2022年臺州學院計算機科學與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B(有答案)

2022年臺州學院計算機科學與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B（有答案）一、選擇題1、已知某磁盤的平均轉(zhuǎn)速為r秒/轉(zhuǎn)，平均尋找時間為T秒，每個磁道可以存儲的字節(jié)數(shù)為N，現(xiàn)向該磁盤讀寫b字節(jié)的數(shù)據(jù)，采用隨機尋道的方法，每道的所有扇區(qū)組成一個簇，其平均訪問時間是（）。A.（r+T）b/NB.b/NTC.（b/N+T）D.bT/N+r2、如果當前讀寫磁頭正在53號柱面上執(zhí)行操作，依次有4個等待訪問的請求，柱面號，依次為98，37，124，65，當采用（）算法時，下一次磁頭才可能到達37號柱面。A.先來先服務(wù)B.最短尋道時間優(yōu)先C.電梯調(diào)度（初始磁頭移動方向向著小磁道方向）D.循環(huán)掃描（磁頭移動方向向著大磁道方向）3、一個進程的讀磁盤操作完成后，操作系統(tǒng)針對該進程必做的是（），A.修改進程狀態(tài)為就緒態(tài)B.降低進程優(yōu)先級C.給進程分配用戶內(nèi)存空間D.增加進程時間片大小4、與單道程序相比，多道程序系統(tǒng)的優(yōu)點是（）I.CPU利用率高II.系統(tǒng)開銷小III.系統(tǒng)吞吐量大IV.I/O設(shè)備利用率高A.僅I、IIIB.僅I、IVC.僅II、IIID.僅I、III，IV5、在個交通繁忙的十字路口，每個方向只有一個車道，如果車輛只能向前直行，而不允許轉(zhuǎn)彎和后退，并未采用任何方式進行交通管理。下列敘述正確的是（）。A.該十字路口不會發(fā)生死鎖，B.該十字路口定會發(fā)生死鎖C.該上字路口可能會發(fā)生死鎖，規(guī)定同時最多3個方向的車使用該十字路是最有效的方法D.該十字路口可能會發(fā)生死鎖，規(guī)定南北方向的兩個車隊和東西方向的兩個車隊互斥使用十字路口是最有效的方法6、下列措施巾，能加快虛實地址轉(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)于頁式存儲說法中，正確的是（）。I.在頁式存儲管理中，若關(guān)閉TLB，則每當訪問一條指令或存取一個操作數(shù)時都要訪問兩次內(nèi)存II.頁式存儲管理不會產(chǎn)生內(nèi)部碎片III.頁式存儲管理當中的頁面是為用戶所感知的IV.頁式存儲方式可以采用靜態(tài)重定位A.僅I、II，IVB.僅I、IVC.僅ID.I、II、III、IV8、執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)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(diào)用參數(shù)④執(zhí)行相應(yīng)的服務(wù)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->①9、在中斷發(fā)生后，進入中斷處理的程序?qū)儆冢ǎ?。A.用戶程序B.可能是應(yīng)用程序，也可能是操作系統(tǒng)程序C.操作系統(tǒng)程序D.既不是應(yīng)用程序，也不是操作系統(tǒng)程序10、為了使多個進程能有效地同時處理輸入和輸出，最好使用（）結(jié)構(gòu)的緩沖技術(shù)。A.緩沖池B.循環(huán)緩沖C.單緩沖D.雙緩沖11、下列有關(guān)設(shè)備獨立性的說法中，正確的是（）。A.設(shè)備獨立性是指I/O設(shè)備具有獨立執(zhí)行I/O功能的種特性B.設(shè)備獨立性是指用戶程序獨立于具體物理設(shè)備的·種特性，C.設(shè)備獨立性是指能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備共享的一種特性D.設(shè)備獨立性是指設(shè)備驅(qū)動程序獨立于具體物理設(shè)備的·種特性，12、下列關(guān)于SPOOLing的敘述中，不正確的是（）A.SPOOLing系統(tǒng)中必須使用獨占設(shè)備B.SPOOLing系統(tǒng)加快了作業(yè)執(zhí)行的速度C.SPOOLing系統(tǒng)使獨占設(shè)備變成了共享設(shè)備D.SPOOLing系統(tǒng)利用了處理器與通道并行上作的能力二、填空題13、作業(yè)控制方式有__________方式和__________方式二種。14、可變分區(qū)方式管理主存時，往往采用__________重定位方式來實現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換。15、文件存取方式按存取次序通常分__________、__________，還有一類__________。16、當一個進程獨占處理器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：__________、__________。