2022年長春理工大學計算機科學與技術專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B(有答案)

2022年長春理工大學計算機科學與技術專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B（有答案）一、選擇題1、采用直接存取法來讀寫磁盤上的物理記求時，效率最高的是（）A.連續(xù)結構的文件B.索引結構的文件C.鏈接結構文件D.其他結構文件2、下列關廠索引表的敘述中，正確的是（）。A.索引表中每個記錄的索引項可以有多個B.對索引文件存取時，必須先查找索引表C.索引表中含有索引文件的數(shù)據(jù)及其物理地址D.建立索引表的i1的之，是減少存儲空間，3、銀行家算法在解決死鎖問題中用于（）。A.預防死鎖B.死鎖避免C.檢測死鎖D.解除死鎖4、進行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；若進行P0和P1，訪問臨界資源的類C代碼實現(xiàn)如下：voidPo（）//進程Po{while（TRUE）{flag[0]=TRUE；turn=1；While（flag[1]&&（turn==l））；臨界區(qū)；flag[0]=FALSE；}}voidP1（）//進程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)行進程P0和P1時產(chǎn)生的情況是（）。A.不能保證進程互斥進入臨界區(qū)、會出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象，B.不能保證進程互斥進入臨界區(qū)、不會出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象C.能保證進程互斥進入臨界區(qū)、會出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象D.能保證進程互斥進入臨界區(qū)、不會出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象5、下列關于銀行家算法的敘述中，正確的是（）A.銀行家算法可以預防死鎖B.當系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時，系統(tǒng)中…定無死鎖進程C.當系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)時，系統(tǒng)中一定會出現(xiàn)死鎖進程D.銀行家算法破壞了產(chǎn)生死鎖的必要條件中的“請求和保持”條件6、下列措施巾，能加快虛實地址轉換的是（）I.增大快表（TLB）容量II.讓頁表常駐內存III.增大交換區(qū)（swap）A.僅IB.僅IIC.僅I、IID.僅II、III7、下列關于頁式存儲說法中，正確的是（）。I.在頁式存儲管理中，若關閉TLB，則每當訪問一條指令或存取一個操作數(shù)時都要訪問兩次內存II.頁式存儲管理不會產(chǎn)生內部碎片III.頁式存儲管理當中的頁面是為用戶所感知的IV.頁式存儲方式可以采用靜態(tài)重定位A.僅I、II，IVB.僅I、IVC.僅ID.I、II、III、IV8、假設5個進程P0、P1、P2、P3、P4共享3類資源R1、R2、R3.這些資源總數(shù)分別為18、6、22。T0時刻的資源分配情況（見表），此時存在的一個安全序列是（）。A.P0,P2,P4,P1,P3B.P1,P0,P3,P4,P2C.P2,P1,P0,P3,P4D.P3,P4,P2,P1,P09、下面說法錯誤的有（）。I分時系統(tǒng)中，時間片越短越好。II.銀行家算法是防止死鎖發(fā)生的方法之。III若無進程處于運行狀態(tài)，則就緒和等待隊列均為空。A.I和IIB.II和IIIC.I和IIID.I、II和II10、操作系統(tǒng)的I/O子系統(tǒng)通常由4個層次組成，每-層明確定義了與鄰近層次的接口，其合理的層次組織排列順序是（）。A.用戶級I/O軟件、設備無關軟件、設備驅動程序、中斷處理程序B.用戶級I/O軟件、設備無關軟件、中斷處理程序、設備驅動程序C.用戶級I/O軟件、設備驅動程序、設備無關軟件、中斷處理程序D.用戶級I/O軟件、中斷處理程序、設備無關軟件、設備驅動程序11、I/O中斷是CPU與通道協(xié)調I作的種于段，所以在（）時，便要產(chǎn)生中斷。A.CPU執(zhí)行“啟動I/O”指令而被通道拒絕接收B.通道接受了CPU的啟動請求C.通道完成了通道程序的執(zhí)行D.通道在執(zhí)行通道程序的過程中12、緩沖技術的緩沖池通常設立在（）中。A.主存B.外存C.ROMD.寄存器二、填空題13、進程同步是指并發(fā)進程之間存在一種制約關系，一個進程的執(zhí)行依賴于另一個進程的消息，當一個進程沒有得到另一個進程的消息時必須__________，直到消息到達才__________。