1、2020年10月高等教育自学考试全国统一命题考试操作系统试卷(课程代码02326)一、单项选择题:本大题共20小题，每小题1分，共20分。1.操作系统中,为了防止由于用户的错误而导致整个系统发生不可预料的后果,通常为中央处理器引入了运行模式的概念。运行模式一般分为用户模式和（ C ）A.调用模式 B.共享模式C.特权模式 D.恢复模式2.操作系统的设计过程一般可分为功能设计、算法设计和（ B ）A.程序设计 B.结构设计C.接口设计 D.界面设计3.存储器的最小编址单位是（ B ）A.二进位 B.字节C.字 D.双字4.在处理器的寄存器中，用于记录处理器的运行模式信息的是（ D ）A.地址寄存
2、器 B.数据寄存器C.指令寄存器 D.程序状态字5.用户程序在执行过程中使用系统调用，此时处理器的工作状态（ A ）A.从目态转换为管态 B.从管态转换为目态C.维持目态 D.维持管态6.多道程序设计的优势之一是（ B ）A.避免发生资源竞争 B.缩短作业执行时间C.减少处理器空闲时间 D.减少调度次数7.如果有10个进程并发运行，则以下不可能出现的情形是（ D ）A.1个进程处于运行态，没有就绪态的进程,9个阻塞态的进程B.1个进程处于运行态，9个就绪态的进程，没有阻塞态的进程C.1个进程处于运行态，1个就绪态的进程,8个阻塞态的进程D.没有进程处于运行态，2个就绪态的进程,8个阻塞态的进程
3、8.所谓临界区是指访问临界资源的（ B ）A.一个缓冲区 B.程序段C.同步机制 D.一段数据区9.在具有N个进程的系统中，允许M个进程(NM1)同时进入它们的临界区,处于等待状态的进程数最多为（ C ）A.N个 B.M个C.N-M个 D.1个10.在9个生产者、6个消费者共享容量为8的缓冲器的生产者-消费者问题中,设S为互斥使用缓冲器的信号量，其初始值应设为（ A ）A.1 B.6C.8 D.911.资源的有序分配策略，破坏了导致死锁的四个必要条件中的（ D ）A.不可剥夺条件 B.互斥条件C.请求和保持条件 D.循环等待条件12.下列关于死锁的说法中，正确的是（ A ）A.死锁必有环 B.
4、死锁必无环C.有环必死锁 D.有环无死锁13.设系统中有n个进程并发,共同竞争资源X,且每个进程都需要m个资源X,为使该系统不会发生死锁，则资源X的个数最少应为（ B ）A.n*m+1 B.n*(m-1)+1C.n*m+n D.n*m+m14.存储管理中,地址静态重定位的时机是（ C ）A.在程序编译时 B.在程序链接时C.在程序装入内存时 D.在程序运行时15.在可变分区分配方案中,某一作业完成后，系统收回其内存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表,造成空闲区数减1的情况是（ D ）A.无上邻(低址)空闲区，也无下邻(高址)空闲区B.有上邻(低址)空闲区，但无下邻(高址)空闲区C.有
5、下邻(高址)空闲区，但无上邻(低址)空闲区D.有上邻(低址)空闲区，也有下邻(高址)空闲区16.下列关于虚拟页式存储管理的叙述中，正确的是（ B ）A.程序和数据是在开始执行前一次性装入的B.在页表中一定要有“存在位”、“访问位”等信息C.一个被置换的页面一定要写回外存D.产生缺页异常一定要置换一个页面17.下列磁盘空间管理策略中，能够迅速找到大量空闲盘块地址的是（ A ）A.成组链接法 B.空闲块链表C.空闲块表 D.位示图18.一个UNIX系统的根目录由bin、etc、lib和usr构成。其中usr目录中存储用户的子目录，有两个用户user1和user2,user1目录下有一个hello文
6、件，当前目录为/usr/user2，以下说法不正确的是（ A ）A./us/user1/hello是绝对路径B.user1/ello是相对路径C.在当前目录下不能创建名为hello的文件D.在当前目录下不能通过路径user1/hello访问bello文件19.若以系统中信息组织方式来划分设备，可将I/0设备划分为字符设备和（ A ）A.块设备 B.存储设备C.多媒体设备 D.虚拟设备20.计算机系统中，每一种外围设备在自己的设备控制器的控制下工作，每个设备控制器都有若千个寄存器用来与处理器进行通信，这些寄存器包括控制寄存器、状态寄存器和（ D ）A.界限寄存器 B.读写寄存器C.中断寄存器 D
