2022年東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)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年東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)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、文件系統(tǒng)采用兩級(jí)索引分配方式。假設(shè)每個(gè)磁盤塊的大小為1KB.每個(gè)盤塊號(hào)占4B，那么該系統(tǒng)中單個(gè)文件的最大長(zhǎng)度是〔〕A.64MBB.128MBC.32MBD.都不對(duì)2、在文件系統(tǒng)中，假設(shè)文件的物理結(jié)構(gòu)采用連續(xù)結(jié)構(gòu)，那么文件控制塊FCB中有關(guān)文件的物理位置的信息包括〔〕，I.首塊地址II.文件長(zhǎng)度III.索引表地址A.只有IIIB.I和IIC.II和IIID.I和III3、下面有關(guān)選擇進(jìn)程調(diào)度算法的準(zhǔn)那么，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A.盡量提高處理器利用率B.盡可能提高系統(tǒng)吞吐量C.適當(dāng)增長(zhǎng)進(jìn)程在就緒隊(duì)列中的等待時(shí)間D.盡快響應(yīng)交互式用戶的要求4、進(jìn)程P1和P2均包含并發(fā)執(zhí)行的線程，局部偽代碼描述如下所//進(jìn)程P1//進(jìn)程P2intx=0；intx=0；Thread1〔〕Thread3〔〕{inta；{inta：a=1；a=x；x+=1；x+=3；Thread2〔〕Thread4〔〕{{inta：intb,aa=2；b=x；x+=2；x1=4；}}以下選項(xiàng)中，需要互斥執(zhí)行的操作是〔〕。A.a=l與a=2B.a=x與b=xC.x+=1與x+=2D.x+=1與x+=35、在個(gè)交通繁忙的十字路口，每個(gè)方向只有一個(gè)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(jìn)行交通管理。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是〔〕。A.該十字路口不會(huì)發(fā)生死鎖，B.該十字路口定會(huì)發(fā)生死鎖C.該上字路口可能會(huì)發(fā)生死鎖，規(guī)定同時(shí)最多3個(gè)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(huì)發(fā)生死鎖，規(guī)定南北方向的兩個(gè)車隊(duì)和東西方向的兩個(gè)車隊(duì)互斥使用十字路口是最有效的方法6、設(shè)有8頁的邏輯空間，每頁有1024B，它們被映射到32塊的物理存儲(chǔ)區(qū)中。那么，邏輯地址的有效位是〔〕位，物理地址至少是〔〕位。A.10，11B.12，14C.13，15D.14，167、以下措施巾，能加快虛實(shí)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、III8、以下選項(xiàng)中，會(huì)導(dǎo)致用戶進(jìn)程從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)的操作是〔〕I.整數(shù)除以零II.sin函數(shù)調(diào)用III.read系統(tǒng)調(diào)用A.僅I、IIB.僅I、IIIC.僅II、IIID.I、II和II9、假設(shè)程序正在試圖讀取某個(gè)磁盤的第100個(gè)邏輯塊，使用操作系統(tǒng)提供的〔〕接門。A.系統(tǒng)調(diào)用B.圖形用戶接口C.原語D.鍵盤命令10、以下關(guān)于SPOOLing技術(shù)的表達(dá)中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A.需要外存的文持B.需要多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的支持C.可以讓多個(gè)作業(yè)共享一臺(tái)獨(dú)占設(shè)備D.