學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁玉溪職業技術學院《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30個小題，每小題1分，共30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、文件的存儲結構有順序存儲、鏈式存儲和索引存儲等方式。假設一個文件系統采用索引存儲結構，文件的大小為100KB，每個索引項指向一個4KB的磁盤塊。初始時，文件系統為該文件分配了一個包含10個索引項的索引表。當文件需要擴展時，以下關于文件存儲結構的描述中，正確的是：（）A.如果文件的擴展不超過40KB，系統可以直接在現有的索引表中分配新的磁盤塊B.索引存儲結構在文件的隨機訪問方面性能較差，不如順序存儲結構C.當文件擴展超過10個磁盤塊時，系統需要為文件分配一個新的更大的索引表D.鏈式存儲結構更適合文件的頻繁擴展和刪除操作，因此在這種情況下應該將文件轉換為鏈式存儲2、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.3603、在一個采用先來先服務（FCFS）磁盤調度算法的系統中，假設磁盤請求隊列的順序為98，183，37，122，14，124，65，67。磁頭初始位置在53磁道，磁頭移動方向從0磁道開始向磁道號增加的方向移動，請問磁頭移動的總距離是多少？（）A.565B.649C.708D.7564、在操作系統的存儲管理中，段式存儲管理和頁式存儲管理是兩種常見的方式。假設一個程序被分為多個段，每個段的長度不同。以下關于段式存儲管理和頁式存儲管理的比較中，正確的是：（）A.段式存儲管理更便于實現程序和數據的共享，因為段是按照邏輯劃分的B.頁式存儲管理的內存碎片問題比段式存儲管理更嚴重C.段式存儲管理的地址轉換速度比頁式存儲管理快，因為段的長度是固定的D.頁式存儲管理比段式存儲管理更適合處理大程序，因為頁的大小是固定的5、某文件系統采用樹形目錄結構，假設用戶要訪問文件/user/data/file.txt，且當前工作目錄為/home，則該文件的相對路徑和絕對路徑分別是什么？（）A.../user/data/file.txt和/user/data/file.txtB.user/data/file.txt和/user/data/file.txtC.../../user/data/file.txt和/user/data/file.txtD.../../../user/data/file.txt和/user/data/file.txt6、操作系統中的作業管理負責對用戶提交的作業進行組織、調度和控制。作業通常由程序、數據和作業控制說明書組成。作業調度算法的性能直接影響系統的效率和用戶的滿意度。假設有三個作業J1、J2和J3，它們的提交時間分別為8:00、8:30和9:00，運行時間分別為2小時、1小時和0.5小時。若采用短作業優先（SJF）調度算法，且系統在10:00開始調度作業，那么平均等待時間為（）A.0.5小時B.1小時C.1.5小時D.2小時7、某計算機系統采用固定分區存儲管理方式，系統內存被劃分為4個分區，大小分別為200KB、400KB、600KB和800KB。現有四個作業J1、J2、J3和J4，它們的大小分別為150KB、350KB、550KB和750KB。若采用首次適應算法分配內存，作業的裝入順序為J1、J2、J3、J4，請問哪個作業無法裝入內存？（）A.J1B.J2C.J3D.J48、設備管理中的緩沖技術可以提高設備的I/O性能。以下關于緩沖技術的描述中，哪個選項是錯誤的？（）A.緩沖技術可以減少設備和CPU之間的數據傳輸次數，提高系統的吞吐量B.緩沖技術可以分為單緩沖、雙緩沖和循環緩沖等不同類型C.緩沖技術可以通過硬件實現，也可以通過軟件實現D.緩沖技術只對輸入設備有效，對輸出設備沒有作用9、在一個具有虛擬存儲功能的操作系統中，某進程的部分頁面被換出到外存。當該進程再次訪問這些被換出的頁面時，會產生缺頁中斷。以下關于缺頁中斷處理的說法，正確的是：（）A.操作系統會立即將所需頁面從外存調入內存，然后恢復進程的執行B.缺頁中斷處理過程中，進程會被一直阻塞，直到頁面調入完成C.操作系統會先選擇一個合適的頁面進行置換，然后將所需頁面調入內存D.