2022年合肥工業(yè)大學(xué)(宣城校區(qū))計算機(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年合肥工業(yè)大學(xué)(宣城校區(qū))計算機(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)的簇和磁盤扇區(qū)大小分別為1KB和512B。假設(shè)一個文件的大小為1026B，那么系統(tǒng)分配給該文件的磁盤空間大小是〔〕。A.1026BB.1536BC.1538BD.2048B2、如果文件采用直接存取方法，且文件大小不固定，那么應(yīng)采用〔〕物理結(jié)構(gòu)。A.直接B.索引C.隨機(jī)D.順序3、下面哪個特征是并發(fā)程序執(zhí)行的特點〔〕。A.程序執(zhí)行的間斷性B.相通信的可能性C.產(chǎn)生死鎖的可能性D.資源分配的動態(tài)性4、作業(yè)8：00到達(dá)系統(tǒng)，估計運行時問為1h。假設(shè)從10：00開始執(zhí)行該作業(yè)，其響應(yīng)比為〔〕。5、以下關(guān)于進(jìn)程和線程的表達(dá)中，正確的選項是〔〕A.不管系統(tǒng)是否支持線程，進(jìn)程都是資源分配的根本單位，B.線程是資源分配的根本單位，進(jìn)程是調(diào)度的根本單位C.系統(tǒng)級線程和用戶級線程的切換都需要內(nèi)核的支持D.同一進(jìn)程中的各個線程擁有各自不同的地址空間6、下面有關(guān)外層頁表的表達(dá)中錯誤的選項是〔〕。A.反映在磁盤上頁面存放的物理位置B.外層頁表是指頁表的頁表C.為不連續(xù)〔離散〕分配的頁表再建立一個頁表D.假設(shè)有了外層頁表，那么需要一個外層頁表存放器就能實現(xiàn)地址變換7、要保證一個程序在主存中被改變了存放位置后仍能正確地執(zhí)行，那么對主存空間應(yīng)采用〔〕技術(shù)。A.靜態(tài)重定位B.動態(tài)重定位C.動態(tài)分配D.靜態(tài)分配8、以下選項中，不是操作系統(tǒng)關(guān)心的主要問題的是〔〕。A.管理計算機(jī)裸機(jī)B.設(shè)計、提供用戶程序與計算機(jī)及計算機(jī)硬件系統(tǒng)的接口C.管理計算機(jī)中的信息資源D.高級程序設(shè)計語言的編譯9、與早期的操作系統(tǒng)相比，采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，但是這些優(yōu)點不，包括〔〕。A.提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性B.提高了操作系統(tǒng)的運行效率C.增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性D.使操作系統(tǒng)的可移植性更好10、虛擬設(shè)備是通過〔〕技術(shù)實現(xiàn)的。A.并行B.通道C.SPOOLingD.虛擬存儲11、某進(jìn)程的段表內(nèi)容見表，當(dāng)訪問段號為2、段內(nèi)地址為400的邏輯地址時，進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換的結(jié)果是〔〕。A.段缺失異常B.得到內(nèi)存地址4400C.越權(quán)異常D.越界異常12、在SPOOLing系統(tǒng)中，用戶進(jìn)程實際分配到的是〔〕。A.用戶所要求的外設(shè)B.內(nèi)存區(qū)，即虛擬設(shè)備C.設(shè)備的局部存儲區(qū)D.設(shè)備的局部空間二、填空題13、現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)采用自成獨立系統(tǒng)的能與主機(jī)并行工作的I/O結(jié)構(gòu)，主存儲器與外圍設(shè)備之間傳送信息的輸入輸出操作由__________完成。由于它能獨立完成輸入輸出操作，所以也稱為__________。14、輸入輸出操作異常結(jié)束中斷可能是由__________故障或設(shè)備__________引起的。15、操作系統(tǒng)能保證所有的進(jìn)程__________，那么稱系統(tǒng)處于“平安狀態(tài)”，不會產(chǎn)生__________。