南京信息工程大学专业

2022年南京信息工程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、某文件系统中，针对每个文件，用户类别分为4类：安全管理员、文件上、文件主的

伙伴、其他用户：访问权限分为5类：完全控制、执行、修改、读取、写入。若文件控制

块中用：进制位串表示文件权限，为表示不同类别用户对一个文件的访问权限，则描述文

件权限的位数至少应为（）。

A.5B.9C.12D.20

2、在文件系统中，若文件的物理结构采用连续结构，则文件控制块FCB中有关文件的物

理位置的信息包括（），

I.首块地址II.文件长度III.索引表地址

A.只有IIIB.I和和IIID.I和III

3、某系统中有11台打印机，N个进程共享打印机资源，每个进程要求3台打印机。当

N的取值不超过（）时，系统不会发生死锁。

A.4B.5C.6D.7

4、有3个作业J1，J2，J3，其运行时间分别为2h，5h，3h，假定同时到达，并在同…

台处理器上以单道方式运行，则平均周转时间最短的执行序列是（）。

A.J1，J2，J3B.J3，J2，J1C.J2，J1，J3D.J1，J3，J2

5、下面关于管程的叙述错误的是（）。

A.管程是进程的同步工具，解决信号量机制大量同步操作分散的问题

B.管程每次只允许一个进程进入管程，

C.管程中V操作的作用和信号量机制中V操作的作用相同

D.管程是被进程调用的，是语法范围，无法创建和撤销

6、假设页的大小为4KB，页表的每个表项占用4B。对于一个64位地址空间系统，采用

多级页表机制，至少需要（）级页表（本题默认字长为1B）。

A.3B.4C.5D.6

7、在段页式分配中，CPU每次从内存中取一次数据需要（）次访问内存。

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

8、假设4个作业到达系统的时刻和运行时间见表。系统在t=2时开始作业调度。若

分别采用先来先服务和短作业优先调度算法，则选中的作业分别是（）。

A.J2、J3B.J1、J4C.J2、J4D.J1、J3

9、实时操作系统必须在（）内处理完来白外部的事件。

A.一个机器周期

B.被控对象规定时间

C.周转时间

D.时间片

10、操作系统的I/O子系统通常由4个层次组成，每-层明确定义了与邻近层次的接口，

其合理的层次组织排列顺序是（）。

A.用户级I/O软件、设备无关软件、设备驱动程序、中断处理程序

B.用户级I/O软件、设备无关软件、中断处理程序、设备驱动程序

C.用户级I/O软件、设备驱动程序、设备无关软件、中断处理程序

D.用户级I/O软件、中断处理程序、设备无关软件、设备驱动程序

11、下列有关设备独立性的说法中，正确的是（）。

A.设备独立性是指I/O设备具有独立执行I/O功能的种特性

B.设备独立性是指用户程序独立于具体物理设备的·种特性，

C.设备独立性是指能够实现设备共享的一种特性

D.设备独立性是指设备驱动程序独立于具体物理设备的·种特性，

12、CPU输出数据的速度远远高于打印机的速度，为解决这一矛盾，可采用（）。

A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术D.虚存技术

二、填空题

13、可靠的信箱通信规则是：若发送信件时信箱已满，则发送进程被置成等信箱状态，直

到信箱有空时才被释放。若取信件时信箱中无信，则接收进程被置成__________状态，直

到有信件时才被释放。

14、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。

15、网络操作系统把计算机网络中的各台计算机有机地联结起来，实现各台计算机之间的

__________及网络中各种资源的__________。

16、现代计算机中主存储器都是以__________为单位进行编址。

17、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。

18、Spool是在一个计算问题开始之前，把计算所需要的程序和数据从输入设备上预输入

到__________中存放。对于输出的结果，是从__________中依次输出。

19、三代人机界面的发展是指：一维__________、二维__________、三维__________。

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

三、判断题

21、文件目录必须常驻内存.（）

22、文件系统的主要目的是存储系统文档.（）

23、磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取.（）

24、操作系统的所有程序都必须常驻内存.（）

25、清内存指令只能在管态下执行.（）

26、当一个进程从等待态变成就绪态，则一定有一个进程从就绪态变成运行态.（）

27、引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数.（）

28、在文件系统中，打开文件是指创建一个文件控制块.（）

29、进程控制块中的所有信息必须常驻内存.（）

30、所有进程都挂起时，系统陷入死锁.（）

四、名词解释题

31、阻塞态：

32、抢占式调度：

33、非抢占式调度：

34、物理地址空间：

35、交换：

36、虚拟设备：

五、简答题

37、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法？

38、在设备管理中，按照设备共享特性分成哪几种类型比较合理，并分别举例说明。

39、什么是虚拟存储器，它有什么特点？

40、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

41、存储管理的主要功能是什么

六、综合题

42、在请求分页系统中，为什么说一条指令执行期间可能产生多次缺页中断？

43、在一个32位100MHz的单总线计算机系统中（每10ns一个时钟周期），磁盘

控制器使用DMA以40MB/s的速率从存储器中读出数据或者向存储器写入数据。

假设CPU在没有被周期挪用的情况下，在每个周期中读取并执行一个32位指令。

若这样做，磁盘控制器使指令的执行速度降低了多少？

