2023年浙江工业大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案).docx
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2023年浙江工业大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)
一、填空题
1、通道把通道程序执行情况记录在__________中;通道完成一次输入输出操作后,以__________方式请求中央处理器进行干预。
2、从用户观点看,UNIX系统将文件分三类:
__________、__________、__________。
3、文件存取方式按存取次序通常分__________、__________,还有一类__________。
4、UNIX操作系统提供两种程序运行环境,即__________和__________.
5、UNIX系统规定用户使用文件的权限是读、__________和__________三种。
6、作业控制方式有__________方式和__________方式二种。
7、通道程序是由__________组成的;启动通道工作前,必须把通道程序首地址存放到__________中。
8、输入输出操作异常结束中断可能是由__________故障或设备__________引起的。
二、选择题
9、下列关于SPOOLing技术的叙述中,错误的是()
A.需要外存的文持
B.需要多道程序设计技术的支持
C.可以让多个作业共享一台独占设备
D.由用户作业控制设备与输入/输出之间的数据传送
10、在如下儿种类型的系统中,()采用忙等待I/O是合适的。
a.专门用来控制单1/0设备的系统
b.运行…个单任务操作系统的个人计算机,
c.作为一个负载很大的网络服务器的上作站
A.aB.a.bC.b.cD.c
11、如果I/O设备与存储设备间的数据交换不经过CPU来完成,则这种数据交换方式是()。
A.程序查询方式
B.中断方式
C.DMA方式
D.外部总线方式
12、文件系统采用两级索引分配方式。
若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
13、下面关于文件系统的说法正确的是()。
A.文件系统负责文件存储空间的管理,但不能实现文件名到物理地址的转换
B.在多级目录结构中,对文件的访问是通过路径名和用户目录名进行的
C.文件可以被划分成大小相等的若干物理块,且物理块大小也可以任意指定
D.逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位
14、下列关厂索引表的叙述中,正确的是()。
A.索引表中每个记录的索引项可以有多个
B.对索引文件存取时,必须先查找索引表
C.索引表中含有索引文件的数据及其物理地址
D.建立索引表的i1的之,是减少存储空间,
15、在单处理器系统中,可并行的是()
I.进程与进程
II.处理器与设备
III.处理器与通道
IV.设备与设备
A.I、II和IIIB.I、II和IVC.I、III和IVD.II、III和IV
16、下列选项中,操作系统提供给应用程序的接口是()。
A.系统调用
B.中断
C.库函数
D.原语
17、列选项中,不可能在用户态发生的事件是()。
A.系统调用B.外部中断C.进程切换D.缺页
18、设有一页式存储管理系统,向用户提供的逻辑地址空间最大为16页,每页2048B,内存总共有8个存储块,试问逻辑地址至少为多少位?
内存空间有多大()?
A.逻辑地址至少为12位,内存空间有32KB
B.逻辑地址至少为12位,内存空间有16KB
C.逻辑地址至少为15位,内存空间有32KB
D.逻辑地址至少为15位,内存空间有16KB
19、考虑一个分页式存储管理系统,其页表常驻内存。
I.如果内存访问耗时200ns,那么访问内存中的数据需要多长时间?
II.如果引入关联寄存器(AssociativeRegisters),而月.75%的页面可以从关联寄存器中找到,那么此时的有效访问时间(EffectiveMemoryReferenceTime)应为()。
假设访问关联寄存器的时间可以忽略。
注:
有效访问时间即为平均访问时间。
A.200ns,150nsB.400ns,150nsC.400ns,250nsD.600ns.250ns
20、解决主存碎片问题较好的存储器管理方式是()
A.可变分区B.分页管理C.分段管理D.单一连续分配
21、下列关于进程和线程的叙述中,正确的是()
A.不管系统是否支持线程,进程都是资源分配的基本单位,
B.线程是资源分配的基本单位,进程是调度的基本单位
C.系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持
D.同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间
22、死锁与安全状态的关系是()。
A.死锁状态有可能是安全状态
B.安全状态有可能成为死锁状态
C.不安全状态就是死锁状态
D.死锁状态一定是不安全状态
23、关于临界问题的一个算法(假设只有进程P0和P1,能会进入临界区)如下(i为0或1代表进程P0或者P1):
Repeat
retry:
if(turn!
=-1)turn=i;
if(turn!