7、.数据寄存器二、填空题:本大题共10小题，每小题2分，共20分。21.并发性是操作系统的基本特征。计算机程序的并发性体现在下面两个方面，一是用户程序与（ 用户程序 ）之间的并发执行，二是用户程序与（ 操作系统程序 ）之间的并发执行。22.顺序性、封闭性是程序顺序执行时的基本特性，由此可以引出程序顺序执行时，其执行结果具有两个特性，即执行结果的（ 确定性 ）和（ 可再现性 ）23.从静态的角度看，进程是由数据、（ 程序 ）和（ 进程控制块（PCB） ）三个部分组成的。24.一个管程由四部分组成,分别为管程名称、共享数据的说明、对数据进行操作的一-组过程和对共享数据的（ 赋初值语句 ）25.在哲学
8、家就餐问题中,为防止死锁的产生,可以采用资源的有序分配法，即规定每个哲学家想用餐时总是先拿编号（ 小 ）的筷子再拿编号（ 大 ）的筷子就不会出现死锁现象。26.内存分配有两种方式,分别为（ 静态分配 ）和（ 动态分配 ），其中前一种分配方式内存分配工作是在程序运行前一次性完成的。27.分区管理是一种能够满足多道程序运行的最简单的存储管理方案，有两种分区方式，分别为（ 固定分区 ）和（ 可变分区 ）28.计算机系统中一组带标识的、逻辑上有完整意义的信息项的序列称为（ 文件 ）。29.Windows系统的FAT文件系统采用的文件物理结构是（ 文件分配表 ）30.启动磁盘执行输入输出时，执行一次输入
9、输出所花的时间包括寻找时间、（ 延迟 ）时间和（ 传送 ）时间。三、简答题:本大题共5小题，每小题4分，共20分。31.什么是系统调用?在执行系统调用时，调用程序和被调用程序分别运行在什么状态?在执行一般的函数调用时，调用程序和被调用程序分别运行在什么状态?答：(1)系统调用：用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能，是操作系统提供给编程人员的唯一接口。系统调用本质上是应用程序请求操作系统核心完成某一特定功能的一中函数调用。(2)一般的过程调用，调用者与被调用者都运行在相同的CPU状态，即或都处于目态(用户程序调用用户程序)，或都处于管态(系统程序调用系统程序);但发生系统调用时，发出调用命
10、令的调用者运行在目态，而被调用的对象则运行在管态，即调用者与被调用者运行在不同的CPU状态。(3)一般的函数过程调用，其调用程序和被调用程序都运行在相同的状态-系统态或用户态；而在系统调用中，调用程序通常运行在用户态，被调用程序运行在系统态。32.什么是最高响应比优先算法?试简述这个进程调度算法的优点并说明原因。答：高响应比优先调度算法：是一种对CPU中央控制器响应比的分配的一种算法。HRRN是介于FCFS（先来先服务算法）与SJF（短作业优先算法）之间的折中算法，既考虑作业等待时间又考虑作业运行时间，既照顾短作业又不使长作业等待时间过长，改进了调度性能。优点：(1)如果作业（进程）的等待时间
11、相同，则要求服务时间最短的作业（进程）的优先权最高，因此它有利于短作业（进程），从而可降低作业（进程）的平均周转时间，提高系统吞吐量。(2)如果作业（进程）的要求服务时间相同，则其优先权将取决于作业到达（或进程进入就绪状态）的先后次序，因此体现了公平的原则。(3)如果作业（进程）较长，它的优先权将随着等待时间的增长而提高，从而使长作业（进程）不会长期得不到服务。33.死锁检测程序的运行频率较高或较低时，各有什么优、缺点?答：死锁的检测可非常频繁地在每次资源请求时进行(1)其优点是：可以尽早地检测到死锁及其所涉及的进程，并有可能找到引起系统死锁的那个（或那几个）进程。(2)其缺点是：频繁的检测会
