滇池学院
-
2023年2月15日发(作者：)2022年云南大学滇池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、下面关于文件系统的说法正确的是（）。
A.文件系统负责文件存储空间的管理，但不能实现文件名到物理地址的转换
B.在多级目录结构中，对文件的访问是通过路径名和用户目录名进行的
C.文件可以被划分成大小相等的若干物理块，且物理块大小也可以任意指定
D.逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位
2、文件系统用位图法表示磁盘空间的分配情况，位图存于磁盘的32~127号块中，每个
盘块占1024B.盘块和块内字节均从0开始编号。假设要释放的盘块号为409612，则位
图中要修改的位所在的盘块号和块内字节序号分别是（）。
A.81，1B.81，2C.82，1D.82，2
3、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
4、在多进程的系统中，为了保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区。所谓临
界区是指（）。
A.一个缓冲区B.一段数据区C.同步机制D.一段程序
5、（）有利于CPU繁忙型的作业，而不利于1/0繁忙型的作业（进程）。
A.时间片轮转调度算法
B.先来先服务调度算法
C.短作业（进程）优先调度算法
D.优先权调度算法
6、目标程序对应的地址空间是（）
A.名空间
B.逻辑地址空间
C.存储空间
D.物理地址空间
7、在虚拟页式存储管理方案中，（）完成将页面调，入内存的T作。
A.缺页中断处理B.页面淘汰过程C.工作集模型应用D.紧缩技术利用
8、执行系统调用的过程包括如下主要操作：
①返回用户态
②执行陷入（trap）指令
③传递系统调用参数
④执行相应的服务程序
正确的执行顺序是（）
A.②->③->①->④
B.②->④->③->①
C.③->②->④->①
D.③->④->②->①
9、下列选项中，不是操作系统关心的主要问题的是（）。
A.管理计算机裸机
B.设计、提供用户程序与计算机及计算机硬件系统的接口
C.管理计算机中的信息资源
D.高级程序设计语言的编译
10、提高单机资源利用率的关键技术是（）。
ng技术B.虚拟技术
C.交换技术D.多道程序设计技术
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、虚拟设备是通过（）技术实现的。
A.并行B.通道ngD.虚拟存储
二、填空题
13、传统操作系统提供编程人员的接口称为__________
14、通道程序是由__________组成的；启动通道工作前，必须把通道程序首地址存放到
__________中。
15、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。
16、操作系统中，进程可以分为__________和__________两类。
17、为了保证操作的正确性，中央处理器设置有两种工作状态：__________和__________。
18、引起死锁的四个必要条件是__________、保持和等待__________、__________。
19、计算机系统中引导程序的作用是__________和__________。
20、MS-DOS操作系统中文件的逻辑结构是__________文件。
三、判断题
21、流式文件是指无结构的文件.（）
22、页式存储管理中，用户应将自己的程序划分成若干相等的页.（）
23、固定头磁盘存储器的存取时间包括搜查定位时间和旋转延迟时间.（）
24、如果信号量S的当前值为-5，则表示系统中共有5个等待进程.（）
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、选择通道主要用于连接低速设备.（）
28、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）
29、所谓最近最少使用（）
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.（）
四、名词解释题
31、临界资源：
32、死锁：
33、非抢占式调度：
34、文件：
35、碎片：
36、通道：
五、简答题
37、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
38、主存空间信息保护有哪些措施？
39、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
40、什么是操作系统？
41、进程有哪几种基本状态试描绘出进程状态转换图？
六、综合题
42、如果对经典的分页管理方式的页表进行细微改造，允许同一个页表的两个页
表项指向同一个物理块，由此会有什么结果？怎样利用这种结果减少内存复制操作
（将一个存储段的内容复制到另一个存储段）的时间？在经过改造的存储系统里，
修改一个页面中几个字节的值，会对其他页面产生什么影响？
43、存放在某个磁盘上的文件系统采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地
址项，第0~9个地址项为直接地址，第10个地址项为一次间接地址，第11个地址
项为二次间接地址，第12个地址项为三次间接地址。假设每个盘块的大小为512B，
若盘块号需要占3B，而每个盘块最多存放170个盘块地址，则：
1）该文件系统允许文件的最大长度是多少？
2）将文件的第5000B、15000B、150000B转换成物理块号和块内位移。
3）假设某个文件的FCB已在内存，但其他信息均在外存，为了访问该文件中某个
位置的内容，最少需要几次访问磁盘？最多需要儿次访问磁盘？
44、假设磁盘的每个磁道分为9个块，现有…文件有A，B，.，I共9个记录，每个
记录的大小与块的大小相等，设磁盘转速为27ms/转，每读出一块后需要2ms的处
理时间，若忽略其他辅助时间，试问：
1）如果这些记录被顺序存放于一磁道上，文件处理程序顺序读取且顺序处理记录，
处理文件要多长时间？
2）文件处理程序顺序读取且顺序处理记录，记录如何存放可使文件的处理时间最
短？
45、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。
参考答案
一、选择题
1、D
2、C
3、D
4、D
5、B
6、B
7、A
8、C
9、D
10、D
11、D
12、C
二、填空题
13、【答案】系统调用
14、【答案】通道命令（或COW）、通道地址字（或CAW）
15、【答案】建立文件、关闭文件
16、【答案】系统进程、用户进程
17、【答案】管态（系统态、核心态）、目态（用户态）
18、【答案】互斥使用、非剥夺性、循环等待
19、【答案】进行系统初始化工作、把OS的核心程序装入主存
20、【答案】流式
三、判断题
21、【答案】：对
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】：对
四、名词解释题
31、临界资源：
一次仅允许一个进程使用的资源。
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、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。
34、文件：
是命名的相关信息的集合体，它通常存放在外存（如磁盘、磁带）上，可以作为一个独立
单位存放并实施相应的操作（如打开、关闭、读、写等）
35、碎片：
在分区法中，内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。
36、通道：
是独立于CPU的、专门负责数据输入输出的处理单元。
五、简答题
37、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.
