2022年福州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B（有答案）一、選擇題1、下列選項(xiàng)中，磁盤(pán)邏輯格式化程序所做的T作是（）I.對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行分區(qū)II.建立文件系統(tǒng)的根目錄III.確定磁盤(pán)扇區(qū)校驗(yàn)碼所占位數(shù)IV.對(duì)保存空閑磁盤(pán)塊信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行初始化，A.僅IIB.僅II、IVC.僅III，IVD.僅I、II、IV2、下列算法中，用于磁盤(pán)調(diào)度的是（），A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法B.LRU算法C.最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法D.高優(yōu)先級(jí)算法3、一個(gè)正在訪問(wèn)臨界資源的進(jìn)程由于申請(qǐng)等待1/0操作而被中斷時(shí)，它（）。A.允許其他進(jìn)程進(jìn)入與該進(jìn)程相關(guān)的臨界區(qū)B.不允許其他進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)C.允許其他進(jìn)程搶占處理器，但不能進(jìn)入該進(jìn)程的臨界區(qū)D.不允許任何進(jìn)程搶占處理器4、有5個(gè)批處理任務(wù)A、B、C、D、E幾乎同時(shí)到達(dá)一計(jì)算中心。它們預(yù)計(jì)運(yùn)行的時(shí)間分別是10min，6min，2min、4min和8min。其優(yōu)先級(jí)（由外部設(shè)定）分別為3，5，2，1和4，這里5為最高優(yōu)先級(jí)。下列各種調(diào)度算法中，其平均進(jìn)程周轉(zhuǎn)時(shí)間為14min的是（）。A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法B.優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法C.先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法D.最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法5、若一個(gè)信號(hào)量的初值為3，經(jīng)過(guò)多次P、V操作之后當(dāng)前值為-1，則表示等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程數(shù)為（）A.1B.2C.3D.46、采用分段存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，若段地址用24位表示，其中8位表示段號(hào)，則允許每段的最大長(zhǎng)度是（）。A.224BB.216BC.28BD.232B7、假定某頁(yè)式管理系統(tǒng)中，主存為128KB，分成32塊，塊號(hào)為0，1，2，3，....31：某作業(yè)有5塊，其頁(yè)號(hào)為0，1，2，3，4，被分別裝入主存的3，8，4，6，9塊中。有一邏輯地址為[3，70]。試求出相應(yīng)的物理地址（其中方括號(hào)中的第一個(gè)元素為頁(yè)號(hào)，第二個(gè)元素為頁(yè)內(nèi)地址，按十進(jìn)制計(jì)算）（）。A.14646B.24646C.24576D.345768、與早期的操作系統(tǒng)相比，采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是這些優(yōu)點(diǎn)不，包括（）。A.提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性B.提高了操作系統(tǒng)的運(yùn)行效率C.增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性D.使操作系統(tǒng)的可移植性更好9、下列關(guān)于批處理系統(tǒng)的敘述中，正確的是（）I.批處理系統(tǒng)允許多個(gè)用戶與計(jì)算機(jī)直接交互II.批處理系統(tǒng)分為單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)III.中斷技術(shù)使得多道批處理系統(tǒng)的1/O設(shè)備可與CPU并行工作A.僅II、IIIB.僅IIC.僅I、IID.僅I、III10、緩存技術(shù)的緩沖池在（）中。A.內(nèi)存B.外存C.ROMD.