2022年大連工業(yè)大學計算機科學與技術專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A(有答案)

2022年大連工業(yè)大學計算機科學與技術專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試

卷A（有答案）

一、選擇題

1、下列選項中，磁盤邏輯格式化程序所做的T作是（）

I.對磁盤進行分區(qū)

n.建立文件系統(tǒng)的根目錄

in.確定磁盤扇區(qū)校驗碼所占位數(shù)

IV.對保存空閑磁盤塊信息的數(shù)據(jù)結構進行初始化，

A.僅nB.僅n、ivc.僅in,ivD.僅1、11、iv

2、為支持CD-ROM小視頻文件的快速隨機播放，播放性能最好的文件數(shù)據(jù)塊組織方式

是（）。

A.連續(xù)結構

B.鏈式結構

C.直接索引結構

D.多級索引結鉤

3、設與某資源相關聯(lián)的信號量初值為3,當前值為1,若M表示該資源的可用個數(shù)，N

表示等待該資源的進程數(shù)，則M、N分別為（）。

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

4、結構（Cobegin語句1：語句2Coend）表示語句1和語句2并發(fā)執(zhí)行。代碼如下:

X：=0；Y：=0；

Cobegin

Begin

X：=1；

Y：=Y+X；

End

Begin

Y：=2；

X：=X+3；

End

Coend當這個程序執(zhí)行完時，變量X和Y的值有可能為（）。

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

A.IB.^nnc.n和inD.LH和HI

5、下列調度算法中，不可能導致饑餓現(xiàn)象的是（）。

A.時間片輪轉

B.靜態(tài)優(yōu)先數(shù)調度

C.非搶占式短作業(yè)優(yōu)先

D.搶占式短作業(yè)優(yōu)先

6、下列措施巾，能加快虛實地址轉換的是（）

I.增大快表（TLB）容量

II.讓頁表常駐內存

III.增大交換區(qū)（swap）

A.僅IB.僅ncmD.僅11、m

7、有一個矩陣為100行x200列，即a[100][200]o在一個虛擬系統(tǒng)中，采用LRU算法。

系統(tǒng)分給該進程5個頁面來存儲數(shù)據(jù)（不包含程序），設每頁可存放200個整數(shù)，該程

序要對整個數(shù)組初始化，數(shù)組存儲時是按行存放的。試計算下列兩個程序各自的缺頁次數(shù)

（假定所有頁都以請求方式調入）（）。

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、執(zhí)行系統(tǒng)調用的過程包括如下主要操作：

①返回用戶態(tài)

②執(zhí)行陷入（trap）指令

③傳遞系統(tǒng)調用參數(shù)

④執(zhí)行相應的服務程序

正確的執(zhí)行順序是（）

A.②->③->①->④

B.②->④->③->①

C.③->②->④-應

D.③->④->②-應

9、操作系統(tǒng)提供了多種界面供用戶使用，其中（）是專門供應用程序使用的一種界面。

A.終端命令

B.圖形用戶窗

C.系統(tǒng)調用

D.作業(yè)控制語言

10、下列天于管道（Pipe）通信的敘述中，正確的是（）

A.一個管道可實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸

B.管道的容量僅受磁盤容量大小限制

C.進程對管道進行讀操作和寫操作都可能被阻塞

D.一個管道只能有一個讀進程或一個寫進程對其操作

11、操作系統(tǒng)的I/O子系統(tǒng)通常由4個層次組成，每一層明確定義了與鄰近層次的接口,

其合理的層次組織排列順序是（）。

A.用戶級I/O軟件、設備無關軟件、設備驅動程序、中斷處理程序

B.用戶級I/O軟件、設備無關軟件、中斷處理程序、設備驅動程序

C.用戶級I/O軟件、設備驅動程序、設備無關軟件、中斷處理程序

D.用戶級I/O軟件、中斷處理程序、設備無關軟件、設備驅動程序

12、用戶程序發(fā)出磁盤I/O話求后，系統(tǒng)的處理流程是：用戶程序一系統(tǒng)調用處理程序一

設備驅動程序-中斷處理程序。其中，計算數(shù)據(jù)所在磁盤的柱面號、磁號、扇區(qū)號的程序

是（）。

A.用戶程序

B.系統(tǒng)調用處理程序

C.設備驅動程序

D.中斷處理程序

二、填空題

13、主存儲器與外圍設備之間的操作稱為輸入輸出操作。

14、可變分區(qū)方式管理主存時，往往采用________重定位方式來實現(xiàn)地址轉換。

15、從用戶觀點看，UNIX系統(tǒng)將文件分三類：、、?

