2022年山東交通學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B(有答案)

2022年山東交通學(xué)院計算機科學(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)，平均尋找時間為T秒，每個磁道可以存儲的字節(jié)數(shù)

為N,現(xiàn)向該磁盤讀寫b字節(jié)的數(shù)據(jù)，采用隨機尋道的方法，每道的所有扇區(qū)組成一個簇,

其平均訪問時間是（）。

A.（r+T）b/NB.b/NTC.（b/N+T）D.bT/N+r

2、下列關(guān)廠索引表的敘述中，正確的是（）。

A.索引表中每個記錄的索引項可以有多個

B.對索引文件存取時，必須先查找索引表

C.索引表中含有索引文件的數(shù)據(jù)及其物理地址

D.建立索引表的il的之，是減少存儲空間，

3、（）有利于CPU繁忙型的作業(yè)，而不利于1/0繁忙型的作業(yè)（進(jìn)程）。

A.時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法

B.先來先服務(wù)調(diào)度算法

C.短作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先調(diào)度算法

D.優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法

4、若系統(tǒng)中有n個進(jìn)程，則在阻塞隊列中進(jìn)程的個數(shù)最多為（）？

A.nB.n-1C.n-2D.l

5、下列描述中，（）并不是多線程系統(tǒng)的特長。

A.利用線程并行地執(zhí)行矩陣乘法運算

B.Web服務(wù)器利用線程響應(yīng)HTTP請求

C.鍵盤驅(qū)動程序為每個正在運行的應(yīng)用配備一個線程，用以響應(yīng)該應(yīng)用的鍵盤輸入，D.基

于GUI的調(diào)試程序用不同的線程分別處理用戶輸入、計算和跟蹤等操作

6、一個頁式虛擬存儲系統(tǒng)，其并發(fā)進(jìn)程數(shù)固定為4個。最近測試了它的CPU利用率和用

于頁面交換的利用率，假設(shè)得到的結(jié)果為下列選項，（）說明系統(tǒng)需要增加進(jìn)程并發(fā)數(shù)？

I.CPU利用率13%：磁盤利用率97%

II.CPU利用97%；磁盤利用率3%

III.CPU利用率13%：磁盤利用3%

A.IB.IIC.IIID.LIII

7、適合多道程序運行的存儲管理中，存儲保護(hù)是為了（）

A.防止一個作業(yè)占用同個分區(qū)

B.防止非法訪問磁盤文件

C.防止非法訪問磁帶文件

D.防止各道作業(yè)相互干擾

8、設(shè)計實時操作系統(tǒng)時，首先應(yīng)該考慮系統(tǒng)的（）。

A.可靠性和靈活性B.實時性和可靠性C.分配性和可靠性D.靈活性和實時性

9、下列關(guān)于批處理系統(tǒng)的敘述中，正確的是（）

I.批處理系統(tǒng)允許多個用戶與計算機直接交互

H.批處理系統(tǒng)分為單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)

III.中斷技術(shù)使得多道批處理系統(tǒng)的1/0設(shè)備可與CPU并行工作

A.僅n、inB.僅IIC僅LIID.僅I、in

10、I/O交通管制程序的主要功能是管理（）的狀態(tài)信息。

A.設(shè)備、控制器和通道

B.主存、控制器和通道

C.CPU,主存和通道

D.主存、輔存和通道

11、下列有關(guān)設(shè)備獨立性的說法中，正確的是（）。

A.設(shè)備獨立性是指I/O設(shè)備具有獨立執(zhí)行I/O功能的種特性

B.設(shè)備獨立性是指用戶程序獨立于具體物理設(shè)備的?種特性，

C.設(shè)備獨立性是指能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備共享的一種特性

D.設(shè)備獨立性是指設(shè)備驅(qū)動程序獨立于具體物理設(shè)備的?種特性，

12、提高單機資源利用率的關(guān)鍵技術(shù)是（）。

A.SPOOLing技術(shù)B.虛擬技術(shù)

C.交換技術(shù)D.多道程序設(shè)計技術(shù)

二、填空題

13、在現(xiàn)代Unix系統(tǒng)（如SystemV）中，存貯管理大多采用存貯機制，把

作為一種輔助手段。

14、一個程序獲得了一個和一個后，就說創(chuàng)建了一個進(jìn)程。

15、主存的“地址越界”中斷是屬于中斷。

16、文件操作主要有、打開文件、讀文件、寫文件、、刪除文件等幾

種主要操作。

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

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

18、能使計算機系統(tǒng)接收到后及時進(jìn)行處理，并在嚴(yán)格的規(guī)定時間內(nèi)處理結(jié)束,

再給出________的操作系統(tǒng)稱為“實時操作系統(tǒng)"。

19、通道程序是由組成的；啟動通道工作前，必須把通道程序首地址存放到

_________中。

20、輔助存儲器只能與相互傳遞信息。

三、判斷題

21、磁盤上物理結(jié)構(gòu)為鏈接結(jié)構(gòu)的文件只能順序存取.（）

22、進(jìn)程控制塊中的所有信息必須常駐內(nèi)存.（）

23、如果信號量S的當(dāng)前值為-5,則表示系統(tǒng)中共有5個等待進(jìn)程.（）

24、所有進(jìn)程都掛起時，系統(tǒng)陷入死鎖.（）

25、進(jìn)程間的互斥是一種特殊的同步關(guān)系.（）

26、進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是由操作系統(tǒng)完成的，對用戶是透明的.（）

