2022年杭州師范大學(xué)軟件工程專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A(有答案)

2022年杭州師范大學(xué)軟件工程專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A（有答案）一、選擇題1、下列選項(xiàng)中，操作系統(tǒng)提供給應(yīng)用程序的接口是（）。A.系統(tǒng)調(diào)用B.中斷C.庫函數(shù)D.原語2、下列關(guān)于批處理系統(tǒng)的敘述中，正確的是（）I.批處理系統(tǒng)允許多個(gè)用戶與計(jì)算機(jī)直接交互II.批處理系統(tǒng)分為單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)III.中斷技術(shù)使得多道批處理系統(tǒng)的1/O設(shè)備可與CPU并行工作A.僅II、IIIB.僅IIC.僅I、IID.僅I、III3、設(shè)有n個(gè)進(jìn)程共用一個(gè)相同的程序段，若每次最多允許m個(gè)進(jìn)程（mSn）同時(shí)進(jìn)入，臨界區(qū)，則信號(hào)量的初值為（）。A.nB.mC.m-nD.-m4、進(jìn)程資源靜態(tài)分配方式是指一個(gè)進(jìn)程在建立時(shí)就分配了它需要的全部資源，只有該進(jìn)程所要資源都得到滿足的條件下，進(jìn)程才開始運(yùn)行。這樣可以防止進(jìn)程死鎖。靜態(tài)分配方式破壞死鎖的（）為必要條件。A.互斥條件B.請求和保持條件（占有并等待條件）C.非剝奪式等待條件D.循環(huán)等待條件5、為多道程序提供的共享資源不足時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生死鎖。但是，不當(dāng)?shù)模ǎ┮部赡墚a(chǎn)生死鎖。A.進(jìn)程調(diào)度順序B.進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)C.時(shí)間片大小D.進(jìn)程推進(jìn)順序6、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(dú)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(dú)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7、CPU輸出數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于打印機(jī)的速度，為解決這一矛盾，可采用（）。A.并行技術(shù)B.通道技術(shù)C.緩沖技術(shù)D.虛存技術(shù)8、通常對(duì)文件系統(tǒng)來說，文件名及屬性可以集中在（）中以使查詢。A.目錄B.索引C.字典D.作業(yè)控制塊9、下列選項(xiàng)中，磁盤邏輯格式化程序所做的T作是（）I.對(duì)磁盤進(jìn)行分區(qū)II.建立文件系統(tǒng)的根目錄III.確定磁盤扇區(qū)校驗(yàn)碼所占位數(shù)IV.對(duì)保存空閑磁盤塊信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行初始化，A.僅IIB.僅II、IVC.僅III，IVD.僅I、II、IV10、若用8個(gè)字（字長32位，H字號(hào)從0開始計(jì)數(shù)）組成的位示圖管理內(nèi)存，用戶歸還一個(gè)塊號(hào)為100的內(nèi)存塊時(shí)，它對(duì)應(yīng)位示圖的位置為（）（注意：位號(hào)也從0開始）。A.字號(hào)為3，位號(hào)為5B.字號(hào)為4，位號(hào)為4C.字號(hào)為3，位號(hào)為4D.字號(hào)為4，位號(hào)為511、作業(yè)在執(zhí)行中發(fā)生缺頁中斷，經(jīng)操作系統(tǒng)處理后應(yīng)讓其執(zhí)行（）指令。A.被中斷的前一條B.被中斷的那一條C.被中斷的后·條D.啟動(dòng)時(shí)的第一條12、在虛擬頁式存儲(chǔ)管理方案中，（）完成將頁面調(diào)，入內(nèi)存的T作。A.缺頁中斷處理B.頁面淘汰過程C.工作集模型應(yīng)用D.緊縮技術(shù)利用二、填空題13、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(jì)算機(jī)系統(tǒng)，操作系統(tǒng)選擇作業(yè)并根據(jù)作業(yè)控制__________的要求自動(dòng)控制作業(yè)的執(zhí)行。14、把進(jìn)程間用信件來交換信息的方式稱為__________15、在__________和__________存儲(chǔ)管理中，頁式存儲(chǔ)管理提供的邏輯地址是連續(xù)的。16、操作系統(tǒng)中，進(jìn)程可以分為__________和__________兩類。17、把存儲(chǔ)介質(zhì)上連續(xù)信息所組成的一個(gè)區(qū)域稱為__________；為管理方便，經(jīng)常將存儲(chǔ)介質(zhì)的__________物理單位稱為。18、UNIX操作系統(tǒng)提供兩種程序運(yùn)行環(huán)境，即__________和__________.19、只要涉及相同變量的若干進(jìn)程的__________互斥執(zhí)行，就不會(huì)造成與__________有關(guān)的錯(cuò)誤。20、常用的進(jìn)程調(diào)度算法有__________、__________、__________。三、判斷題21、頁式存儲(chǔ)管理中，用戶應(yīng)將自己的程序劃分成若干相等的頁.