2022年合肥工業(yè)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B(有答案)

2022年合肥工業(yè)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B〔有答案〕一、選擇題1、下面關(guān)于目錄檢索的論述中，正確的選項(xiàng)是〔〕。A.由于散列法具有較快的檢索速度，因此現(xiàn)代操作系統(tǒng)中都用它來替代傳統(tǒng)的順序檢索方法B.在利用順序檢索法時(shí)，對(duì)樹形目錄應(yīng)采用文件的路徑名，應(yīng)從根目錄開始逐級(jí)檢索C.在利用順序檢索法時(shí)，只要路徑名的一個(gè)分量名未找到，便應(yīng)停止查找D.在順序檢索法的查找完成后，即可得到文件的物理地址，2、假設(shè)文件f1的硬鏈接為f2，兩個(gè)進(jìn)程分別翻開fl和f2，獲得對(duì)應(yīng)的文件描述符為fd1和fd2，那么以下表達(dá)中，止確的是〔〕I.fl和f2的讀寫指針位置保持相同II.fl和f2共享同個(gè)內(nèi)存索引節(jié)點(diǎn)III.fdl和fd2分別指向各自的用戶翻開文件表中的一項(xiàng)，A.僅IIB.僅II、IIIC.儀I、IID.I、II和II3、作業(yè)8：00到達(dá)系統(tǒng)，估計(jì)運(yùn)行時(shí)問為1h。假設(shè)從10：00開始執(zhí)行該作業(yè)，其響應(yīng)比為〔〕。4、一個(gè)進(jìn)程被喚醒意味著〔〕。A.該進(jìn)程可以重新占用CPUB.優(yōu)先級(jí)變?yōu)樽畲驝.PCB移到就緒隊(duì)列之首D.進(jìn)程變?yōu)檫\(yùn)行態(tài)5、現(xiàn)行3個(gè)同時(shí)到達(dá)的作業(yè)J1，J2，J3，它們的執(zhí)行時(shí)，間分別是T1，T2和T3，且T1，<T2<T3。假設(shè)系統(tǒng)按單道方式運(yùn)行且采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，那么平均周轉(zhuǎn)時(shí)問是〔〕。A.T1+T2+T3B.T1+T2+T3/3C.〔3T1+2T2+T3〕/3D.〔T1+2T2+3T3〕/36、以下存儲(chǔ)管理方式中，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部碎片的是〔〕。I.請(qǐng)求分段存儲(chǔ)管理II.請(qǐng)求分頁存儲(chǔ)管理III.段頁式分區(qū)管理IV.[固定式分區(qū)管理A.I、II、IIIB.III，IVC.只有IID.II、III、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、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)平安序列是〔〕。A.P0,P2,P4,P1,P3B.P1,P0,P3,P4,P2C.P2,P1,P0,P3,P4D.P3,P4,P2,P1,P09、OS通常為用戶提供4種使用接口，它們是終端命令、圖標(biāo)菜單、系統(tǒng)調(diào)用和〔〕A.計(jì)算機(jī)高級(jí)指令B.宏命令C.類似DOS的批命令文件或UNIX的shell文件D.匯編語言10、I/O交通管制程序的主要功能是管理〔〕的狀態(tài)信息。A.設(shè)備、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、輔存和通道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、通道又稱I/O處理器，用于實(shí)現(xiàn)〔〕之間的信息傳輸。A.內(nèi)存與外設(shè)B.CPU與外設(shè)C.內(nèi)存與外存D.CPU與外存二、填空題13、被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場信息是由一中斷處理程序，程序?qū)⑵浔４娴絖_________中的。14、在UNIX中，對(duì)磁盤空閑塊采用成組連接方式，每一組的第一個(gè)空閑塊中登記了下一組空閑塊的__________和__________。15、作為資源管理器的操作系統(tǒng)，具有處理機(jī)管理、主存管理、__________和__________五大功能。16、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用自成獨(dú)立系統(tǒng)的能與主機(jī)并行工作的I/O結(jié)構(gòu)，主存儲(chǔ)器與外圍設(shè)備之間傳送信息的輸入輸出操作由__________完成。