2022年西安培華學(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A(有答案)

2022年西安培華學(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A（有答案）一、選擇題1、某文件系統(tǒng)中，針對(duì)每個(gè)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(jìn)制位串表示文件權(quán)限，為表示不同類別用戶對(duì)一個(gè)文件的訪問權(quán)限，則描述文件權(quán)限的位數(shù)至少應(yīng)為（）。A.5 B.9 C.12 D.202、下列關(guān)于索引表的敘述，（）是正確的。A.索引表每個(gè)記錄的索引項(xiàng)可以有多個(gè)B.C.D.建立索引表的目的之一是為減少存儲(chǔ)空間3、通常用戶進(jìn)程被建立后（）A.使一直存在于系統(tǒng)中，直到被操作人員撤銷B.隨著作業(yè)運(yùn)行正常或不正常結(jié)束而撤銷C.隨著時(shí)間片輪轉(zhuǎn)而撤銷與建立D.隨著進(jìn)程的阻塞或喚醒而撤銷與建立45個(gè)批處理任務(wù)、BC、、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10min，6min，2min、4min8min。其優(yōu)先級(jí)（由外部設(shè)定）3，5，2，145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（）。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法先來先服務(wù)調(diào)度算法D.5、中斷掃描機(jī)構(gòu)是（）掃描次中斷寄存器。每隔一個(gè)時(shí)間片C.CPUD.每產(chǎn)生一次中斷6、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，則所劃分的頁面大小（）。A.要依據(jù)內(nèi)存大小而定B.必須相同C.CPUD.要依據(jù)內(nèi)存和外存而定7、在請(qǐng)求分頁系統(tǒng)中，頁面分配策略與頁面置換策略不能組合使用的是（）。A.可變分配，全局置換B.可變分配，局部置換C.固定分配，全局置換D.固定分配，局部置換8、下列指令中，不能在用戶態(tài)執(zhí)行的是（）trap指令跳轉(zhuǎn)指令C.壓棧指令D.9、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1010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50μs.CPU50us。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，2000μs11SPOOLing技術(shù)后，使得系統(tǒng)資源利用率（）。提高了C.降低了D.提高了，但出錯(cuò)的可能性增人了12、為了使多個(gè)進(jìn)程能有效地同時(shí)處理輸入和輸出，最好使用（）結(jié)構(gòu)的緩沖技術(shù)。A.緩沖池 B.循環(huán)緩沖 單緩沖 雙緩沖二、填空題、傳統(tǒng)操作系統(tǒng)提供編程人員的接口稱 14、采用層次式結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)通常把對(duì)一設(shè)備的管理放。15、間接通信中的信箱可以和 兩大部分組成。、在分時(shí)兼批處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了獲得好的響應(yīng)時(shí)間，總是優(yōu)先調(diào) 17、固定分區(qū)存儲(chǔ)管理中的作業(yè)裝入固定的主存區(qū)域，故可采方式裝入。18、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中主存儲(chǔ)器都是為單位進(jìn)行編址。19、某作業(yè)9：00進(jìn)入輸入井，要求計(jì)算時(shí)間1小時(shí)。