2022年中國民航大學(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年中國民航大學(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、下面關(guān)于文件的敘述中，錯(cuò)誤的是（）。I.打開文件的主要操作是把指定文件復(fù)制到內(nèi)存指定的區(qū)域II.對(duì)一個(gè)文件的訪問，常由用戶訪問權(quán)限和用戶優(yōu)先級(jí)共同限制III.文件系統(tǒng)采用樹形片錄結(jié)構(gòu)后，對(duì)于不同用戶的文件，其文件名應(yīng)該不同IV.為防止系統(tǒng)故障造成系統(tǒng)內(nèi)文件受損，常采用存取控制矩陣方法保護(hù)文件A.僅IB.僅I、IIIC.僅I、III、IVD.I、II、III，IV2、文件系統(tǒng)采用兩級(jí)索引分配方式。若每個(gè)磁盤塊的大小為1KB.每個(gè)盤塊號(hào)占4B，則該系統(tǒng)中單個(gè)文件的最大長度是（）A.64MBB.128MBC.32MBD.都不對(duì)3、下列選項(xiàng)中，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)程從執(zhí)行態(tài)變?yōu)榫途w態(tài)的事件是（）。A.執(zhí)行P（wait）操作B.中請(qǐng)內(nèi)存失敗C.啟動(dòng)I/O設(shè)備D.被高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程搶占4、并發(fā)進(jìn)程執(zhí)行的相對(duì)速度是（）A.由進(jìn)程的程序結(jié)構(gòu)決定的B.由進(jìn)程自己來控制的C.與進(jìn)程調(diào)度策略有關(guān)的D.在進(jìn)程被創(chuàng)建時(shí)確定的5、若系統(tǒng)S1采用死鎖避免方法，S2采用死鎖檢測(cè)方法。下列敘述中，正確的是（）。I.S1會(huì)限制用戶申請(qǐng)資源的順序，而S2不會(huì)II.S1需要進(jìn)程運(yùn)行所需資源總最信息，而S2不需要III.SI不會(huì)給可能導(dǎo)致死鎖的進(jìn)程分配資源，而S2會(huì)A.僅I、IIB.僅II、IIIC.僅I、IID.I、II、III6、設(shè)有8頁的邏輯空間，每頁有1024B，它們被映射到32塊的物理存儲(chǔ)區(qū)中。那么，邏輯地址的有效位是（）位，物理地址至少是（）位。A.10，11B.12，14C.13，15D.14，167、在一個(gè)操作系統(tǒng)中對(duì)內(nèi)存采用頁式存儲(chǔ)管理方法，則所劃分的頁面大?。ǎ?。A.要依據(jù)內(nèi)存大小而定B.必須相同C.要依據(jù)CPU的地址結(jié)構(gòu)而定D.要依據(jù)內(nèi)存和外存而定8、下列關(guān)于操作系統(tǒng)的論述中，正確的是（）。A.對(duì)于批處理作業(yè)，必須提供相應(yīng)的作業(yè)控制信息B.對(duì)于分時(shí)系統(tǒng)，不一定全部提供人機(jī)交互功能C.從響應(yīng)角度看，分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)的要求相似D.在采用分時(shí)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，用戶可以獨(dú)占計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)9、執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用的過程包括如下主要操作：①返回用戶態(tài)②執(zhí)行陷入（trap）指令③傳遞系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)④執(zhí)行相應(yīng)的服務(wù)程序正確的執(zhí)行順序是（）A.②->③->①->④B.②->④->③->①C.③->②->④->①D.③->④->②->①10、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11、CPU輸出數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于打印機(jī)的速度，為解決這一矛盾，可采用（）。A.并行技術(shù)B.通道技術(shù)C.緩沖技術(shù)D.虛存技術(shù)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、破壞進(jìn)程占有并等待資源條件，從而防止死鎖的發(fā)生，其通常使用的兩種方法是__________和__________等。