2022年成都信息工程大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A(有答案)

2022年成都信息工程大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A（有答案）一、選擇題1、在磁盤上容易導(dǎo)致存儲碎片發(fā)生的物理文件結(jié)構(gòu)是（）A.鏈接 B.連續(xù) 索引 索引和鏈接28個字（32位）100存塊，它對應(yīng)位示圖的位置為（）1開始算起，而不是從0開始。3544344535臺，則最多允許（）個進(jìn)程參與競爭，而不會發(fā)生死鎖。A.5 B.2 C.3 D.44count1count中的值的說法正確的是（）。I.肯定有不正確的結(jié)果II.肯定有正確的結(jié)果，III.若控制這些并發(fā)進(jìn)程互斥執(zhí)行count加1操作，count中的值正確A.I和III B.II和III C.III D.、II和III的說法均不正確5、進(jìn)行P0和P1；的共享變量定義及其初值為：booleanflag[2]；intturn=0；flag[0]=false；flag[1]=false；P0P1CvoidPo（）//Po{while（TRUE）{flag[0]=TRUE；turn=1；While（flag[1]&&（turn==l））；臨界區(qū)；flag[0]=FALSE；}}voidP1（）//P1{while（TRUE）{flag[1]=TRUE；turn=0；While（flag[0]&&（turn==0））；臨界區(qū)；flag[1]=FALSE；}}P0P1時產(chǎn)生的情況是（）。A.不能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、會出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象，B.不能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、不會出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象C.饑餓現(xiàn)象D.“6、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生抖動時，可以采取的有效措施是（）。I.撤銷部分進(jìn)程II.增大磁做交換區(qū)的容量III.提高用戶進(jìn)程的優(yōu)先級A.僅I B.僅II 僅III 僅I,II7、在一個操作系統(tǒng)中對內(nèi)存采用頁式存儲管理方法，則所劃分的頁面大?。ǎ?。A.要依據(jù)內(nèi)存大小而定B.必須相同C.CPUD.要依據(jù)內(nèi)存和外存而定8、用戶程序在口態(tài)下使用特權(quán)指令引起的中斷屬于（）。A.B.程序中斷C.外部中斷9、計算機(jī)開機(jī)后，操作系統(tǒng)最終被加載到（）。A.BIOS B.ROM C.EPROM D.RAM10、某進(jìn)程的段表內(nèi)容見表，當(dāng)訪問段號為2、段內(nèi)地址為400的邏輯地址時，進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換的結(jié)果是（）。段缺失異常得到內(nèi)存地址C.越權(quán)異常D.越界異常1110個磁盤塊，現(xiàn)要把該文件磁盤塊逐個讀入主存緩沖區(qū)，并送用戶區(qū)進(jìn)行分50μs.CPU50us。在單緩沖區(qū)和雙緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)ド，讀入并分析完該文件的時間分別是（）。Α.1500μs，1000μsB.1550μs，1100μsC.1550μs，1550μsD.2000μs，2000μs12、在某頁式存儲管理系統(tǒng)中，頁表內(nèi)容見表。若頁面的大小為4KB，則地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將邏輯地址0轉(zhuǎn)換成的物理地址是（）A.8192 B.8193 C.2048 D.2049二、填空題13、UNIX系統(tǒng)規(guī)定用戶使用文件的權(quán)限是讀和 三種。14、某作業(yè)9：00進(jìn)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)先法在10：00選中該作業(yè)，則該作業(yè)被選中時的響應(yīng)比 、把并發(fā)進(jìn)程中與共享變量有關(guān)的程序段稱 16、在現(xiàn)代Unix系統(tǒng)（如System中，存貯管理大多采存貯機(jī)制，把 作為一種輔助手段。17、批處理操作系統(tǒng)中，操作員根據(jù)作業(yè)需要把一批作業(yè)的有關(guān)信息輸入計算機(jī)系統(tǒng)，作系統(tǒng)選擇作業(yè)并根據(jù)作業(yè)控的要求自動控制作業(yè)的執(zhí)行。18、作業(yè)控制方式方式和 方式二種。19、采用層次式結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)通常把對一設(shè)備的管理放。