17、某作業(yè)9：00進入輸入井，要求計算時間1小時。作業(yè)調(diào)度采用響應(yīng)比更高優(yōu)先算法在10：00選中該作業(yè)，則該作業(yè)被選中時的響應(yīng)比為__________18、在頁式虛擬存儲系統(tǒng)中，選擇頁面調(diào)度算法時應(yīng)盡量注意減少或避免__________現(xiàn)象的發(fā)生。19、操作系統(tǒng)中，進程調(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。20、在響應(yīng)比更高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法中，當各個作業(yè)等待時間相同時，計算__________的作業(yè)將得到優(yōu)先調(diào)度三、判斷題21、進程間的互斥是一種特殊的同步關(guān)系.（）22、文件目錄必須常駐內(nèi)存.（）23、進程在運行中，可以自行修改自己的進程控制塊.（）24、文件的索引表全部存放在文件控制塊中.（）25、參與死鎖的進程至少有兩個已經(jīng)占有資源.（）26、進程獲得處理機而運行是通過申請而得到的.（）27、進程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是由操作系統(tǒng)完成的，對用戶是透明的.（）28、由于現(xiàn)代操作系統(tǒng)提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必須是可再入程序.（）29、進程控制塊中的所有信息必須常駐內(nèi)存.（）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、互斥：32、作業(yè)調(diào)度：33、非搶占式調(diào)度：34、緊縮：35、虛擬存儲器：36、緩沖池：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、試簡述頁式存儲管理的優(yōu)缺點39、什么是臨界區(qū)進程進入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么40、主存空間信息保護有哪些措施？41、存儲管理的主要功能是什么六、綜合題42、什么是DMA方式？它與中斷方式的主要區(qū)別是什么？43、已知系統(tǒng)為32位實地址，采用48位虛擬地址，頁面大小4KB，頁表項人小為8B；每段最大為4GB。1）假設(shè)系統(tǒng)使用純頁式存儲，則要采用多少級頁表，頁內(nèi)偏移多少位？2）假設(shè)系統(tǒng)采用一級頁表，TLB命中率為98%，TLB訪問時間為10ns，內(nèi)存訪問時間為100ns，并假設(shè)當TLB訪問失敗后才開始訪問內(nèi)存，問平均頁面訪問時間是多少？3）如果是二級頁表，頁面平均訪問時間是多少？4）上題中，如果要滿足訪問時間<120ns，那么命中率需要至少多少？5）若系統(tǒng)采用段頁式存儲，則每用戶最多可以有多少個段？段內(nèi)采用兒級頁表？44、學生甲有兩個文件A、B，學生乙有3個文件A、C、D.其中甲文件的A和乙的文件A不是同一個文件，甲文件的B與乙文件的C是同一個文件，為了不引起混亂，請擬定一個目錄組織方案，并畫圖說明。45、有A，B兩人通過信箱進行辯論，每個人都從自已的信箱中取得對方的問題，將答案和向?qū)Ψ教岢龅男聠栴}組成一個郵件放入對方的郵箱中。假設(shè)A的信箱最多放M個郵件，B的信箱最多放N個郵件。初始時A的信箱中有x（0<x<M）個郵件，B的信箱中有y（0<y<N）個。辯論者每取出一個郵件，郵件數(shù)減1。A和B兩人的操作過程描述如下當信箱不為空時，辯論者才能從信箱中取郵件，否則等待。當信箱不滿時，辯論者才能將新郵件放入信箱，否則等待。請?zhí)砑颖匾男盘柫亢蚉、V（或wait、signal）操作，以實現(xiàn)上述過程的同步。要求寫出完整過程，并說明信號量的含義和初值。

參考答案一、選擇題1、A2、C3、A4、D5、D6、C7、C8、C9、C10、A11、B12、D二、填空題13、【答案】批處理、交互控制14、【答案】動態(tài)15、【答案】順序存取、直接存取、按鍵索引16、【答案】封閉性、可再現(xiàn)性17、【答案】218、【答案】抖動19、【答案】優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法、時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法20、【答案】時間短三、判斷題21、【答案】：對22、【答案】：錯23、【答案】：錯24、【答案】：錯25、【答案】：對26、【答案】：錯27、【答案】：對28、【答案】：對29、【答案】：錯30、【答案】：錯四、名詞解釋題31、互斥：在邏輯上本來完全獨立的進程，由于競爭同一個資源而產(chǎn)生的相互制約的關(guān)系。