2022年長春理工大學(xué)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B(有答案)

2022年長春理工大學(xué)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B（有答案）一、選擇題1、采用直接存取法來讀寫磁盤上的物理記求時(shí)，效率最高的是（）A.連續(xù)結(jié)構(gòu)的文件B.索引結(jié)構(gòu)的文件C.鏈接結(jié)構(gòu)文件D.其他結(jié)構(gòu)文件2、下列關(guān)廠索引表的敘述中，正確的是（）。A.索引表中每個(gè)記錄的索引項(xiàng)可以有多個(gè)B.對索引文件存取時(shí)，必須先查找索引表C.索引表中含有索引文件的數(shù)據(jù)及其物理地址D.建立索引表的i1的之，是減少存儲(chǔ)空間，3、銀行家算法在解決死鎖問題中用于（）。A.預(yù)防死鎖B.死鎖避免C.檢測死鎖D.解除死鎖4、進(jìn)行P0和P1；的共享變量定義及其初值為：booleanflag[2]；intturn=0；flag[0]=false；flag[1]=false；若進(jìn)行P0和P1，訪問臨界資源的類C代碼實(shí)現(xiàn)如下：voidPo（）//進(jìn)程Po{while（TRUE）{flag[0]=TRUE；turn=1；While（flag[1]&&（turn==l））；臨界區(qū)；flag[0]=FALSE；}}voidP1（）//進(jìn)程P1{while（TRUE）{flag[1]=TRUE；turn=0；While（flag[0]&&（turn==0））；臨界區(qū)；flag[1]=FALSE；}}并發(fā)執(zhí)行進(jìn)程P0和P1時(shí)產(chǎn)生的情況是（）。A.不能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象，B.不能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、不會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象C.能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象D.能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、不會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象5、下列關(guān)于銀行家算法的敘述中，正確的是（）A.銀行家算法可以預(yù)防死鎖B.當(dāng)系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)中…定無死鎖進(jìn)程C.當(dāng)系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)中一定會(huì)出現(xiàn)死鎖進(jìn)程D.銀行家算法破壞了產(chǎn)生死鎖的必要條件中的“請求和保持”條件6、下列措施巾，能加快虛實(shí)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、III7、下列關(guān)于頁式存儲(chǔ)說法中，正確的是（）。I.在頁式存儲(chǔ)管理中，若關(guān)閉TLB，則每當(dāng)訪問一條指令或存取一個(gè)操作數(shù)時(shí)都要訪問兩次內(nèi)存II.頁式存儲(chǔ)管理不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部碎片III.頁式存儲(chǔ)管理當(dāng)中的頁面是為用戶所感知的IV.頁式存儲(chǔ)方式可以采用靜態(tài)重定位A.僅I、II，IVB.僅I、IVC.僅ID.I、II、III、IV8、假設(shè)5個(gè)進(jìn)程P0、P1、P2、P3、P4共享3類資源R1、R2、R3.這些資源總數(shù)分別為18、6、22。T0時(shí)刻的資源分配情況（見表），此時(shí)存在的一個(gè)安全序列是（）。A.P0,P2,P4,P1,P3B.P1,P0,P3,P4,P2C.P2,P1,P0,P3,P4D.P3,P4,P2,P1,P09、下面說法錯(cuò)誤的有（）。I分時(shí)系統(tǒng)中，時(shí)間片越短越好。II.銀行家算法是防止死鎖發(fā)生的方法之。III若無進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)，則就緒和等待隊(duì)列均為空。A.I和IIB.II和IIIC.I和IIID.I、II和II10、操作系統(tǒng)的I/O子系統(tǒng)通常由4個(gè)層次組成，每-層明確定義了與鄰近層次的接口，其合理的層次組織排列順序是（）。A.用戶級I/O軟件、設(shè)備無關(guān)軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、中斷處理程序B.用戶級I/O軟件、設(shè)備無關(guān)軟件、中斷處理程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序C.用戶級I/O軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、設(shè)備無關(guān)軟件、中斷處理程序D.用戶級I/O軟件、中斷處理程序、設(shè)備無關(guān)軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序11、I/O中斷是CPU與通道協(xié)調(diào)I作的種于段，所以在（）時(shí)，便要產(chǎn)生中斷。A.CPU執(zhí)行“啟動(dòng)I/O”指令而被通道拒絕接收B.通道接受了CPU的啟動(dòng)請求C.通道完成了通道程序的執(zhí)行D.通道在執(zhí)行通道程序的過程中12、緩沖技術(shù)的緩沖池通常設(shè)立在（）中。A.主存B.外存C.ROMD.寄存器二、填空題13、進(jìn)程同步是指并發(fā)進(jìn)程之間存在一種制約關(guān)系，一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行依賴于另一個(gè)進(jìn)程的消息，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程沒有得到另一個(gè)進(jìn)程的消息時(shí)必須__________，直到消息到達(dá)才_(tái)_________。