2022年東北大學(xué)計算機科學(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、某文件系統(tǒng)的簇和磁盤扇區(qū)大小分別為1KB和512B。若一個文件的大小為1026B，則系統(tǒng)分配給該文件的磁盤空間大小是（）。A.1026BB.1536BC.1538BD.2048B2、考慮一個文件存放在100個數(shù)據(jù)塊中。文件控制塊、索引塊或索引信息都駐留內(nèi)存。那么如果（）.不需要做任何磁盤I/O操作。A.采用連續(xù)分配策略，將最后一個數(shù)據(jù)塊搬到文件頭部，B.采用單級索引分配策略，將最后一個數(shù)據(jù)塊插入文件頭部C.采用隱式鏈接分配策略，將最后一個數(shù)據(jù)塊插入文件頭部D.采用隱式鏈接分配策略，將第一個數(shù)據(jù)塊插入文件尾部，3、下面有關(guān)選擇進(jìn)程調(diào)度算法的準(zhǔn)則，錯誤的是（）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)增長進(jìn)程在就緒隊列中的等待時間D.盡快響應(yīng)交互式用戶的要求4、在使用信號量機制實現(xiàn)互斥時，互斥信號量的初值一般為（）：而使用信號量機，制實現(xiàn)同步時，同步信號量的初值般為（）。A.0：1B.1：0C.不確定：1D.1：不確定5、若系統(tǒng)S1采用死鎖避免方法，S2采用死鎖檢測方法。下列敘述中，正確的是（）。I.S1會限制用戶申請資源的順序，而S2不會II.S1需要進(jìn)程運行所需資源總最信息，而S2不需要III.SI不會給可能導(dǎo)致死鎖的進(jìn)程分配資源，而S2會A.僅I、IIB.僅II、IIIC.僅I、IID.I、II、III6、下列關(guān)于虛擬存儲的敘述中，正確的是（）A.虛擬存儲只能基于連續(xù)分配技術(shù)B.虛擬存儲只能基于非連續(xù)分配技術(shù)C.虛擬存儲容量只受外存容量的限制D.虛擬存儲容量只受內(nèi)存容量的限制7、在請求分頁系統(tǒng)中，頁面分配策略與頁面置換策略不能組合使用的是（）。A.可變分配，全局置換B.可變分配，局部置換C.固定分配，全局置換D.固定分配，局部置換8、在單處理器系統(tǒng)中，可并行的是（）I.進(jìn)程與進(jìn)程II.處理器與設(shè)備III.處理器與通道IV.設(shè)備與設(shè)備A.I、II和IIIB.I、II和IVC.I、III和IVD.II、III和IV9、OS通常為用戶提供4種使用接口，它們是終端命令、圖標(biāo)菜單、系統(tǒng)調(diào)用和（）A.計算機高級指令B.宏命令C.類似DOS的批命令文件或UNIX的shell文件D.匯編語言10、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11、通道又稱I/O處理器，用于實現(xiàn)（）之間的信息傳輸。A.內(nèi)存與外設(shè)B.CPU與外設(shè)C.內(nèi)存與外存D.CPU與外存12、虛擬設(shè)備是通過（）技術(shù)實現(xiàn)的。A.并行B.通道C.SPOOLingD.虛擬存儲二、填空題13、解決死鎖問題可以采用的方式中，采用__________策略，如銀行家算法雖然保守，但可以保證系統(tǒng)時時處于安全狀態(tài)。14、一個程序獲得了一個__________和一個__________后，就說創(chuàng)建了一個進(jìn)程。15、Spool是在一個計算問題開始之前，把計算所需要的程序和數(shù)據(jù)從輸入設(shè)備上預(yù)輸入到__________中存放。對于輸出的結(jié)果，是從__________中依次輸出。16、把并發(fā)進(jìn)程中與共享變量有關(guān)的程序段稱為__________17、在__________和__________存儲管理中，頁式存儲管理提供的邏輯地址是連續(xù)的。18、中斷是計算機系統(tǒng)的一個重要部分，中斷機制包括硬件的__________和__________。19、在現(xiàn)代Unix系統(tǒng)（如SystemV）中，存貯管理大多采用__________存貯機制，把__________作為一種輔助手段。20、文件操作主要有__________、打開文件、讀文件、寫文件、__________、刪除文件等幾種主要操作。三、判斷題21、在文件系統(tǒng)中，打開文件是指創(chuàng)建一個文件控制塊.（）22、進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是由操作系統(tǒng)完成的，對用戶是透明的.（）23、固定頭磁盤存儲器的存取時間包括搜查定位時間和旋轉(zhuǎn)延遲時間.（）24、執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時可以被中斷.（）25、進(jìn)程獲得處理機而運行是通過申請而得到的.（）26、參與死鎖的所有進(jìn)程都占有資源.