14、間接通信中的信箱可以由__________和__________兩大部分組成。15、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)把計算機網(wǎng)絡中的各臺計算機有機地聯(lián)結起來，實現(xiàn)各臺計算機之間的__________及網(wǎng)絡中各種資源的__________。16、現(xiàn)代計算機中主存儲器都是以__________為單位進行編址。17、UNIX系統(tǒng)規(guī)定用戶使用文件的權限是讀、__________和__________三種。18、輸入輸出操作異常結束中斷可能是由__________故障或設備__________引起的。19、進程調度的職責是按給定的從__________中選擇一個進程，讓它占用處理器。20、操作系統(tǒng)中，進程調度通常有先來先服務、__________、__________和分級調度算法等調度算法。三、判斷題21、文件目錄必須常駐內存.（）22、進程在運行中，可以自行修改自己的進程控制塊.（）23、流式文件是指無結構的文件.（）24、優(yōu)先數(shù)是進程調度的重要依據(jù)，一旦確定不能改變.（）25、存儲保護的功能是限制內存存取.（）26、進程申請CPU得不到滿足時，其狀態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài).（）27、設置中斷屏蔽指令可以在目態(tài)下執(zhí)行.（）28、打印機是一類典型的塊設備.（）29、進程控制塊中的所有信息必須常駐內存.（）30、所有進程都掛起時，系統(tǒng)陷入死鎖.（）四、名詞解釋題31、同步機制：32、作業(yè)調度：33、交換調度：34、文件控制塊：35、虛存：36、中斷屏蔽：是指在提出中斷請求之后，cpu不予響應的狀態(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。五、簡答題37、系統(tǒng)調用的執(zhí)行過程分可分為哪幾步？38、試比較進程調度與作業(yè)調度的不同點。39、什么是操作系統(tǒng)？40、UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點是什么41、存儲管理的主要功能是什么六、綜合題42、在一個分時操作系統(tǒng)中，有一個程序的功能如下：1）將文本數(shù)據(jù)從文件中讀出。2）排序。3）將排好序的數(shù)據(jù)寫入文件。試從分時操作系統(tǒng)對資源管理的角度以及進程的生命周期兩方面，論述該程序從開始執(zhí)行到結束，操作系統(tǒng)為其提供服務與控制的全過程。43、某計算機系統(tǒng)中，時鐘中斷處理程序每次執(zhí)行時間為2ms（包括進程切換開銷），若時鐘中斷頻率為60Hz，試問CPU用于時鐘中斷處理的時間比率為多少？44、假定要在一臺處理器上執(zhí)行表中的作業(yè)，且假定這些作業(yè)在時刻0以1~5的順序達到（數(shù)字越小，優(yōu)先級越高）。說明分別使用FCFS、RR（時間片=1）、SJF以及非剝奪式優(yōu)先級調度算法時，這些作業(yè)的執(zhí)行情況。針對上述每種調度算法，給出平均周轉時間和平均帶權周轉時間。45、3個進程P1、P2、P3互斥使用一個包含N（N>0）個單元的緩沖區(qū)。P1每次用produce（）生成一個正整數(shù)并用put（）送入緩沖區(qū)的某一空閑單元中：P2每次用getodd（）從該緩沖區(qū)中取出一個奇數(shù)并用countodd（）統(tǒng)計奇數(shù)個數(shù)；P3每次用geteven（）從該緩沖區(qū)中取出一個偶數(shù)并用counteven（）統(tǒng)計偶數(shù)個數(shù)。請用信號量機制實現(xiàn)這3個進程的同步與互斥活動，并說明所定義信號量的含義。要求用偽代碼描述。

參考答案一、選擇題1、A2、B3、B4、D5、B6、C7、C8、D9、D10、A11、C12、A二、填空題13、【答案】等待、被喚醒14、【答案】信箱說明、信箱體15、【答案】通信、共享16、【答案】字節(jié)17、【答案】寫、執(zhí)行18、【答案】設備、特殊事件19、【答案】進程調度算法、就緒隊列20、【答案】優(yōu)先數(shù)調度算法、時間片輪轉調度算法三、判斷題21、【答案】：錯22、【答案】：錯23、【答案】：對24、【答案】：錯25、【答案】：對26、【答案】：錯27、【答案】：錯28、【答案】：錯29、【答案】：錯30、【答案】：錯四、名詞解釋題31、同步機制：同步機構是負責處理進程之間制約關系的機制，即操作系統(tǒng)中負責解決進程之間協(xié)調工作的同步關系（直接制約關系），以及共享臨界資源的互斥關系（間接制約關系）的執(zhí)行機構。