14、間接通信中的信箱可以由__________和__________兩大部分組成。15、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的各臺(tái)計(jì)算機(jī)有機(jī)地聯(lián)結(jié)起來，實(shí)現(xiàn)各臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的__________及網(wǎng)絡(luò)中各種資源的__________。16、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中主存儲(chǔ)器都是以__________為單位進(jìn)行編址。17、UNIX系統(tǒng)規(guī)定用戶使用文件的權(quán)限是讀、__________和__________三種。18、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。19、進(jìn)程調(diào)度的職責(zé)是按給定的從__________中選擇一個(gè)進(jìn)程，讓它占用處理器。20、操作系統(tǒng)中，進(jìn)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。三、判斷題21、文件目錄必須常駐內(nèi)存.（）22、進(jìn)程在運(yùn)行中，可以自行修改自己的進(jìn)程控制塊.（）23、流式文件是指無結(jié)構(gòu)的文件.（）24、優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，一旦確定不能改變.（）25、存儲(chǔ)保護(hù)的功能是限制內(nèi)存存取.（）26、進(jìn)程申請CPU得不到滿足時(shí)，其狀態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài).（）27、設(shè)置中斷屏蔽指令可以在目態(tài)下執(zhí)行.（）28、打印機(jī)是一類典型的塊設(shè)備.（）29、進(jìn)程控制塊中的所有信息必須常駐內(nèi)存.（）30、所有進(jìn)程都掛起時(shí)，系統(tǒng)陷入死鎖.（）四、名詞解釋題31、同步機(jī)制：32、作業(yè)調(diào)度：33、交換調(diào)度：34、文件控制塊：35、虛存：36、中斷屏蔽：是指在提出中斷請求之后，cpu不予響應(yīng)的狀態(tài)。它常常用來在處理某個(gè)中斷時(shí)防止同級中斷的干擾，或在處理一段不可分割的、必須連續(xù)執(zhí)行的程序時(shí)防止意外事件把它打斷。五、簡答題37、系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行過程分可分為哪幾步？38、試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點(diǎn)。39、什么是操作系統(tǒng)？40、UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么41、存儲(chǔ)管理的主要功能是什么六、綜合題42、在一個(gè)分時(shí)操作系統(tǒng)中，有一個(gè)程序的功能如下：1）將文本數(shù)據(jù)從文件中讀出。2）排序。3）將排好序的數(shù)據(jù)寫入文件。試從分時(shí)操作系統(tǒng)對資源管理的角度以及進(jìn)程的生命周期兩方面，論述該程序從開始執(zhí)行到結(jié)束，操作系統(tǒng)為其提供服務(wù)與控制的全過程。43、某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，時(shí)鐘中斷處理程序每次執(zhí)行時(shí)間為2ms（包括進(jìn)程切換開銷），若時(shí)鐘中斷頻率為60Hz，試問CPU用于時(shí)鐘中斷處理的時(shí)間比率為多少？44、假定要在一臺(tái)處理器上執(zhí)行表中的作業(yè)，且假定這些作業(yè)在時(shí)刻0以1~5的順序達(dá)到（數(shù)字越小，優(yōu)先級越高）。說明分別使用FCFS、RR（時(shí)間片=1）、SJF以及非剝奪式優(yōu)先級調(diào)度算法時(shí)，這些作業(yè)的執(zhí)行情況。針對上述每種調(diào)度算法，給出平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。45、3個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3互斥使用一個(gè)包含N（N>0）個(gè)單元的緩沖區(qū)。P1每次用produce（）生成一個(gè)正整數(shù)并用put（）送入緩沖區(qū)的某一空閑單元中：P2每次用getodd（）從該緩沖區(qū)中取出一個(gè)奇數(shù)并用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。

參考答案一、選擇題1、A2、B3、B4、D5、B6、C7、C8、D9、D10、A11、C12、A二、填空題13、【答案】等待、被喚醒14、【答案】信箱說明、信箱體15、【答案】通信、共享16、【答案】字節(jié)17、【答案】寫、執(zhí)行18、【答案】設(shè)備、特殊事件19、【答案】進(jìn)程調(diào)度算法、就緒隊(duì)列20、【答案】優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法三、判斷題21、【答案】：錯(cuò)22、【答案】：錯(cuò)23、【答案】：對24、【答案】：錯(cuò)25、【答案】：對26、【答案】：錯(cuò)27、【答案】：錯(cuò)28、【答案】：錯(cuò)29、【答案】：錯(cuò)30、【答案】：錯(cuò)四、名詞解釋題31、同步機(jī)制：同步機(jī)構(gòu)是負(fù)責(zé)處理進(jìn)程之間制約關(guān)系的機(jī)制，即操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)解決進(jìn)程之間協(xié)調(diào)工作的同步關(guān)系（直接制約關(guān)系），以及共享臨界資源的互斥關(guān)系（間接制約關(guān)系）的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。32、作業(yè)調(diào)度：作業(yè)調(diào)度的主要任務(wù)是完成作業(yè)從后備狀態(tài)到執(zhí)行狀態(tài)和從執(zhí)行狀態(tài)到完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。