操作系统期末复习题-不挂科

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一、选择题

DMA 控制方式是在（ B）之间建立一条直接数据通路。
A. I/O 设备与 CPU
B. I/O 设备与主存
C. CPU 与主存
D. I/O 设备之间
以下 I/O 控制方式中，CPU 和外围设备只能串行工作的是（ C）。
A. 中断驱动方式
B. DMA 控制方式
C. 程序直接控制方式
D. 通道控制方式
使用 CHS 可以定位磁盘上的任意一个“磁盘块”，其中 C、H、S 分别是（ A）。
A. 柱面号，盘面号，扇区号
B. 磁头号，盘面号，扇区号
C. 磁头号，盘面号，磁道号
D. 柱面号，盘面号，磁道号
有结构文件中，文件逻辑结构可分为顺序文件、索引文件和（ D）。
A. 连续文件
B. 链接文件
C. 链表文件
D. 索引顺序文件
进程调度（低级调度）的主要功能是（ A）。
A. 将一个就绪的进程投入运行
B. 选择一个作业调入内存
C. 选择一个主存中的进程调出到外存
D. 选择一个外存中的进程调入到主存
以下 I/0 控制方式中，CPU 干预最少的方式是（ D）。
A. 中断驱动方式
B. DMA 控制方式
C. 程序直接控制方式
D. 通道控制方式
进程主要由程序、数据和（ B）三部分内容组成。
A. FCB
B. PCB
C. JCB
D. 以上都不对
运行时间最短的作业被优先调度，这种调度算法是（C ）。
A. 响应比高者优先
B. 优先级调度
C. 短作业优先
D. 先来先服务
固定分区存储管理方法的主要缺点是（ c）。
A. 分区大小固定
B. 分区大小不固定
C. 容易产生内部碎片
D. 容易产生外部碎片
操作系统提供的命令接口不包括（ D）。
A. 联机命令接口
B. 脱机命令接口
C. 图形用户界面
D. 用户程序接口
某段式存储管理系统中，逻辑地址长度为 24 位，其中段号占 14 位，则段大小是(A）。
A. 2^10
B. 2^12
C. 2^14
D. 2^24
在内存分配的“最佳适应法”中，空闲块是按（ C）。
A. 始地址从小到大排序
B. 始地址从大到小排序
C. 块的大小从小到大排序
D. 块的大小从大到小排序
虚拟存储系统中，用户的逻辑地址空间主要受限于（C ）。
A. 内存空闲块的大小
B. 页表的大小
C. 计算机编址范围
D. 外存的大小
在进程管理中，当（ A）时，进程从阻塞状态变为就绪状态。
A. 等待的事件发生
B. 时间片用完
C. 等待某一事件
D. 进程被调度程序选中
相对于 LRU 算法，页面置换算法中的 CLOCK 算法（D）。
A. 需要专门的硬件支持
B. 实现困难
C. 开销大
D. 性能差
进程对临界资源的互斥访问，逻辑上分为四个部分，他们是（A ）。
A. 进入区、临界区、退出区、剩余区
B. 进入区、同步区、临界区、退出区
C. 互斥区、临界区、退出区、剩余区
D. 同步区、临界区、退出区、剩余区
操作系统用于控制和管理进程的是（ B），它是进程存在的标志。
A. 中断寄存器
B. 进程控制块
C. 程序状态字
D. 程序计数器
虚拟内存技术的实现方式不包括以下（C）选项。
A. 请求分页存储管理
B. 请求分段存储管理
C. 请求分区存储管理
D. 请求段页式存储管理
目录是一种有结构文件，由一条条记录组成，每个记录称为（C）。
A. 文件控制信息
B. 文件逻辑结构
C. 文件控制块
D. 文件记录
虚拟存储技术的页面分配和置换策略不包括以下（C）选项。
A. 固定分配、局部置换
B. 可变分配、全局置换
C. 固定分配、全局置换
D. 可变分配、局部置换
以下关于虚拟存储器的描述正确的是（ A）。
A. 程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存
B. 程序运行前必须全部装入内存且在运行过程中一直驻留在内存
C. 程序运行前不必全部装入内存但是在运行过程中必须一直驻留在内存
D. 程序运行前必须全部装入内存但在运行过程中不必一直驻留在内存
为了照顾紧迫型作业，应采用（ D）。
A. 先来先服务调度算法
B. 短作业优先调度算法
C. 时间片轮转调度算法
D. 优先权调度算法
刚被调出的页面又立即要用而装入，而装入后不久又被调出，如此反复，使调度非常频繁，这种现象
称为（ D）。
A. 内存交换
B. 进程挂起
C. 进程激活
D. 抖动或颠簸
将源程序转换成等价的目标程序的过程称为（ C）。
A. 链接
B. 装入
C. 编译
D. 汇编
虚拟内存的理论最大容量是（ B）。
A. 外存容量
B. CPU 寻址范围
C. 内存容量
D. 理论上无限大
操作系统中的 PCB 是指（B）。
A. 作业控制块
B. 进程控制块
C. 文件控制块
D. 程序控制块
操作系统提供的命令接口不包括（B）。
A. 联机命令接口
B. 脱机命令接口
C. 图形用户界面
D. 用户程序接口
进程的三种基本状态是（D）。
A. 创建态、运行态、就绪态
B. 运行态、就绪态、挂起态
C. 运行态、就绪态、激活态
D. 运行态、就绪态、阻塞态
进程和程序的一个本质区别是（D）。
A. 进程在一个文件中，程序在多个文件中
B. 进程存储在内存，程序存储在外存
C. 进程分时使用 CPU，程序独占 CPU
D. 进程为动态的，程序为静态的
磁盘的高级格式化是指（ C）。
A. 对磁盘进行扇区的划分
B. 在分区上创建文件系统
C. 把硬盘划分为多个分区
D. 记录了每个分区的类型
系统调用的目的是（A）。
A. 请求系统服务
B. 终止系统服务
C. 申请系统资源
D. 释放系统资源