20、操作系統(tǒng)為用戶提供兩種類型的使用接口，它們是 和 程序員接口。三、判斷題21（）22（）23（）24（）25（）26（）27m1<k<m（）28（）29（）30（）四、名詞解釋題31、分時：32、搶占式調(diào)度：33、作業(yè)：34、程序局部性原理：、文件：、斷點：五、簡答題37、為什么說批處理多道系統(tǒng)能極大地提高計算機(jī)系統(tǒng)的工作效率？38、試述分區(qū)管理方案的優(yōu)缺點39、什么是虛擬存儲器，它有什么特點？40、實現(xiàn)虛擬設(shè)備的硬件條件是什么操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計哪些功能程序41、目前操作系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)是什么？它具有什么優(yōu)點？六、綜合題42、設(shè)有一個發(fā)送者進(jìn)程和接收者進(jìn)程，其流程圖如圖所示。s是用于實現(xiàn)進(jìn)程同步的信號星，mutex是用丁實現(xiàn)進(jìn)程互斥的信號量。試問流程圖中的A、B、C、D矩形框中應(yīng)填寫什么？假定緩沖區(qū)有無限多個，s和mutex的初值應(yīng)為多少？43、在實現(xiàn)文件系統(tǒng)時，為加快文件目錄的檢索速度，可利用文件控制塊分解法。假設(shè)目錄文件存放在磁盤上，每個盤塊512B。文件控制塊占64B，其中文件名占8B。通常將文件控制塊分解成兩部分：第一部分占10B（包括文件名和文件內(nèi)部號），第二部分占56B（包括文件內(nèi)部號和文件其他描述信息）。假設(shè)某一目錄求文件共有254個文件控制塊，試分別給出采用分解法前和分解法后，查找該日錄文件的某一個文件控制塊的平均訪問磁盤次數(shù)（個文件控制塊的概率相等，結(jié)果保留到小數(shù)后兩位）。一般地，若目錄文件分解前占用n個盤塊，則分解后改用m個盤塊存放文件名和文件內(nèi)部號部分。若要使訪問磁盤次數(shù)減少，m、n應(yīng)滿足什么條件（假設(shè)訪問每個文件控制塊的概率相等，且圾后一個盤塊剛好放滿文件控制塊）？44、在一個32位計算機(jī)虛擬頁式存儲管理系統(tǒng)中，怎樣解決頁表，非常龐大的問題？請給出具體的解決方案（假定頁面大小為4KB，用戶空間為2GB，每個內(nèi)存用4B表示）。45、4個哲學(xué)家甲、乙、丙、丁，坐在圓桌前思考問題。甲乙間有筷子0，乙丙間有筷子1，依次類推。每個哲學(xué)家饑餓時，就試圖取用兩邊的筷子，只有兩根筷了都被拿到才開始進(jìn)餐。請用P、V操作寫出哲學(xué)家活動的同步執(zhí)行程序。參考答案一、選擇題1、B.連續(xù)文件的優(yōu)點是在順序存取時速度較快，因為這類文件往往被從頭到尾依次，存取，但.，要求建立文件時就確定它的長度，依此來分配相應(yīng)的存儲空間，這往往很難實現(xiàn)：第：，不便于文件的動態(tài)擴(kuò)充，在實際計算時，作為輸出，結(jié)果的文件往往隨執(zhí)行過程不斷增加新內(nèi)容，當(dāng)該文件需要擴(kuò)大空間而其后的存儲單元已經(jīng)被別的文件占用時，就必須另外尋找個足夠大的空間，把原空間中的內(nèi)容和新加入的內(nèi)容復(fù)無法被連續(xù)文件使用，造成浪費(fèi)2、B、D、C、D、A、B、D、D10、D11、B12、A二、填空題13、【答案】寫、執(zhí)行14、【答案】215、【答案】臨界區(qū)16、【答案】分頁式虛擬、對換技術(shù)17、【答案】說明書18、【答案】批處理、交互控制19、【答案】最內(nèi)層20、【答案】操作員接口、程序員接口三、判斷題、【答案】：錯、【答案】：錯、【答案】：對、【答案】：對、【答案】：錯、【答案】：錯、【答案】：對、【答案】：錯、【答案】：錯、【答案】：對四、名詞解釋題31、分時：在分時系統(tǒng)中，分時主要是指若干并發(fā)程序?qū)PU時間的共享。32、搶占式調(diào)度：當(dāng)一個進(jìn)程正在執(zhí)行時，系統(tǒng)基于某種策略強(qiáng)行將處理機(jī)從占有者進(jìn)程剝奪而分配給另一個進(jìn)程的調(diào)度。這種調(diào)度方式系統(tǒng)開銷大，但系統(tǒng)能及時響應(yīng)請求。33、作業(yè)：用戶在一次上機(jī)過程中要求計算機(jī)系統(tǒng)所做工作的集合。34、程序局部性原理：在相對短的一段時間內(nèi)，進(jìn)程集中在一組子程序或循環(huán)中之行，導(dǎo)致所有的存儲器訪問局限于進(jìn)程地址空間的一個固定子集。這種現(xiàn)象就叫做程序局部性原理，35、文件：是命名的相關(guān)信息的集合體，它通常存放在外存（如磁盤、磁帶）上，可以作為一個獨立單位存放并實施相應(yīng)的操作（如打開、關(guān)閉、讀、寫等）36、斷點：發(fā)生中斷時，被打斷程序的暫停點稱為斷點。五、簡答題37、答：①多道作業(yè)并行工作，減少了處理器的空閑時間，②作業(yè)調(diào)度可以合理選擇裝入主存儲器中的作業(yè)，充分利用計算機(jī)系統(tǒng)的資源。③作業(yè)執(zhí)行過程中不再訪問低速設(shè)備，而直接訪問高速的磁盤設(shè)備，縮短執(zhí)行時間。