2022年武汉轻工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年武汉轻工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、一个磁盘的转速为7200r/min，每个磁道有160个扇区，每个扇区为512B.那么理想情况下，其数据传输率为（）。A.7200×160KB/sB.7200KB/sC.9600KB/sD.19200KB/s2、下列选项中，磁盘逻辑格式化程序所做的T作是（）I.对磁盘进行分区II.建立文件系统的根目录III.确定磁盘扇区校验码所占位数IV.对保存空闲磁盘块信息的数据结构进行初始化，A.仅IIB.仅II、IVC.仅III，IVD.仅I、II、IV3、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、要实现两个进程互斥，设一个互斥信号量mutex.当mutex为0时，表示（）。A.没有进程进入临界区B.有一个进程进入临界区C.有一个进程进入临界区，另外一个进程在等候D.两个进程都进入临界区5、在操作系统中，一方面每个进程具有独立性，另一方面进程之间具有相互制约性。对于任何两个并发进程，它们（）。A.必定无关B.必定相关C.可能相关D.可能相同6、采用分段存储管理的系统中，若段地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）。A.224BB.216BC.28BD.232B7、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8、假设4个作业到达系统的时刻和运行时间见表。系统在t=2时开始作业调度。若分别采用先来先服务和短作业优先调度算法，则选中的作业分别是（）。A.J2、J3B.J1、J4C.J2、J4D.J1、J39、计算机开机后，操作系统最终被加载到（）。A.BIOSB.ROMC.EPROMD.RAM10、提高单机资源利用率的关键技术是（）。A.SPOOLing技术B.虚拟技术C.交换技术D.多道程序设计技术11、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12、下列关于SPOOLing的叙述中，不正确的是（）A.SPOOLing系统中必须使用独占设备B.SPOOLing系统加快了作业执行的速度C.SPOOLing系统使独占设备变成了共享设备D.SPOOLing系统利用了处理器与通道并行上作的能力二、填空题13、当一个进程能被选中占用处理器时，就从__________态成为__________态。14、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。15、可变分区方式管理主存时，往往采用__________重定位方式来实现地址转换。16、MS-DOS启动的方式有两种：__________和__________17、把存储介质上连续信息所组成的一个区域称为__________；为管理方便，经常将存储介质的__________物理单位称为。18、在分时兼批处理的计算机系统中，为了获得好的响应时间，总是优先调度__________19、设计实时操作系统时特别要注意两点，第一是__________，第二是__________20、操作系统中，进程可以分为__________和__________两类。三、判断题21、文件目录一般存放在外存.（）22、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数.（）23、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.（）24、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率.（）25、在文件系统中，打开文件是指创建一个文件控制块.（）26、由于现代操作系统提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必须是可再入程序.（）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、在大型多道程序设计系统中，为充分利用外部设备，应使运行的若干程序都是I/0型的.（）30、大多数虚拟系统采用OPT（）四、名词解释题31、管态：32、周转时间：33、作业：34、抖动：35、静态重定位：36、中断：五、简答题37、试比较进程调度与作业调度的不同点。38、什么是死锁？产生死锁的四个必要条件是什么？39、什么是虚拟存储器，它有什么特点？40、什么是操作系统？41、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么六、综合题42、假定计算机M采用二级分页虚拟存储管理方式，虚拟地址格式如下：回答下列问题。1）函数f1的机器指令代码占多少页？2）取第1条指令（pushebp）时，若在进行地址变换的过程中需要访问内存中的页目录和页表则分别会访问它们各门的第几个页表项（编号从0开始）？3）M的1/0采用中断控制方式。若进程P在调用fl之前通过scanf（）获取n的值，则在执行scanf（）的过程中，进程P的状态会如何变化？CPU是否会进入内核态？43、考虑由n个进程共享的具有m个同类资源的系统，证明：如果对i=1，2，…，有Needi>0而且所有最大需求量之和小于m+n，那么该系统是无法产生死锁的44、假设某分时操作系统采用树形目录结构。用广usera目来的路径名是/usr/home/usera.用户userb目录的路径名是/home/userb。usera在其目录下创建了目录文件asdf和普通文件my.c.并在asdf目录下创建了普通文件filel和file2：userb在其目录下创建了H求文件asdf和普通文件hust1，作L在目录文件下创建了普通文件file1和file2.其中usera的file1和userb的hust1是同一个文件。1）画出上述文件系统的树形口录结构（要求画出目录项中的必要信息）。2）试分别写出usera的文件filel和userb的filel的文件路径名。3）用户userb的口录文件asdf下的文件file2要换名为userb目录下的文件newfile，文件系统如何处理？45、今有3个并发进程R、M、P，它们共享一个可循环使用的缓冲区B，缓冲区B共有N个单元。进程R负责从输入设备读信息，每读一个字符后，把它存入缓冲区B的一个单元中；进程M负责处理读入的字符，若发现读入的字符中有空格符，则把它改成“,”：进程P负责把处理后的字符取出并打印输出。请用P、V操作写出它们能正确并发执行的程序。