由用戶作業(yè)控制設(shè)備與輸入/輸出之間的數(shù)據(jù)傳送11、某計(jì)算機(jī)按字節(jié)編址，其動(dòng)態(tài)分區(qū)內(nèi)存管理采用最正確適應(yīng)算法每次分配和回收內(nèi)存后都對(duì)空閑分區(qū)鏈重新排序。當(dāng)前空閑分區(qū)信息見表3-12。回收起始地址為60K、大小為140KB的分區(qū)后，系統(tǒng)中空閑分區(qū)的數(shù)量、空閑分區(qū)鏈第一個(gè)分區(qū)的起始地址和大小分別是〔〕。A.3，20K，380KBB.3，500K，80KBC.4，20K，180KBD.4，500K，80KB12、緩沖技術(shù)的緩沖池通常設(shè)立在〔〕中。A.主存B.外存C.ROMD.存放器二、填空題13、輸入輸出操作異常結(jié)束中斷可能是由__________故障或設(shè)備__________引起的。14、UNIX操作系統(tǒng)提供兩種程序運(yùn)行環(huán)境，即__________和__________.15、傳統(tǒng)操作系統(tǒng)提供編程人員的接口稱為__________16、光盤的信息傳送速度比硬盤__________，容量比軟盤___________。17、能使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收到__________后及時(shí)進(jìn)行處理，并在嚴(yán)格的規(guī)定時(shí)間內(nèi)處理結(jié)束，再給出__________的操作系統(tǒng)稱為“實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)”。18、為破壞進(jìn)程循環(huán)等待條件，從而防止死鎖，通常采用的方法是把系統(tǒng)中所有資源類進(jìn)行__________，當(dāng)任何一個(gè)進(jìn)程申請(qǐng)兩個(gè)以上資源時(shí)，總是要求按對(duì)應(yīng)資源號(hào)__________次序申請(qǐng)這些資源。19、MS-DOS啟動(dòng)的方式有兩種：__________和__________20、文件存取方式按存取次序通常分__________、__________，還有一類__________。三、判斷題21、操作系統(tǒng)的所有程序都必須常駐內(nèi)存.〔〕22、對(duì)文件進(jìn)行讀寫前，要先翻開文件.〔〕23、存儲(chǔ)保護(hù)的目的是限制內(nèi)存的分配.〔〕24、通過任何手段都無法實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源之間的互換.〔〕25、同一文件系統(tǒng)中不允許文件同名，否那么會(huì)引起混亂.〔〕26、在文件系統(tǒng)中，翻開文件是指創(chuàng)立一個(gè)文件控制塊.〔〕27、頁式存儲(chǔ)管理中，用戶應(yīng)將自己的程序劃分成假設(shè)干相等的頁.〔〕28、優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，一旦確定不能改變.〔〕29、文件目錄一般存放在外存.〔〕30、實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間有嚴(yán)格的限制.〔〕四、名詞解釋題31、運(yùn)行態(tài)：正在cpu上執(zhí)行的進(jìn)程所處的狀態(tài)。在單cpu系統(tǒng)中，任何時(shí)候最多只能有一個(gè)進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)。32、交換調(diào)度：33、響應(yīng)時(shí)間：34、文件的物理組織：35、物理記錄：36、中斷禁止：五、簡(jiǎn)答題37、試說明和比擬幾種文件共享的方法繞彎路法？38、實(shí)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(jì)哪些功能程序39、虛擬存儲(chǔ)器的根本特征是什么？虛擬存儲(chǔ)器的容量主要受到哪兩方面的限制？40、存儲(chǔ)管理的主要功能是什么41、進(jìn)程有哪幾種根本狀態(tài)試描繪出進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖？六、綜合題42、一臺(tái)計(jì)算機(jī)有4個(gè)頁框，裝入時(shí)間、上次引用時(shí)間、它們的R〔讀〕與M〔修改〕位見表〔時(shí)間單位：個(gè)時(shí)鐘周期〕，請(qǐng)問NRU，F(xiàn)IFO、LRU和第二次時(shí)機(jī)算法將分別替換哪一頁？43、某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，時(shí)鐘中斷處理程序每次執(zhí)行時(shí)間為2ms〔包括進(jìn)程切換開銷〕，假設(shè)時(shí)鐘中斷頻率為60Hz，試問CPU用于時(shí)鐘中斷處理的時(shí)間比率為多少？44、在磁盤上有一個(gè)文件系統(tǒng)，磁盤每塊512字。假定每個(gè)文件在目錄中占有一個(gè)目錄項(xiàng)：該目錄項(xiàng)給出了文件名、第一個(gè)索引塊的地址、文件長(zhǎng)度〔塊數(shù)〕。在索引塊中〔包含第，一個(gè)索引塊〕前而511個(gè)字指向文件塊，即第i個(gè)索引項(xiàng)〔j=0，1，...，510〕指向文件的i塊，索引塊中最后一個(gè)字指向下一個(gè)索引塊，最后一個(gè)索引塊中最后一個(gè)字為nil。假定目錄在存儲(chǔ)器中，每個(gè)文件的邏輯塊號(hào)均從0號(hào)開始標(biāo)號(hào)，邏輯塊長(zhǎng)與物理塊長(zhǎng)相同，對(duì)這樣的索引物理結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)應(yīng)如何將邏輯塊號(hào)變換成物理塊號(hào)？45、某寺廟有小和尚和老和尚假設(shè)干，有個(gè)水缸，由小和尚提水入缸供老和尚飲用。水缸可以容納10桶水，水取自同，口井中，由于水井口窄，每次只能容納一個(gè)水桶取水。水桶總數(shù)為3個(gè)〔老和尚和小和尚共同使用〕。每次入水、取水僅為桶，且不可同時(shí)進(jìn)行。試給出有關(guān)取水、入水的算法描述。參考答案一、選擇題1、A2、B3、C4、C5、D6、C7、C8、B9、A10、D11、B12、A二、填空題13、【答案】設(shè)備、特殊事件14、【答案】?jī)?nèi)核層、外殼層15、【答案】系統(tǒng)調(diào)用16、【答案】慢、大17、【答案】外部信號(hào)、反應(yīng)信號(hào)18、【答案】順序編號(hào)、遞增的19、【答案】冷啟動(dòng)、熱啟動(dòng)20、【答案】順序存取、直接存取、按鍵索引三、判斷題21、【答案】：錯(cuò)22、【答案】：對(duì)23、【答案】：錯(cuò)24、【答案】：錯(cuò)25、【答案】：對(duì)26、【答案】：錯(cuò)27、【答案】：錯(cuò)28、【答案】：錯(cuò)29、【答案】：對(duì)30、【答案】：錯(cuò)四、名詞解釋題31、運(yùn)行態(tài)：正在cpu上執(zhí)行的進(jìn)程所處的狀態(tài)。在單cpu系統(tǒng)中，任何時(shí)候最多只能有一個(gè)進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)。32、交換調(diào)度：是基于系統(tǒng)確定的某個(gè)策略，將主存中處于等待狀態(tài)或就緒狀態(tài)的某個(gè)或某些進(jìn)程交換到外存交換區(qū)中，以便將外存交換區(qū)上具備運(yùn)行條件的進(jìn)程換入主存，準(zhǔn)備執(zhí)行。引入交換調(diào)度的目的是為了解決主存緊張和提高主存的利用效率。33、響應(yīng)時(shí)間：是分時(shí)系統(tǒng)的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)，指從用戶輸入命令到系統(tǒng)對(duì)命令開始執(zhí)行和顯示所需要的時(shí)間。34、文件的物理組織：文件在存儲(chǔ)設(shè)備上的存儲(chǔ)組織形式稱為文件的物理組織35、物理記錄：文件存儲(chǔ)器上組織信息的一個(gè)單位。它是文件存儲(chǔ)器識(shí)別信息的單位。36、中斷禁止：是指在可引起中斷的事件發(fā)生時(shí)系統(tǒng)不接收該中斷的信號(hào)，因而就不可能提出中斷請(qǐng)求而導(dǎo)致中斷。