16、解決死鎖問題可以采用的方式中，采用策略，如銀行家算法雖然保守，但

可以保證系統(tǒng)時時處于安全狀態(tài)。

17、在批處理兼分時的系統(tǒng)中，往往由分時系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為前臺作業(yè)，而

由批處理系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為。

18、單用戶連續(xù)存儲管理方式下，也可利用技術讓多個用戶的作業(yè)輪流進入主

存儲器執(zhí)行。

19、把進程間用信件來交換信息的方式稱為

20、系統(tǒng)事先給每臺設備確定的編號稱設備的號，由用戶在使用設備時給出的

編號稱設備的號。

三、判斷題

21、在文件系統(tǒng)中，打開文件是指創(chuàng)建一個文件控制塊.（）

22、進程狀態(tài)的轉換是由操作系統(tǒng)完成的，對用戶是透明的.（）

23、清內存指令只能在管態(tài)下執(zhí)行.（）

24、如果信號量S的當前值為-5,則表示系統(tǒng)中共有5個等待進程.（）

25、所有進程都進入等待狀態(tài)時，系統(tǒng)陷入死鎖.（）

26、選擇通道主要用于連接低速設備.（）

27、設置中斷屏蔽指令可以在目態(tài)下執(zhí)行.（）

28、參與死鎖的所有進程都占有資源.（）

29、由于現(xiàn)代操作系統(tǒng)提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必須是可再入程序.

（）

30、如果輸入輸出所用的時間比處理時間短得多，則緩沖區(qū)最有效.（）

四、名詞解釋題

31、臨界區(qū):

32、死鎖:

33、死鎖防止:

34、文件的邏輯組織:

35、外部碎片:

36、中斷請求:

五、簡答題

37、計算機系統(tǒng)中產生死鎖的根本原因是什么一般解決死鎖的方法有哪三種

38、為什么說批處理多道系統(tǒng)能極大地提高計算機系統(tǒng)的工作效率？

39、在設備管理中，按照設備共享特性分成哪幾種類型比較合理，并分別舉例說明。

40、什么是設備獨立性，它是如何實現(xiàn)的？

41、一個具有分時兼批處理功能的操作系統(tǒng)應怎樣調度和管理作業(yè)

六、綜合題

42、在頁式虛存管理系統(tǒng)中，假定駐留集為m個頁幀（初始所有頁幀均為空），

在長為p的引用串中具有n個不同頁號（n>m）,對于FIFO、LRU兩種頁面置換算

法，試給出頁故障數(shù)的上限和下限，說明理由并舉例說明。

43、一個串行線能以最大：50000B/S的速度接收輸入。數(shù)據(jù)平均輸入速率是

20000B/So如果用輪詢來處理輸入，不管是否有輸入數(shù)據(jù)，輪詢例程都需要3〃s

來執(zhí)行。若在下一個字節(jié)到達時，控制器中仍有未取走的字節(jié)，這些未取走的字節(jié)

將會丟失。那么最大的安全輪詢時間間隔是多少？

44、某文件系統(tǒng)空間的最大容量為4TB（ITB=2*B）,以磁盤塊為基本分配單位，

磁盤塊大小為IKB。文件控制塊（FCB）包含一個512B的索引表區(qū)。請回答以下問

題：

1）假設索引表區(qū)僅采用直接索引結構，索引表區(qū)存放文件占用的磁盤塊號。索引

表項中塊號最少占多少字節(jié)？可支持的單個文件最大長度是多少字節(jié)？

2）假設索引表區(qū)采用如下結構：第0~7B采用〈起始塊號，塊數(shù)〉格式表示文件創(chuàng)

