2022年浙江工业大学网络工程专业《操作系统》科目期末试卷B（有
答案）
一、填空题
1、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为__________
2、当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__________、__________。 3、光盘的信息传送速度比硬盘__________，容量比软盘___________。 4、作业控制方式有__________方式和__________方式二种。
5、输入输出操作异常结束中断可能是由__________故障或设备__________引起的。 6、文件操作主要有__________、打开文件、读文件、写文件、__________、删除文件等几种主要操作。
7、间接通信中的信箱可以由__________ 和__________两大部分组成。
8、在__________和__________存储管理中，页式存储管理提供的逻辑地址是连续的。
二、选择题
9、下列有关设备性的说法中，正确的是（ ）。 A.设备性是指I/O设备具有执行I/O功能的种特性 B.设备性是指用户程序于具体物理设备的·种特性， C.设备性是指能够实现设备共享的一种特性
D.设备性是指设备驱动程序于具体物理设备的·种特性， 10、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 11、在SPOOLing系统中，用户进程实际分配到的是（ ）。 A.用户所要求的外设 B.内存区，即虚拟设备 C.设备的部分存储区 D.设备的部分空间
12、文件系统采用两级索引分配方式。若每个磁盘块的大小为1KB.每个盘块号占4B，则该系统中单个文件的最大长度是（ ）
A.MB B.128MB C.32MB D.都不对
13、下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（ ）。 A.连续结构 B.索引结构
C.链式结构且磁盘块定长 D.链式结构且磁盘块变长
14、在文件系统中，若文件的物理结构采用连续结构，则文件控制块FCB中有关文件的物理位置的信息包括（ ）， I.首块地址 II.文件长度 III.索引表地址
A.只有III B. I和II C. II和III D. I和III 15、下列关于批处理系统的叙述中，正确的是（ ） I.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互
II.批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统
III.中断技术使得多道批处理系统的1/O设备可与CPU并行工作 A.仅II、III B.仅II C.仅I、II D. 仅I、III
16、中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场。中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是（ ）。 A.程序计数器 B.程序状态字寄存器 C.通用数据寄存器 D.通用地址寄存器
17、实时操作系统必须在（ ）内处理完来白外部的事件。 A.一个机器周期 B.被控对象规定时间 C.周转时间 D.时间片
18、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
19、下面关于虚拟存储器的论述中，正确的是（ ）。
A.在段页式系统中以段为单位管理用户的逻辑地址空间，以页为单位管理内存的物理地址空间，有了虚拟存储器才允许用户使用比内存更大的地址空间
B.为了提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面 C.为了能让更多的作业同时运行，通常只装入10%~30%的作业即启动运行 D.最佳置换算法是实现虚拟存储器的常用算法
20、有一个矩阵为100行x200列，即a[100][200]。在一个虚拟系统中，采用LRU算法。系统分给该进程5个页面来存储数据（不包含程序），设每页可存放200个整数，该程序要对整个数组初始化，数组存储时是按行存放的。试计算下列两个程序各自的缺页次数（假定所有页都以请求方式调入）（ ）。 程序一：for（i=0；i<=99；i++） for（j=0：j<=199；j++） A[i][j]=i*j：
程序二：for（j=0：j<=199；j++） for（i=0；i<=99；i++） A[i][j]=i*j；
A.100，200 B.100，20000 C.200.100 D.20000，100 21、与单道程序相比，多道程序系统的优点是（ ） I.CPU 利用率高 II.系统开销小 III.系统吞吐量大 IV. I/O设备利用率高
A.仅I、III B.仅I、IV C. 仅II、III D.仅I、III，IV
22、在个交通繁忙的十字路口，每个方向只有一个车道，如果车辆只能向前直行，而不允许转弯和后退，并未采用任何方式进行交通管理。下列叙述正确的是（ ）。 A.该十字路口不会发生死锁， B.该十字路口定会发生死锁
C.该上字路口可能会发生死锁，规定同时最多3个方向的车使用该十字路是最有效的方法 D.该十字路口可能会发生死锁，规定南北方向的两个车队和东西方向的两个车队互斥使用十字路口是最有效的方法
23、下面哪个不会引起进程创建（ ）
A.用户登录 B.作业调度 C.设备分配 D.应用请求
三、判断题
24、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. （ ）
25、特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件. （ ） 26、选择通道主要用于连接低速设备. （ ）
27、如果输入输出所用的时间比处理时间短得多，则缓冲区最有效. （ ） 28、引入缓冲的主要目的是提高I/0设备的利用率. （ ）
29、在内存为M的分时系统中，当注册的用户有N个时，每个用户拥有M/N的内存空间. （ ）
30、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. （ ）
31、如果信号量S的当前值为-5，则表示系统有5个等待进程. （ ）
四、名词解释题
32、联机I/O：
33、紧缩：
34、文件系统：