14、把存儲(chǔ)介質(zhì)上連續(xù)信息所組成的一個(gè)區(qū)域稱為__________；為管理方便，經(jīng)常將存儲(chǔ)介質(zhì)的__________物理單位稱為。15、輔助存儲(chǔ)器只能與__________相互傳遞信息。16、UNIX系統(tǒng)規(guī)定用戶使用文件的權(quán)限是讀、__________和__________三種。17、為了防止各種系統(tǒng)故障破壞文件，文件系統(tǒng)可以采用__________和__________兩種方法在保護(hù)文件。18、文件存取方式主要取決于兩個(gè)方面的因素，與__________有關(guān)和與__________有關(guān)。19、操作系統(tǒng)為用戶提供兩種類型的使用接口，它們是__________和__________程序員接口。20、只要涉及相同變量的若干進(jìn)程的__________互斥執(zhí)行，就不會(huì)造成與__________有關(guān)的錯(cuò)誤。三、判斷題21、流式文件是指無結(jié)構(gòu)的文件.（）22、文件目錄必須常駐內(nèi)存.（）23、所有進(jìn)程都進(jìn)入等待狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)陷入死鎖.（）24、如果信號(hào)量S的當(dāng)前值為-5，則表示系統(tǒng)中共有5個(gè)等待進(jìn)程.（）25、存儲(chǔ)保護(hù)的目的是限制內(nèi)存的分配.（）26、執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時(shí)可以被中斷.（）27、優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，優(yōu)先數(shù)大的進(jìn)程首先被調(diào)度運(yùn)行：（）28、選擇通道主要用于連接低速設(shè)備.（）29、有m個(gè)進(jìn)程的操作系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖時(shí)，死鎖進(jìn)程的個(gè)數(shù)為1<k<m.（）30、在頁式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，頁面長度是根據(jù)程序長度動(dòng)態(tài)地分配的.（）四、名詞解釋題31、同步：32、搶占式調(diào)度：33、饑餓：34、邏輯記錄：35、抖動(dòng)：36、設(shè)備的無關(guān)性：五、簡答題37、請(qǐng)說明在生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題的描述中，P操作顛倒會(huì)產(chǎn)生死鎖嗎？為什么？38、試說明和比較幾種文件共享的方法繞彎路法？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、什么是臨界區(qū)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么41、什么是動(dòng)態(tài)重定位？如何實(shí)現(xiàn)？六、綜合題42、刪除文件時(shí)，存放文件的盤塊常常返1回到空閑盤塊鏈，有些系統(tǒng)同時(shí)消除盤塊中的內(nèi)容，而另一些系統(tǒng)則不清除，請(qǐng)對(duì)這兩種方式從性能、安全性、方便性三個(gè)角度進(jìn)行比較。43、在一個(gè)32位100MHz的單總線計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中（每10ns一個(gè)時(shí)鐘周期），磁盤控制器使用DMA以40MB/s的速率從存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)或者向存儲(chǔ)器寫入數(shù)據(jù)。假設(shè)CPU在沒有被周期挪用的情況下，在每個(gè)周期中讀取并執(zhí)行一個(gè)32位指令。若這樣做，磁盤控制器使指令的執(zhí)行速度降低了多少？44、假設(shè)磁盤的每個(gè)磁道分為9個(gè)塊，現(xiàn)有…文件有A，B，.，I共9個(gè)記錄，每個(gè)記錄的大小與塊的大小相等，設(shè)磁盤轉(zhuǎn)速為27ms/轉(zhuǎn)，每讀出一塊后需要2ms的處理時(shí)間，若忽略其他輔助時(shí)間，試問：1）如果這些記錄被順序存放于一磁道上，文件處理程序順序讀取且順序處理記錄，處理文件要多長時(shí)間？2）文件處理程序順序讀取且順序處理記錄，記錄如何存放可使文件的處理時(shí)間最短？45、4個(gè)哲學(xué)家甲、乙、丙、丁，坐在圓桌前思考問題。甲乙間有筷子0，乙丙間有筷子1，依次類推。每個(gè)哲學(xué)家饑餓時(shí)，就試圖取用兩邊的筷子，只有兩根筷了都被拿到才開始進(jìn)餐。請(qǐng)用P、V操作寫出哲學(xué)家活動(dòng)的同步執(zhí)行程序。

