2022年大連理工大學(xué)軟件工程專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B(有答案)

2022年大連理工大學(xué)軟件工程專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B（有答案）一、選擇題1、某文件占10個(gè)磁盤塊，現(xiàn)要把該文件磁盤塊逐個(gè)讀入主存緩沖區(qū)，并送用戶區(qū)進(jìn)行分析。假設(shè)一個(gè)緩沖區(qū)與一個(gè)磁盤塊人小相同，把一個(gè)磁盤塊讀入緩沖區(qū)的時(shí)間為100μs，將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到用戶區(qū)的時(shí)間是50μs.CPU對(duì)一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的時(shí)間為50us。在單緩沖區(qū)和雙緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)ド，讀入并分析完該文件的時(shí)間分別是（）。Α.1500μs，1000μsB.1550μs，1100μsC.1550μs，1550μsD.2000μs，2000μs2、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)3、（）存儲(chǔ)管理方式提供一維地址結(jié)構(gòu)。A.分段B.分頁(yè)C.分段和段頁(yè)式D.以上都不對(duì)4、在分頁(yè)虛擬存儲(chǔ)管理中，“二次機(jī)會(huì)”調(diào)度策略和“時(shí)鐘”調(diào)度策略在決定淘汰哪一頁(yè)時(shí)，都用到了（）。A.虛實(shí)地址變換機(jī)構(gòu)B.快表C.引用位D.修改位5、假定某頁(yè)式管理系統(tǒng)中，主存為128KB，分成32塊，塊號(hào)為0，1，2，3，....31：某作業(yè)有5塊，其頁(yè)號(hào)為0，1，2，3，4，被分別裝入主存的3，8，4，6，9塊中。有一邏輯地址為[3，70]。試求出相應(yīng)的物理地址（其中方括號(hào)中的第一個(gè)元素為頁(yè)號(hào)，第二個(gè)元素為頁(yè)內(nèi)地址，按十進(jìn)制計(jì)算）（）。A.14646B.24646C.24576D.345766、某時(shí)刻進(jìn)程的資源使用情況見表。此時(shí)的安全序列是（）A.P1、P2、P3、P4B.P1、P3、P2、P4C.P1、P4、P3、P2D.不存在7、下面敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.操作系統(tǒng)既能進(jìn)行多任務(wù)處理，又能進(jìn)行多重處理B.多重處理是多任務(wù)處理的子集，C.多任務(wù)是指同一時(shí)間內(nèi)在同一系統(tǒng)中同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程D.一個(gè)CPU的計(jì)算機(jī)上也可以進(jìn)行多重處理8、一個(gè)磁盤的轉(zhuǎn)速為7200r/min，每個(gè)磁道有160個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)為512B.那么理想情況下，其數(shù)據(jù)傳輸率為（）。A.7200×160KB/sB.7200KB/sC.9600KB/sD.19200KB/s9、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(zhǎng)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10、進(jìn)程調(diào)度算法中，可以設(shè)計(jì)成可搶占式的算法有（）。A.先來先服務(wù)調(diào)度算法B.最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法C.最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法D.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法11、在單處理器的多進(jìn)程系統(tǒng)中，進(jìn)程切換時(shí)，何時(shí)占用處理器和占用多長(zhǎng)時(shí)間取決于（）A.進(jìn)程響應(yīng)程序段的長(zhǎng)度B.進(jìn)程總共需要運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短C.進(jìn)程自身和進(jìn)程調(diào)度策略D.進(jìn)程完成什么功能12、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)確定的二、填空題13、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。14、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。15、當(dāng)一個(gè)進(jìn)程能被選中占用處理器時(shí)，就從__________態(tài)成為__________態(tài)。16、在__________和__________存儲(chǔ)管理中，頁(yè)式存儲(chǔ)管理提供的邏輯地址是連續(xù)的。17、用戶調(diào)用__________和__________打開文件操作來申請(qǐng)對(duì)文件的使用權(quán)。18、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：__________、__________。19、MS-DOS操作系統(tǒng)中文件的邏輯結(jié)構(gòu)是__________文件。20、對(duì)于移動(dòng)臂磁盤，磁頭在移動(dòng)臂的帶動(dòng)下，移動(dòng)到指定柱面的時(shí)間稱__________時(shí)間，而指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭位置的時(shí)間稱__________時(shí)間。