2022年河北農(nóng)業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B(有答案)

2022年河北農(nóng)業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B（有答案）一、選擇題1、已知某磁盤的平均轉(zhuǎn)速為r秒/轉(zhuǎn)，平均尋找時(shí)間為T秒，每個(gè)磁道可以存儲(chǔ)的字節(jié)數(shù)為N，現(xiàn)向該磁盤讀寫b字節(jié)的數(shù)據(jù)，采用隨機(jī)尋道的方法，每道的所有扇區(qū)組成一個(gè)簇，其平均訪問(wèn)時(shí)間是（）。A.（r+T）b/NB.b/NTC.（b/N+T）D.bT/N+r2、在系統(tǒng)內(nèi)存中設(shè)置磁盤緩沖區(qū)的主要11的是（）。A.減少磁盤1/0次數(shù)，B.減少平均尋道時(shí)間C.提高磁盤數(shù)據(jù)可靠性D.實(shí)現(xiàn)設(shè)備無(wú)關(guān)性3、設(shè)與某資源相關(guān)聯(lián)的信號(hào)量初值為3，當(dāng)前值為1，若M表示該資源的可用個(gè)數(shù)，N表示等待該資源的進(jìn)程數(shù)，則M、N分別為（）。A.0，1B.1，0C.1，2D.2，04、系統(tǒng)中有3個(gè)不同的臨界資源R1，R2和R3，被4個(gè)進(jìn)程pl，p2，p3及p4共享。各進(jìn)程對(duì)資源的需求為：pl申請(qǐng)RI和R2，p2申請(qǐng)R2和R3，p3申請(qǐng)R1和R3，p4申請(qǐng)R2。若系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖，則處于死鎖狀態(tài)的進(jìn)程數(shù)至少是（）。A.1B.2C.3D.45、某系統(tǒng)有n臺(tái)互斥使用的同類設(shè)備，3個(gè)并發(fā)進(jìn)程分別需要3，4，5臺(tái)設(shè)備，可確保系統(tǒng)不發(fā)生死鎖的設(shè)備數(shù)n最小為（）。A.9B.10C.11D.126、采用分頁(yè)或分段管理后，提供給用戶的物理地址空間（）。A.分頁(yè)支持史大的物理空間B.分段支持更大的物理空間C.不能確定D.一樣大7、假設(shè)頁(yè)的大小為4KB，頁(yè)表的每個(gè)表項(xiàng)占用4B。對(duì)于一個(gè)64位地址空間系統(tǒng)，采用多級(jí)頁(yè)表機(jī)制，至少需要（）級(jí)頁(yè)表（本題默認(rèn)字長(zhǎng)為1B）。A.3B.4C.5D.68、所謂（），是指將一個(gè)以上的作業(yè)放入內(nèi)存，并且同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。這些作業(yè)，共享處理器的時(shí)間和外設(shè)及其他資源。A.多重處理B.多道程序設(shè)計(jì)C.實(shí)時(shí)處理D.并行執(zhí)行9、下列指令中，不能在用戶態(tài)執(zhí)行的是（）A.trap指令B.跳轉(zhuǎn)指令C.壓棧指令D.關(guān)中斷指令10、在如下兒種類型的系統(tǒng)中，（）采用忙等待I/O是合適的。a.專門用來(lái)控制單1/0設(shè)備的系統(tǒng)b.運(yùn)行…個(gè)單任務(wù)操作系統(tǒng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)，c.作為一個(gè)負(fù)載很大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的上作站A.aB.a.bC.b.cD.c11、在SPOOLing系統(tǒng)中，用戶進(jìn)程實(shí)際分配到的是（）。A.用戶所要求的外設(shè)B.內(nèi)存區(qū)，即虛擬設(shè)備C.設(shè)備的部分存儲(chǔ)區(qū)D.設(shè)備的部分空間12、下列關(guān)于SPOOLing的敘述中，不正確的是（）A.SPOOLing系統(tǒng)中必須使用獨(dú)占設(shè)備B.SPOOLing系統(tǒng)加快了作業(yè)執(zhí)行的速度C.SPOOLing系統(tǒng)使獨(dú)占設(shè)備變成了共享設(shè)備D.SPOOLing系統(tǒng)利用了處理器與通道并行上作的能力二、填空題13、MS-DOS操作系統(tǒng)中文件的邏輯結(jié)構(gòu)是__________文件。14、死鎖的形成，除了與資源的________有關(guān)外，也與并發(fā)進(jìn)程的________有關(guān)。15、把進(jìn)程間用信件來(lái)交換信息的方式稱為__________16、線程的主要屬性是：每個(gè)線程有__________，同一進(jìn)程中的各個(gè)線程共享__________。17、操作系統(tǒng)能保證所有的進(jìn)程__________，則稱系統(tǒng)處于“安全狀態(tài)”，不會(huì)產(chǎn)生__________。