卷B（有答案）
一、选择题
1、文件系统采用两级索引分配方式。若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.64MB B.128MB C.32MB D.都不对
2、某文件系统的簇和磁盘扇区大小分别为1KB和512B。若一个文件的大小为1026B，则系统分配给该文件的磁盘空间大小是（ ）。
A.1026B B.1536B C.1538B D.2048B
3、若一个信号量的初值为3，经过多次P、V操作之后当前值为-1，则表示等待进入临界区的进程数为（ ）
A.1 B.2 C.3 D.4
4、某个系统采用如下资源分配策略：若一个进程提出资源请求得不到满足，而此时没有由于等待资源而被阻塞的进程，则自己就被阻塞。若此时已有等待资源而被阻塞的进程，则检查所有山于等待资源而被阻塞的进程，如果它们有申请进程所需要的资源，则将这些资，源剥夺并分配给申请进程。这种策略会导致（ ）。 A.死锁 B.抖动 C.回退 D.饥饿 5、一个进程被唤醒意味着（ ）。 A.该进程可以重新占用CPU B.优先级变为最大 C.PCB移到就绪队列之首 D.进程变为运行态
6、（ ）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。
A.固定分区 B.可变分区。 C.分页管理 D.段页式管理
7、在页式虚拟存储管理系统中，采用某些页面置换算法，会出现Belady异常现象，即进程的缺页次数会随着分配给该进程的页框个数的增加而增加。下列算，法中，可能出现Belady异常现象的是（ ）。 I.LRU算法 II.FIFO算法 III.OPT 算法
A. 仅I B.仅II C.仅I、III D. 仅I、III 8、计算机开机后，操作系统最终被加载到（ ）。 A.BIOS B.ROM C.EPROM D.RAM
9、某时刻进程的资源使用情况见表。
此时的安全序列是（ ） A.P1、P2、P3、P4 B. P1、P3、P2、P4 C. P1、P4、P3、P2 D.不存在
10、在某页式存储管理系统中，页表内容见表。若页面的大小为4KB，则地址转换机构将逻辑地址0转换成的物理地址是（） A.8192 B.8193 C.2048 D.2049
11、下面设备中属于共享设备的是（ ）。
A.打印机 B.磁带机 C.磁盘 D.磁带机和磁盘 12、I/O交通管制程序的主要功能是管理（ ）的状态信息。 A.设备、控制器和通道 B.主存、控制器和通道 C.CPU、主存和通道 D.主存、辅存和通道
二、填空题
13、操作系统中，进程通信有________、__________几种方式。
14、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。
15、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。
16、当一个进程能被选中占用处理器时，就从__________态成为__________态。
17、现代计算机系统采用自成独立系统的能与主机并行工作的I/O结构，主存储器与外围设备之间传送信息的输入输出操作由__________完成。由于它能独立完成输入输出操作，所以也称为__________。
18、同一进程中的各线程__________进程所占用的资源
19、一个程序获得了一个__________和一个__________后，就说创建了一个进程。 20、用户调用__________和__________打开文件操作来申请对文件的使用权。
三、判断题
21、文件目录必须常驻内存. （ ）
22、有m个进程的操作系统出现死锁时，死锁进程的个数为1 30、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换. （ ） 四、名词解释题 31、同步： 32、抢占式调度： 33、进程调度： 34、文件控制块： 35、换页： 36、中断屏蔽：是指在提出中断请求之后，cpu不予响应的状态。它常常用来在处理某个中断时防止同级中断的干扰，或在处理一段不可分割的、必须连续执行的程序时防止意外事件把它打断。 五、简答题 37、影响缺页中断率的因素有哪些？ 38、什么是临界区进程进入临界区的调度原则是什么 39、进程有哪几种基本状态试描绘出进程状态转换图？ 40、主存空间信息保护有哪些措施？ 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、在虚拟分页存储管理方案中，对丁一个处于运行状态的进程，当CPU读取下一条指令时，发生缺页中断。操作系统要执行哪些操作以获得所需要部分的指令？ 43、已知系统为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，那么命中率需要至少多少？ 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、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、某博物馆最多可容纳500人同时参观，有个出入口，该出入「一次仅允许一个人通过。参观者的活动描述如下： Cobegin {参观者进程i： … 进门： … 参观： … 出门； … } Coend 请添加必要的信号量和P、V（或wait（）、signal（））操作，以实现上述过程中的互斥与同步。要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。 