2022年內蒙古工業(yè)大學計算機科學與技術專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A(有答案)

2022年內蒙古工業(yè)大學計算機科學與技術專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A（有答案）一、選擇題1、某文件系統(tǒng)中，針對每個文件，用戶類別分為4類：安全管理員、文件上、文件主的5塊中用：進制位串表示文件權限，為表示不同類別用戶對一個文件的訪問權限，則描述文件權限的位數至少應為（）。A.5 B.9 C.12 D.20211的是（）。A.1/0B.減少平均尋道時間C.提高磁盤數據可靠性D.實現設備無關性3、下列選項中，會導致進程從執(zhí)行態(tài)變?yōu)榫途w態(tài)的事件是（）。A.P（wait）B.中請內存失敗C.I/O設備D.被高優(yōu)先級進程搶占4、一次性分配所有資源的方法可以預防死鎖的發(fā)生，這種方法破壞的是產生死鎖的4必要條件中的（）。A.互斥條件 占有并請求 C.不剝奪條件循環(huán)等待53J1，J2，J3T1，T2T3，且T1，<T2<T3。若系統(tǒng)按單道方式運行且采用短作業(yè)優(yōu)先調度算法，則平均周轉時問是（）。A.T1+T2+T3B.T1+T2+T3/3C.（3T1+2T2+T3）/3D.（T1+2T2+3T3）/36、下列說法正確的有（）。I.先進先出（FIFO）BeladyII.最近最少使用頁面置換BeladyIII./在進程運行時，若它的工/調出現象I、IIIB.I、IVC.II、IIID.II、IV7、下面有關外層頁表的敘述中錯誤的是（）A.反映在磁盤上頁面存放的物理位置外層頁表是指頁表的頁表為不連續(xù)（離散）分配的頁表再建立一個頁表8、處理外部中斷時，應該ft操作系統(tǒng)保存的是（）A.程序計數器（PC）的內容B.通用寄存器的內容C.快表（TLB）中的內容D.Cache中的內容9P1P2兩個作業(yè)，P2P15ms到達。它們的計I/O操作順序如下：P160ms，I/O80ms20msP2120ms，I/O40ms40ms。若不考慮調度和切換時間，則完成兩個作業(yè)需要的時間最少是（）。A.240ms B.260ms C.340ms D.360ms10、如果I/O設備與存儲設備間的數據交換不經過CPU來完成，則這種數據交換方式是（）。A.程序查詢方式B.中斷方式C.DMA方式D.外部總線方式11I/OCPU的處理時間短很多，則緩沖區(qū)（）A.最有效 B.幾乎無效 均衡 以上都不是12、為了使多個進程能有效地同時處理輸入和輸出，最好使用（）結構的緩沖技術。A.緩沖池 B.循環(huán)緩沖 單緩沖 雙緩沖二、填空題13、計算機系統(tǒng)中引導程序的作用和 。14、可變分區(qū)方式管理主存時，往往采重定位方式來實現地址轉換。15、進程同步是指并發(fā)進程之間存在一種制約關系，一個進程的執(zhí)行依賴于另一個進程消息，當一個進程沒有得到另一個進程的消息時必，直到消息到達才 。16、在批處理兼分時的系統(tǒng)中，往往由分時系統(tǒng)控制的作業(yè)稱前臺作業(yè)，由批處理系統(tǒng)控制的作業(yè)稱。17、文件操作主要、打開文件、讀文件、寫文件、刪除文件等種主要操作。18、現代計算機中主存儲器都是為單位進行編址。19、設備1/0方式有如下三種、 、 、在分時兼批處理的計算機系統(tǒng)中，為了獲得好的響應時間，總是優(yōu)先調 三、判斷題21（）22P、Vsend，receiveMonitor等（）23（）24.（）25.（）26（）27、所謂最近最少使用（）28（）29（）30.（）四、名詞解釋題31、原語：、死鎖避免：、周轉時間：34、程序局部性原理：35、文件：36、緩沖池：五、簡答題37、什么是臨界區(qū)進程進入臨界區(qū)的調度原則是什么38、在設備管理中，按照設備共享特性分成哪幾種類型比較合理，并分別舉例說明。