（）22、在內(nèi)存為M的分時(shí)系統(tǒng)中，當(dāng)注冊的用戶有N個(gè)時(shí)，每個(gè)用戶擁有M/N的內(nèi)存空間.（）23、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.（）24、引入當(dāng)前目錄是為了減少啟動(dòng)磁盤的次數(shù).（）25、設(shè)置中斷屏蔽指令可以在目態(tài)下執(zhí)行.（）26、進(jìn)程優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，必須根據(jù)進(jìn)程運(yùn)行情況動(dòng)態(tài)改變.（）27、流式文件是指無結(jié)構(gòu)的文件.（）28、在大型多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，為充分利用外部設(shè)備，應(yīng)使運(yùn)行的若干程序都是I/0型的.（）29、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.（）30、在請求頁式存儲(chǔ)管理中，頁面淘汰所花費(fèi)的時(shí)間不屬于系統(tǒng)開銷.（）31、當(dāng)一個(gè)進(jìn)程從等待態(tài)變成就緒態(tài)，則一定有一個(gè)進(jìn)程從就緒態(tài)變成運(yùn)行態(tài).（）32、磁盤上物理結(jié)構(gòu)為鏈接結(jié)構(gòu)的文件只能順序存取.（）四、名詞解釋題33、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)。34、緩沖池：35、輸入輸出設(shè)備：36、抖動(dòng)：37、文件系統(tǒng)：38、作業(yè)調(diào)度：五、簡答題39、虛擬存儲(chǔ)器的基本特征是什么？虛擬存儲(chǔ)器的容量主要受到哪兩方面的限制？40、簡述死鎖的防止與死鎖的避免的區(qū)別。41、操作系統(tǒng)為用戶提供哪些接口？42、請說明在生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題的描述中，P操作顛倒會(huì)產(chǎn)生死鎖嗎？為什么？43、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44、什么是快表？它在地址轉(zhuǎn)換中起什么作用？六、綜合題45、設(shè)有一個(gè)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(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步的信號(hào)星，mutex是用丁實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥的信號(hào)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(gè)，s和mutex的初值應(yīng)為多少？46、假設(shè)磁盤的每個(gè)磁道分為9個(gè)塊，現(xiàn)有…文件有A，B，.，I共9個(gè)記錄，每個(gè)記錄的大小與塊的大小相等，設(shè)磁盤轉(zhuǎn)速為27ms/轉(zhuǎn)，每讀出一塊后需要2ms的處理時(shí)間，若忽略其他輔助時(shí)間，試問：1）如果這些記錄被順序存放于一磁道上，文件處理程序順序讀取且順序處理記錄，處理文件要多長時(shí)間？2）文件處理程序順序讀取且順序處理記錄，記錄如何存放可使文件的處理時(shí)間最短？47、一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)如圖所示，該圖中的矩形表示目錄，圓圈表示文件1）可否進(jìn)行下列操作：①在目錄D中建立一個(gè)文件，取名為A。②將目錄C改名為A。2）若E和G分別為兩個(gè)用戶的目錄：①用戶E欲共享文件Q、應(yīng)有什么條件？如何操作？②在一段時(shí)間內(nèi)，用戶G主要使用文件S和T。為簡便操作和提高速度，應(yīng)如何處理？③用戶E欲對(duì)文件1加以保護(hù)，不允許別人使用，能否實(shí)現(xiàn)？如何實(shí)現(xiàn)？

參考答案一、選擇題1、A2、A3、B4、B5、D6、D7、C8、A9、B10、C11、B12、A二、填空題13、【答案】說明書14、【答案】信箱通信15、【答案】頁式、段式16、【答案】系統(tǒng)進(jìn)程、用戶進(jìn)程17、【答案】塊、卷18、【答案】內(nèi)核層、外殼層19、【答案】相關(guān)臨界區(qū)、時(shí)間20、【答案】先來先服務(wù)、優(yōu)先數(shù)法、輪轉(zhuǎn)法三、判斷題21、【答案】：錯(cuò)22、【答案】：對(duì)23、【答案】：錯(cuò)24、【答案】：對(duì)25、【答案】：錯(cuò)26、【答案】：錯(cuò)27、【答案】：對(duì)28、【答案】：對(duì)29、【答案】：錯(cuò)30、【答案】：錯(cuò)31、【答案】：錯(cuò)32、【答案】：對(duì)四、名詞解釋題33、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)。34、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(gè)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(diǎn)。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。35、輸入輸出設(shè)備：是計(jì)算機(jī)用來接收來自外部世界信息的設(shè)備，或者將計(jì)算機(jī)加工處理好的信息送向外部世界的設(shè)備。例如鍵盤、打印機(jī)、卡片輸入機(jī)。