華東師范大學(xué)期末試卷A卷

華東師范大學(xué)期末試卷（A卷）2013—2014學(xué)年第二學(xué)期課程名稱：操作系統(tǒng)學(xué)生姓名： 學(xué)號：專業(yè)：軟件工程 年級/班級.一個用戶進(jìn)程執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時，運行在核心態(tài)、系統(tǒng)上下文中。F（很可能在用戶上下文）.當(dāng)一個用戶進(jìn)程執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時，該用戶進(jìn)程可能從運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為就緒狀態(tài)，也可能從運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為等待狀態(tài)。T.只使用二元信號量和計數(shù)器，而不使用計數(shù)信號量，是無法實現(xiàn)有界緩沖區(qū)問題（bounded-buffer）的。F（二者其實等價，可實現(xiàn)）.不安全狀態(tài)未必會導(dǎo)致死鎖的發(fā)生；始終處于安全狀態(tài)也不能保證死鎖一定不會發(fā)生。F（安全一定無死鎖）.頁表和FCB一樣，應(yīng)該存放在磁盤上，由操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行管理，在需要的時候調(diào)入內(nèi)存使用。F（頁表存內(nèi)存）.I/O設(shè)備的驅(qū)動程序代碼應(yīng)該運行在使用該I/O設(shè)備的進(jìn)程的用戶態(tài)。F（核心態(tài)運行）.發(fā)生缺頁中斷的進(jìn)程將從運行態(tài)轉(zhuǎn)換為就緒態(tài)。F（等待）.目錄是一種特殊的文件，其內(nèi)容只能由操作系統(tǒng)中文件系統(tǒng)相關(guān)的代碼在內(nèi)核態(tài)訪問。T.并非所有的二級或三級存儲設(shè)備都需要磁盤調(diào)度。T.邏輯炸彈（logicbomb）會通過特殊的程序邏輯引起計算機(jī)硬件爆炸。F（通常不爆炸）二、單選題（30分，每題3分）（全是C）第1頁/共6頁.以下哪種調(diào)度算法在各自的應(yīng)用場景下不一定是最優(yōu)的：A.CPU調(diào)度，非搶占情況下的最短作業(yè)優(yōu)先（對平均等待時間）；B.CPU調(diào)度，搶占情況下的最短剩余時間優(yōu)先（對平均等待時間）;C.磁盤調(diào)度，最短尋道時間優(yōu)先（對尋道時間）；D.頁面替換，最優(yōu)調(diào)度（或稱為最長不會使用優(yōu)先）（對缺頁率）。2.磁盤調(diào)度時，訪問序列中記錄的是：A.磁盤號；B.扇區(qū)號；C.柱面號；D.磁道號。3.關(guān)機(jī)時，操作系統(tǒng)的內(nèi)核存儲在：A.內(nèi)存中；BIOS中；C.文件系統(tǒng)中；D.磁盤的主引導(dǎo)記錄（MBR，masterbootrecord）中。.以下哪種情況不會發(fā)生：A.進(jìn)程數(shù)越多，CPU利用率越低；.進(jìn)程數(shù)越多，缺頁率越高；C.單個進(jìn)程的頁框數(shù)越多，該進(jìn)程的工作集越大；D.單個進(jìn)程的頁框數(shù)越多，該進(jìn)程缺頁率越高。.能夠檢測磁盤壞道和壞塊的操作是：A.磁盤快速格式化；B.磁盤格式化；C.磁盤低級格式化；D.磁盤分區(qū)。第2頁/共6頁以下對于無法放入內(nèi)存的頁面的敘述，錯誤的是：A.這些頁面可以存放在磁盤上的swap分區(qū)中；B.這些頁面可以存放在磁盤文件系統(tǒng)中的特殊文件中；C.每個進(jìn)程可以直接訪問屬于自己地址空間的頁面；D.無論存放在哪里，這些頁面無法由用戶態(tài)的程序直接訪問。在一個教師與學(xué)生共享使用的Linux系統(tǒng)中，已知任課教師wnqian有目錄：/home/wnqian/os/exam/，用于存放試題和答案。該目錄的所有者是亞口412口，所屬的組中包括wnqian和歷年的助教（每年不同）。該目錄下還有/home/wnqian/os/exam/2013，/home/wnqian/os/exam/2014等目錄，分別存放各年的試題。助教應(yīng)只能訪問擔(dān)任助教當(dāng)年的目錄。請問，對于/home/wnqian/os/exam/目錄，以下哪種權(quán)限設(shè)置是最合理的，符合最小權(quán)限原則？TOC\o"1-5"\h\zA.rwxrwx ；rwxrxrx ；rwxx ；rw ；8.