2022年山東科技大學(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年山東科技大學(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、磁盤高速緩存設(shè)在（）中。A.內(nèi)存B.磁盤控制器C.CacheD.磁盤2、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(wèn)題。系統(tǒng)是通過(guò)（）來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能的。A.重名翻譯結(jié)構(gòu)B.建立索引表C.樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)D.建立指針3、若系統(tǒng)中有5臺(tái)繪圖儀，有多個(gè)進(jìn)程需要使用兩臺(tái)，規(guī)定每個(gè)進(jìn)程一次儀允許申請(qǐng)一臺(tái)，則最多允許（）個(gè)進(jìn)程參與競(jìng)爭(zhēng)，而不會(huì)發(fā)生死鎖。A.5B.2C.3D.44、下列關(guān)于進(jìn)程和線程的敘述中，正確的是（）A.不管系統(tǒng)是否支持線程，進(jìn)程都是資源分配的基本單位，B.線程是資源分配的基本單位，進(jìn)程是調(diào)度的基本單位C.系統(tǒng)級(jí)線程和用戶級(jí)線程的切換都需要內(nèi)核的支持D.同一進(jìn)程中的各個(gè)線程擁有各自不同的地址空間5、在多進(jìn)程的系統(tǒng)中，為了保證公共變量的完整性，各進(jìn)程應(yīng)互斥進(jìn)入臨界區(qū)。所謂臨界區(qū)是指（）。A.一個(gè)緩沖區(qū)B.一段數(shù)據(jù)區(qū)C.同步機(jī)制D.一段程序6、解決主存碎片問(wèn)題較好的存儲(chǔ)器管理方式是（）A.可變分區(qū)B.分頁(yè)管理C.分段管理D.單一連續(xù)分配7、下面關(guān)于虛擬存儲(chǔ)器的論述中，正確的是（）。A.在段頁(yè)式系統(tǒng)中以段為單位管理用戶的邏輯地址空間，以頁(yè)為單位管理內(nèi)存的物理地址空間，有了虛擬存儲(chǔ)器才允許用戶使用比內(nèi)存更大的地址空間B.為了提高請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中內(nèi)存的利用率，允許用戶使用不同大小的頁(yè)面C.為了能讓更多的作業(yè)同時(shí)運(yùn)行，通常只裝入10%~30%的作業(yè)即啟動(dòng)運(yùn)行D.最佳置換算法是實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的常用算法8、假定下列指令已裝入指令寄存器，則執(zhí)行時(shí)不可能導(dǎo)致CPU從用戶態(tài)變?yōu)閮?nèi)核態(tài)（系統(tǒng)態(tài)）的是（）。A.DIVR0，R1；（R0）/（R1）→ROB.INTn；產(chǎn)生軟中斷C.NOTRO；寄存器R0的內(nèi)容取非D.MOVRO，addr；把地址addr處的內(nèi)存數(shù)據(jù)放入寄存器RO中9、在單處理器系統(tǒng)中，可并行的是（）I.進(jìn)程與進(jìn)程II.處理器與設(shè)備III.處理器與通道IV.設(shè)備與設(shè)備A.I、II和IIIB.I、II和IVC.I、III和IVD.II、III和IV10、采用SPOOLing技術(shù)將磁盤的一部分作為公共緩沖區(qū)以代替打印機(jī)，用戶對(duì)打印機(jī)的操作實(shí)際上是對(duì)磁盤的存儲(chǔ)操作，用以代替打印機(jī)的部分是（）。A.獨(dú)占設(shè)備B.共享設(shè)備C.虛擬設(shè)備D.一般物理設(shè)備11、下面設(shè)備中屬于共享設(shè)備的是（）。A.打印機(jī)B.磁帶機(jī)C.磁盤D.磁帶機(jī)和磁盤12、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(qǐng)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(guò)程中二、填空題13、死鎖的形成，除了與資源的________有關(guān)外，也與并發(fā)進(jìn)程的________有關(guān)。14、間接通信中的信箱可以由__________和__________兩大部分組成。15、被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)信息是由一中斷處理程序，程序?qū)⑵浔４娴絖_________中的。