36、抖動(dòng)：剛被調(diào)出的頁面又立即要用而裝入，而裝入后不久又被調(diào)出，如此反復(fù)，使調(diào)度非常頻繁，37、文件系統(tǒng)：操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)操縱和管理文件的一整套設(shè)施，它實(shí)現(xiàn)文件的共享和保護(hù)，方便用戶“按名存取”38、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。五、簡答題39、答：虛擬存儲(chǔ)器的基本特征是：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部分裝入，即每個(gè)作業(yè)不是全部一次性地裝入內(nèi)存，而是只裝入一部分；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"；多次對(duì)換，即所需的全部程序和數(shù)據(jù)要分成多次調(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和外存的容量的限制.40、答：死鎖的防止是系統(tǒng)預(yù)先確定一些資源分配策略，進(jìn)程按規(guī)定申請資源，系統(tǒng)按預(yù)先規(guī)定的策略進(jìn)行分配，從而防止死鎖的發(fā)生，而死鎖的避免是當(dāng)進(jìn)程提出資源申請時(shí)系統(tǒng)測試資源分配，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安全時(shí)才把資源分配給進(jìn)程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖41、答：操作系統(tǒng)為用戶提供兩種類型的使用接口：一是操作員級(jí)的，它為用戶提供控制作業(yè)執(zhí)行的途徑；二是程序員級(jí)的，它為用戶程序提供服務(wù)功能42、答：如果將生產(chǎn)者執(zhí)行的兩個(gè)P操作順序顛倒，會(huì)產(chǎn)生死鎖。因?yàn)?，在這種情況下，當(dāng)緩沖區(qū)都為滿時(shí)，生產(chǎn)者仍可順利執(zhí)行P（mutex）操作，于是它獲得了對(duì)緩沖區(qū)的存取控制權(quán)。然后，當(dāng)它執(zhí)行P（mutex）操作時(shí)，由于沒有空緩沖區(qū)它被掛起。能夠?qū)⑦@個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)程釋放的唯一途徑是消費(fèi)者從緩沖區(qū)取出了一個(gè)產(chǎn)品，并執(zhí)行V（mutex）操作。但在此時(shí)，由于緩沖區(qū)已被掛起的生產(chǎn)者所占有，所以沒有一個(gè)消費(fèi)者能夠取得對(duì)緩沖區(qū)的存取控制權(quán)。因此，出現(xiàn)了生產(chǎn)者和消費(fèi)者的互相死等的局面。43、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.44、答：快表是一個(gè)高速、具有并行查詢能力的聯(lián)想存儲(chǔ)器，用于存放正運(yùn)行的進(jìn)程的當(dāng)前頁號(hào)和塊號(hào)，或者段號(hào)和段起始地址。加入快表后，在地址轉(zhuǎn)換時(shí)，首先在快表中查找，若找到就直接進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換；未找到，則在主存頁表繼續(xù)查找，并把查到的頁號(hào)和塊號(hào)放入聯(lián)想存儲(chǔ)器中。快表的命中率很高，有效地提高了地址轉(zhuǎn)換的速度。六、綜合題45、【解析】A、B、C、D矩形框中分別應(yīng)該填寫P（mutex）、V（mutex），P（s），P（mutex）.s是一資源信號(hào)量，用來表示信息鏈中信息的個(gè)數(shù)，故其初值應(yīng)設(shè)置為0：mutex是用來實(shí)現(xiàn)對(duì)信息鏈互斥訪問的互斥信號(hào)量，故其初值應(yīng)設(shè)置為1。46、【解析】1）由題目所給條件可知，磁盤轉(zhuǎn)速為27ms/轉(zhuǎn)，因此讀出1個(gè)記求的時(shí)間是27ms/9=3ms。讀出并處理記求A需要3ms+2ms=5ms，此時(shí)讀寫頭已轉(zhuǎn)到了記求B的中間，因此為了讀出記求B.必須再轉(zhuǎn)將近一圈（從記求B的中間到記錄B.需要25ms）。后續(xù)7個(gè)記錄的讀取及處理與此相同，但最后一個(gè)記錄的讀取與處理只需5ms，于是處理9個(gè)記錄，的總時(shí)間為8×（25+3+2）ms+（3+2）ms=245ms。這里將旋轉(zhuǎn)，尚的時(shí)間算在了前一個(gè)讀取單元中，即將“讀取A，旋轉(zhuǎn)”看作一個(gè)單元，因此前8個(gè)的處理時(shí)間為30ms，最后一個(gè)為5ms。若將旋轉(zhuǎn)算在后一個(gè)讀取單元，則處理A為5ms，后面8個(gè)為30ms.結(jié)果相同。2）由讀出并處理一個(gè)記錄需要5ms，當(dāng)讀出并處理記錄A時(shí)，不妨設(shè)記錄A放在第1個(gè)盤塊中，讀寫頭已移動(dòng)到第2個(gè)盤塊的中間，為了能順序讀到記錄B，應(yīng)將它放到第3個(gè)盤塊中，即應(yīng)將記錄按如下順序存放，見表。這樣，處理個(gè)記錄并將磁頭移動(dòng)到下，記錄的時(shí)間為3ms+2ms+1ms=6ms。所以，處理9個(gè)記求的總時(shí)間為6×8ms+5ms=53ms.47、【解析】1）①因?yàn)樵谀夸汥下沒有文件名為A的文件，所以可以在日求D下建立一個(gè)文件，取名為A②因?yàn)橐呀?jīng)有個(gè)目錄名為A，所以不能將目錄C改名為A。2）①用戶