2022年北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A(有答案)

2022年北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A（有答案）一、選擇題1、現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，文件系統(tǒng)都有效地解決了重名（即允許不同用戶的文件可以具有相同的文件名）問題。系統(tǒng)是通過（）來實(shí)現(xiàn)這一功能的。A.重名翻譯結(jié)構(gòu)B.建立索引表C.樹形目錄結(jié)構(gòu)D.建立指針2、已知某磁盤的平均轉(zhuǎn)速為r秒/轉(zhuǎn)，平均尋找時(shí)間為T秒，每個(gè)磁道可以存儲(chǔ)的字節(jié)數(shù)為N，現(xiàn)向該磁盤讀寫b字節(jié)的數(shù)據(jù)，采用隨機(jī)尋道的方法，每道的所有扇區(qū)組成一個(gè)簇，其平均訪問時(shí)間是（）。A.（r+T）b/NB.b/NTC.（b/N+T）D.bT/N+r3、若系統(tǒng)中有n個(gè)進(jìn)程，則在阻塞隊(duì)列中進(jìn)程的個(gè)數(shù)最多為（）？Α.nB.n-1C.n-2D.14、使用TSL（TestandSetLock）指令實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥的偽代碼如下所示。do{while（TSL（&lock））；criticalsection；lock=FALSE；}while（TRUE）；下列與該實(shí)現(xiàn)機(jī)制相關(guān)的敘述中，正確的是（）A.退出臨界區(qū)的進(jìn)程負(fù)責(zé)喚醒阻塞態(tài)進(jìn)程B.等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程不會(huì)主動(dòng)放棄CPUC.上述偽代碼滿足“讓權(quán)等待”的同步準(zhǔn)則D.while（TSL（&lock））語句應(yīng)在關(guān)中斷狀態(tài)下執(zhí)行5、下列關(guān)于銀行家算法的敘述中，正確的是（）A.銀行家算法可以預(yù)防死鎖B.當(dāng)系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)中…定無死鎖進(jìn)程C.當(dāng)系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)中一定會(huì)出現(xiàn)死鎖進(jìn)程D.銀行家算法破壞了產(chǎn)生死鎖的必要條件中的“請(qǐng)求和保持”條件6、下列說法正確的有（）。I.先進(jìn)先出（FIFO）頁面置換算法會(huì)產(chǎn)生Belady現(xiàn)象II.最近最少使用（LRU）頁面置換算法會(huì)產(chǎn)生Belady現(xiàn)象III.在進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，若它的工作集頁面都在虛擬存儲(chǔ)器內(nèi)，則能夠使該進(jìn)程有效地運(yùn)行，否則會(huì)出現(xiàn)頻繁的頁面調(diào)入/調(diào)出現(xiàn)象IV.在進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，若它的工作集頁面都在主存儲(chǔ)器內(nèi)，則能夠使該進(jìn)程有效地運(yùn)行否則會(huì)出現(xiàn)頻繁的貞面調(diào)入/調(diào)出現(xiàn)象A.I、IIIB.I、IVC.II、IIID.II、IV7、在虛擬頁式存儲(chǔ)管理方案中，（）完成將頁面調(diào)，入內(nèi)存的T作。A.缺頁中斷處理B.頁面淘汰過程C.工作集模型應(yīng)用D.緊縮技術(shù)利用8、列選項(xiàng)中，不可能在用戶態(tài)發(fā)生的事件是（）。A.系統(tǒng)調(diào)用B.外部中斷C.進(jìn)程切換D.缺頁9、下列關(guān)于批處理系統(tǒng)的敘述中，正確的是（）I.批處理系統(tǒng)允許多個(gè)用戶與計(jì)算機(jī)直接交互II.批處理系統(tǒng)分為單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)III.中斷技術(shù)使得多道批處理系統(tǒng)的1/O設(shè)備可與CPU并行工作A.僅II、IIIB.僅IIC.僅I、IID.僅I、III10、程序員利用系統(tǒng)調(diào)用打開I/O設(shè)備時(shí)，通常使用的設(shè)備標(biāo)識(shí)是（），A.邏輯設(shè)備名B.物理設(shè)備名C.主設(shè)備號(hào)D.