2022年北京理工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、磁盘高速缓存设在（）中。
A.内存B.磁盘控制器C.CacheD.磁盘2、如果当前读写磁头正在53号柱面上执行操作，依次有4个等待访问的请求，柱面号，依次为98，37，124，65，当采用（）算法时，下一次磁头才可能到达37号柱面。
A.先来先服务B.最短寻道时间优先C.电梯调度（初始磁头移动方向向着小磁道方向）D.循环扫描（磁头移动方向向着大磁道方向）3、在支持多线程的系统中，进程P创建的若干个线程不能共享的是（）A.进程P的代码段B.进程P中打开的文件C.进程P的全局变量D.进程P中某线程的找指针4、采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用（）方法解除死锁。
A.执行并行操作B.撤销进程C.拒绝分配新资源D.修改信号量5、现行3个同时到达的作业J1，J2，J3，它们的执行时，间分别是T1，T2和T3，且T1，<T2<T3。
若系统按单道方式运行且采用短作业优先调度算法，则平均周转时问是（）。
A.T1+T2+T3B. T1+T2+T3 /3C.（3T1+2T2+T3）/3D.（T1+2T2+3T3）/36、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7、一个页式虚拟存储系统，其并发进程数固定为4个。
最近测试了它的CPU利用率和用于页面交换的利用率，假设得到的结果为下列选项，（）说明系统需要增加进程并发数？I.CPU利用率13%：磁盘利用率97%II.CPU利用97%；磁盘利用率3%III.CPU利用率13%：磁盘利用3%A. IB.IIC.IIID.I、III8、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，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10、下列关于SPOOLing技术的叙述中，错误的是（）A.需要外存的文持B.需要多道程序设计技术的支持C.可以让多个作业共享一台独占设备D.由用户作业控制设备与输入/输出之间的数据传送11、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12、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.多道程序设计技术二、填空题13、单用户连续存储管理方式下，也可利用__________技术让多个用户的作业轮流进入主存储器执行。
14、解决死锁问题可以采用的方式中，采用__________策略，如银行家算法虽然保守，但可以保证系统时时处于安全状态。
15、只要涉及相同变量的若干进程的__________互斥执行，就不会造成与__________有关的错误。
16、把并发进程中与共享变量有关的程序段称为__________17、批处理操作系统中，操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操作系统选择作业并根据作业控制__________的要求自动控制作业的执行。
18、把存储介质上连续信息所组成的一个区域称为__________；为管理方便，经常将存储介质的__________物理单位称为。
19、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”。
20、操作系统中，进程调度通常有先来先服务、__________、__________和分级调度算法等调度算法。
三、判断题21、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. （）22、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：（）23、同一文件系统中不允许文件同名，否则会引起混乱. （）24、清内存指令只能在管态下执行. （）25、存储保护的目的是限制内存的分配. （）26、存储保护的功能是限制内存存取. （）27、优先数是进程调度的重要依据，一旦确定不能改变. （）28、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态. （）29、用户程序有时也可以在核心态下运行. （）30、在大型多道程序设计系统中，为充分利用外部设备，应使运行的若干程序都是I/0型的. （）四、名词解释题31、并发：32、周转时间：33、饥饿：34、文件的物理组织：35、程序局部性原理：36、RAID：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、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？39、试简述页式存储管理的优缺点40、虚拟存储器的基本特征是什么？虚拟存储器的容量主要受到哪两方面的限制？41、存储管理的主要功能是什么六、综合题42、假定计算机M采用二级分页虚拟存储管理方式，虚拟地址格式如下：回答下列问题。
1）函数f1的机器指令代码占多少页？2）取第1条指令（push ebp）时，若在进行地址变换的过程中需要访问内存中的页目录和页表则分别会访问它们各门的第几个页表项（编号从0开始）？3）M的1/0采用中断控制方式。
若进程P在调用fl之前通过scanf（）获取n的值，则在执行scanf（）的过程中，进程P的状态会如何变化？CPU是否会进入内核态？43、已知系统为32位实地址，采用48位虚拟地址，页面大小为4KB，页表项大小为8B，每段最大为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10ns，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，那么命小率需要至少多少？5）若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、有如图所示的文件目录结构1）可否进行下列操作，为什么？①在H录D中建立个文件，取名为A。
②将目录C改名为A。
2）若E和G是两个用户各自的日录，问：①使用目录E的用户要共享文件M，如何实现？②在一段时间内，使用目录G的用户主要使用文件S和T，应如何处理？其目的是什么？3）使用目录E的用户对文件I加以保护，不允许别人使用，如何实现？45、假设某分时操作系统采用树形目录结构。
用广usera目来的路径名是/usr/home/usera.用户userb目录的路径名是/home/userb。
usera在其目录下创建了目录文件asdf和普通文件my.c.并在asdf目录下创建了普通文件filel 和file2：userb在其目录下创建了H求文件asdf和普通文件hust1，作L在目录文件下创建了普通文件file1和file2.其中usera的file1和userb的hust1是同一个文件。
1）画出上述文件系统的树形口录结构（要求画出目录项中的必要信息）。
2）试分别写出usera的文件filel和userb的filel的文件路径名。
3）用户userb的口录文件asdf下的文件file2要换名为userb目录下的文件newfile，文件系统如何处理？参考答案一、选择题1、A2、C3、D4、B5、C6、A7、C8、B9、D10、D11、A12、D二、填空题13、【答案】对换（swapping）14、【答案】死锁的避免15、【答案】相关临界区、时间16、【答案】临界区17、【答案】说明书18、【答案】块、卷19、【答案】外部信号、反馈信号20、【答案】优先数调度算法、时间片轮转调度算法三、判断题21、【答案】：对22、【答案】：错23、【答案】：对24、【答案】：对25、【答案】：错26、【答案】：对27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：错30、【答案】：对四、名词解释题31、并发：是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行32、周转时间：是指从作业进入系统开始，到作业退出系统所经历的时间。
33、饥饿：在系统中，每个资源占有者都在有限时间内释放它所占有的资源，但资源中存在某些申请者由于某种原因却永远得不到资源的一种错误现象。
34、文件的物理组织：文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织35、程序局部性原理：在相对短的一段时间内，进程集中在一组子程序或循环中之行，导致所有的存储器访问局限于进程地址空间的一个固定子集。
这种现象就叫做程序局部性原理，36、RAID：称作廉价磁盘冗余阵列，即利用一台磁盘阵列控制器来统管理和控制一组磁盘驱动器，组成一个高可靠性、快速大容量的磁盘系统。
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：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。
39、答：优点：有效地解决了碎片问题；缺点：程序的最后一页会有浪费空间的现象并且不能应用在分段编写的、非连续存放的大型程序中。
40、答：虚拟存储器的基本特征是：①虚拟扩充，即不是物理上而是逻辑上扩充了内存容量；②部分装入，即每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；③离散分配，即不必占用连续的内存空间，而是"见缝插针"；多次对换，即所需的全部程序和数据要分成多次调入内存：虚拟存储器的容量主要受到指令中表示地址的字长和外存的容量的限制.41、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.六、综合题42、【解析】1）函数fl的代码段中所有指令的虚拟地址的高20位相同，因此fl的机器指令代码在同一页中，仅占用1页。