寄存器11、下列關(guān)于SPOOLing的敘述中，不正確的是（）A.SPOOLing系統(tǒng)中必須使用獨(dú)占設(shè)備B.SPOOLing系統(tǒng)加快了作業(yè)執(zhí)行的速度C.SPOOLing系統(tǒng)使獨(dú)占設(shè)備變成了共享設(shè)備D.SPOOLing系統(tǒng)利用了處理器與通道并行上作的能力12、下列關(guān)于SPOOLing技術(shù)的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.需要外存的文持B.需要多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的支持C.可以讓多個(gè)作業(yè)共享一臺(tái)獨(dú)占設(shè)備D.由用戶作業(yè)控制設(shè)備與輸入/輸出之間的數(shù)據(jù)傳送二、填空題13、在現(xiàn)代Unix系統(tǒng)（如SystemV）中，存貯管理大多采用__________存貯機(jī)制，把__________作為一種輔助手段。14、進(jìn)程同步是指并發(fā)進(jìn)程之間存在一種制約關(guān)系，一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行依賴于另一個(gè)進(jìn)程的消息，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程沒(méi)有得到另一個(gè)進(jìn)程的消息時(shí)必須__________，直到消息到達(dá)才_(tái)_________。15、在分時(shí)兼批處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了獲得好的響應(yīng)時(shí)間，總是優(yōu)先調(diào)度__________16、不可中斷的過(guò)程稱為_(kāi)_________。17、為了防止各種系統(tǒng)故障破壞文件，文件系統(tǒng)可以采用__________和__________兩種方法在保護(hù)文件。18、通道把通道程序執(zhí)行情況記錄在__________中；通道完成一次輸入輸出操作后，以__________方式請(qǐng)求中央處理器進(jìn)行干預(yù)。19、能使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收到__________后及時(shí)進(jìn)行處理，并在嚴(yán)格的規(guī)定時(shí)間內(nèi)處理結(jié)束，再給出__________的操作系統(tǒng)稱為“實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)”。20、把進(jìn)程間用信件來(lái)交換信息的方式稱為_(kāi)_________三、判斷題21、參與死鎖的所有進(jìn)程都占有資源.（）22、所有進(jìn)程都進(jìn)入等待狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)陷入死鎖.（）23、進(jìn)程優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，必須根據(jù)進(jìn)程運(yùn)行情況動(dòng)態(tài)改變.（）24、在頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，頁(yè)面長(zhǎng)度固定并且是硬件的設(shè)計(jì)特性.（）25、進(jìn)程間的互斥是一種特殊的同步關(guān)系.（）26、特殊文件是指其用途由用戶特殊規(guī)定的文件.（）27、優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，一旦確定不能改變.（）28、進(jìn)程在運(yùn)行中，可以自行修改自己的進(jìn)程控制塊.（）29、虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)可以在每一臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn).（）30、進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是由操作系統(tǒng)完成的，對(duì)用戶是透明的.（）四、名詞解釋題31、同步：32、安全序列：33、進(jìn)程調(diào)度：34、邏輯記錄：35、可重定位地址：36、中斷響應(yīng)：五、簡(jiǎn)答題37、目前操作系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)是什么？它具有什么優(yōu)點(diǎn)？38、試述分區(qū)管理方案的優(yōu)缺點(diǎn)39、為什么說(shuō)批處理多道系統(tǒng)能極大地提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作效率？40、什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件是什么？41、請(qǐng)說(shuō)明在生產(chǎn)者一消費(fèi)者問(wèn)題的描述中，P操作顛倒會(huì)產(chǎn)生死鎖嗎？