操作系统概论--1610

操作系统概论-全国-1610总分：100一、单选题（共20题，共20分）1、索引文件组织的一个主要优点是（ ）(1分)A:不需要链接指针 B:能实现物理块的动态分配C:回收实现比较简单 D:用户存取方便2、当前目录是usrmeng，其下属文件progfilec的绝对路径名是（ ）(1分)A:/usr/meng/file.cB:/usr/file.c C:/prog/file.cD:/usr/meng/prog/file.c3、存放在磁盘上的文件以链接结构组织，假定磁盘的分块大小为每块512字节，而文件的逻辑记录的大小为每个记录250字节。现有一个文件共有10个逻辑记录，那么采用成组操作时，几个逻辑记录为一组较合适（ ）(1分)A:1个 B:2个 C:3个 D:4个4、关于操作系统中的设备管理，说法正确的是（ ）(1分)A:设备的绝对号可以相同B:申请设备时指定设备绝对号可提高设备的使用率C:申请设备时指定设备相对号使设备分配的灵活性强D:每台设备都应该有一个惟一的相对号5、通道是一种（ ）(1分)A:IO设备 B:IO操作 C:IO控制器 D:IO处理机6、使用SPOOLING系统的目的是为了（ ）(1分)A:提高操作系统使用效率 B:提高内存使用效率C:提高IO设备使用效率 D:提高CPU使用效率7、有交互的并发进程之间（ ）(1分)A:不可能共享某些资源 B:一定共享某些资源C:不可能共享信号量 D:一定共享信号量8、正在运行的进程在信号量S上做P操作之后，当S0对，进程(1分)A:进入等待状态 B:进入就绪状态C:保持运行状态 D:进入后备状态9、下列关于进程的说法中，错误的是（ ）(1分)A:进程信息是一种高级通信方式，可以实现进程间交换大量信息B:目前常用的通信方式有信箱通信、消息缓冲通信、管道通信等C:PV操作一般用于实现进程间的互斥与同步，也可以实现进程间大量信息的交换D:可把PV操作看作是进程间的一种通信方式10、静态分配所破坏的死锁必要条件是（ ）(1分)A:占有且等待资源和循环等待资源条件 B:占有且等待资源条件C:循环等待资源条件 D:互斥使用资源条件11、下列有关系统软件的说法中，正确的是（ ）(1分)A:系统软件与具体的应用领域无关，解决任何领域的问题一般都要用到系统软件B:系统软件与具体的应用领域有关，解决任何领域的问题一般都要用到系统软件C:系统软件与具体的应用领域无关，解决任何领域的问题都不需要用到系统软件D:系统软件与具体的应用领域有关，一些问题的解决不一定非要用到系统软件12、操作系统负责管理计算机的（ ）(1分)A:程序 B:作业 C:资源 D:进程13、设计实时操作系统时，首先应考虑系统的（ ）(1分)A:可靠性和交互性 B:实时性和可靠性C:吞吐能力和可靠性 D:吞吐能力和设备利用率14、正在运行的进程发现定点操作数溢出，此时发生中断，其中断类型属于（ ）(1分)A:程序中断 B:访管中断 C:输入循出中断 D:外部中断15、下列体现了原语主要特点的是（ ）(1分)A:并发性 B:异步性 C:共享性 D:不可分隔性16、按照作业进入输入井的先后次序来挑选作业的调度算法是（ ）(1分)A:计算时间短的作业优先算法B:响应比高者优先算法C:先来先服务算法 D:优先级调度算法17、用于存放当前参加运算的操作数、运算结果的寄存器是（ ）(1分)A:指令寄存器 B:通用寄存器C:控制寄存器 D:程序状态字寄存器18、在页式存储系统中，逻辑地址由两部分组成，分别是（ ）(1分)A:页号、页内地址 B:块号、块内地址C:页号、块号 D:页内地址、块内地址19、某页式管理系统的逻辑地址采用16位，其中高6位用于页号，低10位用于页内地址。