?操作系統(tǒng)概論自考2018年4月真題

操作系統(tǒng)概論自考2018年4月真題及答案解析

本試卷為單選題型，多選，填空題，簡(jiǎn)答題，綜合等題型。

一、單項(xiàng)選擇題在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。 (本大題共20小題，每小題1分，共20分)

1.關(guān)于操作系統(tǒng)，以下敘述中正確的是(　　)

A.批處理系統(tǒng)主要缺點(diǎn)是缺乏交互能力
B.分時(shí)系統(tǒng)不一定都具有人機(jī)交互功能
C.從響應(yīng)時(shí)的角度來(lái)看，實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)的要求差不多
D.采用多道批處理系統(tǒng)也具有人機(jī)交互功能

2.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)追求的目標(biāo)是(　　)

A.高吞吐率
B.資源利用率
C.快速響應(yīng)
D.減少系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)

3.操作系統(tǒng)的異步性是指(　　)

A.程序的運(yùn)行結(jié)果不確定
B.程序的運(yùn)行次序不確定
C.程序多次運(yùn)行的時(shí)間不確定
D.程序的運(yùn)行結(jié)果、運(yùn)行次序以及多次運(yùn)行的時(shí)間都不確定

4.進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)進(jìn)入就緒狀態(tài)的原因可能是(　　)

A.被選中占有處理機(jī)
B.等待某一事件
C.等待的事件已發(fā)生
D.時(shí)間片用完

5.在操作系統(tǒng)中，要對(duì)甲、乙兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程進(jìn)行同步的原因是(　　)

A.甲、乙兩進(jìn)程必須在有限的時(shí)間內(nèi)完成
B.進(jìn)程具有動(dòng)態(tài)性
C.甲、乙兩個(gè)進(jìn)程需要訪問(wèn)臨界資源
D.進(jìn)程具有結(jié)構(gòu)性

6.關(guān)于系統(tǒng)安全狀態(tài)的說(shuō)法，不正確的是(　　)

A.系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)可能發(fā)生死鎖
B.系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)一定會(huì)發(fā)生死鎖
C.不安全狀態(tài)是死鎖狀態(tài)的一個(gè)特例
D.系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時(shí)也可能發(fā)生死鎖

7.設(shè)某作業(yè)在外存后備隊(duì)列上等待調(diào)度的時(shí)間為T(mén)1，進(jìn)程在就緒隊(duì)列上等待進(jìn)程調(diào)度的時(shí)間為T(mén)2，進(jìn)程在CPU上執(zhí)行的時(shí)間為T(mén)3，進(jìn)程等待I/O操作完成的時(shí)間為T(mén)4，那么作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間是指(　　)

A.T1+T2+T3
B.T1+T2+T4
C.T2+T3+T4
D.T1+T2+T3+T4

8.根據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)程的緊迫程度來(lái)進(jìn)行調(diào)度的算法是(　　)

A.最早截止時(shí)間優(yōu)先算法
B.最短任務(wù)優(yōu)先算法
C.最低松弛度優(yōu)先算法
D.最早提交時(shí)間優(yōu)先算法

9.設(shè)系統(tǒng)有一類(lèi)數(shù)量為M的獨(dú)占性資源，系統(tǒng)中N個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)該類(lèi)資源，每個(gè)進(jìn)程對(duì)資源的最大需求為W。當(dāng)M、N、W分別取下列哪個(gè)值時(shí)，系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生死鎖?(　　)

A.M=2;N=2;W=2
B.M=3;N=2;W=3
C.M=10;N=3;W=4
D.M=10;N=3;W=5

10.關(guān)于時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，在不考慮系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)的情況下，以下說(shuō)法正確的是(　　)

A.系統(tǒng)允許的最大進(jìn)程數(shù)一定時(shí)，系統(tǒng)要求的響應(yīng)時(shí)間越短，時(shí)間片取值應(yīng)該越小
B.系統(tǒng)最長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間一定時(shí)，時(shí)間片大小與系統(tǒng)允許的最大進(jìn)程數(shù)成正比
C.時(shí)間片大小不會(huì)影響進(jìn)程的響應(yīng)時(shí)間
D.時(shí)間片大小一定時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)程越多，則系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間越短

11.進(jìn)程的最后一頁(yè)一般裝不滿一個(gè)頁(yè)框，形成了(　　)

A.外部碎片
B.內(nèi)部碎片
C.顛簸
D.抖動(dòng)

12.在程序裝入時(shí)對(duì)目標(biāo)程序中的指令和數(shù)據(jù)地址的修改過(guò)程稱為(　　)