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、非搶占式調(diào)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(diào)度方式實現(xiàn)簡單，系統(tǒng)開銷小，但系統(tǒng)性能不夠好。34、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(shù)稱為緊縮。35、虛擬存儲器：虛擬存儲器是一種存儲管理技術(shù)，用以完成用小的內(nèi)存實現(xiàn)在大的虛空間中程序的運行工作。它是由操作系統(tǒng)提供的一個假想的特大存儲器。但是虛擬存儲器的容量并不是無限的，它由計算機，的地址結(jié)構(gòu)長度所確定，另外虛存容量的擴大是以犧牲CPU工作時間以及內(nèi)、外存交換時間為代價的。36、緩沖池：又叫公共緩沖區(qū)，也是系統(tǒng)在磁盤上設(shè)置的多個緩沖區(qū)。它既可以用于輸入，也可以用于輸出，較好地克服了專用緩沖區(qū)的缺點。一方面提高了緩沖區(qū)的利用率，另一方面也提高了設(shè)備與cpu的并行操作程度。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：優(yōu)點：有效地解決了碎片問題；缺點：程序的最后一頁會有浪費空間的現(xiàn)象并且不能應(yīng)用在分段編寫的、非連續(xù)存放的大型程序中。39、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(yīng)讓出CPU，避免進程出現(xiàn)"忙等"現(xiàn)象.40、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。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】DMA是DirectMemoryAccess的縮寫，也就是直接存儲器訪問。DMA是用DMA控制器來控制一個數(shù)據(jù)塊的傳輸，而CPU只需在一個數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)拈_始階段設(shè)置好傳輸所需的控制信息并在傳輸?shù)慕Y(jié)束階段做進，步處理即可的傳輸控制方式。其基本思想是在I/O設(shè)備和內(nèi)存間開啟一個可以直接傳輸數(shù)據(jù)的通路。中斷驅(qū)動I/O控制方式是每個數(shù)據(jù)傳輸后即發(fā)出中斷，而DMA方式是在一批數(shù)據(jù)傳輸完畢后才中斷：中斷驅(qū)動I/O控制方式的傳輸是由CPU控制的，而DMA方式中只有數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)拈_始和結(jié)束階段在CPU控制下，在傳輸過程中都是由DMA控制器控制的。所以DMA方式相比于中斷方式，通過硬件的增加大大減少了中斷的次數(shù)。43、【解析】1）已知頁面大小4KB=212B，即頁內(nèi)偏移量的位數(shù)為12。采用48位虛擬地址，故虛頁號為48-12=36位。頁表項的大小為8B，則每頁可容納4KB/8B=512=29項。那么所需多級頁表的級數(shù)36/9=4，故應(yīng)采用4級頁表。2）系統(tǒng)進行頁面訪問操作時，首先讀取頁面對應(yīng)的頁表項，有98%的概率可以在TLB中直接讀取到（10ns），然后進行地址變換，訪問內(nèi)存讀取頁面（100ns），所需時間為10ns+100ns=110ns。如TLB未命中（10ns），則要通過次內(nèi)存訪問來讀取頁表項（100ns）.地址變換后，再訪問內(nèi)存（100ns），因TLB訪問失敗后才開始訪問內(nèi)存，因此所需時間為，10ns+100ns+100ns=210ns.頁表平均訪問時間為[98%×110+（1-98%）×210]ns=112ns3）級頁表的情況下，TLB命中的訪問時間還是110ns，未命中的訪問時間加上一次內(nèi)存訪問時間，即210ns+100ns=310ns，那么平均訪問時間為[98%×110+（1-98%）×310]ns=114ns4）本問是在第3）小題的基礎(chǔ)上提出的，假設(shè)快表命中率為p，則應(yīng)滿足[p×110+（1-p）310]ns≤120ns求解不等式，得p=95%。5）系統(tǒng)采用48位虛擬地址，虛擬地址空間為248B，每段最大為4GB.那么最大段數(shù)=248B/4GB=216=65536.4GB=232B，即段內(nèi)地址位數(shù)為32，段內(nèi)采用多級頁表，那么多級頁表級數(shù)（32-12）/9=344、【解析】為了改變單級目錄文件中文件命名沖突問題和提高對目錄表的搜索速度，需要采用二級目錄結(jié)構(gòu)。在二級目錄結(jié)構(gòu)中，各個文件的說明信息被組織成目錄文件，日以用戶為單位把各自的文件說明劃分為不同的組。然后，這些不同的有關(guān)組名的存取控制信息存放在主目錄（MFB）的目錄項中。與MFD相對應(yīng)，用戶文件的文件說明所組成的目錄文件被稱為用戶文件目錄（UFD）。這樣，MFD和UFD就