2022年五邑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年五邑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、某文件系統(tǒng)的簇和磁盤扇區(qū)大小分別為1KB和512B。若一個文件的大小為1026B,

則系統(tǒng)分配給該文件的磁盤空間大小是（）。

A.1026BB.1536BC.1538BD.2048B

2、如果文件采用直接存取方法，且文件大小不固定，則應采用（）物理結構。

A.直接B.索引C.隨機D.順序

3、要實現(xiàn)兩個進程互斥，設一個互斥信號量mutex.當mutex為0時，表示（）。

A.沒有進程進入臨界區(qū)

B.有一個進程進入臨界區(qū)

C.有一個進程進入臨界區(qū)，另外一個進程在等候

D.兩個進程都進入臨界區(qū)

4、設有n個進程共用一個相同的程序段，若每次最多允許m個進程（mSn）同時進入，

臨界區(qū)，則信號量的初值為（）。

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

5、進程從運行態(tài)到阻塞態(tài)可能是（）

A.運行進程執(zhí)行P操作

B.進程調度程序的調度

C.運行進程的時間片用完

D.運行進程執(zhí)行了V操作

6、在一個操作系統(tǒng)中對內存采用頁式存儲管理方法，則所劃分的頁面大?。ǎ?。

A.要依據內存大小而定

B.必須相同

C.要依據CPU的地址結構而定

D.要依據內存和外存而定

7、假設一個“按需調頁”虛擬存儲空間，頁表由寄存器保存。在存在空閑頁幀的條件，

下，處理一次缺頁的時間是8ms。如果沒有空閑頁面，但待換出頁面并未更改，處理一次

缺頁的時間也是8ms。若待換出頁面已被更改，則需要20ms。訪問一次內存的時間是

100ns。假設70%的待換出頁面已被更改，請問缺頁率不超過（）才能保證有效訪問時

間小于或等于200ns?

A.0.6xl0-4

B.1.2xl0-4

00.6x10-5

D.1.2xl0-5

8、下面敘述中，錯誤的是（）

A.操作系統(tǒng)既能進行多任務處理，又能進行多重處理

B.多重處理是多任務處理的子集，

C.多任務是指同一時間內在同一系統(tǒng)中同時運行多個進程

D.一個CPU的計算機上也可以進行多重處理

9、用戶程序在口態(tài)下使用特權指令引起的中斷屬于（）。

A.硬件故障中斷

B.程序中斷

C.外部中斷

D.訪管中斷

10、為了使多個進程能有效地同時處理輸入和輸出，最好使用（）結構的緩沖技術。

A.緩沖池B.循環(huán)緩沖C.單緩沖D.雙緩沖

11、CPU輸出數(shù)據的速度遠遠高于打印機的速度，為解決這一矛盾，可采用（）。

A.并行技術B.通道技術C.緩沖技術D.虛存技術

12、用戶程序發(fā)出磁盤1/0請求后，系統(tǒng)的正確處理流程是（）

A.用戶程序一系統(tǒng)調用處理程序—中斷處理程序-設備驅動程序

B.用戶程序一系統(tǒng)調用處理程序-設備驅動程序-中斷處理程序

C.用戶程序T設備驅動程序T系統(tǒng)調用處理程序—中斷處理程序

D.用戶程序T設備驅動程序—中斷處理程序T系統(tǒng)調用處理程序

二、填空題

13、被中斷進程的現(xiàn)場信息是由一中斷處理程序，程序將其保存到中的。

14、三代人機界面的發(fā)展是指：一維、二維、三維。

15、當多個線程協(xié)作完成一項任務時，線程間必須通過來實現(xiàn)協(xié)作工作。

16、輔助存儲器只能與相互傳遞信息。

17、批處理操作系統(tǒng)中，操作員根據作業(yè)需要把一批作業(yè)的有關信息輸入計算機系統(tǒng)，操

作系統(tǒng)選擇作業(yè)并根據作業(yè)控制的要求自動控制作業(yè)的執(zhí)行。

18、可靠的信箱通信規(guī)則是：若發(fā)送信件時信箱已滿，則發(fā)送進程被置成等信箱狀態(tài)，直

到信箱有空時才被釋放。若取信件時信箱中無信，則接收進程被置成狀態(tài)，直

到有信件時才被釋放。

19、現(xiàn)代計算機中主存儲器都是以為單位進行編址。

20、死鎖的四個必要條件是互斥使用資源，占有等待資源，和—

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、所有進程都進入等待狀態(tài)時，系統(tǒng)陷入死鎖.（）

23、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.（）

24、存儲保護的目的是限制內存的分配.（）

25、通過任何手段都無法實現(xiàn)計算機系統(tǒng)資源之間的互換.（）

26、存儲保護的功能是限制內存存取.（）

27、執(zhí)行系統(tǒng)調用時可以被中斷.（）

28、虛擬存儲系統(tǒng)可以在每一臺計算機上實現(xiàn).（）

29、操作系統(tǒng)的所有程序都必須常駐內存.（）

30、進程獲得處理機而運行是通過申請而得到的.（）

四、名詞解釋題

31、吞吐量：

32、作業(yè):

33、安全序列:

34、可再入代碼:

35、存取權限:

36、異常:

五、簡答題

37、什么是設備獨立性，它是如何實現(xiàn)的？

38、什么是動態(tài)重定位？如何實現(xiàn)？

39、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

40、主存空間信息保護有哪些措施？

41、什么是操作系統(tǒng)？

六、綜合題

42、針對文件的目錄結構回答以下問題：

1）若一個共享文件可以被用戶隨意刪除或修改，會有什么問題？

2）若允許用戶隨意地讀寫和修改目錄項，會有什么問題？

3）如何解決上述問題？

43、某計算機系統(tǒng)中，時鐘中斷處理程序每次執(zhí)行時間為2ms（包括進程切換開

銷），若時鐘中斷頻率為60Hz,試問CPU用于時鐘中斷處理的時間比率為多少？

44、某博物館最多可容納500人同時參觀，有個出入口，該出入「一次僅允許一個

人通過。參觀者的活動描述如下：

Cobegin

｛參觀者進程i：

進門：

參觀：

出門；

）

Coend

請?zhí)砑颖匾男盘柫亢蚉、V（或wait（）、signal（））操作'以實現(xiàn)上述過程

中的互斥與同步。要求寫出完整的過程，說明信號量的含義并賦初值。

45、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。

參考答案

一、選擇題

1、D

2、B

3、B

4、B

5、A

6、B

7、Co題目并沒有明確當缺頁中斷時內存中是否有空閑頁頓，所以假設內存總是忙的。設

缺頁率為P

8、B

9、D

10、A

11、C

12、B

二、填空題

13、【答案】PCB

14、【答案】命令行、圖形界面、虛擬現(xiàn)實

15、【答案】PV操作

16、【答案】內存

17、【答案】說明書

18、【答案】等信件

19、【答案】字節(jié)

20、【答案】不可搶奪資源（或循環(huán)等待資源）、循環(huán)等待資源（或不可搶奪資源）

三、判斷題

21、【答案】：錯

22、【答案】：錯

23、【答案】：錯

24、【答案】：錯

25、【答案】：錯

26、【答案】：對

27、【答案】：對

28、【答案】：錯

29、【答案】：錯

30、【答案】：錯

四、名詞解釋題

31、吞吐量：

在一段給定的時間內，計算機所能完成的總工作量。

32、作業(yè):

用戶在一次上機過程中要求計算機系統(tǒng)所做工作的集合。

33、安全序列:

針對當前分配狀態(tài)來說，系統(tǒng)至少能夠按照某種次序為每個進程分配資源（直至最大需

求），并且使他們依次成功地運行完畢，這種進程序列［pl,p2,,pn］就是安全序列。

34、可再入代碼：

也稱純代碼，是指那些在其執(zhí)行過程本身不做任何修改的代碼，通常由指令和常數(shù)組成。

35、存取權限：

用戶或系統(tǒng)為文件規(guī)定的誰能訪問，以及如何訪問的方式。

36、異常：

它是指來自cpu內部的事件或程序執(zhí)行中的事件引起的中斷6程序性中斷：是指因錯誤

地使用指令或數(shù)據而引起的中斷，用于反映程序執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)的例外情況，例如，非法

操作碼，無效地址、運算溢出，等等。

五、簡答題

37、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

38、答：動態(tài)重定位是指在程序執(zhí)行期間，隨著每條指令和數(shù)據的訪問，自動的、連續(xù)的

進行映射。具體實現(xiàn)過程為：當某個進程取得CPU控制權時，OS應負責把該作業(yè)程序在

主存中的起始地址送入重定位寄存器中之后，每次訪問存儲器時，重定位寄存區(qū)的內容將

被自動加到邏輯地址中區(qū)，經這樣變換后，執(zhí)行結果是正確的。

39、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.

40、答：①程序自己主存區(qū)域的信息，允許它既可讀，又可寫；②共享區(qū)域中的信息只可

讀，不可修改；③非共享區(qū)域或非自己的主存區(qū)域中的信息既不可讀，也不可寫。

41、答：操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，它能有效地組織和管理計算機系統(tǒng)中

的硬件及軟件資源，合理地組織計算機工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服

務功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計算機，并使整個計算機系統(tǒng)能高效地運

行。

六、綜合題

42、【解析】

1)將有可能導致共享該文件的其他用戶無文件可用，或者使用了不是其需要的文

件。

2)出現(xiàn)的問題有：用戶可以通過修改目錄項來改變對文件的存取權限，從而非法

使用系統(tǒng)文件：另外，對目錄項隨意修改會造成管理混亂。

3)解決的方法是不允許用戶直接執(zhí)行上述操作，而必須通過系統(tǒng)調用來執(zhí)行這些

操作。

43、【解析】時鐘中斷頻率為60Hz,故時鐘周期為(1/60)s,每個時鐘周期中

用于中斷處理的時間為2ms.故比率為0.002/(1/60)=12%。

44、【解析】

本題有兩個臨界資源：一個是出入口：另一個是博物館。

本題需要定義兩個信號量：

Semaphoreempty=500；

Semaphoremutex=l；

cobegin參觀者進程i；

(

P(empty)：

P(mutex)；

進門；

V(mutex)；

參觀;

P(mutex)：

出門；

V(mutex)

V(empty)；

coend

)

45、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1KB.即210B。由此可以得出文件系

統(tǒng)，存儲空間的總塊數(shù)為242/2U232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=27x2工。B=217B=128KB。接下

來分析2）題，題中給出的條件有兩個：①0