從設(shè)備號(hào)11、下列關(guān)于SPOOLing的敘述中，不正確的是（）A.SPOOLing系統(tǒng)中必須使用獨(dú)占設(shè)備B.SPOOLing系統(tǒng)加快了作業(yè)執(zhí)行的速度C.SPOOLing系統(tǒng)使獨(dú)占設(shè)備變成了共享設(shè)備D.SPOOLing系統(tǒng)利用了處理器與通道并行上作的能力12、操作系統(tǒng)的I/O子系統(tǒng)通常由4個(gè)層次組成，每-層明確定義了與鄰近層次的接口，其合理的層次組織排列順序是（）。A.用戶級(jí)I/O軟件、設(shè)備無關(guān)軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、中斷處理程序B.用戶級(jí)I/O軟件、設(shè)備無關(guān)軟件、中斷處理程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序C.用戶級(jí)I/O軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、設(shè)備無關(guān)軟件、中斷處理程序D.用戶級(jí)I/O軟件、中斷處理程序、設(shè)備無關(guān)軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序二、填空題13、文件的目錄由若干目錄項(xiàng)組成，每個(gè)目錄項(xiàng)中除了指出文件的名字和__________存取的物理地址外，還可包含如何__________和文件__________的信息。14、被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)信息是由一中斷處理程序，程序?qū)⑵浔４娴絖_________中的。15、線程的主要屬性是：每個(gè)線程有__________，同一進(jìn)程中的各個(gè)線程共享__________。16、操作系統(tǒng)中，進(jìn)程通信有________、__________幾種方式。17、操作系統(tǒng)能保證所有的進(jìn)程__________，則稱系統(tǒng)處于“安全狀態(tài)”，不會(huì)產(chǎn)生__________。18、光盤的信息傳送速度比硬盤__________，容量比軟盤___________。19、在設(shè)備管理中，對(duì)磁帶機(jī)、輸入機(jī)及打印機(jī)等獨(dú)占設(shè)備總是采用__________策略進(jìn)行分配。20、系統(tǒng)事先給每臺(tái)設(shè)備確定的編號(hào)稱設(shè)備的__________號(hào)，由用戶在使用設(shè)備時(shí)給出的編號(hào)稱設(shè)備的__________號(hào)。三、判斷題21、進(jìn)程從運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)榈却隣顟B(tài)是由于時(shí)間片中斷發(fā)生.（）22、存儲(chǔ)保護(hù)的功能是限制內(nèi)存存取.（）23、特殊文件是指其用途由用戶特殊規(guī)定的文件.（）24、大多數(shù)虛擬系統(tǒng)采用OPT（）25、存儲(chǔ)保護(hù)的目的是限制內(nèi)存的分配.（）26、文件目錄必須常駐內(nèi)存.（）27、用戶程序有時(shí)也可以在核心態(tài)下運(yùn)行.（）28、同一文件系統(tǒng)中不允許文件同名，否則會(huì)引起混亂.（）29、在作業(yè)調(diào)度時(shí)，采用最高響應(yīng)比優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法可以得到最短的作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間.（）30、引入當(dāng)前目錄是為了減少啟動(dòng)磁盤的次數(shù).（）四、名詞解釋題31、并行：32、周轉(zhuǎn)時(shí)間：33、作業(yè)：34、碎片：35、物理記錄：36、輸入井：五、簡(jiǎn)答題37、什么是快表？它在地址轉(zhuǎn)換中起什么作用？38、簡(jiǎn)述死鎖的防止與死鎖的避免的區(qū)別。39、進(jìn)程與程序是兩個(gè)完全不同的概念，但又有密切的聯(lián)系，試寫出兩者的區(qū)別。40、試說明和比較幾種文件共享的方法繞彎路法？41、進(jìn)程有哪幾種基本狀態(tài)試描繪出進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖？六、綜合題42、以下分別是對(duì)中斷、中斷處理、中斷響應(yīng)、關(guān)中斷、開中斷、中斷屏蔽、陷入、軟中斷的解釋，請(qǐng)?jiān)诮忉屛淖智暗睦ㄌ?hào)中填入止確的概念。（）中斷請(qǐng)求能否參加判優(yōu)，需根據(jù)屏蔽字的狀態(tài)決定，若某屏蔽為1，其對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求無效，不可參加判優(yōu)。