由于它能獨(dú)立完成輸入輸出操作，所以也稱為__________。17、一個(gè)程序獲得了一個(gè)__________和一個(gè)__________后，就說創(chuàng)立了一個(gè)進(jìn)程。18、不可中斷的過程稱為__________。19、把進(jìn)程間用信件來交換信息的方式稱為__________20、文件的目錄由假設(shè)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。三、判斷題21、選擇通道主要用于連接低速設(shè)備.〔〕22、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.〔〕23、進(jìn)程申請(qǐng)CPU得不到滿足時(shí)，其狀態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài).〔〕24、存儲(chǔ)保護(hù)的功能是限制內(nèi)存存取.〔〕25、進(jìn)程間的互斥是一種特殊的同步關(guān)系.〔〕26、特殊文件是指其用途由用戶特殊規(guī)定的文件.〔〕27、通過任何手段都無法實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源之間的互換.〔〕28、進(jìn)程在運(yùn)行中，可以自行修改自己的進(jìn)程控制塊.〔〕29、在大型多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，為充分利用外部設(shè)備，應(yīng)使運(yùn)行的假設(shè)干程序都是I/0型的.〔〕30、進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是由操作系統(tǒng)完成的，對(duì)用戶是透明的.〔〕四、名詞解釋題31、臨界資源：32、饑餓：33、作業(yè)調(diào)度：34、換頁：35、實(shí)存：36、存儲(chǔ)設(shè)備：五、簡答題37、什么是操作系統(tǒng)？38、在設(shè)備管理中，按照設(shè)備共享特性分成哪幾種類型比擬合理，并分別舉例說明。39、UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么40、試說明資源的靜態(tài)分配策略能防止死鎖的原因.41、簡述死鎖的防止與死鎖的防止的區(qū)別。六、綜合題42、“虛擬”表達(dá)在操作系統(tǒng)的各方面應(yīng)用當(dāng)中，請(qǐng)舉出兩個(gè)“虛擬”的例子。43、某進(jìn)程調(diào)度程序采用基于優(yōu)先數(shù)〔priority〕的調(diào)度策略，即選擇優(yōu)先數(shù)最小的進(jìn)程運(yùn)行，進(jìn)程創(chuàng)立時(shí)由用戶指定一個(gè)nice作為靜態(tài)優(yōu)先數(shù)。為了動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)先數(shù)，引入運(yùn)行時(shí)間cpuTime和等待時(shí)間waitTime，初值均為0。進(jìn)程處于執(zhí)行態(tài)時(shí)，cpuTime定時(shí)加1.HwaitTime置0：進(jìn)程處于就緒態(tài)時(shí)，cpuTime置0，waitTime定時(shí)加1。請(qǐng)答復(fù)以下問題。1〕假設(shè)調(diào)度程序只將nice的值作為進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)，即priority=nice，那么可能會(huì)出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象，為什么？2〕使用nice、cpuTime和waitTime設(shè)計(jì)一種動(dòng)態(tài)優(yōu)先數(shù)計(jì)算方法，以防止產(chǎn)生饑餓現(xiàn)象，并說明waitTime的作用。44、某請(qǐng)求分頁系統(tǒng)的局部頁面置換策略如下：系統(tǒng)從0時(shí)刻開始打描，每隔5個(gè)時(shí)間單位掃描一輪駐留集〔掃描時(shí)間忽略不計(jì)〕，本輪沒有被訪問過的頁框?qū)⒈幌到y(tǒng)回收，并放入到空閑頁框鏈尾，其中內(nèi)容在下一次被分配之前不被清空。