安慶師范大學(xué)《操作系統(tǒng)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第1頁
安慶師范大學(xué)《操作系統(tǒng)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第2頁
安慶師范大學(xué)《操作系統(tǒng)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第3頁
安慶師范大學(xué)《操作系統(tǒng)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第4頁
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自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁,共3頁安慶師范大學(xué)

《操作系統(tǒng)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題(本大題共15個小題,每小題1分,共15分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.)1、在一個分時操作系統(tǒng)中,多個用戶通過終端同時與系統(tǒng)交互。假設(shè)系統(tǒng)的時間片大小為20毫秒,用戶進程A在一個時間片內(nèi)完成了一部分計算任務(wù),還需要繼續(xù)執(zhí)行。以下關(guān)于分時操作系統(tǒng)和進程調(diào)度的描述中,正確的是:()A.在下一個時間片,操作系統(tǒng)一定會調(diào)度進程A繼續(xù)執(zhí)行B.由于時間片較短,用戶會感覺到系統(tǒng)的響應(yīng)非常迅速,好像每個用戶都在獨占系統(tǒng)C.如果在進程A等待調(diào)度的過程中有更高優(yōu)先級的進程進入就緒狀態(tài),進程A可能會被延遲調(diào)度D.時間片的大小對系統(tǒng)的吞吐量沒有影響,只影響用戶的響應(yīng)時間2、在操作系統(tǒng)中,死鎖是一種常見的問題。死鎖發(fā)生的必要條件包括互斥條件、請求和保持條件、不可剝奪條件以及循環(huán)等待條件。假設(shè)系統(tǒng)中有三個進程P1、P2和P3,它們分別申請了資源R1、R2和R3?,F(xiàn)在P1持有R1并申請R2,P2持有R2并申請R3,P3持有R3并申請R1。此時,系統(tǒng)可能會陷入死鎖狀態(tài)。那么,為了避免死鎖,可以采用的方法不包括()A.破壞互斥條件B.一次性分配所有資源C.按序分配資源D.剝奪某些進程的資源3、在操作系統(tǒng)中,設(shè)備獨立性是指用戶程序在使用設(shè)備時不依賴于具體的物理設(shè)備。為了實現(xiàn)設(shè)備獨立性,系統(tǒng)引入了邏輯設(shè)備和物理設(shè)備的概念,并通過設(shè)備驅(qū)動程序進行轉(zhuǎn)換。假設(shè)一個系統(tǒng)中有三種類型的設(shè)備:打印機、磁盤和掃描儀。用戶程序通過邏輯設(shè)備名請求使用設(shè)備,系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備分配表進行設(shè)備分配?,F(xiàn)在有多個進程同時請求使用打印機和磁盤,為了有效地進行設(shè)備分配,系統(tǒng)采用的策略應(yīng)該是()A.先來先服務(wù)B.優(yōu)先級分配C.短作業(yè)優(yōu)先D.隨機分配4、在操作系統(tǒng)的磁盤調(diào)度算法中,先來先服務(wù)(FCFS)、最短尋道時間優(yōu)先(SSTF)和掃描算法(SCAN)是常見的方法。假設(shè)磁盤請求隊列中的請求順序為55、58、39、18、90、160、150、38、184,磁頭當(dāng)前位于100磁道,向磁道號增加的方向移動。以下關(guān)于不同磁盤調(diào)度算法的描述中,正確的是:()A.FCFS算法按照請求到達的先后順序進行調(diào)度,平均尋道時間較長B.SSTF算法總是選擇距離當(dāng)前磁頭位置最近的請求進行調(diào)度,可能會導(dǎo)致某些請求長時間等待C.SCAN算法在磁頭移動到一端后,會立即反向移動,避免了饑餓現(xiàn)象D.