2022年国防科技大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年国防科技大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、系统管理设备是通过一些数据结构来进行的，下前的（）不属于设备管理数据结构。A.FCBB.DCTC.SDTD.COCT2、通道又称I/O处理器，用于实现（）之间的信息传输。A.内存与外设B.CPU与外设C.内存与外存D.CPU与外存3、在请求分页系统中，页面分配策略与页面置换策略不能组合使用的是（）。A.可变分配，全局置换B.可变分配，局部置换C.固定分配，全局置换D.固定分配，局部置换4、作业在执行中发生缺页中断，经操作系统处理后应让其执行（）指令。A.被中断的前一条B.被中断的那一条C.被中断的后·条D.启动时的第一条5、在一个操作系统中对内存采用页式存储管理方法，则所划分的页面大小（）。A.要依据内存大小而定B.必须相同C.要依据CPU的地址结构而定D.要依据内存和外存而定6、实时操作系统必须在（）内处理完来白外部的事件。A.一个机器周期B.被控对象规定时间C.周转时间D.时间片7、（）不是操作系统的功能。A.CPU管理B.存储管理C.网络管理D.数据管理8、如果文件采用直接存取方法，且文件大小不固定，则应采用（）物理结构。A.直接B.索引C.随机D.顺序9、为支持CD-ROM小视频文件的快速随机播放，播放性能最好的文件数据块组织方式是（）。A.连续结构B.链式结构C.直接索引结构D.多级索引结钩10、若某单处理器多进程系统中有多个就绪进程，则下列关于处理器调度的叙述中，错误的是（）。A.在进程结束时能进行处理器调度B.创建新进程后能进行处理器调度C.在进程处于临界区时不能进行处理器调度D.在系统调用完成并返回用户态时能进行处理器调度11、现行3个同时到达的作业J1，J2，J3，它们的执行时，间分别是T1，T2和T3，且T1，<T2<T3。若系统按单道方式运行且采用短作业优先调度算法，则平均周转时问是（）。A.T1+T2+T3B.T1+T2+T3/3C.（3T1+2T2+T3）/3D.（T1+2T2+3T3）/312、若系统中有n个进程，则在阻塞队列中进程的个数最多为（）？Α.nB.n-1C.n-2D.1二、填空题13、文件存取方式按存取次序通常分__________、__________，还有一类__________。14、UNIX的shell有两层含义，一是指由shell命令组成的Shell命令__________；二是指该命令的__________。15、现代计算机系统采用自成独立系统的能与主机并行工作的I/O结构，主存储器与外围设备之间传送信息的输入输出操作由__________完成。由于它能独立完成输入输出操作，所以也称为__________。16、系统事先给每台设备确定的编号称设备的__________号，由用户在使用设备时给出的编号称设备的__________号。17、UNIX操作系统提供两种程序运行环境，即__________和__________.18、对于移动臂磁盘，磁头在移动臂的带动下，移动到指定柱面的时间称__________时间，而指定扇区旋转到磁头位置的时间称__________时间。19、进程调度的职责是按给定的从__________中选择一个进程，让它占用处理器。20、光盘的信息传送速度比硬盘__________，容量比软盘___________。三、判断题21、优先数是进程调度的重要依据，一旦确定不能改变.（）22、所谓最近最少使用（）23、由于现代操作系统提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必须是可再入程序.（）24、在请求页式存储管理中，页面淘汰所花费的时间不属于系统开销.（）25、文件的索引表全部存放在文件控制块中.（）26、在虚存系统中，只要磁盘空间无限大，作业就能拥有任意大的编址空间.（）27、原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同.（）28、实时系统中的作业周转时间有严格的限制.（）29、通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换.（）30、固定头磁盘存储器的存取时间包括搜查定位时间和旋转延迟时间.（）31、一旦出现死锁，所有进程都不能运行.（）32、文件目录一般存放在外存.（）四、名词解释题33、特权指令：34、断点：35、中断禁止：36、物理地址：37、快表：38、进程调度：五、简答题39、试比较进程调度与作业调度的不同点。40、什么是死锁？产生死锁的四个必要条件是什么？41、请说明在生产者一消费者问题的描述中，P操作颠倒会产生死锁吗？为什么？42、系统调用的执行过程分可分为哪几步？43、从资源管理的角度说明操作系统的主要功能？44、什么是临界区进程进入临界区的调度原则是什么六、综合题45、一个树形结构的文件系统如图所示，该图中的矩形表示目录，圆圈表示文件1）可否进行下列操作：①在目录D中建立一个文件，取名为A。②将目录C改名为A。2）若E和G分别为两个用户的目录：①用户E欲共享文件Q、应有什么条件？如何操作？②在一段时间内，用户G主要使用文件S和T。为简便操作和提高速度，应如何处理？③用户E欲对文件1加以保护，不允许别人使用，能否实现？如何实现？46、在某系统中，从磁盘将一块数据输入到缓冲区需要花费的时间为t，CPU将对一块数据进行处理的时间为c，将缓冲区的数据传送到用户区所花时间为m，那么在单缓冲和双缓冲情况下，系统处理大量数据时，一块数据的处理时间为多少？47、为什么要设置内存I/O缓冲区？通常有哪几类缓冲区？