32、作業(yè)調度：作業(yè)調度的主要任務是完成作業(yè)從后備狀態(tài)到執(zhí)行狀態(tài)和從執(zhí)行狀態(tài)到完成狀態(tài)的轉換。33、交換調度：是基于系統(tǒng)確定的某個策略，將主存中處于等待狀態(tài)或就緒狀態(tài)的某個或某些進程交換到外存交換區(qū)中，以便將外存交換區(qū)上具備運行條件的進程換入主存，準備執(zhí)行。引入交換調度的目的是為了解決主存緊張和提高主存的利用效率。34、文件控制塊：用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結構，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，即在文件系統(tǒng)內部，給每個文件唯一地設置一個文件控制塊，核心利用這種結構對文件實施各種管理。35、虛存：虛存是指系統(tǒng)向用戶程序提供的編程空間，其大小由cpu的地址長度決定。36、中斷屏蔽：是指在提出中斷請求之后，cpu不予響應的狀態(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。五、簡答題37、答：系統(tǒng)調用的執(zhí)行過程分成以下幾步：（1）設置系統(tǒng)調用號和參數(shù)；（2）系統(tǒng)調用命令的一般性處理；（3）系統(tǒng)調用命令處理程序做具體處理。38、答：（1）作業(yè)調度是宏觀調度，它決定了哪一個作業(yè)能進入主存.進程調度是微觀調度，它決定各作業(yè)中的哪一個進程占有中央處理機.（2）作業(yè)調度是選符合條件的收容態(tài)作業(yè)裝入內存.進程調度是從就緒態(tài)進程中選一個占用處理機.39、答：操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，它能有效地組織和管理計算機系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理地組織計算機工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計算機，并使整個計算機系統(tǒng)能高效地運行。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構；（2）文件本身是無結構的字符流；（3）UNIX或Linux文件系統(tǒng)把外部設備做成特殊文件，與普通文件一并進行管理41、答：存儲管理的主要功能包括（1）主存空間的分配和回收；（2）完成重定位；（3）主存空間的共享和保護；（4）使用"虛擬存儲器"，擴充主存空間.六、綜合題42、【解析】從文件中讀數(shù)據(jù)時，通過read系統(tǒng)調用完成。它首先創(chuàng)建一條消息，其中包含fd（文件描述符）、buffer（緩沖區(qū)）、nbytes（大?。┑葏?shù)，以及表示READ類型的消息碼。然后將這條消息送給文件系統(tǒng)，并阻塞該進程以等待文件系統(tǒng)的響應。文件系統(tǒng)在收，到消息后，以消息類型為下標查找過程表，調用相應過程處理讀請求。數(shù)據(jù)輸入完成后，操作系統(tǒng)切換到排序進程，開始進行排序上作。在排序工作結束后，操作系統(tǒng)調用write系統(tǒng)調用米完成，write系統(tǒng)調用將進程緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫到與文件描述符關聯(lián)的文件中。和read系統(tǒng)調用非常相似，同樣需要3個參數(shù)：fd，buffer，nbytes。兩個系統(tǒng)調用都返回所成功傳送的字節(jié)數(shù)，或者發(fā)送一個錯誤條件的信號并返回-1。43、【解析】時鐘中斷頻率為60Hz，故時鐘周期為（1/60）s，每個時鐘周期中用于中斷處理的時間為2ms.故比率為0.002/（1/60）=12%。44、【解析】1）作業(yè)執(zhí)行情況可以用甘特（Gantt）圖表示，如圖所示。2）各個進程對應于各個算法的周轉時間和加權周轉時間見表所以FCFS的平均周轉時間為13.4s，平均加權周轉時間為7.26s：RR的平均周轉時間為9.2s，平均加權周轉時間為2.84s：SJF的平均周轉時間為7s，平均加權周轉時間為1.74s：非剝奪式優(yōu)先級調度算法的平均周轉時間為12s，平均加權周轉時間為6.36s。45、【解析】出于緩沖區(qū)是互斥資源，因此設互斥信號量為mutex。同步問題：P1、P2因奇數(shù)的放置與取用而同步，設同步信號量為odd；P1、P3因偶數(shù)的放置與取用而同步，設同步信號量為even；對空閑緩沖區(qū)設置資源同步信號量empty，初值為N。偽代碼描述如下：semaphoremutex=1；semaphoreodd=0；even=0；semaphoreempty=