二、判断题

源程序经编译后得到的目标程序，存在于它所限定的地址范围内，此范围称为物理地址。（×）
连续分配存储管理方式中的动态分区分配没有内部碎片，但是有外部碎片。（✓）
页式存储管理中，其逻辑地址是二维的。（× ）
N-step-SCAN 算法将磁盘请求队列分成若干个长度为 N 的子队列，用 FCFS 依此处理这些子队列，在每个队列中用 SCAN。当 N=1 时，N-step-SCAN 算法将退化为 SCAN 算法。（×）
同步反映了进程间的合作关系，互斥反映了进程间的竞争关系。（✓）
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的第一次扩充。（ ✓）
进程的互斥和同步总是因相互制约而同时引起。（ ×）
CPU 处于用户态时，可以执行特权指令和非特权指令。（× ）
FCB 实现了文件名和文件物理位置之间的映射，使用户（用户程序）可以实现“按名存取”。（ ✓）
不能由阻塞态直接转换为运行态, 但可以由就绪态直接转换为阻塞态。（×）
采用 SPOOLing 技术可以将一些独占设备改造成虚拟的共享设备。（✓）
临界区是指某段时间内仅允许一个进程使用的资源。（×）
虚拟设备是通过 SPOOLING 技术把独占设备变成能为用户共享的设备。（✓ ）
命令接口是用户程序取得操作系统服务的唯一途径。（ ×）
多道程序环境下，进程的异步性是指进程的执行走走停停，以不可预知的速度向前推进。（对）
原语是一种特殊的程序, 具有原子性，不可中断的特征。（ ✓）