18、在分時(shí)兼批處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了獲得好的響應(yīng)時(shí)間，總是優(yōu)先調(diào)度__________19、能使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收到__________后及時(shí)進(jìn)行處理，并在嚴(yán)格的規(guī)定時(shí)間內(nèi)處理結(jié)束，再給出__________的操作系統(tǒng)稱為“實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)”。20、主存儲(chǔ)器與外圍設(shè)備之間的__________操作稱為輸入輸出操作。三、判斷題21、進(jìn)程優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，必須根據(jù)進(jìn)程運(yùn)行情況動(dòng)態(tài)改變.（）22、進(jìn)程間的互斥是一種特殊的同步關(guān)系.（）23、優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，優(yōu)先數(shù)大的進(jìn)程首先被調(diào)度運(yùn)行：（）24、在頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，頁(yè)面長(zhǎng)度固定并且是硬件的設(shè)計(jì)特性.（）25、在請(qǐng)求頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，頁(yè)面淘汰所花費(fèi)的時(shí)間不屬于系統(tǒng)開銷.（）26、固定頭磁盤存儲(chǔ)器的存取時(shí)間包括搜查定位時(shí)間和旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間.（）27、文件的索引表全部存放在文件控制塊中.（）28、參與死鎖的進(jìn)程至少有兩個(gè)已經(jīng)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、進(jìn)程控制塊中的所有信息必須常駐內(nèi)存.（）四、名詞解釋題31、臨界資源：32、作業(yè)調(diào)度：33、死鎖防止：34、文件控制塊：35、固定分區(qū)法：36、異常：五、簡(jiǎn)答題37、進(jìn)程調(diào)度中"可搶占"和"非搶占"兩種方式，哪一種系統(tǒng)的開銷更大？為什么38、系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行過(guò)程分可分為哪幾步？39、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)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、試簡(jiǎn)述頁(yè)式存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)41、進(jìn)程有哪幾種基本狀態(tài)試描繪出進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖？六、綜合題42、為什么要設(shè)置內(nèi)存I/O緩沖區(qū)？通常有哪幾類緩沖區(qū)？43、假定某操作系統(tǒng)存儲(chǔ)器采用頁(yè)式存儲(chǔ)管理，一進(jìn)程在聯(lián)想存儲(chǔ)器中的頁(yè)表見表，內(nèi)存中的頁(yè)表項(xiàng)見表。假定該進(jìn)程體（程序與數(shù)據(jù)）代碼長(zhǎng)度為320B，每頁(yè)32B。現(xiàn)有邏輯地址（八進(jìn)制）為101、204、576，若上述邏輯地址能翻譯成物理地址，則說(shuō)明翻譯的過(guò)程，并指出具體的物理地址：若上述邏輯地址不能翻譯成物理地址，請(qǐng)說(shuō)明理由。44、請(qǐng)分別解釋在連續(xù)分配方式、隱式鏈接分配方式、顯式鏈接分配方式和索引分配方式中如何將文件的字節(jié)偏移量3500轉(zhuǎn)換為物理塊號(hào)和塊內(nèi)位移量（設(shè)盤塊大小為IKB，盤塊號(hào)需要占4B）。45、有一個(gè)煙草供應(yīng)商和3個(gè)抽煙者。抽煙者若要抽煙，必須具有煙葉、煙紙和火柴。3個(gè)抽煙者中，一個(gè)有煙葉、一個(gè)有煙紙、一個(gè)有火柴。煙草供應(yīng)商會(huì)源源不斷地分別供應(yīng)煙葉、煙紙和火柴，并將它們放在桌上。若他放的是煙紙和火柴，則有煙葉的抽煙者會(huì)拾起煙紙和火柴制作香煙，然后抽煙：其他類推。試用信號(hào)量同步煙草供應(yīng)商和3個(gè)抽煙者。

