2022年成都文理學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B(有答案)

2022年成都文理學(xué)院計算機科學(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、一個磁盤的轉(zhuǎn)速為7200r/min，每個磁道有160個扇區(qū)，每個扇區(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/s2、若8個字（字長32位）組成的位示圖管理內(nèi)存，假定用戶歸還一個塊號為100的內(nèi)，存塊，它對應(yīng)位示圖的位置為（）。假定字號、位號、塊號均從1開始算起，而不是從0開始。A.字號為3，位號為5B.字號為4，位號為4C.字號為3，位號為4D.字號為4，位號為53、在下列操作系統(tǒng)的各個功能組成部分中，一定需要專門硬件配合支持的是（）。I.地址映射II.進程調(diào)度III.中斷系統(tǒng)IV.系統(tǒng)調(diào)用A.IB.I、IIIC.I、III、IVD.II、II4、使用TSL（TestandSetLock）指令實現(xiàn)進程互斥的偽代碼如下所示。do{while（TSL（&lock））；criticalsection；lock=FALSE；}while（TRUE）；下列與該實現(xiàn)機制相關(guān)的敘述中，正確的是（）A.退出臨界區(qū)的進程負責喚醒阻塞態(tài)進程B.等待進入臨界區(qū)的進程不會主動放棄CPUC.上述偽代碼滿足“讓權(quán)等待”的同步準則D.while（TSL（&lock））語句應(yīng)在關(guān)中斷狀態(tài)下執(zhí)行5、中斷掃描機構(gòu)是（）掃描次中斷寄存器。A.每隔一個時間片B.每條指令執(zhí)行周期內(nèi)最后時刻C.每當進程釋放CPUD.每產(chǎn)生一次中斷6、對重定位存儲管理方式，應(yīng)（）。A.在整個系統(tǒng)中設(shè)置一個重定位寄存器B.為每個程序設(shè)置個重定位寄存器C.為每個程序設(shè)置兩個重定位寄存器D.為每個程序和數(shù)據(jù)都設(shè)置一個重定位寄存器7、下列措施巾，能加快虛實地址轉(zhuǎn)換的是（）I.增大快表（TLB）容量II.讓頁表常駐內(nèi)存III.增大交換區(qū)（swap）A.僅IB.僅IIC.僅I、IID.僅II、III8、下列選項中，不是操作系統(tǒng)關(guān)心的主要問題的是（）。A.管理計算機裸機B.設(shè)計、提供用戶程序與計算機及計算機硬件系統(tǒng)的接口C.管理計算機中的信息資源D.高級程序設(shè)計語言的編譯9、實時操作系統(tǒng)必須在（）內(nèi)處理完來白外部的事件。A.一個機器周期B.被控對象規(guī)定時間C.周轉(zhuǎn)時間D.時間片10、下列天于管道（Pipe）通信的敘述中，正確的是（）A.一個管道可實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸B.管道的容量僅受磁盤容量大小限制C.進程對管道進行讀操作和寫操作都可能被阻塞D.一個管道只能有一個讀進程或一個寫進程對其操作11、下面設(shè)備中屬于共享設(shè)備的是（）。A.打印機B.磁帶機C.磁盤D.磁帶機和磁盤12、通道又稱I/O處理器，用于實現(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、光盤的信息傳送速度比硬盤__________，容量比軟盤___________。14、操作系統(tǒng)中，進程調(diào)度通常有先來先服務(wù)、__________、__________和分級調(diào)度算法等調(diào)度算法。15、批處理操作系統(tǒng)中，操作員根據(jù)作業(yè)需要把一批作業(yè)的有關(guān)信息輸入計算機系統(tǒng)，操作系統(tǒng)選擇作業(yè)并根據(jù)作業(yè)控制__________的要求自動控制作業(yè)的執(zhí)行。16、傳統(tǒng)操作系統(tǒng)提供編程人員的接口稱為__________17、在設(shè)備管理中，對磁帶機、輸入機及打印機等獨占設(shè)備總是采用__________策略進行分配。18、能使計算機系統(tǒng)接收到__________后及時進行處理，并在嚴格的規(guī)定時間內(nèi)處理結(jié)束，再給出__________的操作系統(tǒng)稱為“實時操作系統(tǒng)”。19、固定分區(qū)存儲管理中的作業(yè)裝入固定的主存區(qū)域，故可采用__________方式裝入。20、Spool是在一個計算問題開始之前，把計算所需要的程序和數(shù)據(jù)從輸入設(shè)備上預(yù)輸入到__________中存放。對于輸出的結(jié)果，是從__________中依次輸出。三、判斷題21、在頁式虛擬存儲系統(tǒng)中，頁面長度是根據(jù)程序長度動態(tài)地分配的.（）22、引入緩沖的主要目的是提高I/0設(shè)備的利用率.