2022年合肥工业大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

卷A（有答案）

一、选择题

1、通常对文件系统来说，文件名及属性可以集中在（ ）中以使查询。 A.目录 B.索引 C.字典 D.作业控制块

2、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II B.仅II、IV C.仅III，IV D.仅I、II、IV 3、若系统中有n个进程，则在阻塞队列中进程的个数最多为（ ）？ Α. n B.n-1 C.n-2 D.1

4、进程P1和P2均包含并发执行的线程，部分伪代码描述如下所 //进程P1 //进程P2 int x=0； int x=0； Thread1（ ） Thread3（ ） {int a； {int a： a=1； a=x； x+=1； x+=3；

Thread2（ ） Thread4（ ） { {

int a： int b, a a=2； b=x； x+=2； x1=4； } }

下列选项中，需要互斥执行的操作是（ ）。

A. a=l与a=2 B. a=x与b=x C. x+=1与x+=2 D. x+=1与x+=3 5、使用TSL（TestandSetLock）指令实现进程互斥的伪代码如下所示。 do {

while（TSL（&lock））； criticalsection； lock=FALSE； }while（TRUE）；

下列与该实现机制相关的叙述中，正确的是（ ） A.退出临界区的进程负责唤醒阻塞态进程 B.等待进入临界区的进程不会主动放弃CPU C.上述伪代码满足“让权等待”的同步准则

D.while（TSL（&lock））语句应在关中断状态下执行 6、下列措施巾，能加快虚实地址转换的是（ ）

I.增大快表（TLB）容量 II.让页表常驻内存 III.增大交换区（swap）

A.仅I B.仅II C. 仅I、II D. 仅II、III

7、在请求分页系统中，页面分配策略与页面置换策略不能组合使用的是（ ）。 A.可变分配，全局置换 B.可变分配，局部置换 C.固定分配，全局置换 D.固定分配，局部置换

8、设计实时操作系统时，首先应该考虑系统的（ ）。

A.可靠性和灵活性 B.实时性和可靠性 C.分配性和可靠性 D.灵活性和实时性

9、一个多道批处理系统中仅有P1，和P2两个作业，P2比P1晚5ms到达。它们的计算和I/O操作顺序如下：

P1：计算60ms，I/O 80ms，计算20ms P2：计算120ms，I/O 40ms，计算40ms。

若不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是（ ）。 A.240ms B.260ms C.340ms D.360ms

10、用户程序发出磁盘1/0请求后，系统的正确处理流程是（ ） A.用户程序→系统调用处理程序→中断处理程序→设备驱动程序 B.用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序 C.用户程序→设备驱动程序→系统调用处理程序→中断处理程序

D.用户程序→设备驱动程序→中断处理程序→系统调用处理程序 11、下面设备中属于共享设备的是（ ）。

A.打印机 B.磁带机 C.磁盘 D.磁带机和磁盘 12、缓冲技术的缓冲池通常设立在（ ）中。 A.主存 B.外存 C.ROM D.寄存器

二、填空题

13、主存的“地址越界”中断是属于__________中断。

14、为了保证操作的正确性，处理器设置有两种工作状态：__________和__________。 15、特权指令只能在__________态下执行，若在__________态下执行则被认为是非法指令。 16、可防止死锁的资源分配策略有__________、__________和__________。

17、进程同步是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖于另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时必须__________，直到消息到达才__________。

18、操作系统中，进程调度通常有先来先服务、__________、__________和分级调度算法等调度算法。

19、不可中断的过程称为__________。

20、只要涉及相同变量的若干进程的__________互斥执行，就不会造成与__________有关的错误。

三、判断题

21、用户程序有时也可以在核心态下运行. （ ） 22、所有进程都挂起时，系统陷入死锁. （ ）

23、如果信号量S的当前值为-5，则表示系统有5个等待进程. （ ）

24、流式文件是指无结构的文件. （ ）

25、特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件. （ ） 26、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. （ ） 27、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态. （ ） 28、参与死锁的进程至少有两个已经占有资源. （ ）

29、在页式虚拟存储系统中，页面长度是根据程序长度动态地分配的. （30、文件的索引表全部存放在文件控制块中. （ ）

四、名词解释题

31、多道程序设计：

32、作业：

33、安全序列：

）

34、逻辑地址：

35、可重定位地址：

36、存储设备：

五、简答题

37、进程有哪几种基本状态试描绘出进程状态转换图？

38、在设备管理中，按照设备共享特性分成哪几种类型比较合理，并分别举例说明。

39、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么

40、什么是临界区进程进入临界区的调度原则是什么

41、简述死锁的防止与死锁的避免的区别。

六、综合题

42、在页式虚存管理系统中，假定驻留集为m个页帧（初始所有页帧均为空），在长为p的引用串中具有n个不同页号（n>m），对于FIFO、LRU两种页面置换算法，试给出页故障数的上限和下限，说明理由并举例说明。

43、已知某系统页而长为4KB，页表项4B，采用多级分页策略映射位虚拟地址空间。若限定最高层页表占用1页，则可以采用几层分页策略？

44、某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有2m台机器，有2n名学生选课（m、n均大于或等于1），且有如下规定。

