湘潭有什么大学

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2022年湘潭大学兴湘学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期

末试卷A（有答案）

一、选择题

1、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

2、如果当前读写磁头正在53号柱面上执行操作，依次有4个等待访问的请求，柱面号，

依次为98，37，124，65，当采用（）算法时，下一次磁头才可能到达37号柱面。

A.先来先服务

B.最短寻道时间优先

C.电梯调度（初始磁头移动方向向着小磁道方向）

D.循环扫描（磁头移动方向向着大磁道方向）

3、设与某资源相关联的信号量初值为3，当前值为1，若M表示该资源的可用个数，N

表示等待该资源的进程数，则M、N分别为（）。

A.0，1B.1，0C.1，2D.2，0

4、某个系统采用如下资源分配策略：若一个进程提出资源请求得不到满足，而此时没有

由于等待资源而被阻塞的进程，则自己就被阻塞。若此时已有等待资源而被阻塞的进程，

则检查所有山于等待资源而被阻塞的进程，如果它们有申请进程所需要的资源，则将这些

资，源剥夺并分配给申请进程。这种策略会导致（）。

A.死锁B.抖动C.回退D.饥饿

5、有3个作业J1，J2，J3，其运行时间分别为2h，5h，3h，假定同时到达，并在同…

台处理器上以单道方式运行，则平均周转时间最短的执行序列是（）。

A.J1，J2，J3B.J3，J2，J1C.J2，J1，J3D.J1，J3，J2

6、设有8页的逻辑空间，每页有1024B，它们被映射到32块的物理存储区中。那么，

逻辑地址的有效位是（）位，物理地址至少是（）位。

A.10，11B.12，14C.13，15D.14，16

7、若用8个字（字长32位，H字号从0开始计数）组成的位示图管理内存，用户归还

一个块号为100的内存块时，它对应位示图的位置为（）（注意：位号也从0开始）。

A.字号为3，位号为5

B.字号为4，位号为4

C.字号为3，位号为4

D.字号为4，位号为5

8、下列选项中，会导致用户进程从用户态切换到内核态的操作是（）

I.整数除以零函数调用系统调用

A.仅I、IIB.仅I、IIIC.仅II、IIID.I、II和II

9、某时刻进程的资源使用情况见表。

此时的安全序列是（）

A.P1、P2、P3、P4

B.P1、P3、P2、P4

C.P1、P4、P3、P2

D.不存在

10、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

与外设

C.内存与外存

与外存

11、某进程的段表内容见表，

当访问段号为2、段内地址为400的逻辑地址时，进行地址转换的结果是（）。

A.段缺失异常

B.得到内存地址4400

C.越权异常

D.越界异常

12、缓存技术的缓冲池在（）中。

A.内存B.外存.寄存器

二、填空题

13、计算机系统的软件资源包括__________和__________。

14、采用层次式结构的操作系统通常把对一设备的管理放在__________。

15、在现代Unix系统（如SystemV）中，存贮管理大多采用__________存贮机制，把

__________作为一种辅助手段。

16、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。

17、在设备管理中，对磁带机、输入机及打印机等独占设备总是采用__________策略进行

分配。

18、固定分区存储管理中的作业装入固定的主存区域，故可采用__________方式装入。

19、可靠的信箱通信规则是：若发送信件时信箱已满，则发送进程被置成等信箱状态，直

到信箱有空时才被释放。若取信件时信箱中无信，则接收进程被置成__________状态，直

到有信件时才被释放。

20、文件存取方式按存取次序通常分__________、__________，还有一类__________。

三、判断题

21、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.（）

22、原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同.（）

23、当一个进程从等待态变成就绪态，则一定有一个进程从就绪态变成运行态.（）

24、在作业调度时，采用最高响应比优先的作业调度算法可以得到最短的作业平均周转时

间.（）

25、进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块.（）

26、优先数是进程调度的重要依据，优先数大的进程首先被调度运行：（）

27、在请求页式存储管理中，页面淘汰所花费的时间不属于系统开销.（）

28、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态.（）

29、所谓最近最少使用（）

30、进程获得处理机而运行是通过申请而得到的.（）

四、名词解释题

31、并行：

32、死锁：

33、作业：

34、抖动：

35、文件控制块：

36、异常：

五、简答题

37、目前操作系统采用的目录结构是什么？它具有什么优点？

38、实现虚拟设备的硬件条件是什么操作系统应设计哪些功能程序

39、什么是临界区进程进入临界区的调度原则是什么

40、从资源管理的角度说明操作系统的主要功能？

41、系统调用的执行过程分可分为哪几步？

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64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、有一个烟草供应商和3个抽烟者。抽烟者若要抽烟，必须具有烟叶、烟纸和火