16、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件資源包括__________和__________。17、Spool是在一個(gè)計(jì)算問(wèn)題開(kāi)始之前，把計(jì)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(duì)于輸出的結(jié)果，是從__________中依次輸出。18、磁盤是一種可共享設(shè)備，在若干文章者請(qǐng)求讀寫磁盤時(shí)，系統(tǒng)要進(jìn)行磁盤的驅(qū)動(dòng)調(diào)度，對(duì)磁盤來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)調(diào)度由__________和__________組成。19、在頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，選擇頁(yè)面調(diào)度算法時(shí)應(yīng)盡量注意減少或避免__________現(xiàn)象的發(fā)生。20、主存儲(chǔ)器與外圍設(shè)備之間的__________操作稱為輸入輸出操作。三、判斷題21、如果信號(hào)量S的當(dāng)前值為-5，則表示系統(tǒng)中共有5個(gè)等待進(jìn)程.（）22、選擇通道主要用于連接低速設(shè)備.（）23、參與死鎖的所有進(jìn)程都占有資源.（）24、固定頭磁盤存儲(chǔ)器的存取時(shí)間包括搜查定位時(shí)間和旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間.（）25、實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間有嚴(yán)格的限制.（）26、在文件系統(tǒng)中，打開(kāi)文件是指創(chuàng)建一個(gè)文件控制塊.（）27、進(jìn)程申請(qǐng)CPU得不到滿足時(shí)，其狀態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài).（）28、打印機(jī)是一類典型的塊設(shè)備.（）29、在作業(yè)調(diào)度時(shí)，采用最高響應(yīng)比優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法可以得到最短的作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間.（）30、通過(guò)任何手段都無(wú)法實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源之間的互換.（）四、名詞解釋題31、并發(fā)：32、死鎖避免：33、進(jìn)程調(diào)度：34、邏輯記錄：35、動(dòng)態(tài)重定位：36、設(shè)備的無(wú)關(guān)性：五、簡(jiǎn)答題37、試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點(diǎn)。38、試說(shuō)明和比較幾種文件共享的方法繞彎路法？39、什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件是什么？40、什么是臨界區(qū)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么41、存儲(chǔ)管理的主要功能是什么六、綜合題42、一個(gè)分層結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)由裸機(jī)、用戶、CPU調(diào)度、文件管理、作業(yè)管理、內(nèi)存管理、設(shè)備管理、命令管理等部分組成。試按層次結(jié)構(gòu)的原則從內(nèi)到外將各部分重新排列。43、假設(shè)一臺(tái)計(jì)算機(jī)有32MB內(nèi)存，操作系統(tǒng)占用2MB，每個(gè)用戶進(jìn)程占用10MB。用戶進(jìn)程等待I/O的時(shí)間為80%，問(wèn)CPU的利用率為多少？若再增加32MB內(nèi)存，則CPU的利用率義為多少？44、在磁盤上有一個(gè)文件系統(tǒng)，磁盤每塊512字。假定每個(gè)文件在目錄中占有一個(gè)目錄項(xiàng)：該目錄項(xiàng)給出了文件名、第一個(gè)索引塊的地址、文件長(zhǎng)度（塊數(shù)）。在索引塊中（包含第，一個(gè)索引塊）前而511個(gè)字指向文件塊，即第i個(gè)索引項(xiàng)（j=0，1，...，510）指向文件的i塊，索引塊中最后一個(gè)字指向下一個(gè)索引塊，最后一個(gè)索引塊中最后一個(gè)字為nil。