參考答案一、選擇題1、A2、A3、B4、C5、B6、C7、D8、B9、D10、B11、B12、D二、填空題13、【答案】流式14、【答案】分配策略〈或管理方法〉、執(zhí)行速度（或調(diào)度策略）15、【答案】信箱通信16、【答案】一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符和線程描述表、分配給進(jìn)程的主存地址空間17、【答案】在有限時(shí)間內(nèi)得到所需全部資源、死鎖18、【答案】終端作業(yè)（或前臺(tái)作業(yè)）19、【答案】外部信號(hào)、反饋信號(hào)20、【答案】信息傳送三、判斷題21、【答案】：錯(cuò)22、【答案】：對(duì)23、【答案】：錯(cuò)24、【答案】：對(duì)25、【答案】：錯(cuò)26、【答案】：錯(cuò)27、【答案】：錯(cuò)28、【答案】：對(duì)29、【答案】：對(duì)30、【答案】：錯(cuò)四、名詞解釋題31、臨界資源：一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源。32、作業(yè)調(diào)度：作業(yè)調(diào)度的主要任務(wù)是完成作業(yè)從后備狀態(tài)到執(zhí)行狀態(tài)和從執(zhí)行狀態(tài)到完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。33、死鎖防止：要求進(jìn)程申請(qǐng)資源時(shí)遵循某種協(xié)議，從而打破產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件中的一個(gè)或幾個(gè)，保證系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入死鎖狀態(tài)。34、文件控制塊：用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包括文件名、文件類型、位置、大小等信息。文件控制塊與文件一一對(duì)應(yīng)，即在文件系統(tǒng)內(nèi)部，給每個(gè)文件唯一地設(shè)置一個(gè)文件控制塊，核心利用這種結(jié)構(gòu)對(duì)文件實(shí)施各種管理。35、固定分區(qū)法：內(nèi)存中分區(qū)的個(gè)數(shù)固定不變，各個(gè)分區(qū)的大小也固定不變，但不同分區(qū)的大小可以不同，每個(gè)分區(qū)只可裝入一道作業(yè)。36、異常：它是指來(lái)自cpu內(nèi)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(cuò)誤地使用指令或數(shù)據(jù)而引起的中斷，用于反映程序執(zhí)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的例外情況，例如，非法操作碼，無(wú)效地址、運(yùn)算溢出，等等。五、簡(jiǎn)答題37、答：可搶占式會(huì)引起系統(tǒng)的開銷更大，可搶占式調(diào)度是嚴(yán)格保證任何時(shí)刻，讓具有最高優(yōu)先數(shù)（權(quán)）的進(jìn)程占有處理機(jī)運(yùn)行，因此增加了處理機(jī)調(diào)度的時(shí)機(jī)，引起為退出處理機(jī)的進(jìn)程保留現(xiàn)場(chǎng)，為占有處理機(jī)的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等時(shí)間（和空間）開銷增大.38、答：系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行過(guò)程分成以下幾步：（1）設(shè)置系統(tǒng)調(diào)用號(hào)和參數(shù)；（2）系統(tǒng)調(diào)用命令的一般性處理；（3）系統(tǒng)調(diào)用命令處理程序做具體處理。39、答：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是：資源有限且操作不當(dāng)，一般解決死鎖的方法有：死鎖的預(yù)防，死鎖的避免，死鎖的檢測(cè)與恢復(fù)等三種.40、答：優(yōu)點(diǎn)：有效地解決了碎片問(wèn)題；缺點(diǎn)：程序的最后一頁(yè)會(huì)有浪費(fèi)空間的現(xiàn)象并且不能應(yīng)用在分段編寫的、非連續(xù)存放的大型程序中。41、答：進(jìn)程有運(yùn)行態(tài)，就緒態(tài)和阻塞態(tài)三種基本狀態(tài)，三種基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換圖如圖1所示，圖中數(shù)字1的含義是：進(jìn)程被調(diào)度進(jìn)程選中，數(shù)字2的含義是：時(shí)間片用完，數(shù)字3的含義是：等待某事件發(fā)生，數(shù)字4的含義是：等待的事件已發(fā)生六、綜合題42、【解析】設(shè)置內(nèi)存I/O緩沖區(qū)的主要原因如下。1）緩和CPU和I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾?！鞍闱闆r下，程序的運(yùn)行過(guò)程是時(shí)而進(jìn)行計(jì)算，時(shí)而進(jìn)行I/O。