27、特殊文件是指其用途由用戶特殊規(guī)定的文件.（）

28、虛擬存儲系統(tǒng)可以在每一臺計算機上實現(xiàn).（）

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、引入當(dāng)前目錄是為了減少啟動磁盤的次數(shù).（）

四、名詞解釋題

31、臨界區(qū):

32、非搶占式調(diào)度:

33、死鎖避免:

34、物理地址:

35、可重定位地址:

36、中斷:

五、簡答題

37、目前操作系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)是什么？它具有什么優(yōu)點？

38、計算機系統(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

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

40、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？

41、什么是設(shè)備獨立性，它是如何實現(xiàn)的？

六、綜合題

42、下列描述了SPOOLing技術(shù)的原理，請根據(jù)上下文分別寫出1~V對應(yīng)的術(shù)語。

I在段時間內(nèi)只能由一個用戶使用，使許多進(jìn)程因等待而阻塞，影響了整個系統(tǒng)的

效率。另一方面，分配到I的進(jìn)程，在整個運行期間并非持續(xù)使用設(shè)備，利用率較

低。SPOOLing技術(shù)通過共享設(shè)備來虛擬I,將I改造成H,從而提高設(shè)備利用率和

系統(tǒng)的效率。采用SPOOLing技術(shù)，可以預(yù)先從低速的輸入型I上將程序運行需要

的數(shù)據(jù)傳送到IH上的IV中，當(dāng)用戶程序運行時，可以直接從IV中將數(shù)據(jù)讀入V。由

于in是n,多個用戶進(jìn)程可以共享使用iv。這樣，就將輸入型I改造成了可共享使用

的虛擬設(shè)備，改造輸出型I的方法與此類似

43、已知系統(tǒng)為32位實地址，采用48位虛擬地址，頁面大小為4KB,頁表項大小

為8B,每段最大為4GB。

1）假設(shè)系統(tǒng)使用純頁式存儲，則要采用多少級頁表？頁內(nèi)偏移多少位？

2）假設(shè)系統(tǒng)采用一級頁表，TLB命中率為98%,TLB訪問時間為10ns,內(nèi)存訪問

時間為100ns,并假設(shè)當(dāng)TLB訪問失敗后才開始訪問內(nèi)存，問平均頁面訪問時間是

多少？

3）如果是二級頁表，頁面平均訪問時間是多少？

4）上題中，如果要滿足訪問時間＜120ns,那么命小率需要至少多少？

5）若系統(tǒng)采用段頁式存儲，則每用戶最多可以有多少個段？段內(nèi)采用兒級頁表？

44、圖所示是一種段頁式管理配置方案，一頁大小為1KB.

1）根據(jù)給出的虛地址寫出物理地址。

指令寄存器地址部分口&濘地批寄4湍

6423?

段號頁號位移a

更表貞表頁發(fā)■我

6(MK)172(X)0455(X)032IU0D3000

60()313200142500133100140M

6002182(K)24451X)236100270(10

"陽31520034751)033)IU032000

6(XM142004465(MM3710045000

HX>5122005435005351(X)55600

6006102(X)6415(X)63410066<XM>

??????-*T…,,,-????

100776()0

2）描述地址變換過程。

45、有一個煙草供應(yīng)商和3個抽煙者。抽煙者若要抽煙，必須具有煙葉、煙紙和火

柴。3個抽煙者中，一個有煙葉、一個有煙紙、一個有火柴。煙草供應(yīng)商會源源不

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

有煙葉的抽煙者會拾起煙紙和火柴制作香煙，然后抽煙：其他類推。試用信號量同

步煙草供應(yīng)商和3個抽煙者。

參考答案

一、選擇題

1、A

2、B

3、B

4、A

5、C

6、C

7、D

8、B

9、A

10、A

11、B

12、D

二、填空題

13、【答案】分頁式虛擬、對換技術(shù)

