?操作系統概論自考2018年4月真題

操作系統概論自考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。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.關于操作系統，以下敘述中正確的是(　　)

A.批處理系統主要缺點是缺乏交互能力
B.分時系統不一定都具有人機交互功能
C.從響應時的角度來看，實時系統與分時系統的要求差不多
D.采用多道批處理系統也具有人機交互功能

2.實時操作系統追求的目標是(　　)

A.高吞吐率
B.資源利用率
C.快速響應
D.減少系統開銷

3.操作系統的異步性是指(　　)

A.程序的運行結果不確定
B.程序的運行次序不確定
C.程序多次運行的時間不確定
D.程序的運行結果、運行次序以及多次運行的時間都不確定

4.進程從執行狀態進入就緒狀態的原因可能是(　　)

A.被選中占有處理機
B.等待某一事件
C.等待的事件已發生
D.時間片用完

5.在操作系統中，要對甲、乙兩個并發進程進行同步的原因是(　　)

A.甲、乙兩進程必須在有限的時間內完成
B.進程具有動態性
C.甲、乙兩個進程需要訪問臨界資源
D.進程具有結構性

6.關于系統安全狀態的說法，不正確的是(　　)

A.系統處于不安全狀態可能發生死鎖
B.系統處于不安全狀態一定會發生死鎖
C.不安全狀態是死鎖狀態的一個特例
D.系統處于安全狀態時也可能發生死鎖

7.設某作業在外存后備隊列上等待調度的時間為T1，進程在就緒隊列上等待進程調度的時間為T2，進程在CPU上執行的時間為T3，進程等待I/O操作完成的時間為T4，那么作業的周轉時間是指(　　)

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

8.根據實時進程的緊迫程度來進行調度的算法是(　　)

A.最早截止時間優先算法
B.最短任務優先算法
C.最低松弛度優先算法
D.最早提交時間優先算法

9.設系統有一類數量為M的獨占性資源，系統中N個進程競爭該類資源，每個進程對資源的最大需求為W。當M、N、W分別取下列哪個值時，系統不會發生死鎖?(　　)

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.關于時間片輪轉調度算法，在不考慮系統開銷的情況下，以下說法正確的是(　　)

A.系統允許的最大進程數一定時，系統要求的響應時間越短，時間片取值應該越小
B.系統最長響應時間一定時，時間片大小與系統允許的最大進程數成正比
C.時間片大小不會影響進程的響應時間
D.時間片大小一定時，系統進程越多，則系統響應時間越短

11.進程的最后一頁一般裝不滿一個頁框，形成了(　　)

A.外部碎片
B.內部碎片
C.顛簸
D.抖動

12.在程序裝入時對目標程序中的指令和數據地址的修改過程稱為(　　)

A.加載
B.鏈接
C.重定位
D.編譯

13.相對于分頁機制，引入分段機制的主要目的是(　　)

A.易于實現信息共享
B.支持虛擬存儲
C.提高內存的使用率
D.預防抖動產生

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

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構包括兩個部分，即頁號和(　　)

A.頁框大小
B.頁內地址
C.頁目錄號
D.員表索引

16.能夠為用戶提供在計算機系統中對數據信息進行長期、大量存儲和訪問的操作系統重要功能是(　　)

A.文件系統管理
B.內存管理
C.I/O設備管理
D.進程管理

17.正規文件的類型有二進制文件和(　　)

A.ASCII文件
B.目錄文件
C.字符設備文件
D.塊設備文件

18.以磁盤文件系統為例，文件存儲的幾種常用方式中，連續分配的缺點是(　　)

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.按設備的共享屬性分類，可把設備分為獨享設備、共享設備和(　　)

A.邏輯設備
B.塊設備
C.用戶設備
D.虛擬設備

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

A.內存地址寄存器
B.I/O控制邏輯
C.數據寄存器
D.主機與設備的接口

二、填空題(本大題共10小題，每題2分，共20分)

11.分時系統的四個特征是：多路性、_________、_________和交互性。

12.進程是真實存在的實體，應用程序對應的進程由該程序、_________和管理進程所需要的_________構成。

13.設某一臨界區對應的記錄型信號最mutex，其初值為1(即mutex.alue=1)，當mutex.value=-2時，表示有_________個進程在臨界區內，有_________個進程等待進入臨界區。

14.資源的有序分配策略可以破壞死鎖的_________條件。

15.有3個進程p1、p2、p3，其進入系統的時間和服務時間如下表所示，按FCFS調度算法，它們的平均帶權周轉時間是_________(注：四舍五入精確到小數點后兩位)。

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

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

18.考慮一個由8個頁、每個頁1K字節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.文件系統的用戶接口包括：文件的全名、對文件的操作、_________和_________。

110.在設備管理中，為了提高可適應性和可擴展性，現代操作系統實現了_________，即應用程序獨立于具體使用的物理設備。在應用程序中，使用_________來請求使用設備，而在實際執行時，必須使用物理設備名稱。

三、簡答題(本大題共5小題，每小題4分，共20分)

21.相比于進程，請簡述線程在地址空間資源、通信關系、并發性及系統開銷方面有哪些特點?

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

23.在內存管理中，分頁管理和分段管理的主要區別是什么?

24.某文件系統的i結點包括12個地址項，每個地址項存64位地址(8個字節)，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，當簇大小為4KB時，請問，系統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系統的優點。

四、綜合題(本大題共4小題，每小題10分，共40分)

31.設有無窮多個整數緩沖區(即為無界緩沖池)，A進程從輸入設備逐個地讀入整數并寫入緩沖區，B進程則逐個地從緩沖區取出整數進行打印。其中存放整數的變量為item，緩沖區名為buffer，讀取過程使用函數getAItem(int* itm)來完成，而打印整數使用函數printAItem(int itm)來完成。請用記錄型信號量機制實現上述兩個進程的同步算法。要求：補充完整下列算法程序中帶標號處空缺的內容。(注：毎個空缺部分的代碼可能是多行代碼)。

32.設系統中有三種類型的資源A、B、C，資源數量分別為15、7、18，系統有五個進程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，系統為各進程已經分配的資源數量分別為(2，1，2)、(3，0，2)、(3，0，4)、(2，0，4)、(3，1，4)。若系統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表，在表中顯示進程還需要的資源數量和系統可用的資源數量。(2)T0時刻是否為安全狀態?若是，請給出安全序列。(3)在T0時刻若進程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)若不考慮訪問權限，且頁號不放入頁表中，請問進程的頁表有多少項?每項至少多少位?(3)如果物理空間減少一半，頁表結構應做怎樣的改變?

34.假設磁盤有1000個磁道，若磁盤請求是一些隨機請求，它們按照到達的次序分別處于811、348、153、968、407、580、233、679、801、121磁道。當前磁頭在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算法進行磁盤調度時滿足請求的次序，并計算出它們的平均尋道長度。