④作業(yè)成批輸入，減少了從操作到作業(yè)的交接時間38、答：優(yōu)點：算法較簡單，容易實現(xiàn)，內(nèi)存開銷少，存儲保護(hù)措施簡單.缺點：內(nèi)存使用不充分，存在較嚴(yán)重的碎片問題，39、答：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(yùn)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(jī)的地址結(jié)構(gòu)長度所確定，另外虛存容量的擴(kuò)大是以犧牲CPU工作時間以及內(nèi)、外存交換時間為代價的。40、答：硬件條件是：配置大容量的磁盤，要有中斷裝置和通道操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計好"預(yù)輸入"程序，"井管理"程序，"緩輸出"程序.41、答：為了給用戶提供對文件的存取控制及保護(hù)功能，而按一定規(guī)則對系統(tǒng)中的文件名，（亦可包含文件屬性）進(jìn)行組織所形成的表，稱為目錄表或文件目錄。目前操作系統(tǒng)采用便于實現(xiàn)文件共享。六、綜合題42、【解析】A、B、C、D矩形框中分別應(yīng)該填寫P（mutex）、V（mutex），P，P（mutex）.s應(yīng)設(shè)置為0：mutex是用來實現(xiàn)對信息鏈互斥訪問的互斥信號量，故其初值應(yīng)設(shè)置為1。43、【解析】注意：因為原本整個文件控制塊都是在目錄中的，而文件控制塊分解法將文件控制塊的部分內(nèi)容放在了目錄外，所以檢索完目錄后別忘了還需要讀取一個磁盤找齊所有文件控制塊的內(nèi)容。分解法前，每個鹽塊最多可容納的文件控制塊數(shù)目為512/64=8。現(xiàn)在有254個文件控制塊，254=31×8+6，即需要32塊物理塊，H最后一塊物理塊存放了6個文件控制塊，沒有放滿。所找的目錄項在第i塊物理塊所需的磁盤訪問次數(shù)為i，又由假設(shè)知道，訪問每個文件控制塊的概率相等，所以給出計算式子如下[8×（1+2+3+…+31）+6×32]/254=16.38（次）分解法后，每個盤塊最多可容納的文件控制塊數(shù)目為512/10=51，現(xiàn)在有254個文件控制塊，254=51×4+50，即需要5塊物理塊，且最后一塊物理塊存放了50個文件控制塊，也沒有放滿。所找的目錄項在第i塊物理塊所需的磁監(jiān)訪問次數(shù)為i+1，所以給出計算式子如下[51×（2+3+4+5）+40×6]/254=3.99（次）分解法前平均訪問磁盤次數(shù)為（1+2+3+…n）/n=n×（n+1）/2/n=（n+1）/2（次）分解法后平均訪問磁盤次數(shù)為，[2+3+4+…+（m+1）]/m=m×（m+3）/2/m=（m+3）/2（次）為了使訪問磁盤次數(shù)減少，顯然需要（m+3）/2<（n+1）/2，即m<n-244、【解析】用戶空間為2GB，頁面大小為4KB，所以用戶空間有219頁。如果一個頁面需要4B表示其地址，需要512頁（占2MB空間）表示這些頁，頁表過于龐大，為了避免把全部頁表一直保存在內(nèi)存中，可采用二級頁表管理方式。將整個2GB（31位）的虛擬地址空間劃分為9位的一級頁表域、10位的二級頁表域和12位的頁內(nèi)位移。每頁大小為4KB，9位一級頁表域加10位的二級頁表域共19位表示29個頁面。頁表設(shè)計：一級頁表只占一頁，存放29=512個二級頁表入口地址。二級頁表共512個，每個存放20=1024個虛擬頁面地址。工作過程：當(dāng)一個虛擬地址被送到內(nèi)存管理單元（MemoryManagementUnit.MMU）時，MMU首先提取一級頁表域并把該值作為訪問頂級頁表的索引。在頂級頁表中找到對應(yīng)表項，其中含有：級頁表的地址或頁幀號，然后以：：級頁表域作為訪問選定的二級頁表的索引，從而找到該虛擬頁面的頁頓號。如果該頁面不在內(nèi)存中，頁表表項的存在位將為0，引發(fā)…次頁面失效：如果該頁面在內(nèi)存中，從二級頁表得到的頁頓號將與偏移量結(jié)合構(gòu)成物理地址，該地址被放到總線上并傳送至內(nèi)存。45、【解析】設(shè)置4個信號量：chopstick0，chopstickl、chopstick2和chopstick3，初值為1，分別表示筷了是否可用。Po~P3表示4人活動的進(jìn)程。Semaphorechopsticko=chopstickl=chopstick2=chopstick3=1；P0（）{While（true）{P（chopstick3）P（chopstick0）；V(chopstick3）；V(chopstickD）；While（true）{P（chopstick1）P（chopstick0）；V（chopstickl）；V(chopstick0）；P2（）{While（true）{P(chopstick1）：P（chopstick2）；V（chopstickl）；V（chopstick2）；P3（）While（true）{P（chopstick3）：P（chopstick2）：v（chopstick3）；v（chopstick2）}}本題是典型的哲學(xué)家進(jìn)餐問題。為避免4個哲學(xué)家間時饑餓而各白拿起一根的筷子，然后拿左邊的筷子，而乙、丁則相反（設(shè)想哲學(xué)家都面對圓桌而坐）外，解