2022年山東科技大學計算機科學與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B(有答案)

2022年山東科技大學計算機科學與技術(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）問題。系統(tǒng)是通過（）來實現(xiàn)這一功能的。A.重名翻譯結(jié)構(gòu)B.建立索引表C.樹形目錄結(jié)構(gòu)D.建立指針3、若系統(tǒng)中有5臺繪圖儀，有多個進程需要使用兩臺，規(guī)定每個進程一次儀允許申請一臺，則最多允許（）個進程參與競爭，而不會發(fā)生死鎖。A.5B.2C.3D.44、下列關(guān)于進程和線程的敘述中，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，進程是調(diào)度的基本單位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.同一進程中的各個線程擁有各自不同的地址空間5、在多進程的系統(tǒng)中，為了保證公共變量的完整性，各進程應互斥進入臨界區(qū)。所謂臨界區(qū)是指（）。A.一個緩沖區(qū)B.一段數(shù)據(jù)區(qū)C.同步機制D.一段程序6、解決主存碎片問題較好的存儲器管理方式是（）A.可變分區(qū)B.分頁管理C.分段管理D.單一連續(xù)分配7、下面關(guān)于虛擬存儲器的論述中，正確的是（）。A.在段頁式系統(tǒng)中以段為單位管理用戶的邏輯地址空間，以頁為單位管理內(nèi)存的物理地址空間，有了虛擬存儲器才允許用戶使用比內(nèi)存更大的地址空間B.為了提高請求分頁系統(tǒng)中內(nèi)存的利用率，允許用戶使用不同大小的頁面C.為了能讓更多的作業(yè)同時運行，通常只裝入10%~30%的作業(yè)即啟動運行D.最佳置換算法是實現(xiàn)虛擬存儲器的常用算法8、假定下列指令已裝入指令寄存器，則執(zhí)行時不可能導致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.進程與進程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，用戶對打印機的操作實際上是對磁盤的存儲操作，用以代替打印機的部分是（）。A.獨占設(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B.磁帶機C.磁盤D.磁帶機和磁盤12、I/O中斷是CPU與通道協(xié)調(diào)I作的種于段，所以在（）時，便要產(chǎn)生中斷。A.CPU執(zhí)行“啟動I/O”指令而被通道拒絕接收B.通道接受了CPU的啟動請求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、被中斷進程的現(xiàn)場信息是由一中斷處理程序，程序?qū)⑵浔４娴絖_________中的。16、計算機系統(tǒng)的軟件資源包括__________和__________。17、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)備上預輸入到__________中存放。對于輸出的結(jié)果，是從__________中依次輸出。18、磁盤是一種可共享設(shè)備，在若干文章者請求讀寫磁盤時，系統(tǒng)要進行磁盤的驅(qū)動調(diào)度，對磁盤來說，驅(qū)動調(diào)度由__________和__________組成。19、在頁式虛擬存儲系統(tǒng)中，選擇頁面調(diào)度算法時應盡量注意減少或避免__________現(xiàn)象的發(fā)生。20、主存儲器與外圍設(shè)備之間的__________操作稱為輸入輸出操作。三、判斷題21、如果信號量S的當前值為-5，則表示系統(tǒng)中共有5個等待進程.（）22、選擇通道主要用于連接低速設(shè)備.（）23、參與死鎖的所有進程都占有資源.（）24、固定頭磁盤存儲器的存取時間包括搜查定位時間和旋轉(zhuǎn)延遲時間.（）25、實時系統(tǒng)中的作業(yè)周轉(zhuǎn)時間有嚴格的限制.（）26、在文件系統(tǒng)中，打開文件是指創(chuàng)建一個文件控制塊.（）27、進程申請CPU得不到滿足時，其狀態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài).（）28、打印機是一類典型的塊設(shè)備.（）29、在作業(yè)調(diào)度時，采用最高響應比優(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)時間.（）30、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.（）四、名詞解釋題31、并發(fā)：32、死鎖避免：33、進程調(diào)度：34、邏輯記錄：35、動態(tài)重定位：36、設(shè)備的無關(guān)性：五、簡答題37、試比較進程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點。38、試說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)生死鎖的四個必要條件是什么？40、什么是臨界區(qū)進程進入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么41、存儲管理的主要功能是什么六、綜合題42、一個分層結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)由裸機、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)一臺計算機有32MB內(nèi)存，操作系統(tǒng)占用2MB，每個用戶進程占用10MB。用戶進程等待I/O的時間為80%，問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、在磁盤上有一個文件系統(tǒng)，磁盤每塊512字。假定每個文件在目錄中占有一個目錄項：該目錄項給出了文件名、第一個索引塊的地址、文件長度（塊數(shù)）。在索引塊中（包含第，一個索引塊）前而511個字指向文件塊，即第i個索引項（j=0，1，...，510）指向文件的i塊，索引塊中最后一個字指向下一個索引塊，最后一個索引塊中最后一個字為nil。假定目錄在存儲器中，每個文件的邏輯塊號均從0號開始標號，邏輯塊長與物理塊長相同，對這樣的索引物理結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)應如何將邏輯塊號變換成物理塊號？45、進程P1,P2,P3共享一個表格F，P1對F只讀不寫，P2對F只寫不讀，P3對F先讀后寫。進程可同時讀F，但有進程寫時，其他進程不能讀和寫。要求：1）正常運行時不能產(chǎn)生死鎖。2）F的并發(fā)度要高。