16、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。17、文件操作主要有__________、翻開文件、讀文件、寫文件、__________、刪除文件等幾種主要操作。18、操作系統(tǒng)中，進(jìn)程可以分為__________和__________兩類。19、主存儲器與外圍設(shè)備之間的__________操作稱為輸入輸出操作。20、間接通信中的信箱可以由__________和__________兩大局部組成。三、判斷題21、進(jìn)程獲得處理機(jī)而運行是通過申請而得到的.〔〕22、存儲保護(hù)的功能是限制內(nèi)存存取.〔〕23、參與死鎖的進(jìn)程至少有兩個已經(jīng)占有資源.〔〕24、清內(nèi)存指令只能在管態(tài)下執(zhí)行.〔〕25、進(jìn)程申請CPU得不到滿足時，其狀態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài).〔〕26、當(dāng)一個進(jìn)程從等待態(tài)變成就緒態(tài)，那么一定有一個進(jìn)程從就緒態(tài)變成運行態(tài).〔〕27、執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時可以被中斷.〔〕28、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.〔〕29、引入緩沖的主要目的是提高I/0設(shè)備的利用率.〔〕30、所謂最近最少使用〔〕四、名詞解釋題31、分時：32、響應(yīng)時間：33、進(jìn)程調(diào)度：34、抖動：35、外部碎片：36、斷點：五、簡答題37、試比擬進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點。38、為什么說批處理多道系統(tǒng)能極大地提高計算機(jī)系統(tǒng)的工作效率？39、虛擬存儲器的根本特征是什么？虛擬存儲器的容量主要受到哪兩方面的限制？40、什么是快表？它在地址轉(zhuǎn)換中起什么作用？41、處理機(jī)調(diào)度分為哪三級？各自的主要任務(wù)是什么？六、綜合題42、以下分別是對中斷、中斷處理、中斷響應(yīng)、關(guān)中斷、開中斷、中斷屏蔽、陷入、軟中斷的解釋，請在解釋文字前的括號中填入止確的概念?！病持袛嗾埱竽芊駞⒓优袃?yōu)，需根據(jù)屏蔽字的狀態(tài)決定，假設(shè)某屏蔽為1，其對應(yīng)的請求無效，不可參加判優(yōu)?！病钞?dāng)允許中斷標(biāo)志為1時，說明現(xiàn)行程序的優(yōu)先級低于所有中斷請求的優(yōu)先級，因此一旦出現(xiàn)中斷請求，CPU便能響應(yīng)?！病诚到y(tǒng)調(diào)用引發(fā)的事件?！病硨χ袛嗾埱蟮恼麄€處理過程是由硬件和軟件結(jié)合起來而形成的一套中斷機(jī)構(gòu)實施的。發(fā)生中斷時，CPU暫停執(zhí)行當(dāng)前的程序而轉(zhuǎn)去處理中斷。該過程由硬件對中斷請求做出反響。〔〕CPU對系統(tǒng)發(fā)生的某個時間做出的一種反響，即CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保存現(xiàn)場后自動地轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，處理完該事件后再返回斷點，繼續(xù)執(zhí)行被“打斷”的程序。〔〕利用硬件中斷的概念，用軟件方式進(jìn)行模擬，實現(xiàn)宏觀上的異步執(zhí)行效果〔〕大致分為4個階段：保存被中斷程序的現(xiàn)場，分析中斷原因，轉(zhuǎn)入相應(yīng)處理程序進(jìn)行處理，恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場，〔〕為保證在中斷周期中，指令操作的執(zhí)行不受外部干擾，將允許中斷標(biāo)志位清0，即說明現(xiàn)行程序的優(yōu)先級比所有請求的優(yōu)先級都高，任何請求都不響應(yīng)。43、設(shè)內(nèi)存中有3道程序A、B、C，它們按A、B、C的優(yōu)先次序執(zhí)行。它們的計算和I/O操作的時間見表1-1，假設(shè)3道程序使用相同設(shè)備進(jìn)行1/O操作，即程序以串行方式使用設(shè)備，試畫出單道運行和多道運行的時間關(guān)系圖〔調(diào)度程序的執(zhí)行時間忽略不計〕，并答復(fù)在這兩種情況下，完成這3道程序分別需要多長時間〔多道運行時采用搶占式調(diào)度策略〕。