2022年中南大學(xué)軟件工程專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B(有答案)

2022年中南大學(xué)軟件工程專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B（有答案）一、選擇題1、（）是操作系統(tǒng)中采用的以空間換取時間的技術(shù)。A.Spooling技術(shù)B.虛擬存儲技術(shù)C.覆蓋與交換技術(shù)D.通道技術(shù)2、為了使多個進(jìn)程能有效地同時處理輸入和輸出，最好使用（）結(jié)構(gòu)的緩沖技術(shù)。A.緩沖池B.循環(huán)緩沖C.單緩沖D.雙緩沖3、考慮頁面替換算法，系統(tǒng)有m個頁幀（Frame）供調(diào)度，初始時全空：引用串（ReferenceString）長度為p.包含了n個不同的頁號，無論用什么算法，缺頁次數(shù)不會少于（）A.mB.pC.nD.min（m，n）4、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.啟動時的第一條5、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生抖動（Trashing）時，可以采取的有效措施是（）。I.撤銷部分進(jìn)程II.增大磁做交換區(qū)的容量III.提高用戶進(jìn)程的優(yōu)先級A.僅IB.僅IIC.僅IIID.僅I,II6、設(shè)計實(shí)時操作系統(tǒng)時，首先應(yīng)該考慮系統(tǒng)的（）。A.可靠性和靈活性B.實(shí)時性和可靠性C.分配性和可靠性D.靈活性和實(shí)時性7、下列選項(xiàng)中，會導(dǎo)致用戶進(jìn)程從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)的操作是（）I.整數(shù)除以零II.sin函數(shù)調(diào)用III.read系統(tǒng)調(diào)用A.僅I、IIB.僅I、IIIC.僅II、IIID.I、II和II8、驅(qū)動調(diào)度算法中，（）算法可能會隨時改變移動臂的運(yùn)動方向。A.電梯調(diào)度B.最短尋道時間優(yōu)先C.掃描D.單向掃描9、下列算法中，用于磁盤調(diào)度的是（），A.時間片輪轉(zhuǎn)法B.LRU算法C.最短尋道時間優(yōu)先算法D.高優(yōu)先級算法10、進(jìn)程調(diào)度算法中，可以設(shè)計成可搶占式的算法有（）。A.先來先服務(wù)調(diào)度算法B.最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法C.最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法D.時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法11、有兩個并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程P1和P2，共享初值為1的變量x。P1對x加1，P2對x減1。加1操作和減1操作的指令序列分別如下所示：//加1操作loadR1，x①//取x到寄存器R1中incR1②storex,R1:③//將R1的內(nèi)容存入x//減1操作loadR2，x①//取x到寄存器R1中incR2②storex,R2:③//將R1的內(nèi)容存入x兩個操作完成后，x的值（）。A.可能為-1或3B.只能為1C.可能為0，1或2D.可能為-1，0，1或212、對進(jìn)程的管理和控制使用（）。A.指令B.原語C.信號量D.信箱通信二、填空題13、當(dāng)一個進(jìn)程能被選中占用處理器時，就從__________態(tài)成為__________態(tài)。14、引起死鎖的四個必要條件是__________、保持和等待__________、__________。15、把存儲介質(zhì)上連續(xù)信息所組成的一個區(qū)域稱為__________；為管理方便，經(jīng)常將存儲介質(zhì)的__________物理單位稱為。16、在響應(yīng)比更高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法中，當(dāng)各個作業(yè)等待時間相同時，計算__________的作業(yè)將得到優(yōu)先調(diào)度17、在設(shè)備管理中，對磁帶機(jī)、輸入機(jī)及打印機(jī)等獨(dú)占設(shè)備總是采用__________策略進(jìn)行分配。18、對于移動臂磁盤，磁頭在移動臂的帶動下，移動到指定柱面的時間稱__________時間，而指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭位置的時間稱__________時間。19、操作系統(tǒng)為用戶提供兩種類型的使用接口，它們是__________和__________程序員接口。20、某作業(yè)9：00進(jìn)入輸入井，要求計算時間1小時。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)被選中時的響應(yīng)比為__________三、判斷題21、選擇通道主要用于連接低速設(shè)備.