操作系统概论--1410

操作系统概论-全国-1410总分：100一、单选题（共20题，共20分）1、某分时系统允许10个终端用户以时间片轮转方式同时工作，若完成每个用户作业需要占用处理器的时间为300毫秒，时间片长度为50毫秒，那么首个完成的作业的最短完成时间是（ ）(1分)A:2500毫秒B:2550毫秒C:2600毫秒D:2650毫秒2、计算机系统的层次结构的组成部分包括（ ）(1分)A:操作人员、应用软件、接口软件、支撑软件、系统软件B:应用软件、接口软件、支撑软件、系统软件、计算机硬件C:接口软件、支撑软件、系统软件、计算机硬件、操作人员D:支撑软件、系统软件、计算机硬件、操作人员、应用软件3、从资源管理的角度看，操作系统的功能是（ ）(1分)A:运算器管理、内存管理、文件管理、设备管理B:内存管理、文件管理、设备管理、处理器管理C:文件管理、设备管理、处理器管理、运算器管理D:设备管理、处理器管理、运算器管理、内存管理4、程序状态字(PSW)需要包含许多内容，一般包含（ ）(1分)A:指令地址、控制计算、条件码、目态管态、等待计算、中断码B:控制计算、条件码、目态管态、指令地址、中断码、中断屏蔽位C:条件码、目态管态、等待计算、中断码、中断屏蔽位、指令地址D:目态管态、等待计算、中断码、中断屏蔽位、指令地址、控制计算5、一个程序在一个数据集合上的一次执行称为一个进程，因此（ ）(1分)A:进程与程序是一一对应的B:进程是动态的，程序是静态的C:进程与程序同存共亡D:进程可共享，程序是独立的6、当一个正在运行的进程执行了一条访管指令后，系统产生的中断事件属于（ ）(1分)A:自愿性B:程序出错C:硬件故障D:外部事件7、页式存储管理中，每存取一条指令或一个数需要访问主存次数为（ ）(1分)A:0B:1C:2D:38、页式存储管理中，作业的大小体现在（ ）(1分)A:页号大小B:块号大小C:页表长度D:页内地址9、可变分区存储管理中，不需要对空闲区表进行排序的主存分配算法是（ ）(1分)A:最先适应B:最优适应C:最坏适应 D:最小碎片10、文件系统的功能中没有包括（ ）(1分)A:有效分配文件的存储空间B:提供合适的存取方式以适应各种应用C:检索文件的内容D:确保文件的安全性11、在一个具有树形目录结构的文件系统中，如果用户程序提出打开文件ABC，要完成这个操作至少要访问磁盘（ ）(1分)A:1次B:2次C:3次D:4次12、在执行过程中需要寻找文件所在存储设备上空闲存储空间的文件操作是（ ）(1分)A:打开B:读C:写D:关闭13、某公司的客户文件为“客户”，每个客户的信息作为该文件的一条记录，且以链接结构的方式存放在磁盘空间中，每个磁盘的物理块中包含一条记录和一个链接指针。目前文件系统根目录和记录磁盘存储空间占用情况的位示图已在内存中，若要在“客户”文件的第3个客户记录(记录编号从1开始)和第4个客户记录之间插入一个新的客户记录，那么要完成这样的操作至少要访问磁盘(一次“访问”是指读或写一次磁盘的物理块) （ ）(1分)A:7次B:6次C:5次D:4次14、通道的出现使计算机系统的性能得到提高，这表现在（ ）(1分)A:CPU的运算速度得以提高B:CPU和外部设备之间的数据交换速率得以提高C:外部设备的运行速度得以提高D:多个外部设备并行工作的并行度得以提高15、在带有通道的计算机系统中，通过通道使用外部设备的通道程序存放在（ ）(1分)A:主存中B:通道自带的存储器中C:通道自带的寄存器中D:外存中16、若采用双缓冲技术把从磁盘读出的数据经过用户程序处理后，把处理好的数据送到磁带机中保存，并读下一块数据。