2022年吉利學(xué)院計(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B(有答案)

2022年吉利學(xué)院計(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B（有答案）一、選擇題1、某文件系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)采用三級(jí)索引分配方法，如果每個(gè)磁盤塊的大小為1024B.每個(gè)盤塊索引號(hào)占用4B，請(qǐng)問在該文件系統(tǒng)中，最大文件的大小最接近的是（）A.8GBB.16GBC.32GBD.2TB2、若某文件系統(tǒng)索引節(jié)點(diǎn)（inode）中有直接地址項(xiàng)和間接地址項(xiàng)，則下列選項(xiàng)中，與單個(gè)文件長度無關(guān)的因素是（）.A.索引節(jié)點(diǎn)的總數(shù)B.間接地址索引的級(jí)數(shù)C.地址項(xiàng)的個(gè)數(shù)D.文件塊大小3、為多道程序提供的共享資源不足時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生死鎖。但是，不當(dāng)?shù)模ǎ┮部赡墚a(chǎn)生死鎖。A.進(jìn)程調(diào)度順序B.進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)C.時(shí)間片大小D.進(jìn)程推進(jìn)順序4、有5個(gè)批處理任務(wù)A、B、C、D、E幾乎同時(shí)到達(dá)一計(jì)算中心。它們預(yù)計(jì)運(yùn)行的時(shí)間分別是10min，6min，2min、4min和8min。其優(yōu)先級(jí)（由外部設(shè)定）分別為3，5，2，1和4，這里5為最高優(yōu)先級(jí)。下列各種調(diào)度算法中，其平均進(jìn)程周轉(zhuǎn)時(shí)間為14min的是（）。A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法B.優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法C.先來先服務(wù)調(diào)度算法D.最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法5、一個(gè)進(jìn)程的讀磁盤操作完成后，操作系統(tǒng)針對(duì)該進(jìn)程必做的是（），A.修改進(jìn)程狀態(tài)為就緒態(tài)B.降低進(jìn)程優(yōu)先級(jí)C.給進(jìn)程分配用戶內(nèi)存空間D.增加進(jìn)程時(shí)間片大小6、考慮頁面替換算法，系統(tǒng)有m個(gè)頁幀（Frame）供調(diào)度，初始時(shí)全空：引用串（ReferenceString）長度為p.包含了n個(gè)不同的頁號(hào)，無論用什么算法，缺頁次數(shù)不會(huì)少于（）A.mB.pC.nD.min（m，n）7、操作系統(tǒng)采用分頁存儲(chǔ)管理方式，要求（）。A.每個(gè)進(jìn)程擁有一張頁表，且進(jìn)程的頁表駐留在內(nèi)存中，B.每個(gè)進(jìn)程擁有一張頁表，但只要執(zhí)行進(jìn)程的頁表駐留在內(nèi)存中C.所有進(jìn)程共享一張頁表，以節(jié)約有限的內(nèi)存空間，但頁表必須駐留在內(nèi)存中D.所有進(jìn)程共享一張頁表，只有頁表中當(dāng)前使用的頁面必須駐留在內(nèi)存中8、下列選項(xiàng)中，操作系統(tǒng)提供給應(yīng)用程序的接口是（）。A.系統(tǒng)調(diào)用B.中斷C.庫函數(shù)D.原語9、假設(shè)5個(gè)進(jìn)程P0、P1、P2、P3、P4共享3類資源R1、R2、R3.這些資源總數(shù)分別為18、6、22。T0時(shí)刻的資源分配情況（見表），此時(shí)存在的一個(gè)安全序列是（）。A.P0,P2,P4,P1,P3B.P1,P0,P3,P4,P2C.P2,P1,P0,P3,P4D.P3,P4,P2,P1,P010、采用SPOOLing技術(shù)后，使得系統(tǒng)資源利用率（）。A.提高了B.有時(shí)提高，有時(shí)降低C.降低了D.提高了，但出錯(cuò)的可能性增人了11、系統(tǒng)管理設(shè)備是通過一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行的，下前的（）不屬于設(shè)備管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。