（）27、不可搶占式動態(tài)優(yōu)先數(shù)法一定會引起進(jìn)程長時間得不到運行.（）28、優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，優(yōu)先數(shù)大的進(jìn)程首先被調(diào)度運行：（）29、引入當(dāng)前目錄是為了減少啟動磁盤的次數(shù).（）30、引入緩沖的主要目的是提高I/0設(shè)備的利用率.（）四、名詞解釋題31、分時：32、交換調(diào)度：33、周轉(zhuǎn)時間：34、物理地址空間：35、交換：36、存儲設(shè)備：五、簡答題37、試述分區(qū)管理方案的優(yōu)缺點38、什么是快表？它在地址轉(zhuǎn)換中起什么作用？39、試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點。40、進(jìn)程與程序是兩個完全不同的概念，但又有密切的聯(lián)系，試寫出兩者的區(qū)別。41、一個具有分時兼批處理功能的操作系統(tǒng)應(yīng)怎樣調(diào)度和管理作業(yè)六、綜合題42、在一個分時操作系統(tǒng)中，有一個程序的功能如下：1）將文本數(shù)據(jù)從文件中讀出。2）排序。3）將排好序的數(shù)據(jù)寫入文件。試從分時操作系統(tǒng)對資源管理的角度以及進(jìn)程的生命周期兩方面，論述該程序從開始執(zhí)行到結(jié)束，操作系統(tǒng)為其提供服務(wù)與控制的全過程。43、對于一個將頁表存放在內(nèi)存中的分頁系統(tǒng)：1）如果訪問內(nèi)存需要0.2us，有效訪問時間為多少？2）如果加一個快表，且假定在快表中找到頁表項的幾率高達(dá)90%.那么有效訪問時間義是多少？（假設(shè)查詢快表所需的時間為0）44、某高校計算機系開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課并安排上機實習(xí)，假設(shè)機房共有2m臺機器，有2n名學(xué)生選課（m、n均大于或等于1），且有如下規(guī)定。1）每兩個學(xué)生組成一組，各占“臺機器協(xié)同完成上機實習(xí)。2）只有一組兩個學(xué)生到齊，并且此時機房有空閑機器時，該組學(xué)生才能進(jìn)入機房。3）上機實習(xí)由一名教師檢查，檢查完畢后組學(xué)生同時離開機房。試用P、V操作實現(xiàn)其過程。45、現(xiàn)有3名學(xué)生S1、S2和S3上機實習(xí)，程序和數(shù)據(jù)都存放在同一磁盤上。若3人編寫的程序分別為PI、P2和P3，要求這3個學(xué)生用自編的程序調(diào)用同，個數(shù)據(jù)文件A進(jìn)行計算，問：1）若文件A作為共享文件，系統(tǒng)應(yīng)采用何種目錄結(jié)構(gòu)？畫出示意圖。2）若學(xué)生S1、S2、S3都將自己的程序名起為P，則1）中的目錄結(jié)構(gòu)能否滿足要求？3）對于2），系統(tǒng)是如何使每個學(xué)生獲取其程序和數(shù)據(jù)的？

參考答案一、選擇題1、D2、B3、C4、D5、B6、B7、C8、D9、C10、D11、A12、C二、填空題13、【答案】死鎖的避免14、【答案】數(shù)據(jù)塊、進(jìn)程控制塊15、【答案】磁盤的輸入井、磁盤的輸出井16、【答案】臨界區(qū)17、【答案】頁式、段式18、【答案】中斷裝置、操作系統(tǒng)的中斷服務(wù)程序19、【答案】分頁式虛擬、對換技術(shù)20、【答案】建立文件、關(guān)閉文件三、判斷題21、【答案】：錯22、【答案】：對23、【答案】：錯24、【答案】：對25、【答案】：錯26、【答案】：錯27、【答案】：錯28、【答案】：錯29、【答案】：對30、【答案】：錯四、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、交換調(diào)度：是基于系統(tǒng)確定的某個策略，將主存中處于等待狀態(tài)或就緒狀態(tài)的某個或某些進(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、周轉(zhuǎn)時間：是指從作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)開始，到作業(yè)退出系統(tǒng)所經(jīng)歷的時間。34、物理地址空間：由內(nèi)存中的一系列存儲單元所限定的地址范圍稱作內(nèi)存空間。35、交換：交換系統(tǒng)指系統(tǒng)根據(jù)需要把主存中暫時不運行的某個（或某些）作業(yè)部分或全部移到外存。而把外存中的某個（或某些）作業(yè)移到相應(yīng)的主存區(qū)，并使其投入運行。36、存儲設(shè)備：它們是指計算機用來存儲信息的設(shè)備，如此盤（硬盤和軟盤）、磁帶等。