2022年南昌工程學院軟件工程專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A(有答案)

2022年南昌工程學院軟件工程專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A（有答案）一、選擇題1、假設4個作業(yè)到達系統(tǒng)的時刻和運行時間見表。系統(tǒng)在t=2時開始作業(yè)調度。若分別采用先來先服務和短作業(yè)優(yōu)先調度算法，則選中的作業(yè)分別是（）。A.J2、J3B.J1、J4C.J2、J4D.J1、J32、執(zhí)行系統(tǒng)調用的過程包括如下主要操作：①返回用戶態(tài)②執(zhí)行陷入（trap）指令③傳遞系統(tǒng)調用參數(shù)④執(zhí)行相應的服務程序正確的執(zhí)行順序是（）A.②->③->①->④B.②->④->③->①C.③->②->④->①D.③->④->②->①3、銀行家算法在解決死鎖問題中用于（）。A.預防死鎖B.死鎖避免C.檢測死鎖D.解除死鎖4、某系統(tǒng)中有11臺打印機，N個進程共享打印機資源，每個進程要求3臺打印機。當N的取值不超過（）時，系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖。A.4B.5C.6D.75、若每個作業(yè)只能建立“一個進程，為了照顧短作業(yè)用戶，應采用（）；為了照顧緊急作業(yè)用戶，應采用（）：為了實現(xiàn)人機交，應采用（）：為了使短作業(yè)、長作業(yè)，和交互作業(yè)用戶都滿意，應采用（）。I.FCFS調度算法II.短作業(yè)優(yōu)先調度算法，III.時間片輪轉調度算法IV.多級反饋隊列調度算法V.基于優(yōu)先級的剝奪調度算法A.II、V、I，IVB.I、V、III、IVC.I、II、IV、IIID.II、V、III、IV6、在如下兒種類型的系統(tǒng)中，（）采用忙等待I/O是合適的。a.專門用來控制單1/0設備的系統(tǒng)b.運行…個單任務操作系統(tǒng)的個人計算機，c.作為一個負載很大的網(wǎng)絡服務器的上作站A.aB.a.bC.b.cD.c7、用戶程序發(fā)出磁盤1/0請求后，系統(tǒng)的正確處理流程是（）A.用戶程序→系統(tǒng)調用處理程序→中斷處理程序→設備驅動程序B.用戶程序→系統(tǒng)調用處理程序→設備驅動程序→中斷處理程序C.用戶程序→設備驅動程序→系統(tǒng)調用處理程序→中斷處理程序D.用戶程序→設備驅動程序→中斷處理程序→系統(tǒng)調用處理程序8、在一個文件被用戶進程首次打開的過程中，操作系統(tǒng)需做的是（）A.將文件內(nèi)容讀到內(nèi)存中B.將文件控制塊讀到內(nèi)存中C.修改文件控制塊中的讀寫權限D.將文件的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首指針返回給用戶進程9、在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，文件系統(tǒng)都有效地解決了重名（即允許不同用戶的文件可以具有相同的文件名）問題。系統(tǒng)是通過（）來實現(xiàn)這一功能的。A.重名翻譯結構B.建立索引表C.樹形目錄結構D.建立指針10、在請求分頁系統(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11、操作系統(tǒng)中為實現(xiàn)多道程序并發(fā)，對內(nèi)存管理可以有多種方式，其中代價最小的是（）A.分區(qū)管理B.分頁管理C.分段管理D.段頁式管理12、考慮頁面替換算法，系統(tǒng)有m個頁幀（Frame）供調度，初始時全空：引用串（ReferenceString）長度為p.包含了n個不同的頁號，無論用什么算法，缺頁次數(shù)不會少于（）A.mB.pC.nD.min（m，n）二、填空題13、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。14、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的消息，當一個進程沒有得到另一個進程的消息時必須__________，直到消息到達才__________。15、文件存取方式主要取決于兩個方面的因素，與__________有關和與__________有關。16、系統(tǒng)事先給每臺設備確定的編號稱設備的__________號，由用戶在使用設備時給出的編號稱設備的__________號。17、把存儲介質上連續(xù)信息所組成的一個區(qū)域稱為__________；為管理方便，經(jīng)常將存儲介質的__________物理單位稱為。18、通道把通道程序執(zhí)行情況記錄在__________中；通道完成一次輸入輸出操作后，以__________方式請求中央處理器進行干預。