有一个程序，访问的逻辑地址(十进制)是2058，那么它的页内地址(十进制)是（ ）(1分)A:2058 B:1058 C:1034 D:1020、文件系统实现按名存取的重要手段是（ ）(1分)A:堆栈结构 B:指针 C:页表 D:文件目录二、多选题（共5题，共10分）21、关于最高优先级调度算法，下列说法正确的有（ ）(2分)A:采用非抢占方式调度，可以保证任何时刻都让其有最高优先级的进程在处理机上运行B:采用抢占方式调度，只要当前进程没有结束或没有出现等待事件，那么它总是占有处理机C:不同的系统确定优先级的方法可以不同D:优先级调度算法可以与先来先服务调度算法混合使用E:进程的优先级一旦设定，不能更改22、下列存储管理方案中，可以用于多道程序设计系统的是（ ）(2分)A:单用户连续存储管理 B:固定分区存储管理 C:可变分区存储管理D:页式存储管理 E:文件管理23、若有一文件在存储介质上不必连续存放，则其存储结构可以是（ ）(2分)A:流式结构 B:顺序结构 C:链接结构D:记录式结构 E:索引结构24、下列有关磁盘的说法中，正确的有（ ）(2分)A:磁盘是一种可共享使用的设备B:每个扇区中各磁道上的信息容量是相同的C:多道程序设计系统中，可能有多个进程同时启动磁盘D:访问磁盘的存储空间地址包括：柱面号、磁头号、扇区号E:旋转调度是根据等待访问者访问的柱面位置来进行调度25、下列有关进程的说法中，正确的是（ ）(2分)A:在某个进程中，P操作和V操作可能不是成对的B:在每个进程中，P操作和V操作应该成对出现C:如果一个资源能够同时让两个进程访问，就不需要PV操作了D:要保证PV操作在任一相关执行流程上成对出现E:P操作一定是在对应的V操作之前三、填空题（共20题，共20分）26、继承了UNIX的优点，并进行了许多改进，它是一个多任务多用户的通用操作系统，而且其原型一出来就放到Intenet上，声明为自由软件的是_。(1分)27、操作系统编制了子程序提供给用户程序调用，这些子程序被称为_。(1分)28、发生中断事件时，操作系统中的中断硬件装置将暂停正在运行的进程，而让中断处理程序占用处理器，这一过程称为_。(1分)29、在一个单CPU系统中，若有6个进程，则处于运行态的进程最多有_个。(1分)30、根据一定的规则，从输入井中选取后备作业装入主存储器的工作称为_。(1分)31、假定一个盘组共有100个柱面，每个柱面有8个磁道，每个盘面分成8个扇区。则整个磁盘存储空间共有_个存储块。(1分)32、最先适应算法、最优适应算法和最坏适应算法这三种可变分区分配算法中，最容易形成很多小碎片的是_(1分)33、某计算机有32位虚地址空间，且页大小为1024字节，每个页表项长4个字节。由于每个页表都必须包含在一页中，所以使用多级页表，那么共需要_级。(1分)34、逻辑文件有记录式文件和_两种。(1分)35、如果文件采用索引结构，则在文件目录中，需要登记索引表的_。(1分)36、设有一个包含1000个记录的索引文件，每个记录正好占用一个物理块。一个物理块存放10个索引表目。建立索引时，一个物理块应有一个索引表目，则读文件至少应该有_级索引(假定一级索引占用一个物理块)。(1分)37、在执行输入输出操作时采用_技术可以缓解处理器与外围设备之间速度不匹配的矛盾，提高信息的传送速度。(1分)38、可以让几个作业同时使用的设备称为_(1分)39、移臂调度算法中，_算法不考虑臂的移动方向，总是优先选择离当前位置最近的那个柱面的访问者。(1分)40、假定某磁盘有200个柱面，编号为0至199，如果在访问53号柱面的请求者服务后，当前正在访问100号柱面。这对又有若干请求者要使用磁盘，假定请求者依次要访问的柱面号为：84、147、90、155。若采用电梯调度算法，则移动臂共移动了_个柱面距离。(1分)41、进程的并发执行可能会破坏进程顺序执行的封闭性和_。(1分)42、每执行一次V原语操作，信号量S的数值加l，V操作后如果S0，则从对应的_队列中移出一个进程，并将就绪状态赋予该进程。(1分)43、在9个生产者、6个消费者共享容量为8的缓冲器的生产者消费者问题中，互斥信号的P操作要在同步信号量P操作的_以免引起错误。(1分)44、采用信箱通信方式时，若发送信件时信箱已满，则应把发送信件的进程设置_状态，直到信箱有空时才被释放。(1分)45、银行家算法的实质是避免系统进入_状态。(1分)四、简答题（共5题，共20分）46、程序状态字的作用是什么?它由哪三个部分组成?(4分)47、假定一个采用可变分区存储管理的系统，对于作业逻辑地址C，如果其基址寄存器值为a、限长寄存器值为a+k，请画出该作业逻辑地址到内存地址的交换过程。