建時預分配的連續(xù)存儲空間，其中起始塊號占6B,塊數(shù)占2B；剩余504B采用直接

索引結構，一個索引項占6B,則可支持的單個文件最大長度是多少字節(jié)？為了使

單個文件的長度達到最大，請指出起始塊號和塊數(shù)分別所占字節(jié)數(shù)的合理值并說明

理由。

45、有橋如圖所示。車流如箭頭所示。橋1：不允許有兩車父匯，但允許同方向車

依次通行（即橋上可以有多個同方向的車）。用P、V操作實現(xiàn)交通管理以防橋上

堵塞

41>橋,北

參考答案

一、選擇題

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、填空題

13、【答案】信息傳送

14、【答案】動態(tài)

15、【答案】普通文件目錄文件特殊文件

16、【答案】死鎖的避免

17、【答案】前臺作業(yè)、后臺作業(yè)

18、【答案】對換（sw叩ping）

19、【答案】信箱通信

20、【答案】絕對、相對號

三、判斷題

21、【答案】：錯

22、【答案】：對

23、【答案】：對

24、【答案】：錯

25、【答案】：錯

26、【答案】：錯

27、【答案】：錯

28、【答案】：錯

29、【答案】：對

30、【答案】：錯

四、名詞解釋題

31、臨界區(qū)：

在每個進程中訪問臨界資源的那段程序。

32、死鎖:

在一個進程集合中的每個進程都在等待僅由該集合中的另一個進程才能引發(fā)的事件而無限

期地僵持下去的局面。

33、死鎖防止:

要求進程申請資源時遵循某種協(xié)議，從而打破產生死鎖的四個必要條件中的一個或幾個,

保證系統(tǒng)不會進入死鎖狀態(tài)。

34、文件的邏輯組織：

用戶對文件的觀察和使用是從自身處理文件數(shù)據(jù)時所采用的組織方式來看待文件組織形式。

這種從用戶觀點出發(fā)所見到的文件組織形式稱為文件的邏輯組織。

35、外部碎片:

在所有分區(qū)之外新產生的碎片稱作外部碎片，如在動態(tài)分區(qū)法實施過程中出現(xiàn)的越來越多

的小空閑塊，由于它們太小，無法裝入一個小進程，因而被浪費掉。

36、中斷請求：

中斷源向CPU提出進行處理的請求。

五、簡答題

37、答：計算機系統(tǒng)中產生死鎖的根本原因是：資源有限且操作不當，一般解決死鎖的方

法有：死鎖的預防，死鎖的避免，死鎖的檢測與恢復等三種.