12、耗费相当多的CPU时间，增加系统的开销。相反，每隔较长时间或当CPU利用率下降到较低程度时进行死锁的检测，则可以降低运行死锁检测程序的开销，但在检测到死锁时可能涉及到很多进程，也难以找到引起死锁的那个进程，从而难以从死锁状态恢复过来。34.什么是覆盖技术?它的主要作用是什么?答：(1)覆盖技术：把程序划分为若干个功能上相对独立的程序段，按照其自身的逻辑结构使那些不会同时运行的程序段共享同一块内存区域。程序段先保存在磁盘上，当有关程序的前一部分执行结束后，把后续程序段调入内存，覆盖前面的程序段。(2)作用：把主存的同一区域分配给一道程序的若干个子程序或数据段共同分配时使用。开始时只有一部分装入主
13、存，在其执行过程中，根据请求动态地把其他部分装入到该程序原来已经占用过的存储区域中。35.一般的I/O软件结构分为四层，即中断处理程序、设备驱动程序、设备独立层软件和用户级软件。简要回答以下4项工作分别是在I/O软件的哪一层完成的。(1)为一个磁盘的读操作计算磁道、扇区、磁头。(2)向设备寄存器写命令。(3)检查用户是否允许使用设备。(4)将二进制整数转换成ASCII以便打印。答：(1)驱动程序(2)驱动程序(3)设备独立性软件(4)用户级别软件四、综合题：本大题共4小题，每小题10分，共40分。36.有5个进程P1、P2、P3、P4、P5，它们在0时刻同时依次进入就绪队列，其执行时间如题36
14、表所示：(1)在表中给出先来先服务算法(FCFS)和最短进程优先算法(SJF)下各进程的开始时间(即开始运行时间)、完成时间和周转时间；(2)计算在上述两种算法下的平均周转时间。(计算结果保留1位小数)答：(1)数据已填入表格(2)FCFS平均周转时间：（8+11+12+17+23）/5=14.2SJF最短进程优先算法（23+4+1+9+15）/5=10.437.企业注册与缴费问题描述如下:企业法人到工商所准备注册，注册员给企业法人开具缴费单,企业法人凭缴费单到财务室缴费,缴费成功后，财务室给企业法人出具发票，企业法人凭发票到注册员处取执照。(1)说明注册与缴费两个进程之间的同步关系;(2)设
15、置两个信号量invoice和payment,初始值均为0,invoice表示发票,payment表示缴费单。以下是用信号量P、V操作实现的注册与缴费两个进程的同步程序。补充题目中的P、V操作，将编号-处空缺的内容填写在答题卡上。答： P（payment） V（invoice） V（payment） P（invoice）38.在一个虚拟页式存储系统中，分配给某进程3页内存,开始时内存为空,进程所需页面的走向为0、1、2、3、2、3、4、5、3、6、3、4,在题38表(1)和题38表(2)分别给出采用先进先出页面置换算法(FIFO)和最近最少使用页面置换算法(LRU)时的页面置换过程，并计算相应的
16、缺页次数以及缺页率。答：FIFO页面置换算法缺页8次，缺页率为9/12=3/4=0.75LRU页面置算法缺页7次，缺页率为8/120.6739.设一移动头磁盘系统,共有200个柱面,编号为0-199。磁盘请求以柱面号10、100、191、31、20、150、32的次序到达，当前磁头在98号柱面上。求在下列移臂调度算法下的服务次序和移动臂总共需移动的距离。(1)先来先服务调度算法;(2)移动臂由外向里移动(向柱面号增大的方向)的电梯调度算法。答：(1)FCFS算法按请求顺序处理每个请求，此时磁头移动顺序为：9810100191312015032磁头移动总距离：98-10+（100-10）+（191-100）+（191-31）+（31-20）+（150-20）+（150-32）=688(2)SCAN为电梯调度算法，存取臂从磁盘的一端出发，向另一端移动，遇到需要访问的柱面就完成访问请求，直至到达磁盘的另一端。到达磁盘的另一端后，存取臂的移动方向就倒转过来，继续完成这一方向的访问请求。此时，磁头移动顺序为：98100-15019132312010磁头移动总距离：100-98+（150-100）+（191-150）+（191-32）+（32-31）+（31-20）+（20-10）=274