（）22、文件目錄必須常駐內(nèi)存.（）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、在請求頁式存儲管理中，頁面淘汰所花費(fèi)的時間不屬于系統(tǒng)開銷.（）25、進(jìn)程控制塊中的所有信息必須常駐內(nèi)存.（）26、一旦出現(xiàn)死鎖，所有進(jìn)程都不能運(yùn)行.（）27、原語和系統(tǒng)調(diào)用的主要區(qū)別在于兩者的實(shí)現(xiàn)方法不同.（）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(yùn)行：（）29、頁式存儲管理中，用戶應(yīng)將自己的程序劃分成若干相等的頁.（）30、設(shè)置中斷屏蔽指令可以在目態(tài)下執(zhí)行.（）31、進(jìn)程獲得處理機(jī)而運(yùn)行是通過申請而得到的.（）32、清內(nèi)存指令只能在管態(tài)下執(zhí)行.（）四、名詞解釋題33、管態(tài)：34、中斷源：35、中斷屏蔽：是指在提出中斷請求之后，cpu不予響應(yīng)的狀態(tài)。它常常用來在處理某個中斷時防止同級中斷的干擾，或在處理一段不可分割的、必須連續(xù)執(zhí)行的程序時防止意外事件把它打斷。36、程序局部性原理：37、可重定位地址：38、搶占式調(diào)度：五、簡答題39、處理機(jī)調(diào)度分為哪三級？各自的主要任務(wù)是什么？40、為什么說批處理多道系統(tǒng)能極大地提高計算機(jī)系統(tǒng)的工作效率？41、什么是設(shè)備獨(dú)立性，它是如何實(shí)現(xiàn)的？42、進(jìn)程有哪幾種基本狀態(tài)試描繪出進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖？43、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)44、簡述死鎖的防止與死鎖的避免的區(qū)別。六、綜合題45、某進(jìn)程調(diào)度程序采用基于優(yōu)先數(shù)（priority）的調(diào)度策略，即選擇優(yōu)先數(shù)最小的進(jìn)程運(yùn)行，進(jìn)程創(chuàng)建時由用戶指定一個nice作為靜態(tài)優(yōu)先數(shù)。為了動態(tài)調(diào)整優(yōu)先數(shù)，引入運(yùn)行時間cpuTime和等待時間waitTime，初值均為0。進(jìn)程處于執(zhí)行態(tài)時，cpuTime定時加1.HwaitTime置0：進(jìn)程處于就緒態(tài)時，cpuTime置0，waitTime定時加1。請回答下列問題。1）若調(diào)度程序只將nice的值作為進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)，即priority=nice，則可能會出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象，為什么？2）使用nice、cpuTime和waitTime設(shè)計一種動態(tài)優(yōu)先數(shù)計算方法，以避免產(chǎn)生饑餓現(xiàn)象，并說明waitTime的作用。46、在磁盤上有一個文件系統(tǒng)，磁盤每塊512字。假定每個文件在目錄中占有一個目錄項(xiàng)：該目錄項(xiàng)給出了文件名、第一個索引塊的地址、文件長度（塊數(shù)）。在索引塊中（包含第，一個索引塊）前而511個字指向文件塊，即第i個索引項(xiàng)（j=0，1，...，510）指向文件的i塊，索引塊中最后一個字指向下一個索引塊，最后一個索引塊中最后一個字為nil。假定目錄在存儲器中，每個文件的邏輯塊號均從0號開始標(biāo)號，邏輯塊長與物理塊長相同，對這樣的索引物理結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)應(yīng)如何將邏輯塊號變換成物理塊號？47、刪除文件時，存放文件的盤塊常常返1回到空閑盤塊鏈，有些系統(tǒng)同時消除盤塊中的內(nèi)容，而另一些系統(tǒng)則不清除，請對這兩種方式從性能、安全性、方便性三個角度進(jìn)行比較。

參考答案一、選擇題1、A2、A3、C4、B5、A6、B7、B8、B9、C10、D11、C12、B二、填空題13、【答案】就緒、運(yùn)行14、【答案】互斥使用、非剝奪性、循環(huán)等待15、【答案】塊、卷16、【答案】時間短17、【答案】靜態(tài)分配18、【答案】尋找、延遲19、【答案】操作員接口、程序員接口20、【答案】2三、判斷題21、【答案】：錯22、【答案】：錯23、【答案】：錯24、【答案】：錯25、【答案】：錯26、【答案】：錯27、【答案】：錯28、【答案】：錯29、【答案】：錯30、【答案】：錯31、【答案】：錯32、【答案】：對四、名詞解釋題33、管態(tài)：當(dāng)執(zhí)行操作系統(tǒng)程序時，處理機(jī)所處的狀態(tài)34、中斷源：引起中斷的事件或發(fā)出中斷請求的來源稱為中斷。35、中斷屏蔽：是指在提出中斷請求之后，cpu不予響應(yīng)的狀態(tài)。