2022年河南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、某文件系统物理结构采用三级索引分配方法，如果每个磁盘块的大小为1024B.每个盘块索引号占用4B，请问在该文件系统中，最大文件的大小最接近的是（）A.8GBB.16GBC.32GBD.2TB2、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、一个进程被唤醒意味着（）。

A.该进程可以重新占用CPUB.优先级变为最大C.PCB移到就绪队列之首D.进程变为运行态4、有若干并发进程均将一个共享变量count的值加1一次，那么有关count中的值的说法正确的是（）。

I.肯定有不正确的结果II.肯定有正确的结果，III.若控制这些并发进程互斥执行count加1操作，count中的值正确A. I和IIIB.II和IIIC.IIID. I、II和III的说法均不正确5、使用TSL（TestandSetLock）指令实现进程互斥的伪代码如下所示。

do{while（TSL（&lock））；criticalsection；lock=FALSE；}while（TRUE）；下列与该实现机制相关的叙述中，正确的是（）A.退出临界区的进程负责唤醒阻塞态进程B.等待进入临界区的进程不会主动放弃CPUC.上述伪代码满足“让权等待”的同步准则D.while（TSL（&lock））语句应在关中断状态下执行6、下列存储管理方式中，会产生内部碎片的是（）。

I.请求分段存储管理II.请求分页存储管理III.段页式分区管理IV.[固定式分区管理A.I、II、IIIB.III，IVC.只有IID.II、III、IV7、不会产生内部碎片的存储管理是（）。

A.分页式存储管理B.分段式存储管理C.固定分区式存储管理D.段页式存储管理8、下面说法错误的有（）。

I分时系统中，时间片越短越好。

II.银行家算法是防止死锁发生的方法之。

III若无进程处于运行状态，则就绪和等待队列均为空。

A. I和IIB. II和IIIC. I和IIID. I、II和II9、列选项中，不可能在用户态发生的事件是（）。

A.系统调用B.外部中断C.进程切换D.缺页10、虚拟设备是通过（）技术实现的。

A.并行B.通道C.SPOOLingD.虚拟存储11、提高单机资源利用率的关键技术是（）。

A.SPOOLing技术B.虚拟技术C.交换技术D.多道程序设计技术12、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（）。

A.程序查询方式B.中断方式C.DMA方式D.外部总线方式二、填空题13、间接通信中的信箱可以由__________ 和__________两大部分组成。

14、光盘的信息传送速度比硬盘__________，容量比软盘___________。

15、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__________。

16、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__________。

17、能使计算机系统接收到__________后及时进行处理，并在严格的规定时间内处理结束，再给出__________的操作系统称为“实时操作系统”。

18、操作系统中，进程可以分为__________和__________两类。

19、设计实时操作系统时特别要注意两点，第一是__________，第二是__________20、在响应比更高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，计算__________的作业将得到优先调度三、判断题21、一旦出现死锁，所有进程都不能运行. （）22、有m个进程的操作系统出现死锁时，死锁进程的个数为1<k<m. （）23、参与死锁的所有进程都占有资源. （）24、流式文件是指无结构的文件. （）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、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. （）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、打印机是一类典型的块设备. （）29、大多数虚拟系统采用OPT（）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、并行：32、安全序列：33、死锁避免：34、文件控制块：35、逻辑地址空间：36、中断禁止：五、简答题37、影响缺页中断率的因素有哪些？38、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？39、什么是虚拟存储器，它有什么特点？40、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41、进程与程序是两个完全不同的概念，但又有密切的联系，试写出两者的区别。

六、综合题42、在虚拟分页存储管理方案中，对丁一个处于运行状态的进程，当CPU读取下一条指令时，发生缺页中断。

操作系统要执行哪些操作以获得所需要部分的指令？43、假设一台计算机有32MB内存，操作系统占用2MB，每个用户进程占用10MB。

用户进程等待I/O的时间为80%，问CPU的利用率为多少？若再增加32MB内存，则CPU的利用率义为多少？44、设公共汽车上，司机和售票员的活动分别如下。

司机的活动：起动车辆：正常行车：到站停车。

售票员的活动：关车门：售票；开车门。

在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？试用信号量和P、V操作实现它们的同步。

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、B2、B3、A4、C5、B6、D7、B8、D9、C10、C11、D12、C二、填空题13、【答案】信箱说明、信箱体14、【答案】慢、大15、【答案】管态（系统态、核心态）、目态（用户态）16、【答案】字符设备、块设备17、【答案】外部信号、反馈信号18、【答案】系统进程、用户进程19、【答案】可靠性、安全20、【答案】时间短三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：对23、【答案】：错24、【答案】：对25、【答案】：错26、【答案】：错27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：错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、安全序列：针对当前分配状态来说，系统至少能够按照某种次序为每个进程分配资源（直至最大需求），并且使他们依次成功地运行完毕，这种进程序列[p1，p2，，pn]就是安全序列。

33、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。

34、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。

35、逻辑地址空间：由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间。

36、中断禁止：是指在可引起中断的事件发生时系统不接收该中断的信号，因而就不可能提出中断请求而导致中断。

简言之，就是不让某些事件产生中断。

五、简答题37、答：4个因素，分别是：（1）分配给程序的主存块数；（2）页面的大小；（3）程序编制方法；（4）页面调度算法38、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。

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：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.41、答：两者的主要区别有：（1）进程是动态，程序是静态的；（2）进程是独立运行的单位，程序不能作为运行单位；（3）各进程间在并发执行过程中会产生相互制约关系，而程序由于是静态的，所以不存在异步特征。

六、综合题42、【解析】在页表中发现所要访问的页不在内存中，则产生缺页中断。

操作系统接到此，中断信号后，就调出缺页中断处理程序，根据页表中给出的外存地址，将该页调入内存，使作业继续运行下去。

若内存中有空闲块，则分配，页，将新调入页装入内存，并修改页表中相应页表项驻留位及相应的内存块号。

若此时内存中没有空闲块，则要淘汰某页。

若该页在，存期间被修改过，则要将其回写至外存。

43、【解析】只有当所有进程都在等待I/O时，CPU才会空闲下米。

因此需要算出所有进程都在等待1/0这种情况发生的概率。

本题给出的条件为“用户进程等待I/O的时间为80%”，也就是说进程等待1/0的概率为80%，那么n个进程都同时等待I/O的概率就为（80%）”，则CPU的利用率u可表示为u=1-（80%）n=1-（0.8）n在内存为32MB时，可容纳（32-2）/10=3个用户进程，CPU利用率为u=1-（0.8）3=48.8%在内存再增加32MB时，可容纳（32+32-2）/10=6个用户进程，CPU利用率为u=1-（0.8）6=73.8%44、【解析】司机活动和售票员活动如图所示。

在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后，向司机发开车信号，司机接到开车信号后起动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后开门让乘客上下车。

因此，司机起动车辆的动作必须与售票员关车门的动作取得同步；售票员开车门的动作也必须与司机停车的动作取得同步。