如果每次从磁盘读一块数据到缓冲区或从缓冲区写一块数据到磁带的时间均为T，从缓冲区送数据到用户区或从用户区送缓冲区的时间为t，用户程序每次处理从一个缓冲区送来的数据的处理时间为P。那么，当T=20ms，t=01ms，P=30ms时，如果共有2块数据需要处理，那么处理完这批数据的总时间是（ ）(1分)A:1003msB:1002msC:1204msD:1203ms17、如果一组并发进程是无关的，则它们（ ）(1分)A:各自包含的程序都不同B:不能同时执行C:没有共享变量D:执行的相对速度是固定的18、采用信箱方式进行通信时，任何进程调用send原语应给出的参数有指定信箱N以及（ ）(1分)A:发送进程名B:接受进程名C:信件有效时间D:信件M19、可以防止系统出现死锁的手段之一是（ ）(1分)A:采用PV操作管理B:互斥使用共享资源C:静态分配资源D:定时运行检测程序20、有n个进程都要使用某个共享文件，但系统限制最多可以有m个进程(nm1)同时读文件。用PV操作管理时信号量的值不可能变化为（ ）(1分)A: mnB:mC:nD:1二、多选题（共5题，共10分）21、计算机系统中有6道处于“就绪”状态的程序，分别为A、B、C、D、E、F。若它们在运行过程中的某个瞬时，磁头处于0号柱面位置时，都提出了访问磁盘的请求，具体要访问的磁盘位置如下表所示：为使完成这些程序的时间总量最小，可以采用的磁盘驱动调度算法是（ ）(2分)A:电梯调度算法B:最短寻找时间优先算法C:最佳寻找时间优先算法D:旋转调度算法E:最优分布算法22、采用多道程序设计的系统可以（ ）(2分)A:使多台外围设备同时工作B:发挥处理器与外围设备的并行工作能力C:提高算题的吞吐量D:缩短每个算题的执行时间E:保证每个算题的执行不受制约23、计算机中处理器能直接访问的存储器有（ ）(2分)A:寄存器B:磁盘C:高速缓冲D:光盘E:主存储器24、用建立多个副本来保护文件的办法适用于（ ）(2分)A:防止天灾人祸造成的破坏B:防止系统故障造成的破坏C:防止用户共享文件时造成的破坏D:防止计算机病毒的侵害造成的破坏E:防止黑客恶意入侵造成的破坏25、把可同时执行的进程称为并发进程。如果多个并发进程相互之间是有交互的，那么它们（ ）(2分)A:可同时占用一个处理器B:各自保持执行的顺序性C:执行相同的程序D:执行的结果可能不唯一E:会访问共享数据三、填空题（共20题，共20分）26、某文件的每个记录的长度与磁盘上一个扇面的容量相等，读一个记录需要花2.5ms的时间，程序处理一个记录的时间为2ms。这个文件有8条记录，分别为Ll、L2、L8。每个磁道有8个扇面。若要将这8个记录在磁道上优化分布，则它们分布的次序是_。(1分)27、操作系统的磁盘访问缓冲池中共有2个缓冲区，某文件的记录“(i：1，2，3，)的长度与缓冲区的长度相等，若进行如下的操作：读L1；读L2；读L3；读L4；修改L3；修改L2；修改L4；修改L1；关闭文件。在完成以上操作的过程中，如果在2个缓冲区存有记录时，有新的内容要进入，则总是保留存有刚被访问过的记录的那个缓冲区的内容。那么，总共需进行_次写操作。(1分)28、现有三个进程A，B，C。它们对某类资源的需求量分别为7个，8个，3个，目前已分别得到了3个，3个，2个。如果系统至少还能提供_个资源，则该系统处于安全状态。(1分)29、输入输出控制系统管理外围设备与_之间的信息传递。(1分)30、网络操作系统的主要功能是网络中各种资源的共享以及各台计算机之间的_。(1分)31、具有相同状态的进程往往通过_连接在进程队列中。(1分)32、中断响应是由中断装置通过_来完成的。(1分)33、某单道程序设计系统中有三个作业J1，J2，J3在输入井中等待处理。如果它们要求的计算时间都为1小时，则这三个作业的平均周转时间至少为_小时。