2023年忻州师范学院数据科学与大数据技术专业《操作系统》科目期末试卷B(含答案).docx

2023 年忻州师范学院数据科学与大数据技术专业操作系统科目期末试卷B有答案一、选择题1、以下选项中，不是操作系统关心的主要问题的是 。A. 治理计算机裸机B. 设计、供给用户程序与计算机及计算机硬件系统的接口C.治理计算机中的信息资源D.高级程序设计语言的编译2、用户程序在口态下使用特权指令引起的中断属于 。A.硬件故障中断B.程序中断C.外部中断D.访管中断3、假设系统中有 5 台绘图仪，有多个进程需要使用两台，规定每个进程一次仪允许申请一台，则最多允许 个进程参与竞争，而不会发生死锁。A.5B.2C.3D.44、以下选项中，满足短任务优先且不会发生“饥饿”现象的调度算法是 。A.先来先效劳 B.高响应比优先C.时间片轮转D.非抢占式短任务优先5、有假设干并发进程均将一个共享变量 count 的值加 1 一次，那么有关 count 中的值的说法正确的选项是 。I.确定有不正确的结果II.确定有正确的结果，III.假设把握这些并发进程互斥执行 count 加 1 操作，count 中的值正确A. I 和 III B.II 和 III C.III D. I、II 和 III 的说法均不正确6、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7、以下关于设备驱动程序的表达中，正确的选项是 。I. 与设备相关的中断处理过程是由设备驱动程序完成的II. 由于驱动程序与 I/O 设备硬件严密相关，故必需全部用汇编语言书写III.磁盘的调度程序是在设备驱动程序中运行的IV.一个计算机系统配置了 2 台同类绘图机和 3 台同类打印机，为了正确驱动这些设备， 系统应当供给 5 个设备驱动程序A. 仅 I、IIIB. 仅 II、IIIC.仅 I、III，IVD. I、II、III、IV8、现有一个容量为 10GB 的磁盘分区，磁盘空间以簇Cluster为单，位进展安排，簇的大小为 4KB，假设承受位图法治理该分区的空闲空问，即用.位bit标识一个簇是否被安排，则存放该位图所需簇的个数为 A.80 B.320 C.80K D.320K9、文件系统承受两级索引安排方式。假设每个磁盘块的大小为1KB.每个盘块号占 4B，则该系统中单个文件的最大长度是 A.64MBB.128MBC.32MBD.都不对10、假设一个“按需调页”虚拟存储空间，页表由存放器保存。在存在空闲页帧的条件， 下，处理一次缺页的时间是 8ms。假设没有空闲页面，但待换出页面并未更改，处理一次缺页的时间也是 8ms。假设待换出页面已被更改，则需要 20ms。访问一次内存的时间是100ns。假设 70%的待换出页面已被更改，请问缺页率不超过 才能保证有效访问时间小于或等于 200ns？A.0.6×10-4 B.1.2×10-4 C.0.6×10-5 D.1.2×10-511、在空白表中，空白区按其长度由小到大进展查找的算法称为 算法。A.最正确适应B.最差适应C.最先适应D.先进先出12、承受分段存储治理的系统中，假设段地址用 24 位表示，其中 8 位表示段号，则允许每段的最大长度是 。A.224B B.216B C.28BD.232 B二、填空题13、当一个进程独占处理器挨次执行时，具有两个特性：、。14、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。15、磁盘是一种可共享设备，在假设干文章者恳求读写磁盘时，系统要进展磁盘的驱动调度， 对磁盘来说，驱动调度由和组成。16、解决死锁问题可以承受的方式中，承受策略，如银行家算法虽然保守，但可以保证系统时时处于安全状态。17、通道把通道程序执行状况记录在中；通道完成一次输入输出操作后，以 方式恳求中心处理器进展干预。18、间接通信中的信箱可以由和两大局部组成。19、三代人机界面的进展是指：一维、二维、三维。20、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。三、推断题21、假设输入输出所用的时间比处理时间短得多，则缓冲区最有效. 22、在作业调度时，承受最高响应比优先的作业调度算法可以得到最短的作业平均周转时间. 23、进程在运行中，可以自行修改自己的进程把握块. 24、虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现. 25、在页式虚拟存储系统中，页面长度固定并且是硬件的设计特性. 26、全部进程都挂起时，系统陷入死锁. 27、操作系统的全部程序都必需常驻内存. 28、参与死锁的全部进程都占有资源. 29、系统处于担忧全状态不愿定是死锁状态. 30、清内存指令只能在管态下执行. 31、打印机是一类典型的块设备. 