（）23、原語和系統(tǒng)調(diào)用的主要區(qū)別在于兩者的實現(xiàn)方法不同.（）24、參與死鎖的進程至少有兩個已經(jīng)占有資源.（）25、在大型多道程序設(shè)計系統(tǒng)中，為充分利用外部設(shè)備，應(yīng)使運行的若干程序都是I/0型的.（）26、優(yōu)先數(shù)是進程調(diào)度的重要依據(jù)，優(yōu)先數(shù)大的進程首先被調(diào)度運行：（）27、文件系統(tǒng)的主要目的是存儲系統(tǒng)文檔.（）28、執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時可以被中斷.（）29、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或機制，如send，receive或Monitor等.（）30、在文件系統(tǒng)中，打開文件是指創(chuàng)建一個文件控制塊.（）四、名詞解釋題31、實時：32、死鎖防止：33、非搶占式調(diào)度：34、外部碎片：35、固定分區(qū)法：36、輸入井：五、簡答題37、主存空間信息保護有哪些措施？38、為什么說批處理多道系統(tǒng)能極大地提高計算機系統(tǒng)的工作效率？39、什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的四個必要條件是什么？40、計算機系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是什么一般解決死鎖的方法有哪三種41、試述分區(qū)管理方案的優(yōu)缺點六、綜合題42、在請求分頁系統(tǒng)中，為什么說一條指令執(zhí)行期間可能產(chǎn)生多次缺頁中斷？43、對于一個將頁表存放在內(nèi)存中的分頁系統(tǒng)：1）如果訪問內(nèi)存需要0.2us，有效訪問時間為多少？2）如果加一個快表，且假定在快表中找到頁表項的幾率高達90%.那么有效訪問時間義是多少？（假設(shè)查詢快表所需的時間為0）44、設(shè)有P1、P2、P3；三個進程共享某一資源F，P1對F只讀不寫，P2對F只寫不讀，P3對F先讀后寫。當一個進程寫F時，其他進程對F不能進行讀寫，但多個進程同時讀F是允許的。使用PV操作正確實現(xiàn)P1、P2、P3三個進程的同步互斥。要求：并發(fā)性從大到小對上述3種辦法進行排序。45、某火車訂票系統(tǒng)可供多個用戶同時共享一個訂票數(shù)據(jù)庫。規(guī)定允許多個用戶同時查詢該數(shù)據(jù)庫，有查詢者時，用戶不能訂票：有用戶訂票而需要更新數(shù)據(jù)庫時，不可以有其他用戶使用數(shù)據(jù)庫。請用P、V操作寫出查詢者和訂票者的同步執(zhí)行程序。

參考答案一、選擇題1、C2、B3、B4、B5、B6、A7、C8、D9、B10、C11、C12、A二、填空題13、【答案】慢、大14、【答案】優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法、時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法15、【答案】說明書16、【答案】系統(tǒng)調(diào)用17、【答案】靜態(tài)分配18、【答案】外部信號、反饋信號19、【答案】靜態(tài)重定位20、【答案】磁盤的輸入井、磁盤的輸出井三、判斷題21、【答案】：錯22、【答案】：錯23、【答案】：錯24、【答案】：對25、【答案】：對26、【答案】：錯27、【答案】：錯28、【答案】：對29、【答案】：錯30、【答案】：錯四、名詞解釋題31、實時：表示“及時”或"既時”32、死鎖防止：要求進程申請資源時遵循某種協(xié)議，從而打破產(chǎn)生死鎖的四個必要條件中的一個或幾個，保證系統(tǒng)不會進入死鎖狀態(tài)。33、非搶占式調(diào)度：系統(tǒng)一旦把處理機分配給某個進程之后，該進程一直運行下去，直到該進程完成或因等待某個事件發(fā)生時，才將處理機分配給其他進程。這種調(diào)度方式實現(xiàn)簡單，系統(tǒng)開銷小，但系統(tǒng)性能不夠好。34、外部碎片：在所有分區(qū)之外新產(chǎn)生的碎片稱作外部碎片，如在動態(tài)分區(qū)法實施過程中出現(xiàn)的越來越多的小空閑塊，由于它們太小，無法裝入一個小進程，因而被浪費掉。35、固定分區(qū)法：內(nèi)存中分區(qū)的個數(shù)固定不變，各個分區(qū)的大小也固定不變，但不同分區(qū)的大小可以不同，每個分區(qū)只可裝入一道作業(yè)。36、輸入井：是指為使設(shè)備與cpu速度相匹配，系統(tǒng)在磁盤上設(shè)置的多個緩沖區(qū)，以實現(xiàn)設(shè)備與cpu之間的數(shù)據(jù)交換。輸入井主要用來存放由輸入設(shè)備輸入的信息。五、簡答題37、答：①程序自己主存區(qū)域的信息，允許它既可讀，又可寫；②共享區(qū)域中的信息只可讀，不可修改；③非共享區(qū)域或非自己的主存區(qū)域中的信息既不可讀，也不可寫。