A.加載
B.鏈接
C.重定位
D.編譯

13.相對(duì)于分頁(yè)機(jī)制，引入分段機(jī)制的主要目的是(　　)

A.易于實(shí)現(xiàn)信息共享
B.支持虛擬存儲(chǔ)
C.提高內(nèi)存的使用率
D.預(yù)防抖動(dòng)產(chǎn)生

14.假定快表的命中率為98%，快表的訪問(wèn)時(shí)間為20ns，內(nèi)存的一次訪問(wèn)時(shí)間為100ns，則系統(tǒng)的有效訪存時(shí)間是(　　)

A.120ns
B.102ns
C.140ns
D.122ns

15.基本分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式的邏輯地址結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)部分，即頁(yè)號(hào)和(　　)

A.頁(yè)框大小
B.頁(yè)內(nèi)地址
C.頁(yè)目錄號(hào)
D.員表索引

16.能夠?yàn)橛脩籼峁┰谟?jì)算機(jī)系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行長(zhǎng)期、大量存儲(chǔ)和訪問(wèn)的操作系統(tǒng)重要功能是(　　)

A.文件系統(tǒng)管理
B.內(nèi)存管理
C.I/O設(shè)備管理
D.進(jìn)程管理

17.正規(guī)文件的類(lèi)型有二進(jìn)制文件和(　　)

A.ASCII文件
B.目錄文件
C.字符設(shè)備文件
D.塊設(shè)備文件

18.以磁盤(pán)文件系統(tǒng)為例，文件存儲(chǔ)的幾種常用方式中，連續(xù)分配的缺點(diǎn)是(　　)

A.讀操作性能不好
B.隨著時(shí)間推移會(huì)形成很多“空洞”
C.可以充分利用每個(gè)簇
D.打開(kāi)文件時(shí)需要頻繁讀取硬盤(pán)

19.按設(shè)備的共享屬性分類(lèi)，可把設(shè)備分為獨(dú)享設(shè)備、共享設(shè)備和(　　)

A.邏輯設(shè)備
B.塊設(shè)備
C.用戶設(shè)備
D.虛擬設(shè)備

20.DMA控制器的邏輯組成包括三部分：主機(jī)與DMA的接口、DMA與設(shè)備的接口，以及(　　)

A.內(nèi)存地址寄存器
B.I/O控制邏輯
C.數(shù)據(jù)寄存器
D.主機(jī)與設(shè)備的接口

二、填空題(本大題共10小題，每題2分，共20分)

11.分時(shí)系統(tǒng)的四個(gè)特征是：多路性、_________、_________和交互性。

12.進(jìn)程是真實(shí)存在的實(shí)體，應(yīng)用程序?qū)?yīng)的進(jìn)程由該程序、_________和管理進(jìn)程所需要的_________構(gòu)成。

13.設(shè)某一臨界區(qū)對(duì)應(yīng)的記錄型信號(hào)最mutex，其初值為1(即mutex.alue=1)，當(dāng)mutex.value=-2時(shí)，表示有_________個(gè)進(jìn)程在臨界區(qū)內(nèi)，有_________個(gè)進(jìn)程等待進(jìn)入臨界區(qū)。

14.資源的有序分配策略可以破壞死鎖的_________條件。

15.有3個(gè)進(jìn)程p1、p2、p3，其進(jìn)入系統(tǒng)的時(shí)間和服務(wù)時(shí)間如下表所示，按FCFS調(diào)度算法，它們的平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間是_________(注：四舍五入精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

16.在基于分頁(yè)的虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，常采用兩種置換策略， 即_________和_________。

17.在使用分段存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，程序員使用二維的邏輯地址，一個(gè)數(shù)用來(lái)表示_________，另一個(gè)數(shù)用來(lái)表示_________。

18.考慮一個(gè)由8個(gè)頁(yè)、每個(gè)頁(yè)1K字節(jié)組成的邏輯地址空間，把它映射到由32個(gè)物理塊組成的存儲(chǔ)器，則邏輯地址有_________位，物理地址有_________位。

19.文件系統(tǒng)的用戶接口包括：文件的全名、對(duì)文件的操作、_________和_________。

110.在設(shè)備管理中，為了提高可適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，現(xiàn)代操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了_________，即應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。在應(yīng)用程序中，使用_________來(lái)請(qǐng)求使用設(shè)備，而在實(shí)際執(zhí)行時(shí)，必須使用物理設(shè)備名稱。

三、簡(jiǎn)答題(本大題共5小題，每小題4分，共20分)

21.相比于進(jìn)程，請(qǐng)簡(jiǎn)述線程在地址空間資源、通信關(guān)系、并發(fā)性及系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)方面有哪些特點(diǎn)?