作業(yè)調(diào)度采用響應(yīng)比更高優(yōu)先法在10：00選中該作業(yè)，則該作業(yè)被選中時(shí)的響應(yīng)比 20、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 。三、判斷題21（）22（）23（）24（）25（）26（）27、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.（）28OPT（）29（）30（）四、名詞解釋題31、系統(tǒng)調(diào)用：32、饑餓：、周轉(zhuǎn)時(shí)間：、目錄文件：、虛存：、異常：五、簡(jiǎn)答題37、什么是虛擬存儲(chǔ)器，它有什么特點(diǎn)？38、目前操作系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)是什么？它具有什么優(yōu)點(diǎn)？39、一個(gè)具有分時(shí)兼批處理功能的操作系統(tǒng)應(yīng)怎樣調(diào)度和管理作業(yè)40、試述分區(qū)管理方案的優(yōu)缺點(diǎn)41、什么是動(dòng)態(tài)重定位？如何實(shí)現(xiàn)？六、綜合題42、試分別說明操作系統(tǒng)與硬件、操作系統(tǒng)與其他系統(tǒng)軟件之間的關(guān)系，并畫出操作系，統(tǒng)的層次關(guān)系。43、某虛擬存儲(chǔ)器的用戶空間共有32個(gè)頁面，每頁1KB.主存16KB。假定某時(shí)刻系統(tǒng)為用戶的第0、1、2、3頁分配的物理塊號(hào)為5、10、4、7，而該用戶作業(yè)的長(zhǎng)度為6頁，試將十六進(jìn)制的虛擬地址0A5C、103C、1A5C轉(zhuǎn)換成物理地址。44、3個(gè)進(jìn)程P1、P2P3互斥使用一個(gè)包含N（N>0）個(gè)單元的緩沖區(qū)。P1每次produce（）put（）送入緩沖區(qū)的某一空閑單元中：P2每次用getodd（）countodd（）統(tǒng)計(jì)奇數(shù)個(gè)數(shù)；P3每次用geteven（）從該緩沖區(qū)中取出一個(gè)偶數(shù)并用counteven（）統(tǒng)計(jì)偶數(shù)個(gè)數(shù)。請(qǐng)用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)這3個(gè)進(jìn)程的同步與互斥活動(dòng)，并說明所定義信號(hào)量的含義。要求用偽代碼描述。45、有一個(gè)文件系統(tǒng)如圖所示，圖中的矩形表示目圓圈表示普通文件。根目錄，常駐內(nèi)存，目錄文件組織成索引順序文件，不設(shè)文件控制塊，普通文件組織成索引文件。目錄表口指示下一級(jí)文件名及其磁盤地址（各占2B，共4B）。若下級(jí)文件是目錄文件，指示其第一個(gè)磁盤塊地址。若下級(jí)文件是普通文件，指示其文件控制塊的磁盤地址。每個(gè)目錄文件磁盤塊最后4B供指針使用。下級(jí)文件在上級(jí)目錄文件中的次序在圖中為從左至右。每個(gè)磁盤塊有512B，與普通文件的頁等長(zhǎng)。普通文件的索引節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)見，其中每個(gè)磁盤地址占2B，前10個(gè)地址直接指示該文件前10頁的地址。第11個(gè)地址指示級(jí)索引表地址，一級(jí)索引表中每個(gè)磁盤地址指示一個(gè)文件也地址；第12個(gè)地址指示二級(jí)索引表地址，二級(jí)索引表中每個(gè)地址指示一個(gè)一級(jí)索引表地址：第13個(gè)地址指示三級(jí)索引表地址，三級(jí)索引表中每個(gè)地址指示個(gè)二級(jí)索引表地址。試問：一個(gè)普通文件城多可有多少個(gè)文件頁？若要讀取文件J…頁，最多啟動(dòng)磁盤多少次？若要讀取文件W中的某頁，最少啟動(dòng)磁盤多少次？就3）盤最多啟動(dòng)多少次？