2022年对外经济贸易大学数据科学与大数据技术专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年对外经济贸易大学数据科学与大数据技术专业《操作系统》科

目期末试卷B（有答案）

一、选择题

1、用户程序在口态下使用特权指令引起的中断属于（）。

A.硬件故障中断

B.程序中断

C.外部中断

D.访管中断

2、假定下列指令已装入指令寄存器，则执行时不可能导致CPU从用户态变为内核态（系统态）的是（）。

A.DIV R0，R1；（R0）/（R1）→RO

B.INT n；产生软中断

C.NOT RO；寄存器R0的内容取非

D.MOV RO，addr；把地址 addr处的内存数据放入寄存器RO中

3、下面关于进程的叙述中，正确的是（）

A.进程获得CPU运行是通过调度得到的

B.优先级是进程调度的重要依据，确定就不能改变，

C.单CPU的系统中，任意时刻都有一个进程处于运行状念

D.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为阻塞

4、下列选项中，导致创建新进程的操作是（）。

I.用户登录成功 II.设备分配 III.启动程序执行

A.仅I和II

B.仅II和III

C. 仅I和III

D. I，II，III

5、下列选项中，降低进程优先权级的合理时机是（）。

A.进程的时间片用完

B.进程刚完成I/O，进入就绪队列

C.进程长期处于就绪队列

D.进程从就绪状态转为执行状态

6、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这矛盾可采用（）。

A.并行技术

B.通道技术

C.缓冲技术

D.虚拟技术

7、I/O交通管制程序的主要功能是管理（）的状态信息。

A.设备、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、辅存和通道

8、已知某磁盘的平均转速为r秒/转，平均寻找时间为T秒，每个磁道可以存储的字节数为N，现向该磁盘读写b字节的数据，采用随机寻道的方法，每道的所有扇区组成一个簇，其平均访问时间是（）。

A.（r+T）b/N

B.b/NT

C.（b/N+T）

D.bT/N+r

9、下列选项中，不能改善磁盘设备I/O性能的是（）。

A.重排I/O请求次序

B.在一个磁盘上设置多个分区

C.预读和滞后写

D.优化文件物理的分布

10、下列存储管理方式中，会产生内部碎片的是（）。

I.请求分段存储管理

II.请求分页存储管理

III.段页式分区管理

IV.[固定式分区管理

A.I、II、III

B.III，IV

C.只有II

D.II、III、IV

11、在下述存储管理方案中，（）管理方式要求作业占用连续的存储空间。

A.分区

B.分页

C.分段

D.段页式

12、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.14646

B.24646

C.24576

D.34576

二、填空题

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

14、一个程序获得了一个__________和一个__________后，就说创建了一个进程。

15、传统操作系统提供编程人员的接口称为__________

16、间接通信中的信箱可以由__________ 和__________两大部分组成。

17、死锁的四个必要条件是互斥使用资源，占有等待资源，__________和__________。

18、为了防止各种系统故障破坏文件，文件系统可以采用__________和__________两种方法在保护文件。

19、当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__________、__________。

20、MS-DOS启动的方式有两种：__________和__________

三、判断题

21、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. （）

22、不可抢占式动态优先数法一定会引起进程长时间得不到运行. （）

23、原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同. （）

24、文件目录一般存放在外存. （）

25、大多数虚拟系统采用OPT（）

26、文件系统的主要目的是存储系统文档. （）

27、进程优先数是进程调度的重要依据，必须根据进程运行情况动态改变. （）

28、进程间的互斥是一种特殊的同步关系. （）

29、文件目录必须常驻内存. （）

30、所谓最近最少使用（）

31、用户程序有时也可以在核心态下运行. （）

32、所有进程都进入等待状态时，系统陷入死锁. （）

四、名词解释题

33、脱机I/O：

34、软中断：

35、设备的无关性：

36、换页：

37、物理地址：

38、非抢占式调度：

五、简答题

39、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法？

40、目前操作系统采用的目录结构是什么？它具有什么优点？

41、进程调度中"可抢占"和"非抢占"两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么

42、什么是操作系统？

43、进程与程序是两个完全不同的概念，但又有密切的联系，试写出两者的区别。

44、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么

六、综合题

45、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（push ebp）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？

46、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。

47、现有个请求调页系统，页表保存在寄存器中。若一个被替换的页未被修改过，则处理一个缺页中断需要8ms：若被替换的页已被修改过，则处理一个缺页中断需要20ms。内存存取时间为1us，访问贞表的时间忽略不计。假定70%被替换的贞

面被修改过，为保证有效存取时间不超过2ps，可接受的最大缺页率是多少？

参考答案

一、选择题

1、D

2、C

3、A

4、C

5、A

6、C

7、A

8、A

9、B

10、D

11、A

12、B

二、填空题

13、【答案】进行系统初始化工作、把OS的核心程序装入主存

14、【答案】数据块、进程控制块

15、【答案】系统调用

16、【答案】信箱说明、信箱体

17、【答案】不可抢夺资源（或循环等待资源）、循环等待资源（或不可抢夺资源）

18、【答案】建立副本、定时转储

19、【答案】封闭性、可再现性

20、【答案】冷启动、热启动

三、判断题

21、【答案】：对

22、【答案】：错

23、【答案】：错

24、【答案】：对

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

32、【答案】：错

四、名词解释题

33、脱机I/O：

是指输入/输出工作不受主机直接控制，而由卫星机专门负责完成I/O，主机专门完成快速计算任务，从而二者可以并行操作。

34、软中断：

又称信号机制，它是在软件层次上对中断机制的一种模拟，其中，信号的发送者相当于中

断源，而接收者（必定是一个进程）相当于cpu。

35、设备的无关性：

也称设备独立性，就是说，用户程序应与实际使用的物理设备无关，由操作系统来考虑因

实际设备不同而需要使用不同的设备驱动程序等问题。

36、换页：

指系统根据某种策略选择某页出主存，将某页调入主存的过程。

37、物理地址：

内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。

38、非抢占式调度：

系统一旦把处理机分配给某个进程之后，该进程一直运行下去，直到该进程完成或因等待

某个事件发生时，才将处理机分配给其他进程。这种调度方式实现简单，系统开销小，但

系统性能不够好。

五、简答题

39、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：

40、答：为了给用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，（亦可包含文件属性）进行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。目前操作系统采用

的目录结构是树型目录结构，它的优点有：有效地提高对目录的检索速度；允许文件重名；便于实现文件共享。

41、答：可抢占式会引起系统的开销更大，可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理

机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大.

42、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。

43、答：两者的主要区别有：（1）进程是动态，程序是静态的；（2）进程是独立运行

的单位，程序不能作为运行单位；（3）各进程间在并发执行过程中会产生相互制约关系，而程序由于是静态的，所以不存在异步特征。

44、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

45、【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）push ebp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00 0000 0001，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。

46、【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。

Semaphore S=1；

Semaphore Sa=0；

Semaphore So=0；

Procedure fathert While（true）P（S）；

将水果放入盘中；

if（放入的是橘子）

V（So）；

else

V（Sa）；

}

}

Procedure şon

{

While（true）

P（So）

从盘中取出橘子；

V（S）；

吃橘子；

Procedure daughter

{

While（true）

P（Sa）；

从盘中取出苹果；

V（S）：

吃苹果；

}

}

47、【解析】若用p表示缺页率，则有效访问时间不超过2us表示为

（1-p）×1μs+px（0.7×20ms+0.3×8ms+1μs）≤2μs因此可计算出P≤1/16400=0.000 06即可接受的最大缺页率为0.000 06。