三、判斷題21、當(dāng)一個(gè)進(jìn)程從等待態(tài)變成就緒態(tài)，則一定有一個(gè)進(jìn)程從就緒態(tài)變成運(yùn)行態(tài).（）22、文件目錄一般存放在外存.（）23、文件系統(tǒng)的主要目的是存儲(chǔ)系統(tǒng)文檔.（）24、如果輸入輸出所用的時(shí)間比處理時(shí)間短得多，則緩沖區(qū)最有效.（）25、引入緩沖的主要目的是提高I/0設(shè)備的利用率.（）26、存儲(chǔ)保護(hù)的目的是限制內(nèi)存的分配.（）27、對(duì)文件進(jìn)行讀寫前，要先打開文件.（）28、選擇通道主要用于連接低速設(shè)備.（）29、實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間有嚴(yán)格的限制.（）30、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).（）31、由于P、V操作描述同步、互斥等問題的能力不足，所以有必要引入其它的通訊原語(yǔ)或機(jī)制，如send，receive或Monitor等.（）32、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.（）四、名詞解釋題33、臨界資源：34、中斷：35、軟中斷：36、動(dòng)態(tài)重定位：37、工作集：38、死鎖避免：五、簡(jiǎn)答題39、影響缺頁(yè)中斷率的因素有哪些？40、什么是動(dòng)態(tài)重定位？如何實(shí)現(xiàn)？41、試簡(jiǎn)述頁(yè)式存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)42、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？43、系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行過程分可分為哪幾步？44、UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么六、綜合題45、存放在某個(gè)磁盤上的文件系統(tǒng)采用混合索引分配方式，其FCB中共有13個(gè)地址項(xiàng)，第0~9個(gè)地址項(xiàng)為直接地址，第10個(gè)地址項(xiàng)為一次間接地址，第11個(gè)地址項(xiàng)為二次間接地址，第12個(gè)地址項(xiàng)為三次間接地址。假設(shè)每個(gè)盤塊的大小為512B，若盤塊號(hào)需要占3B，而每個(gè)盤塊最多存放170個(gè)盤塊地址，則：1）該文件系統(tǒng)允許文件的最大長(zhǎng)度是多少？2）將文件的第5000B、15000B、150000B轉(zhuǎn)換成物理塊號(hào)和塊內(nèi)位移。3）假設(shè)某個(gè)文件的FCB已在內(nèi)存，但其他信息均在外存，為了訪問該文件中某個(gè)位置的內(nèi)容，最少需要幾次訪問磁盤？最多需要兒次訪問磁盤？46、設(shè)有P1、P2、P3；三個(gè)進(jìn)程共享某一資源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。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程寫F時(shí)，其他進(jìn)程對(duì)F不能進(jìn)行讀寫，但多個(gè)進(jìn)程同時(shí)讀F是允許的。使用PV操作正確實(shí)現(xiàn)P1、P2、P3三個(gè)進(jìn)程的同步互斥。要求：并發(fā)性從大到小對(duì)上述3種辦法進(jìn)行排序。47、在頁(yè)式虛存管理系統(tǒng)中，假定駐留集為m個(gè)頁(yè)幀（初始所有頁(yè)幀均為空），在長(zhǎng)為p的引用串中具有n個(gè)不同頁(yè)號(hào)（n>m），對(duì)于FIFO、LRU兩種頁(yè)面置換算法，試給出頁(yè)故障數(shù)的上限和下限，說明理由并舉例說明。

參考答案一、選擇題1、B2、A3、B4、C5、B6、D7、B8、C9、A10、D11、C12、C二、填空題13、【答案】建立副本、定時(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)14、【答案】文件管理設(shè)備管理、作業(yè)管理15、【答案】就緒、運(yùn)行16、【答案】頁(yè)式、段式17、【答案】建立、打開18、【答案】封閉性、可再現(xiàn)性19、【答案】流式20、【答案】尋找、延遲三、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】：對(duì)28、【答案】：錯(cuò)29、【答案】：錯(cuò)30、【答案】：錯(cuò)31、【答案】：錯(cuò)32、【答案】：錯(cuò)四、名詞解釋題33、臨界資源：一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源。34、中斷：是指CPU對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的某個(gè)事件做出的一種反應(yīng)，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，如被中斷進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)最高，則返回?cái)帱c(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行被“打斷”的程序。35、軟中斷：又稱信號(hào)機(jī)制，它是在軟件層次上對(duì)中斷機(jī)制的一種模擬，其中，信號(hào)的發(fā)送者相當(dāng)于中斷源，而接收者（必定是一個(gè)進(jìn)程）相當(dāng)于cpu。