操作系统概论--1107

操作系统概论-全国-1107总分：100一、单选题（共20题，共20分）1、在操作系统中采用多道程序设计技术，能有效地提高效率的计算机器件是（）(1分)A:缓存区B:通道C:CPUD:运算器2、“共享设备”的含义是指（）(1分)A:多个进程可共享设备上的数据B:多个作业可共享设备上的数据C:多个进程可同时启动这个设备D:多个作业可交替使用这个设备3、“建立”文件时的操作步骤之一是（）(1分)A:确定文件的存储结构B:把文件目录读入主存储器C:寻找文件的目录项D:核对用户口令4、某文件共占用8个磁盘块B0B7，磁盘每道有8个扇面，每个扇面可存放一个磁盘块，磁盘旋转一圈的时间是20ms，程序处理一个磁盘块的时间是2ms,B0B7在一个磁道上优化分布，磁头目前在B0起点处。则把B0B7全部读出的时间是( )(1分)A:45msB:42.5msC:40msD:37.5ms5、当用户程序执行了一条访管指令后，中央处理器的工作状态应该是（）(1分)A:从管态转变为目态B:从目态转变为管态C:维持在目态D:维持在管态6、有一种顺序存放文件中内容的方法是尽量把文件的内容放在同一柱面或相邻柱面，对于放在同一柱面中的连续内容可参照这样的形式存放：第n块放在第0个磁头下的第0个扇面，第n+1块放在第1个磁头的第1个扇面，依照这个方法存放文件的话，可以（）(1分)A:减少寻找时间，其他时间不变B:减少延迟时间，其他时间不变C:减少传送时间，其他时间不变D:既减少寻找时间，又减少延迟时间7、PV操作是在信号量上的操作。若某进程在调用V操作后释放了一个正在等待信号量的进程，那么在调用前信号量的值为( )(1分)A:=0B:=1C:08、对一组有交互的并发进程来说，它们中的每一个进程（）(1分)A:所含的程序都相同B:所含的程序可以不同，但会涉及到共享变量C:在同一时刻的状态都是相同的D:执行的结果不受其他进程的影响9、采用信箱方式进行通信时，不包含在信箱数据结构中的内容是（）(1分)A:信箱名B:可存信件数C:已有信件数D:可存信件的指针10、进程控制块的现场信息的内容包含有（）(1分)A:通用寄存器内容、控制寄存器内容、程序状态字寄存器内容B:通用寄存器内容、控制寄存器内容、运算寄存器内容C:通用寄存器内容、运算寄存器内容、程序状态字寄存器内容D:运算寄存器内容、控制寄存器内容、程序状态字寄存器内容11、采用银行家算法可避免死锁的发生，这是因为该算法（）(1分)A:可抢夺已分配的资源B:能及时为各进程分配资源C:任何时刻都能保证每个进程得到所需的资源D:任何时刻都能保证至少有一个进程可得到所需的全部资源12、页式存储管理中，作业运行时，该作业的页表是放在（）(1分)A:磁盘中B:主存系统区中C:主存用户区中D:用户程序中13、进程有若干属性，它们是（）(1分)A:进程有多种状态、多个进程可以对应于相同的程序、多个进程可以并发运行B:进程只有一种状态、多个进程可以对应于相同的程序、多个进程可以并发运行C:进程有多种状态、多个进程不可以对应于相同的程序、多个进程可以并发运行D:进程有多种状态、多个进程可以对应于相同的程序、多个进程不可以并发运行14、可用来长期存储大量信息的存储器是（）(1分)A:寄存器B:高速缓冲存储器C:主存储器D:辅助存储器15、在文件系统中，为文件保密所采取的措施之一是（）(1分)A:把文件的副本存放到不同的存储介质上B:把文件的副本存放到不同的城市中C:定期运行防病毒软件D:为文件设置存取权限16、某文件共有4个记录LOL3，采用链接存储结构，每个记录及链接指针占用一个磁盘块，主存储器中的磁盘缓冲区的大小与磁盘块的大小相等。