19、可防止死鎖的資源分配策略有__________、__________和__________。20、把并發(fā)進程中與共享變量有關的程序段稱為__________三、判斷題21、進程間的互斥是一種特殊的同步關系.（）22、原語和系統(tǒng)調用的主要區(qū)別在于兩者的實現(xiàn)方法不同.（）23、大多數(shù)虛擬系統(tǒng)采用OPT（）24、有m個進程的操作系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖時，死鎖進程的個數(shù)為1<k<m.（）25、通過任何手段都無法實現(xiàn)計算機系統(tǒng)資源之間的互換.（）26、文件系統(tǒng)的主要目的是存儲系統(tǒng)文檔.（）27、設置中斷屏蔽指令可以在目態(tài)下執(zhí)行.（）28、進程優(yōu)先數(shù)是進程調度的重要依據(jù)，必須根據(jù)進程運行情況動態(tài)改變.（）29、流式文件是指無結構的文件.（）30、執(zhí)行系統(tǒng)調用時可以被中斷.（）31、用戶程序有時也可以在核心態(tài)下運行.（）32、當一個進程從等待態(tài)變成就緒態(tài)，則一定有一個進程從就緒態(tài)變成運行態(tài).（）四、名詞解釋題33、實時：34、虛擬設備：35、中斷禁止：36、緊縮：37、外部碎片：38、非搶占式調度：五、簡答題39、主存空間信息保護有哪些措施？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、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？42、什么是設備獨立性，它是如何實現(xiàn)的？43、目前操作系統(tǒng)采用的目錄結構是什么？它具有什么優(yōu)點？44、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45、為什么要設置內(nèi)存I/O緩沖區(qū)？通常有哪幾類緩沖區(qū)？46、系統(tǒng)中有多個生產(chǎn)者進程和多個消費者進程，共享一個能存放1000件產(chǎn)品的環(huán)形緩沖區(qū)（初始為空）。當緩沖區(qū)未滿時，生產(chǎn)者進程可以放入其生產(chǎn)的一件產(chǎn)品，否則等待：當緩沖區(qū)未空時，消費者進程可以從緩沖區(qū)取走·件產(chǎn)品，否則等待。要求一個消費者進程從緩沖區(qū)連續(xù)取出10件產(chǎn)品后，其他消費者進程才時以取產(chǎn)品。請使用信號量P、V（wait（）、signal（））操作實現(xiàn)進程間的互斥與同步，要求寫出完整的過程，并說明所用信號量的含義和初值。47、文件F由200條記錄組成，記錄從1開始編號。用戶打開文件后，欲將內(nèi)存中的一條記錄插入到文件F中，作為其第30條記錄。請回答下列問題，并說明理由。1）若文件系統(tǒng)采用連續(xù)分配方式，每個磁盤塊存放一條記錄，文件F存儲區(qū)域前后均有足夠的空閑磁盤空間，則完成上述插入操作最少需要訪問多少次磁盤塊？F的文件控制塊內(nèi)容會發(fā)生哪些改變？2）若文件系統(tǒng)采用鏈接分配方式，每個磁盤塊存放一條記錄和一個鏈接指針，則完成上述插入操作需要訪問多少次磁盤塊？若每個存儲塊大小為1KB，其中4B存放鏈接指針，則該文件系統(tǒng)支持的文件最大長度是多少？

參考答案一、選擇題1、D2、C3、B4、B5、D6、B7、B8、B9、C10、C11、A12、C二、填空題13、【答案】說明書14、【答案】等待、被喚醒15、【答案】文件管理、設備管理16、【答案】絕對、相對號17、【答案】塊、卷18、【答案】通道狀態(tài)字（或CSW）、中斷（或I/O中斷）19、【答案】靜態(tài)分配、按序分配、剝奪式分配20、【答案】臨界區(qū)三、判斷題21、【答案】：對22、【答案】：錯23、【答案】：錯24、【答案】：對25、【答案】：錯26、【答案】：錯27、【答案】：錯28、【答案】：錯29、【答案】：對30、【答案】：對31、【答案】：錯32、【答案】：錯四、名詞解釋題33、實時：表示“及時”或"既時”34、虛擬設備：它是利用共享設備上的一部分空間來模擬獨占設備的一種I/O技術。35、中斷禁止：是指在可引起中斷的事件發(fā)生時系統(tǒng)不接收該中斷的信號，因而就不可能提出中斷請求而導致中斷。簡言之，就是不讓某些事件產(chǎn)生中斷。36、緊縮：移動某些已分區(qū)的內(nèi)容，使所有作業(yè)的分區(qū)緊挨在一起，而把空閑區(qū)留在另一端，這種技術稱為緊縮。37、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。38、非搶占式調度：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。