以輸出為例，若沒(méi)有緩沖區(qū)，則程序在輸出時(shí)，必然由于打印機(jī)速度跟不上而使CPU等待：然而在計(jì)算階段，打印機(jī)又因無(wú)輸入數(shù)據(jù)而無(wú)事可做。如果設(shè)置一個(gè)緩沖區(qū)，程序可以將待輸出的數(shù)據(jù)先輸出到緩沖區(qū)中，然后繼續(xù)執(zhí)行：而打印機(jī)可以從緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)慢慢打印。2）減少中斷CPU的次數(shù)，例如，假定設(shè)備只用位：二進(jìn)制位接收從系統(tǒng)外傳來(lái)的數(shù)據(jù)，則設(shè)備每收到一位"進(jìn)制數(shù)就要中斷CPU次，若數(shù)據(jù)通信速率為9.6kbit/s，則中斷CPU的頻率也為9.6kHz，若設(shè)置一個(gè)具有8位的緩沖寄存器，則使CPU被中斷的次數(shù)降為前者的1/8。3）提高CPU和I/O設(shè)備之間的并行性。由于在CPU和設(shè)備之問(wèn)引入了緩沖區(qū)，CPU可以從緩沖區(qū)中讀取或向緩沖區(qū)寫入信息；相應(yīng)地，設(shè)備也可以向緩沖區(qū)寫入或從緩沖區(qū)讀取，信息。在CPU工作的同時(shí)，設(shè)備也能進(jìn)行輸入/輸出操作，這樣CPU和I/O設(shè)備可以并行上作。通常有4類緩沖區(qū)：?jiǎn)尉彌_、雙緩沖、循環(huán)緩沖和緩沖池。43、【解析】一頁(yè)大小等于32B，即其二進(jìn)制長(zhǎng)度為5：由此得邏輯地址結(jié)構(gòu)：低5位為，頁(yè)內(nèi)位移，其余高位為頁(yè)號(hào)。101（八進(jìn)制）=001000001（二進(jìn)制），則頁(yè)號(hào)為2，在聯(lián)想存儲(chǔ)器中，對(duì)應(yīng)的頁(yè)頓號(hào)為f3，即物理地址為32×f3+1。204（八進(jìn)制）=010000100（二進(jìn)制），則頁(yè)號(hào)為4，不在聯(lián)想存儲(chǔ)器中，查內(nèi)存的頁(yè)頓表得頁(yè)頓號(hào)為f5，并用其更新聯(lián)想存儲(chǔ)器中的一項(xiàng)，最終的物理地址為32×f5+4。576（八進(jìn)制）=101111110（二進(jìn)制），則頁(yè)號(hào)為11，已超出頁(yè)表范圍，即產(chǎn)生越界中斷。44、【解析】文件的字節(jié)偏移量到磁盤物理地址的轉(zhuǎn)換，關(guān)鍵在于對(duì)文件物理組織（或磁盤分配方式）的理解。連續(xù)分配方式是指為文件分配-段連續(xù)的文件存儲(chǔ)空間：隱式鏈接分配則是指為文件分配多個(gè)離散的盤塊，并將下個(gè)盤塊的地址登記在文件分配到的前一個(gè)盤塊中：顯式鏈接分配則通過(guò)FAT米登記分配給文件的多個(gè)盤塊號(hào)：而索引分配方式則將多個(gè)盤塊號(hào)登記在文件的索引表中。同時(shí)，在FCB的物理地址字段中，還登記有文件首個(gè)物理塊的塊號(hào)或指向索引表的指針（對(duì)于索引分配方式）。將字節(jié)偏移量3500轉(zhuǎn)換成邏輯塊號(hào)和塊內(nèi)位移：3500/1024商為3，余數(shù)為428，即邏輯塊號(hào)為3，塊內(nèi)位移為428。1）在連續(xù)分配方式中，可從相應(yīng)文件的FCB中得到分配給該文件的起始物理盤塊號(hào)，例如a0。故字節(jié)偏移量3500相應(yīng)的物理盤塊號(hào)為a0+3，塊內(nèi)位移為428。2）在隱式鏈接方式中，由于每個(gè)盤塊中需要留出4B（通常是最后4B）來(lái)存放分配給文件的下一個(gè)盤塊的塊號(hào)，因此字節(jié)偏移量3500的邏輯塊號(hào)為3500/1020的商3.而塊內(nèi)位移為余數(shù)440。從相應(yīng)文件的FCB中可獲得分配給該文件的首個(gè)（第0個(gè)）盤塊的塊號(hào)，例如b0。然后可通過(guò)讀b0塊獲得分配給文件的第1個(gè)盤塊的塊號(hào)，如bl，依次類推，得到第3塊，b3，如此便可得到字節(jié)偏移量3500對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)b3，而塊內(nèi)位移則為440。3）在顯式鏈接方式中，可從文件的FCB中得到分配給文件的首個(gè)盤塊的塊號(hào)，如co。然后可在FAT的第c0項(xiàng)中得到分配給文件的第1個(gè)盤塊的塊號(hào)，如cl。依次類推，找到第3個(gè)盤塊的塊號(hào)，如c3。如此，便可獲得字節(jié)偏移量3500對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)c3，而塊內(nèi)位移則為428。4）在索引分配方式中，可從文件的FCB中得到索引表的地址。從索引表的第3項(xiàng)（距離索引表首字節(jié)12B的位置）獲得字節(jié)偏移址3500對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)，而塊內(nèi)位移為428。45、【解析】Semaphoresmoker[3]=（0，0，0）；