(1分)34、计算机中的各种中断事件的处理是由_完成的。(1分)35、由于存储器调度不当，使装入的信息很快被调出，后又再次调入和调出。致使效率大大下降的现象称之为_。(1分)36、光盘片不是存储设备，而是一种存储_。(1分)37、在文件所对应的目录项中，除了包含该文件的文件名外，对于索引文件，还应当包含_的存放地址。(1分)38、旅行社的“游客信息文件”的每条记录存放一名游客的相关信息，其中包括游客的姓名、性别、身份证号、电话号码、联系地址等数据项，其中可以作为主键的数据项是_。(1分)39、从用户程序对设备的占用的角度分析，应该把扫描仪归入设备类。(1分)40、由于打印的需求较大，机房里有两台激光打印机。为管理方便，机房管理员分别在它们面贴上了1号和2号的编号。用户程序的程序员却无法根据这两个号码来指定自己的程序在其中的哪一台输出。这是因为这两个号码是设备的_。(1分)41、若并发进程在_的程序段执行时被中断，则可能会发生与时间有关的错误。(1分)42、当一个进程独占处理器顺序执行时，其执行结果只取决于进程本身而不受外界影响，则称该进程具有_性。(1分)43、在若干个进程调用了P(S)后，有n个进程处于等待信号量S的状态。此后，又有m个进程调用了V(s)，则现在信号量s的值应该为_。(1分)44、在有n个进程竞争必须互斥使用的共享资源的情况下，当其中某进程调用P操作后成 为第一个等待使用资源者，则这时信号量的值为_。(1分)45、现有一个分成128块的高速存储器，可用8个l6位字长的“位示图”来表示。若字号、位号和块号都是从0开始编号，则字号为5，位号为9所对应的块号是_。(1分)四、简答题（共5题，共20分）46、简述分时操作系统的主要特点。(4分)47、分页式存储器中是否存在“碎片”?请给出你的理由。(4分)48、某用户程序先从磁盘取出数据，费时20ms；然后进行30ms的数据处理，将处理结果送往输出井需20ms，用打印机打印出来则需10s。如果采用斯普林系统，则该程序从启动到运行完退出需要多少时间?为什么?(4分)49、在解决多个生产者和多个消费者共享容量大于1的缓冲器问题中，为什么既要同步又要互斥？(4分)50、某系统采用银行家算法管理资源。现有某类资源10个供3个进程共享，当前资源分配情况如下：问：当前系统是否安全?为什么?(4分)五、综合题（共3题，共30分）51、某单道系统中有A，B，C三个作业在输入井等待处理，它们进入输入井的时间和需计算的时间如下：假定系统从9：30开始按响应比高者优先算法调度作业。请计算每个作业被选中的时间及选中时的响应比。(10分)52、某采用页式存储器管理的系统运行一个8个页面的作业(页号为18)。作业执行时依次访问的页号为：1，2，3，4，3，1，5，4，1，6，3，2，1，3，7，4，1，8，3。假设系统提供给该作业的工作页面为四页，且已把前4页1，2，3，4装入主存。分别用先进先出(FIFO)和最近最久未使用(LRU)调度算法调度该作业时，各会产生多少次缺页中断?并写出产生缺页中断后依次淘汰的页。(10分)53、基本文件操作包括“建立”、“打开”、“读”、“写”、“关闭”和“删除”，请说明其中的哪几个操作可能会对文件目录作修改(“修改”是指增、删或存)，以及是如何修改的。(10分)操作系统概论-全国-1410总分：100一、单选题（共20题，共20分）1、【考点】分时操作系统答案：B解析：时间片轮转法：用于分时系统中的进程调度。每次调度时，总是选择就绪队列的队首进程，让其在CPU上运行一个系统预先设置好的时间片。