14、【答案】數(shù)據(jù)塊、進(jìn)程控制塊

15、【答案】程序性

16、【答案】建立文件、關(guān)閉文件

17、【答案】說明書

18、【答案】外部信號、反饋信號

19、【答案】通道命令（或COW）、通道地址字（或CAW）

20、【答案】內(nèi)存

三、判斷題

21、【答案】：對

22、【答案】：錯

23、【答案】：錯

24、【答案】：錯

25、【答案】：對

26、【答案】：對

27、【答案】：錯

28、【答案】：錯

29、【答案】：對

30、【答案】：對

四、名詞解釋題

31、臨界區(qū)：

在每個進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序。

32、非搶占式調(diào)度：

系統(tǒng)一旦把處理機分配給某個進(jìn)程之后，該進(jìn)程一直運行下去，直到該進(jìn)程完成或因等待

某個事件發(fā)生時，才將處理機分配給其他進(jìn)程。這種調(diào)度方式實現(xiàn)簡單，系統(tǒng)開銷小，但

系統(tǒng)性能不夠好。

33、死鎖避免:

對進(jìn)程所發(fā)出的每一個申請資源命令加以動態(tài)地檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果決定是否進(jìn)行資源

分配。就是說，在資源分配過程中若預(yù)測有發(fā)生死鎖的可能性，則加以避免。這種方法的

關(guān)鍵是確定資源分配的安全性。

34、物理地址：

內(nèi)存中各存儲單元的地址由統(tǒng)一的基地址順序編址，這種地址稱為物理地址。

35、可重定位地址：

當(dāng)含有它的程序被重定位時，將隨之被調(diào)整的一種地址。

36、中斷：

是指CPU對系統(tǒng)發(fā)生的某個事件做出的一種反應(yīng)，CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保留現(xiàn)場

后自動地轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，處理完該事件后，如被中斷進(jìn)程的優(yōu)先級最高，則返

回斷點繼續(xù)執(zhí)行被"打斷”的程序。

五、簡答題

37、答：為了給用戶提供對文件的存取控制及保護(hù)功能，而按一定規(guī)則對系統(tǒng)中的文件名,

（亦可包含文件屬性）進(jìn)行組織所形成的表，稱為目錄表或文件目錄。目前操作系統(tǒng)采用

的目錄結(jié)構(gòu)是樹型目錄結(jié)構(gòu)，它的優(yōu)點有：有效地提高對目錄的檢索速度；允許文件重名;

便于實現(xiàn)文件共享。

38、答：計算機系統(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，死鎖的檢測與恢復(fù)等三種.

39、答：1）優(yōu)先接納終端作業(yè)，僅當(dāng)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(diào)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(jìn)程排成一個就緒隊列，把批處理作業(yè)的就緒進(jìn)程排入另外的就緒隊列中.4）有終端作

業(yè)進(jìn)程就緒時，優(yōu)先讓其按"時間片輪轉(zhuǎn)"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(jìn)程運行

40、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(diào)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(shè)備，

而直接訪問高速的磁盤設(shè)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

41、答：設(shè)備獨立性即應(yīng)用程序獨立于使用的物理設(shè)備，在應(yīng)用程序中使用邏輯設(shè)備名稱

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

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

理設(shè)備的映射是由邏輯設(shè)備表LUT完成的

六、綜合題

42、【解析】

I.獨占設(shè)備

口.共享設(shè)備

皿磁盤

IV.輸入井

V.內(nèi)存

43、【解析】

1)已知頁面大小4KB=212B,即頁內(nèi)偏移量的位數(shù)為12。采用48位虛擬地

址，故虛頁，號為48-12=36(位)，頁表項的大小為8B,則每頁可容納

4KB/8B=512=29(項)，所需多級頁表的級數(shù)[36/9]=4,故應(yīng)采用4級頁表。

2)系統(tǒng)進(jìn)行頁面訪問操作時:首先讀取頁面對應(yīng)的頁表項，有98%的概率

可以在TLB中直接讀取到(10ns),然后進(jìn)行地址變換，訪問內(nèi)存讀取頁面

(100ns),所需要的時間為10ns+100ns=110ns如果TLB未命中(10ns),貝U

要通過一次內(nèi)存訪問來讀取頁表項(100ns),地址變換后，再訪問內(nèi)存

(100ns),因TLB訪問失敗后才開始訪問內(nèi)存，因此所需時間為

10ns+100ns+100ns=210nso頁表平均訪問時間為

[98%xll0+(1-98%)x210]ns=112ns

3)二級頁表的情況下，TLB命中的訪問的訪問時間還是110ns,未命中的訪

問時間加上次內(nèi)存訪問時間，即2!0ns+100ns=310ns,所以平均訪問時間為

[98%xll0+(1-98%)x310]ns=114ns

4)本問是在第3問的基礎(chǔ)上提出的，假設(shè)快表命中率為p,則應(yīng)滿足

[pxllO+(1-p)x310]ns《l2