44、假設(shè)磁盤的每個磁道分為9個塊，現(xiàn)有…文件有A，B，.，I共9個記錄，每個記錄的大小與塊的大小相等，設(shè)磁盤轉(zhuǎn)速為27ms/轉(zhuǎn)，每讀出一塊后需要2ms的處理時間，假設(shè)忽略其他輔助時間，試問：1〕如果這些記錄被順序存放于一磁道上，文件處理程序順序讀取且順序處理記錄，處理文件要多長時間？2〕文件處理程序順序讀取且順序處理記錄，記錄如何存放可使文件的處理時間最短？45、表達(dá)在中斷控制方式中輸入請求I/O處理的詳細(xì)過程。參考答案一、選擇題1、D2、B3、A4、C5、A6、A7、B8、D9、B10、C11、D12、B二、填空題13、【答案】通道、輸入輸出處理機(jī)14、【答案】設(shè)備、特殊事件15、【答案】在有限時間內(nèi)得到所需全部資源、死鎖16、【答案】磁盤的輸入井、磁盤的輸出井17、【答案】建立文件、關(guān)閉文件18、【答案】系統(tǒng)進(jìn)程、用戶進(jìn)程19、【答案】信息傳送20、【答案】信箱說明、信箱體三、判斷題21、【答案】：錯22、【答案】：對23、【答案】：對24、【答案】：對25、【答案】：錯26、【答案】：錯27、【答案】：對28、【答案】：錯29、【答案】：錯30、【答案】：對四、名詞解釋題31、分時：在分時系統(tǒng)中，分時主要是指假設(shè)干并發(fā)程序?qū)PU時間的共享。32、響應(yīng)時間：是分時系統(tǒng)的一個技術(shù)指標(biāo)，指從用戶輸入命令到系統(tǒng)對命令開始執(zhí)行和顯示所需要的時間。33、進(jìn)程調(diào)度：也稱低級調(diào)度程序，它完成進(jìn)程從就緒狀態(tài)到運行狀態(tài)的轉(zhuǎn)化。34、抖動：剛被調(diào)出的頁面又立即要用而裝入，而裝入后不久又被調(diào)出，如此反復(fù)，使調(diào)度非常頻繁，35、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(jìn)程，因而被浪費掉。36、斷點：發(fā)生中斷時，被打斷程序的暫停點稱為斷點。五、簡答題37、答：〔1〕作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個作業(yè)能進(jìn)入主存.進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，它決定各作業(yè)中的哪一個進(jìn)程占有中央處理機(jī).〔2〕作業(yè)調(diào)度是選符合條件的收容態(tài)作業(yè)裝入內(nèi)存.進(jìn)程調(diào)度是從就緒態(tài)進(jìn)程中選一個占用處理機(jī).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(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：虛擬存儲器的根本特征是：①虛擬擴(kuò)充，即不是物理上而是邏輯上擴(kuò)充了內(nèi)存容量；②局部裝入，即每個作業(yè)不是全部一次性地裝入內(nèi)存，而是只裝入一局部；③離散分配，即不必占用連續(xù)的內(nèi)存空間，而是"見縫插針"；屢次對換，即所需的全部程序和數(shù)據(jù)要分成屢次調(diào)入內(nèi)存：虛擬存儲器的容量主要受到指令中表示地址的字長和外存的容量的限制.40、答：快表是一個高速、具有并行查詢能力的聯(lián)想存儲器，用于存放正運行的進(jìn)程的當(dāng)前頁號和塊號，或者段號和段起始地址。參加快表后，在地址轉(zhuǎn)換時，首先在快表中查找，假設(shè)找到就直接進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換；未找到，那么在主存頁表繼續(xù)查找，并把查到的頁號和塊號放入聯(lián)想存儲器中。快表的命中率很高，有效地提高了地址轉(zhuǎn)換的速度。41、答：作業(yè)調(diào)度：從一批后備作業(yè)中選擇一個或幾個作業(yè)，給它們分配資源，建立進(jìn)程，掛入就緒隊列。執(zhí)行完后，回收資源。