簡(jiǎn)言之，就是不讓某些事件產(chǎn)生中斷。五、簡(jiǎn)答題37、答：利用根本文件目錄實(shí)現(xiàn)文件共享：基于索引節(jié)點(diǎn)的共享方法：利用符號(hào)鏈實(shí)現(xiàn)文件共享：38、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(jì)好"預(yù)輸入"程序，"井管理"程序，"緩輸出"程序.39、答：虛擬存儲(chǔ)器的根本特征是：①虛擬擴(kuò)充，即不是物理上而是邏輯上擴(kuò)充了內(nèi)存容量；②局部裝入，即每個(gè)作業(yè)不是全部一次性地裝入內(nèi)存，而是只裝入一局部；③離散分配，即不必占用連續(xù)的內(nèi)存空間，而是"見縫插針"；屢次對(duì)換，即所需的全部程序和數(shù)據(jù)要分成屢次調(diào)入內(nèi)存：虛擬存儲(chǔ)器的容量主要受到指令中表示地址的字長(zhǎng)和外存的容量的限制.40、答：存儲(chǔ)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(hù)；〔4〕使用"虛擬存儲(chǔ)器"，擴(kuò)充主存空間.41、答：進(jìn)程有運(yùn)行態(tài)，就緒態(tài)和阻塞態(tài)三種根本狀態(tài)，三種根本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換圖如圖1所示，圖中數(shù)字1的含義是：進(jìn)程被調(diào)度進(jìn)程選中，數(shù)字2的含義是：時(shí)間片用完，數(shù)字3的含義是：等待某事件發(fā)生，數(shù)字4的含義是：等待的事件已發(fā)生六、綜合題42、【解析】1〕NRU算法是從最近一個(gè)時(shí)期內(nèi)未被訪問過的頁中任選一頁淘汰。根據(jù)題表3-15所示，只有第0頁的R和M位均為0，故第0頁是最近…個(gè)時(shí)期內(nèi)未被訪問的頁，所以NRU算法將淘汰第0頁。2〕FIFO算法淘汰最先進(jìn)入內(nèi)存的頁。由題表3-15所示可知，第2頁最先進(jìn)入內(nèi)存〔裝入時(shí)間最小〕，故FIFO算法將淘汰第2頁。3〕LRU算法淘汰最近最久未用的頁。根據(jù)題表3-15所示，最近最久未使用的頁〔上次，引用時(shí)間最小〕是第1頁，故LRU算法將淘汰第1頁。4〕第二次時(shí)機(jī)算法是淘汰一個(gè)自上，次對(duì)它檢查以來沒有被訪問過的頁。根據(jù)題表3-15所示可知，自上一次對(duì)它檢查以來只有第0頁未被訪問過〔R和M均為0〕，故第二次時(shí)機(jī)算法將淘汰第0頁。43、【解析】時(shí)鐘中斷頻率為60Hz，故時(shí)鐘周期為〔1/60〕s，每個(gè)時(shí)鐘周期中用于中斷處理的時(shí)間為2ms.故比率為0.002/〔1/60〕=12%。44、【解析】根據(jù)題意，首先將題設(shè)條件轉(zhuǎn)化為磁盤存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，如下圖。假設(shè)邏輯地址為L(zhǎng).邏輯塊號(hào)為n邏輯塊號(hào)變換成物理塊號(hào)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(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)，找出第一個(gè)索引塊的地址d1，假設(shè)n<511，取出第一個(gè)索引塊第n項(xiàng)的值，即為查找邏輯塊號(hào)所對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)w。如果n≥511.得到第二個(gè)索引塊的地址d2，令n=n-511.假設(shè)此時(shí)n=511，那么繼續(xù)令d2-511，得到第三個(gè)索引塊地址d3，依次類推，直到n<511時(shí)，取出第i個(gè)索引塊第n項(xiàng)的值，即為查找邏輯塊號(hào)所對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)w45、【解析】semaphoreempty=10；semaphorefull=0；semaphorebuckets=3；semaphoremutexwel1=l；semaphoremut