33、交換調(diào)度：是基于系統(tǒng)確定的某個(gè)策略，將主存中處于等待狀態(tài)或就緒狀態(tài)的某個(gè)或某些進(jìn)程交換到外存交換區(qū)中，以便將外存交換區(qū)上具備運(yùn)行條件的進(jìn)程換入主存，準(zhǔn)備執(zhí)行。引入交換調(diào)度的目的是為了解決主存緊張和提高主存的利用效率。34、文件控制塊：用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包括文件名、文件類型、位置、大小等信息。文件控制塊與文件一一對應(yīng)，即在文件系統(tǒng)內(nèi)部，給每個(gè)文件唯一地設(shè)置一個(gè)文件控制塊，核心利用這種結(jié)構(gòu)對文件實(shí)施各種管理。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的地址長度決定。36、中斷屏蔽：是指在提出中斷請求之后，cpu不予響應(yīng)的狀態(tài)。它常常用來在處理某個(gè)中斷時(shí)防止同級中斷的干擾，或在處理一段不可分割的、必須連續(xù)執(zhí)行的程序時(shí)防止意外事件把它打斷。五、簡答題37、答：系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行過程分成以下幾步：（1）設(shè)置系統(tǒng)調(diào)用號(hào)和參數(shù)；（2）系統(tǒng)調(diào)用命令的一般性處理；（3）系統(tǒng)調(diào)用命令處理程序做具體處理。38、答：（1）作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個(gè)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(gè)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(gè)占用處理機(jī).39、答：操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，它能有效地組織和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務(wù)功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計(jì)算機(jī)，并使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地運(yùn)行。40、答：UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：（1）UNIX或Linux文件系統(tǒng)的目錄組織是一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)；（2）文件本身是無結(jié)構(gòu)的字符流；（3）UNIX或Linux文件系統(tǒng)把外部設(shè)備做成特殊文件，與普通文件一并進(jìn)行管理41、答：存儲(chǔ)管理的主要功能包括（1）主存空間的分配和回收；（2）完成重定位；（3）主存空間的共享和保護(hù)；（4）使用"虛擬存儲(chǔ)器"，擴(kuò)充主存空間.六、綜合題42、【解析】從文件中讀數(shù)據(jù)時(shí)，通過read系統(tǒng)調(diào)用完成。它首先創(chuàng)建一條消息，其中包含fd（文件描述符）、buffer（緩沖區(qū)）、nbytes（大?。┑葏?shù)，以及表示READ類型的消息碼。然后將這條消息送給文件系統(tǒng)，并阻塞該進(jìn)程以等待文件系統(tǒng)的響應(yīng)。文件系統(tǒng)在收，到消息后，以消息類型為下標(biāo)查找過程表，調(diào)用相應(yīng)過程處理讀請求。數(shù)據(jù)輸入完成后，操作系統(tǒng)切換到排序進(jìn)程，開始進(jìn)行排序上作。在排序工作結(jié)束后，操作系統(tǒng)調(diào)用write系統(tǒng)調(diào)用米完成，write系統(tǒng)調(diào)用將進(jìn)程緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫到與文件描述符關(guān)聯(lián)的文件中。和read系統(tǒng)調(diào)用非常相似，同樣需要3個(gè)參數(shù)：fd，buffer，nbytes。兩個(gè)系統(tǒng)調(diào)用都返回所成功傳送的字節(jié)數(shù)，或者發(fā)送一個(gè)錯(cuò)誤條件的信號(hào)并返回-1。43、【解析】時(shí)鐘中斷頻率為60Hz，故時(shí)鐘周期為（1/60）s，每個(gè)時(shí)鐘周期中用于中斷處理的時(shí)間為2ms.故比率為0.002/（1/60）=12%。44、【解析】1）作業(yè)執(zhí)行情況可以用甘特（Gantt）圖表示，如圖所示。2）各個(gè)進(jìn)程對應(yīng)于各個(gè)算法的周轉(zhuǎn)時(shí)間和加權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間見表所以FCFS的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為13.4s，平均加權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為7.26s：RR的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為9.2s，平均加權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為2.84s：SJF的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為7s，平均加權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為1.74s：非剝奪式優(yōu)先級調(diào)度算法的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為12s，平均加權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為6.36s。45、【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=