缺頁中斷的處理優先級低于其他硬件中斷，會在其他中斷處理完成后再進行10、在一個具有實時時鐘的操作系統中，時鐘中斷的頻率為100Hz。進程P需要在每隔50ms執行一次特定操作。為了實現這個功能，可以采用以下哪種方法？（）A.設置一個定時器，在定時時間到達時觸發操作B.在時鐘中斷處理程序中判斷時間間隔，執行操作C.利用系統調用，在需要執行操作的時刻主動請求執行D.以上方法均可11、文件系統是操作系統提供的重要功能之一。以下關于文件系統的描述中，哪個選項是錯誤的？（）A.文件系統負責管理計算機中的文件和目錄，提供文件的存儲、檢索和訪問控制等功能B.常見的文件系統有FAT、NTFS、EXT等C.文件系統可以采用不同的存儲結構，如順序存儲、鏈式存儲和索引存儲等D.文件系統中的文件一旦創建，其大小就不能再改變12、在操作系統中，虛擬存儲技術可以擴大程序的可用內存空間。以下關于虛擬存儲的描述中，哪個選項是錯誤的？（）A.虛擬存儲技術將硬盤空間作為內存的擴展，當內存不足時，將部分頁面換出到硬盤上B.虛擬存儲技術可以提高程序的并發度，因為多個程序可以共享硬盤空間作為虛擬內存C.虛擬存儲技術需要硬件支持，如MMU（內存管理單元）D.虛擬存儲技術可以完全替代物理內存，使得程序可以在沒有物理內存的情況下運行13、在操作系統的文件保護機制中，訪問控制列表（ACL）和權限位是兩種常見的方法。假設一個文件的所有者具有讀、寫和執行權限，所屬組具有讀和執行權限，其他用戶只有讀權限。以下關于文件保護機制的描述中，正確的是：（）A.當一個用戶試圖訪問該文件時，操作系統只根據用戶所屬的組來確定其權限B.如果一個不屬于文件所有者和所屬組的用戶想要修改該文件，將會被拒絕C.權限位的設置比訪問控制列表更靈活，可以為每個用戶單獨設置不同的權限D.訪問控制列表可以更精細地控制文件的訪問權限，但實現和管理相對復雜14、某文件系統采用索引節點（inode）來管理文件，每個inode包含12個直接地址指針、1個一級間接地址指針、1個二級間接地址指針和1個三級間接地址指針。每個盤塊大小為1KB，每個盤塊號占4B。若文件最大長度為4TB，則三級間接地址指針指向的盤塊數是多少？（請詳細計算）（）A.2^20B.2^22C.2^24D.2^2615、在操作系統的設備管理中，緩沖技術可以提高設備與CPU之間的并行性。假設一個設備向緩沖區寫入數據，CPU從緩沖區讀取數據。以下關于緩沖區的作用的描述，正確的是：（）A.緩沖區可以減少設備等待CPU處理數據的時間，提高設備利用率B.緩沖區可以保證數據的順序一致性，避免數據混亂C.緩沖區可以增大數據傳輸的帶寬，提高數據傳輸速度D.緩沖區可以消除設備與CPU之間的速度差異，實現同步工作16、在一個操作系統中，系統啟動過程包括硬件初始化、內核加載、驅動程序加載和用戶空間服務啟動等階段。假設系統在啟動過程中出現故障，分析可能導致故障的原因，如硬件問題、配置錯誤、驅動程序不兼容等，并討論如何進行故障診斷和修復，以及如何優化系統啟動過程以提高啟動速度。A.硬件問題是最常見的故障原因B.配置錯誤是最常見的故障原因C.驅動程序不兼容是最常見的故障原因D.不同故障原因在不同情況下都可能出現17、在一個多任務操作系統中，多個進程同時競爭CPU資源。假設系統采用時間片輪轉調度算法，每個進程被分配相同長度的時間片。當一個進程在其時間片內未完成任務時，會被掛起并放入就緒隊列等待下一輪調度。現在有三個進程P1、P2和P3，它們的運行時間分別為20毫秒、10毫秒和30毫秒。如果系統的時間片長度為10毫秒，那么這三個進程的平均周轉時間（從進程開始到完成的時間）大約是多少？需要考慮進程的切換時間和等待時間，并分析這種調度算法在不同場景下的優缺點。A.20毫秒B.23.33毫秒C.26.67毫秒D.30毫秒18、在一個采用請求調頁存儲管理的系統中，某進程在運行過程中要訪問的頁面序列為：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5。若系統分配給該進程的物理塊數為3，且初始時進程的頁面都不在內存中。當進程訪問頁面3時發生缺頁中斷，采用先進先出（FIFO）頁面置換算法，此時被淘汰的頁面是哪個？（）A.1B.2C.4D.519、在一個操作系統中，系統調用是用戶程序與操作系統內核之間的接口。假設用戶程序需要讀取一個文件的內容，通過系統調用實現這個功能。以下關于系統調用的執行過程的描述，哪一項是正確的？