为了在L2和L3之间插入一个记录L2，需要进行的磁盘操作有( )(1分)A:4次读盘和2次写盘B:4次读盘和1次写盘C:3次读盘和2次写盘D:3次读盘和1次写盘17、程序员接口是操作系统为用户提供的使用计算机系统的手段之一，该接口是指（）(1分)A:一组系统功能调用程序B:一份菜单C:一份作业控制说明书D:一组特权指令18、可变分区存储管理的主存分配算法中，查找次数最少的是（）(1分)A:随机适应分配算法B:最先适应分配算法C:最优适应分配算法D:最坏适应分配算法19、系统采用PV操作管理可供n个进程共享的文件F，若允许最多m个进程（nm1）同时读文件，则处于等待读文件的进程数最多有( )(1分)A:1个B:(n-m)个C:m个D:n个20、进程控制块中说明信息的内容包含（）(1分)A:进程状态、等待原因、程序存区、数据存区B:等待原因、程序存区、数据存区、存储器内容C:程序存区、数据存区、存储器内容、进程状态D:数据存区、存储器内容、进程状态、等待原因二、多选题（共5题，共10分）21、从通道正确完成通道程序，到操作系统完成与之相关的中断处理，其中需要完成的主要操作是（）(2分)A:通道请求I/O中断B:中断装置响应中断，转入操作系统处理C:操作系统根据产生中断的通道号、设备号查找设备分配表D:从设备分配表查到刚才是哪个作业进程启动了该设备E:转回该作业进程，使它从刚才启动设备的系统调用的下一条指令开始继续运行22、实时操作系统的特点是（）(2分)A:对接收到的外部信号及时进行处理B:要在严格的时限内处理完接收到的事件C:设计时应首先考虑提高系统效率D:允许用户直接操纵计算机进行交互式工作E:可以用于控制生产流水线23、与分时操作系统有关的概念是（）(2分)A:终端用户B:用户注册C:用户作业D:用户识别E:用户进程24、用于控制进程的原语是（）(2分)A:创建原语B:阻塞原语C:唤醒原语D:挂起原语E:撤销原语25、文件系统的功能之一是（）(2分)A:把逻辑文件转换成为物理文件，或进行反向的转换B:在文件中检索指定的内容C:分配文件的存储空间D:提供合适的存取方式以适应各种不同的应用E:向磁盘或磁带等发出启动读或写的指令三、填空题（共20题，共20分）26、让多个计算题同时进入计算机系统的_并行执行，这种程序设计方法称为多道程序设计。(1分)27、计算机系统有A和B两台打印机。某用户程序请求使用打印机，如果该程序被多次执行，就有可能出现有时使用A打印机，有时使用B打印机输出的情况。这是因为用户程序使用的是_。(1分)28、计算机系统有一个程序状态字寄存器，处理器是按程序状态字寄存器中的指示_程序的执行。(1分)29、中央处理器有两种工作状态，当中央处理器处于_态时，不允许执行特权指令。(1分)30、如果磁盘共有n个柱面，磁头当前处于n/2号柱面附近，要访问的柱面的柱面号比较均匀地分布在n/2的两边。在这种情况下，采用_调度算法的移臂调度程序较为有利。(1分)31、引入了自成独立系统的通道结构后，使得计算机系统不仅获得了CPU与外围设备之间的并行工作能力，还使各通道上的外围设备能够_。(1分)32、批处理系统中，把进入计算机系统的作业存放在磁盘的专用区域中等待处理，这样的专用区域称为_。(1分)33、对具有相关临界区的n个进程采用PV操作实现进程互斥时，可能出现的最小值是_。(1分)34、撤销原语的功能是在一个进程完成工作后，收回它的_和进程控制块。(1分)35、UNIX是一个通用的_操作系统。(1分)36、计算机系统的软件可以分为支撑软件、应用软件和_软件。(1分)37、现有3个进程A,B和C，它们对某类资源的需求量分别为7个，8个和3个。目前已分别得到了3个，3个和2个。如果系统还至少能提供_个资源，则该系统处于安全状态。