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2022年河北工业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、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IL建立文件系统的根目录in.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IIB.仅ILIVC.仅IIIIVD.仅I、II、IV
2、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(),L首块地址II.文件长度III.索引表地址A只有IIIB.I和IIC.II和IIID.I和III
3、一个进程的读磁盘操作完成后,操作系统针对该进程必做的是(),A.修改进程状态为就绪态B.降低进程优先级C.给进程分配用户内存空间D.增加进程时间片大小
4、对进程的管理和控制使用()
45、某进程中有3个并发执行的线程threadlthread
2、thread3其伪代码如下所示请添加必要的信号量和P、V或wait、signal操作,要求确保线程互斥访问临界资源,并且最大程度地并发执行请添加必要的信号量和P、V或wait、signal操作,要求确保线程互斥访问临界资源,并H最大程度地并发执行参考答案
一、选择题
1、B
2、B
3、A
4、B
5、D
6、D
7、A
8、D
9、D
10、C
11、D
12、B
二、填空题
13、【答案】移臂调度、旋转调度
14、【答案】批处理、交互控制
15、【答案】分配策略〈或管理方法〉、执行速度(或调度策略)
16、【答案】管态(系统态、核心态)、目态(用户态)
17、【答案】前台作业、后台作业
18、【答案】准备、执行、等待
19、【答案】信箱通信
20、【答案】绝对、相对号
三、判断题
21、【答案】错
22、【答案】错
23、【答案】对
24、【答案】错
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、线程线程是进程中实施调度和分派的基本单位
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、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
34、动态分区法各个分区是在相应作业要求进入内存时才建立的,使其大小恰好适应作业的大小
35、目录文件全由目录项构成的文件成为目录文件
36、中断响应发生中断时,cpu暂停执行当前的程序,转去处理中断这个由硬件对中断请求做出反应的过程,称为中断响应
五、简答题
37、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
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中央处理机.
(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、答虚拟存储器是一种存储管理技术,用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器但是虚拟存储器的容量并不是无限的,它由计算机的地址结构长度所确定,另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的
40、答死锁当某进程提出资源申请后,使得系统中一些进程处于无休止的阻塞状态,在无外力作用下,永远不能再继续前进产生死锁的必要条件互斥使用资源,占用并等待资源,不可抢夺资源和循环等待资源
41、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
六、综合题
42、【解析】采用层次结构方法可以将操作系统的各种功能分成不同的层次,即将整个操作系统看作由若干层组成,每一层都提供一组功能,这些功能只依赖于该层以内的各层次,最内层部分是机器硬件本身提供的各种功能操作系统的这种层次结构如图1-8所示图1-8中,同机器硬件紧挨着的是操作系统的内核,它是操作系统的最内层内核包括中断处理、设备驱动、CPU调度以及进程控制与通信等功能,其目的是提供一种进程可以存在和活动的环境内核以外依次是存储管理层、I/O管理层、文件管理层、作业管理层、命令管理层它们提供各种资源管理功能并为用户提供各种服务命令管理层是操作系统提供给用户的接口层,因而在操作系统的最外层命令管理层作业管理层从描述可以看出,按层次结构原则,计算机层次从内到外依次为裸机、CPU调度、内存管理、设备管理、文件管理、作业管理、命令管理、用户
43、【解析】1)见表2)操作数2100[2100/1024]向下取整(山于逻辑页号是从0开始编号,故向下取整)为2逻辑页号为2映射到物理块号为6;X2100%1024=52即页内位移为52对应块内位移也是52°因此逻辑地址2100映射到物理地址6x1024+52=6196操作数3100[3100/1024]向下取整为3映射到物理块号为8又3100%1024=28对应块内位移也是28因此逻辑地址3100映射到物理地址8x1024+28=
822044、【解析】单缓冲工作示意图和时序图如图所不从图中可以看出数据由I/O控制器到缓冲区和数据由缓冲区到工作区必须串行操作同样,数据从缓冲区到工作区和CPU从工作区中取出数据进行处理也需串行进行但由于在顺序访问时可采用预先读的方式即CPU在处理一块数据(从工作区取数据)的同b时可从磁盘输入下一块数据,所以系统对一块数据的处理时间为maxTC+M双缓冲的上作示意图和时序图如图所示可见,数据由I/O控制器到双缓冲和数据由双缓冲区到工作区可以并行T作,因此系统对一块数据的处理时间为maxTM+Co
45、【解析】先找出线程对在各个变量上的互斥、并发关系如果是一读一写或两个都,是写,那么这就是互斥关系每一个互斥关系都需要一个信号量进行调节semaphoremutex_yl=l;〃mutex_yl用于threadl与thread3对变量y的互斥操作semaphoremutex_y2=l;//mutex_y2用于thread2与thread3对变量y的互斥操作sem叩horemutex_z=l;〃mutex_z用于变量z的互斥访问互斥代码如下:
5、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
6、假设页的大小为4KB页表的每个表项占用4B对于一个64位地址空间系统,采用多级页表机制,至少需要()级页表(本题默认字长为1B)A.3B.4C.5D.