這種調度方式實現(xiàn)簡單，系統(tǒng)開銷小，但系統(tǒng)性能不夠好。五、簡答題39、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。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：死鎖的預防，死鎖的避免，死鎖的檢測與恢復等三種.41、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備，而直接訪問高速的磁盤設備，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42、答：設備獨立性即應用程序獨立于使用的物理設備，在應用程序中使用邏輯設備名稱來請求使用某類設備。系統(tǒng)在執(zhí)行時，是使用物理設備名稱要實現(xiàn)設備獨立性必須由設備獨立性軟件完成，包括執(zhí)行所有設備的公有操作軟件提供統(tǒng)一的接口，其中邏輯設備到物理設備的映射是由邏輯設備表LUT完成的43、答：為了給用戶提供對文件的存取控制及保護功能，而按一定規(guī)則對系統(tǒng)中的文件名，（亦可包含文件屬性）進行組織所形成的表，稱為目錄表或文件目錄。目前操作系統(tǒng)采用的目錄結構是樹型目錄結構，它的優(yōu)點有：有效地提高對目錄的檢索速度；允許文件重名；便于實現(xiàn)文件共享。44、答：1）優(yōu)先接納終端作業(yè)，僅當終端作業(yè)數(shù)小于系統(tǒng)可以允許同時工作的作業(yè)數(shù)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45、【解析】設置內(nèi)存I/O緩沖區(qū)的主要原因如下。1）緩和CPU和I/O設備間速度不匹配的矛盾?！鞍闱闆r下，程序的運行過程是時而進行計算，時而進行I/O。以輸出為例，若沒有緩沖區(qū)，則程序在輸出時，必然由于打印機速度跟不上而使CPU等待：然而在計算階段，打印機又因無輸入數(shù)據(jù)而無事可做。如果設置一個緩沖區(qū)，程序可以將待輸出的數(shù)據(jù)先輸出到緩沖區(qū)中，然后繼續(xù)執(zhí)行：而打印機可以從緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)慢慢打印。2）減少中斷CPU的次數(shù)，例如，假定設備只用位：二進制位接收從系統(tǒng)外傳來的數(shù)據(jù)，則設備每收到一位"進制數(shù)就要中斷CPU次，若數(shù)據(jù)通信速率為9.6kbit/s，則中斷CPU的頻率也為9.6kHz，若設置一個具有8位的緩沖寄存器，則使CPU被中斷的次數(shù)降為前者的1/8。3）提高CPU和I/O設備之間的并行性。由于在CPU和設備之問引入了緩沖區(qū)，CPU可以從緩沖區(qū)中讀取或向緩沖區(qū)寫入信息；相應地，設備也可以向緩沖區(qū)寫入或從緩沖區(qū)讀取，信息。在CPU工作的同時，設備也能進行輸入/輸出操作，這樣CPU和I/O設備可以并行上作。通常有4類緩沖區(qū)：單緩沖、雙緩沖、循環(huán)緩沖和緩沖池。46、【解析】這是典型的生產(chǎn)者-消費者問題，只對典型問題加了一個條件，只需在標準模型上新加一個信號量，即可完成指定要求。設置4個變量mutex1、mutex2，empty和full.mutex1用于一個消費者進程一個周期（10次）內(nèi)對于緩沖區(qū)的控制，初值為1：mutex2用于進程單次互斥地訪問緩沖區(qū)，初值為1；empty代表緩沖區(qū)的空位數(shù)，初值為0：full代表緩沖區(qū)的產(chǎn)品數(shù)，初值為1000。具體進程的描述如下：semaphoremutexl=1；semaphoremutex2=1；semaphoreempty=1000；semaphorefull=0；producer（）{{while（1）生產(chǎn)一個產(chǎn)品；P（empty）；P（mutex2）；把產(chǎn)品放入緩沖區(qū)；V（mutex2）；V（full）；}}consumer（）{while（1）{P（mutex1）for（inti=0；i<=10；++i）P（full）；P（mutex2）；從緩沖區(qū)取出一件產(chǎn)品；V（mutex2）；V（empty）；消費這件產(chǎn)品；}V（mutex1）}47、【解析】考查文件系統(tǒng)中，記錄的插入問題。題目本身比較簡單，考生需要區(qū)分順序分配方式和鏈接分配方式的區(qū)別。1）系統(tǒng)采用順序分配方式時，插入記錄需要移動其他記錄塊，整個文件共有200條記錄，要插入新記錄作為第30條，而存儲區(qū)前后均有足夠的磁盤空間，I1要求最少的訪問存儲塊數(shù)，則要把文件前29條記求前移，若算訪盤次數(shù)移動一條記錄讀出和存問磁盤各是"次訪盤，29條記錄共訪盤58