為什么？六、綜合題42、試說(shuō)明庫(kù)函數(shù)與系統(tǒng)調(diào)用的區(qū)別和聯(lián)系。43、一個(gè)串行線能以最大：50000B/s的速度接收輸入。數(shù)據(jù)平均輸入速率是20000B/s。如果用輪詢來(lái)處理輸入，不管是否有輸入數(shù)據(jù)，輪詢例程都需要3μs來(lái)執(zhí)行。若在下一個(gè)字節(jié)到達(dá)時(shí)，控制器中仍有未取走的字節(jié)，這些未取走的字節(jié)將會(huì)丟失。那么最大的安全輪詢時(shí)間間隔是多少？44、在某系統(tǒng)中，從磁盤(pán)將“塊數(shù)據(jù)輸入到緩沖區(qū)需要的時(shí)間為T(mén)，CPU對(duì)一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時(shí)間為C，將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到用戶區(qū)所需的時(shí)間為M，那么在單緩沖和雙緩沖情況下，系統(tǒng)處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，一塊數(shù)據(jù)的處理時(shí)間分別是多少？45、假設(shè)磁盤(pán)的每個(gè)磁道分為9個(gè)塊，現(xiàn)有…文件有A，B，.，I共9個(gè)記錄，每個(gè)記錄的大小與塊的大小相等，設(shè)磁盤(pán)轉(zhuǎn)速為27ms/轉(zhuǎn)，每讀出一塊后需要2ms的處理時(shí)間，若忽略其他輔助時(shí)間，試問(wèn)：1）如果這些記錄被順序存放于一磁道上，文件處理程序順序讀取且順序處理記錄，處理文件要多長(zhǎng)時(shí)間？2）文件處理程序順序讀取且順序處理記錄，記錄如何存放可使文件的處理時(shí)間最短？

參考答案一、選擇題1、B2、C3、C4、D5、A6、B7、B8、B9、A10、A11、D12、D二、填空題13、【答案】分頁(yè)式虛擬、對(duì)換技術(shù)14、【答案】等待、被喚醒15、【答案】終端作業(yè)（或前臺(tái)作業(yè)）16、【答案】原語(yǔ)17、【答案】建立副本、定時(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)18、【答案】通道狀態(tài)字（或CSW）、中斷（或I/O中斷）19、【答案】外部信號(hào)、反饋信號(hào)20、【答案】信箱通信三、判斷題21、【答案】：錯(cuò)22、【答案】：錯(cuò)23、【答案】：錯(cuò)24、【答案】：對(duì)25、【答案】：對(duì)26、【答案】：錯(cuò)27、【答案】：錯(cuò)28、【答案】：錯(cuò)29、【答案】：錯(cuò)30、【答案】：對(duì)四、名詞解釋題31、同步：是指進(jìn)程間共同完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)直接發(fā)生相互作用的關(guān)系。也就是說(shuō)，這些具有伙伴關(guān)系的進(jìn)程在執(zhí)行次序上必須遵循確定的規(guī)律。32、安全序列：針對(duì)當(dāng)前分配狀態(tài)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)至少能夠按照某種次序?yàn)槊總€(gè)進(jìn)程分配資源（直至最大需求），并且使他們依次成功地運(yùn)行完畢，這種進(jìn)程序列[p1，p2，，pn]就是安全序列。33、進(jìn)程調(diào)度：也稱低級(jí)調(diào)度程序，它完成進(jìn)程從就緒狀態(tài)到運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)化。34、邏輯記錄：用戶構(gòu)造文件時(shí)使用的一個(gè)信息單位。通常以邏輯記錄為單位存取文件35、可重定位地址：當(dāng)含有它的程序被重定位時(shí)，將隨之被調(diào)整的一種地址。36、中斷響應(yīng)：發(fā)生中斷時(shí)，cpu暫停執(zhí)行當(dāng)前的程序，轉(zhuǎn)去處理中斷這個(gè)由硬件對(duì)中斷請(qǐng)求做出反應(yīng)的過(guò)程，稱為中斷響應(yīng)。五、簡(jiǎn)答題37、答：為了給用戶提供對(duì)文件的存取控制及保護(hù)功能，而按一定規(guī)則對(duì)系統(tǒng)中的文件名，（亦可包含文件屬性）進(jìn)行組織所形成的表，稱為目錄表或文件目錄。目前操作系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)是樹(shù)型目錄結(jié)構(gòu)，它的優(yōu)點(diǎn)有：有效地提高對(duì)目錄的檢索速度；允許文件重名；便于實(shí)現(xiàn)文件共享。38、答：優(yōu)點(diǎn)：算法較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，內(nèi)存開(kāi)銷少，存儲(chǔ)保護(hù)措施簡(jiǎn)單.