32、进程优先数是进程调度的重要依据，必需依据进程运行状况动态转变. 四、名词解释题33、并发：34、缓冲池：35、设备的无关性：36、碎片：37、可重定位地址：38、饥饿：五、简答题39、试说明资源的静态安排策略能防止死锁的缘由.40、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？41、计算机系统中产生死锁的根本缘由是什么一般解决死锁的方法有哪三种42、试比较进程调度与作业调度的不同点。43、进程与程序是两个完全不同的概念，但又有亲热的联系，试写出两者的区分。44、为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率？六、综合题45、假定某计算机系统有R，设备3台、R2设备4台，它们被P、P2、P3和P4这4个进程所共享，且这4个进程均以下面所示的挨次使用现有设备。申请R1申请R2申请R1释放R1释放R2释放R1 1系统运行过程中是否有产生死锁的可能？为什么？2假设有可能产生死锁，请列举一种状况，并画出表示该死锁状态的进程-资源图。46、下面是两个并发执行的进程。它们能正确运行吗？假设不能、请举例说明，并对其改。parbeginvar x:integer； process P1var y，z:integer； beginx:=1； y:=0；if x>=1 then y:=y+1； z:=y；endprocess P2var t, u:integer;begin:x:=0;t:=0;if x<=1 then t:=t+2; u:=t;endparend设有一个发送者进程和接收者进程，其流程图如以下图。s是用于实现进程同步的信号量，mutex是用于实现进程互斥的信号量。试问流程图中的A、B、C、D矩形框中应填写什么？假定缓冲区有无限多个，s和mutex的初值应为多少？47、在UNIX操作系统巾，给文件安排外存空间承受的是混合索引安排方式，如图所示，UNIX系统中的某个文件的索引节点指出了为该文件安排的外存的物理块的查找方法。在该索引节点中，有10个直接块每个直接块都直接指向一个数据块，有一个一级间接块，一个二级间接块以及一个三级间接块，间接块指向的是一个索引块，每个索引块和数据块的大小均为4KB.而UNIX系统中地址所占空间为4B指针大小为4B。假设以下问题都建立在该索引节点已经在内存中的前提下。1） 文件的大小为多大时可以只用到索引节点的直接块？2） 该索引节点能访问到的地址空间大小总共为多人？要求小数点后保存2位。3） 假设要读取个文件的第10000B的内容，需要访问磁盘多少次？4） 假设要读取个文件的第10MB的内容，需要访问磁盘多少次？参考答案一、选择题1、D2、D3、D4、B5、C6、A7、A8、A9、A10、C。题目并没有明确当缺页中断时内存中是否有空闲页顿，所以假设内存总是忙的。设缺页率为P11、A12、B二、填空题13、【答案】封闭性、可再现性14、【答案】确定、相对号15、【答案】移臂调度、旋转调度16、【答案】死锁的避开17、【答案】通道状态字或 CSW、中断或 I/O 中断18、【答案】信箱说明、信箱体19、【答案】命令行、图形界面、虚拟现实20、【答案】查找、延迟三、推断题21、【答案】：错22、【答案】：错23、【答案】：错24、【答案】：错25、【答案】：对26、【答案】：错27、【答案】：错28、【答案】：错29、【答案】：对30、【答案】：对31、【答案】：错32、【答案】：错四、名词解释题33、并发：是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进展34、缓冲池：又叫公共缓冲区，也是系统在磁盘上设置的多个缓冲区。它既可以用于输入，也可以用于输出，较好地抑制了专用缓冲区的缺点。一方面提高了缓冲区的利用率，另一方面也提高了设备与 cpu 的并行操作程度。35、设备的无关性：也称设备独立性，就是说，用户程序应与实际使用的物理设备无关，由操作系统来考虑因实际设备不同而需要使用不同的设备驱动程序等问题。36、碎片：在分区法中，内存消灭很多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。37、可重定位地址：当含有它的程序被重定位时，将随之被调整的一种地址。38、饥饿：在系统中，每个资源占有者都在有限时间内释放它所占有的资源，但资源中存在某些申请者由于某种缘由却永久得不到资源的一种错误现象。五、简答题39、答：资源静态安排策略要求每个进程在开头执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之安排了所需的全部资源后该进程才开头执行.这样进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件“，从而防止死锁的发生。