它常常用來在處理某個中斷時防止同級中斷的干擾，或在處理一段不可分割的、必須連續(xù)執(zhí)行的程序時防止意外事件把它打斷。36、程序局部性原理：在相對短的一段時間內(nèi)，進(jìn)程集中在一組子程序或循環(huán)中之行，導(dǎo)致所有的存儲器訪問局限于進(jìn)程地址空間的一個固定子集。這種現(xiàn)象就叫做程序局部性原理，37、可重定位地址：當(dāng)含有它的程序被重定位時，將隨之被調(diào)整的一種地址。38、搶占式調(diào)度：當(dāng)一個進(jìn)程正在執(zhí)行時，系統(tǒng)基于某種策略強(qiáng)行將處理機(jī)從占有者進(jìn)程剝奪而分配給另一個進(jìn)程的調(diào)度。這種調(diào)度方式系統(tǒng)開銷大，但系統(tǒng)能及時響應(yīng)請求。五、簡答題39、答：作業(yè)調(diào)度：從一批后備作業(yè)中選擇一個或幾個作業(yè)，給它們分配資源，建立進(jìn)程，掛入就緒隊(duì)列。執(zhí)行完后，回收資源。進(jìn)程調(diào)度：從就緒進(jìn)程隊(duì)列中根據(jù)某個策略選取一個進(jìn)程，使之占用CPU交換調(diào)度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，把內(nèi)存中的非執(zhí)行進(jìn)程交換到外存交換區(qū)。40、答：①多道作業(yè)并行工作，減少了處理器的空閑時間，②作業(yè)調(diào)度可以合理選擇裝入主存儲器中的作業(yè)，充分利用計算機(jī)系統(tǒng)的資源。③作業(yè)執(zhí)行過程中不再訪問低速設(shè)備，而直接訪問高速的磁盤設(shè)備，縮短執(zhí)行時間。④作業(yè)成批輸入，減少了從操作到作業(yè)的交接時間41、答：設(shè)備獨(dú)立性即應(yīng)用程序獨(dú)立于使用的物理設(shè)備，在應(yīng)用程序中使用邏輯設(shè)備名稱來請求使用某類設(shè)備。系統(tǒng)在執(zhí)行時，是使用物理設(shè)備名稱要實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性必須由設(shè)備獨(dú)立性軟件完成，包括執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作軟件提供統(tǒng)一的接口，其中邏輯設(shè)備到物理設(shè)備的映射是由邏輯設(shè)備表LUT完成的42、答：進(jìn)程有運(yùn)行態(tài)，就緒態(tài)和阻塞態(tài)三種基本狀態(tài)，三種基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換圖如圖1所示，圖中數(shù)字1的含義是：進(jìn)程被調(diào)度進(jìn)程選中，數(shù)字2的含義是：時間片用完，數(shù)字3的含義是：等待某事件發(fā)生，數(shù)字4的含義是：等待的事件已發(fā)生43、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(duì)列，把批處理作業(yè)的就緒進(jìn)程排入另外的就緒隊(duì)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(yùn)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(yùn)行44、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)程提出資源申請時系統(tǒng)測試資源分配，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安全時才把資源分配給進(jìn)程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖六、綜合題45、【解析】1）由于采用了靜態(tài)優(yōu)先數(shù)，當(dāng)就緒隊(duì)列中總有優(yōu)先數(shù)較小的進(jìn)程時，優(yōu)先數(shù)較大的進(jìn)程一直沒有機(jī)會運(yùn)行，因而會出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象。2）優(yōu)先數(shù)priority的計算公式為priority=nice+k1×cpuTime-k2×waitTime，其中kl>0，k2>0，用來分別調(diào)整cpuTime和waitTime在priority中所占的比例。waitTime可使長時間等待的進(jìn)程優(yōu)先數(shù)減小，從而避免出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象。46、【解析】根據(jù)題意，首先將題設(shè)條件轉(zhuǎn)化為磁盤存儲結(jié)構(gòu)，如圖所示。假設(shè)邏輯地址為L.邏輯塊號為n邏輯塊號變換成物理塊號的過程為：首先根據(jù)邏輯文件的文件名找到1]求表中該文件對應(yīng)的目錄項(xiàng)，找出第一個索引塊的地址d1，若n<511，取出第一個索引塊第n項(xiàng)的值，即為查找邏輯塊號所對應(yīng)的物理塊號w。如果n≥511.得到第二個索引塊的地址d2，令n=n