(4分)48、为了实现多个并发进程对某台打印机互斥访问，可定义1个互斥信号量mutex对应于该打印机，以PV操作作为同步机制来实现相应的同步控制，请在下列程序空白的横线上填入合适的内容。 (4分)49、在某系统中，有N个进程共享10个同类设备资源，每个进程最多需要4台设备资源，试问：N最多为几时才能保证系统不会发生死锁?请简略说明原因。(4分)50、假定有4个记录A、B、C、D，顺序放在磁盘的某磁道上，该磁道划分为4块，每块存放一个记录。现在要顺序处理这些记录，如果磁盘的转速为20ms转一周，处理程序每读出一个记录后花5ms时间进行处理。问：(4分)（1）处理完这4个记录需要多少时间?(2分)（2）如果按照A、C、B、D的顺序存放，处理完这4个记录又需要多少时间?(2分)五、综合题（共3题，共30分）51、某采用页式存储管理的系统，接收了一个共7页的作业，作业执行时依次访问的页为：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、3、5、6、2、3、1、2。当内存块数量为4时，请分别用先进先出(FIFO)调度算法和最近最少使用(LRU)调度算法，计算作业执行过程中会产生多少次缺页中断?写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。(所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都会产生一次缺页中断。要求写出计算过程。)(10分)52、在某计算中心的一个单道程序设计系统中，有A、B、C三个作业在等待处理，他们到达系统的时间和估计需计算的时间如下表所示：假定系统从11：30开始调度作业，试问：(10分)（1）采用计算时间短的作业优先算法，作业的执行次序以及各作业的周转时间分别为多少?(5分)（2）采用最高响应比优先算法，作业的执行次序以及各作业的周转时间分别为多少?(5分)53、某用户文件共12个逻辑记录，每个逻辑记录的长度为240个字符，现把该文件存放到磁带上，若磁带的记录密度为400字符膜寸，块与块之间的间隙为0.3英寸，请回答：(10分)（1）不采用记录成组操作时(即每个记录占一块)，磁带空间的利用率为多少?(5分)（2）采用记录成组操作且块因子为3时，磁带空间的利用率为多少?(5分)操作系统概论-全国-1610总分：100一、单选题（共20题，共20分）1、【考点】索引结构答案：B解析：索引结构能实现非连续存储，根据存储需要动态的分配物理块，随机存取任意文件记录，增加记录时，找到一个物理空闲块，将记录存入，同时在索引表中登记记录的存放地址，删除记录时，只要把记录在索引表中的登记项清0。2、【考点】树形目录答案：D解析：求下属文件的绝对路径是时将下属文件的路径拼接在当前目录后即可。3、【考点】记录的成组和分解答案：B解析：2个逻辑记录占用500字节，可以存储在一块中，还剩下12字节用来存放链接指针，存储效率比较高。4、【考点】设备的绝对号与相对号答案：C解析：用户对自己的需要使用的若干台同类设备给出的编号称为设备的相对号，用户可以根据自己的需要来设置相对号，所以灵活性强。5、【考点】通道答案：D解析：通道是输入输出处理机，简称IO处理机。6、【考点】联机同时外围设备操作答案：C解析：SPOOLING操作也称为联机同时外围设备操作，能够使独占使用的设备利用率提高， SPOOLING系统的目的是为了提高IO设备使用效率。7、【考点】进程的并发性答案：B解析：有交互的并发进程之间一定共享某些资源。8、【考点】PV操作答案：A解析：调用一次P操作，信号量减1，S=0之后的进程须进入等待状态，等待V操作被调用，S值为正之后，等待的进程再被调用。9、【考点】PV操作答案：C解析：PV操作无法实现进程间大量信息的交换。10、【考点】死锁的必要条件答案：A解析：采用静态分配资源之后，进程在执过程中不在申请资源，故不可能出现占有了某些资源再等待其他资源的情况，占有且等待资源和循环等待资源条件不成立，防止了死锁的发生。11、【考点】计算机软件答案：A解析：系统软件一般如操作系统，不提供具体的功能，与具体的应用领域有关，解决任何领域的问题一般都要用到系统软件。12、【考点】操作系统的作用答案：C解析：操作系统负责管理计算机的资源，包括处理器资源、主存资源等。