（）當(dāng)允許中斷標(biāo)志為1時(shí)，表明現(xiàn)行程序的優(yōu)先級(jí)低于所有中斷請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)，因此一旦出現(xiàn)中斷請(qǐng)求，CPU便能響應(yīng)。（）系統(tǒng)調(diào)用引發(fā)的事件。（）對(duì)中斷請(qǐng)求的整個(gè)處理過程是由硬件和軟件結(jié)合起來而形成的一套中斷機(jī)構(gòu)實(shí)施的。發(fā)生中斷時(shí)，CPU暫停執(zhí)行當(dāng)前的程序而轉(zhuǎn)去處理中斷。該過程由硬件對(duì)中斷請(qǐng)求做出反應(yīng)。（）CPU對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的某個(gè)時(shí)間做出的一種反應(yīng)，即CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保留現(xiàn)場(chǎng)后自動(dòng)地轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，處理完該事件后再返回?cái)帱c(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行被“打斷”的程序。（）利用硬件中斷的概念，用軟件方式進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)宏觀上的異步執(zhí)行效果（）大致分為4個(gè)階段：保存被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)，分析中斷原因，轉(zhuǎn)入相應(yīng)處理程序進(jìn)行處理，恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)，（）為保證在中斷周期中，指令操作的執(zhí)行不受外部干擾，將允許中斷標(biāo)志位清0，即表明現(xiàn)行程序的優(yōu)先級(jí)比所有請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)都高，任何請(qǐng)求都不響應(yīng)。43、對(duì)于一個(gè)將頁表存放在內(nèi)存中的分頁系統(tǒng)：1）如果訪問內(nèi)存需要0.2us，有效訪問時(shí)間為多少？2）如果加一個(gè)快表，且假定在快表中找到頁表項(xiàng)的幾率高達(dá)90%.那么有效訪問時(shí)間義是多少？（假設(shè)查詢快表所需的時(shí)間為0）44、某進(jìn)程中有3個(gè)并發(fā)執(zhí)行的線程thread1，thread2、thread3，其偽代碼如下所示。請(qǐng)?zhí)砑颖匾男盘?hào)量和P、V（或wait（）、signal（））操作，要求確保線程互斥訪問臨界資源，并且最大程度地并發(fā)執(zhí)行。請(qǐng)?zhí)砑颖匾男盘?hào)量和P、V（或wait（）、signal（））操作，要求確保線程互斥訪問臨界資源，并H最大程度地并發(fā)執(zhí)行。45、有橋如圖所示。車流如箭頭所示。橋1：不允許有兩車父匯，但允許同方向車依次通行（即橋上可以有多個(gè)同方向的車）。用P、V操作實(shí)現(xiàn)交通管理以防橋上堵塞

參考答案一、選擇題1、C.樹形日求結(jié)構(gòu)，由一個(gè)根目錄和若干層了目錄組成。這種目錄結(jié)構(gòu)的作用有”是能夠解決文件重名問題，即不同的日錄可以包含相同的文件名或錄名：：是能夠解決文件多而根口求容量有限帶來的問題2、A3、A4、B5、B6、B7、A8、C9、A10、A11、D12、A二、填空題13、【答案】文件、控制、管理14、【答案】PCB15、【答案】一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符和線程描述表、分配給進(jìn)程的主存地址空間16、【答案】信件、通信原語@17、【答案】在有限時(shí)間內(nèi)得到所需全部資源、死鎖18、【答案】慢、大19、【答案】靜態(tài)分配20、【答案】絕對(duì)、相對(duì)號(hào)三、判斷題21、【答案】：錯(cuò)22、【答案】：對(duì)23、【答案】：錯(cuò)24、【答案】：錯(cuò)25、【答案】：錯(cuò)26、【答案】：錯(cuò)27、【答案】：錯(cuò)28、【答案】：對(duì)29、【答案】：錯(cuò)30、【答案】：對(duì)四、名詞解釋題31、并行：是指兩個(gè)或多個(gè)活動(dòng)在同一時(shí)刻同時(shí)執(zhí)行的情況。32、周轉(zhuǎn)時(shí)間：是指從作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)開始，到作業(yè)退出系統(tǒng)所經(jīng)歷的時(shí)間。33、作業(yè)：用戶在一次上機(jī)過程中要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所做工作的集合。