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1、2022年北京科技大学计算机科学与技术专业操作系统科目期末试卷B1有答案一、选择题1文件系统采用两级索引分配方式。假设每个磁盘块的大小为1KB.每个盘块号占4B,则该系统中单个文件的最大长度是（）A.64MBB.128MBC32MBD.都不对2、以下关于翻开文件。PenO操作和关闭文件close0操作的表达，只有（）是错误的。A.close0操作告诉系统，不再需要指定的文件了，可以丢弃它B.open0操作告诉系统，开始使用指定的文件C.文件必须先翻开，后使用D.目录求必须先翻开，后使用3、关于临界问题的一个算法（假设只有进程PO和PL能会进入临界区）如下（i为。或1代表进程PO或者Pl）：Re
2、peatretry：if（turn!=-1）turn=i;if（turn!=i）gotoretry；turn=-l;临界区：turn=0;其他区域；untilfalse：A.不能保持进程互斥进入临界区，且会出现“饥饿B.不能保持进程互斥进入临界区，但不会出现饥饿C.保证进程互斥进入临界区，但会出现“饥饿D.保证进程互斥进入临界区，不会出现饥饿”4、对进程的管理和控制使用（）。A.指令B.原语C.信号量D.信箱通信5、假设系统中有n个进程，则在阻塞队列中进程的个数最多为（）?a.nB.n-1C.n-2D.l6、目标程序对应的地址空间是（）A.名空间B.逻辑地址空间C.存储空间D.物理地址空间7、
3、下面有关外层页表的表达中错误的选项是（）。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.假设有了外层页表，则需要一个外层页表存放器就能实现地址变换8、以下选项中，不是操作系统关心的主要问题的是（）。A.管理计算机裸机B.设计、提供用户程序与计算机及计算机硬件系统的接口C.管理计算机中的信息资源D.高级程序设计语言的编译9、()不是操作系统的功能。A.CPU管理B.存储管理C.网络管理D.数据管理10、某计算机按字节编址，其动态分区内存管理采用最正确适应算法每次分配和回收内存后都对空闲分区链重新排序。当前空闲分区信息见表3-12。回收
4、起始地址为60K、大小为140KB的分区后，系统中空闲分区的数量、空闲分区链第一个分区的起始地址和大小分别是()OA.3,20K,380KBB.3,500K,80KBC.4,20K,180KBD.4,500K,80KB11分区起始地址20K500KI000K200K分区大小40KBKOKB100KB200KB:田共享设备的是()OA.打印机B.磁带机C.磁盘D.磁带机和磁盘中属于12、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100IJs,将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50s.CP对一块
5、数据进行分析的时间为50uso在单缓冲区和双缓冲区结构卜,读入并分析完该文件的时间分别是()OA.1500s,1000sB.1550s,1100sC.1550s,1550sD.2000s,2000s二、填空题13、死锁的形成，除了与资源的有关外，也与并发进程的有关。14、当一个进程能被选中占用处理器时，就从态成为态。15、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。16、文件操作主要有、翻开文件、读文件、写文件、删除文件等几种主要操作。17、通道程序是由组成的；启动通道工作前，必须把通道程序首地址存放到中。18、在分时兼批处理的计算机系统中，为了获得好的响应
6、时间，总是优先调度19、一个程序获得了一个和一个后,就说创立了一个进程。20、设计实时操作系统时特别要注意两点，第一是,第二是三、判断题21、选择通道主要用于连接低速设备.（）22、进程间的互斥是一种特殊的同步关系.（）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、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.（）26、优先数是进程调度的重要依据，一旦确定不能改变.（）27、所谓最近最少使用（）28、所有进程都挂起时，系统陷入死锁.（）29、特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件.（）30、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之