進(jìn)程調(diào)度：從就緒進(jìn)程隊列中根據(jù)某個策略選取一個進(jìn)程，使之占用CPU交換調(diào)度：按照給定的原那么和策略，將外存交換區(qū)中的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，把內(nèi)存中的非執(zhí)行進(jìn)程交換到外存交換區(qū)。六、綜合題42、【解析】中斷屏蔽、開中斷、陷入、中斷響應(yīng)、中斷、軟中斷、中斷處理、關(guān)中斷。43、【解析】假設(shè)采用單道方式運行這3道程序，那么運行次序為A、B、C，即程序A先進(jìn)行30ms的計算，再完成40ms的I/O操作，最后再進(jìn)行10ms的計算；接下來程序B先進(jìn)行60ms的計算，再完成30ms的I/O操作，最后再進(jìn)行10ms的計算；然后程序C先進(jìn)行20ms的計算，再完成40ms的I/O操作，最后再進(jìn)行20ms的計算。至此，3道程序全部運行完畢。假設(shè)采用多道方式運行這3道程序，因系統(tǒng)按照A、B、C的優(yōu)先次序執(zhí)行，那么在運行過程中，無論使用CPU還是1/O設(shè)備，A的優(yōu)先級最高，B的優(yōu)先級次之，C的優(yōu)先級最低，即程序A先進(jìn)行30ms的計算，再完成40ms的1/0操作〔與此同時，程序B進(jìn)行40ms的計算〕，最后再進(jìn)行10ms的計算〔此時程序B等待，程序B的第一次計算已經(jīng)完成40ms，還剩余20ms〕：接下來程序B先進(jìn)行剩余20ms的計算，再完成30ms的I/0操作〔與此同時，程序C進(jìn)行20ms的計算，然后等待1/O設(shè)備〕，最后再進(jìn)行10ms的計算〔此時程序C執(zhí)行1/0操作10ms，其I/0操作還需30ms〕：然后程序C先進(jìn)行30ms的IO操作，最后再進(jìn)行20ms的計算。至此，3道程序全部運行完畢。單道方式運行時，其程序運行時間關(guān)系圖如下圖，總運行時間如下：〔30+40+10+60+30+10+20+40+20〕ms=260ms多道方式運行時，其程序運行時間關(guān)系圖如下圖，總運行時間如下：〔30+40+10+20+30+10+30+20〕ms=190ms44、【解析】1〕由題目所給條件可知，磁盤轉(zhuǎn)速為27ms/轉(zhuǎn)，因此讀出1個記求的時間是27ms/9=3ms。讀出并處理記求A需要3ms+2ms=5ms，此時讀寫頭已轉(zhuǎn)到了記求B的中間，因此為了讀出記求B.必須再轉(zhuǎn)將近一圈〔從記求B的中間到記錄B.需要25ms〕。后續(xù)7個記錄的讀取及處理與此相同，但最后一個記錄的讀取與處理只需5ms，于是處理9個記錄，的總時間為8×〔25+3+2〕ms+〔3+2〕ms=245ms。這里將旋轉(zhuǎn)，尚的時間算在了前一個讀取單元中，即將“讀取A，旋轉(zhuǎn)”看作一個單元，因此前8個的處理時間為30ms，最后一個為5ms。假設(shè)將旋轉(zhuǎn)算在后一個讀取單元，那么處理A為5ms，后面8個為30ms.結(jié)果相同。2〕由讀出并處理一個記錄需要5ms，當(dāng)讀出并處理記錄A時，不妨設(shè)記錄A放在第1個盤塊中，讀寫頭已移動到第2個盤塊的中間，為了能順序讀到記錄B，應(yīng)將它放到第3個盤塊中，即應(yīng)將記錄按如下順序存放，見表。這樣，處理個記錄并將磁頭移動到下，記錄的時間為3ms+2ms+1ms=6ms。所以，處理9個記求的總時間為6×8ms+5ms=53ms.45、【解析】在使用中斷控制方式的系統(tǒng)中，執(zhí)行輸入請求的處理過程如下。1〕應(yīng)用進(jìn)程請求讀操作。2〕設(shè)備啟動程序〔設(shè)備驅(qū)動程序的高層局部〕查詢設(shè)備控制器的狀態(tài)存放器，確定設(shè)備是否空閑。假設(shè)設(shè)備忙，那么設(shè)備啟動程序等待，直到其變?yōu)榭臻e為止。3〕設(shè)備啟動程序把輸入命令存入設(shè)備控制器的命令存放器中，從而啟動設(shè)備。4〕設(shè)備啟動程序?qū)⑾鄳?yīng)信息寫入到設(shè)備控制表〔DCT〕的設(shè)備對應(yīng)表項中，如最初調(diào)用的返回地址以及I/O操作的，些特定參數(shù)等。然后CPU就可以分配給其他進(jìn)程使用了，因此設(shè)備管理器調(diào)用進(jìn)程管理器的調(diào)度程序執(zhí)行，原進(jìn)程的執(zhí)行被暫停。5〕經(jīng)過一段時間后，