不同的磁盤調(diào)度算法在不同的磁盤負載情況下性能表現(xiàn)不同,需要根據(jù)實際情況選擇合適的算法5、在一個具有虛擬存儲管理的操作系統(tǒng)中,某進程的虛擬地址空間大小為4GB,其中用戶空間為3GB,內(nèi)核空間為1GB。系統(tǒng)采用請求分頁存儲管理方式,頁面置換算法為最近最少使用(LRU)算法。假設(shè)當(dāng)前系統(tǒng)物理內(nèi)存為2GB,進程開始運行時,已將部分頁面調(diào)入內(nèi)存。在運行過程中,進程又需要訪問一個新的頁面,而此時內(nèi)存中沒有空閑頁框。那么,操作系統(tǒng)會如何處理這種情況?()A.立即終止該進程,因為內(nèi)存不足無法滿足其頁面請求B.選擇一個最近最少使用的頁面換出到外存,將新頁面調(diào)入內(nèi)存C.隨機選擇一個頁面換出到外存,將新頁面調(diào)入內(nèi)存D.拒絕該頁面請求,等待用戶釋放其他頁面后再進行調(diào)入6、在一個操作系統(tǒng)中,文件的訪問控制列表(ACL)可以提供更精細的訪問權(quán)限控制。假設(shè)一個文件有多個用戶和組的訪問權(quán)限設(shè)置,分析ACL的工作原理和實現(xiàn)方式,包括權(quán)限的定義、繼承和沖突解決等,并討論與傳統(tǒng)的用戶/組權(quán)限模式相比,ACL在靈活性和管理復(fù)雜性方面的特點。A.ACL更靈活但更復(fù)雜B.ACL不如傳統(tǒng)模式靈活但更簡單C.ACL和傳統(tǒng)模式在靈活性和復(fù)雜性上相當(dāng)D.取決于文件系統(tǒng)的類型和應(yīng)用需求7、某文件系統(tǒng)采用索引節(jié)點(inode)來管理文件,每個inode包含12個直接地址指針、1個一級間接地址指針、1個二級間接地址指針和1個三級間接地址指針。每個盤塊大小為1KB,每個盤塊號占4B。若文件最大長度為4TB,則三級間接地址指針指向的盤塊數(shù)是多少?(請詳細計算)()A.2^20B.2^22C.2^24D.2^268、在一個具有快表的分頁存儲管理系統(tǒng)中,快表的命中率為80%,訪問快表的時間為10ns,訪問主存的時間為100ns。若要訪問的頁面在快表中,那么一次有效地址轉(zhuǎn)換所需的平均時間是多少?若頁面不在快表中呢?()A.20ns,110nsB.18ns,110nsC.20ns,120nsD.18ns,120ns9、操作系統(tǒng)的死鎖檢測和恢復(fù)是解決死鎖問題的重要手段。以下關(guān)于死鎖檢測和恢復(fù)的描述中,哪個選項是錯誤的?()A.死鎖檢測可以通過資源分配圖或矩陣等方法來實現(xiàn)B.死鎖恢復(fù)可以通過剝奪資源、終止進程等方式來解決死鎖問題C.死鎖檢測和恢復(fù)可以在系統(tǒng)運行過程中自動進行,不需要人工干預(yù)D.死鎖檢測和恢復(fù)可能會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降,因為需要占用一定的系統(tǒng)資源10、在一個采用虛擬存儲技術(shù)的系統(tǒng)中,某進程的工作集為當(dāng)前時刻t之前的10毫秒內(nèi)訪問過的頁面集合。若頁面訪問序列為1,2,3,1,4,5,2,1,6,3,頁面置換算法為工作集算法,工作集窗口大小為5毫秒,請問在t=10毫秒時,進程的工作集中包含哪些頁面?()A.1,2,3,4,5B.1,2,3,4,6C.2,3,4,5,6D.3,4,5,6,111、某計算機系統(tǒng)中,有一個磁盤,其每個盤面有200個磁道,每個磁道有10個扇區(qū),磁盤轉(zhuǎn)速為6000轉(zhuǎn)/分鐘。若要讀取一個位于第50個磁道、第8個扇區(qū)的數(shù)據(jù),至少需要多少時間?(假設(shè)尋道時間為10ms,給出詳細的計算過程)()A.21.67msB.23.33msC.25msD.26.67ms12、在虛擬存儲管理中,頁面置換算法的優(yōu)劣直接影響系統(tǒng)的性能。除了常見的LRU、FIFO等算法,還有最不經(jīng)常使用(LFU)算法。LFU算法根據(jù)頁面被訪問的頻率來選擇淘汰頁面。