7、间的互换.（）四、名词解释题31、运行态：正在CPll上执行的进程所处的状态。在单CPU系统中，任何时候最多只能有一个进程处于运行状态。32、抢占式调度：33、响应时间：34、固定分区法：35、路径：36、缓冲池:五、简答题37、从资源管理的角度说明操作系统的主要功能？38、什么是死锁？产生死锁的四个必要条件是什么？39、什么是操作系统？40、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？41、为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率？六、综合题42、什么是DMA方式？它与中断方式的主要区别是什么？43、系统为32位实地址，采用48位虚拟地址，页面大小4KB,页表项人小为8B；每段
8、最大为4GB。1）假设系统使用纯页式存储，则要采用多少级页表，页内偏移多少位？2）假设系统采用一级页表，TLB命中率为98%,TLB访问时间为IOns,内存访问时间为100ns,并假设当TLB访问失败后才开始访问内存，问平均页面访问时间是多少？3）如果是二级页表，页面平均访问时间是多少？4）上题中，如果要满足访问时间120ns,那么命中率需要至少多少？5）假设系统采用段页式存储，则每用户最多可以有多少个段？段内采用儿级页表？44、某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是32位，页表项大小为4字节。请答复以下问题。1）假设使用一级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：2）假设使用二级页表
9、的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：设逻辑地址为LA.请分别给出其对应的页日录号和页表索引的表达式。3）采用1）中的分页存储管理方式，一个代码段起始逻辑地址为OOOO8000H,其长度为8KB,被装载到从物理地址0090000OH开始的连续主存空间中。页表从主存0020OoOOH开始的物理地址处连续存放，如下图（地址大小自下向上递增）。请计算出该代码段对，应的两个页表项的物理地址、这两个页表项中的页框号以及代码页面2的起始物理地址。45、设有两个优先级相同的进程Pl和P2。信号量SI和S2的初值均为0,试问P、P2并发执行结束后，x、v、Z的值各为多少？参考答案一、选择题1、A2、A3、B4、
10、B5、A6、B7、A8、D9、C10、B11、C12、B二、填空题13、【答案】分配策略（或管理方法、执行速度（或调度策略）14、【答案】就绪、运行15、【答案】绝对、相对号16、【答案】建立文件、关闭文件17、【答案】通道命令（或CoW）、通道地址字（或CAW）18、【答案】终端作业（或前台作业）19、【答案】数据块、进程控制块20、【答案】可靠性、平安三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：对23、【答案】：错24、【答案】：对25、【答案】：对26、【答案】：错27、【答案】：对28、【答案】：错29、【答案】：错30、【答案】：错四、名词解释题31、运行态：正在CPU上执行的进程所
11、处的状态。在单CPil系统中，任何时候最多只能有一个进程处于运行状态。32、抢占式调度：当一个进程正在执行时，系统基于某种策略强行将处理机从占有者进程剥夺而分配给另一个进程的调度。这种调度方式系统开销大，但系统能及时响应请求。33、响应时间:是分时系统的一个技术指标，指从用户输入命令到系统对命令开始执行和显示所需要的时间。34、固定分区法：内存中分区的个数固定不变，各个分区的大小也固定不变，但不同分区的大小可以不同，每个分区只可装入一道作业。35、路径：在树形目录结构中，从根目录出发经由所需子目录到达指定文件的通路。36、缓冲池：又叫公共缓冲区，也是系统在磁盘上设置的多个缓冲区。它既可以用于输
12、入，也可以用于输出，较好地克服了专用缓冲区的缺点。一方面提高了缓冲区的利用率，另一方面也提高了设备与CPU的并行操作程度。五、简答题37、答：处理器管理，存储管理，文件管理，作业管理和设备管理.38、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，并向用户提供各种效劳功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整