五、簡答題37、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，38、答：快表是一個高速、具有并行查詢能力的聯(lián)想存儲器，用于存放正運行的進(jìn)程的當(dāng)前頁號和塊號，或者段號和段起始地址。加入快表后，在地址轉(zhuǎn)換時，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，并把查到的頁號和塊號放入聯(lián)想存儲器中。快表的命中率很高，有效地提高了地址轉(zhuǎn)換的速度。39、答：（1）作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個作業(yè)能進(jìn)入主存.進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，它決定各作業(yè)中的哪一個進(jìn)程占有中央處理機.（2）作業(yè)調(diào)度是選符合條件的收容態(tài)作業(yè)裝入內(nèi)存.進(jìn)程調(diào)度是從就緒態(tài)進(jìn)程中選一個占用處理機.40、答：兩者的主要區(qū)別有：（1）進(jìn)程是動態(tài)，程序是靜態(tài)的；（2）進(jìn)程是獨立運行的單位，程序不能作為運行單位；（3）各進(jìn)程間在并發(fā)執(zhí)行過程中會產(chǎn)生相互制約關(guān)系，而程序由于是靜態(tài)的，所以不存在異步特征。41、答：1）優(yōu)先接納終端作業(yè)，僅當(dāng)終端作業(yè)數(shù)小于系統(tǒng)可以允許同時工作的作業(yè)數(shù)時，可以調(diào)度批處理作業(yè)，2）允許終端作業(yè)和批處理作業(yè)混合同時執(zhí)行.3）把終端作業(yè)的就緒進(jìn)程排成一個就緒隊列，把批處理作業(yè)的就緒進(jìn)程排入另外的就緒隊列中.4）有終端作業(yè)進(jìn)程就緒時，優(yōu)先讓其按"時間片輪轉(zhuǎn)"法先運行.沒有終端作業(yè)時再按確定算法選批處理作業(yè)就緒進(jìn)程運行六、綜合題42、【解析】從文件中讀數(shù)據(jù)時，通過read系統(tǒng)調(diào)用完成。它首先創(chuàng)建一條消息，其中包含fd（文件描述符）、buffer（緩沖區(qū)）、nbytes（大小）等參數(shù)，以及表示READ類型的消息碼。然后將這條消息送給文件系統(tǒng)，并阻塞該進(jìn)程以等待文件系統(tǒng)的響應(yīng)。文件系統(tǒng)在收，到消息后，以消息類型為下標(biāo)查找過程表，調(diào)用相應(yīng)過程處理讀請求。數(shù)據(jù)輸入完成后，操作系統(tǒng)切換到排序進(jìn)程，開始進(jìn)行排序上作。在排序工作結(jié)束后，操作系統(tǒng)調(diào)用write系統(tǒng)調(diào)用米完成，write系統(tǒng)調(diào)用將進(jìn)程緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫到與文件描述符關(guān)聯(lián)的文件中。和read系統(tǒng)調(diào)用非常相似，同樣需要3個參數(shù)：fd，buffer，nbytes。兩個系統(tǒng)調(diào)用都返回所成功傳送的字節(jié)數(shù)，或者發(fā)送一個錯誤條件的信號并返回-1。43、【解析】每次訪問數(shù)據(jù)時，若不使用快表，則需兩次訪問內(nèi)存，即先從內(nèi)存的頁表中讀出頁對應(yīng)的塊號，然后再根據(jù)形成的物理地址去存取數(shù)據(jù)；使用快表時，若能從快表中直接找到對應(yīng)的頁表項，則可立即形成物理地址去訪問相應(yīng)的數(shù)據(jù)，否則，仍然需要兩次訪問內(nèi)存。1）有效訪問時間為2×0.2μs=0.4μs。2）有效訪問時間為0.9×0.2μs+（1-0.9）×2×0.2μs=0.22μs44、【解析】本題中可設(shè)置一個隱含的進(jìn)程，其作用相當(dāng)于機房管理員，當(dāng)有兩個學(xué)生，到達(dá)、并有空閑的機器時，它便“通知”兩個學(xué)生進(jìn)入機房。相應(yīng)的信號量和各個進(jìn)程描述如下：Semaphorecomputer=2m；Semaphorestudent=0；Semaphoreenter=0；Semaphorefinish=test=0；student_i（）{V（student）；P（enter）進(jìn)入機房上機實習(xí)；V（finish）；P（test）離開機房；V（computer）；}guard（）{inti；for（i=0；i<n；i++）P（computer）；P（computer）；P（student）；P（student）；V（enter）：V（enter）；}}teacher（）{inti；for（i=0；i<n；i++）{P（finish）；P（finish）；檢查兩個學(xué)生的實習(xí)結(jié)果；V（test）；V（test）；}}45、【解析】1）系統(tǒng)采用二級目錄結(jié)