38、答：①多道作業(yè)并行工作，減少了處理器的空閑時間，②作業(yè)調(diào)度可以合理選擇裝入主存儲器中的作業(yè)，充分利用計算機系統(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)行時間。④作業(yè)成批輸入，減少了從操作到作業(yè)的交接時間39、答：死鎖：當某進程提出資源申請后，使得系統(tǒng)中一些進程處于無休止的阻塞狀態(tài)，在無外力作用下，永遠不能再繼續(xù)前進。產(chǎn)生死鎖的必要條件：互斥使用資源，占用并等待資源，不可搶奪資源和循環(huán)等待資源40、答：計算機系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是：資源有限且操作不當，一般解決死鎖的方法有：死鎖的預(yù)防，死鎖的避免，死鎖的檢測與恢復(fù)等三種.41、答：優(yōu)點：算法較簡單，容易實現(xiàn)，內(nèi)存開銷少，存儲保護措施簡單.缺點：內(nèi)存使用不充分，存在較嚴重的碎片問題，六、綜合題42、【解析】因請求調(diào)頁時，只要作業(yè)的部分頁在內(nèi)存，該作業(yè)就能執(zhí)行，而在執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)所要訪問的指令或數(shù)據(jù)不在內(nèi)存時，則產(chǎn)生缺頁中斷，將所需頁面調(diào)入內(nèi)存，在請求調(diào)頁系統(tǒng)中，一條指令能跨了兩個頁面。而其中要訪問的操作數(shù)可能與指令不在同一頁面，H操作數(shù)本身也可能跨了兩個頁面。當要執(zhí)行這類指令，而相應(yīng)的頁都不在內(nèi)存時，就將產(chǎn)生多次缺頁中斷。43、【解析】每次訪問數(shù)據(jù)時，若不使用快表，則需兩次訪問內(nèi)存，即先從內(nèi)存的頁表中讀出頁對應(yīng)的塊號，然后再根據(jù)形成的物理地址去存取數(shù)據(jù)；使用快表時，若能從快表中直接找到對應(yīng)的頁表項，則可立即形成物理地址去訪問相應(yīng)的數(shù)據(jù)，否則，仍然需要兩次訪問內(nèi)存。1）有效訪問時間為2×0.2μs=0.4μs。2）有效訪問時間為0.9×0.2μs+（1-0.9）×2×0.2μs=0.22μs44、【解析】本題實質(zhì)是一個讀者-寫者問題P1是個讀者，P2是個寫者，為了使F的并發(fā)度較高，將P3先看成讀者，當其完成讀操作后，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）：}}45、【解析】本題是個典型的讀者-寫者問題，查詢者是讀者，訂票者是寫者。讀者-者問題的主要要求是：①允許多個讀者共享對象。②不允許寫者和其他讀者或?qū)懻咄瑫r訪問共享對象。為了達到上述控制，引入一個變量readcount，用于記錄當前正在運行的讀者進程數(shù)以及讀斥信號量rmutex和寫互斥信號量wmutex。每個讀者進程進入系統(tǒng)后需對readcount加1。當readcount的值由0變?yōu)?時，說明是第·個讀者進程進入，A此需要該讀者進程對控制寫者進程的信號量wmutex進行P操作，以便與寫者進程互斥運行：當readcount的值由非0值增加時，說明不是第一個讀者進程，此時控制寫者進程的信號最已進行過P操作，已經(jīng)禁止寫者進程進入，因此不需要再次對該信號量進行P操作。當讀者進程退出時，需對readcount減1。如發(fā)現(xiàn)減1后readcount的值變?yōu)?，說明是最后一個讀者進程退出，因此需要該讀者進程對控制寫者進程的信號量wmutex進行V操作，以便寫者進程能夠進入。同步程序描述如下：Semaphorermutex=1，wmutex=1；Intreadcount=0；Inquirer（）{While（true）{P（rmutex）；If（readcount==0）P（wmutex）；readcount=readcount+1；V（rmutex）；P（rmutex）；readcount=readcount-1；If（readcount==0）V（wmutex）：V（rmutex）；Booker（）{While（true）{P（wmutex）；V（wmutex）；}}下面改進要求，規(guī)定允許多個用戶同時查詢數(shù)據(jù)庫，當有訂票者到達時，不允許后續(xù)查詢者查詢數(shù)據(jù)庫，H多個訂票者可以互斥使用數(shù)據(jù)庫（即寫者優(yōu)先算法）。描述如下：Semaphorermutex=wmutex=r=w=1；IntReadcount=0；Intwritecount=0；Inquirer（）{While（true）P（r）；P（rmutex）；If（readcount==0）P（w）Readcount=readcount+1；V（rmutex）；V（r）P（rmutex）；Readcount=readcount-1；If（readcount==0）v（w）；v（rmutex）Booker（）{While（true）{P（wmutex）：If（