2022年鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院軟件工程專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A(有答案)

2022年鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院軟件工程專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷A（有答案）一、選擇題1、（）不是操作系統(tǒng)的功能。A.CPU管理B.存儲管理C.網(wǎng)絡(luò)管理D.數(shù)據(jù)管理2、下列關(guān)于批處理系統(tǒng)的敘述中，正確的是（）I.批處理系統(tǒng)允許多個用戶與計算機直接交互II.批處理系統(tǒng)分為單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)III.中斷技術(shù)使得多道批處理系統(tǒng)的1/O設(shè)備可與CPU并行工作A.僅II、IIIB.僅IIC.僅I、IID.僅I、III3、設(shè)有n個進(jìn)程共用一個相同的程序段，若每次最多允許m個進(jìn)程（mSn）同時進(jìn)入，臨界區(qū)，則信號量的初值為（）。A.nB.mC.m-nD.-m4、有若干并發(fā)進(jìn)程均將一個共享變量count的值加1一次，那么有關(guān)count中的值的說法正確的是（）。I.肯定有不正確的結(jié)果II.肯定有正確的結(jié)果，III.若控制這些并發(fā)進(jìn)程互斥執(zhí)行count加1操作，count中的值正確A.I和IIIB.II和IIIC.IIID.I、II和III的說法均不正確5、下列選項中，會導(dǎo)致進(jìn)程從執(zhí)行態(tài)變?yōu)榫途w態(tài)的事件是（）。A.執(zhí)行P（wait）操作B.中請內(nèi)存失敗C.啟動I/O設(shè)備D.被高優(yōu)先級進(jìn)程搶占6、CPU輸出數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于打印機的速度，為解決這一矛盾，可采用（）。A.并行技術(shù)B.通道技術(shù)C.緩沖技術(shù)D.虛存技術(shù)7、CPU輸出數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于打印機的打印速度，為解決這矛盾可采用（）。A.并行技術(shù)B.通道技術(shù)C.緩沖技術(shù)D.虛擬技術(shù)8、已知某磁盤的平均轉(zhuǎn)速為r秒/轉(zhuǎn)，平均尋找時間為T秒，每個磁道可以存儲的字節(jié)數(shù)為N，現(xiàn)向該磁盤讀寫b字節(jié)的數(shù)據(jù)，采用隨機尋道的方法，每道的所有扇區(qū)組成一個簇，其平均訪問時間是（）。A.（r+T）b/NB.b/NTC.（b/N+T）D.bT/N+r9、文件系統(tǒng)中設(shè)立打開（open）系統(tǒng)調(diào)用的卡要目的是（）。A.把文件從輔存讀到內(nèi)存B.把文件的控制信息從輔存讀到內(nèi)存C.把文件的FAT表信息從輔存讀到內(nèi)存D.把磁盤文件系統(tǒng)的控制管理信息從輔存讀到內(nèi)存10、有一個矩陣為100行x200列，即a[100][200]。在一個虛擬系統(tǒng)中，采用LRU算法。系統(tǒng)分給該進(jìn)程5個頁面來存儲數(shù)據(jù)（不包含程序），設(shè)每頁可存放200個整數(shù)，該程序要對整個數(shù)組初始化，數(shù)組存儲時是按行存放的。試計算下列兩個程序各自的缺頁次數(shù)（假定所有頁都以請求方式調(diào)入）（）。程序一：for（i=0；i<=99；i++）for（j=0：j<=199；j++）A[i][j]=i*j：程序二：for（j=0：j<=199；j++）for（i=0；i<=99；i++）A[i][j]=i*j；A.100，200B.100，20000C.200.100D.20000，10011、下列存儲管理方式中，會產(chǎn)生內(nèi)部碎片的是（）。I.請求分段存儲管理II.請求分頁存儲管理III.段頁式分區(qū)管理IV.[固定式分區(qū)管理A.I、II、IIIB.III，IVC.只有IID.II、III、IV12、操作系統(tǒng)采用分頁存儲管理方式，要求（）。A.每個進(jìn)程擁有一張頁表，且進(jìn)程的頁表駐留在內(nèi)存中，B.每個進(jìn)程擁有一張頁表，但只要執(zhí)行進(jìn)程的頁表駐留在內(nèi)存中C.所有進(jìn)程共享一張頁表，以節(jié)約有限的內(nèi)存空間，但頁表必須駐留在內(nèi)存中D.所有進(jìn)程共享一張頁表，只有頁表中當(dāng)前使用的頁面必須駐留在內(nèi)存中二、填空題13、把進(jìn)程間用信件來交換信息的方式稱為__________14、批處理操作系統(tǒng)中，操作員根據(jù)作業(yè)需要把一批作業(yè)的有關(guān)信息輸入計算機系統(tǒng)，操作系統(tǒng)選擇作業(yè)并根據(jù)作業(yè)控制__________的要求自動控制作業(yè)的執(zhí)行。15、當(dāng)一個進(jìn)程獨占處理器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：__________、__________。