安徽大學(xué)江淮學(xué)院《操作系統(tǒng)原理與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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頁安徽大學(xué)江淮學(xué)院

《操作系統(tǒng)原理與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(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批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、某操作系統(tǒng)中，有三個(gè)進(jìn)程P1、P2和P3，它們共享兩個(gè)資源R1和R2。資源分配情況如下表所示：進(jìn)程已分配資源最大需求資源R1R2R1R2P11032P20121P31131系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)？如果是，給出一個(gè)安全序列。（請給出詳細(xì)的分析過程）（）A.是，P2、P1、P3B.是，P1、P2、P3C.否D.是，P3、P1、P22、在操作系統(tǒng)的存儲管理中，段頁式存儲管理結(jié)合了段式存儲和頁式存儲的優(yōu)點(diǎn)。它將程序先分段，然后再將每個(gè)段分頁。假設(shè)一個(gè)段頁式系統(tǒng)，地址空間為32位，其中段號占10位，頁號占10位，頁內(nèi)偏移量占12位。每個(gè)段最大為4MB，每頁大小為4KB。那么，該系統(tǒng)中一個(gè)進(jìn)程最多可以有多少個(gè)頁（）A.1024B.4096C.1048576D.41943043、以下關(guān)于操作系統(tǒng)中進(jìn)程概念的描述，進(jìn)程是程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過程，它具有動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性等特征。在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程通常由程序段、數(shù)據(jù)段和進(jìn)程控制塊（PCB）組成。其中，PCB包含了進(jìn)程的標(biāo)識符、狀態(tài)、優(yōu)先級、程序計(jì)數(shù)器等重要信息。那么，進(jìn)程與程序的本質(zhì)區(qū)別在于（）A.進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，程序是靜態(tài)的B.進(jìn)程存儲在內(nèi)存，程序存儲在外存C.進(jìn)程能被多個(gè)程序共享，程序不能被多個(gè)進(jìn)程共享D.進(jìn)程有多個(gè)執(zhí)行狀態(tài)，程序只有一個(gè)執(zhí)行狀態(tài)4、某操作系統(tǒng)采用樹形目錄結(jié)構(gòu)，用戶A創(chuàng)建了一個(gè)文件/home/A/doc.txt，用戶B想要訪問該文件，但是沒有權(quán)限。若用戶A賦予用戶B對該文件的讀權(quán)限，用戶B應(yīng)該如何訪問該文件？（）A./home/A/doc.txtB.~/A/doc.txtC./A/doc.txtD.以上都不對5、在一個(gè)采用段頁式存儲管理的系統(tǒng)中，某進(jìn)程的段表如下所示：段號頁表長度（頁）頁表始址032001240021500若邏輯地址為（1，100），其中段號為1，頁號為100，頁面大小為1KB，請問其對應(yīng)的物理地址是多少？（給出詳細(xì)的計(jì)算過程）（）A.500B.600C.700D.8006、在一個(gè)多處理器操作系統(tǒng)中，進(jìn)程可以在多個(gè)處理器上并行執(zhí)行。假設(shè)系統(tǒng)中有四個(gè)處理器P1、P2、P3和P4，一個(gè)進(jìn)程被分解為多個(gè)線程。以下關(guān)于線程分配和執(zhí)行的描述，正確的是：（）A.操作系統(tǒng)會將線程平均分配到四個(gè)處理器上執(zhí)行，以充分利用資源B.線程可以根據(jù)其優(yōu)先級和處理器的負(fù)載情況動(dòng)態(tài)分配到不同的處理器上C.同一個(gè)進(jìn)程的線程一定會在同一個(gè)處理器上執(zhí)行，以減少通信開銷D.