站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁喀什大學

《計算機組成原理》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在一個操作系統中，進程通信是非常重要的一部分。假設有兩個進程P1和P2，它們需要頻繁地交換大量的數據。以下幾種進程通信方式中，哪種方式最適合這種情況？（）A.共享內存：兩個進程可以直接訪問同一塊共享的內存區域，進行數據交換B.消息傳遞：通過發送和接收消息來傳遞數據，每個消息有固定的大小和格式C.管道：一種單向的、基于字節流的通信方式，數據只能從一端流向另一端D.信號量：用于進程之間的同步，而不是直接的數據交換2、在文件系統中，文件的訪問控制是保障數據安全的重要手段。假設一個文件系統對文件設置了不同的訪問權限，如讀、寫、執行等。對于一個普通用戶創建的文件，以下關于訪問權限設置和繼承的描述，正確的是：（）A.該用戶對自己創建的文件具有完全的控制權限，包括修改訪問權限B.其他用戶默認沒有對該文件的任何訪問權限，除非文件所有者明確授予C.當該文件被移動到其他目錄時，其訪問權限會自動繼承新目錄的默認權限D.文件的訪問權限只能由系統管理員進行修改，用戶無法自行更改3、在一個操作系統中，有進程P1、P2、P3，它們的資源需求分別為（R1，R2，R3）：（3，2，1）、（1，1，2）、（2，1，1），系統可用資源為（2，1，1）。采用銀行家算法判斷系統是否處于安全狀態？（）A.安全B.不安全C.無法確定D.以上都不對4、在操作系統的磁盤調度算法中，先來先服務（FCFS）算法按照請求到達的順序進行磁盤訪問，可能會導致較長的平均尋道時間；最短尋道時間優先（SSTF）算法選擇距離當前磁頭位置最近的請求進行服務，能有效減少平均尋道時間，但可能導致某些請求長時間等待；掃描（SCAN）算法在磁頭移動方向上選擇距離最近的請求進行服務，避免了SSTF算法的“饑餓”現象。假設磁盤請求隊列的順序為98、183、37、122、14、124、65、67，磁頭當前位于53號磁道，向磁道號增加的方向移動。那么，采用掃描算法時，磁頭移動的總（）磁道數為（）A.236B.292C.315D.3605、在一個多線程的操作系統中，有一個進程包含多個線程。假設線程T1、T2和T3屬于同一個進程，它們共享進程的資源，如內存空間、文件描述符等。現在線程T1執行一個系統調用導致阻塞，那么其他線程的狀態會受到怎樣的影響？（）A.線程T2和T3也會被阻塞，直到T1完成系統調用B.線程T2和T3不受影響，繼續執行C.線程T2和T3會暫停，等待操作系統的調度D.線程T2和T3可能會被切換到其他進程的線程執行6、操作系統中的設備管理負責對系統中的各類I/O設備進行有效的管理和控制。假設有一個磁盤系統，其旋轉速度為每分鐘7200轉，平均尋道時間為10ms，每個磁道包含500個扇區，每個扇區512字節。現在要讀取一個100KB的文件，且文件數據連續存儲在磁盤上。那么，讀取該文件所需的平均時間大約為（）A.15msB.20msC.25msD.30ms7、在一個多處理器操作系統中，進程可以在多個處理器上并行執行。假設系統中有四個處理器P1、P2、P3和P4，一個進程被分解為多個線程。以下關于線程分配和執行的描述，正確的是：（）A.操作系統會將線程平均分配到四個處理器上執行，以充分利用資源B.線程可以根據其優先級和處理器的負載情況動態分配到不同的處理器上C.同一個進程的線程一定會在同一個處理器上執行，以減少通信開銷D.處理器之間無法共享線程的上下文信息，每個處理器獨立執行線程8、設備管理是操作系統的重要任務之一。以下關于設備管理的描述中，哪個選項是錯誤的？（）A.設備管理負責管理計算機中的各種外部設備，如硬盤、打印機、鍵盤等B.設備管理可以采用不同的I/O控制方式，如程序控制I/O、中斷驅動I/O和DMA方式等C.設備管理可以通過設備驅動程序來實現對設備的控制和操作D.設備管理可以將所有設備都看作是文件，通過文件系統來進行管理9、在操作系統的文件系統中，文件的物理結構有連續分配、鏈接分配和索引分配等多種方式。