2022年東北大學(xué)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B(有答案)

2022年東北大學(xué)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B（有答案）一、選擇題1、設(shè)某文件為索引順序文件，由5個(gè)邏輯記錄組成，每個(gè)邏輯記錄的大小與磁盤塊的大小相等，均為512B，并依次存放在50，121，75，80，63號(hào)磁盤塊上。若要存取文件的第1569邏輯字節(jié)處的信息，則要訪問（）號(hào)磁盤塊。A.3B.75C.80D.632、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3、下列關(guān)于線程的敘述中，正確的是（）。I.在采用輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法時(shí)，一進(jìn)程擁有10個(gè)用戶級(jí)線程，則在系統(tǒng)調(diào)度執(zhí)行時(shí)間上占用10個(gè)時(shí)間片II.屬于同·個(gè)進(jìn)程的各個(gè)線程共享?xiàng)？臻gIII.同一進(jìn)程中的線程可以并發(fā)執(zhí)行，但不同進(jìn)程內(nèi)的線程不可以并發(fā)執(zhí)行IV.線程的切換，不會(huì)引起進(jìn)程的切換A.僅I、II、IIIB.僅II、IVC.僅II、IIID.全錯(cuò)4、若系統(tǒng)中有n個(gè)進(jìn)程，則在阻塞隊(duì)列中進(jìn)程的個(gè)數(shù)最多為（）？Α.nB.n-1C.n-2D.15、進(jìn)行P0和P1；的共享變量定義及其初值為：booleanflag[2]；intturn=0；flag[0]=false；flag[1]=false；若進(jìn)行P0和P1，訪問臨界資源的類C代碼實(shí)現(xiàn)如下：voidPo（）//進(jìn)程Po{while（TRUE）{flag[0]=TRUE；turn=1；While（flag[1]&&（turn==l））；臨界區(qū)；flag[0]=FALSE；}}voidP1（）//進(jìn)程P1{while（TRUE）{flag[1]=TRUE；turn=0；While（flag[0]&&（turn==0））；臨界區(qū)；flag[1]=FALSE；}}并發(fā)執(zhí)行進(jìn)程P0和P1時(shí)產(chǎn)生的情況是（）。A.不能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象，B.不能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、不會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象C.能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象D.能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、不會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象6、某基于動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理的計(jì)算機(jī)，其主存容量為55MB（初始為空），采用最佳適配（BestFit）算法，分配和釋放的順序?yàn)椋悍峙?5MB，分配30MB，釋放15MB.分配8MB.分配6MB，此時(shí)主存中最大空閑分區(qū)的大小是（）。A.7MBB.9MBC.10MBD.15MB7、系統(tǒng)為某進(jìn)程分配了4個(gè)頁框，該進(jìn)程已訪問的頁號(hào)序列為2，0，2，9，3，4，2，8，2，4，8，4，5，若進(jìn)程要訪問的下頁的頁號(hào)為7，依據(jù)LRU算法，應(yīng)淘汰頁的頁號(hào)是（）A.2B.3C.4D.88、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、若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、若I/O所花費(fèi)的時(shí)間比CPU的處理時(shí)間短很多，則緩沖區(qū)（）A.最有效B.幾乎無效C.均衡D.以上都不是11、系統(tǒng)將數(shù)據(jù)從磁盤讀到內(nèi)存的過程包括以下操作：①DMA控制器發(fā)出中斷請(qǐng)求②初始化DMA控制器并啟動(dòng)磁盤③從磁盤傳輸一塊數(shù)據(jù)到內(nèi)存緩沖區(qū)④執(zhí)行“DMA結(jié)束”中斷服務(wù)程序正確的執(zhí)行順序是（）：A.③①②④B.②③①④C.②①③④D.①②③④12、緩存技術(shù)的緩沖池在（）中。A.內(nèi)存B.外存C.ROMD.寄存器二、填空題13、死鎖的形成，除了與資源的________有關(guān)外，也與并發(fā)進(jìn)程的________有關(guān)。14、操作系統(tǒng)中，進(jìn)程通信有________、__________幾種方式。15、引起死鎖的四個(gè)必要條件是__________、保持和等待__________、__________。16、當(dāng)一個(gè)進(jìn)程能被選中占用處理器時(shí)，就從__________態(tài)成為__________態(tài)。17、文件存取方式按存取次序通常分__________、__________，還有一類__________。18、在UNIX中，對(duì)磁盤空閑塊采用成組連接方式，每一組的第一個(gè)空閑塊中登記了下一組空閑塊的__________和__________。19、某作業(yè)9：00進(jìn)入輸入井，要求計(jì)算時(shí)間1小時(shí)。