参考答案 一、选择题 1、A 2、D 3、A 4、D 5、A 6、C 7、A 8、D 9、D 10、A 11、C 12、A 二、填空题 13、【答案】信件、通信原语@ 14、【答案】等信件 15、【答案】死锁的避免 16、【答案】就绪、运行 17、【答案】通道、输入输出处理机 18、【答案】共享 19、【答案】数据块、进程控制块 20、【答案】建立、打开 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】：错 27、【答案】：错 28、【答案】：错 29、【答案】：错 30、【答案】：错 四、名词解释题 31、同步： 是指进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系。也就是说，这些具有伙伴关系的进程在执行次序上必须遵循确定的规律。 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、进程调度： 也称低级调度程序，它完成进程从就绪状态到运行状态的转化。 34、文件控制块： 用于描述和控制文件的数据结构，其中包括文件名、文件类型、位置、大小等信息。文件控制块与文件一一对应，即在文件系统内部，给每个文件唯一地设置一个文件控制块，核心利用这种结构对文件实施各种管理。 35、换页： 指系统根据某种策略选择某页出主存，将某页调入主存的过程。 36、中断屏蔽：是指在提出中断请求之后，cpu不予响应的状态。它常常用来在处理某个中断时防止同级中断的干扰，或在处理一段不可分割的、必须连续执行的程序时防止意外事件把它打断。 五、简答题 37、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 38、答：在每个进程中访问临界资源的那段程序叫临界区，进程进入临界区的调度原则是：如果有若干进程要求进入空闲的临界区一次仅允许一个进程进②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个.如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待③ 进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现\"忙等\"现象. 39、答：进程有运行态，就绪态和阻塞态三种基本状态，三种基本状态的转换图如图1所示，图中数字1的含义是：进程被调度进程选中，数字2的含义是：时间片用完，数字3的含义是：等待某事件发生，数字4的含义是：等待的事件已发生 40、答：①程序自己主存区域的信息，允许它既可读，又可写；②共享区域中的信息只可读，不可修改；③非共享区域或非自己的主存区域中的信息既不可读，也不可写。 41、答：①多道作业并行工作，减少了处理器的空闲时间，②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。③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。④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】在页表中发现所要访问的页不在内存中，则产生缺页中断。操作系统接到此，中断信号后，就调出缺页中断处理程序，根据页表中给出的外存地址，将该页调入内存，使作业继续运行下去。若内存中有空闲块，则分配，页，将新调入页装入内存，并修改页表中相应页表项驻留位及相应的内存块号。若此时内存中没有空闲块，则要淘汰某页。若该页在，存期间被修改过，则要将其回写至外存。 43、【解析】 1）已知页面大小4KB=212B，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 4KB/8B=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（10ns），然后进行地址变换，访问内存读取页面（100ns），所需时间为10ns+100ns=110ns。如 TLB未命中（10ns），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，10ns+100ns+100ns=210ns. 页表平均访问时间为 [98%×110+（1-98%）×210]ns=112ns 3）级页表的情况下，TLB命中的访问时间还是110ns，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%）×310]ns=114ns 4）本问是在第3）小题的基础上提出的，假设快表命中率为p，则应满足 [p×110+（1-p）310]ns≤120ns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=248B/4GB=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，故段内采用3级页表。 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29=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（Memory Management Unit.MMU）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】 本题有两个临界资源：一个是出入口：另一个是博物馆。 本题需要定义两个信号量： Semaphore empty=500； Semaphore mutex=1； cobegin参观者进程i； { … P（empty）： P（mutex）； 进门； V（mutex）； 参观； P（mutex）： 出门； V（mutex） V（empty）； coend } 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容