(1分)38、设某页式存储管理主存的地址是20位，其中12位是页内地址，则该系统的页面长度为_字节，最大可存放256页。(1分)39、页式存储管理中，作业的大小体现在该作业的_中。(1分)40、主存储器中，存储单元通常使用的编址单位是_。(1分)41、某商店的“商品”文件是一个记录式文件，每个记录包含的数据项有商品号、商品名、价格。如果要查询价格在1000元以上的商品的商品名，这时作为该文件记录的次键的数据项是_。(1分)42、无论通过绝对路径，还是相对路径，文件系统必须通过路径名才能确定文件的_。(1分)43、文件系统管理空闲块的单块链接法跟成组链接法相比，主要缺点是每次分配或收回一块时都要_才能够完成对链接指针的操作。(1分)44、大型超市为了积累交易数据用于未来的商业决策，把交易数据按发生的先后次序存放在磁盘文件中，每隔十日转存至交易档案库，因此该磁盘文件用_存储结构比较合适。(1分)45、斯普林操作能够提高CPU的利用率是因为当多道程序并行工作时，其效果好像每个作业都拥有速度与_一样快的输入机和输出机。(1分)四、简答题（共5题，共20分）46、为什么在操作系统的磁盘管理中采用了缓冲池技术后可以减少读写磁盘操作的次数？(4分)47、什么是死锁？死锁的出现与哪些因素有关？(4分)48、简单叙述可能引起进程切换的原因。(4分)49、页式存储管理中是否存在碎片？请说明理由。(4分)50、为什么在打开索引文件时要把该文件的索引表读入主存储器？(4分)五、综合题（共3题，共30分）51、在一个多道程序系统中，采用先来先服务算法和计算时间短的优先算法管理作业。今有如下所示的作业序列，它们的提交时间及运行时间如下表中所列。当第一个作业进入系统后开始调度，假定作业都是仅作计算，请分别列出这两种算法管理下各个作业的开始时间、完成时间和周转时间。（注意：忽略系统开销。）(10分)作业 进入输入井时间 需计算时间 开始时间 完成时间 周转时间1 8.0时 2小时2 8.5时 0.5小时3 9.0时 0.1小时4 9.5时 0.2小时(10分)52、若文件系统中大部分文件采用链接或索引存储结构，那么经过一段时间的使用后，读写文件的速度会越来越慢，(10分)（1）你认为造成这种现象的原因是什么？(4分)（2）为恢复文件系统的吞吐能力，每隔一段时间就需要进行“磁盘整理”操作，请估计这个操作是如何进行的，并说明这样做的理由。(6分)53、当用PV操作来管理一个可容纳n封信件的公用信箱来实现进程通信时，发送进程和接收进程并发执行的程序结构如下： (10分)请在方框位置填上信号量初值或PV操作，以保证并发执行的正确性。答：_;_;_;_;_;_;_;_;_;_。(10分)操作系统概论-全国-1107总分：100一、单选题（共20题，共20分）1、【考点】多道程序设计答案：C解析：对具有处理器和外围设备并行工作能力的计算机采用多道程序设计技术的方法后，能充分发挥处理器的使用效率，增加单位时间内的算题量。2、【考点】可共享设备答案：D解析：可以让若干个作业同时使用的设备称为可共享设备。值得注意的是，“同时使用”的含义是指一个作业尚未撤离，另一个作业即可使用，但每一时刻仍只有一个作业能启动磁盘，允许它们交替时使用。3、【考点】“建立”操作答案：A解析：“建立”文件的步骤：在指定存储设备上装上存储介质；在该介质上建立文件目录；在该目录中找到空目录项，填上文件属性；确定文件的存储结构；做上该文件已“建立”的标志。4、【考点】旋转调度答案：C解析：磁盘共8个磁盘块，旋转一圈的时间是20ms，则平均时间为2.5ms，处理时间为2s，则需要在磁盘块B0停留4.5ms，读写磁头到达B2，以此类推，则需要两圈40ms。