參考答案一、選擇題1、D2、A3、D4、C5、B6、C7、B8、A9、C10、D11、C12、A二、填空題13、【答案】靜態(tài)分配資源、釋放已占有資源14、【答案】塊、卷15、【答案】內(nèi)存16、【答案】寫、執(zhí)行17、【答案】建立副本、定時(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)18、【答案】文件管理、設(shè)備管理19、【答案】操作員接口、程序員接口20、【答案】相關(guān)臨界區(qū)、時(shí)間三、判斷題21、【答案】：對(duì)22、【答案】：錯(cuò)23、【答案】：錯(cuò)24、【答案】：錯(cuò)25、【答案】：錯(cuò)26、【答案】：對(duì)27、【答案】：錯(cuò)28、【答案】：錯(cuò)29、【答案】：對(duì)30、【答案】：錯(cuò)四、名詞解釋題31、同步：是指進(jìn)程間共同完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)直接發(fā)生相互作用的關(guān)系。也就是說，這些具有伙伴關(guān)系的進(jìn)程在執(zhí)行次序上必須遵循確定的規(guī)律。32、搶占式調(diào)度：當(dāng)一個(gè)進(jìn)程正在執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)基于某種策略強(qiáng)行將處理機(jī)從占有者進(jìn)程剝奪而分配給另一個(gè)進(jìn)程的調(diào)度。這種調(diào)度方式系統(tǒng)開銷大，但系統(tǒng)能及時(shí)響應(yīng)請(qǐng)求。33、饑餓：在系統(tǒng)中，每個(gè)資源占有者都在有限時(shí)間內(nèi)釋放它所占有的資源，但資源中存在某些申請(qǐng)者由于某種原因卻永遠(yuǎn)得不到資源的一種錯(cuò)誤現(xiàn)象。34、邏輯記錄：用戶構(gòu)造文件時(shí)使用的一個(gè)信息單位。通常以邏輯記錄為單位存取文件35、抖動(dòng)：剛被調(diào)出的頁面又立即要用而裝入，而裝入后不久又被調(diào)出，如此反復(fù)，使調(diào)度非常頻繁，36、設(shè)備的無關(guān)性：也稱設(shè)備獨(dú)立性，就是說，用戶程序應(yīng)與實(shí)際使用的物理設(shè)備無關(guān)，由操作系統(tǒng)來考慮因?qū)嶋H設(shè)備不同而需要使用不同的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等問題。五、簡答題37、答：如果將生產(chǎn)者執(zhí)行的兩個(gè)P操作順序顛倒，會(huì)產(chǎn)生死鎖。因?yàn)?，在這種情況下，當(dāng)緩沖區(qū)都為滿時(shí)，生產(chǎn)者仍可順利執(zhí)行P（mutex）操作，于是它獲得了對(duì)緩沖區(qū)的存取控制權(quán)。然后，當(dāng)它執(zhí)行P（mutex）操作時(shí)，由于沒有空緩沖區(qū)它被掛起。能夠?qū)⑦@個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)程釋放的唯一途徑是消費(fèi)者從緩沖區(qū)取出了一個(gè)產(chǎn)品，并執(zhí)行V（mutex）操作。但在此時(shí)，由于緩沖區(qū)已被掛起的生產(chǎn)者所占有，所以沒有一個(gè)消費(fèi)者能夠取得對(duì)緩沖區(qū)的存取控制權(quán)。因此，出現(xiàn)了生產(chǎn)者和消費(fèi)者的互相死等的局面。38、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：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：在每個(gè)進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序叫臨界區(qū)，進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是：如果有若干進(jìn)程要求進(jìn)入空閑的臨界區(qū)一次僅允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)②任何時(shí)候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進(jìn)程不可多于一個(gè).