作業(yè)調(diào)度采用響應(yīng)比更高優(yōu)先算法在10：00選中該作業(yè)，則該作業(yè)被選中時(shí)的響應(yīng)比為__________20、采用層次式結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)通常把對(duì)一設(shè)備的管理放在__________。三、判斷題21、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.（）22、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(yùn)行：（）23、在頁式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，頁面長度是根據(jù)程序長度動(dòng)態(tài)地分配的.（）24、參與死鎖的所有進(jìn)程都占有資源.（）25、文件目錄一般存放在外存.（）26、對(duì)文件進(jìn)行讀寫前，要先打開文件.（）27、固定頭磁盤存儲(chǔ)器的存取時(shí)間包括搜查定位時(shí)間和旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間.（）28、引入緩沖的主要目的是提高I/0設(shè)備的利用率.（）29、存儲(chǔ)保護(hù)的目的是限制內(nèi)存的分配.（）30、大多數(shù)虛擬系統(tǒng)采用OPT（）四、名詞解釋題31、命令解釋程序：32、交換調(diào)度：33、死鎖防止：34、文件控制塊：35、物理地址空間：36、設(shè)備的無關(guān)性：五、簡答題37、操作系統(tǒng)為用戶提供哪些接口？38、試說明和比較幾種文件共享的方法繞彎路法？39、什么是操作系統(tǒng)？40、什么是快表？它在地址轉(zhuǎn)換中起什么作用？41、UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么六、綜合題42、試分別說明操作系統(tǒng)與硬件、操作系統(tǒng)與其他系統(tǒng)軟件之間的關(guān)系，并畫出操作系，統(tǒng)的層次關(guān)系。43、一個(gè)串行線能以最大：50000B/s的速度接收輸入。數(shù)據(jù)平均輸入速率是20000B/s。如果用輪詢來處理輸入，不管是否有輸入數(shù)據(jù)，輪詢例程都需要3μs來執(zhí)行。若在下一個(gè)字節(jié)到達(dá)時(shí)，控制器中仍有未取走的字節(jié)，這些未取走的字節(jié)將會(huì)丟失。那么最大的安全輪詢時(shí)間間隔是多少？44、I/O控制方式可用哪兒種方式實(shí)現(xiàn)？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？45、為什么要引入設(shè)備獨(dú)立性？如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性？

參考答案一、選擇題1、C2、A3、D4、A5、D6、B7、A8、D9、A10、B11、B12、A二、填空題13、【答案】分配策略〈或管理方法〉、執(zhí)行速度（或調(diào)度策略）14、【答案】信件、通信原語@15、【答案】互斥使用、非剝奪性、循環(huán)等待16、【答案】就緒、運(yùn)行17、【答案】順序存取、直接存取、按鍵索引18、【答案】塊號(hào)、空閑塊數(shù)19、【答案】220、【答案】最內(nèi)層三、判斷題21、【答案】：對(duì)22、【答案】：錯(cuò)23、【答案】：錯(cuò)24、【答案】：錯(cuò)25、【答案】：對(duì)26、【答案】：對(duì)27、【答案】：錯(cuò)28、【答案】：錯(cuò)29、【答案】：錯(cuò)30、【答案】：錯(cuò)四、名詞解釋題31、命令解釋程序：其主要功能是接收用戶輸入的命令，然后予以解釋并且執(zhí)行。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、死鎖防止：要求進(jìn)程申請(qǐng)資源時(shí)遵循某種協(xié)議，從而打破產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件中的一個(gè)或幾個(gè)，保證系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入死鎖狀態(tài)。34、文件控制塊：用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包括文件名、文件類型、位置、大小等信息。文件控制塊與文件一一對(duì)應(yīng)，即在文件系統(tǒng)內(nèi)部，給每個(gè)文件唯一地設(shè)置一個(gè)文件控制塊，核心利用這種結(jié)構(gòu)對(duì)文件實(shí)施各種管理。35、物理地址空間：由內(nèi)存中的一系列存儲(chǔ)單元所限定的地址范圍稱作內(nèi)存空間。36、設(shè)備的無關(guān)性：也稱設(shè)備獨(dú)立性，就是說，用戶程序應(yīng)與實(shí)際使用的物理設(shè)備無關(guān)，由操作系統(tǒng)來考慮因?qū)嶋H設(shè)備不同而需要使用不同的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等問題。五、簡答題37、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38、答：利用基本文件目錄實(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：39、答：操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，它能有效地組織和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務(wù)功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計(jì)算機(jī)，并使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地運(yùn)行。