假定目錄在存儲(chǔ)器中，每個(gè)文件的邏輯塊號(hào)均從0號(hào)開(kāi)始標(biāo)號(hào)，邏輯塊長(zhǎng)與物理塊長(zhǎng)相同，對(duì)這樣的索引物理結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)應(yīng)如何將邏輯塊號(hào)變換成物理塊號(hào)？45、進(jìn)程P1,P2,P3共享一個(gè)表格F，P1對(duì)F只讀不寫，P2對(duì)F只寫不讀，P3對(duì)F先讀后寫。進(jìn)程可同時(shí)讀F，但有進(jìn)程寫時(shí)，其他進(jìn)程不能讀和寫。要求：1）正常運(yùn)行時(shí)不能產(chǎn)生死鎖。2）F的并發(fā)度要高。

參考答案一、選擇題1、A2、C.樹(shù)形日求結(jié)構(gòu)，由一個(gè)根目錄和若干層了目錄組成。這種目錄結(jié)構(gòu)的作用有”是能夠解決文件重名問(wèn)題，即不同的日錄可以包含相同的文件名或錄名：：是能夠解決文件多而根口求容量有限帶來(lái)的問(wèn)題3、D4、A5、D6、B7、A8、C9、D10、B11、C12、C二、填空題13、【答案】分配策略〈或管理方法〉、執(zhí)行速度（或調(diào)度策略）14、【答案】信箱說(shuō)明、信箱體15、【答案】PCB16、【答案】程序、數(shù)據(jù)17、【答案】磁盤的輸入井、磁盤的輸出井18、【答案】移臂調(diào)度、旋轉(zhuǎn)調(diào)度19、【答案】抖動(dòng)20、【答案】信息傳送三、判斷題21、【答案】：錯(cuò)22、【答案】：錯(cuò)23、【答案】：錯(cuò)24、【答案】：錯(cuò)25、【答案】：錯(cuò)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、并發(fā)：是指兩個(gè)或多個(gè)活動(dòng)在同一給定的時(shí)間間隔中進(jìn)行32、死鎖避免：對(duì)進(jìn)程所發(fā)出的每一個(gè)申請(qǐng)資源命令加以動(dòng)態(tài)地檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果決定是否進(jìn)行資源分配。就是說(shuō)，在資源分配過(guò)程中若預(yù)測(cè)有發(fā)生死鎖的可能性，則加以避免。這種方法的關(guān)鍵是確定資源分配的安全性。33、進(jìn)程調(diào)度：也稱低級(jí)調(diào)度程序，它完成進(jìn)程從就緒狀態(tài)到運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)化。34、邏輯記錄：用戶構(gòu)造文件時(shí)使用的一個(gè)信息單位。通常以邏輯記錄為單位存取文件35、動(dòng)態(tài)重定位：在程序執(zhí)行期間，每次訪問(wèn)內(nèi)存之前進(jìn)行的重定位36、設(shè)備的無(wú)關(guān)性：也稱設(shè)備獨(dú)立性，就是說(shuō)，用戶程序應(yīng)與實(shí)際使用的物理設(shè)備無(wú)關(guān)，由操作系統(tǒng)來(lái)考慮因?qū)嶋H設(shè)備不同而需要使用不同的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等問(wèn)題。五、簡(jiǎn)答題37、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).38、答：利用基本文件目錄實(shí)現(xiàn)文件共享：基于索引節(jié)點(diǎn)的共享方法：利用符號(hào)鏈實(shí)現(xiàn)文件共享：39、答：死鎖：當(dāng)某進(jìn)程提出資源申請(qǐng)后，使得系統(tǒng)中一些進(jìn)程處于無(wú)休止的阻塞狀態(tài)，在無(wú)外力作用下，永遠(yuǎn)不能再繼續(xù)前進(jìn)。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：在每個(gè)進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段程序叫臨界區(qū)，進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是：如果有若干進(jìn)程要求進(jìn)入空閑的臨界區(qū)一次僅允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)②任何時(shí)候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進(jìn)程不可多于一個(gè).