67、下面有关外层页表的叙述中错误的是()A.反映在磁盘上页面存放的物理位置B.外层页表是指页表的页表C.为不连续(离散)分配的页表再建立一个页表D.若有了外层页表,则需要一个外层页表寄存器就能实现地址变换
8、在单处理器系统中,可并行的是()I.进程与进程IL处理器与设备HL处理器与通道IV.设备与设备aln和inbln和ivclni和ivD.n、in和iv
9、下列指令中,不能在用户态执行的是()A.trap指令B.跳转指令C.压栈指令D.关中断指令
10、如果I/O设备与存储设备间的数据交换不经过CPU来完成,则这种数据交换方式是OA.程序查询方式B.中断方式C.DMA方式D.外部总线方式
11、某进程的段表内容见表,某进程的段表当访问段号为
2、段内地址为400的逻辑地址时,进行地址转换的结果是oA.段缺失异常B.得至I」内存地址4400C.越权异常D.越界异常
12、用户程序发出磁盘1/0请求后,系统的正确处理流程是A.用户程序一系统调用处理程序-中断处理程序-设备驱动程序B.用户程序一系统调用处理程序-设备驱动程序—中断处理程序C.用户程序-设备驱动程序一系统调用处理程序—中断处理程序D.用户程序-设备驱动程序-中断处理程序一系统调用处理程序
二、填空题
13、磁盘是一种可共享设备,在若干文章者请求读写磁盘时,系统要进行磁盘的驱动调度对磁盘来说,驱动调度由和组成
14、作业控制方式有方式和方式二种
15、死锁的形成,除了与资源的有关外,也与并发进程的有关
16、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o
17、在批处理兼分时的系统中,往往由分时系统控制的作业称为前台作业,而由批处理系统控制的作业称为o18进程的三个最基本状态是、、o
19、把进程间用信件来交换信息的方式称为
20、系统事先给每台设备确定的编号称设备的号,由用户在使用设备时给出的编号称设备的号
三、判断题
21、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()
22、选择通道主要用于连接低速设备.()
23、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.()
24、文件系统的主要目的是存储系统文档.()
25、在虚存系统中,只要磁盘空间无限大,作业就能拥有任意大的编址空间.()
26、不可抢占式动态优先数法一定会引起进程长时间得不到运行.()
27、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.()
28、系统处于不安全状态不一定是死锁状态.()
29、打印机是一类典型的块设备.()
30、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.()I、名词解释题
31、线程:
32、死锁避免:
33、交换调度:
34、动态分区法:
35、目录文件:
36、中断响应:
五、简答题
37、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
38、试比较进程调度与作业调度的不同点
39、什么是虚拟存储器,它有什么特点
40、什么是死锁?产生死锁的四个必要条件是什么?
41、操作系统为用户提供哪些接口?
六、综合题
42、一个分层结构操作系统由裸机、用户、CPU调度、文件管理、作业管理、内存管理、设备管理、命令管理等部分组成试按层次结构的原则从内到外将各部分重新排列
43、在某页式存储管理系统中,现有Pl、P2和P3共3个进程同驻内存其中,P2有4个页面,被分别装入到主存的第
3、
4、
6、8块中假定页血和存储块的大小均为1024B主存容量为10KB1)写出P2的页表;2)当P2作CPU上运行时,执行到其地址空间第500号处遇到条传送指令MOV
2100.3100计算MOV指令中两个操作数的物理地址
44、在某系统中,从磁盘将〃块数据输入到缓冲区需要的时间为TCPU对一块数据进行处理的时间为C将缓冲区的数据传送到用户区所需的时间为M那么在单缓冲和双缓冲情况下,系统处理大量数据时,一块数据的处理时间分别是多少?〃复数的结构类型定义typedefstruct{floata;floatb;}cnum;cnumxyz;〃全局变量〃计算两个复数之和cnumaddcnumpcnumqcnums;s.a=pa+q.a;sb=p.b+q.b;returns;thread1{cnumw;w=addxy;thread2cnumw;w=addyz;♦♦・}thread3cnumw;w.a=1;w.b=1;z=addzw;y二addyw;}逻轿衣已物理块心03141〜63Xthread1thread2thread3{{cnumw;cnumw;cnumw;waitmutex_y1;waitmutex_y2;w.a=1;w=addxy;waitmutex_x;w.b=1;signalmutex」I;w-addyz;waitmutexz;••・signalmutex_z;z=addzw;}signalmutex_y2;•••}signalmutexz;waitmutex_y1;y=addyw;signalmutex_y1;signalmutex_y2;}段号段长内存起始地址权限状态01006000只读在内存1200读与不在内〃■3004000读写在内在。