5、【主考点】系统调用【副考点】程序状态字答案：B解析：当用户程序执行到访管指令后产生一次中断后，中断装置把操作系统程序的PSW送入程序状态字寄存器，使机器在原来目态下执行用户程序变成在管态下执行操作系统的系统调用程序。6、【考点】信息的优化分布答案：D解析：寻找时间：磁头移动到指定柱面的时间。把文件的内容放在同一柱面或相邻柱面，可以减少寻找时间；延迟时间：指定扇区旋转到磁头位置所需要的时间。放在同一柱面中的连续内容按照题中所说形式存放，可减少等待时间；传送时间：磁头读取磁道上信息到主存储器中或把主存储器中信息写道磁道上的时间。信息量并没有减少，所以不能减少传送时间。7、【考点】PV操作答案：C解析：P操作被调用一次后，S的值成为0，以后的进程调用P操作时，当P操作执行了S：=S-1后，S的值总是小于0，所以调用者就被置成了等待状态而不能继续执行，直到有进程调用一次V操作后才能释放一个等待者。8、【考点】进程的并发性答案：B解析：有交互的并发进程一定共享某些资源。9、【考点】信箱答案：A解析：信箱由信息说明和信箱件两部分组成，其中信箱说明包含可存信件数，已有信件数，和可存信件的指针。10、【考点】第三节 进程控制块答案：A解析：进程控制块包含四类信息：标识信息；说明信息；现场信息；管理信息。其中现场信息包含通用寄存器内容、控制寄存器内容、程序状态字寄存器内容。11、【考点】死锁的避免答案：D解析：银行家算法能保证至少有一个进程可得到所需的全部资源而执行到结束，然后归还资源供别的进程使用。12、【考点】页表和地址转换答案：B解析：页表一般是存放在主存储器中的。13、【考点】进程的属性答案：A解析：进程的基本属性：进程是动态的；多个进程可以含有相同的程序；多个进程可以并发执行；进程有三种基本状态。14、【考点】第一节 计算机系统中的存储器答案：D解析：辅助存储器的存储容量很大，可用来长期存储信息。15、【考点】文件的保密答案：D解析：为文件设置口令，且在使用时必须遵照规定的存取权限，是实现文件保密的一种可行方法。16、【考点】链接结构答案：C解析：要在L2和L3之间插入一个新记录。需先找到一个空闲块（读盘一次），再将L3的链接指针进行修改（读盘一次，写盘一次）修改为空闲块块号，最后将空间块链接修改为L3即可（读盘一次，写盘一次）。因此，该操作为三次读盘和两次写盘。17、【考点】操作系统与用户的接口答案：A解析：用户接口有两类，分别是：程序员接口和操作员接口，程序员接口是一组系统功能调用程序，操作员接口是一组操作控制命令。18、【考点】最坏适应分配算法答案：D解析：最坏适应分配法总是挑选一个最大的空闲区分割一部分给作业使用，空闲区表中的登记项按长度以递减顺序排列，所以第一个空闲区总是最大的，不需要查找。19、【考点】PV操作答案：B解析：读一次文件调用一次p操作，当有m个进程都调用p操作后，信号量的值减为0，剩下的进程处于等待状态，所以处于等待进程的文件最多有n-m个20、【考点】第三节 进程控制块答案：A解析：进程控制块包含四类信息：标识信息；说明信息；现场信息；管理信息。其中说明信息用于说明进程情况，包含进程状态，等待原因，进程程序存放位置，进程数据存放位置。二、多选题（共5题，共10分）21、【考点】外围设备的启动答案：ABCD解析：这一过程中的主要操作：通道请求I/O中断；中断装置响应中断，转入操作系统处理；操作系统根据产生中断的通道号、设备号查找设备分配表；从设备分配表查到刚才是哪个作业进程启动了该设备。22、【考点】实时操作系统答案：ABE解析：实时操作系统可用于控制生产流水线、进行工业流程控制等，要求计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并且要在严格的时限内处理完接收的事件。