如已有進(jìn)程進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待③進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程要在有限時(shí)間內(nèi)退出，以便其它進(jìn)程能及時(shí)進(jìn)入自己的臨界區(qū)④如果進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU，避免進(jìn)程出現(xiàn)"忙等"現(xiàn)象.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】采用層次結(jié)構(gòu)方法可以將操作系統(tǒng)的各種功能分成不同的層次，即將整個(gè)操作系統(tǒng)看作由若干層組成，每一層都提供一組功能，這些功能只依賴于該層以內(nèi)的各層次，最內(nèi)層部分是機(jī)器硬件本身提供的各種功能。操作系統(tǒng)的這種層次結(jié)構(gòu)如圖1-8所示。圖1-8中，同機(jī)器硬件緊挨著的是操作系統(tǒng)的內(nèi)核，它是操作系統(tǒng)的最內(nèi)層。內(nèi)核包括中斷處理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、CPU調(diào)度以及進(jìn)程控制與通信等功能，其目的是提供一種進(jìn)程可以存在和活動(dòng)的環(huán)境。內(nèi)核以外依次是存儲(chǔ)管理層、I/O管理層、文件管理層、作業(yè)管理層、命令管理層。它們提供各種資源管理功能并為用戶提供各種服務(wù)。命令管理層是操作系統(tǒng)提供給用戶的接口層，因而在操作系統(tǒng)的最外層。從描述可以看出，按層次結(jié)構(gòu)原則，計(jì)算機(jī)層次從內(nèi)到外依次為：裸機(jī)、CPU調(diào)度、內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理、作業(yè)管理、命令管理、用戶。43、【解析】只有當(dāng)所有進(jìn)程都在等待I/O時(shí)，CPU才會(huì)空閑下米。因此需要算出所有進(jìn)程都在等待1/0這種情況發(fā)生的概率。本題給出的條件為“用戶進(jìn)程等待I/O的時(shí)間為80%”，也就是說(shuō)進(jìn)程等待1/0的概率為80%，那么n個(gè)進(jìn)程都同時(shí)等待I/O的概率就為（80%）”，則CPU的利用率u可表示為u=1-（80%）n=1-（0.8）n在內(nèi)存為32MB時(shí)，可容納（32-2）/10=3個(gè)用戶進(jìn)程，CPU利用率為u=1-（0.8）3=48.8%在內(nèi)存再增加32MB時(shí)，可容納（32+32-2）/10=6個(gè)用戶進(jìn)程，CPU利用率為u=1-（0.8）6=73.8%44、【解析】根據(jù)題意，首先將題設(shè)條件轉(zhuǎn)化為磁盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，如圖所示。假設(shè)邏輯地址為L(zhǎng).邏輯塊號(hào)為n邏輯塊號(hào)變換成物理塊號(hào)的過(guò)程為：首先根據(jù)邏輯文件的文件名找到1]求表中該文件對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)，找出第一個(gè)索引塊的地址d1，若n<511，取出第一個(gè)索引塊第n項(xiàng)的值，即為查找邏輯塊號(hào)所對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)w。如果n≥511.得到第二個(gè)索引塊的地址d2，令n=n-511.若此時(shí)n=511，則繼續(xù)令d2-511，得到第三個(gè)索引塊地址d3，依次類推，直到n<511時(shí)，取出第i個(gè)索引塊第n項(xiàng)的值，即為查找邏輯塊號(hào)所對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)w45、【解析】本題實(shí)際上就是一個(gè)讀者-寫者問(wèn)題，P1是一個(gè)讀者，P2是一個(gè)寫者：為了使F的并發(fā)度較高，將Ps先看作讀者，當(dāng)其完成該操作后再將其看作寫者。算法中需用到如下變量定義：Intreadcount=0;Semaphoremutex=l;Semaphorermutex=1;P:(){While(true){P(rmutex);If(readcount==0)P(mutex);readcount++;V(rmutex);readF;P(rmutex);readcount--;If(