如果有可能

2022年福建农林大学金山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、驱动调度算法中，（）算法可能会随时改变移动臂的运动方向。

A.电梯调度

B.最短寻道时间优先

C.扫描

D.单向扫描

2、在文件的索引节点中存放直接索引指针10个，一级和：级索引指针各1个。磁盘块

大小为IKB，每个索引指针占4B。若某文件的索引节点已在内存中，则把该文件偏移量

（按字节编址）为1234和307400处所在的磁盘块读入内存，需访问的磁盘块个数分别

是（）。

A.1.2B.1.3C.2.3D.2.4

3、系统中有3个不同的临界资源R1，R2和R3，被4个进程pl，p2，p3及p4共享。

各进程对资源的需求为：pl申请RI和R2，p2申请R2和R3，p3申请R1和R3，p4申

请R2。若系统出现死锁，则处于死锁状态的进程数至少是（）。

A.1B.2C.3D.4

4、作业8：00到达系统，估计运行时问为1h。若从10：00开始执行该作业，其响应比

为（）。

A.2B.1C.3D.0.5

5、下面哪个不会引起进程创建（）

A.用户登录B.作业调度C.设备分配D.应用请求

6、使用修改位的目的是（）。

A.实现LRU页面置换算法

B.实现NRU页面置换算法

C.在快表中检查页面是否进入

D.检查页面是否最近被写过

7、考虑一个分页式存储管理系统，其页表常驻内存。

I.如果内存访问耗时200ns，那么访问内存中的数据需要多长时间？

II.如果引入关联寄存器（AssociativeRegisters），而月.75%的页面可以从关联寄存器中

找到，那么此时的有效访问时间（EffectiveMemoryReferenceTime）应为（）。假

设访问关联寄存器的时间可以忽略。注：有效访问时间即为平均访问时间。

A.200ns，150nsB.400ns，150nsC.400ns，250nsD.600ns.250ns

8、所谓（），是指将一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态。这些作业，

共享处理器的时间和外设及其他资源。

A.多重处理

B.多道程序设计

C.实时处理

D.并行执行

9、下列选项中，在用户态执行的是（）。

A.命令解释程序B.缺页处理程序C.进程调度程序D.时钟中断处理程序

10、采用SPOOLing技术后，使得系统资源利用率（）。

A.提高了

B.有时提高，有时降低

C.降低了

D.提高了，但出错的可能性增人了

11、虚拟设备是通过（）技术实现的。

A.并行B.通道ngD.虚拟存储

12、系统将数据从磁盘读到内存的过程包括以下操作：

①DMA控制器发出中断请求

②初始化DMA控制器并启动磁盘

③从磁盘传输一块数据到内存缓冲区

④执行“DMA结束”中断服务程序

正确的执行顺序是（）：

A.③①②④

B.②③①④

C.②①③④

D.①②③④

二、填空题

13、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__________。

14、采用层次式结构的操作系统通常把对一设备的管理放在__________。

15、作为资源管理器的操作系统，具有处理机管理、主存管理、__________和__________五

大功能。

16、辅助存储器只能与__________相互传递信息。

17、计算机系统中引导程序的作用是__________和__________。

18、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”。

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、不可中断的过程称为__________。

三、判断题

21、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）

22、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数.（）

23、参与死锁的进程至少有两个已经占有资源.（）

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、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.（）

