2022年湖南中医药大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末
试卷B（有答案）
一、选择题
1、一个磁盘的转速为7200r/min，每个磁道有160个扇区，每个扇区为512B.那么理想情况下，其数据传输率为（ ）。
A.7200×160KB/s B.7200KB/s C.9600KB/s D.19200KB/s 2、下列关于索引表的叙述，（ ）是正确的。 A.索引表每个记录的索引项可以有多个 B.对索引文件存取时，必须先查找索引表 C.索引表中含有索引文件的数据及其物理地址 D.建立索引表的目的之一是为减少存储空间
3、为多道程序提供的共享资源不足时，可能会产生死锁。但是，不当的（ ）也可能产生死锁。 A.进程调度顺序 B.进程的优先级 C.时间片大小 D.进程推进顺序
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、若系统S1采用死锁避免方法，S2采用死锁检测方法。下列叙述中，正确的是（ ）。
I.S1会用户申请资源的顺序，而S2不会 II.S1需要进程运行所需资源总最信息，而S2不需要 III.SI不会给可能导致死锁的进程分配资源，而S2会 A.仅I、II B.仅II、III C. 仅I、II D. I、II、III
6、当系统发生抖动（Trashing）时，可以采取的有效措施是（ ）。 I.撤销部分进程 II.增大磁做交换区的容量 III.提高用户进程的优先级 A. 仅I B.仅II C.仅III D.仅I,II
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、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
9、在下列选项中，（ ）不属于操作系统提供给用户的可使用资源。 A.中断机制 B.处理机 C.存储器 D.I/O设备
10、某文件占10个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送用户区进行分析。假设一个缓冲区与一个磁盘块人小相同，把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100μs，将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50μs.CPU对一块数据进行分析的时间为50us。在单缓冲区和双缓冲区结构ド，读入并分析完该文件的时间分别是（ ）。 Α.1500μs，1000μs
B.1550μs，1100μs C.1550μs，1550μs D.2000μs，2000μs
11、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， 12、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
二、填空题
13、解决死锁问题可以采用的方式中，采用__________策略，如银行家算法虽然保守，但可以保证系统时时处于安全状态。
14、UNIX的shell有两层含义，一是指由shell命令组成的Shell命令__________；二是指该命令的__________。
15、从用户观点看，UNIX系统将文件分三类：__________、__________、__________。 16、文件存取方式主要取决于两个方面的因素，与__________有关和与__________有关。 17、中断是计算机系统的一个重要部分，中断机制包括硬件的__________和__________。
18、不可中断的过程称为__________。
19、传统操作系统提供编程人员的接口称为__________
20、Unix系统是按设备与内存之间信息交换的物理单位来对设备进行分类，Unix把设备分成两类：__________和__________。
三、判断题
21、如果信号量S的当前值为-5，则表示系统有5个等待进程. （ ） 22、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. （ ） 23、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. （ ） 24、清内存指令只能在管态下执行. （ ）
25、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数. （ ）
26、进程状态的转换是由操作系统完成的，对用户是透明的. （ ）
27、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. （ ）
28、打印机是一类典型的块设备. （ ）
29、进程控制块中的所有信息必须常驻内存. （ ）
30、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. （ ）
四、名词解释题
31、进程通信：
32、死锁避免：
33、进程调度：
34、虚存：
35、交换：
36、虚拟设备：
五、简答题
37、什么是设备性，它是如何实现的？
38、操作系统为用户提供哪些接口？
39、从资源管理的角度说明操作系统的主要功能？
40、请说明在生产者一消费者问题的描述中，P操作颠倒会产生死锁吗？为什么？
41、主存空间信息保护有哪些措施？
六、综合题