處理器之間無法共享線程的上下文信息，每個(gè)處理器獨(dú)立執(zhí)行線程7、在一個(gè)采用請求分頁存儲管理的操作系統(tǒng)中，頁面大小為4KB，某進(jìn)程的邏輯地址空間為32GB。若該進(jìn)程的頁表項(xiàng)中，有效位為1表示頁面在內(nèi)存中，為0表示頁面不在內(nèi)存中。假設(shè)頁表存放在內(nèi)存中，每頁可存放1024個(gè)頁表項(xiàng)。那么，該進(jìn)程頁表的大小是多少？（）A.4MBB.8MBC.16MBD.32MB8、在文件系統(tǒng)中，文件的訪問控制是保障數(shù)據(jù)安全的重要手段。假設(shè)一個(gè)文件系統(tǒng)對文件設(shè)置了不同的訪問權(quán)限，如讀、寫、執(zhí)行等。對于一個(gè)普通用戶創(chuàng)建的文件，以下關(guān)于訪問權(quán)限設(shè)置和繼承的描述，正確的是：（）A.該用戶對自己創(chuàng)建的文件具有完全的控制權(quán)限，包括修改訪問權(quán)限B.其他用戶默認(rèn)沒有對該文件的任何訪問權(quán)限，除非文件所有者明確授予C.當(dāng)該文件被移動(dòng)到其他目錄時(shí)，其訪問權(quán)限會自動(dòng)繼承新目錄的默認(rèn)權(quán)限D(zhuǎn).文件的訪問權(quán)限只能由系統(tǒng)管理員進(jìn)行修改，用戶無法自行更改9、在一個(gè)多處理器操作系統(tǒng)中，進(jìn)程可以在不同的處理器上并行執(zhí)行。假設(shè)系統(tǒng)中有四個(gè)處理器，進(jìn)程P1、P2、P3和P4同時(shí)就緒。以下關(guān)于多處理器操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度的描述中，正確的是：（）A.操作系統(tǒng)會將這四個(gè)進(jìn)程平均分配到四個(gè)處理器上執(zhí)行，以保證負(fù)載均衡B.進(jìn)程調(diào)度的策略與單處理器操作系統(tǒng)完全相同，不需要考慮處理器的數(shù)量C.為了充分利用多處理器資源，操作系統(tǒng)可能會將一個(gè)進(jìn)程的不同部分分配到不同的處理器上執(zhí)行D.如果進(jìn)程P1是計(jì)算密集型，而進(jìn)程P2是I/O密集型，操作系統(tǒng)會優(yōu)先將P1分配到處理器上執(zhí)行10、某文件系統(tǒng)采用索引節(jié)點(diǎn)（inode）來管理文件，每個(gè)inode包含12個(gè)直接地址指針、1個(gè)一級間接地址指針、1個(gè)二級間接地址指針和1個(gè)三級間接地址指針。每個(gè)盤塊大小為1KB，每個(gè)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?jiān)敿?xì)計(jì)算）（）A.2^20B.2^22C.2^24D.2^2611、在一個(gè)采用分頁存儲管理的操作系統(tǒng)中，系統(tǒng)的邏輯地址空間被劃分為若干固定大小的頁，物理內(nèi)存也被劃分為相同大小的頁框。假設(shè)頁面大小為4KB，某進(jìn)程的邏輯地址為0x12345678，該地址對應(yīng)的頁號和頁內(nèi)偏移量分別是多少？同時(shí)，若系統(tǒng)的物理內(nèi)存有16GB，頁框大小與頁面大小相同，那么物理地址空間的頁表項(xiàng)數(shù)量最多是多少？（）A.頁號為0x0324，頁內(nèi)偏移量為0x1678；頁表項(xiàng)數(shù)量最多為2^28個(gè)B.頁號為0x1234，頁內(nèi)偏移量為0x5678；頁表項(xiàng)數(shù)量最多為2^30個(gè)C.頁號為0x5678，頁內(nèi)偏移量為0x1234；頁表項(xiàng)數(shù)量最多為2^34個(gè)D.頁號為0x3456，頁內(nèi)偏移量為0x7812；頁表項(xiàng)數(shù)量最多為2^32個(gè)12、在操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存管理中，頁面置換算法的選擇會影響系統(tǒng)的性能。假設(shè)系統(tǒng)采用最近最少使用（LRU）頁面置換算法。當(dāng)內(nèi)存已滿且需要置換頁面時(shí)，以下關(guān)于頁面選擇的描述，正確的是：（）A.會選擇最長時(shí)間未被訪問的頁面進(jìn)行置換B.