參考答案一、選擇題1、A2、C.樹形日求結(jié)構(gòu)，由一個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的問題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20、【答案】信息傳送三、判斷題21、【答案】：錯22、【答案】：錯23、【答案】：錯24、【答案】：錯25、【答案】：錯26、【答案】：錯27、【答案】：錯28、【答案】：錯29、【答案】：錯30、【答案】：錯四、名詞解釋題31、并發(fā)：是指兩個或多個活動在同一給定的時間間隔中進行32、死鎖避免：對進程所發(fā)出的每一個申請資源命令加以動態(tài)地檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果決定是否進行資源分配。就是說，在資源分配過程中若預測有發(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、進程調(diào)度：也稱低級調(diào)度程序，它完成進程從就緒狀態(tài)到運行狀態(tài)的轉(zhuǎn)化。34、邏輯記錄：用戶構(gòu)造文件時使用的一個信息單位。通常以邏輯記錄為單位存取文件35、動態(tài)重定位：在程序執(zhí)行期間，每次訪問內(nèi)存之前進行的重定位36、設(shè)備的無關(guān)性：也稱設(shè)備獨立性，就是說，用戶程序應與實際使用的物理設(shè)備無關(guān)，由操作系統(tǒng)來考慮因?qū)嶋H設(shè)備不同而需要使用不同的設(shè)備驅(qū)動程序等問題。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)能進入主存.進程調(diào)度是微觀調(diào)度，它決定各作業(yè)中的哪一個進程占有中央處理機.（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.進程調(diào)度是從就緒態(tài)進程中選一個占用處理機.38、答：利用基本文件目錄實現(xiàn)文件共享：基于索引節(jié)點的共享方法：利用符號鏈實現(xiàn)文件共享：39、答：死鎖：當某進程提出資源申請后，使得系統(tǒng)中一些進程處于無休止的阻塞狀態(tài)，在無外力作用下，永遠不能再繼續(xù)前進。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：在每個進程中訪問臨界資源的那段程序叫臨界區(qū)，進程進入臨界區(qū)的調(diào)度原則是：如果有若干進程要求進入空閑的臨界區(qū)一次僅允許一個進程進②任何時候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進程不可多于一個.如已有進程進入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進入臨界區(qū)的進程必須等待③進入臨界區(qū)的進程要在有限時間內(nèi)退出，以便其它進程能及時進入自己的臨界區(qū)④如果進程不能進入自己的臨界區(qū)，則應讓出CPU，避免進程出現(xiàn)"忙等"現(xiàn)象.41、答：存儲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；（4）使用"虛擬存儲器"，擴充主存空間.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、CPU調(diào)度以及進程控制與通信等功能，其目的是提供一種進程可以存在和活動的環(huán)境。內(nèi)核以外依次是存儲管理層、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，計算機層次從內(nèi)到外依次為：裸機、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】只有當所有進程都在等待I/O時，CPU才會空閑下米。因此需要算出所有進程都在等待1/0這種情況發(fā)生的概率。本題給出的條件為“用戶進程等待I/O的時間為80%”，也就是說進程等待1/0的概率為80%，那么n個進程都同時等待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，可容納（32-2）/10=3個用戶進程，CPU利用率為u=1-（0.8）3=48.8%在內(nèi)存再增加32MB時，可容納（32+32-2）/10=6個用戶進程，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)化為磁盤存儲結(jié)構(gòu)，如圖所示。假設(shè)邏輯地址為L.邏輯塊號為n邏輯塊號變換成物理塊號的過程為：首先根據(jù)邏輯文件的文件名找到1]求表中該文件對應的目錄項，找出第一個索引塊的地址d1，若n<511，取出第一個索引塊第n項的值，即為查找邏輯塊號所對應的物理塊號w。如果n≥511.得到第二個索引塊的地址d2，令n=n-511.若此時n=511，則繼續(xù)令d2-511，得到第三個索引塊地址d3，依次類推，直到n<511時，取出第i個索引塊第n項的值，即為查找邏輯塊號所對應的物理塊號w45、【解析】本題實際上就是一個讀者-寫者問題，P1是一個讀者，P2是一個寫者：為了使F的并發(fā)度較高，將Ps先看作讀者，當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(