A.FCBB.DCTC.SDTD.COCT12、緩存技術(shù)的緩沖池在（）中。A.內(nèi)存B.外存C.ROMD.寄存器二、填空題13、把進(jìn)程間用信件來交換信息的方式稱為__________14、單用戶連續(xù)存儲(chǔ)管理方式下，也可利用__________技術(shù)讓多個(gè)用戶的作業(yè)輪流進(jìn)入主存儲(chǔ)器執(zhí)行。15、UNIX操作系統(tǒng)提供兩種程序運(yùn)行環(huán)境，即__________和__________.16、當(dāng)一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占處理器順序執(zhí)行時(shí)，具有兩個(gè)特性：__________和__________。17、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__________。18、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件資源包括__________和__________。19、輔助存儲(chǔ)器只能與__________相互傳遞信息。20、在現(xiàn)代Unix系統(tǒng)（如SystemV）中，存貯管理大多采用__________存貯機(jī)制，把__________作為一種輔助手段。三、判斷題21、系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)不一定是死鎖狀態(tài).（）22、由于現(xiàn)代操作系統(tǒng)提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必須是可再入程序.（）23、虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)可以在每一臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn).（）24、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.（）25、在請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)管理中，頁面淘汰所花費(fèi)的時(shí)間不屬于系統(tǒng)開銷.（）26、同一文件系統(tǒng)中不允許文件同名，否則會(huì)引起混亂.（）27、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.（）28、進(jìn)程優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，必須根據(jù)進(jìn)程運(yùn)行情況動(dòng)態(tài)改變.（）29、文件的索引表全部存放在文件控制塊中.（）30、參與死鎖的所有進(jìn)程都占有資源.（）四、名詞解釋題31、聯(lián)機(jī)I/O：32、搶占式調(diào)度：33、死鎖避免：34、文件系統(tǒng)：35、交換：36、通道：五、簡答題37、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38、存儲(chǔ)管理的主要功能是什么39、為什么說批處理多道系統(tǒng)能極大地提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作效率？40、處理機(jī)調(diào)度分為哪三級(jí)？各自的主要任務(wù)是什么？41、實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的硬件條件是什么操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)哪些功能程序六、綜合題42、在頁式虛存管理系統(tǒng)中，假定駐留集為m個(gè)頁幀（初始所有頁幀均為空），在長為p的引用串中具有n個(gè)不同頁號(hào)（n>m），對(duì)于FIFO、LRU兩種頁面置換算法，試給出頁故障數(shù)的上限和下限，說明理由并舉例說明。43、在某頁式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，現(xiàn)有P1、P2和P3共3個(gè)進(jìn)程同駐內(nèi)存。其中，P2有4個(gè)頁面，被分別裝入到主存的第3、4、6、8塊中。假定頁血和存儲(chǔ)塊的大小均為1024B，主存容量為10KB。1）寫出P2的頁表；2）當(dāng)P2作CPU上運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行到其地址空間第500號(hào)處遇到“條傳送指令：MOV2100.3100計(jì)算MOV指令中兩個(gè)操作數(shù)的物理地址。