隨機(jī)選擇一個(gè)頁面進(jìn)行置換C.選擇剛剛被訪問過的頁面進(jìn)行置換D.選擇最先進(jìn)入內(nèi)存的頁面進(jìn)行置換13、在操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度中，優(yōu)先級調(diào)度算法可以根據(jù)進(jìn)程的優(yōu)先級來決定其執(zhí)行順序。優(yōu)先級可以是靜態(tài)的，在進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)確定；也可以是動(dòng)態(tài)的，根據(jù)進(jìn)程的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整。假設(shè)系統(tǒng)中有三個(gè)進(jìn)程P1、P2和P3，它們的靜態(tài)優(yōu)先級分別為3、5和7，當(dāng)前時(shí)刻P1正在運(yùn)行，P2和P3在就緒隊(duì)列中等待。突然，P1發(fā)生I/O等待，P2和P3的優(yōu)先級不變。那么，接下來應(yīng)該被調(diào)度執(zhí)行的進(jìn)程是（）A.P2B.P3C.繼續(xù)等待P1完成I/O操作D.不確定，取決于系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)14、某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用固定分區(qū)存儲管理方式，將內(nèi)存分為4個(gè)分區(qū)，大小分別為200KB、400KB、600KB和800KB?，F(xiàn)有4個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3和P4，它們所需的內(nèi)存空間分別為350KB、200KB、500KB和450KB。請問采用首次適應(yīng)算法，這些進(jìn)程能否全部裝入內(nèi)存？如果能，給出裝入的分區(qū)情況；如果不能，說明原因。（）A.能，P1裝入第3分區(qū)，P2裝入第1分區(qū)，P3裝入第4分區(qū)，P4裝入第2分區(qū)B.能，P1裝入第4分區(qū)，P2裝入第1分區(qū)，P3裝入第3分區(qū)，P4裝入第2分區(qū)C.否，沒有足夠大的連續(xù)分區(qū)滿足P3的需求D.否，沒有足夠大的連續(xù)分區(qū)滿足P4的需求15、在一個(gè)文件系統(tǒng)中，文件的物理結(jié)構(gòu)采用鏈接分配方式。每個(gè)磁盤塊大小為512字節(jié)，文件的起始地址為1000塊，文件長度為5000字節(jié)。請問該文件占用了多少個(gè)磁盤塊？（）A.10B.11C.12D.13二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋請求分頁系統(tǒng)中的缺頁中斷處理流程。2、（本題5分）什么是操作系統(tǒng)的用戶需求收集和分析？3、（本題5分）解釋操作系統(tǒng)中的優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討在分布式操作系統(tǒng)中，分布式事務(wù)的處理和一致性保障，分析分布式事務(wù)的提交協(xié)議、回滾機(jī)制和故障恢復(fù)策略，以及如何提高分布式事務(wù)的性能。2、（本題5分）論述操作系統(tǒng)中的進(jìn)程遷移技術(shù)，包括進(jìn)程狀態(tài)的保存和恢復(fù)、資源的重新分配。分析進(jìn)程遷移在負(fù)載均衡、容錯(cuò)和分布式計(jì)算中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)。3、（本題5分）論述操作系統(tǒng)中的進(jìn)程遷移中的狀態(tài)遷移和上下文一致性維護(hù)，分析進(jìn)程遷移過程中的數(shù)據(jù)傳輸和恢復(fù)策略。研究進(jìn)程遷移在云計(jì)算環(huán)境中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)。4、（本題5分）在多核和多處理器系統(tǒng)中，緩存一致性是一個(gè)關(guān)鍵問題。論述緩存一致性協(xié)議的工作原理和實(shí)現(xiàn)機(jī)制，分析緩存一致性對系統(tǒng)性能的影響，探討如何解決緩存一致性帶來的開銷和復(fù)雜性。5、（本題5