2022年山东科技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年山东科技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、磁盘高速缓存设在（）中。A.内存B.磁盘控制器C.CacheD.磁盘2、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3、若系统中有5台绘图仪，有多个进程需要使用两台，规定每个进程一次仪允许申请一台，则最多允许（）个进程参与竞争，而不会发生死锁。A.5B.2C.3D.44、下列关于进程和线程的叙述中，正确的是（）A.不管系统是否支持线程，进程都是资源分配的基本单位，B.线程是资源分配的基本单位，进程是调度的基本单位C.系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持D.同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间5、在多进程的系统中，为了保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区。所谓临界区是指（）。A.一个缓冲区B.一段数据区C.同步机制D.一段程序6、解决主存碎片问题较好的存储器管理方式是（）A.可变分区B.分页管理C.分段管理D.单一连续分配7、下面关于虚拟存储器的论述中，正确的是（）。A.在段页式系统中以段为单位管理用户的逻辑地址空间，以页为单位管理内存的物理地址空间，有了虚拟存储器才允许用户使用比内存更大的地址空间B.为了提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面C.为了能让更多的作业同时运行，通常只装入10%~30%的作业即启动运行D.最佳置换算法是实现虚拟存储器的常用算法8、假定下列指令已装入指令寄存器，则执行时不可能导致CPU从用户态变为内核态（系统态）的是（）。A.DIVR0，R1；（R0）/（R1）→ROB.INTn；产生软中断C.NOTRO；寄存器R0的内容取非D.MOVRO，addr；把地址addr处的内存数据放入寄存器RO中9、在单处理器系统中，可并行的是（）I.进程与进程II.处理器与设备III.处理器与通道IV.设备与设备A.I、II和IIIB.I、II和IVC.I、III和IVD.II、III和IV10、采用SPOOLing技术将磁盘的一部分作为公共缓冲区以代替打印机，用户对打印机的操作实际上是对磁盘的存储操作，用以代替打印机的部分是（）。A.独占设备B.共享设备C.虚拟设备D.一般物理设备11、下面设备中属于共享设备的是（）。A.打印机B.磁带机C.磁盘D.磁带机和磁盘12、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二、填空题13、死锁的形成，除了与资源的________有关外，也与并发进程的________有关。14、间接通信中的信箱可以由__________和__________两大部分组成。15、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。16、计算机系统的软件资源包括__________和__________。17、Spool是在一个计算问题开始之前，把计算所需要的程序和数据从输入设备上预输入到__________中存放。对于输出的结果，是从__________中依次输出。18、磁盘是一种可共享设备，在若干文章者请求读写磁盘时，系统要进行磁盘的驱动调度，对磁盘来说，驱动调度由__________和__________组成。19、在页式虚拟存储系统中，选择页面调度算法时应尽量注意减少或避免__________现象的发生。20、主存储器与外围设备之间的__________操作称为输入输出操作。三、判断题21、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.（）22、选择通道主要用于连接低速设备.（）23、参与死锁的所有进程都占有资源.（）24、固定头磁盘存储器的存取时间包括搜查定位时间和旋转延迟时间.（）25、实时系统中的作业周转时间有严格的限制.（）26、在文件系统中，打开文件是指创建一个文件控制块.（）27、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态.（）28、打印机是一类典型的块设备.（）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、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换.（）四、名词解释题31、并发：32、死锁避免：33、进程调度：34、逻辑记录：35、动态重定位：36、设备的无关性：五、简答题37、试比较进程调度与作业调度的不同点。38、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法？39、什么是死锁？产生死锁的四个必要条件是什么？40、什么是临界区进程进入临界区的调度原则是什么41、存储管理的主要功能是什么六、综合题42、一个分层结构操作系统由裸机、用户、CPU调度、文件管理、作业管理、内存管理、设备管理、命令管理等部分组成。试按层次结构的原则从内到外将各部分重新排列。43、假设一台计算机有32MB内存，操作系统占用2MB，每个用户进程占用10MB。用户进程等待I/O的时间为80%，问CPU的利用率为多少？若再增加32MB内存，则CPU的利用率义为多少？44、在磁盘上有一个文件系统，磁盘每块512字。假定每个文件在目录中占有一个目录项：该目录项给出了文件名、第一个索引块的地址、文件长度（块数）。在索引块中（包含第，一个索引块）前而511个字指向文件块，即第i个索引项（j=0，1，...，510）指向文件的i块，索引块中最后一个字指向下一个索引块，最后一个索引块中最后一个字为nil。假定目录在存储器中，每个文件的逻辑块号均从0号开始标号，逻辑块长与物理块长相同，对这样的索引物理结构，该系统应如何将逻辑块号变换成物理块号？45、进程P1,P2,P3共享一个表格F，P1对F只读不写，P2对F只写不读，P3对F先读后写。进程可同时读F，但有进程写时，其他进程不能读和写。要求：1）正常运行时不能产生死锁。2）F的并发度要高。