42、对于一个正确运转的计算机系统，保护操作系统是非常重要的。但为了向用户提供更大的灵活性，应尽可能少地对用户加以。下面列出的各操作通常是加以保护的。试问至少有哪儿条指令需加以保护？
1）改变成用户方式。 2）改变成系统方式。
3）从存放操作系统的存储区读取数据。 4）将数据写到存放操作系统的存储区！：。 5）从存储操作系统的存储区取指令。 6）打开计时器。 7）关闭计时器。
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、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、在页式存储管理系统中，现有J1、J2和J3共3个作业同非内存。其中J2有4个页，面，被分别装入到内存的第3、4、6、8块中。假定页面和存储块的大小均为1024B，主存容量为10KB。
1）写J2的页表。
2）J2在CPU上运行时，执行到其地址空间第500号处遇到一条传送指令：MOV2100，3100，请用地址变换图计算MOV指令中的两个操作数的物理地址。
参
一、选择题
1、C 2、B 3、D 4、D 5、B 6、A 7、A 8、B 9、A 10、B 11、B 12、A
二、填空题
13、【答案】死锁的避免 14、【答案】语言、解释程序
15、【答案】普通文件 目录文件 特殊文件 16、【答案】文件管理、设备管理
17、【答案】中断装置、操作系统的中断服务程序
18、【答案】原语 19、【答案】系统调用 20、【答案】字符设备、块设备
三、判断题
21、【答案】：错 22、【答案】：错 23、【答案】：错 24、【答案】：对 25、【答案】：对 26、【答案】：对 27、【答案】：对 28、【答案】：错 29、【答案】：错 30、【答案】：错
四、名词解释题
31、进程通信： 是指进程间的信息交换。 32、死锁避免：
对进程所发出的每一个申请资源命令加以动态地检查，并根据检查结果决定是否进行资源分配。就是说，在资源分配过程中若预测有发生死锁的可能性，则加以避免。这种方法的关键是确定资源分配的安全性。 33、进程调度：
也称低级调度程序，它完成进程从就绪状态到运行状态的转化。 34、虚存：
虚存是指系统向用户程序提供的编程空间，其大小由cpu的地址长度决定。 35、交换：
交换系统指系统根据需要把主存中暂时不运行的某个（或某些）作业部分或全部移到外存。而把外存中的某个（或某些）作业移到相应的主存区，并使其投入运行。 36、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
37、答：设备性即应用程序于使用的物理设备，在应用程序中使用逻辑设备名称来请求使用某类设备。系统在执行时，是使用物理设备名称要实现设备性必须由设备性软件完成，包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口，其中逻辑设备到物理设备的映射是由逻辑设备表LUT完成的
38、答：操作系统为用户提供两种类型的使用接口：一是操作员级的，它为用户提供控制作业执行的途径；二是程序员级的，它为用户程序提供服务功能 39、答：处理器管理，存储管理，文件管理，作业管理和设备管理.
40、答：如果将生产者执行的两个P操作顺序颠倒，会产生死锁。因为，在这种情况下，当缓冲区都为满时，生产者仍可顺利执行P（mutex）操作，于是它获得了对缓冲区的存取控制权。然后，当它执行P（mutex）操作时，由于没有空缓冲区它被挂起。能够将这个生产者进程释放的唯一途径是消费者从缓冲区取出了一个产品，并执行V（mutex）操作。但在此时，由于缓冲区已被挂起的生产者所占有，所以没有一个消费者能够取得对缓冲区的存取控制权。因此，出现了生产者和消费者的互相死等的局面。
41、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。
六、综合题
42、【解析】操作2）、4）应加以保护。因为这两条操作是对操作系统本身的内容加以修改。如果交由用户任意操作就会对操作系统造成破坏并最终导致系统运行出错或系统崩溃，所以应在任何情况下加以保护。其他几种操作在一般情况下也应加以保护，但即使这些操作交由用户操作，也不会出现像上述两种操作那样的破坏性。
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】
Semaphore smoker[3]=（0，0，0）； Semaphore material[3]=[0，0，0）； Semaphore agent=1； Int turn=0； Agent（） {
While（true） {
P（agent）； V(smoker [turn]);
V(material [(turn+1) &3]); V(material[(turn+2) 83]); turn= (turn+1) ક3;
} }
Smoker i() {
While (true) {
P(smoker [il);
P (material[(i+1) %3]): P (material[ (i+2) %3]); V(agent); Smoke; } }
45、58.【解析】1）J2的页表见表。
2）本题的页面大小为1024B，可知页内位移为10位，即逻辑地址2100的页号为2、页内位移为2100-2048=52：逻辑地址3100的页号为3，页内位移为3100-3072=28。
逻辑地址2100的地址变换过程如图所示。
根据图所示可得出逻辑地址2100所对应的物理地址为6196。
同理，逻辑地址3100所对应的物理地址为8220，其地址变换过程如图所示。