参考答案一、选择题1、C2、B3、D4、B5、C6、B7、C8、D9、D10、D11、A12、D二、填空题13、【答案】就绪、运行14、【答案】PCB15、【答案】动态16、【答案】冷启动、热启动17、【答案】块、卷18、【答案】终端作业（或前台作业）19、【答案】可靠性、安全20、【答案】系统进程、用户进程三、判断题21、【答案】：对22、【答案】：对23、【答案】：错24、【答案】：错25、【答案】：错26、【答案】：对27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：对30、【答案】：错四、名词解释题31、管态：当执行操作系统程序时，处理机所处的状态32、周转时间：是指从作业进入系统开始，到作业退出系统所经历的时间。33、作业：用户在一次上机过程中要求计算机系统所做工作的集合。34、抖动：刚被调出的页面又立即要用而装入，而装入后不久又被调出，如此反复，使调度非常频繁，35、静态重定位：在目标程序装入内存时所进行的重定位。36、中断：是指CPU对系统发生的某个事件做出的一种反应，CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动地转去执行相应的处理程序，处理完该事件后，如被中断进程的优先级最高，则返回断点继续执行被“打断”的程序。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：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：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统能高效地运行。41、答：UNIX/Linux文件系统的主要特点有：（1）UNIX或Linux文件系统的目录组织是一个树形结构；（2）文件本身是无结构的字符流；（3）UNIX或Linux文件系统把外部设备做成特殊文件，与普通文件一并进行管理六、综合题42、【解析】1）函数fl的代码段中所有指令的虚拟地址的高20位相同，因此fl的机器指令代码在同一页中，仅占用1页。2）pushebp指令的虚拟地址的最高10位（页目录号）为0000000001，中间10位（页表索引）为0000000001，所以取该指令时访问了页目录的第1个表项，在对应的页表中访问了第1个表项。3）在执行scanf（）的过程中，进程P因等待输入而从执行态变为阻塞态。输入结束后，P被中断处理程序晚醒，变为就绪态。P被调度程序调度，变为运行态。CPU状态会从用户态变为内核态。43、【解析】设Maxi表示第i个进程的最大资源需求量，Needi表示第i个进程还需要的资源最，Allocationi表示第i个进程已经分配的资源录，由题设条件可得ΣΜaxi=ΣAllocationi+ΣNeed，假设该系统已经发生死锁，那么m个资源应该已经被全部分配出来，且各个进程都没有得到足够的资源运行（所有进程Needi≥1），即ΣAllocationi=mΣNeedi≥n由式①和式②可得ΣNeedi<n山于式③和式④矛盾，因此该系统不可能发生死锁。44、【解析】1）文件目录结构如图所示。2）用户usera的filel的文件路径名为/usr/name/usera/asdf/filel：用户userb的file！的文件路径名为/name/userb/asdf/filel。3）要将用广userb的目录文件asdf下的文件file2换名为userb目录下的newfile，先从userb的主目name起，将此目录项中的各个目录项与asdf相比较，直至找到asdf：再取出asdf中各个目录项与file2相比，直到找到file2；将file2的目录项读入内存指定区域，将file2收写为newfile，再写回userb目录中：最后要删除asdf目录中的file2的目录项。45、【解析】在本题中，3个并发进程P、M、P共享了一个可循环使用的缓冲区B.进程R负责从输入设备读字符并存入缓冲单元中，进程M负责将读入字符中的空格符改成“."，进程P负责处理后字符的打印输出。为此，应设置4个信号量mutex，empty，fulll，full2。mutex用于实现对缓冲区的互斥访问，其初值为1：empty表示缓冲区中的可用单元数目，其初值为N：full表示已读入的字符个数，其初值为0：full2表示已处理的字符个数，其初值为0。为了描述方使，还应设置3个指针in，outl、out2。in指向下个可用缓冲单元，out指向下一个待处理字符，out2指向下一个待输出字符。它们并发执行的同步机制描述如下：Semaphoreempty=N；Semaphoreful11=0；Semaphorefull2=0；Semaphoremutex=1；Charbuffer[N]；Intin=0，out1=0，out2=0；R（）{While（true）Charx；读入一个字符到x；P（empty）P（mutex）；Buffer[in]=x；in=（in+1）&N；V（mutex）；V（ful11）；}}M（）CharxiWhile（true）P（ful11）；P（mutex）；x=buffer[outl]；If（x==""）{x="，"；Buffer[out1]=x；}outl=（outl+1）&N