38、答：①程序自己主存区域的信息，允许它既可读，又可写；②共享区域中的信息只可
读，不可修改；③非共享区域或非自己的主存区域中的信息既不可读，也不可写。
39、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.
40、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。
41、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
六、综合题
42、【解析】让同一个页表的两个页表项指向同一个物理块，用户可以利用此特
点共享该，页的代码或数据。如果代码是可重入的，这种方法可节省大量的内存空
间。实现内存“复制”操作时，不需要将页面的内存逐字节复制，只要在页表里将
指向该页面的指针复制到代表目的地址的页表项即可。在这种系统中，如果通过一
个页表项修改了一个页面的几个字节，那么通过共享该页面的其他页表项表示的地
址，所访问的值也跟着变化。
43、【解析】在混合索引分配方式中，FCB的直接地址中登记有分配给文件的前n
块（第0~n-1块）的物理块号（n的大小由直接地址项数决定，本题中为10）：一
次间接地址中登记有一个一次间接地址块的块号，而在一次间接地址块中则登记有
分配给文件的第n~（n+k-1）块的块号（k的大小由盘块大小和盘块号的长度决定，
本题中为170）：二次间接地址中登记有一个二次间接地址块的块号，其中给出了
k个一次间接地址块的块号，而这些一次间接地址块被用来登记分配给文件的第
（n+k）~（n+k+k
2-1）块的块号：三次间接地址块，中则登记有一个三次间接
地址块的块号，其中可给出k个二次间接地址块的块号，这些二次间接地址块又可
给出k个，次间接地址块的块号，而这些一次间接地址块则登记分配给文件的第
（n+k+k）~（n+k+k+k-1）块的物理块号，
1）该文件系统中个文件的最大长度可达
10+170+170×170+170×170×170=4942080块
=4942080×512B=2471040KB.
2）5000/512得到商为9，余数为392，即对应的逻辑块号为9，块内位移为
392。由于9<10，故可直接从该文件的FCB的第9个地址项处得到物理盘块号，块
内位移为392。
15000/512得到商为29，余数为152，即对应的逻辑块号为29，块内位移
为152。由于10≤29<10+170，而29-10=19，故可从FCB的第10个地址项，即，
次间接地址项中得到一次间接地址块的地址，并从一次间接地址块的第19项（即
该块的第57~59B这3个字节）中获得对应的物理盘块号，块内位移为152。
150000/512得到商为292，余数为496，即对应的逻辑块号为292，块内位
移为496。由于10+170≤292<10+170+170x170，而292-（10+170）=112，
112/170得到商为0.余数112，故可从FCB的第11个地址项，即：二次问接地址项
中得到二次间接地址块的地址，并从二次间接地址块的第0项中获得一个一次间接
地址块的地址，再从该一次间接地址块的第112项中获得对应的物理盘块号，块内
位移为496。
3）由于文件的FCB已在内存，为了访问文件中某个位置的内容，最少需要1
次访问磁盘（即可通过直接地址直接读文件盘块），最多需要4次访问磁盘（第一
次是读三次间接地址块，第二次是读二次间接地址块，第三次是读一次间接地址块，
第四次是读文件盘块）。
44、【解析】
1）由题目所给条件可知，磁盘转速为27ms/转，因此读出1个记求的时间是
27ms/9=3ms。读出并处理记求A需要3ms+2ms=5ms，此时读写头已转到了记
求B的中间，因此为了读出记求B.必须再转将近一圈（从记求B的中间到记录B.需要
25ms）。后续7个记录的读取及处理与此相同，但最后一个记录的读取与处理只
需5ms，于是处理9个记录，的总时间为8×（25+3+2）ms+（3+2）
ms=245ms。这里将旋转，尚的时间算在了前一个读取单元中，即将“读取A，
旋转”看作一个单元，因此前8个的处理时间为30ms，最后一个为5ms。若将旋
转算在后一个读取单元，则处理A为5ms，后面8个为30ms.结果相同。
2）由读出并处理一个记录需要5ms，当读出并处理记录A时，不妨设记录A放在第
1个盘块中，读写头已移动到第2个盘块的中间，为了能顺序读到记录B，应将它放
到第3个盘块中，即应将记录按如下顺序存放，见表。
这样，处理个记录并将磁头移动到下，记录的时间为3ms+2ms+1ms=6ms。
所以，处理9个记求的总时间为6×8ms+5ms=53ms.
45、【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。
SemaphoreS=1；
SemaphoreSa=0；
SemaphoreSo=0；
ProcedurefathertWhile（true）
P（S）；
将水果放入盘中；
if（放入的是橘子）
V（So）；
else
V（Sa）；
}
}
Procedureşon
{
While（true）
P（So）
从盘中取出橘子；
V（S）；
吃橘子；
Proceduredaughter
{
While（true）
P（Sa）；
从盘中取出苹果；
V（S）：
吃苹果；
}
}