44、圖所示是一種段頁式管理配置方案，一頁大小為1KB。1）根據(jù)給出的虛地址寫出物理地址。2）描述地址變換過程。45、一個(gè)SPOOLing系統(tǒng)由輸入進(jìn)程=1\*ROMANI、用戶進(jìn)程P、輸出進(jìn)程O、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)組成。進(jìn)程=1\*ROMANI通過輸入緩沖區(qū)為進(jìn)程P輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)程P的處理結(jié)果通過輸出緩沖區(qū)交給進(jìn)程O輸出。進(jìn)程間數(shù)據(jù)交換以等長度的數(shù)據(jù)塊為單位。這些數(shù)據(jù)塊均存儲(chǔ)在同一磁盤上。因此，SPOOLing系統(tǒng)的數(shù)據(jù)塊通信原語保證始終滿足i+o≤max其中，max為磁盤容量（以該數(shù)據(jù)塊為單位），i為磁盤上輸入數(shù)據(jù)塊總數(shù)，O為磁盤上，輸出數(shù)據(jù)塊總數(shù)。該SPOOLing系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)：只要有輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)程1終究會(huì)將它放入輸入緩沖區(qū)：只要，輸入緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)塊，進(jìn)程P終究會(huì)讀入、處理，并產(chǎn)生結(jié)果數(shù)據(jù)，寫到輸出緩沖區(qū)：只要輸出緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)塊，進(jìn)程O終究會(huì)輸出它。請(qǐng)說明該SPOOLing系統(tǒng)在什么情況下死鎖。請(qǐng)說明如何修正約束條件“i+o≤max”米，避免死鎖，同時(shí)仍允許輸入數(shù)據(jù)塊和輸出數(shù)據(jù)塊均存儲(chǔ)在同一個(gè)磁盤上。

參考答案一、選擇題1、B2、A3、D4、D5、A6、C7、A8、A9、D10、A11、A12、A二、填空題13、【答案】信箱通信14、【答案】對(duì)換（swapping）15、【答案】內(nèi)核層、外殼層16、【答案】封閉性、可再現(xiàn)性17、【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18、【答案】程序、數(shù)據(jù)19、【答案】內(nèi)存20、【答案】分頁式虛擬、對(duì)換技術(shù)三、判斷題21、【答案】：對(duì)22、【答案】：對(duì)23、【答案】：錯(cuò)24、【答案】：對(duì)25、【答案】：錯(cuò)26、【答案】：對(duì)27、【答案】：錯(cuò)28、【答案】：錯(cuò)29、【答案】：錯(cuò)30、【答案】：錯(cuò)四、名詞解釋題31、聯(lián)機(jī)I/O：是指作業(yè)的輸入、調(diào)入內(nèi)存及結(jié)果輸出都在cpu直接控制下進(jìn)行。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、死鎖避免：對(duì)進(jìn)程所發(fā)出的每一個(gè)申請(qǐng)資源命令加以動(dòng)態(tài)地檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果決定是否進(jìn)行資源分配。就是說，在資源分配過程中若預(yù)測(cè)有發(fā)生死鎖的可能性，則加以避免。這種方法的關(guān)鍵是確定資源分配的安全性。34、文件系統(tǒng)：操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)操縱和管理文件的一整套設(shè)施，它實(shí)現(xiàn)文件的共享和保護(hù)，方便用戶“按名存取”35、交換：交換系統(tǒng)指系統(tǒng)根據(jù)需要把主存中暫時(shí)不運(yùn)行的某個(gè)（或某些）作業(yè)部分或全部移到外存。而把外存中的某個(gè)（或某些）作業(yè)移到相應(yīng)的主存區(qū)，并使其投入運(yùn)行。36、通道：是獨(dú)立于CPU的、專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出的處理單元。