如已有進(jìn)程進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待③進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程要在有限時(shí)間內(nèi)退出，以便其它進(jìn)程能及時(shí)進(jìn)入自己的臨界區(qū)④如果進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU，避免進(jìn)程出現(xiàn)"忙等"現(xiàn)象.41、答：動(dòng)態(tài)重定位是指在程序執(zhí)行期間，隨著每條指令和數(shù)據(jù)的訪問，自動(dòng)的、連續(xù)的進(jìn)行映射。具體實(shí)現(xiàn)過程為：當(dāng)某個(gè)進(jìn)程取得CPU控制權(quán)時(shí)，OS應(yīng)負(fù)責(zé)把該作業(yè)程序在主存中的起始地址送入重定位寄存器中之后，每次訪問存儲(chǔ)器時(shí)，重定位寄存區(qū)的內(nèi)容將被自動(dòng)加到邏輯地址中區(qū)，經(jīng)這樣變換后，執(zhí)行結(jié)果是正確的。六、綜合題42、【解析】性能方面：因后這一種方式在刪除文件時(shí)減少了訪問磁盤的次數(shù)，故其速度比前一種方式更快。安全性方面：把一個(gè)內(nèi)容沒有被清除的盤塊分配給下一個(gè)用戶使用，則有可能使其獲得盤塊中的內(nèi)容，故前一種方式更加安全。方便性方面：如果盤塊中的內(nèi)容沒有被消除，則當(dāng)用戶因誤操作而刪除文件時(shí)，有可能通過某種辦法恢復(fù)被刪除的文件，故后種方式更為方便。43、【解析】首先由題目得知DMA的傳輸速率是40MB/s，即4B/100ns，也就是平均每100ns傳輸32bit的數(shù)據(jù)就能達(dá)到DMA的傳輸要求。由于系統(tǒng)總線被CPU和DMA共用，因此要在DMA傳輸數(shù)據(jù)時(shí)暫停CPU對(duì)總線的使用。為了得到DMA使用總線的頻率，需要知道總，線的傳輸速度。由題中條件可知，CPU在對(duì)總線完全占用的情況下，每個(gè)時(shí)鐘周期（10ns）可以傳輸32bit的指令，因此總線的速度是32bit/10ns。而DMA的要求是100ns傳輸32bit，也就是說，平均10個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，只需挪用個(gè)周期用來傳輸數(shù)據(jù)就能達(dá)到DMA的傳輸要求。由此可以得到，DMA挪用周期的頻率是每10個(gè)周期挪用個(gè)，因此磁盤控制器使指令的執(zhí)行速度降低了10%44、【解析】1）由題目所給條件可知，磁盤轉(zhuǎn)速為27ms/轉(zhuǎn)，因此讀出1個(gè)記求的時(shí)間是27ms/9=3ms。讀出并處理記求A需要3ms+2ms=5ms，此時(shí)讀寫頭已轉(zhuǎn)到了記求B的中間，因此為了讀出記求B.必須再轉(zhuǎn)將近一圈（從記求B的中間到記錄B.需要25ms）。后續(xù)7個(gè)記錄的讀取及處理與此相同，但最后一個(gè)記錄的讀取與處理只需5ms，于是處理9個(gè)記錄，的總時(shí)間為8×（25+3+2）ms+（3+2）ms=245ms。這里將旋轉(zhuǎn)，尚的時(shí)間算在了前一個(gè)讀取單元中，即將“讀取A，旋轉(zhuǎn)”看作一個(gè)單元，因此前8個(gè)的處理時(shí)間為30ms，最后一個(gè)為5ms。若將旋轉(zhuǎn)算在后一個(gè)讀取單元，則處理A為5ms，后面8個(gè)為30ms.結(jié)果相同。2）由讀出并處理一個(gè)記錄需要5ms，當(dāng)讀出并處理記錄A時(shí)，不妨設(shè)記錄A放在第1個(gè)盤塊中，讀寫頭已移動(dòng)到第2個(gè)盤塊的中間，為了能順序讀到記錄B，應(yīng)將它放到第3個(gè)盤塊中，即應(yīng)將記錄按如下順序存放，見表。這樣，處理個(gè)記錄并將磁頭移動(dòng)到下，記錄的時(shí)間為3ms+2ms+1ms=6ms。所以，處理9個(gè)記求的總時(shí)間為6×8ms+5ms=53ms.45、【解析】設(shè)置4個(gè)信號(hào)量：chopstick0，chopstickl、chopstick2和chopstick3，初值為1，分別表示筷了是否可用。Po~P3表示4人活動(dòng)的進(jìn)程。Semaphorechopsticko=chopstickl=chopstick2=chopstick3=1；P0（）{While（true）{P（chopstick3）P（chopstick0）；V(chopstick3）；V(chopstickD）；While（true）{P（chopstic