（）A.用戶程序通過陷入指令（trap）進入內核態，內核執行相應的系統調用服務例程，完成文件讀取操作后返回用戶態B.用戶程序直接在用戶態執行系統調用，操作系統內核監測到后進行相應的處理C.用戶程序將系統調用請求發送到消息隊列，內核從隊列中獲取請求并執行D.用戶程序通過中斷信號通知內核執行系統調用，內核暫停當前任務進行處理20、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21、在操作系統的虛擬存儲管理中，頁面置換算法的選擇對系統性能有很大影響。假設系統采用最近未使用（NRU）頁面置換算法，以下關于NRU算法的描述中，正確的是：（）A.NRU算法根據頁面最近是否被使用以及是否被修改來選擇置換頁面B.NRU算法總是選擇最長時間未被使用的頁面進行置換C.NRU算法在選擇置換頁面時，不考慮頁面的訪問頻率D.NRU算法比先進先出（FIFO）算法更能避免Belady異常現象22、在一個實時操作系統中，任務具有不同的優先級。假設系統中有三個實時任務T1、T2和T3，優先級依次降低。當多個任務同時就緒時，以下關于實時操作系統任務調度的描述中，正確的是：（）A.總是調度優先級最高的任務T1執行，直到它完成或阻塞B.如果任務T1正在執行，而更高優先級的任務T2就緒，操作系統會立即搶占T1并調度T2執行C.實時操作系統只考慮任務的優先級，不考慮任務的執行時間和資源需求D.低優先級的任務T3永遠不會得到執行機會，除非高優先級的任務都處于阻塞狀態23、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.32MB24、在一個操作系統中，系統調用是用戶程序與內核進行交互的接口。假設一個用戶程序需要讀取一個文件的內容，它通過系統調用向內核發起請求。分析系統調用的執行過程，包括從用戶態切換到內核態、內核的處理邏輯以及返回結果給用戶態的機制，并討論系統調用的開銷和如何減少系統調用的次數以提高程序的性能。A.系統調用開銷小，無需優化B.系統調用開銷大，可通過緩存優化C.系統調用開銷大，可通過合并調用優化D.系統調用開銷適中，無需特別優化25、在計算機操作系統中，內存管理是一項關鍵任務。假設系統采用分頁存儲管理方式，頁面大小為4KB，某進程的邏輯地址空間為32GB。則該進程的頁表項數量至少為：（）A.8MB.2MC.1MD.4M26、文件系統的目錄結構對于文件的組織和管理非常重要。以下關于目錄結構的描述中，哪個選項是錯誤的？（）A.單級目錄結構只有一個目錄，所有文件都放在這個目錄中B.兩級目錄結構將文件分為用戶文件和系統文件，分別放在不同的目錄中C.樹形目錄結構可以將文件組織成層次結構，方便管理和查找D.無環圖目錄結構可以允許文件有多個父目錄，增加了文件的靈活性27、在一個實時操作系統中，有三個任務T1、T2和T3，它們的周期分別為50ms、100ms和200ms，每個任務的執行時間分別為20ms、30ms和40ms。假設采用基于優先級的搶占式調度算法，優先級從高到低依次為T1、T2、T3。那么，在一個長時間的運行過程中，任務的響應時間和截止時間是否能夠得到保證？（）A.由于優先級設置合理，三個任務的響應時間和截止時間都能夠得到保證B.T3的響應時間可能會超過其周期，導致截止時間無法保證C.T2可能會因為T1的搶占而導致響應時間延遲，無法保證截止時間D.優先級設置可能導致低優先級任務長時間得不到執行，從而無法保證所有任務的截止時間28、在一個多道程序設計的操作系統中，多個進程并發執行。假設進程A正在執行計算任務，進程B正在進行I/O操作，進程C處于就緒狀態。此時，操作系統進行進程調度。以下關于進程調度的說法中，正確的是：（）A.一定會將進程C調度執行，因為它處于就緒狀態B.可能會繼續讓進程A執行，因為它正在進行計算且未完成C.一定會優先調度進程B，因為I/O操作通常具有較高的優先級D.可能會選擇一個新的進程進入執行，而不是在這三個進程中進行調度29、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.419430430、考慮一個具有多個進程的系統，進程之間存在資源競爭。假設有資源R1、R2和R3，進程P1已經占用了資源R1，進程P2已經占用了資源R2，進程P3申請資源R1和R2。此時系統處于什么狀態？（）A.安全狀態B.不安全狀