五、簡答題37、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.38、答：存儲(chǔ)管理的主要功能包括（1）主存空間的分配和回收；（2）完成重定位；（3）主存空間的共享和保護(hù)；（4）使用"虛擬存儲(chǔ)器"，擴(kuò)充主存空間.39、答：①多道作業(yè)并行工作，減少了處理器的空閑時(shí)間，②作業(yè)調(diào)度可以合理選擇裝入主存儲(chǔ)器中的作業(yè)，充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源。③作業(yè)執(zhí)行過程中不再訪問低速設(shè)備，而直接訪問高速的磁盤設(shè)備，縮短執(zhí)行時(shí)間。④作業(yè)成批輸入，減少了從操作到作業(yè)的交接時(shí)間40、答：作業(yè)調(diào)度：從一批后備作業(yè)中選擇一個(gè)或幾個(gè)作業(yè)，給它們分配資源，建立進(jìn)程，掛入就緒隊(duì)列。執(zhí)行完后，回收資源。進(jìn)程調(diào)度：從就緒進(jìn)程隊(duì)列中根據(jù)某個(gè)策略選取一個(gè)進(jìn)程，使之占用CPU交換調(diào)度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，把內(nèi)存中的非執(zhí)行進(jìn)程交換到外存交換區(qū)。41、答：硬件條件是：配置大容量的磁盤，要有中斷裝置和通道操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)好"預(yù)輸入"程序，"井管理"程序，"緩輸出"程序.六、綜合題42、【解析】發(fā)生頁故障（缺頁中斷）的原因是當(dāng)前訪問的頁不在主存中，需將該頁調(diào)入主存。此時(shí)不管主存中是否已滿（已滿則先調(diào)出頁），都要發(fā)生，次頁故障，即無論怎樣安排，n個(gè)不同頁號(hào)在首次進(jìn)入主存時(shí)必須要發(fā)生次頁故障，總共發(fā)生n次，這就是頁故障的下限。雖然不同頁號(hào)數(shù)為n，小于或等于總長度p（訪問串可能會(huì)有一些頁重復(fù)出現(xiàn)），但駐留集m<n，所以可能會(huì)有某些頁進(jìn)入主存后又被調(diào)出主存，當(dāng)再次訪問時(shí)又發(fā)生一次頁故障的現(xiàn)象，即有些頁可能會(huì)出現(xiàn)多次頁故障。極端情況是每訪問個(gè)頁號(hào)，該頁都不在主存中，這樣共發(fā)生p次故障。所以，對(duì)于FIFO與LRU替換算法，頁故障數(shù)的上限均為p.下限均為n。例如，當(dāng)m=3，p=12，n=4時(shí)，有如下訪問串：111223334444則頁故障數(shù)為4，這恰好是頁故障數(shù)的下限n值。又如，訪問串為123412341234則頁故障數(shù)為12，這恰好是頁故障數(shù)的上限p值。43、【解析】1）見表，2）操作數(shù)2100：[2100/1024]向下取整（山于邏輯頁號(hào)是從0開始編號(hào)，故向下取整）為2，邏輯頁號(hào)為2，映射到物理塊號(hào)為6；又2100%1024=52，即頁內(nèi)位移為52，對(duì)應(yīng)塊內(nèi)位移也是52。因此邏輯地址2100映射到物理地址6×1024+52=6196。操作數(shù)3100：[3100/1024]向下取整為3，映射到物理塊號(hào)為8：又3100%1024=28，對(duì)應(yīng)塊內(nèi)位移也是28。因此邏輯地址：3100映射到物理地址8×1024+28=8220。44、【解析】1）物理地址為：14573。2）地址變換過程為：段號(hào)6與段表首地址寄存器值1000相加得1006，在段表1006項(xiàng)查得頁表首址為6000。這時(shí)頁號(hào)4與頁表首址6000相加得6004，進(jìn)而查頁表項(xiàng)6004內(nèi)容為14.即塊號(hào)14，該塊的始址為14×1024（每塊大?。?14336.加上位移量237即得物理地址為14573。45、【解析】這是個(gè)綜合性很強(qiáng)的題日，題目中出現(xiàn)了緩沖區(qū)、SPOOLing技術(shù)、進(jìn)程共享資源（共享同一個(gè)緩沖區(qū)）、死鎖等概念。而究其本質(zhì)，其實(shí)本題考查的是死鎖現(xiàn)象的判斷，就是要考生找出該系統(tǒng)的種死鎖的可能。考生可以先畫出該系統(tǒng)的大致結(jié)構(gòu)草圖，如圖所示。下面找到一種導(dǎo)致該SPOOLing系統(tǒng)死鎖的情況：當(dāng)磁盤上輸入數(shù)據(jù)塊總數(shù)i=max時(shí)，那么磁盤上輸出數(shù)據(jù)塊總數(shù)。必然為零。此時(shí)，進(jìn)程P發(fā)現(xiàn)輸入緩沖區(qū)已經(jīng)滿了，所以不能再把輸入數(shù)據(jù)放入到緩沖區(qū)中；進(jìn)程P此時(shí)有一個(gè)處理好了的數(shù)據(jù)，打算把結(jié)果數(shù)據(jù)放入緩沖