参考答案一、选择题1、A2、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3、D4、A5、D6、B7、A8、C9、D10、B11、C12、C二、填空题13、【答案】分配策略〈或管理方法〉、执行速度（或调度策略）14、【答案】信箱说明、信箱体15、【答案】PCB16、【答案】程序、数据17、【答案】磁盘的输入井、磁盘的输出井18、【答案】移臂调度、旋转调度19、【答案】抖动20、【答案】信息传送三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：错23、【答案】：错24、【答案】：错25、【答案】：错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、并发：是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行32、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。33、进程调度：也称低级调度程序，它完成进程从就绪状态到运行状态的转化。34、逻辑记录：用户构造文件时使用的一个信息单位。通常以逻辑记录为单位存取文件35、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36、设备的无关性：也称设备独立性，就是说，用户程序应与实际使用的物理设备无关，由操作系统来考虑因实际设备不同而需要使用不同的设备驱动程序等问题。五、简答题37、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.38、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：39、答：死锁：当某进程提出资源申请后，使得系统中一些进程处于无休止的阻塞状态，在无外力作用下，永远不能再继续前进。产生死锁的必要条件：互斥使用资源，占用并等待资源，不可抢夺资源和循环等待资源40、答：在每个进程中访问临界资源的那段程序叫临界区，进程进入临界区的调度原则是：如果有若干进程要求进入空闲的临界区一次仅允许一个进程进②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个.如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待③进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现"忙等"现象.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】采用层次结构方法可以将操作系统的各种功能分成不同的层次，即将整个操作系统看作由若干层组成，每一层都提供一组功能，这些功能只依赖于该层以内的各层次，最内层部分是机器硬件本身提供的各种功能。操作系统的这种层次结构如图1-8所示。图1-8中，同机器硬件紧挨着的是操作系统的内核，它是操作系统的最内层。内核包括中断处理、设备驱动、CPU调度以及进程控制与通信等功能，其目的是提供一种进程可以存在和活动的环境。内核以外依次是存储管理层、I/O管理层、文件管理层、作业管理层、命令管理层。它们提供各种资源管理功能并为用户提供各种服务。命令管理层是操作系统提供给用户的接口层，因而在操作系统的最外层。从描述可以看出，按层次结构原则，计算机层次从内到外依次为：裸机、CPU调度、内存管理、设备管理、文件管理、作业管理、命令管理、用户。43、【解析】只有当所有进程都在等待I/O时，CPU才会空闲下米。因此需要算出所有进程都在等待1/0这种情况发生的概率。本题给出的条件为“用户进程等待I/O的时间为80%”，也就是说进程等待1/0的概率为80%，那么n个进程都同时等待I/O的概率就为（80%）”，则CPU的利用率u可表示为u=1-（80%）n=1-（0.8）n在内存为32MB时，可容纳（32-2）/10=3个用户进程，CPU利用率为u=1-（0.8）3=48.8%在内存再增加32MB时，可容纳（32+32-2）/10=6个用户进程，CPU利用率为u=1-（0.8）6=73.8%44、【解析】根据题意，首先将题设条件转化为磁盘存储结构，如图所示。假设逻辑地址为L.逻辑块号为n逻辑块号变换成物理块号的过程为：首先根据逻辑文件的文件名找到1]求表中该文件对应的目录项，找出第一个索引块的地址d1，若n<511，取出第一个索引块第n项的值，即为查找逻辑块号所对应的物理块号w。如果n≥511.得到第二个索引块的地址d2，令n=n-511.若此时n=511，则继续令d2-511，得到第三个索引块地址d3，依次类推，直到n<511时，取出第i个索引块第n项的值，即为查找逻辑块号所对应的物理块号w45、【解析】本题实际上就是一个读者-写者问题，P1是一个读者，P2是一个写者：为了使F的并发度较高，将Ps先看作读者，当其完成该操作后再将其看作写者。算法中需用到如下变量定义：Intreadcount=0;Semaphoremutex=l;Semaphorermutex=1;P:(){While(true){P(rmutex);If(readcount==0)P(mutex);readcount++;V(rmutex);readF;P(rmutex);readcount--;If(