36、動(dòng)態(tài)重定位：在程序執(zhí)行期間，每次訪問內(nèi)存之前進(jìn)行的重定位37、工作集：工作集是一個(gè)進(jìn)程在某一小段時(shí)間內(nèi)訪問頁(yè)面的集合。利用工作集模型可防止抖動(dòng)，也可以進(jìn)行頁(yè)面置換。38、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。五、簡(jiǎn)答題39、答：4個(gè)因素，分別是：（1）分配給程序的主存塊數(shù)；（2）頁(yè)面的大?。唬?）程序編制方法；（4）頁(yè)面調(diào)度算法40、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。41、答：優(yōu)點(diǎn)：有效地解決了碎片問題；缺點(diǎn)：程序的最后一頁(yè)會(huì)有浪費(fèi)空間的現(xiàn)象并且不能應(yīng)用在分段編寫的、非連續(xù)存放的大型程序中。42、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43、答：系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行過程分成以下幾步：（1）設(shè)置系統(tǒng)調(diào)用號(hào)和參數(shù)；（2）系統(tǒng)調(diào)用命令的一般性處理；（3）系統(tǒng)調(diào)用命令處理程序做具體處理。44、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)行管理六、綜合題45、【解析】在混合索引分配方式中，F(xiàn)CB的直接地址中登記有分配給文件的前n塊（第0~n-1塊）的物理塊號(hào)（n的大小由直接地址項(xiàng)數(shù)決定，本題中為10）：一次間接地址中登記有一個(gè)一次間接地址塊的塊號(hào)，而在一次間接地址塊中則登記有分配給文件的第n~（n+k-1）塊的塊號(hào)（k的大小由盤塊大小和盤塊號(hào)的長(zhǎng)度決定，本題中為170）：二次間接地址中登記有一個(gè)二次間接地址塊的塊號(hào)，其中給出了k個(gè)一次間接地址塊的塊號(hào)，而這些一次間接地址塊被用來登記分配給文件的第（n+k）~（n+k+k2-1）塊的塊號(hào)：三次間接地址塊，中則登記有一個(gè)三次間接地址塊的塊號(hào)，其中可給出k個(gè)二次間接地址塊的塊號(hào)，這些二次間接地址塊又可給出k個(gè)，次間接地址塊的塊號(hào)，而這些一次間接地址塊則登記分配給文件的第（n+k+k）~（n+k+k+k-1）塊的物理塊號(hào)，1）該文件系統(tǒng)中個(gè)文件的最大長(zhǎng)度可達(dá)10+170+170×170+170×170×170=4942080塊=4942080×512B=2471040KB.2）5000/512得到商為9，余數(shù)為392，即對(duì)應(yīng)的邏輯塊號(hào)為9，塊內(nèi)位移為392。由于9<10，故可直接從該文件的FCB的第9個(gè)地址項(xiàng)處得到物理盤塊號(hào)，塊內(nèi)位移為392。15000/512得到商為29，余數(shù)為152，即對(duì)應(yīng)的邏輯塊號(hào)為29，塊內(nèi)位移為152。由于10≤29<10+170，而29-10=19，故可從FCB的第10個(gè)地址項(xiàng)，即，次間接地址項(xiàng)中得到一次間接地址塊的地址，并從一次間接地址塊的第19項(xiàng)（即該塊的第57~59B這3個(gè)字節(jié)）中獲得對(duì)應(yīng)的物理盤塊號(hào)，塊內(nèi)位移為152。150000/512得到商為292，余數(shù)為496，即對(duì)應(yīng)的邏輯塊號(hào)為292，塊內(nèi)位移為496。由于10+170≤292<10+170+170x170，而292-（10+170）=112，112/170得到商為0.余數(shù)112，故可從FCB的第11個(gè)地址項(xiàng)，即：二次問接地址項(xiàng)中得到二次間接地址塊的地址，并從二次間接地址塊的第0項(xiàng)中獲得一個(gè)一次間接地址塊的地址，再?gòu)脑撘淮伍g接地址塊的第112項(xiàng)中獲得對(duì)應(yīng)的物理盤塊號(hào)，塊內(nèi)位移為496。3）由于文件的FCB已在內(nèi)存，為了訪問文件中某個(gè)位置的內(nèi)容，最少需要1次訪問磁盤（即可通過直接地址直接讀文件盤塊），最多需要4次訪問磁盤（第一次是讀三次間接地址塊，第二次是讀二次間接地址塊，第三次是讀一次間接地址塊，第四次是讀文件盤塊）。46、【解析】本題實(shí)質(zhì)是一個(gè)讀者-寫者問題P1是個(gè)讀者，P2是個(gè)寫者，為了使F的并發(fā)度較高，將P3先看成讀者，當(dāng)其完成讀操作后，再將其看成寫者。算法中需要用到如下的變量定義：intreadcount=0；semaphorermutex=1；semaphoremutex=l；響應(yīng)進(jìn)程可描述為；P1（）while（I）P（rmutex）；if（readcount==0）P（mutex）；readcount++V（rmutex）；READFP（rmutex）：readcount--；if（readcount==0）V（mutex）；V（rmutex）：}}P2（）！while（1）{P（mutex）；WRITEFV（mutex）；}}P3（）{while（1）{P（rmutex）if（readcount==0）P（mutex）；readcount++；V（rmutex）：READFP（rmutex）；readcount--；if（readcount==0）V（mutex）：V（rmutex）；P（mutex）；WRITEFV（mutex）：}}47、【解析】發(fā)生頁(yè)故障（缺頁(yè)中斷）的原因是當(dāng)前訪問的頁(yè)不在主存中，需將該頁(yè)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(yè)），都要發(fā)生，次頁(yè)故障，即無論怎樣安排，n個(gè)不同頁(yè)號(hào)在首次進(jìn)入主存時(shí)必須要發(fā)生次頁(yè)故障，總共發(fā)生n次，