一个时间片内没有完成运行的进程，返回到队列末尾重新排队，等待下一次调度，那么需要50+50*9+50*5=2550ms.2、【考点】计算机软件答案：D解析：最外层使用计算机的是人，人与计算机硬件之间的接口是计算机软件，计算机软件可以分为系统软件、支撑软件与应用软件3类。3、【考点】操作系统的功能答案：B解析：操作系统是硬件与软件发生联系的中间桥梁，所以针对硬件，需要对内存进行管理，进行存储或者读取，存储或者读取得对象涉及到文件，即对文件的管理，然后对于设备方面，比如对分辨率的管理，即设备管理，处理器的调用怎样做到处理器的最优化运行状态，也需要操作系统来进行管理。4、【考点】程序状态字答案：C解析：程序状态字(PSW)需要包含许多内容，一般有条件码、目态管态、等待计算、中断码、中断屏蔽位、指令地址。5、【考点】进程的定义答案：B解析：进程的特征：动态性：是程序的一次执行；并发性：进程是可以并发执行；独立性：是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；异步性：进程间的相互制约，使进程执行具有间隙；结构性：进程是具有结构的。 进程与程序的主要区别： （1）程序是永存的；进程是暂时的，是程序在数据集上的一次执行，有创建有撤销，存在是暂时的； （2）程序是静态的观念，进程是动态的观念； （3）进程具有并发性，而程序没有； （4）进程是竞争计算机资源的基本单位，程序不是；（5）进程和程序不是对应的： 一个程序可对应多个进程即多个进程可执行同一程序； 一个进程可以执行一个或几个程序。6、【考点】中断类型答案：A解析：访管指令是一条可以在用户态下执行的指令。在用户程序中,因要求操作系统提供服务而有意识地使用访管指令,从而产生一个中断事件(自愿中断)。7、【考点】页式存储管理的基本原理答案：C解析：存需要访问主存一次，取需要访问主存一次，存取一共需要2次。8、【考点】页式存储管理的基本原理答案：C解析：页式存储管理中，主存分为区，区称为块，逻辑地址分为页，页与块的大小相等，页表长度对应作业大小，页表长度由作业所占多少页决定。9、【考点】最先适应分配算法答案：A解析：最先适应分配算法，按地址递增排序； 最佳适应分配算法，按空闲区长度从大到小排序；最坏适应分配算法，按空闲区长度递减排序；快速适应分配算法，将常用长度的空闲区有组织地存放；最小碎片不属于对空闲区的分配算法。10、【考点】文件系统的功能答案：C解析：文件系统的功能不涉及到对文件内容的处理。11、【考点】树形目录答案：B解析：用户可以把某级目录设置为当前工作目录，当要访问文件时，可从当前工作目录开始设置路径，从而缩短搜索路径，所以本题可以将C设置为当前工作目录，然后再打开C下级的某文件。12、【考点】“写”操作答案：C解析：写需要存储空间中存在足够的空闲区域才能执行操作。13、【考点】文件操作的使用答案：C解析：将客户设为当前当前工作目录，然后访问客户目录后一级的目录，第1次访问磁盘，再读磁盘，找到一个空闲块，第2次访问磁盘，将新的客户记录信息写入空闲块中，第3次访问磁盘，再将含有第3个客户记录块的指针改为指向新记录块，第4次访问磁盘，再将新记录块的指针指向第4个客户记录块，第5次访问磁盘。14、【考点】通道答案：D解析：主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作，通道能独立完成输入输出操作，称为输入输出处理机，一个主存储器可以连接多个外部设备，借助处理器优越性能，可以实现计算机强大的扩展性和处理信息的高效性。15、【考点】通道程序答案：A解析：通道是连接主存与外围设备间的桥梁，通道程序存放在主存中，通过通道与外围设备发生联系。