以下哪種數(shù)據(jù)訪問任務(wù)和存儲介質(zhì)的組合是不合適的？A.日志存放于磁帶；.日志存放于磁盤；C.頁面交換文件存放于u盤；D.備份數(shù)據(jù)存放于光盤。.以下哪種信息可不存放在文件控制塊中？A.文件大??；B.文件訪問權(quán)限；C.文件所屬目錄；D.文件數(shù)據(jù)存放位置指針。10.以下哪種手段對降低缺頁率沒有直接幫助？第3頁/共6頁A.增加頁框；B.預(yù)取頁面；C.插入不必要的I/O指令；D.減少系統(tǒng)中同時運行的進(jìn)程數(shù)目。三、簡答題(20分，每題5分).試簡述Unix系統(tǒng)是如何實現(xiàn)對文件/usr/lib/abc 的訪問的。答題要點：迭代訪問目錄；內(nèi)核態(tài)FCB訪問；打開文件列表操作。.試簡述采用DMA方式進(jìn)行I/O操作的整個過程，并說明DMA方式適合哪種類型的I/O操作，并解釋原因。答題要點：cycle-stealing；塊設(shè)備，大量數(shù)據(jù)(連續(xù))交換；CPU不用直接介入；.試簡述用戶進(jìn)程進(jìn)行I/O操作至I/O操作完成的整個過程，說明其中的系統(tǒng)調(diào)用和中斷處理過程，并特別說明其中涉及的模式轉(zhuǎn)換(modeswitch)和上下文切換(contextswitch)的時間和次數(shù)。答題要點：第4頁/共6頁.試簡述缺頁中斷處理的詳細(xì)過程（從發(fā)生缺頁中斷開始至頁面調(diào)度結(jié)束，進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行為止），并指明每一個步驟中，處理所處的上下文環(huán)境和模式。答題要點：WhatdoesOSdoonaPageFault?:Chooseanoldpagetoreplace:who?（discussedlater）IfoldpagemodifiedwritecontentsbacktodiskChangeitsPTEandanycachedTLBtobeinvalidLoadnewpageintomemoryfromdiskUpdatepagetableentry,invalidateTLBfornewentryContinuethreadfromoriginalfaultinglocation:Canwe?四、計算、設(shè)計題（30分，每題10分）1.某磁盤磁頭訪問范圍為1000（編號為0?999），如果在為訪問365的請求者服務(wù)后，當(dāng)前正在為訪問350的請求者服務(wù)，同時有若干個請求者在等待服務(wù)，它們依次要訪問的編號為（以請求時間先后順序排列）：128，879，697，480，110，381（1）分別用先來先服務(wù)（FCFS）、最短尋道時間優(yōu)先（SSTF）、掃描（SCAN）和循環(huán)掃描（CSCAN）算法進(jìn)行磁盤調(diào)度時，試確定實際的服務(wù)次序。（2）假設(shè)磁臂在尋道時相鄰編號移動的平均時間為0.40$，按實際服務(wù)次序計算⑴中四種算法下磁臂移動的總距離以及總尋道時間。參考答案：（1）FCFS：服務(wù)次序：（350）128，879，697，480，110，381總磁道數(shù)：（350-128）+（879-128）+（879-110）+（381-110）=2013尋道時間：2013*0.4=805.2ms（2）SSTF：服務(wù)次序：（350）381，480，697，879，128，110總磁道數(shù)：（879-350）+（879-110）=1298尋道時間：1298*0.4=519.2ms（3）SCAN：服務(wù)次序：（350）128,110，381，480，697，879總磁道數(shù)：（350-110）+（879-110）=1009第5頁/共6頁尋道時間：1009*0.4=403.6ms.已知頁面訪問序列為：1,2,3,4,1,2,4,1,3,5分配的頁框數(shù)為3。（1）請分別用FIFO、LRU、時鐘算法，寫出調(diào)頁的過程，并計算缺頁率。（2）請問時鐘算法是否會導(dǎo)致Belady異常，為什么？參考答案：FIFO：1*,2*,3*,4*,1*,2*,4,1,3*,5*,8次LRU：1*,2*,3*,4*,1*,2*,4,1,3*,5*,8次時鐘算法：和初始時鐘位置有關(guān)可能會.已知一個磁盤塊大小為16KB，一個磁盤地址長度為4字節(jié)?，F(xiàn)有大小為1個磁盤塊的i-node結(jié)構(gòu)，其中包含1個三級索引指針、1個2級索引指針、1個1級索引指針，剩余空間全部用于存放直接指針。請問：（1）這一結(jié)構(gòu)最多能夠管理多大的文件？（2）如果要訪問第512MB的