三、简答题

什么是死锁?
***参考答案：***是指两个或两个以上的进程在执行过程中, 因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用, 它们都将无法推进下去. 此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁。
简要描述中断的处理过程。
参考答案：关中断；保存被中断进程的现场；根据中断原因执行中断处理子程序；恢复被中断进程的现场；开中断。
简要介绍线程与进程的区别和联系。
***参考答案：***一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程；资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源；线程是 CPU 调度的最小单位；进程上下文切换开销大，同一进程中的线程切换开销小；，同一进程中的线程共享内存地址空间，通信无需系统干预。
生产者-消费者问题是一个经典的进程同步问题，简要回答其中的进程同步关系和互斥访问关系。
***参考答案：***进程同步关系：缓冲区满时，生产者必须停止生产、进入等待、唤醒消费者；缓冲区空时，消费者必须停止消费、唤醒生产者。互斥访问问题：生产者和消费者都要访问和修改缓冲池，因而缓冲池是个临界资源。
多级反馈队列调度算法 MFQ 结合了其他调度算法的优点，其主要思想是什么？
***参考答案：***根据作业的性质和类型不同，将就绪队列再分为若干个子队列，每个进程分属于一个队列；在多级队列的基础上，每个队列赋予不同的优先权；各个队列中的时间片大小逐渐增大；新进程采用队列降级法；调度从第一个队列进行，仅当第一个队列为空时，才调度第二个队列中的进程。
程序装入时普遍采用动态重定位的方式，请简要描述该方式的特点。
***参考答案：***装入程序在把装入模块装入内存时，不立即把装入模块中的相对地址转换为绝对地址，而是到程序真正执行时才转换为绝对地址；装入内存后所有的地址依然是逻辑地址，该方式需要重定位寄存器的支持；动态重定位允许程序在内存中发生移动。
简要描述信号量机制。
***参考答案：***信号量 S 是一个变量（可以是整数或者记录型变量），原语是由关中断/开中断指令实现，wait(S) 和 signal(S) 这一对原语简称为 PV 操作，用户进程可以通过使用操作系统提供的一对原语来对信号量进行操作，从而实现进程互斥、进程同步。
简要描述虚拟存储技术。
***参考答案：***基于局部性原理，在程序装入时，可以将程序中很快会用到的部分装入内存，暂时用不到的部分留在外存，就可以让程序开始执行。程序执行过程中，当所需信息不在内存，操作系统负责将其从外存调入内存。若内存空间不够，操作系统负责将内存中暂时用不到的信息换出到外存。
在操作系统的管理下，在用户看来似乎有一个比实际内存大得多的内存，这就是虚拟内存。
某系统采用两级页表结构，简要描述该系统将逻辑地址转换为物理地址的步骤。
***参考答案：***按照地址结构将逻辑地址拆分成三部分；从 PCB 中读出页目录表始址，再根据一级页号查页目录表，找到下一级页表在内存中的存放位置（2 分）；根据二级页号查表，找到最终想访问的内存块号。
银行家算法是避免死锁的一种处理策略，请描述其算法的主要步骤。
***参考答案：***检查此次申请是否超过了之前声明的最大需求数；检查此时系统剩余的可用资源是否还能满足这次请求；试探着分配，更改各数据结构；用安全性算法检查此次分配是否会导致系统进入不安全状态。
简要描述进程在三种基本状态间转换的因素和过程。
参考答案：
就绪态转换执行态：处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态转变成执行状态。
执行态转换就绪态：处于执行状态的进程在其执行过程中，因分配给它的一个时间片已用完而不得不让出处理机，于是进程从执行状态转变成就绪状态。
执行态转换阻塞态：正在执行的进程因等待某种事件发生而无法继续执行时，便从执行状态变成阻塞状态。
阻塞态转换就绪态：　处于阻塞状态的进程，若其等待的事件已经发生，于是进程由阻塞状态转变为就绪状态。
从源程序到可执行程序需要经过三个过程：编译、链接、装入，请逐一解释它们的含义。
参考答案：
编译：用编译程序产生目标程序的动作，编译就是把高级语言变成计算机可以识别的2进制语言。
链接：由链接程序将编译后形成的一组目标模块及所需的库函数链接在一起，形成一个完整的装入模块，分为静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接。
装入：由装入程序将装入模块装入内存运行，分为绝对装入、可从定位装入和动态运行时装入。

四、综述题

某文件系统的文件目录项中有 12 个表目的数组用作描述文件的物理结构，该数组的前 10 个表目用作直接索引, 第 11 个表目为一级间接索引, 第 12 个表目用作二级间接索引, 如图所示。磁盘块的大小为2KB，块号占 2B。请回答下列问题。

（1）该文件系统能构造的文件最大磁盘块数是多少？最大约多少字节?
***参考答案：***最大块数：10 + 1𝐾 + 1𝐾^2 = 10 + 1𝐾 + 1𝑀 = 1049610；1049610 ∗ 2𝐾𝐵 ≈ 2𝐺𝐵。
（2）某文件大小为 268KB，请计算该文件需要的磁盘块数，是否需要二级索引？
***参考答案：***该文件需要的磁盘块数：268𝐾𝐵/2𝐾𝐵 = 134，由于 134 = 10 + 124，不需要二级索引。
（3）若该文件大小增加到 10MB，请计算该文件需要的磁盘块数，是否需要二级索引？
***参考答案：***该文件需要的磁盘块数：10𝑀𝐵/2𝐾𝐵 = 5𝐾，由于 5𝐾 = 10 + 1𝐾 + 4086，需要二级索引。
记录型信号量卓有成效的解决了进程同步和进程互斥问题，根据提示，给出下划线处的代码。

(1）定义记录型信号量数据结构。

struct semaphore{
_____________; //剩余资源数
struct PCB *queue;//等待队列}
参考答案：int value

（2） wait 原语：请求一个资源（P 操作）

void wait(semaphore s){
______________;//占用一个资源
if (___________) block(s.queue); //将进程阻塞，并投入等待队列s.queue
}
参考答案：𝑠.𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 − −;𝑠.𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 < 0

（3） signal 原语：释放一个资源（V 操作）

void signal(semaphore s){
______________;//释放一个资源
if (____________) wackup(s.queue); //唤醒阻塞进程，将其从等待队列s.queue
取出，投入就绪队列
}
参考答案：𝑠.𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 + +;𝑠.𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 <= 0