16、【考点】双缓冲答案：C解析：双缓冲技术是利用两个缓冲区来完成输入输出操作，具体关于双缓冲的定义见教材P103，首先从磁盘中读入两块数据送入缓存用时20ms,第一块数据从缓冲区送入用户区用时0.1ms，处理用时30ms，再进入缓冲区用时0.1ms，与此同时，第二块数据开送入用户区再处理，用时30.1ms，再送入缓冲区0.1ms，然后将处理好的两块数据送入磁盘,用时20ms,最后再从磁盘读下一块数据，用时20ms，一共用时120.4ms。17、【考点】多个进程可以并发执行答案：C解析：无关的并发进程，一组并发进程分别在不同的变量集合上操作，彼此没有共享变量，一个进程的执行与其他并发进程的进展无关，即一个并发进程不会改变另一个并发进程的变量值。18、【考点】通信原语答案：D解析：Send原语需要包括指定的信箱N和指定的信件M，才能顺利的发出邮件。19、【考点】静态分配资源答案：C解析：资源静态分配策略要求每个过程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行。20、【考点】PV操作答案：C解析：信号量值大于0时，表示当前可用资源的数量，所以信号量的值最大为m,由于n>m,所以不可能为n。二、多选题（共5题，共10分）21、【主考点】移臂调度【副考点】旋转调度答案：ABD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。在这种调度方法下磁臂的移动类似于电梯的调度；最短寻找时间优先算法：要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近,以使每次的寻道时间最短，寻找时间根据磁头在移动臂带动下移动到指定柱面的所需的时间得到；旋转调度算法：优先选择延迟时间最短的的访问者执行，延迟时间根据指定扇区旋转到磁头位置所需的时间得到；依据上述原则，可以得出EDACFB22、【考点】多道程序设计答案：ABC解析：多道程序设计指的是允许多个程序同时进入一个计算机系统的主存储器并启动进行计算的方法 , 计算机内存中可以同时存放多道（两个以上相互独立的）程序,与多套外围设备发生联系，AB正确，宏观来看，也可以看成是多道程序在并行工作，从而使得多个任务能够交替进行，保证高效性，提高算题的吞吐量，C正确。23、【考点】第二节 文件的存储介质答案：ACE解析：磁盘和光盘都是外部存储，所以其数据必须读入缓存中才能被处理器进行处理。24、【主考点】防止天灾人祸造成的破坏【副考点】防止系统故障造成的破坏答案：AB解析：原始文件可能会因为外界的因素而造成损坏，比如系统故障或者是其他因素造成文件的损坏，所以需要创建多个文件来增加文件存储的安全性，考察文件的保护。用建立多个副本来保护文件的办法适用于防止天灾人祸造成的破坏和防止系统故障造成的破坏。25、【考点】多个进程可以并发执行答案：BDE解析：有交互的并发进程，进程的执行过程中遵循内部的顺序性，B正确，并发执行的过程中程序间的顺序可能不唯一，D正确，有交互的并发进程是需要访问共享数据的，E正确。三、填空题（共20题，共20分）26、【考点】信息的优化分布答案：L1、L5、L2、L6、L3、L7、L4、L8解析：第一个被处理的肯定是L1，磁道优化分布的原则就是当一个记录被处理完成时磁头正好处于下一个记录的开头处，将L5放在L1之后，2.5*4-2*4=2ms,正好满足处理一个记录所花的时间，所以为最优排布，然后从L2开始，对应L6，依次类推，最后将所有的记录处理完毕。27、【考点】缓冲池答案：5解析：5次写操作对应：写L4;写L3;写L2;写L4;写L1。28、【考点】死锁的避免答案：2解析：系统提供2个资源后，首先给C一个资源，C进程完成之后释放资源，满足A进程所需资源，让A进程完成，最后再完成C。