假設(shè)系統(tǒng)為進程分配了4個物理頁面,頁面訪問序列為1、2、3、4、2、1、5、2、1、6、2、1、7、2、1,采用LFU算法進行頁面置換。那么,缺頁次數(shù)至少為()A.7次B.8次C.9次D.10次13、在一個文件系統(tǒng)中,文件控制塊(FCB)包含了文件的各種屬性信息,如文件名、文件大小、文件創(chuàng)建時間等。假設(shè)一個文件系統(tǒng)中有1000個文件,每個文件的FCB占用128字節(jié),磁盤塊大小為1024字節(jié)。那么,存儲這些文件的FCB至少需要多少個磁盤塊?()A.125B.128C.256D.51214、在操作系統(tǒng)的進程調(diào)度中,常見的調(diào)度算法有先來先服務(wù)(FCFS)、短作業(yè)優(yōu)先(SJF)、時間片輪轉(zhuǎn)(RR)和優(yōu)先級調(diào)度等。假設(shè)系統(tǒng)中有四個進程P1、P2、P3和P4,它們的到達時間分別為0、1、2和3毫秒,運行時間分別為8、4、9和5毫秒。若采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法,那么平均周轉(zhuǎn)時間為()A.8毫秒B.9毫秒C.10毫秒D.11毫秒15、在一個采用索引分配方式的文件系統(tǒng)中,文件的索引表存放在磁盤上。假設(shè)一個文件有100個磁盤塊,每個磁盤塊大小為4KB,索引表項占用4個字節(jié)。如果采用一級索引,那么索引表最多可以表示多大的文件?如果采用二級索引,又能表示多大的文件?()A.一級索引最多表示16MB的文件,二級索引最多表示256MB的文件B.一級索引最多表示4MB的文件,二級索引最多表示16GB的文件C.一級索引最多表示64KB的文件,二級索引最多表示256KB的文件D.一級索引最多表示1MB的文件,二級索引最多表示4GB的文件二、簡答題(本大題共4個小題,共20分)1、(本題5分)簡述時鐘置換算法的基本策略。2、(本題5分)什么是連續(xù)分配內(nèi)存管理方式?有哪些具體方法?3、(本題5分)解釋內(nèi)存管理的主要任務(wù)。4、(本題5分)文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)對性能有何影響?三、論述題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)實時操作系統(tǒng)中的任務(wù)優(yōu)先級分配策略對于系統(tǒng)性能和實時性保障具有關(guān)鍵作用。請詳細論述任務(wù)優(yōu)先級分配的原則和方法,如靜態(tài)優(yōu)先級分配、動態(tài)優(yōu)先級分配等,分析優(yōu)先級分配策略對任務(wù)響應(yīng)時間和系統(tǒng)資源利用的影響,以及如何根據(jù)任務(wù)特性進行合理的優(yōu)先級設(shè)置。2、(本題5分)論述操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)的日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)(LFS)的特點和優(yōu)勢,研究如何提高文件系統(tǒng)的寫入性能和數(shù)據(jù)一致性。分析LFS在大數(shù)據(jù)處理和高并發(fā)環(huán)境中的應(yīng)用。3、(本題5分)隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,多核處理器在操作系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛。請詳細論述多核環(huán)境下操作系統(tǒng)面臨的任務(wù)調(diào)度、資源分配和同步等方面的挑戰(zhàn),并分析現(xiàn)有的解決方案及其優(yōu)缺點。4、(本題5分)論述操作系統(tǒng)中的文件壓縮技術(shù)在文件系統(tǒng)中的應(yīng)用,研究壓縮算法的選擇、壓縮文件的存儲和訪問方式。分析文件壓縮對存儲空間和文件訪問性能的影響。5、(本題5分)論述操作系統(tǒng)中的設(shè)備

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