34、碎片：在分區(qū)法中，內(nèi)存出現(xiàn)許多容量太小、無法被利用的小分區(qū)稱作“碎片”。35、物理記錄：文件存儲(chǔ)器上組織信息的一個(gè)單位。它是文件存儲(chǔ)器識(shí)別信息的單位。36、輸入井：是指為使設(shè)備與cpu速度相匹配，系統(tǒng)在磁盤上設(shè)置的多個(gè)緩沖區(qū)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備與cpu之間的數(shù)據(jù)交換。輸入井主要用來存放由輸入設(shè)備輸入的信息。五、簡(jiǎn)答題37、答：快表是一個(gè)高速、具有并行查詢能力的聯(lián)想存儲(chǔ)器，用于存放正運(yùn)行的進(jìn)程的當(dāng)前頁號(hào)和塊號(hào)，或者段號(hào)和段起始地址。加入快表后，在地址轉(zhuǎn)換時(shí)，首先在快表中查找，若找到就直接進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換；未找到，則在主存頁表繼續(xù)查找，并把查到的頁號(hào)和塊號(hào)放入聯(lián)想存儲(chǔ)器中?？毂淼拿新屎芨撸行У靥岣吡说刂忿D(zhuǎn)換的速度。38、答：死鎖的防止是系統(tǒng)預(yù)先確定一些資源分配策略，進(jìn)程按規(guī)定申請(qǐng)資源，系統(tǒng)按預(yù)先規(guī)定的策略進(jìn)行分配，從而防止死鎖的發(fā)生，而死鎖的避免是當(dāng)進(jìn)程提出資源申請(qǐng)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試資源分配，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安全時(shí)才把資源分配給進(jìn)程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖39、答：兩者的主要區(qū)別有：（1）進(jìn)程是動(dòng)態(tài)，程序是靜態(tài)的；（2）進(jìn)程是獨(dú)立運(yùn)行的單位，程序不能作為運(yùn)行單位；（3）各進(jìn)程間在并發(fā)執(zhí)行過程中會(huì)產(chǎn)生相互制約關(guān)系，而程序由于是靜態(tài)的，所以不存在異步特征。40、答：利用基本文件目錄實(shí)現(xiàn)文件共享：基于索引節(jié)點(diǎn)的共享方法：利用符號(hào)鏈實(shí)現(xiàn)文件共享：41、答：進(jìn)程有運(yùn)行態(tài)，就緒態(tài)和阻塞態(tài)三種基本狀態(tài)，三種基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換圖如圖1所示，圖中數(shù)字1的含義是：進(jìn)程被調(diào)度進(jìn)程選中，數(shù)字2的含義是：時(shí)間片用完，數(shù)字3的含義是：等待某事件發(fā)生，數(shù)字4的含義是：等待的事件已發(fā)生六、綜合題42、【解析】中斷屏蔽、開中斷、陷入、中斷響應(yīng)、中斷、軟中斷、中斷處理、關(guān)中斷。43、【解析】每次訪問數(shù)據(jù)時(shí)，若不使用快表，則需兩次訪問內(nèi)存，即先從內(nèi)存的頁表中讀出頁對(duì)應(yīng)的塊號(hào)，然后再根據(jù)形成的物理地址去存取數(shù)據(jù)；使用快表時(shí)，若能從快表中直接找到對(duì)應(yīng)的頁表項(xiàng)，則可立即形成物理地址去訪問相應(yīng)的數(shù)據(jù)，否則，仍然需要兩次訪問內(nèi)存。1）有效訪問時(shí)間為2×0.2μs=0.4μs。2）有效訪問時(shí)間為0.9×0.2μs+（1-0.9）×2×0.2μs=0.22μs44、【解析】先找出線程對(duì)在各個(gè)變量上的互斥、并發(fā)關(guān)系。如果是一讀一寫或兩個(gè)都，是寫，那么這就是互斥關(guān)系。每一個(gè)互斥關(guān)系都需要一個(gè)信號(hào)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。semaphoremutex_yl=1；//mutex_yl用于thread1與thread3對(duì)變量y的互斥操作semaphoremutex_y2=1；//mutex_y2用于thread2與thread3對(duì)變量y的互斥操作semaphoremutex_z=1；//mutex_z用于變量z的互斥訪問互斥代碼如下： 45、【解析】為了描述上述同步問題，需設(shè)置兩個(gè)整型變量countA和countB，分別表示由南往北和由北往南己在橋上行駛的汽車數(shù)目，它們的初值為0：再設(shè)置3個(gè)初值都為1的互斥信號(hào)量：SA用來實(shí)現(xiàn)對(duì)countA的互