2022年福州大学至诚学院数据科学与大数据技术专业《操作系统》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、一个多道批处理系统中仅有P1，和P2两个作业，P2比P1晚5ms到达。

它们的计算和I/O操作顺序如下：P1：计算60ms，I/O 80ms，计算20msP2：计算120ms，I/O 40ms，计算40ms。

若不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是（）。

A.240msB.260msC.340msD.360ms2、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3、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4、在单处理器的多进程系统中，进程切换时，何时占用处理器和占用多长时间取决于（）A.进程响应程序段的长度B.进程总共需要运行时间的长短C.进程自身和进程调度策略D.进程完成什么功能5、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.2，06、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这矛盾可采用（）。

A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术D.虚拟技术7、在采用SPOOLing技术的系统中，用户暂时未能打印的数据首先会被送到（）存储起来。

A.磁盘固定区域B.内存固定区域C.终端D.打印机8、磁盘高速缓存设在（）中。

A.内存B.磁盘控制器C.CacheD.磁盘9、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.82，210、假设一个“按需调页”虚拟存储空间，页表由寄存器保存。

在存在空闲页帧的条件，下，处理一次缺页的时间是8ms。

如果没有空闲页面，但待换出页面并未更改，处理一次缺页的时间也是8ms。

若待换出页面已被更改，则需要20ms。

访问一次内存的时间是100ns。

假设70%的待换出页面已被更改，请问缺页率不超过（）才能保证有效访问时间小于或等于200ns？A.0.6×10-4B.1.2×10-4C.0.6×10-5D.1.2×10-511、作业在执行中发生缺页中断，经操作系统处理后应让其执行（）指令。

A.被中断的前一条B.被中断的那一条C.被中断的后·条D.启动时的第一条12、（）存储管理方式提供一维地址结构。

A.分段B.分页C.分段和段页式D.以上都不对二、填空题13、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。

14、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为__________15、特权指令只能在__________态下执行，若在__________态下执行则被认为是非法指令。

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

17、在UNIX中，对磁盘空闲块采用成组连接方式，每一组的第一个空闲块中登记了下一组空闲块的__________和__________。

18、UNIX操作系统提供两种程序运行环境，即__________和__________.19、死锁的四个必要条件是互斥使用资源，占有等待资源，__________和__________。

20、现代计算机中主存储器都是以__________为单位进行编址。

三、判断题21、大多数虚拟系统采用OPT（）22、存储保护的功能是限制内存存取. （）23、进程获得处理机而运行是通过申请而得到的. （）24、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. （）25、打印机是一类典型的块设备. （）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、对文件进行读写前，要先打开文件. （）28、进程间的互斥是一种特殊的同步关系. （）29、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. （）30、存储保护的目的是限制内存的分配. （）31、同一文件系统中不允许文件同名，否则会引起混乱. （）32、文件的索引表全部存放在文件控制块中. （）四、名词解释题33、进程通信：34、中断向量：35、软中断：36、虚拟存储器：37、内部碎片：38、作业：五、简答题39、什么是操作系统？40、一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业41、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42、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因.43、UNIX/Linux文件系统的主要特点是什么44、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45、假定某计算机系统有R，设备3台、R2设备4台，它们被P、P2、P3和P4这4个进程所共享，且已知这4个进程均以下面所示的顺序使用现有设备。

→申请R1→申请R2→申请R1→释放R1→释放R2→释放R1→1）系统运行过程中是否有产生死锁的可能？为什么？2）如果有可能产生死锁，请列举一种情况，并画出表示该死锁状态的进程-资源图。

46、某文件系统空间的最大容量为4TB（ITB=2*B），以磁盘块为基本分配单位，磁盘块大小为IKB。

文件控制块（FCB）包含一个512B的索引表区。

请回答以下问题：1）假设索引表区仅采用直接索引结构，索引表区存放文件占用的磁盘块号。

索引表项中块号最少占多少字节？可支持的单个文件最大长度是多少字节？2）假设索引表区采用如下结构：第0~7B采用<起始块号，块数>格式表示文件创建时预分配的连续存储空间，其中起始块号占6B，块数占2B；剩余504B采用直接索引结构，一个索引项占6B，则可支持的单个文件最大长度是多少字节？为了使单个文件的长度达到最大，请指出起始块号和块数分别所占字节数的合理值并说明理由。

47、考虑56kbit/s调制解调器的性能，驱动程序输出个字符后就阻塞，当一个字符打印完毕后，产生“一个中断通知阻塞的驱动程序，输出下一个字符，然后再阻塞。

如果发消息，输出一个字符和阻塞的时间总和为0.1ms，那么由于处理调制解调器而占用的CPU时间比率是多少？假设每个字符有一个开始位和一个结束位，共占10位。

参考答案一、选择题1、B2、A3、C4、C5、B6、C7、A8、A9、C10、C。

题目并没有明确当缺页中断时内存中是否有空闲页顿，所以假设内存总是忙的。

设缺页率为P11、B12、B二、填空题13、【答案】绝对、相对号14、【答案】临界区15、【答案】管或系统、目或用户16、【答案】顺序存取、直接存取、按键索引17、【答案】块号、空闲块数18、【答案】内核层、外壳层19、【答案】不可抢夺资源（或循环等待资源）、循环等待资源（或不可抢夺资源）20、【答案】字节三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：对23、【答案】：错24、【答案】：错25、【答案】：错26、【答案】：对27、【答案】：对28、【答案】：对29、【答案】：错30、【答案】：错31、【答案】：对32、【答案】：错四、名词解释题33、进程通信：是指进程间的信息交换。

34、中断向量：通常包括相应中断处理程序入口地址和中断处理时处理机状态字。

35、软中断：又称信号机制，它是在软件层次上对中断机制的一种模拟，其中，信号的发送者相当于中断源，而接收者（必定是一个进程）相当于cpu。

36、虚拟存储器：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。

37、内部碎片：在一个分区内部出现的碎片（即被浪费的空间）称作内部碎片。

如固定分区法会产生内部碎片。

38、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。

五、简答题39、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。

40、答：1）优先接纳终端作业，仅当终端作业数小于系统可以允许同时工作的作业数时，可以调度批处理作业，2）允许终端作业和批处理作业混合同时执行.3）把终端作业的就绪进程排成一个就绪队列，把批处理作业的就绪进程排入另外的就绪队列中.4）有终端作业进程就绪时，优先让其按"时间片轮转"法先运行.没有终端作业时再按确定算法选批处理作业就绪进程运行41、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.42、答：资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后该进程才开始执行.这样进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一"占有并等待条件"，从而防止死锁的发生。

43、答：UNIX/Linux文件系统的主要特点有：（1）UNIX 或Linux文件系统的目录组织是一个树形结构；（2）文件本身是无结构的字符流；（3）UNIX或Linux文件系统把外部设备做成特殊文件，与普通文件一并进行管理44、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45、【解析】1）系统运行过程中有可能产生死锁。

根据题意，系统中只有3台R，设备，它们要被4个进程共享，H每个进程对R，设备的最大需求为2。

由TR；设备数量不足，而且它又是一个亿斥、不可被划夺的资源，而系统又没采取任何措施破坏死锁产生的剩余两个必要条件-请求与保持条件和环路等待条件，因此，在系统运行过程中可能会发生死锁。

2）P1、P2、P3进程各得到一个R1设备时，它们可继续运行，并均可顺利地申请到一个R2设备：当第二次申请R1设备时，因为系统已无空闲的R1设备，故它们全部阻塞，并进入循环等待的死锁状态。