當(dāng)發(fā)生缺頁時(shí)，如果該頁曾被使用過且還在空閑頁框鏈表中，那么重新放回進(jìn)程的駐留集中：否那么，從空閑頁框鏈表頭部取出一個(gè)頁框。假設(shè)不考慮其他進(jìn)程的影響和系統(tǒng)開銷，初始時(shí)進(jìn)程駐留集為空。1H前系統(tǒng)空閑頁框鏈表中頁框號(hào)依次為32、15、21、41，進(jìn)程P依次訪問的<虛擬頁號(hào)，訪問時(shí)刻>是<1，1>，<3，2>、<0，4>、<0，6>、<1，11>、<0，13>、<2，14>。請(qǐng)答復(fù)以下問題，并說明各自的理由。1〕訪問<0，4>時(shí)，對(duì)應(yīng)的頁框號(hào)是什么？2〕訪問<l，11>時(shí)，對(duì)應(yīng)的頁框號(hào)是什么？3〕訪問<2，14>時(shí)，對(duì)應(yīng)的頁框號(hào)是什么？4〕該策略是否適合于時(shí)間局部性好的程序？45、進(jìn)程P1,P2,P3共享一個(gè)表格F，P1對(duì)F只讀不寫，P2對(duì)F只寫不讀，P3對(duì)F先讀后寫。進(jìn)程可同時(shí)讀F，但有進(jìn)程寫時(shí)，其他進(jìn)程不能讀和寫。要求：1〕正常運(yùn)行時(shí)不能產(chǎn)生死鎖。2〕F的并發(fā)度要高。參考答案一、選擇題1、C2、B3、C4、A5、C6、D7、A8、D9、C10、A11、C12、A二、填空題13、【答案】PCB14、【答案】塊號(hào)、空閑塊數(shù)15、【答案】文件管理設(shè)備管理、作業(yè)管理16、【答案】通道、輸入輸出處理機(jī)17、【答案】數(shù)據(jù)塊、進(jìn)程控制塊18、【答案】原語19、【答案】信箱通信20、【答案】文件、控制、管理三、判斷題21、【答案】：錯(cuò)22、【答案】：錯(cuò)23、【答案】：錯(cuò)24、【答案】：對(duì)25、【答案】：對(duì)26、【答案】：錯(cuò)27、【答案】：錯(cuò)28、【答案】：錯(cuò)29、【答案】：對(duì)30、【答案】：對(duì)四、名詞解釋題31、臨界資源：一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源。32、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。33、作業(yè)調(diào)度：作業(yè)調(diào)度的主要任務(wù)是完成作業(yè)從后備狀態(tài)到執(zhí)行狀態(tài)和從執(zhí)行狀態(tài)到完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。34、換頁：指系統(tǒng)根據(jù)某種策略選擇某頁出主存，將某頁調(diào)入主存的過程。35、實(shí)存：實(shí)存是指計(jì)算機(jī)配置的物理存儲(chǔ)器，它直接向cpu提供程序和數(shù)據(jù)。36、存儲(chǔ)設(shè)備：它們是指計(jì)算機(jī)用來存儲(chǔ)信息的設(shè)備，如此盤〔硬盤和軟盤〕、磁帶等。五、簡答題37、答：操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，它能有效地組織和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種效勞功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計(jì)算機(jī)，并使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地運(yùn)行。38、答：按照是否可共享，可以分成獨(dú)占設(shè)備和共享設(shè)備兩類，獨(dú)占設(shè)備不能讓多個(gè)程序同時(shí)使用，共享設(shè)備可以同時(shí)讓多個(gè)程序使用。打印機(jī)屬于獨(dú)占設(shè)備，如果多個(gè)程序同時(shí)使用打印機(jī)，那么打印出來的數(shù)據(jù)就可能會(huì)隨機(jī)混合交叉在一起，所以打印機(jī)只能讓一個(gè)程序獨(dú)占。而磁盤屬于共享設(shè)備，多個(gè)程序同時(shí)在磁盤上翻開文件是可以的。39、答：UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：〔1〕UNIX或Linux文件系統(tǒng)的目錄組織是一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)；〔2〕文件本身是無結(jié)構(gòu)的字符流；〔3〕UNIX或Linux文件系統(tǒng)把外部設(shè)備做成特殊文件，與普通文件一并進(jìn)行管理40、答：資源靜態(tài)分配策略要求每個(gè)進(jìn)程在開始執(zhí)行前申請(qǐng)所需的全部資源，僅在系統(tǒng)為之分配了所需的全部資源后該進(jìn)程才開始執(zhí)行.