?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，簡答題，綜合等題型。

一、單項選擇題在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。 (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)主要缺點是缺乏交互能力
B.分時系統(tǒng)不一定都具有人機(jī)交互功能
C.從響應(yīng)時的角度來看，實時系統(tǒng)與分時系統(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.實時操作系統(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)開銷

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.時間片用完

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

A.甲、乙兩進(jìn)程必須在有限的時間內(nèi)完成
B.進(jìn)程具有動態(tài)性
C.甲、乙兩個進(jìn)程需要訪問臨界資源
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)一定會發(fā)生死鎖
C.不安全狀態(tài)是死鎖狀態(tài)的一個特例
D.系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時也可能發(fā)生死鎖

7.設(shè)某作業(yè)在外存后備隊列上等待調(diào)度的時間為T1，進(jìn)程在就緒隊列上等待進(jìn)程調(diào)度的時間為T2，進(jìn)程在CPU上執(zhí)行的時間為T3，進(jìn)程等待I/O操作完成的時間為T4，那么作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間是指(　　)

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

8.根據(jù)實時進(jìn)程的緊迫程度來進(jìn)行調(diào)度的算法是(　　)

A.最早截止時間優(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.最早提交時間優(yōu)先算法

9.設(shè)系統(tǒng)有一類數(shù)量為M的獨(dú)占性資源，系統(tǒng)中N個進(jìn)程競爭該類資源，每個進(jìn)程對資源的最大需求為W。當(dāng)M、N、W分別取下列哪個值時，系統(tǒng)不會發(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)于時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，在不考慮系統(tǒng)開銷的情況下，以下說法正確的是(　　)

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

11.進(jìn)程的最后一頁一般裝不滿一個頁框，形成了(　　)

A.外部碎片
B.內(nèi)部碎片
C.顛簸
D.抖動

12.在程序裝入時對目標(biāo)程序中的指令和數(shù)據(jù)地址的修改過程稱為(　　)

A.加載
B.鏈接
C.重定位
D.編譯

13.相對于分頁機(jī)制，引入分段機(jī)制的主要目的是(　　)

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

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

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

15.基本分頁存儲管理方式的邏輯地址結(jié)構(gòu)包括兩個部分，即頁號和(　　)

A.頁框大小
B.頁內(nèi)地址
C.頁目錄號
D.員表索引

16.能夠為用戶提供在計算機(jī)系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行長期、大量存儲和訪問的操作系統(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.以磁盤文件系統(tǒng)為例，文件存儲的幾種常用方式中，連續(xù)分配的缺點是(　　)

A.讀操作性能不好
B.隨著時間推移會形成很多“空洞”
C.可以充分利用每個簇
D.打開文件時需要頻繁讀取硬盤

19.按設(shè)備的共享屬性分類，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.分時系統(tǒng)的四個特征是：多路性、_________、_________和交互性。

12.進(jìn)程是真實存在的實體，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)對應(yīng)的記錄型信號最mutex，其初值為1(即mutex.alue=1)，當(dāng)mutex.value=-2時，表示有_________個進(jìn)程在臨界區(qū)內(nèi)，有_________個進(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個進(jìn)程p1、p2、p3，其進(jìn)入系統(tǒng)的時間和服務(wù)時間如下表所示，按FCFS調(diào)度算法，它們的平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是_________(注：四舍五入精確到小數(shù)點后兩位)。

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

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

18.考慮一個由8個頁、每個頁1K字節(jié)組成的邏輯地址空間，把它映射到由32個物理塊組成的存儲器，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_________來請求使用設(shè)備，而在實際執(zhí)行時，必須使用物理設(shè)備名稱。

三、簡答題(本大題共5小題，每小題4分，共20分)

21.相比于進(jìn)程，請簡述線程在地址空間資源、通信關(guān)系、并發(fā)性及系統(tǒng)開銷方面有哪些特點?

22.為了實現(xiàn)實時調(diào)度，系統(tǒng)需要為調(diào)度程序提供哪些信息?(至少寫出4個) 在單處理機(jī)情況下，如果有6個實時進(jìn)程，周期時間都是30ms，系統(tǒng)為每個進(jìn)程分配6ms的處理時間，請問系統(tǒng)能否保證每個實時進(jìn)程都能在截止時間內(nèi)完成嗎?為什么?

23.在內(nèi)存管理中，分頁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)點包括12個地址項，每個地址項存64位地址(8個字節(jié))，其中10個地址項用來存直接地址，一個地址項存一次間接地址，一個地址項存二次間接地址，當(dāng)簇大小為4KB時，請問，系統(tǒng)能管理的單個文件最大長度是多少?(請寫出計算的中間步驟)

25.請簡述SPOOLing系統(tǒng)的優(yōu)點。

四、綜合題(本大題共4小題，每小題10分，共40分)

31.設(shè)有無窮多個整數(shù)緩沖區(qū)(即為無界緩沖池)，A進(jìn)程從輸入設(shè)備逐個地讀入整數(shù)并寫入緩沖區(qū)，B進(jìn)程則逐個地從緩沖區(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，讀取過程使用函數(shù)getAItem(int* itm)來完成，而打印整數(shù)使用函數(shù)printAItem(int itm)來完成。請用記錄型信號量機(jī)制實現(xiàn)上述兩個進(jìn)程的同步算法。要求：補(bǔ)充完整下列算法程序中帶標(biāo)號處空缺的內(nèi)容。(注：毎個空缺部分的代碼可能是多行代碼)。

32.設(shè)系統(tǒng)中有三種類型的資源A、B、C，資源數(shù)量分別為15、7、18，系統(tǒng)有五個進(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)采用銀行家算法實施死鎖避免策略，則請回答：(1)列表畫出T0時刻的資源分配狀態(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時刻是否為安全狀態(tài)?若是，請給出安全序列。(3)在T0時刻若進(jìn)程P1請求資源(3，0，3)，是否能實施資源分配?為什么?(4)在T0時刻若進(jìn)程P4請求資源(2，0，1)，則是否能實施資源分配?為什么?

33.某系統(tǒng)采用基本分頁存儲管理策略，擁有邏輯地址空間32頁，每頁2K，擁有物理地址空間1M。要求：(1)請寫出邏輯地址格式;(2)若不考慮訪問權(quán)限，且頁號不放入頁表中，請問進(jìn)程的頁表有多少項?每項至少多少位?(3)如果物理空間減少一半，頁表結(jié)構(gòu)應(yīng)做怎樣的改變?

34.假設(shè)磁盤有1000個磁道，若磁盤請求是一些隨機(jī)請求，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號磁道上，并且讀寫磁頭正在向磁道號增加的方向移動。要求：給出用FCFS和SSCF算法進(jìn)行磁盤調(diào)度時滿足請求的次序，并計算出它們的平均尋道長度。