參考答案一、選擇題1、D、B、B4、D、B、B、C、D9、D、B、A、A二、填空題13、【答案】系統(tǒng)調(diào)用14、【答案】最內(nèi)層15、【答案】信箱說明、信箱體16、【答案】終端作業(yè)（或前臺(tái)作業(yè)）17、【答案】靜態(tài)重定位18、【答案】字節(jié)19、【答案】220、【答案】封閉性、可再現(xiàn)性三、判斷題、【答案】：錯(cuò)、【答案】：對(duì)、【答案】：錯(cuò)、【答案】：錯(cuò)、【答案】：對(duì)、【答案】：錯(cuò)、【答案】：對(duì)、【答案】：錯(cuò)、【答案】：對(duì)、【答案】：錯(cuò)四、名詞解釋題31、系統(tǒng)調(diào)用：是用戶在程序中能以“函數(shù)調(diào)用”形式調(diào)用的、由操作系統(tǒng)提供的子功能的集合。每一個(gè)子功能稱作一條系統(tǒng)調(diào)用命令。它是操作系統(tǒng)對(duì)外的接口，是用戶級(jí)程序取得操作系統(tǒng)服務(wù)的唯一途徑。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、周轉(zhuǎn)時(shí)間：是指從作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)開始，到作業(yè)退出系統(tǒng)所經(jīng)歷的時(shí)間。34、目錄文件：全由目錄項(xiàng)構(gòu)成的文件成為目錄文件。35、虛存：虛存是指系統(tǒng)向用戶程序提供的編程空間，其大小由cpu的地址長(zhǎng)度決定。36、異常：它是指來自cpu內(nèi)部的事件或程序執(zhí)行中的事件引起的中斷6程序性中斷：是指因錯(cuò)誤地使用指令或數(shù)據(jù)而引起的中斷，用于反映程序執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)的例外情況，例如，非法操作碼，無效地址、運(yùn)算溢出，等等。五、簡(jiǎn)答題37、答：虛擬存儲(chǔ)器是一種存儲(chǔ)管理技術(shù)，用以完成用小的內(nèi)存實(shí)現(xiàn)在大的虛空間中程序的運(yùn)行工作。它是由操作系統(tǒng)提供的一個(gè)假想的特大存儲(chǔ)器。但是虛擬存儲(chǔ)器的容量并不是無限的，它由計(jì)算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度所確定，另外虛存容量的擴(kuò)大是以犧牲CPU工作時(shí)間以及內(nèi)、外存交換時(shí)間為代價(jià)的。38、答：為了給用戶提供對(duì)文件的存取控制及保護(hù)功能，而按一定規(guī)則對(duì)系統(tǒng)中的文件名，（亦可包含文件屬性）進(jìn)行組織所形成的表，稱為目錄表或文件目錄。目前操作系統(tǒng)采用便于實(shí)現(xiàn)文件共享。39、答：1）優(yōu)先接納終端作業(yè)，僅當(dāng)終端作業(yè)數(shù)小于系統(tǒng)可以允許同時(shí)工作的作業(yè)數(shù)時(shí)，可以調(diào)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(shí)執(zhí)行.3）把終端作業(yè)的就緒進(jìn)程排成一個(gè)就緒隊(duì)列，把批處理作業(yè)的就緒進(jìn)程排入另外的就緒隊(duì)列中.4）有終端作業(yè)進(jìn)程就緒時(shí)，優(yōu)先讓其按"時(shí)間片輪轉(zhuǎn)"法先運(yùn)行.沒有終端作業(yè)時(shí)再按確定算法選批處理作業(yè)就緒進(jìn)程運(yùn)行40、答：優(yōu)點(diǎn)：算法較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，內(nèi)存開銷少，存儲(chǔ)保護(hù)措施簡(jiǎn)單.缺點(diǎn)：內(nèi)存使用不充分，存在較嚴(yán)重的碎片問題，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】圖為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次關(guān)系。操作系統(tǒng)與硬件的關(guān)系：操作系統(tǒng)是覆蓋在硬件上的第一層軟件，它管理計(jì)算機(jī)的硬件資源。操作系統(tǒng)為用戶完成所有與硬件相關(guān)的操作，從而極大方便了用戶對(duì)硬件資源的使用，并提高了硬件資源的利用率。