=i)gotoretry;
turn=-1;
临界区:
turn=0;
其他区域;
untilfalse;
该算法()。
A.不能保持进程互斥进入临界区,且会出现“饥饿”
B.不能保持进程互斥进入临界区,但不会出现“饥饿”
C.保证进程互斥进入临界区,但会出现“饥饿”
D.保证进程互斥进入临界区,不会出现“饥饿”
三、判断题
24、对文件进行读写前,要先打开文件.()
25、在大型多道程序设计系统中,为充分利用外部设备,应使运行的若干程序都是I/0型的.()
26、磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取.()
27、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.()
28、进程获得处理机而运行是通过申请而得到的.()
29、流式文件是指无结构的文件.()
30、进程控制块中的所有信息必须常驻内存.()
31、进程在运行中,可以自行修改自己的进程控制块.()
四、名词解释题
32、临界区:
33、静态重定位:
34、动态重定位:
35、进程调度:
36、安全序列:
37、输入井:
五、简答题
38、什么是死锁?
产生死锁的四个必要条件是什么?
39、主存空间信息保护有哪些措施?
40、什么是快表?
它在地址转换中起什么作用?
41、试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法?
六、综合题
42、对于一个将页表存放在内存中的分页系统:
1)如果访问内存需要0.2us,有效访问时间为多少?
2)如果加一个快表,且假定在快表中找到页表项的几率高达90%.那么有效访问时间义是多少?
(假设查询快表所需的时间为0)
43、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?
44、假定计算机M采用二级分页虚拟存储管理方式,虚拟地址格式如下:
回答下列问题。
1)函数f1的机器指令代码占多少页?
2)取第1条指令(pushebp)时,若在进行地址变换的过程中需要访问内存中的页目录和页表则分别会访问它们各门的第几个页表项(编号从0开始)?
3)M的1/0采用中断控制方式。
若进程P在调用fl之前通过scanf()获取n的值,则在执行scanf()的过程中,进程P的状态会如何变化?
CPU是否会进入内核态?
参考答案
一、填空题
1、【答案】通道状态字(或CSW)、中断(或I/O中断)
2、【答案】普通文件目录文件特殊文件
3、【答案】顺序存取、直接存取、按键索引
4、【答案】内核层、外壳层
5、【答案】写、执行
6、【答案】批处理、交互控制
7、【答案】通道命令(或COW)、通道地址字(或CAW)
8、【答案】设备、特殊事件
二、选择题
9、D
10、B
11、C
12、A
13、D
14、B
15、D
16、A
17、C
18、D
19、C
20、B
21、A
22、D
23、B
三、判断题
24、【答案】:
对
25、【答案】:
对
26、【答案】:
对
27、【答案】:
错
28、【答案】:
错
29、【答案】:
对
30、【答案】:
错
31、【答案】:
错
四、名词解释题
32、临界区:
在每个进程中访问临界资源的那段程序。
33、静态重定位:
在目标程序装入内存时所进行的重定位。
34、动态重定位:
在程序执行期间,每次访问内存之前进行的重定位
35、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。
36、安全序列:
针对当前分配状态来说,系统至少能够按照某种次序为每个进程分配资源(直至最大需求),并且使他们依次成功地运行完毕,这种进程序列[p1,p2,,pn]就是安全序列。
37、输入井:
是指为使设备与cpu速度相匹配,系统在磁盘上设置的多个缓冲区,以实现设备与cpu之间的数据交换。
输入井主要用来存放由输入设备输入的信息。
五、简答题
38、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
39、答:
①程序自己主存区域的信息,允许它既可读,又可写;②共享区域中的信息只可读,不可修改;③非共享区域或非自己的主存区域中的信息既不可读,也不可写。
40、答:
快表是一个高速、具有并行查询能力的联想存储器,用于存放正运行的进程的当前页号和块号,或者段号和段起始地址。
加入快表后,在地址转换时,首先在快表中查找,若找到就直接进行地址转换;未找到,则在主存页表继续查找,并把查到的页号和块号放入联想存储器中。
快表的命中率很高,有效地提高了地址转换的速度。
41、答:
利用基本文件目录实现文件共享:
基于索引节点的共享方法:
利用符号链实现文件共享:
六、综合题
42、【解析】每次访问数据时,若不使用快表,则需两次访问内存,即先从内存的页表中读出页对应的块号,然后再根据形成的物理地址去存取数据;使用快表时,若能从快表中直接找到对应的页表项,则可立即形成物理地址去访问相应的数据,否则,仍然需要两次访问内存。
1)有效访问时间为2×0.2μs=0.4μs。
2)有效访问时间为0.9×0.2μs+(1-0.9)×2×0.2μs=0.22μs
43、【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)。
44、【解析】
1)函数fl的代码段中所有指令的虚拟地址的高20位相同,因此fl的机器指令代码在同一页中,仅占用1页。
2)pushebp指令的虚拟地址的最高10位(页目录号)为0000000001,中间10位(页表索引)为0000000001,所以取该指令时访问了页目录的第1个表项,在对应的页表中访问了第1个表项。
3)在执行scanf()的过程中,进程P因等待输入而从执行态变为阻塞态。
输入结束后,P被中断处理程序晚醒,变为就绪态。
P被调度程序调度,变为运行态。
CPU状态会从用户态变为内核态。
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