39、虛擬存儲器的基本特征是什么？虛擬存儲器的容量主要受到哪兩方面的限制？40、影響缺頁中斷率的因素有哪些？41、一個具有分時兼批處理功能的操作系統(tǒng)應怎樣調度和管理作業(yè)六、綜合題42、試說明庫函數與系統(tǒng)調用的區(qū)別和聯系。43、請求分頁管理系統(tǒng)中，假設某進程的頁表內容見表，頁面大小為4KB，一次內存的訪問時間是100ns，一次快表（TLB）的訪問時間是10ns，處理一次缺頁的平均時間為10ns（已含更新TLB和頁表的時間），進程的駐留集大小固定為2，采用最近最少使用置換算法（LRU）和局部淘汰策略。假設①TLB初始為空。②地址轉換時先訪問TLB.若TLB術命中，再訪向頁表（忽略訪問頁表之后的TLB更新時間）。③有效位為0表示頁面不在內存，產生缺頁中斷，缺頁中斷處理后，返回到產生缺頁中斷的指令處重新執(zhí)行。設虛地址訪問序列2362H、1565H、25ASH，請問：依次訪問上述3個虛地址，各需多少時間？給出計算過程?；谏鲜鲈L問序列，虛地址1565H的物理地址是多少？請說明理ft。44、學生甲有兩個文件A、B，學生乙有3個文件A、C、D.其中甲文件的A和乙的文件A不是同一個文件，甲文件的B與乙文件的C是同一個文件，為了不引起混亂，請擬定一個目錄組織方案，并畫圖說明。45、桌上有空盤，允許存放一個水果。爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放橘子，兒子專等吃盤中的橘了，女兒專等吃盤中的蘋果。規(guī)定當盤空時一次只能放一個水果供吃者取用，請用P、V原語實現爸爸、兒子、女兒3個并發(fā)進程的同步。參考答案一、選擇題、D、A、D、B、C、B、A、B、B、C、B、A二、填空題13、【答案】進行系統(tǒng)初始化工作、把OS的核心程序裝入主存14、【答案】動態(tài)15、【答案】等待、被喚醒、【答案】前臺作業(yè)、后臺作業(yè)、【答案】建立文件、關閉文件18、【答案】字節(jié)19、【答案】詢問、中斷、通道20、【答案】終端作業(yè)（或前臺作業(yè)）三、判斷題、【答案】：對、【答案】：錯、【答案】：對、【答案】：錯、【答案】：錯、【答案】：錯、【答案】：對、【答案】：錯、【答案】：對、【答案】：錯四、名詞解釋題31、原語：指操作系統(tǒng)中實現一些具有特定功能的程序段，這些程序段的執(zhí)行過程是不可分割的，即其執(zhí)行過程不允許被中斷。32、死鎖避免：對進程所發(fā)出的每一個申請資源命令加以動態(tài)地檢查，并根據檢查結果決定是否進行資源分配。就是說，在資源分配過程中若預測有發(fā)生死鎖的可能性，則加以避免。這種方法的關鍵是確定資源分配的安全性。33、周轉時間：是指從作業(yè)進入系統(tǒng)開始，到作業(yè)退出系統(tǒng)所經歷的時間。34、程序局部性原理：在相對短的一段時間內，進程集中在一組子程序或循環(huán)中之行，導致所有的存儲器訪問局限于進程地址空間的一個固定子集。這種現象就叫做程序局部性原理，35、文件：是命名的相關信息的集合體，它通常存放在外存（如磁盤、磁帶）上，可以作為一個獨立單位存放并實施相應的操作（如打開、關閉、讀、寫等）36、緩沖池：又叫公共緩沖區(qū)，也是系統(tǒng)在磁盤上設置的多個緩沖區(qū)。它既可以用于輸入，也可以用于輸出，較好地克服了專用緩沖區(qū)的缺點。一方面提高了緩沖區(qū)的利用率，另一方面也提高了設備與cpu的并行操作程度。五、簡答題37如果有若干進程要求進入空閑的臨界區(qū)一次僅允許一個進程進②任何時候，處于臨界區(qū)內.如已有進程進入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進入臨界區(qū)的進程必須等待③進入臨界區(qū)的進程要在有限時間內退出，以便其它進程能及時進入自己的臨界區(qū)④如果進程不能進入自己的臨界區(qū)，則應讓出CPU，避免進程出現"忙等"現象.38、答：按照是否可共享，可以分成獨占設備和共享設備兩類，獨占設備不能讓多個程序同時使用，共享設備可以同時讓多個程序使用。