操作系統(tǒng)與其他系統(tǒng)軟件的關(guān)系：操作系統(tǒng)是一種特殊的系統(tǒng)軟件，其他系統(tǒng)軟件運(yùn)行在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，可獲得操作系統(tǒng)提供的大量服務(wù)，也就是說，操作系統(tǒng)是其他系統(tǒng)軟件與硬件之間的接口。43、【解析】題目的條件可知，該系統(tǒng)的邏輯地址有15位，其中高5位為頁號(hào)，低10位為頁內(nèi)位移：物理地址有14位，其中高4位為塊號(hào)，低10位為塊內(nèi)位移。另外，因題目中給出的邏輯地址是十六進(jìn)制，故可先將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制以便直接獲得頁號(hào)和頁內(nèi)位移，再完成地址轉(zhuǎn)換。1）邏輯地址（0ASC）16的二進(jìn)制表示為（000101001011100）2，其中頁號(hào)為（00010），即2，故頁號(hào)合法：從頁表中找到對(duì)應(yīng)的內(nèi)存塊號(hào)為14，即（0100）：與頁內(nèi)位移拼接形成物理地址（01001001011100 ），即（125C）1616邏輯地址（103C）的頁號(hào)為4頁中斷，1616邏輯地址（1A5C）的頁號(hào)為6，為非法頁號(hào)，故產(chǎn)生越界中斷，1644、【解析】出于緩沖區(qū)是互斥資源，因此設(shè)互斥信號(hào)量為mutex。同步問題：P1、P2因奇數(shù)的放置與取用而同步，設(shè)同步信號(hào)量為odd；P1、P3因偶數(shù)的放置與取用而同步，設(shè)同步信號(hào)量為even；對(duì)空閑緩沖區(qū)設(shè)置資源同步信號(hào)量empty，初值為N。偽代碼描述如下：semaphoremutex=1；semaphoreodd=0；even=0；semaphoreempty=N；processPi（）{while（true）{number=produce（）；P（empty）；P（mutex）；put（）；V（mutex）if（number2==0）V（even）；Elsev（odd）；processP2（）{while（true）p（odd）；P（mutex）：getodd（）；v（mutex）；v(empty)countodd();}}processP3(){while(){p(even):P(mutex):geteven();v(mutex);v(empty);counteven();}45、【解析】因?yàn)榇疟P塊大小為512B，所以索引塊大小也為512B，每個(gè)磁盤地址大小為2B。因此，一個(gè)級(jí)索引表可容納256個(gè)磁盤地址。同樣，一個(gè)二級(jí)索引表「容納256個(gè)一級(jí)索引表地址，一個(gè)三級(jí)索引表可容納256個(gè)二級(jí)索引表地址。這樣，一個(gè)普通文件最多可有文件頁數(shù)為10+256+256×256+256×256×256=16843018頁。由圖可知，目錄文件A和D中的目錄項(xiàng)都只有兩個(gè)，因此這兩個(gè)目錄文件都只占用一個(gè)物理塊。要讀文件J中的某一項(xiàng)，先從內(nèi)存的根目錄中找到目錄A的磁盤地址，將其讀入內(nèi)存（已訪問磁盤1次）。然后從目錄A找出目錄文件D的磁盤地址讀入內(nèi)存（已訪，問磁盤2次）。再從口錄D中找出文件J的文件控制塊地址讀入內(nèi)存（已訪問磁盤3次）。在最壞的情況下，該訪問頁存放在三級(jí)索引下，這時(shí)需要一級(jí)一級(jí)地讀三級(jí)索引塊才能得到文，件J的地址（已訪問磁盤6次）文件J中的相應(yīng)頁（共訪問磁盤7次）。所以，若要讀文件J中的某頁，最多啟動(dòng)磁盤7次。由圖可知，目錄文件C和U的目錄項(xiàng)較多，可能存放在多個(gè)連接在一起的磁盤的根H錄中找到目錄文件C的磁盤地址讀入內(nèi)存（已訪問磁盤1次）。在C中找出目錄文件1的磁盤地址讀入內(nèi)存（已訪問磁盤2次）。在1中找出目錄文件P的磁盤地址讀入內(nèi)存（L訪問磁盤3次）。從P中找到目錄文件U的磁盤地址讀入內(nèi)存（已訪問磁盤4次）。從U的第一個(gè)磁盤塊中找到文件W的文件控制塊讀入內(nèi)