13、【考点】实时操作系统答案：B解析：实时操作系统强调实时性，当然，可靠性是系统必不可少的属性。14、【考点】中断类型答案：A解析：程序中断是由于程序执行到具体的机器指令时可能出现的各种问题而引起的中断，例如操作数溢出、地址越界等问题。15、【考点】第三节 进程控制块答案：D解析：原语是可以完成特定的功能且不可中断的过程，具有不可分割性。16、【考点】先来先服务算法答案：C解析：先来先服务算法按照先到输出井的作业先执行的原则来处理作业。17、【考点】第一节 计算机系统中的存储器答案：B解析：通用寄存器用于存放当前参加运算的操作数、运算结果。18、【考点】页式存储管理的基本原理答案：A解析：在页式存储系统中，逻辑地址由两部分组成，分别是页号、页内地址。19、【考点】页式存储管理的基本原理答案：D解析：2058=2048+10,2048对应页号为000010,剩下的10存储在页内地址中，所以选择D。20、【考点】文件和文件系统答案：D解析：文件目录是实现文件系统按名存取的重要手段。二、多选题（共5题，共10分）21、【考点】最高优先级调度算法答案：CD解析：不同的系统确定优先级的方法可以不同，一个进程的优先级也是不固定的，C正确；优先级算法，优先级高的作业优先被录取，当几个作业有相同的优先级时，按照先来先服务的原则执行作业，D正确。22、【考点】多道程序设计答案：BCD解析：在单用户连续存储管理方式下，任何时刻主存中最多只能有一个作业，所以不满足多道程序设计系统中作业并行执行的要求，A错误，文件管理只是对文件存储读取进行管理，并不是管理进程对存储的需求，所以E错误。23、【主考点】链接结构【副考点】索引结构答案：CE解析：链接结构中的链接指针和索引结构的索引表能实现非连续存储。24、【考点】第二节 文件的存储介质答案：ABD解析：磁盘是辅助存储介质，可共享使用，A正确，扇区中磁道的信息容量是相同的，B正确，访问磁盘的存储空间地址包括：柱面号、磁头号、扇区号，D正确。25、【考点】PV操作答案：AD解析：一个进程在临界区执行时被中断，但它在临界区的操作并没有完成，因而不会去调用V（S），所以在某个进程中，P操作和V操作可能不是成对的，A正确， PV操作在任一相关执行流程上成对出现，才能保证各作业顺利执行完成，D正确。三、填空题（共20题，共20分）26、【考点】UNIX答案：linux解析：linux继承了UNIX的优点，并进行了许多改进，它是一个多任务多用户的通用操作系统，而且其原型一出来就放到Intenet上，声明为自由软件。27、【考点】系统调用答案：系统功能调用程序或系统调用解析：由操作系统提供的子程序称为系统功能调用程序，简称系统调用。28、【考点】中断响应答案：中断响应解析：发生中断事件时，操作系统中的中断硬件装置将暂停正在运行的进程，而让中断处理程序占用处理器，这一过程称为中断响应。29、【考点】进程的顺序性答案：1解析：单CPU系统中，处于运行态的进程最多只能有1个。30、【考点】处理器的两级调度答案：作业调度解析：根据一定的规则，从输入井中选取后备作业装入主存储器的工作称为作业调度。31、【考点】第二节 文件的存储介质答案：6400解析：总存储块数=柱面数*每个柱面的磁道数*每个盘面扇区数=100*8*8=640032、【考点】最先适应分配算法答案：最先适应算法解析：最先适应算法每次分配时总是顺序查找空闲区表，找到第一个能满足作业长度要求的空闲区，分割这个找到的空闲区，一部分分配给作业，另一部分仍为空闲区，这样的方式容易产生碎片。33、【考点】多级页表答案：3解析：建立页表时，第一级是页面组表，第二级是组内页面表，3级页表可以将每个页表都包含在一页中。34、【考点】文件的分类答案：流式文件解析：逻辑文件有记录式文件和流式文件两种。35、【考点】索引结构答案：存放地址解析：索引结构为文件建立一个索引表，指出文件中每个记录的存放地址，对应的，在文件目录中，需要登记索引表的存放地址，找到索引表，才能找到每个文件记录。36、【考点】索引结构答案：3解析：1000个记录占用1000物理块，一个物理块存放10个索引表目，1000个记录需要100个物理块记录索引表目，100个物理块对应的索引表目需要10个物理块记录，10个索引表项需要1个物理块记录，对应的需要3级索引。