1）每两个学生组成一组，各占“台机器协同完成上机实习。

2）只有一组两个学生到齐，并且此时机房有空闲机器时，该组学生才能进入机房。

3）上机实习由一名教师检查，检查完毕后组学生同时离开机房。 试用P、V操作实现其过程。

45、设公共汽车上，司机和售票员的活动分别如下。司机的活动：起动车辆：正常行车：到站停车。售票员的活动：关车门：售票；开车门。在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？试用信号量和P、V操作实现它们的同步。

参

一、选择题

1、A 2、B 3、A 4、C 5、B 6、C 7、C 8、B 9、B 10、B 11、C 12、A

二、填空题

13、【答案】程序性

14、【答案】管态（系统态、核心态）、目态（用户态） 15、【答案】管或系统、目或用户

16、【答案】静态分配、按序分配、剥夺式分配 17、【答案】等待、被唤醒

18、【答案】优先数调度算法、时间片轮转调度算法 19、【答案】原语

20、【答案】相关临界区、时间

三、判断题

21、【答案】：错 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】：错

四、名词解释题

31、多道程序设计：

在这种设计技术下，内存中能同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替的执行。 32、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。 33、安全序列：

针对当前分配状态来说，系统至少能够按照某种次序为每个进程分配资源（直至最大需求），并且使他们依次成功地运行完毕，这种进程序列[p1，p2，，pn]就是安全序列。 34、逻辑地址：

用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为逻辑地址。 35、可重定位地址：

当含有它的程序被重定位时，将随之被调整的一种地址。 36、存储设备：

它们是指计算机用来存储信息的设备，如此盘（硬盘和软盘）、磁带等。

五、简答题

37、答：进程有运行态，就绪态和阻塞态三种基本状态，三种基本状态的转换图如图1所示，图中数字1的含义是：进程被调度进程选中，数字2的含义是：时间片用完，数字3的含义是：等待某事件发生，数字4的含义是：等待的事件已发生

38、答：按照是否可共享，可以分成独占设备和共享设备两类，独占设备不能让多个程序同时使用，共享设备可以同时让多个程序使用。打印机属于独占设备，如果多个程序同时使用打印机，则打印出来的数据就可能会随机混合交叉在一起，所以打印机只能让一个程序独占。而磁盘属于共享设备，多个程序同时在磁盘上打开文件是可以的。

39、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

40、答：在每个进程中访问临界资源的那段程序叫临界区，进程进入临界区的调度原则是：如果有若干进程要求进入空闲的临界区一次仅允许一个进程进②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个.如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待③ 进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现\"忙等\"现象. 41、答：死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生，而死锁的避免是当进程提出资源申请时系

统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁

六、综合题

42、【解析】发生页故障（缺页中断）的原因是当前访问的页不在主存中，需将该页调入主存。此时不管主存中是否已满（已满则先调出页），都要发生，次页故障，即无论怎样安排，n个不同页号在首次进入主存时必须要发生次页故障，总共发生n次，这就是页故障的下限。虽然不同页号数为n，小于或等于总长度p（访问串可能会有一些页重复出现），但驻留集m例如，当m=3，p=12，n=4时，有如下访问串：

1 1 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4则页故障数为4，这恰好是页故障数的下限n值。 又如，访问串为

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4则页故障数为12，这恰好是页故障数的上限p值。

43、【解析】由页表长4KB可知，页面长为212B，页内位移占12位。由每\"项页表项占4B 可知，每页可有页表项20个，最高层页表的页号占10位。由于最高层页表占1页，即该页最多存放页表项个数为210个。每项指向一页，每页义存放210个页表项，依次类推，最多可采用的分页策略层数为（-12）/10=5.2，故应为6。 44、【解析】本题中可设置一个隐含的进程，其作用相当于机房管理员，当有两个学生，到达、并有空闲的机器时，它便“通知”两个学生进入机房。相应的信号量和各个进程描述如下：

Semaphorecomputer=2m； Semaphorestudent=0； Semaphoreenter=0；

Semaphorefinish=test=0； student_i（） {V（student）； P（enter） 进入机房上机实习； V（finish）； P（test） 离开机房； V（computer）； }

guard（） { int i；

for（i=0；i}

teacher（） {int i；

for（i=0；iP（finish）； P（finish）；

检查两个学生的实习结果； V（test）； V（test）； } }

45、【解析】司机活动和售票员活动如图所示。

在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后，向司机发开车信号，司机接到开车信号后起动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后开门让乘客上下车。因此，司机起动车辆的动作必须与售票员关车门的动作取得同步；售票员开车门的动作也必须与司机停车的动作取得同步。本题应设置两个信号量S1和S2代码如下：

Semaphore S1=0: Semaphore S2=0: Procedure driver {

While (true) P(S1) Start; Driving; Stop; V (S2);

Procedure Conductor {

While (true) {close the door; V(S)

Sell the ticket: P(S2) ;

Open the door:

Passengers up and down; } }