调度算法C.最短作业优先调度算法D.时间片轮转调度算法11、在单处理器的多进程系统中，进程切换时，何时占用处理器和占用多长时间取决于（）A.进程响应程序段的长度B.进程总共需要运行时间的长短C.进程自身和进程调度策略D.进程完成什么功能12、并发进程执行的相对速度是（）A.由进程的程序结构决定的B.由进程自己来控制的C.与进程调度策略有关的D.在进程被创建时确定的二、填空题13、为了防止各种系统故障破坏文件，文件系统可以采用__________和__________两种方法在保护文件。14、作为资源管理器的操作系统，具有处理机管理、主存管理、__________和__________五大功能。15、当一个进程能被选中占用处理器时，就从__________态成为__________态。16、在__________和__________存储管理中，页式存储管理提供的逻辑地址是连续的。17、用户调用__________和__________打开文件操作来申请对文件的使用权。18、当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__________、__________。19、MS-DOS操作系统中文件的逻辑结构是__________文件。20、对于移动臂磁盘，磁头在移动臂的带动下，移动到指定柱面的时间称__________时间，而指定扇区旋转到磁头位置的时间称__________时间。三、判断题21、当一个进程从等待态变成就绪态，则一定有一个进程从就绪态变成运行态.（）22、文件目录一般存放在外存.（）23、文件系统的主要目的是存储系统文档.（）24、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.（）25、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率.（）26、存储保护的目的是限制内存的分配.（）27、对文件进行读写前，要先打开文件.（）28、选择通道主要用于连接低速设备.（）29、实时系统中的作业周转时间有严格的限制.（）30、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现.（）31、由于P、V操作描述同步、互斥等问题的能力不足，所以有必要引入其它的通讯原语或机制，如send，receive或Monitor等.（）32、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.（）四、名词解释题33、临界资源：34、中断：35、软中断：36、动态重定位：37、工作集：38、死锁避免：五、简答题39、影响缺页中断率的因素有哪些？40、什么是动态重定位？如何实现？41、试简述页式存储管理的优缺点42、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？43、系统调用的执行过程分可分为哪几步？44、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么六、综合题45、存放在某个磁盘上的文件系统采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地址项，第0~9个地址项为直接地址，第10个地址项为一次间接地址，第11个地址项为二次间接地址，第12个地址项为三次间接地址。假设每个盘块的大小为512B，若盘块号需要占3B，而每个盘块最多存放170个盘块地址，则：1）该文件系统允许文件的最大长度是多少？2）将文件的第5000B、15000B、150000B转换成物理块号和块内位移。3）假设某个文件的FCB已在内存，但其他信息均在外存，为了访问该文件中某个位置的内容，最少需要几次访问磁盘？最多需要儿次访问磁盘？46、设有P1、P2、P3；三个进程共享某一资源F，P1对F只读不写，P2对F只写不读，P3对F先读后写。当一个进程写F时，其他进程对F不能进行读写，但多个进程同时读F是允许的。使用PV操作正确实现P1、P2、P3三个进程的同步互斥。要求：并发性从大到小对上述3种办法进行排序。47、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。

参考答案一、选择题1、B2、A3、B4、C5、B6、D7、B8、C9、A10、D11、C12、C二、填空题13、【答案】建立副本、定时转储14、【答案】文件管理设备管理、作业管理15、【答案】就绪、运行16、【答案】页式、段式17、【答案】建立、打开18、【答案】封闭性、可再现性19、【答案】流式20、【答案】寻找、延迟三、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】：对28、【答案】：错29、【答案】：错30、【答案】：错31、【答案】：错32、【答案】：错四、名词解释题33、临界资源：一次仅允许一个进程使用的资源。34、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。35、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。36、动态重定位：在程序执行期间，每次访问内存之前进行的重定位37、工作集：工作集是一个进程在某一小段时间内访问页面的集合。利用工作集模型可防止抖动，也可以进行页面置换。38、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。五、简答题39、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40、答：动态重定位是指在程序执行期间，随着每条指令和数据的访问，自动的、连续的进行映射。具体实现过程为：当某个进程取得CPU控制权时，OS应负责把该作业程序在主存中的起始地址送入重定位寄存器中之后，每次访问存储器时，重定位寄存区的内容将被自动加到逻辑地址中区，经这样变换后，执行结果是正确的。41、答：优点：有效地解决了碎片问题；缺点：程序的最后一页会有浪费空间的现象并且不能应用在分段编写的、非连续存放的大型程序中。42、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43、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。44、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六、综合题45、【解析】在混合索引分配方式中，FCB的直接地址中登记有分配给文件的前n块（第0~n-1块）的物理块号（n的大小由直接地址项数决定，本题中为10）：一次间接地址中登记有一个一次间接地址块的块号，而在一次间接地址块中则登记有分配给文件的第n~（n+k-1）块的块号（k的大小由盘块大小和盘块号的长度决定，本题中为170）：二次间接地址中登记有一个二次间接地址块的块号，其中给出了k个一次间接地址块的块号，而这些一次间接地址块被用来登记分配给文件的第（n+k）~（n+k+k2-1）块的块号：三次间接地址块，中则登记有一个三次间接地址块的块号，其中可给出k个二次间接地址块的块号，这些二次间接地址块又可给出k个，次间接地址块的块号，而这些一次间接地址块则登记分配给文件的第（n+k+k）~（n+k+k+k-1）块的物理块号，1）该文件系统中个文件的最大长度可达10+170+170×170+170×170×170=4942080块=4942080×512B=2471040KB.2）5000/512得到商为9，余数为392，即对应的逻辑块号为9，块内位移为392。由于9<10，故可直接从该文件的FCB的第9个地址项处得到物理盘块号，块内位移为392。15000/512得到商为29，余数为152，即对应的逻辑块号为29，块内位移为152。由于10≤29<10+170，而29-10=19，故可从FCB的第10个地址项，即，次间接地址项中得到一次间接地址块的地址，并从一次间接地址块的第19项（即该块的第57~59B这3个字节）中获得对应的物理盘块号，块内位移为152。150000/512得到商为292，余数为496，即对应的逻辑块号为292，块内位移为496。由于10+170≤292<10+170+170x170，而292-（10+170）=112，112/170得到商为0.余数112，故可从FCB的第11个地址项，即：二次问接地址项中得到二次间接地址块的地址，并从二次间接地址块的第0项中获得一个一次间接地址块的地址，再从该一次间接地址块的第112项中获得对应的物理盘块号，块内位移为496。3）由于文件的FCB已在内存，为了访问文件中某个位置的内容，最少需要1次访问磁盘（即可通过直接地址直接读文件盘块），最多需要4次访问磁盘（第一次是读三次间接地址块，第二次是读二次间接地址块，第三次是读一次间接地址块，第四次是读文件盘块）。46、【解析】本题实质是一个读者-写者问题P1是个读者，P2是个写者，为了使F的并发度较高，将P3先看成读者，当其完成读操作后，再将其看成写者。算法中需要用到如下的变量定义：intreadcount=0；semaphorermutex=1；semaphoremutex=l；响应进程可描述为；P1（）while（I）P（rmutex）；if（readcount==0）P（mutex）；readcount++V（rmutex）；READFP（rmutex）：readcount--；if（readcount==0）V（mutex）；V（rmutex）：}}P2（）！while（1）{P（mutex）；WRITEFV（mutex）；}}P3（）{while（1）{P（rmutex）if（readcount==0）P（mutex）；readcount++；V（rmutex）：READFP（rmutex）；readcount--；if（readcount==0）V（mutex）：V（rmutex）；P（mutex）；WRITEFV（mutex）：}}47、【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，