26、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.（）

27、文件目录必须常驻内存.（）

28、文件目录一般存放在外存.（）

29、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.（）

30、实时系统中的作业周转时间有严格的限制.（）

四、名词解释题

31、分时：

32、非抢占式调度：

33、死锁防止：

34、可重定位地址：

35、当前目录：

36、设备的无关性：

五、简答题

37、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？

38、影响缺页中断率的因素有哪些？

39、存储管理的主要功能是什么

40、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？

41、什么是设备独立性，它是如何实现的？

六、综合题

42、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。

43、在某页式存储管理系统中，现有P1、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10KB。

1）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：

MOV2100.3100计算MOV指令中两个操作数的物理地址。

44、在一个32位计算机虚拟页式存储管理系统中，怎样解决页表，非常庞大的问

题？请给出具体的解决方案（假定页面大小为4KB，用户空间为2GB，每个内存用

4B表示）。

45、进程P1,P2,P3共享一个表格F，P1对F只读不写，P2对F只写不读，P3对F先读

后写。进程可同时读F，但有进程写时，其他进程不能读和写。要求：1）正常运

行时不能产生死锁。2）F的并发度要高。

参考答案

一、选择题

1、B

2、B

3、C

4、C

5、C

6、D

7、C

8、B

9、A

10、A

11、C

12、B

二、填空题

13、【答案】中断装置、操作系统的中断服务程序

14、【答案】最内层

15、【答案】文件管理设备管理、作业管理

16、【答案】内存

17、【答案】进行系统初始化工作、把OS的核心程序装入主存

18、【答案】外部信号、反馈信号

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】原语

三、判断题

21、【答案】：错

22、【答案】：对

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、分时：

在分时系统中，分时主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。

32、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。

33、死锁防止：

要求进程申请资源时遵循某种协议，从而打破产生死锁的四个必要条件中的一个或几个，

保证系统不会进入死锁状态。

34、可重定位地址：

当含有它的程序被重定位时，将随之被调整的一种地址。

35、当前目录：

为节省文件检索的时间，每个用户可以指定一个目录作为当前工作目录，以后访问文件时，

就从这个目录开始向下顺序检索。这个目录就称作当前目录。

36、设备的无关性：

也称设备独立性，就是说，用户程序应与实际使用的物理设备无关，由操作系统来考虑因

实际设备不同而需要使用不同的设备驱动程序等问题。

五、简答题

37、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。

38、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

39、答：存储管理的主要功能包括（1）主存空间的分配和回收；（2）完成重定位；（3）

主存空间的共享和保护；（4）使用"虚拟存储器"，扩充主存空间.

40、答：作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，

挂入就绪队列。执行完后，回收资源。进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一

个进程，使之占用CPU交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入

内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区。

41、答：设备独立性即应用程序独立于使用的物理设备，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独立性必须由设备

独立性软件完成，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

六、综合题

42、【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R

2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。这种死锁状态下的进程-资源图如图所示。

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；又2100%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

6×1024+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

8×1024+28=8220。

44、【解析】用户空间为2GB，页面大小为4KB，所以用户空间有219

页。如果一

个页面需要4B表示其地址，需要512页（占2MB空间）表示这些页，页表过于庞

大，为了避免把全部页表一直保存在内存中，可采用二级页表管理方式。

将整个2GB（31位）的虚拟地址空间划分为9位的一级页表域、10位的二级

页表域和12位的页内位移。每页大小为4KB，9位一级页表域加10位的二级页表域

共19位表示29个页面。页表设计：一级页表只占一页，存放2

9=512个二级页表入

口地址。

二级页表共512个，每个存放20=1024个虚拟页面地址。

工作过程：当一个虚拟地址被送到内存管理单元（MemoryManagement

）时，MMU首先提取一级页表域并把该值作为访问顶级页表的索引。

在顶级页表中找到对应表项，其中含有：级页表的地址或页帧号，然后以：：级页

表域作为访问选定的二级页表的索引，从而找到该虚拟页面的页顿号。如果该页面

不在内存中，页表表项的存在位将为0，引发…次页面失效：如果该页面在内存中，

从二级页表得到的页顿号将与偏移量结合构成物理地址，该地址被放到总线上并传

送至内存。

45、【解析】本题实际上就是一个读者-写者问题，P1是一个读者，P2是一个写

者：为了使F的并发度较高，将Ps先看作读者，当其完成该操作后再将其看作写者。

算法中需用到如下变量定义：

Intreadcount=0;

Semaphoremutex=l;

Semaphorermutex=1;

P:(){

While(true){

P(rmutex);

If(readcount==0)

P(mutex);

readcount++;

V(rmutex);

readF;

P(rmutex);

readcount--;

If(readcount==0)V(mutex);

V(rmutex):

}

P2(){

While(true)

P(mutex);

WriteF

V(mutex);

}

P3()

{

While(true)

P(rmutex);

If(readcount==0)

P(mutex);

Readcount++;

V(rmutex);

ReadF;

P(rmutex):

Readcount--;

If(readcount==0)

V(mutex):

V(rmutex):

P(mutex);

WriteF;

V(mutex):

}

}