37、【考点】缓冲池答案：缓冲解析：在执行输入输出操作时采用缓冲技术可以缓解处理器与外围设备之间速度不匹配的矛盾，提高信息的传送速度。38、【考点】可共享设备答案：可共享设备解析：可以让几个作业同时使用的设备称为可共享设备。39、【考点】移臂调度答案： 最短寻找时间优先解析：移臂调度算法中，最短寻找时间优先算法不考虑臂的移动方向，总是优先选择离当前位置最近的那个柱面的访问者。40、【考点】移臂调度答案：126解析：电梯调度算法从磁臂当前位置开始，沿磁臂的移动方向去选择离当前磁臂最近的那个柱面的访问者。如果沿磁臂的方向无请求访问时，就改变磁臂的移动方向。（147-100）+（155-147）+（155-90）+（90-84）=12641、【考点】进程的顺序性答案：可再现性解析：进程的顺序执行具有封闭性和可再现性，并发执行会破坏掉这两种特性。42、【考点】PV操作答案：阻塞（等待）解析：进程处于就绪状态，代表即将进入处理器，这时的进程不会再处于阻塞状态。43、【考点】生产者/消费者问题答案：后面解析：进程的同步是指在并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时应该等待，共用一个缓冲器，应防止生产者将记录存入缓冲器后，消费者还没有取出记录，而生产者又将新的记录放入缓冲器，导致上一个记录被覆盖，所以互斥信号的P操作要在同步信号量P操作的后面，以免引起错误。44、【考点】信箱答案：等信箱解析：采用信箱通信方式时，若发送信件时信箱已满，则应把发送信件的进程设置等信箱状态，直到信箱有空时才被释放。45、【考点】死锁的避免答案：不安全解析：银行家算法分配资源时，测试进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量时，就满足进程当前的申请，银行家算法的实质是避免系统进入不安全状态，避免出现死锁。四、简答题（共5题，共20分）46、【考点】程序状态字答案：程序状态字是用来控制指令执行顺序并且保留和指示与程序有关的系统状态（1分）程序状态字一般包含三部分内容：程序基本状态、中断码和中断屏蔽位（3分）47、【考点】地址转换和存储保护答案：相加（1分）；判断（1分）；访问主存地址（1分）；产生越界中断（1分）解析：当取出一条指令后，把该指令中的逻辑地址与基址寄存器的内容相加即得到绝对地址，满足大小在基址寄存器内容与限长寄存器内容间，则绝对地址就是允许指令访问的主存单元地址。48、【考点】PV操作答案：Semaphore(1分)1(1分）P（mutex）（1分）V（mutex）（1分）解析：互斥信号量mutex=1，代表每次只能有一个进程访问打印机，调用P操作后，信号量的值为0，其他进程处于等待状态，打印完成之后，调用V操作，信号量为1，从处于等待状态的进程选择一个为就绪态，实现进程互斥的访问。49、【考点】死锁的避免答案：N*3+110 N3 （2分）考虑资源申请的最坏情况：每个进程均已获得3个资源后，均要再申请1个资源，系统只要有1个资源，就可以分配给某个进程，待它结束资源的使用或运行结束后就可归还资源再供其他进程使用，因此该系统不会发生死锁（2分）解析：主要考察银行家算法，银行家算法分配资源时，测试进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量时，就满足进程当前的申请，银行家算法的实质是避免系统进入不安全状态，避免出现死锁。50、（1）【考点】旋转调度答案：10+15+10+15+10+15+10=85ms （2分）解析：摆放顺序是ABCD，处理顺序也是ABCD，读一个记录用时5ms，所以A读完后被立刻处理了，A处理完后磁头在C处，所以要过15ms开始读B，B的读写用时10ms，然后B处理完后，再过15ms开始读C，C的读写用时10ms，再过15ms，磁头在D处，读写D用时10ms，所以一共用时10+15+10+15+10+15+10=85ms；（2）【考点】旋转调度答案：10+10+15+10=45ms （2分）解析：同理按照这种思路，弄清楚每次处理完一个记录之后磁头在哪个位置，算出延迟时间，同理得出按照A、C、B、D的顺序存放对