29、【考点】设备的启动和I/O中断处理答案：主存储器解析：我们把主存与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作，输入输出系统管理信息的传递。30、【考点】操作系统的功能答案：通信解析：网络操作系统把计算机网络中各台计算机系统有机联合起来，使各台计算机系统相互之间传送数据，即通信。31、【考点】第三节 进程控制块答案：进程控制块（或：PCB)解析：每创建一个进程都要用一个进程控制块来标识，相同状态的进程通过进程控制块连接在进程队列中。32、【考点】程序状态字答案：交换程序状态字（或：交换PSW)解析：每个程序都有一个PSW来刻画程序的执行状态，中断装置暂停现行进程的运行，是通过交换PSW来完成的。33、【考点】程序的顺序执行答案：2解析：J1计算用时1小时，J2等待1小时再计算1小时，一共用时2小时，J3等待2小时，计算1小时，一共用时3小时，所以（1+2+3）/3=2。34、【考点】操作系统的功能答案：操作系统解析：中断事件的处理均由操作系统来完成，针对各类中断事件需进行不同的处理。35、【考点】页面调度答案：系统颠簸或抖动解析：在请求分页存储管理中，从主存中刚刚换出某一页面后，根据请求马上又换入该页，这种反复换出换入的现象，称为系统颠簸，也叫系统抖动。产生该现象的主要原因是置换算法选择不当。36、【考点】第二节 文件的存储介质答案：介质解析：存储介质包括磁盘、光盘、卡片、磁带等。37、【考点】索引结构答案：索引表解析：索引结构是实现非连续存储的一种方式，索引结构为每一个文件建立一张索引表，指出文件中每个记录的存放地址，采用索引结构的文件称为索引文件，索引文件要包含索引表的存放地址。38、【考点】索引结构答案：身份证号解析：每个人的身份证号都是唯一的，唯一标识游客，可以作为主键。39、【考点】独占设备答案：独占解析：打印机，扫描仪都属于独占设备，磁盘属于共享设备，独占设备是指每次只能供一个作业执行期间单独使用的设备。40、【考点】设备的绝对号与相对号答案：绝对号解析：绝对号就是将每一台设备确定一个编号（相当于一个绝对地址）。相对号就是为了用户程序的方便而设的，在用户请求使用时，采用“设备类-相对号”来提出使用设备要求。由系统建立绝对号与“设备类-相对号”之间的关系，就能正确启用设备了。41、【考点】第二节 与时间有关的错误答案：涉及共享变量 (或：临界区）解析：与时间有关的错误：多个进程共同执行时，交替的访问了共享变量，但是有一个进程由于自身原因或者外界原因被中断了后，稍后又接着执行，最后导致运行结果出错。42、【考点】进程的顺序性答案：封闭解析：进程的封闭性指进程独占处理器，结果只受进程本身的影响。43、【考点】PV操作答案：m-n解析：P操作P（S）：将信号量S减去1，V操作V（S）：将信号量S加1。44、【考点】PV操作答案：-1解析：P操作被调用1次后，S的值成为0，以后的进程调用P操作时出现第一个等待者，则信号量0-1=-1。45、【考点】页式主存空间的分配与回收答案：89解析：块号=字号*字长+位号，5*16+9=89。四、简答题（共5题，共20分）46、【考点】分时操作系统答案：多个用户可以通过终端同时使用计算机系统，用户能直接与计算机系统交互，能及时响应各用户的请求，各用户间互不干扰 。解析：主要考察分时操作系统的相关概念，具体见教材P4。47、【考点】页式主存空间的分配与回收答案：存在 。按页分配后，最后一页一般总有空闲区，且不能再被利用，形成碎片。48、【考点】程序的顺序执行答案：需要的时间是 20ms+30ms+20ms=70ms；因为利用斯普林系統时，用户程序只需把要打印的数据送到输出井后即可退出，余下的打印工作由斯普林系统中的相关进程去完