這樣進(jìn)程在執(zhí)行過程中不再申請(qǐng)資源，從而破壞了死鎖的四個(gè)必要條件之一"占有并等待條件"，從而防止死鎖的發(fā)生。41、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，而死鎖的防止是當(dāng)進(jìn)程提出資源申請(qǐng)時(shí)系統(tǒng)測試資源分配，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)平安時(shí)才把資源分配給進(jìn)程，使系統(tǒng)一直處于平安狀態(tài)之中，從而防止死鎖六、綜合題42、【解析】①由于一臺(tái)計(jì)算機(jī)配置了操作系統(tǒng)和其他軟件，因此比“臺(tái)裸機(jī)功能更強(qiáng)大，使用更方便，稱為虛擬機(jī)。由于操作系統(tǒng)自身包含了假設(shè)干層軟件，因此該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)又可稱為多層虛擬機(jī)。②如在多道分時(shí)系統(tǒng)中，利用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)可以把一臺(tái)物理上的CPU虛擬為多臺(tái)邏上的CPU.而供多個(gè)終端用戶使用。③虛擬存儲(chǔ)器，僅把作業(yè)的一局部裝入內(nèi)存便可運(yùn)行作業(yè)，從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量進(jìn)行了，擴(kuò)充。又如在設(shè)備管理中虛擬設(shè)備技術(shù)的使用，可將一臺(tái)物理設(shè)備變換為假設(shè)干臺(tái)邏輯上的對(duì)應(yīng)物。43、【解析】1〕由于采用了靜態(tài)優(yōu)先數(shù)，當(dāng)就緒隊(duì)列中總有優(yōu)先數(shù)較小的進(jìn)程時(shí)，優(yōu)先數(shù)較大的進(jìn)程一直沒有時(shí)機(jī)運(yùn)行，因而會(huì)出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象。2〕優(yōu)先數(shù)priority的計(jì)算公式為priority=nice+k1×cpuTime-k2×waitTime，其中kl>0，k2>0，用來分別調(diào)整cpuTime和waitTime在priority中所占的比例。waitTime可使長時(shí)間等待的進(jìn)程優(yōu)先數(shù)減小，從而防止出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象。44、【解析】1〕訪問<0，4>時(shí)，對(duì)應(yīng)的頁框號(hào)為21。因?yàn)槠鹗捡v留集為空，而0頁對(duì)應(yīng)的頁框?yàn)榭臻e鏈表中的第3個(gè)空閑頁框，其對(duì)應(yīng)的頁框號(hào)為21。2〕訪問<1，11>時(shí)，對(duì)應(yīng)的頁框號(hào)為32。因?yàn)?1>10，所以發(fā)生第三輪打描，頁號(hào)為1的頁框在第：輪已經(jīng)處于空閑頁框鏈表中，此刻該頁又被重新訪問，因此應(yīng)被重新放回到駐留集中，其頁框號(hào)為32。3〕訪問<2，14>時(shí)，對(duì)應(yīng)的頁框號(hào)為41。因?yàn)榈?頁從來沒有被訪問過，不在駐留集中，所以從空閑鏈表中取出鏈表頭的頁框，頁框號(hào)為41。4〕適合。程序的時(shí)間局部性越好，那么從空閑頁框鏈表中被重新取回的時(shí)機(jī)就越大，該策略的優(yōu)勢越明顯。45、【解析】此題實(shí)際上就是一個(gè)讀者-寫者問題，P1是一個(gè)讀者，P2是一個(gè)寫者：為了使F的并發(fā)度較高，將Ps先看作讀者，當(dāng)其完成該操作后再將其看作寫者。算法中需用到如下變量定義：Intreadcount=0;Semaphoremutex=l;Semaphorermutex=1;P:(){While(true){P(rmutex);If(readcount==0)P(mutex);readcount++;V(rmutex);readF;P(rmutex);readcount