35、交换调度：
36、死锁防止：
37、虚拟设备：
五、简答题
38、试比较进程调度与作业调度的不同点。
39、存储管理的主要功能是什么
40、计算机系统中产生死锁的根本原因是什么一般解决死锁的方法有哪三种
41、试简述页式存储管理的优缺点
六、综合题
42、已知系统为32位实地址，采用48位虚拟地址，页面大小4KB，页表项人小为8B；每段最大为4GB。
1）假设系统使用纯页式存储，则要采用多少级页表，页内偏移多少位？ 2）假设系统采用一级页表，TLB命中率为98%，TLB访问时间为10ns，内存访问时间为100ns，并假设当TLB访问失败后才开始访问内存，问平均页面访问时间是多少？
3）如果是二级页表，页面平均访问时间是多少？
4）上题中，如果要满足访问时间<120ns，那么命中率需要至少多少？
5）若系统采用段页式存储，则每用户最多可以有多少个段？段内采用儿级页表？
43、现有3名学生S1、S2和S3上机实习，程序和数据都存放在同一磁盘上。若3人编写的程序分别为PI、P2和P3，要求这3个学生用自编的程序调用同，个数据文件A进行计算，问：
1）若文件A作为共享文件，系统应采用何种目录结构？画出示意图。 2）若学生S1、S2、S3都将自己的程序名起为P，则1）中的目录结构能否满足要求？
3）对于2），系统是如何使每个学生获取其程序和数据的？
44、设有一个发送者进程和接收者进程，其流程图如图所示。s是用于实现进程同步的信号星，mutex是用丁实现进程互斥的信号量。试问流程图中的A、B、C、D矩形框中应填写什么？假定缓冲区有无限多个，s和mutex的初值应为多少？
参
一、填空题
1、【答案】临界区
2、【答案】封闭性、可再现性 3、【答案】慢、大
4、【答案】批处理、交互控制 5、【答案】设备、特殊事件 6、【答案】建立文件、关闭文件 7、【答案】信箱说明、信箱体 8、【答案】页式、段式
二、选择题
9、B 10、D 11、B 12、A 13、B 14、B 15、A 16、B 17、B
18、C 19、A 20、B 21、D 22、D 23、C
三、判断题
24、【答案】：对 25、【答案】：错 26、【答案】：错 27、【答案】：错 28、【答案】：错 29、【答案】：对 30、【答案】：对 31、【答案】：错
四、名词解释题
32、联机I/O：
是指作业的输入、调入内存及结果输出都在cpu直接控制下进行。 33、紧缩：
移动某些已分区的内容，使所有作业的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端，这种技术称为紧缩。
34、文件系统：
操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设施，它实现文件的共享和保护，方便用户“按名存取” 35、交换调度：
是基于系统确定的某个策略，将主存中处于等待状态或就绪状态的某个或某些进程交换到外存交换区中，以便将外存交换区上具备运行条件的进程换入主存，准备执行。引入交换调度的目的是为了解决主存紧张和提高主存的利用效率。 36、死锁防止：
要求进程申请资源时遵循某种协议，从而打破产生死锁的四个必要条件中的一个或几个，保证系统不会进入死锁状态。 37、虚拟设备：
它是利用共享设备上的一部分空间来模拟独占设备的一种I/O技术。
五、简答题
38、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.
39、答：存储管理的主要功能包括（1）主存空间的分配和回收；（2）完成重定位；（3）主存空间的共享和保护；（4）使用\"虚拟存储器\"，扩充主存空间.
40、答：计算机系统中产生死锁的根本原因是：资源有限且操作不当，一般解决死锁的方法有：死锁的预防，死锁的避免，死锁的检测与恢复等三种.
41、答：优点：有效地解决了碎片问题；缺点：程序的最后一页会有浪费空间的现象并且不能应用在分段编写的、非连续存放的大型程序中。
六、综合题
42、【解析】
1）已知页面大小4KB=212B，即页内偏移量的位数为12。采用48位虚拟地址，故虚页号为48-12=36位。页表项的大小为8B，则每页可容纳
4KB/8B=512=29项。那么所需多级页表的级数36/9=4，故应采用4级页表。
2）系统进行页面访问操作时，首先读取页面对应的页表项，有98%的概率可以在TLB中直接读取到（10ns），然后进行地址变换，访问内存读取页面（100ns），所需时间为10ns+100ns=110ns。如 TLB未命中（10ns），则要通过次内存访问来读取页表项（100ns）.地址变换后，再访问内存（100ns），因TLB访问失败后才开始访问内存，因此所需时间为，10ns+100ns+100ns=210ns.
页表平均访问时间为
[98%×110+（1-98%）×210]ns=112ns
3）级页表的情况下，TLB命中的访问时间还是110ns，未命中的访问时间加上一次内存访问时间，即210ns+100ns=310ns，那么平均访问时间为
[98%×110+（1-98%）×310]ns=114ns
4）本问是在第3）小题的基础上提出的，假设快表命中率为p，则应满足 [p×110+（1-p）310]ns≤120ns求解不等式，得p=95%。
5）系统采用48位虚拟地址，虚拟地址空间为248B，每段最大为4GB.那么最大段数=248B/4GB=216=65536.
4GB=232B，即段内地址位数为32，段内采用多级页表，那么多级页表级数⌈（32−12）/9⌉=3，故段内采用3级页表。
43、【解析】
1）系统采用二级目录结构即可满足需要，其示意图如图所示。
2）图所示的：二级目录结构能够满足要求。此时，用户文件目录中的P1、P2和P3均改为P即可，由图可看出，这3个P均指向各自不同的程序。
3）在学生存取程序和数据时，文件系统会先搜索主文件日录，找到该学生的用户目录后，即可在用户口求中找到指定的文件，比如对学生S1，山路径/S1/P找到的文件就是S1的程序文件，因为它与学生S2的程序文件/S2/P不是同一个文件，所以不会引起冲突。文件/S1/A和文件/S2/A是同个文件，因此学生S1能够取到所需要的数据。当然，文件A可由3个学生，同时打开执行读操作
44、【解析】A、B、C、D矩形框中分别应该填写P（mutex）、V（mutex），P（s），P（mutex）.s是一资源信号量，用来表示信息链中信息的个数，故其初值应设置为0：mutex是用来实现对信息链互斥访问的互斥信号量，故其初值应设置为1。