連續分配方式具有較高的順序訪問速度，但存在外部碎片問題；鏈接分配方式解決了外部碎片問題，但隨機訪問速度較慢；索引分配方式則結合了兩者的優點。假設一個文件系統采用索引分配方式，每個索引節點包含13個直接地址項、1個一級間接地址項、1個二級間接地址項和1個三級間接地址項，每個地址項大小為4字節，盤塊大小為1KB。若要訪問文件的第10000塊，至少需要幾次磁盤I/O操作（）A.1B.2C.3D.410、在操作系統中，進程的調度算法可以影響系統的性能和公平性。以下關于進程調度算法的描述中，哪個選項是錯誤的？（）A.先來先服務調度算法簡單直觀，但可能導致短作業等待時間過長B.短作業優先調度算法可以提高系統的吞吐量，但可能導致長作業饑餓C.時間片輪轉調度算法可以保證每個進程都有機會執行，但可能導致頻繁的上下文切換D.高響應比優先調度算法可以兼顧短作業和長作業的需求，但計算響應比的開銷較大，不適合實時系統11、某計算機系統中有一個磁盤，轉速為7200轉/分鐘，每個磁道有160個扇區，每個扇區512字節。若磁頭從一個磁道移動到相鄰磁道的平均時間為1ms，請問讀取一個4KB的數據塊平均需要多長時間？（假設不考慮旋轉延遲和傳輸時間）（）A.8.5msB.9.5msC.10.5msD.11.5ms12、操作系統的死鎖檢測和恢復是解決死鎖問題的重要手段。以下關于死鎖檢測和恢復的描述中，哪個選項是錯誤的？（）A.死鎖檢測可以通過資源分配圖或矩陣等方法來實現B.死鎖恢復可以通過剝奪資源、終止進程等方式來解決死鎖問題C.死鎖檢測和恢復可以在系統運行過程中自動進行，不需要人工干預D.死鎖檢測和恢復可能會導致系統性能下降，因為需要占用一定的系統資源13、在一個采用多級反饋隊列調度算法的操作系統中，設置了三個就緒隊列，優先級從高到低依次為Q1、Q2、Q3，時間片大小分別為2ms、4ms、8ms。進程P首先進入Q1隊列，在Q1中運行1ms后未完成，被放入Q2隊列；在Q2中運行3ms后未完成，被放入Q3隊列。那么，進程P在Q3隊列中的時間片大小是多少？（）A.2msB.4msC.8msD.不確定，取決于系統設置14、在操作系統的存儲管理中，段頁式存儲管理結合了段式存儲和頁式存儲的優點。它將程序先分段，然后再將每個段分頁。假設一個段頁式系統，地址空間為32位，其中段號占10位，頁號占10位，頁內偏移量占12位。每個段最大為4MB，每頁大小為4KB。那么，該系統中一個進程最多可以有多少個頁（）A.1024B.4096C.1048576D.419430415、假設一個操作系統的頁表項大小為4字節，頁面大小為4KB，邏輯地址空間大小為4GB。那么該系統的頁表需要占用多少內存空間？（）A.4MBB.8MBC.16MBD.32MB二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）什么是操作系統的用戶培訓和支持服務？2、（本題5分）解釋操作系統的接口類型及其作用。3、（本題5分）簡述操作系統中的節能管理技術。4、（本題5分）簡述操作系統中的分布式文件緩存。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）隨著邊緣計算的興起，操作系統在邊緣設備上的運行面臨新的挑戰。請綜合論述邊緣操作系統的特點和需求，如低延遲、輕量化、適應惡劣環境等，分析現有操作系統在邊緣計算中的應用和改進方向。2、（本題5分）論述操作系統中的內存映射文件機制，包括其工作原理、優點和適用場景。分析內存映射文件如何提高文件訪問效率，以及在進程間通信和大文件處理中的應用。3、（本題5分）論述在操作系統中，文件系統的權限繼承和傳播機制，分析權限在目錄層次結構中的傳遞規則和特殊情況的處理，以及如何確保權限設置的正確性和安全性。4、（本題5分）隨著移動設備的普及，移動操作系統逐漸成為研究熱點。論述移動操作系統的特點和需求，如低功耗管理、觸摸交互支持、移動網絡連接等，分析移動操作系統與傳統桌面操作系統的區別和聯系，探討移動操作系統在智能手機、平板電腦等設備上的應用和發展趨勢。5、（本題5分）論述在實時操作系統中，任務調度的特點和要求，比較硬實時和