打印機屬于獨占設備，如果多個程序同時使用打印機，則打印出來的數據就可能會隨機混合交叉在一起，所以打印機只能讓一個程序獨占。而磁盤屬于共享設備，多個程序同時在磁盤上打開文件是可以的。39離散"；多次對換，即所需的全部程序和數的限制.40、答：4個因素，分別是：（1）分配給程序的主存塊數；（2）頁面的大?。唬?）程序編制方法；（4）頁面調度算法41、答：1）優(yōu)先接納終端作業(yè)，僅當終端作業(yè)數小于系統(tǒng)可以允許同時工作的作業(yè)數時，可以調度批處理作業(yè)，2）允許終端作業(yè)和批處理作業(yè)混合同時執(zhí)行.3）把終端作業(yè)的就緒進程排成一個就緒隊列，把批處理作業(yè)的就緒進程排入另外的就緒隊列中.4）有終端作業(yè)進程就緒時，優(yōu)先讓其按"時間片輪轉"法先運行.沒有終端作業(yè)時再按確定算法選批處理作業(yè)就緒進程運行六、綜合題42、【解析】區(qū)別：庫函數是語言或應用程序的一部分，可以運行在用戶空間中。而系統(tǒng)調用是操作系統(tǒng)的部分，是內核提供給用戶的程序接門，運行在內核空間中。聯系：許多庫函數都會使用系統(tǒng)調用來實現功能。沒有使用系統(tǒng)調用的庫函數，執(zhí)行效率通常比系統(tǒng)調用高，因為使用系統(tǒng)調用時，需要上下文的切換以及狀態(tài)的轉換（從用戶態(tài)轉為核心態(tài)）。43、【解析】1）因為每頁大小為4KB.頁內位移為12位（二進制位）或3位（十六進制位），邏輯地，址2362H的頁號為第一個十六進制位（也可轉化為二進制，得0010001101100010B，則對應的頁號為前4個二進制位），即為2。通過查詢表得知，該頁在內存，但初始TLB為空，因此2362H的訪問時間為10ns（訪問TLB）+100ns（訪問頁表）+100ns（訪問內存單元）=210ns.同理，邏輯地址1565H對應的頁號為1，查詢TLB未命中，之后查詢頁表發(fā)現該頁不在內存，出現缺頁中斷。缺頁中斷處理后，返回到產生缺頁中斷的指令處重新執(zhí)行，需要訪問一次快表。所以，1565H的訪問時間為10ns（訪問TLB）+100ns（訪問頁表）+108ns（調頁）+10ns（訪問TLB）+100ns（訪問內存單元）=108ns。邏輯地址25ASH對應的頁號為2，該頁在內存，TLB命中，所以25A5H的訪問時間=10ns（訪問TLB）+100ns（訪問內存單元）=110ns。2）1565H對應的物理地址是101565H。在1）中，當訪問1565H產生缺頁中斷時，內存中已經有2頁達到駐留集大小上限，應選出-頁換出，由于在之前訪問過2362H地址，2號頁面剛被訪問，因此根據LRU算法，淘汰0號頁面，即頁框號為101H的頁面，因此換入的，1號頁面的頁框號為101H，所以虛地址：1565H的物理地址為頁框號101H與頁內位移565H的組合，即101565H。44、【解析】為了改變單級目錄文件中文件命名沖突問題和提高對目錄表的搜索速度，需要采用二級目錄結構。在二級目錄結構中，各個文件的說明信息被組織成目錄文件，日以用戶為單位把各自的文件說明劃分為不同的組。然后，這些不同的有關組名的存取控制信息存放在主目錄（MFB）的目錄項中。與MFD相對應，用戶文件的文件說明所組成的目錄文件被稱為用戶文件目錄（UFD）MFD和UFD就構成了二級目錄。二級目錄結構如圖所示45、【解析】在本題中，爸爸、兒子、女兒共用一個盤子，盤中，次只能放一個水果。當盤子為空時，爸爸可將一個水果放入果盤中。若放入果盤中的是橘子，則允許兒子吃，女兒必須等待：若放入果盤中的是蘋果，則允許女兒吃，兒子必須等待。本題實際上是生產者-消費者問題的一種變形。這里，生產者放入緩沖區(qū)的產品有兩類，消費者也有兩類，每類消費者只消費其中固定的一類產品。在本題