16、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__________17、單用戶連續(xù)存儲管理方式下，也可利用__________技術(shù)讓多個用戶的作業(yè)輪流進(jìn)入主存儲器執(zhí)行。18、UNIX系統(tǒng)規(guī)定用戶使用文件的權(quán)限是讀、__________和__________三種。19、系統(tǒng)事先給每臺設(shè)備確定的編號稱設(shè)備的__________號，由用戶在使用設(shè)備時給出的編號稱設(shè)備的__________號。20、可防止死鎖的資源分配策略有__________、__________和__________。三、判斷題21、清內(nèi)存指令只能在管態(tài)下執(zhí)行.（）22、在大型多道程序設(shè)計系統(tǒng)中，為充分利用外部設(shè)備，應(yīng)使運行的若干程序都是I/0型的.（）23、存儲保護(hù)的功能是限制內(nèi)存存取.（）24、虛擬存儲系統(tǒng)可以在每一臺計算機上實現(xiàn).（）25、進(jìn)程申請CPU得不到滿足時，其狀態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài).（）26、選擇通道主要用于連接低速設(shè)備.（）27、進(jìn)程獲得處理機而運行是通過申請而得到的.（）28、系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)不一定是死鎖狀態(tài).（）29、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.（）30、引入緩沖的主要目的是提高I/0設(shè)備的利用率.（）31、當(dāng)一個進(jìn)程從等待態(tài)變成就緒態(tài)，則一定有一個進(jìn)程從就緒態(tài)變成運行態(tài).（）32、參與死鎖的所有進(jìn)程都占有資源.（）四、名詞解釋題33、管程：34、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。35、斷點：36、存取權(quán)限：37、文件控制塊：38、非搶占式調(diào)度：五、簡答題39、試簡述頁式存儲管理的優(yōu)缺點40、UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點是什么41、簡述死鎖的防止與死鎖的避免的區(qū)別。42、請說明在生產(chǎn)者一消費者問題的描述中，P操作顛倒會產(chǎn)生死鎖嗎？為什么？43、實現(xiàn)虛擬設(shè)備的硬件條件是什么操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計哪些功能程序44、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45、以下分別是對中斷、中斷處理、中斷響應(yīng)、關(guān)中斷、開中斷、中斷屏蔽、陷入、軟中斷的解釋，請在解釋文字前的括號中填入止確的概念。（）中斷請求能否參加判優(yōu)，需根據(jù)屏蔽字的狀態(tài)決定，若某屏蔽為1，其對應(yīng)的請求無效，不可參加判優(yōu)。（）當(dāng)允許中斷標(biāo)志為1時，表明現(xiàn)行程序的優(yōu)先級低于所有中斷請求的優(yōu)先級，因此一旦出現(xiàn)中斷請求，CPU便能響應(yīng)。（）系統(tǒng)調(diào)用引發(fā)的事件。（）對中斷請求的整個處理過程是由硬件和軟件結(jié)合起來而形成的一套中斷機構(gòu)實施的。發(fā)生中斷時，CPU暫停執(zhí)行當(dāng)前的程序而轉(zhuǎn)去處理中斷。該過程由硬件對中斷請求做出反應(yīng)。（）CPU對系統(tǒng)發(fā)生的某個時間做出的一種反應(yīng)，即CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保留現(xiàn)場后自動地轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，處理完該事件后再返回斷點，繼續(xù)執(zhí)行被“打斷”的程序。（）利用硬件中斷的概念，用軟件方式進(jìn)行模擬，實現(xiàn)宏觀上的異步執(zhí)行效果（）大致分為4個階段：保存被中斷程序的現(xiàn)場，分析中斷原因，轉(zhuǎn)入相應(yīng)處理程序進(jìn)行處理，恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場，（）為保證在中斷周期中，指令操作的執(zhí)行不受外部干擾，將允許中斷標(biāo)志位清0，即表明現(xiàn)行程序的優(yōu)先級比所有請求的優(yōu)先級都高，任何請求都不響應(yīng)。46、今有3個并發(fā)進(jìn)程R、M、P，它們共享一個可循環(huán)使用的緩沖區(qū)B，緩沖區(qū)B共有N個單元。進(jìn)程R負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備讀信息，每讀一個字符后，把它存入緩沖區(qū)B的一個單元中；進(jìn)程M負(fù)責(zé)處理讀入的字符，若發(fā)現(xiàn)讀入的字符中有空格符，則把它改成“,”：進(jìn)程P負(fù)責(zé)把處理后的字符取出并打印輸出。請用P、V操作寫出它們能正確并發(fā)執(zhí)行的程序。47、已知某系統(tǒng)頁而長為4KB，頁表項4B，采用多級分頁策略映射64位虛擬地址空間。若限定最高層頁表占用1頁，則可以采用幾層分頁策略？