40、答：作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们安排资源，建立进程， 挂入就绪队列。执行完后，回收资源。进程调度：从就绪进程队列中依据某个策略选取一 个进程，使之占用 CPU 交换调度：依据给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区。41、答：计算机系统中产生死锁的根本缘由是：资源有限且操作不当，一般解决死锁的方法有：死锁的预防，死锁的避开，死锁的检测与恢复等三种.42、答：1作业调度是宏观调度，它打算了哪一个作业能进入主存.进程调度是微观调度，它打算各作业中的哪一个进程占有中心处理机.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.43、答：两者的主要区分有：1进程是动态，程序是静态的；2进程是独立运行的单位，程序不能作为运行单位； 3各进程间在并发执行过程中会产生相互制约关系， 而程序由于是静态的，所以不存在异步特征。44、答：多道作业并行工作，削减了处理器的空闲时间，作业调度可以合理选择装入主存储器中的作业，充分利用计算机系统的资源。作业执行过程中不再访问低速设备， 而直接访问高速的磁盘设备，缩短执行时间。作业成批输入，削减了从操作到作业的交接时间六、综合题45、【解析】1） 系统运行过程中有可能产生死锁。依据题意，系统中只有3台R，设备，它们要被4个进程共享，H每个进程对R，设备的最大需求为2。由TR；设备数量缺乏，而且它又是一个亿斥、不行被划夺的资源，而系统又没实行任何措施破坏死锁产生的剩余两个必要条件-恳求与保持条件和环路等待条件，因此，在系统运行过程中可能会发生死锁。1212） P1、P2、P3进程各得到一个R 设备时，它们可连续运行，并均可顺当地申请到一个R 设备：当其次次申请R 设备时，由于系统已无空闲的R1设备，故它们全部堵塞，并进入循环等待的死锁状态。这种死锁状态下的进程-资源图如以下图。46、【解析】上述两个并发执行的进程共享整型变量x，且共享时没能做到互斥， 因此它们的执行结果具有不确定性。假设先执行P1，并在它执行完语句x：=1后进行进程调度，执行P2，并在P2完毕后再调度执行P1，则最终结果是x=y=z=0， t=u=2。假设先执行P1，并在它执行完if语句后再调度P2执行，则最终结果是x=0， y=z=1，t=u=2。可将上述程序改止为此题依据原题的pascal语法书写：Parbeginvar x:interger;s: semaphore:=l process P1var y z: integer; begin p(s); x:=1;y:=0;if x>=1 then y:=y+1; v (s);z:=y; endprocess P2var t, u: integer; begin:p(s);x:=0;t:=0;if x<=l then t:=t+2; v (s)u:=t; endparend47、【解析】此题考察的是对索引安排方式的理解，只需明白索引安排方式组织外存安排的原理即可。计算其实并不难，其中要牢牢抓住的一点是：索引块其实也是物理块，也需要存储在外存上。1） 对于只用到索引节点的直接块，这个文件应当能全部在10个直接块指向的数据块中放下，而数据块的大小为4KB，所以该文件大小应当<4KBx10-40KB， 即文件的人小小于或，等于40KB时，可以只用到索引节点的直接块。2） 只需要算出索引节点指向的全部数据块的块数，再乘以数据块的大小即可。直接块指向的数据块数=10块。.级间接块指向的索引块里的指针数- 4KB/4B=1024个，所以一级间接块指向的数据块数为1024块。：级间接块指向的索引块里的指针数=4KB/4B=1024个，指向的索引块里再拥行4KB/4B=1024个指针数。所以二级间接块指向的数据块数=4KB/4B2=10243块。三级间接块指向的数据块数=4KB/4B3=10243块。所以，该索引节点能访问到的地，址空间大小为4𝐾𝐵4𝐾𝐵24𝐾𝐵310 + 1 ×+ 1 × ()+ 1 × () × 4𝐾𝐵 = 4100. 𝐺𝐵 = 4.00𝑇𝐵 4𝐵4𝐵4𝐵3） 由于10000B/4KB=2.44，所以第10000B的内容存放在第3个直接块中， 所以假设要读取个文件的第10000B的内容，需要访问磁盘1次。4） 由于10MB的内容需要数据块数=10MB/4KB=2.5K块。直接块和级间接块指向的数据块数=10+4KB/4B=1034块<2.5K块。直接块和一级间接块以及：级间接块的数据块数，=10+4KB/4B+4KB/4B2>1M块>2.5K块。所以第10MB的数据应当在二级间接块下属的某个数据块中，所以假设要读取一个文件的第10MB的内容，需要访问磁盘3次。