38、答：①多道作業(yè)并行工作，減少了處理器的空閑時間，②作業(yè)調度可以合理選擇裝入

主存儲器中的作業(yè)，充分利用計算機系統(tǒng)的資源。③作業(yè)執(zhí)行過程中不再訪問低速設備，

而直接訪問高速的磁盤設備，縮短執(zhí)行時間。④作業(yè)成批輸入，減少了從操作到作業(yè)的交

接時間

39、答：按照是否可共享，可以分成獨占設備和共享設備兩類，獨占設備不能讓多個程序

同時使用，共享設備可以同時讓多個程序使用。打印機屬于獨占設備，如果多個程序同時

使用打印機，則打印出來的數(shù)據(jù)就可能會隨機混合交叉在一起，所以打印機只能讓一個程

序獨占。而磁盤屬于共享設備，多個程序同時在磁盤上打開文件是可以的。

40、答：設備獨立性即應用程序獨立于使用的物理設備，在應用程序中使用邏輯設備名稱

來請求使用某類設備。系統(tǒng)在執(zhí)行時，是使用物理設備名稱要實現(xiàn)設備獨立性必須由設備

獨立性軟件完成，包括執(zhí)行所有設備的公有操作軟件提供統(tǒng)一的接口，其中邏輯設備到物

理設備的映射是由邏輯設備表LUT完成的

41、答：1）優(yōu)先接納終端作業(yè)，僅當終端作業(yè)數(shù)小于系統(tǒng)可以允許同時工作的作業(yè)數(shù)時,

可以調度批處理作業(yè)，2）允許終端作業(yè)和批處理作業(yè)混合同時執(zhí)行.3）把終端作業(yè)的就

緒進程排成一個就緒隊列，把批處理作業(yè)的就緒進程排入另外的就緒隊列中.4）有終端作

業(yè)進程就緒時，優(yōu)先讓其按”時間片輪轉”法先運行.沒有終端作業(yè)時再按確定算法選批處理

作業(yè)就緒進程運行

六、綜合題

42、【解析】發(fā)生頁故障（缺頁中斷）的原因是當前訪問的頁不在主存中，需將

該頁調入主存。此時不管主存中是否已滿（已滿則先調出頁），都要發(fā)生，次頁故

障，即無論怎樣安排，n個不同頁號在首次進入主存時必須要發(fā)生次頁故障，總共

發(fā)生n次，這就是頁故障的下限。雖然不同頁號數(shù)為n,小于或等于總長度p（訪問

串可能會有一些頁重復出現(xiàn)），但駐留集m<n,所以可能會有某些頁進入主存后

又被調出主存，當再次訪問時又發(fā)生一次頁故障的現(xiàn)象，即有些頁可能會出現(xiàn)多次

頁故障。極端情況是每訪問個頁號，該頁都不在主存中，這樣共發(fā)生p次故障。所

以，對于FIFO與LRU替換算法，頁故障數(shù)的上限均為p.下限均為n。

例如，當m=3,p=12,n=4時，有如下訪問串：

111223334444則頁故障數(shù)為4,這恰好是頁故障數(shù)的下限n值。

又如，訪問串為

123412341234則頁故障數(shù)為12,這恰好是頁故障數(shù)的上限p值。

43、【解析】串行線接收數(shù)據(jù)的最大速度為50000B/S,即每20s接收1B,而輪詢

例程需3〃s來執(zhí)行，因此，最大的安全輪詢時間間隔是17〃s

44、64.【解析】

遇到這種類型的題目，首先要求出系統(tǒng)的總塊數(shù)，因為總大小為4TB.而ITB=240B,

所以總大小為（4x24。）B=240B。每塊大小為:LKB.即2噸。由此可以得出文件系

統(tǒng)，存儲空間的總塊數(shù)為242分1。=232塊。

要表示這么多塊，塊號需要32個二進制位、即32/8B=4B,因此索引表項中

的塊號最少占4B。

每個索引區(qū)為512B.可以存放128個索引表項，而1第一題采用直接索引結構,

即每個索引表項指向個磁盤塊。所以，最大文件長度為128xlKB=128KB由此可

以得到1）的答案：

文件系統(tǒng)存儲空間共有塊數(shù)=（4x24。）/2］。=232。為表示232個塊號，索引

表項占32/8B=4B。

512可存放27個索引表項，故最大文件長度=27x2i0B=2i7B=128KB。接下

來分析2）題，題中給出的條件有兩個：①0~7B采用另種格式后面內分析。②剩

余504B采用直接索引結構且索引項占6B。條件②比較簡單，先予以解決。

剩余的504B可以表示504B/6B=84個塊（內為是直接索引），所以這部分能

夠表示的大小為84KB。再看前面的8個字節(jié)，其中6B為起始塊號，2B為塊數(shù)，由

于塊的大小不變，

因此起始塊號位數(shù)并無影響，只關注這部分能表示多少塊即可。2B共有

2x8=16個：進制位，即可以表示216個塊，因此這部分能夠表示的大小為

216KB=64MB。相加即可得到這種方法可支持的單個文件最大長度。

要改變表示的文件大小最大值，只能從前8個字節(jié)入手（因為后面的504字節(jié)

只能固定表示84KB）,而根據(jù)之前的分析，塊大小不變，只需要讓塊數(shù)增加就可

以擴充文件大小，于是可以將8字節(jié)中更多的字節(jié)表示塊數(shù)。因為4字節(jié)就是32位,

足夠表示空間內所有的塊（一共就232塊