參考答案一、選擇題1、C2、A3、B4、C5、D6、C7、C8、A9、B10、B11、D12、A二、填空題13、【答案】信箱通信14、【答案】說明書15、【答案】封閉性、可再現(xiàn)性16、【答案】217、【答案】對換（swapping）18、【答案】寫、執(zhí)行19、【答案】絕對、相對號20、【答案】靜態(tài)分配、按序分配、剝奪式分配三、判斷題21、【答案】：對22、【答案】：對23、【答案】：對24、【答案】：錯25、【答案】：錯26、【答案】：錯27、【答案】：錯28、【答案】：對29、【答案】：錯30、【答案】：錯31、【答案】：錯32、【答案】：錯四、名詞解釋題33、管程：管程是一種高級同步機制，一個管程定義一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能為并發(fā)進(jìn)程在其上執(zhí)行的一組操作，這組操作能使進(jìn)程同步和改變管程中的數(shù)據(jù)。34、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。35、斷點：發(fā)生中斷時，被打斷程序的暫停點稱為斷點。36、存取權(quán)限：用戶或系統(tǒng)為文件規(guī)定的誰能訪問，以及如何訪問的方式。37、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應(yīng)，即在文件系統(tǒng)內(nèi)部，給每個文件唯一地設(shè)置一個文件控制塊，核心利用這種結(jié)構(gòu)對文件實施各種管理。38、非搶占式調(diào)度：系統(tǒng)一旦把處理機分配給某個進(jìn)程之后，該進(jìn)程一直運行下去，直到該進(jìn)程完成或因等待某個事件發(fā)生時，才將處理機分配給其他進(jìn)程。這種調(diào)度方式實現(xiàn)簡單，系統(tǒng)開銷小，但系統(tǒng)性能不夠好。五、簡答題39、答：優(yōu)點：有效地解決了碎片問題；缺點：程序的最后一頁會有浪費空間的現(xiàn)象并且不能應(yīng)用在分段編寫的、非連續(xù)存放的大型程序中。40、答：UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點有：（1）UNIX或Linux文件系統(tǒng)的目錄組織是一個樹形結(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41、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42、答：如果將生產(chǎn)者執(zhí)行的兩個P操作順序顛倒，會產(chǎn)生死鎖。因為，在這種情況下，當(dāng)緩沖區(qū)都為滿時，生產(chǎn)者仍可順利執(zhí)行P（mutex）操作，于是它獲得了對緩沖區(qū)的存取控制權(quán)。然后，當(dāng)它執(zhí)行P（mutex）操作時，由于沒有空緩沖區(qū)它被掛起。能夠?qū)⑦@個生產(chǎn)者進(jìn)程釋放的唯一途徑是消費者從緩沖區(qū)取出了一個產(chǎn)品，并執(zhí)行V（mutex）操作。但在此時，由于緩沖區(qū)已被掛起的生產(chǎn)者所占有，所以沒有一個消費者能夠取得對緩沖區(qū)的存取控制權(quán)。因此，出現(xiàn)了生產(chǎn)者和消費者的互相死等的局面。43、答：硬件條件是：配置大容量的磁盤，要有中斷裝置和通道操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計好"預(yù)輸入"程序，"井管理"程序，"緩輸出"程序.44、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45、【解析】中斷屏蔽、開中斷、陷入、中斷響應(yīng)、中斷、軟中斷、中斷處理、關(guān)中斷。46、【解析】在本題中，3個并發(fā)進(jìn)程P、M、P共享了一個可循環(huán)使用的緩沖區(qū)B.進(jìn)程R負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備讀字符并存入緩沖單元中，進(jìn)程M負(fù)責(zé)將讀入字符中的空格符改成“."，進(jìn)程P負(fù)責(zé)處理后字符的打印輸出。為此，應(yīng)設(shè)置4個信號量mutex，empty，fulll，full2。mutex用于實現(xiàn)對緩沖區(qū)的互斥訪問，其初值為1：empty表示緩沖區(qū)中的可用單元數(shù)目，其初值為N：full表示已讀入的字符個數(shù)，其初值為0：full2表示已處理的字符個數(shù)，其初值為0。為了描述方使，還應(yīng)設(shè)置3個指針in，outl、out2。in指向下個可用緩沖單元，out指向下一個待處理字符，out2指向下一個待輸出字符。它們并發(fā)執(zhí)行的同步機制描述如下：Semaphoreempty=N；Semaphoreful11=0；Semaphorefull2=0；Semaphoremutex=1；Charbuffer[N]；Intin=0，out1=0，out2=0；R（）{While（true）Charx；讀入一個字符到x；P（empty）P（mutex