13、个计算机系统能高效地运行。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：多道作业并行工作，减少了处理器的空闲时间，作业调度可以合理选择装入主存储器中的作业，充分利用计算机系统的资源。作业执行过程中不再访问低速设备，而直接访问高速的磁盘设备，缩短执行时间。作业成批输入，减少了从操作到作业的交接时间六、综合题42、【解析】DMA是DireCtMemoryA
14、CCeSS的缩写，也就是直接存储器访问。DMA是用DMA控制器来控制一个数据块的传输，而CPU只需在一个数据块传输的开始阶段设置好传输所需的控制信息并在传输的结束阶段做进，步处理即可的传输控制方式。其根本思想是在I/O设备和内存间开启一个可以直接传输数据的通路。中断驱动I/O控制方式是每个数据传输后即发出中断，而DMA方式是在一批数据传输完毕后才中断：中断驱动I/O控制方式的传输是由CPU控制的，而DMA方式中只有数据块传输的开始和结束阶段在CPU控制下，在传输过程中都是由DMA控制器控制的。所以DMA方式相比于中断方式，通过硬件的增加大大减少了中断的次数。43、【解析】1)页面大小4KB=2
15、B,即页内偏移量的位数为12。采用48位虚拟地址，故虚页号为48-12=36位。页表项的大小为8B,则每页可容纳4KB8B=512=29项。那么所需多级页表的级数36/9=4,故应采用4级页表。2)系统进行页面访问操作时，首先读取页面对应的页表项，有98%的概率可以在TLB中直接读取到(IOns),然后进行地址变换，访问内存读取页面(100ns),所需时间为10ns+100ns=110nso如TLB未命中(IOns),则要通过次内存访问来读取页表项(100nS).地址变换后，再访问内存(100ns),因TLB访问失败后才开始访问内存，因此所需时间为，IOnS+100ns+100ns=210ns
16、.98%110+(1-98%)210ns=112ns3)级页表的情况下，TLB命中的访问时间还是IlOns,未命中的访问时间加上一次内存访问时间，即210ns+100ns=310ns,那么平均访问时间为98%110+(1-98%)310ns=114ns4)本问是在第3)小题的根底上提出的，假设快表命中率为p,则应满足p110+II-P310ns120ns求解不等式，得p=95%5)系统采用48位虚拟地址，虚拟地址空间为248B,每段最大为4GB.那么最大段数=248B4GB=216=65536.4GB=232B,即段内地址位数为32,段内采用多级页表，那么多级页表级数(32-12)9=3,故段
17、内采用3级页表。44、【解析】1)因为页内偏移量是12位，按字节编址，所以页大小为2B=4KB,页表项数为2324K=22,又页表项大小为4字节，因此级页表最大为2204B=4MB2)页目录号可表示为(Unsignedint)(LA)22&0x3FF。页表索引可表示为(unsignedint)(LA)1280x3FFo&0x3FF操作的作用是取后10位，页目录号可以不用，因为其右移22位后，前面已都为零。页目录号也可以写成(Unsignedint)(LA)22；但页表索引不可，如果两个表达式没有对LA进行类型转换，也是可以的。3)代码页面1的逻辑地址为OOOo8000H,写成：进制位0OOOO
18、OOoOOOoOOOOIoOoOoOOoOoOoOOo前20位为页号(对应十六进制的前5位，页框号也是如此)，即说明其位于第8个页处，对应页表中的第8个页表项，所以第8个页表项的物理地址二页表起始地址+8x页表项的字节数=00200000H+84=00200020H。由此可得图所示的答案。即两个页表项的物理地址分别为00200020HW00200024Ho这两个页表项中的页框号分别为0090OH和00901H.代码页面2的起始物理地址为0090100OHo45、上 下并 行 述0020 0024B0020 002OH0090 IOOOH0090 OQOOH【解析】可以将述进程分解成以6个程序段：将它们的并发执关系用前趋图描出来。根据BernStein条件（见【解释】），程序PSl和PS4确实是能并发执行的，程序段PS彳等5也能并播y,而程序段PS3和PS6。则不能并发执行，或者说它们的并发执行具有不婶机假设冲4亍PS3,再执行PS6,则最后X,y,Z的值分别为6,7,10：假设先执行PS6再派S3,则最后x,y,Z的值分别为6,13,IOoX