缺點(diǎn)：內(nèi)存使用不充分，存在較嚴(yán)重的碎片問(wèn)題，39、答：①多道作業(yè)并行工作，減少了處理器的空閑時(shí)間，②作業(yè)調(diào)度可以合理選擇裝入主存儲(chǔ)器中的作業(yè)，充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源。③作業(yè)執(zhí)行過(guò)程中不再訪問(wèn)低速設(shè)備，而直接訪問(wèn)高速的磁盤(pán)設(shè)備，縮短執(zhí)行時(shí)間。④作業(yè)成批輸入，減少了從操作到作業(yè)的交接時(shí)間40、答：死鎖：當(dāng)某進(jìn)程提出資源申請(qǐng)后，使得系統(tǒng)中一些進(jìn)程處于無(wú)休止的阻塞狀態(tài)，在無(wú)外力作用下，永遠(yuǎn)不能再繼續(xù)前進(jìn)。產(chǎn)生死鎖的必要條件：互斥使用資源，占用并等待資源，不可搶奪資源和循環(huán)等待資源41、答：如果將生產(chǎn)者執(zhí)行的兩個(gè)P操作順序顛倒，會(huì)產(chǎn)生死鎖。因?yàn)椋谶@種情況下，當(dāng)緩沖區(qū)都為滿時(shí)，生產(chǎn)者仍可順利執(zhí)行P（mutex）操作，于是它獲得了對(duì)緩沖區(qū)的存取控制權(quán)。然后，當(dāng)它執(zhí)行P（mutex）操作時(shí)，由于沒(méi)有空緩沖區(qū)它被掛起。能夠?qū)⑦@個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)程釋放的唯一途徑是消費(fèi)者從緩沖區(qū)取出了一個(gè)產(chǎn)品，并執(zhí)行V（mutex）操作。但在此時(shí)，由于緩沖區(qū)已被掛起的生產(chǎn)者所占有，所以沒(méi)有一個(gè)消費(fèi)者能夠取得對(duì)緩沖區(qū)的存取控制權(quán)。因此，出現(xiàn)了生產(chǎn)者和消費(fèi)者的互相死等的局面。六、綜合題42、【解析】區(qū)別：庫(kù)函數(shù)是語(yǔ)言或應(yīng)用程序的一部分，可以運(yùn)行在用戶空間中。而系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)的部分，是內(nèi)核提供給用戶的程序接門(mén)，運(yùn)行在內(nèi)核空間中。聯(lián)系：許多庫(kù)函數(shù)都會(huì)使用系統(tǒng)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。沒(méi)有使用系統(tǒng)調(diào)用的庫(kù)函數(shù)，執(zhí)行效率通常比系統(tǒng)調(diào)用高，因?yàn)槭褂孟到y(tǒng)調(diào)用時(shí)，需要上下文的切換以及狀態(tài)的轉(zhuǎn)換（從用戶態(tài)轉(zhuǎn)為核心態(tài)）。43、【解析】串行線接收數(shù)據(jù)的最大速度為50000B/s，即每20s接收1B，而輪詢例程需3μs來(lái)執(zhí)行，因此，最大的安全輪詢時(shí)間間隔是17μs44、【解析】單緩沖工作示意圖和時(shí)序圖如圖所示。從圖中可以看出：數(shù)據(jù)由I/O控制器到緩沖區(qū)和數(shù)據(jù)由緩沖區(qū)到工作區(qū)必須串行操作。同樣，數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)到工作區(qū)和CPU從工作區(qū)中取出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理也需串行進(jìn)行。但由于在順序訪問(wèn)時(shí)可采用預(yù)先讀的方式，即CPU在處理一塊數(shù)據(jù)（從工作區(qū)取數(shù)據(jù)）的同時(shí)可從磁盤(pán)輸入下一塊數(shù)據(jù)，所以系統(tǒng)對(duì)一塊數(shù)據(jù)的處理時(shí)間為max（T，C）+M雙緩沖的上作示意圖和時(shí)序圖如圖所示?？梢?jiàn)，數(shù)據(jù)由I/O控制器到雙緩沖和數(shù)據(jù)由雙緩沖區(qū)到工作區(qū)可以并行T作，因此系統(tǒng)對(duì)一塊數(shù)據(jù)的處理時(shí)間為max（T，M+C）。45、【解析】1）由題目所給條件可知，磁盤(pán)轉(zhuǎn)速為27ms/轉(zhuǎn)，因此讀出1個(gè)記求的時(shí)間是27ms/9=3ms。讀出并處理記求A需要3ms+2ms=5ms，此時(shí)讀寫(xiě)頭已轉(zhuǎn)到了記求B的中間，因此為了讀出記求B.必須再轉(zhuǎn)將近一圈（從記求B的中間到記錄B.需要25ms）。后續(xù)7個(gè)記錄的讀取及處理與此相同，但最后一個(gè)記錄的讀取與處理只需5ms，于是處理9個(gè)記錄，的總時(shí)間為8×（25+3+2）ms+（3+2）ms=245ms。這里將旋轉(zhuǎn)，尚的時(shí)間算在了