40、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?？毂淼拿新屎芨撸行У靥岣吡说刂忿D(zhuǎn)換的速度。41、答：UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：（1）UNIX或Linux文件系統(tǒng)的目錄組織是一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)；（2）文件本身是無結(jié)構(gòu)的字符流；（3）UNIX或Linux文件系統(tǒng)把外部設(shè)備做成特殊文件，與普通文件一并進(jìn)行管理六、綜合題42、【解析】圖為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次關(guān)系。操作系統(tǒng)與硬件的關(guān)系：操作系統(tǒng)是覆蓋在硬件上的第一層軟件，它管理計(jì)算機(jī)的硬件資源。操作系統(tǒng)為用戶完成所有與硬件相關(guān)的操作，從而極大方便了用戶對(duì)硬件資源的使用，并提高了硬件資源的利用率。操作系統(tǒng)與其他系統(tǒng)軟件的關(guān)系：操作系統(tǒng)是一種特殊的系統(tǒng)軟件，其他系統(tǒng)軟件運(yùn)行在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，可獲得操作系統(tǒng)提供的大量服務(wù)，也就是說，操作系統(tǒng)是其他系統(tǒng)軟件與硬件之間的接口。43、【解析】串行線接收數(shù)據(jù)的最大速度為50000B/s，即每20s接收1B，而輪詢例程需3μs來執(zhí)行，因此，最大的安全輪詢時(shí)間間隔是17μs44、【解析】I/O控制方式的實(shí)現(xiàn)有4種方式，即程序I/O方式、中斷控制方式、DMA控制方式和通道控制方式。程序I/O方式：其優(yōu)點(diǎn)是控制簡單，不需要很多硬件支持。但CPU和外設(shè)之間只能串行工作，并且CPU的大部分時(shí)間處于循環(huán)測試狀態(tài)，這使得CPU的利用率大大降低：CPU在一段時(shí)間內(nèi)只能和一臺(tái)外設(shè)交換數(shù)據(jù)信息，從而不能實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的并行工作：由于程序I/O方式依靠測試設(shè)備狀態(tài)標(biāo)志來控制數(shù)據(jù)傳送，因此無法發(fā)現(xiàn)和處理因設(shè)備或其他硬件所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。所以，程序I/O方式只適用于執(zhí)行速度較慢且外設(shè)少的系統(tǒng)。中斷控制方式：其優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)CPU和設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備間的并行操作，CPU的利用率比程序I/O方式有了很大提高。但I(xiàn)/O控制器的數(shù)據(jù)緩沖寄存器通常較小，且數(shù)據(jù)緩沖寄存器裝滿數(shù)據(jù)后將會(huì)發(fā)出中斷，因此一次數(shù)據(jù)傳送過程會(huì)中斷較多次，消耗了大量CPU時(shí)問；若系統(tǒng)中配置的外設(shè)數(shù)目較多，且都以中斷方式進(jìn)行控制，則將消耗大量CPU時(shí)間或因?yàn)镃PU來不及處理而造成數(shù)據(jù)丟失。DMA控制方式：與中斷控制方式相比，DMA控制方式的優(yōu)點(diǎn)是在一批數(shù)據(jù)傳送完成后中斷CPU，從而大大減少了CPU進(jìn)行中斷處理的次數(shù)，并且DMA控制方式下的數(shù)據(jù)傳送是在DMA控制器控制下完成的，在數(shù)據(jù)傳輸過程中無須CPU干預(yù)。但DMA方式仍有一定的局限，如對(duì)外設(shè)的管理和某些操作仍由CPU控制，且多個(gè)DMA控制器的使用也不經(jīng)濟(jì)。通道控制方式：通道是一個(gè)專管輸入輸出工作的處理器。在通道控制方式下，CPU只需發(fā)出I/O指令，通道就能完成相應(yīng)的I/O操作，并在I/O操作結(jié)束時(shí)向CPU發(fā)出中斷信號(hào)。由此可見，CPU僅在I/O操作開始和結(jié)束時(shí)花極短的時(shí)間處理與I/O操作有關(guān)的事宜，其余時(shí)間都與通道并行工作，此外，一個(gè)通道還能控制多臺(tái)設(shè)備。但是通道價(jià)格較高，從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)不宜過多使用。45、【解析】引入設(shè)備獨(dú)立性可使應(yīng)用程序獨(dú)立于具體的物理設(shè)備。此時(shí)，用戶用邏輯設(shè)備名來申請(qǐng)使用某類物理設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)中有多臺(tái)該類型的設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)可以將其中的臺(tái)分配給請(qǐng)求進(jìn)程，而不必局限于某一臺(tái)指定的設(shè)備，這樣可以顯著改善資源的利用率及可適應(yīng)性。獨(dú)立性還可以使用戶程序獨(dú)立于設(shè)備的類型，如進(jìn)行