设计实时操作系统必须首先考虑系统的实时性和可靠性。23、【考点】分时操作系统答案：ABCDE解析：分时操作系统让用户通过与计算机相连接的终端来使用计算机系统，允许多个用户同时与计算机系统进行一些列交往。各用户从各自的终端上输入各种命令，系统把作业执行的情况也通过终端向用户报告。由于用户直接与计算机系统交互，所以要求系统能快速地对用户提出的请求给出应答。在分时系统控制下，用户在终端设备上可以直接输入、调试和运行自己的程序，能直接修改程序中的错区，并且直接获得结果。24、【考点】第三节 进程控制块答案：ABCE解析：进程的控制需要使用原语，用于进程控制的原语有：创建原语，撤销原语，阻塞原语，唤醒原语。25、【考点】文件系统的功能答案：ACD解析：文件系统具有如下功能：实现从逻辑文件到物理文件之间的转换；有效地分配文件的存储空间；建立文件目录；提供合适的存取方式以适应各种不同的应用；确保文件的安全性；提供一组文件操作。三、填空题（共20题，共20分）26、【考点】多道程序设计答案：主存储器解析：为了充分发挥处理器的使用效率，可以让多个计算题同时进入计算机系统的主存储器并行执行，也就是我们说的多道程序设计。27、【考点】设备的绝对号与相对号答案：设备的相对号解析：当程序被多次执行时，每一次申请的设备编号是相同的，但是出现了不同的设备执行，说明用户的使用的是设备的相对号，相对号不能确定具体是哪一台设备。28、【考点】程序状态字答案：控制解析：程序状态字寄存器是用来存放当前运行程序的PSW的寄存器，处理器按该寄存器中的指示来控制程序的执行。29、【考点】管态和目态答案：目，或用户解析：计算机硬件结构中的中央处理器具有两种工作状态：目态和管态。当中央处理器处于目态时，不允许执行特权指令；当中央处理器处于管态时，可以执行包括特权指令在内的一切指令。30、【考点】移臂调度答案：电梯解析：电梯调度算法是沿着臂的移动方向去选择，仅当沿臂移动方向无等待访问者时才改变臂的移动方法。31、【考点】通道答案：并行工作解析：由于通道能独立工作，因而各通道上的外围设备页能并行工作。32、【考点】联机同时外围设备操作答案：输入井解析：输入井是在磁盘上开辟出来的专门区域，用来存放等待进入计算机系统处理的作业。33、【考点】临界区答案：1-n解析：P操作被调用一次后，S的值为0，以后的进程调用P操作时，当P操作执行了S：S-1后，S的值总是小于0，为n-1，最小是则为-（n-1）即1-n34、【考点】第三节 进程控制块答案：工作区，或主存空间解析：撤销原语时控制进程的原语之一，其功能是当一个进程完成工作后，收回该进程的工作区和进程控制块。35、【考点】UNIX答案：交互式分时，或分时解析：UNIX系统是当前流行的操作系统之一，它是一个通用的交互式分时操作系统。36、【考点】计算机软件答案：系统解析：一般来说，计算机软件可以分为系统软件、支撑软件以及应用软件三类。37、【考点】死锁的避免答案：2解析：目前A，B和C各自还需要4，5和1个资源，如果此时系统提供1个资源，C可以执行完，并释放3个资源，此时A和B依然不能够往下进行；如果提供2个资源，C获取1个，还剩余1个，加上C执行完之后释放3个，就是4个资源，A也可以执行完，A执行完之后释放7个，B也可以执行完，所有进程都可以执行完毕，系统处于安全状态。38、【考点】页式存储管理的基本原理答案：4096解析：页面长度等于2的n次幂，其中n为业内地址的位数。39、【考点】页表和地址转换答案：页表长度解析：采用页式存储管理时，每一个作业都有一张自己的页表，页表的长度由作业所占页的多少而定，反之，作业的大小可以由页表长度体现。