22.為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度，系統(tǒng)需要為調(diào)度程序提供哪些信息?(至少寫(xiě)出4個(gè)) 在單處理機(jī)情況下，如果有6個(gè)實(shí)時(shí)進(jìn)程，周期時(shí)間都是30ms，系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程分配6ms的處理時(shí)間，請(qǐng)問(wèn)系統(tǒng)能否保證每個(gè)實(shí)時(shí)進(jìn)程都能在截止時(shí)間內(nèi)完成嗎?為什么?

23.在內(nèi)存管理中，分頁(yè)管理和分段管理的主要區(qū)別是什么?

24.某文件系統(tǒng)的i結(jié)點(diǎn)包括12個(gè)地址項(xiàng)，每個(gè)地址項(xiàng)存64位地址(8個(gè)字節(jié))，其中10個(gè)地址項(xiàng)用來(lái)存直接地址，一個(gè)地址項(xiàng)存一次間接地址，一個(gè)地址項(xiàng)存二次間接地址，當(dāng)簇大小為4KB時(shí)，請(qǐng)問(wèn)，系統(tǒng)能管理的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是多少?(請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算的中間步驟)

25.請(qǐng)簡(jiǎn)述SPOOLing系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。

四、綜合題(本大題共4小題，每小題10分，共40分)

31.設(shè)有無(wú)窮多個(gè)整數(shù)緩沖區(qū)(即為無(wú)界緩沖池)，A進(jìn)程從輸入設(shè)備逐個(gè)地讀入整數(shù)并寫(xiě)入緩沖區(qū)，B進(jìn)程則逐個(gè)地從緩沖區(qū)取出整數(shù)進(jìn)行打印。其中存放整數(shù)的變量為item，緩沖區(qū)名為buffer，讀取過(guò)程使用函數(shù)getAItem(int* itm)來(lái)完成，而打印整數(shù)使用函數(shù)printAItem(int itm)來(lái)完成。請(qǐng)用記錄型信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)進(jìn)程的同步算法。要求：補(bǔ)充完整下列算法程序中帶標(biāo)號(hào)處空缺的內(nèi)容。(注：毎個(gè)空缺部分的代碼可能是多行代碼)。

32.設(shè)系統(tǒng)中有三種類(lèi)型的資源A、B、C，資源數(shù)量分別為15、7、18，系統(tǒng)有五個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3、P4、P5，其最大資源需求量分別為(5，4，9)、(4，3，5)、(3，0，5)、(5，2，5)、(4，2，4)。在T0時(shí)刻，系統(tǒng)為各進(jìn)程已經(jīng)分配的資源數(shù)量分別為(2，1，2)、(3，0，2)、(3，0，4)、(2，0，4)、(3，1，4)。若系統(tǒng)采用銀行家算法實(shí)施死鎖避免策略，則請(qǐng)回答：(1)列表畫(huà)出T0時(shí)刻的資源分配狀態(tài)表，在表中顯示進(jìn)程還需要的資源數(shù)量和系統(tǒng)可用的資源數(shù)量。(2)T0時(shí)刻是否為安全狀態(tài)?若是，請(qǐng)給出安全序列。(3)在T0時(shí)刻若進(jìn)程P1請(qǐng)求資源(3，0，3)，是否能實(shí)施資源分配?為什么?(4)在T0時(shí)刻若進(jìn)程P4請(qǐng)求資源(2，0，1)，則是否能實(shí)施資源分配?為什么?

33.某系統(tǒng)采用基本分頁(yè)存儲(chǔ)管理策略，擁有邏輯地址空間32頁(yè)，每頁(yè)2K，擁有物理地址空間1M。要求：(1)請(qǐng)寫(xiě)出邏輯地址格式;(2)若不考慮訪問(wèn)權(quán)限，且頁(yè)號(hào)不放入頁(yè)表中，請(qǐng)問(wèn)進(jìn)程的頁(yè)表有多少項(xiàng)?每項(xiàng)至少多少位?(3)如果物理空間減少一半，頁(yè)表結(jié)構(gòu)應(yīng)做怎樣的改變?

34.假設(shè)磁盤(pán)有1000個(gè)磁道，若磁盤(pán)請(qǐng)求是一些隨機(jī)請(qǐng)求，它們按照到達(dá)的次序分別處于811、348、153、968、407、580、233、679、801、121磁道。當(dāng)前磁頭在656號(hào)磁道上，并且讀寫(xiě)磁頭正在向磁道號(hào)增加的方向移動(dòng)。要求：給出用FCFS和SSCF算法進(jìn)行磁盤(pán)調(diào)度時(shí)滿足請(qǐng)求的次序，并計(jì)算出它們的平均尋道長(zhǎng)度。