2023年南京邮电大学通达学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A（有答案）.docx

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2023年南京邮电大学通达学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A（有答案）

一、填空题

1、文件的目录由若干目录项组成，每个目录项中除了指出文件的名字和__________存取的物理地址外，还可包含如何__________和文件__________的信息。

2、UNIX操作系统提供两种程序运行环境，即__________和__________.

3、当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：

__________和__________。

4、可靠的信箱通信规则是：

若发送信件时信箱已满，则发送进程被置成等信箱状态，直到信箱有空时才被释放。

若取信件时信箱中无信，则接收进程被置成__________状态，直到有信件时才被释放。

5、计算机系统中引导程序的作用是__________和__________。

6、为了保证操作的正确性，中央处理器设置有两种工作状态：

__________和__________。

7、用户调用__________和__________打开文件操作来申请对文件的使用权。

8、操作系统中，进程可以分为__________和__________两类。

二、选择题

9、通道又称I/O处理器，用于实现（）之间的信息传输。

A.内存与外设

B.CPU与外设

C.内存与外存

D.CPU与外存

10、某进程的段表内容见表，

当访问段号为2、段内地址为400的逻辑地址时，进行地址转换的结果是（）。

A.段缺失异常

B.得到内存地址4400

C.越权异常

D.越界异常

11、在某页式存储管理系统中，页表内容见表。

若页面的大小为4KB，则地址转换机构将逻辑地址0转换成的物理地址是（）

A.8192B.8193C.2048D.2049

12、在文件的索引节点中存放直接索引指针10个，一级和：

级索引指针各1个。

磁盘块大小为IKB，每个索引指针占4B。

若某文件的索引节点已在内存中，则把该文件偏移量（按字节编址）为1234和307400处所在的磁盘块读入内存，需访问的磁盘块个数分别是（）。

A.1.2B.1.3C.2.3D.2.4

13、驱动调度算法中，（）算法可能会随时改变移动臂的运动方向。

A.电梯调度

B.最短寻道时间优先

C.扫描

D.单向扫描

14、考虑一个文件存放在100个数据块中。

文件控制块、索引块或索引信息都驻留内存。

那么如果（）.不需要做任何磁盘I/O操作。

A.采用连续分配策略，将最后一个数据块搬到文件头部，

B.采用单级索引分配策略，将最后一个数据块插入文件头部

C.采用隐式链接分配策略，将最后一个数据块插入文件头部

D.采用隐式链接分配策略，将第一个数据块插入文件尾部，

15、下列选项中，在用户态执行的是（）。

A.命令解释程序B.缺页处理程序C.进程调度程序D.时钟中断处理程序

16、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

II.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/O设备可与CPU并行工作

A.仅II、IIIB.仅IIC.仅I、IID.仅I、III

17、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,P3

B.P1,P0,P3,P4,P2

C.P2,P1,P0,P3,P4

D.P3,P4,P2,P1,P0

18、产生内存抖动的主要原因是（）

A.内存空间太小

B.CPU运行速度太慢

C.CPU调度算法不合理

D.页面置换算法不合理

19、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.34576

20、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

21、若一个信号量的初值为3，经过多次P、V操作之后当前值为-1，则表示等待进入临界区的进程数为（）

A.1B.2C.3D.4

22、设有n个进程共用一个相同的程序段，若每次最多允许m个进程（mSn）同时进入，临界区，则信号量的初值为（）。

A.nB.mC.m-nD.-m

23、既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是（）

A.高响应比优先调度算法

B.短作业优先调度算法

C.优先级调度算法

D.先来先服务调度算法

三、判断题

24、设置中断屏蔽指令可以在目态下执行.（）

25、大多数虚拟系统采用OPT（）

26、页式存储管理中，用户应将自己的程序划分成若干相等的页.（）

27、在虚存系统中，只要磁盘空间无限大，作业就能拥有任意大的编址空间.（）

28、流式文件是指无结构的文件.（）

29、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态.（）

30、文件目录一般存放在外存.（）

31、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.（）

四、名词解释题

32、可再现性：

33、存取权限：

34、碎片：

35、死锁：

36、进程调度：

37、通道：

五、简答题

38、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因.

39、什么是虚拟存储器，它有什么特点？

40、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法？

41、简述死锁的防止与死锁的避免的区别。

六、综合题

42、考虑56kbit/s调制解调器的性能，驱动程序输出个字符后就阻塞，当一个字符打印完毕后，产生“一个中断通知阻塞的驱动程序，输出下一个字符，然后再阻塞。

如果发消息，输出一个字符和阻塞的时间总和为0.1ms，那么由于处理调制解调器而占用的CPU时间比率是多少？

假设每个字符有一个开始位和一个结束位，共占10位。

43、桌上有空盘，允许存放一个水果。

爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放橘子，儿子专等吃盘中的橘了，女儿专等吃盘中的苹果。

规定当盘空时一次只能放一个水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿3个并发进程的同步。

44、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。

参考答案

一、填空题

1、【答案】文件、控制、管理

2、【答案】内核层、外壳层

3、【答案】封闭性、可再现性

4、【答案】等信件

5、【答案】进行系统初始化工作、把OS的核心程序装入主存

6、【答案】管态（系统态、核心态）、目态（用户态）

7、【答案】建立、打开

8、【答案】系统进程、用户进程

二、选择题

9、A

10、D

11、A

12、B

13、B

14、B

15、A

16、A

17、D

18、D

19、B

20、C

21、A

22、B

23、A

三、判断题

24、【答案】：

错

25、【答案】：

错

26、【答案】：

错

27、【答案】：

错

28、【答案】：

对

29、【答案】：

错

30、【答案】：

对

31、【答案】：

错

四、名词解释题

32、可再现性：

是指程序的执行结果与程序运行的速度无关4进程：

程序在并发环境中的执行过程。

33、存取权限：

用户或系统为文件规定的谁能访问，以及如何访问的方式。

34、碎片：

在分区法中，内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。

35、死锁：

在一个进程集合中的每个进程都在等待仅由该集合中的另一个进程才能引发的事件而无限期地僵持下去的局面。

36、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。

37、通道：

是独立于CPU的、专门负责数据输入输出的处理单元。

五、简答题

38、答：

资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后该进程才开始执行.这样进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一"占有并等待条件"，从而防止死锁的发生。

39、答：

虚拟存储器是一种存储管理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作。

它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。

但是虚拟存储器的容量并不是无限的，它由计算机的地址结构长度所确定，另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

40、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：

41、答：

死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生，而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁

六、综合题

42、【解析】因为一个字符占10位，因此在56kbit/s的速率下，每1s传送：

56000/10=5600个字符，即产生5600次中断。

每次中断需0.Ims，故处理调制解调器占用CPU时间总共为，5600×0.1ms=560ms，5560ms/1s=56%CPU时间。

43、【解析】在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，盘中，次只能放一个水果。

当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。

若放入果盘中的是橘子，则允许儿子吃，女儿必须等待：

若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。

本题实际上是生产者-

消费者问题的一种变形。

这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。

在本题中，应设置3个信号量S、So，Sa。

SemaphoreS=1；

SemaphoreSa=0；

SemaphoreSo=0；

ProcedurefathertWhile（true）

P（S）；

将水果放入盘中；

if（放入的是橘子）

V（So）；

else

V（Sa）；

}

}

Procedureşon

{

While（true）

P（So）

从盘中取出橘子；

V（S）；

吃橘子；

Proceduredaughter

{

While（true）

P（Sa）；

从盘中取出苹果；

V（S）：

吃苹果；

}

}

44、【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。