参考答案一、选择题1、A2、A3、C4、B5、B6、B7、C8、B9、A10、C11、C12、A二、填空题13、【答案】顺序存取、直接存取、按键索引14、【答案】语言、解释程序15、【答案】通道、输入输出处理机16、【答案】绝对、相对号17、【答案】内核层、外壳层18、【答案】寻找、延迟19、【答案】进程调度算法、就绪队列20、【答案】慢、大三、判断题21、【答案】：错22、【答案】：对23、【答案】：对24、【答案】：错25、【答案】：错26、【答案】：错27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：错30、【答案】：错31、【答案】：错32、【答案】：对四、名词解释题33、特权指令：指指令系统中这样一些指令，如启动设备指令、设置时钟指令、中断屏蔽指令和清内存指令，这些指令只能由操作系统使34、断点：发生中断时，被打断程序的暂停点称为断点。35、中断禁止：是指在可引起中断的事件发生时系统不接收该中断的信号，因而就不可能提出中断请求而导致中断。简言之，就是不让某些事件产生中断。36、物理地址：内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。37、快表：为了提高地址变换速度，在地址变换机构中增设一个具有并行查找能力的高速缓冲存储器，用以存放当前访问的页表项。这样的高速缓冲存储器就是快表。38、进程调度：也称低级调度程序，它完成进程从就绪状态到运行状态的转化。五、简答题39、答：（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存.进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机.（2）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存.进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机.40、答：死锁：当某进程提出资源申请后，使得系统中一些进程处于无休止的阻塞状态，在无外力作用下，永远不能再继续前进。产生死锁的必要条件：互斥使用资源，占用并等待资源，不可抢夺资源和循环等待资源41、答：如果将生产者执行的两个P操作顺序颠倒，会产生死锁。因为，在这种情况下，当缓冲区都为满时，生产者仍可顺利执行P（mutex）操作，于是它获得了对缓冲区的存取控制权。然后，当它执行P（mutex）操作时，由于没有空缓冲区它被挂起。能够将这个生产者进程释放的唯一途径是消费者从缓冲区取出了一个产品，并执行V（mutex）操作。但在此时，由于缓冲区已被挂起的生产者所占有，所以没有一个消费者能够取得对缓冲区的存取控制权。因此，出现了生产者和消费者的互相死等的局面。42、答：系统调用的执行过程分成以下几步：（1）设置系统调用号和参数；（2）系统调用命令的一般性处理；（3）系统调用命令处理程序做具体处理。43、答：处理器管理，存储管理，文件管理，作业管理和设备管理.44、答：在每个进程中访问临界资源的那段程序叫临界区，进程进入临界区的调度原则是：如果有若干进程要求进入空闲的临界区一次仅允许一个进程进②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个.如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待③进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现"忙等"现象.六、综合题45、【解析】1）①因为在目录D下没有文件名为A的文件，所以可以在日求D下建立一个文件，取名为A②因为已经有个目录名为A，所以不能将目录C改名为A。2）①用户E想要共享文件Q，只要找到Q的路径即可，即用户E可以通过路径./../D/G/K/O/Q来访问文件Q，其中“.”表示上一级目录。②可以把当前目录设置为P这个目录，这样一来，直接用S和T这两个文件名就能访问这两个文件，不需要每次都从根目录开始找路径：也可以在G目录下建立两个链接，直接链接到文件S和文件T上，这样在G用户的目录下就可以直接访问到这两个文件了。③可以修改文件1的存取控制表，在拥有对1的访问权限的用户列表中只留下用户E，其他用户的名字都从1的访问权限用户列表中删除，这样就可以有效地保护文件1只被用户E访问了。46、【解析】在无缓冲的情况下，为了读取磁盘数据，应先从磁盘把一块数据输入到用户数据区，所花费的时间为T：然后再由CPU对这块数据进行计算，计算时问为C.所以每一块数据的处理时间为T+C。在单缓冲的情况下，应先从磁盘把一块数据输入到缓冲区，所花费的时间为T：然后由操作系统将缓冲区的数据传送到用户区，其所花费的时间为M：接下来，便由CPU对这一块数据进行计算，计算时间为C.由于第i次读磁盘数据送至缓冲区时，系统同时读出用户区中第i-1次数据计算，此两项操作可以并行，并与数据从缓冲区传送到用户区的操作串行进行，因此"一块数据的处理时间为MAX（C，T）+M.在双缓冲的情况下，应先从磁盘把一块数据输入到第一个缓冲区，当装满第一个缓冲区后，操作系统可以将第一个缓冲区的数据传送到用户区并对第一块数据进行计算，与此同时可以将磁盘输入数据送入第二个缓冲区：当计算完成后，若第二个缓冲区已装满数据，则又可以将第二个缓冲区中的数据传送至用户区并对第二块数据进行计算，与此同时可以将磁盘输入数据送入第一个缓冲区，如此反复交替使用两个缓冲区。其中将数据从缓冲区传送到用户区的操作与用户区数据处理是串行的，它们又可以与从磁盘传送数据到缓冲区的操作并行，因此人约耗时为max（c+m，t）。考虑到内存中数据块的“搬家”耗时非常短、因此m可以忽略，故近似看成是max（c，t）。47、【解析】设置内存I/O缓冲区的主要原因如下。1）缓和CPU和I/O设备间速度不匹配的矛盾。“般情况下，程序的运行过程是时而进行计算，时而进行I/O。以输出为例，若没有缓冲区，则程序在输出时，必然由于打印机速度跟不上而使CPU等待：然而在计算阶段，打印机又因无输入数据而无事可做。如果设置一个缓冲区，程序可以将待输出的数据先输出到缓冲区中，然后继续执行：而打印机可以从缓冲区取出数据慢慢打印。2）减少中断CPU的次数，例如，假定设备只用位：二进制位