44、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。

45、现有3名学生S1、S2和S3上机实习，程序和数据都存放在同一磁盘上。若3人

编写的程序分别为PI、P2和P3，要求这3个学生用自编的程序调用同，个数据文件

A进行计算，问：

1）若文件A作为共享文件，系统应采用何种目录结构？画出示意图。

2）若学生S1、S2、S3都将自己的程序名起为P，则1）中的目录结构能否满

足要求？

3）对于2），系统是如何使每个学生获取其程序和数据的？

参考答案

一、选择题

1、D

2、B

3、B

4、D

5、C

6、D

7、B

8、D

9、B

10、A

11、B

12、C

二、填空题

13、【答案】等信件

14、【答案】管或系统、目或用户

15、【答案】通信、共享

16、【答案】字节

17、【答案】块、卷

18、【答案】磁盘的输入井、磁盘的输出井

19、【答案】命令行、图形界面、虚拟现实

20、【答案】顺序存取、直接存取、按键索引

三、判断题

21、【答案】：错

22、【答案】：错

23、【答案】：对

24、【答案】：错

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、阻塞态：

又称等待态，指正在运行的进程因等待某个条件发生而不能运行时所处的状态。处于阻塞

态的进程在逻辑上是不能运行的，即使cpu空闲，它也不能占用cpu。

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、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。

34、物理地址空间：

由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。

35、交换：

交换系统指系统根据需要把主存中暂时不运行的某个（或某些）作业部分或全部移到外存。

而把外存中的某个（或某些）作业移到相应的主存区，并使其投入运行。

36、虚拟设备：

它是利用共享设备上的一部分空间来模拟独占设备的一种I/O技术。

五、简答题

37、答：利用基本文件目录实现文件共享：基于索引节点的共享方法：利用符号链实现文

件共享：

38、答：按照是否可共享，可以分成独占设备和共享设备两类，独占设备不能让多个程序

同时使用，共享设备可以同时让多个程序使用。打印机属于独占设备，如果多个程序同时

使用打印机，则打印出来的数据就可能会随机混合交叉在一起，所以打印机只能让一个程

序独占。而磁盘属于共享设备，多个程序同时在磁盘上打开文件是可以的。

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：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.

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】因请求调页时，只要作业的部分页在内存，该作业就能执行，而在

执行过程中发现所要访问的指令或数据不在内存时，则产生缺页中断，将所需页面

调入内存，在请求调页系统中，一条指令能跨了两个页面。而其中要访问的操作数

可能与指令不在同一页面，H操作数本身也可能跨了两个页面。当要执行这类指令，

而相应的页都不在内存时，就将产生多次缺页中断。

43、【解析】首先由题目得知DMA的传输速率是40MB/s，即4B/100ns，也就是

平均每100ns传输32bit的数据就能达到DMA的传输要求。由于系统总线被CPU和

DMA共用，因此要在DMA传输数据时暂停CPU对总线的使用。为了得到DMA使

用总线的频率，需要知道总，线的传输速度。由题中条件可知，CPU在对总线完

全占用的情况下，每个时钟周期（10ns）可以传输32bit的指令，因此总线的速度

是32bit/10ns。而DMA的要求是100ns传输32bit，也就是说，平均10个时钟周

期内，只需挪用个周期用来传输数据就能达到DMA的传输要求。由此可以得到，

DMA挪用周期的频率是每10个周期挪用个，因此磁盘控制器使指令的执行速度降

低了10%

44、【解析】在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，盘中，次只能放一个

水果。当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。若放入果盘中的是橘子，则

允许儿子吃，女儿必须等待：若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等

待。本题实际上是生产者-

消费者问题的一种变形。这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也

有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。

在本题中，应设置3个信号量S、So，Sa。

SemaphoreS=1；

SemaphoreSa=0；

SemaphoreSo=0；

ProcedurefathertWhile（true）

P（S）；

将水果放入盘中；

if（放入的是橘子）

V（So）；

el

V（Sa）；

}

}

Procedureşon

{

While（true）

P（So）

从盘中取出橘子；

V（S）；

吃橘子；

Proceduredaughter

{

While（true）

P（Sa）；

从盘中取出苹果；

V（S）：

吃苹果；

}

}

45、【解析】

1）系统采用二级目录结构即可满足需要，其示意图如图所示。

2）图所示的：二级目录结构能够满足要求。此时，用户文件目录中的P1、

P2和P3均改为P即可，由图可看出，这3个P均指向各自不同的程序。

3）在学生存取程序和数据时，文件系统会先搜索主文件日录，找到该学生

的用户目录后，即可在用户口求中找到指定的文件，比如对学生S1，山路径/S1/P

找到的文件就是S1的程序文件，因为它与学生S2的程序文件/S2/P不是同一个文件，

所以不会引起冲突。文件/S1/A和文件/S2/A是同个文件，因此学生S1能够取到所

需要的数据。当然，文件A可由3个学生，同时打开执行读操作