40、【考点】第一节 计算机系统中的存储器答案：字节解析：主存储器的存储单元以字节为单位进行编址。41、【考点】文件的逻辑结构答案：价格解析：能标识具有某一特性的所有记录的数据项称为记录的次键，通过将“价格”这个数据项设置为大于1000，可以筛选出1000元以上的所有商品记录，所以价格是记录的次键。42、【考点】树形目录答案：物理位置解析：想要找到文件，就必须确定文件的物理位置，而物理位置可以通过绝对路径和相对路径两种方式来确定。43、【主考点】单块链接【副考点】成组链接答案：启动磁盘解析：单块链接每分配一块或回收一块时都需要对这阵进行操作，这些操作需要启动磁盘才能完成。44、【考点】顺序结构答案：顺序解析：一般来说，若用户总是以记录的先后次序使用文件，则该文件就可采用顺序结构组织在磁盘上。该超市的需求即是按先后次序存放和取用，所以应采用顺序结构。45、【考点】联机同时外围设备操作答案：磁盘解析：斯普林操作通过预输入程序和缓输出程序，分别代替两台外围计算机的工作。再在磁盘上开辟出输入井和输出井的专门区域，分别用来存放作业信息和作业执行结果，以代替存放作业信息和结果的磁盘。四、简答题（共5题，共20分）46、【考点】缓冲池答案：当用户第一次请求读磁盘上的某文件时，首先为其分配一个或几个缓冲区，然后把该文件的内容读入缓冲区。在把用户所需的内容从缓冲区送入用户区后，缓冲区的内容仍被保留。如果用户后续的读写文件操作涉及的内容已经在缓冲区，那么就无需访问磁盘，直接对缓冲区中的这些内容进行读写即可。同样，用户请求把文件内容保存到磁盘上时，系统也是为其分配缓冲区，且把用户要写的内容放到缓冲区去，而不是去启动写盘。后续的读写文件涉及的内容若已经在缓冲区，同样无需去启动磁盘。仅当缓冲区要被收回重新分配时，才把缓冲区中尚未存盘的内容写入磁盘。47、【考点】死锁的形成答案：系统中存在一组进程，他们中的每一个进程都占有某些资源，而又都在等待该组中另一个进程所占用的资源，若这种等待永远不能结束，则说系统出现了死锁。死锁的出现与资源分配策略有关，也与并发进程的执行速度有关。48、【考点】进程调度算法答案：一个进程从运行状态变成等待状态。一个进程从运行状态变成就绪状态。一个进程从等待状态变成就绪状态。一个进程完成工作后被撤销。解析：通常，进程的切换是由进程状态的变化引起的，在下列情况中会引起进程的切换：进程从运行变成等待；进程从运行变成就绪；进程从等待变成就绪；进程完成工作后被撤销。可见，当一个进程状态发生变化或工作结束后，都需要由进程调度重新分配处理器。49、【考点】页式存储管理的基本原理答案：存在。按页分配，最后一页可能不满，又不能再分配给其他作业，形成页内的碎片，也称为内部碎片。50、【考点】索引结构答案：索引表的内容是记录号和该记录的外存地址之间的对应关系。只有将索引读入主存储器，才能够在读写记录时无需启动外设，根据记录号通过访问主存储器得到记录的外存地址，从而直接访问记录所在的磁盘块，大大提高了读写记录的速度。五、综合题（共3题，共30分）51、【主考点】先来先服务调度算法【副考点】计算时间短的作业优先算法答案：先来先去服务算法：计算时间短的优先算法：解析：先来先服务算法是按照作业进入输入井的先后次序来挑选作业，先进入的作业优先被挑选。作业1最先进入输入井所以先调度，开始时间8，8+2=10为完成时间，未出现等待时间故周转时间为2；作业2需要等作业1完成后被调度，所以开始时间10，完成时间10+0.5=10.5，周转时间为进入时间到结束时间，10.5-8.5=2；作业3需要等作业2完成后被调度，所以开始时间为10.5，完成时间为10.5+0.1=10.6，周转时间为10.6-9=1.6；作业4需要等作业3完成后被调度，所以开始时间10.6，完成时间为10.