柴。3个抽烟者中，一个有烟叶、一个有烟纸、一个有火柴。烟草供应商会源源不

断地分别供应烟叶、烟纸和火柴，并将它们放在桌上。若他放的是烟纸和火柴，则

有烟叶的抽烟者会拾起烟纸和火柴制作香烟，然后抽烟：其他类推。试用信号量同

步烟草供应商和3个抽烟者。

45、某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是32位，页表项大小为4字

节。请回答下列问题。

1）若使用一级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：

2）若使用二级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：

设逻辑地址为LA.请分别给出其对应的页日录号和页表索引的表达式。

3）采用1）中的分页存储管理方式，一个代码段起始逻辑地址为00008000H，其

长度为8KB，被装载到从物理地址00900000H开始的连续主存空间中。页表从主

存00200000H开始的物理地址处连续存放，如图所示（地址大小自下向上递增）。

请计算出该代码段对，应的两个页表项的物理地址、这两个页表项中的页框号以及

代码页面2的起始物理地址。

参考答案

一、选择题

1、B

2、C

3、B

4、D

5、D

6、C

7、C

8、B

9、D

10、A

11、D

12、A

二、填空题

13、【答案】程序、数据

14、【答案】最内层

15、【答案】分页式虚拟、对换技术

16、【答案】建立副本、定时转储

17、【答案】静态分配

18、【答案】静态重定位

19、【答案】等信件

20、【答案】顺序存取、直接存取、按键索引

三、判断题

21、【答案】：错

22、【答案】：错

23、【答案】：错

24、【答案】：错

25、【答案】：错

26、【答案】：错

27、【答案】：错

28、【答案】：错

29、【答案】：对

30、【答案】：错

四、名词解释题

31、并行：

是指两个或多个活动在同一时刻同时执行的情况。

32、死锁：

在一个进程集合中的每个进程都在等待仅由该集合中的另一个进程才能引发的事件而无限

期地僵持下去的局面。

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、文件控制块：

用于描述和控制文件的数据结构，其中包括文件名、文件类型、位置、大小等信息。文件

控制块与文件一一对应，即在文件系统内部，给每个文件唯一地设置一个文件控制块，核

心利用这种结构对文件实施各种管理。

36、异常：

它是指来自cpu内部的事件或程序执行中的事件引起的中断6程序性中断：是指因错误

地使用指令或数据而引起的中断，用于反映程序执行过程中发现的例外情况，例如，非法

操作码，无效地址、运算溢出，等等。

五、简答题

37、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。

38、答：硬件条件是：配置大容量的磁盘，要有中断装置和通道操作系统应设计好"预输

入"程序，"井管理"程序，"缓输出"程序.

39、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.

40、答：处理器管理，存储管理，文件管理，作业管理和设备管理.

41、答：系统调用的执行过程分成以下几步：（1）设置系统调用号和参数；（2）系统

调用命令的一般性处理；（3）系统调用命令处理程序做具体处理。

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

又被调出主存，当再次访问时又发生一次页故障的现象，即有些页可能会出现多次

页故障。极端情况是每访问个页号，该页都不在主存中，这样共发生p次故障。所

以，对于FIFO与LRU替换算法，页故障数的上限均为p.下限均为n。

例如，当m=3，p=12，n=4时，有如下访问串：

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

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2

10

个。每项指向一页，每页义存放2

10

个页

表项，依次类推，最多可采用的分页策略层数为（64-12）/10=5.2，故应为6。

44、【解析】

Semaphoresmoker[3]=（0，0，0）；

Semaphorematerial[3]=[0，0，0）；

Semaphoreagent=1；

Intturn=0；

Agent（）

{

While（true）

{

P（agent）；

V(smoker[turn]);

V(material[(turn+1)&3]);

V(material[(turn+2)83]);

turn=(turn+1)ક3;

}

}

Smokeri()

{

While(true)

{

P(smoker[il);

P(material[(i+1)%3]):

P(material[(i+2)%3]);

V(agent);

Smoke;

}

}

45、【解析】

1）因为页内偏移量是12位，按字节编址，所以页大小为212B=4KB，页表项数为

232/4K=220"，又页表项大小为4字节，因此·级页表最大为220×4B=4MB。

2）页目录号可表示为（（（unsignedint）（LA））>>22）&Ox3FF。页表索

引可表示为（（（unsignedint）（LA））>>12）&Ox3FF。“&Ox3FF”操作

的作用是取后10位，页目录号可以不用，因为其右移22位后，前面已都为零。页

目录号也可以写成（（unsignedint）（LA））>>22；但页表索引不可，如果两

个表达式没有对LA进行类型转换，也是可以的。

3）代码页面1的逻辑地址为00008000H，写成：进制位0

0000000前20位为页号（对应十六进制的前5位，页

框号也是如此），即表明其位于第8个页处，对应页表中的第8个页表项，所以第8

个页表项的物理地址=页表起始地址+8×页表项的字节数=0020000

0H+8×4=00200020H。由此可得图所示的答案。

即两个页表项的物理地址分别为00200020H和00200024H。

这两个页表项中的页框号分别为00900H和00901H.

代码页面2的起始物理地址为00901000H。