1、2021年4月高等教育自学考试全国统一命题考试操作系统概论试卷(课程代码02323)一、单项选择题:本大题共20小题，每小题1分，共20分。1.以下关于操作系统的说法中，不正确的是（ C ）A.操作系统可以执行B.操作系统提供计算机用户与计算机硬件之间的接口C.操作系统向用户提供可直接使用的功能D.操作系统管理计算机软件和硬件资源2.内存分配的主要任务是（ D ）A.使操作系统内核的空间不会被用户随意访问B.确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行C.把程序的逻辑地址转变为物理地址D.为每道程序分配内存空间3.以下不符合“并发”特征的描述是（ B ）A.“并发”是指两个或多个事件在同一时间间隔
2、内发生B.“并发”是指两个或多个事件在同一时间发生C.“并发”是现代操作系统的显著特征之一D.在单CPU单核系统中,任意时刻只能有一个程序流在CPU上执行4.程序在并发执行时，由于它们共享资源，导致程序的执行是时断时续的，因此失去了（ A ）A.封闭性 B.间断性C.顺序性 D.不可再现性5.如果进程P在等待打印机的时候，出现了长时间等待也无法获得该资源的情况，则违反了准则（ D ）A.空闲让进 B.忙则等待C.让权等待 D.有限等待6.以下关于多处理器系统的描述中,正确的是（ D ）A.紧密耦合的多处理器系统中，多个处理器之间共享存储器，但不共享I/O设备B.松弛耦合的多处理器系统中，多个处
3、理器之间不共享存储器，但共享I/O设备C.紧密耦合的多处理器系统中，多个处理器之间共享I/O设备，但不共享存储器D.松弛耦合的多处理器系统中，每台计算机都有自己的存储器和I/O设备7.在时间片轮转调度算法中，以下不会影响时间片大小选择的因素是（ D ）A.系统对响应时间的要求 B.就绪队列中进程的数量C.系统的平均周转时间 D.进程所需要的CPU服务总时间8.生产者和消费者问题中，当生产者拥有级冲池的访问权，但是却无法获得空缓冲区资源而被阻塞，此时出现死锁四个必要条件中的（ B ）A.互斥条件 B.请求和保持条件C.不剥夺条件 D.环路等待条件9.以下选项中，降低进程优先级最合理的时机是（ A
4、 ）A.进程的时间片用完 B.进程长期处于就绪队列C.进程从就绪状态转为运行状态 D.进程从阻塞状态进入就绪状态10.假设有5个待运行的进程A、B、C、D、E几乎同时到达，各自运行时间为8、7、3、6、2,试问平均周转时间最短的方式是（ A ）A.采用短进程优先调度算法，分别执行ECDBAB.采用长进程优先调度算法，分别执行ABDCEC.采用时间片轮转调度算法，按照ABCDE的顺序执行，时间片为1D.采用时间片轮转调度算法，按照ECDBA的顺序执行，时间片为111.在计算机的存储器系列中，越低层的存储设备的单位价格（ A ）A.越便宜 B.越昂贵C.一样 D.有时便宜，有时昂贵12.链接程序将
5、编译后的目标模块装配成一个可执行的程序。在静态链接中,调用外部模块指令CALLF1变为跳转到F1模块在逻辑地址空间中起始地址指令JSRXXX,此工作属于（ C ）A.静态重定位 B.动态重定位C.变换外部调用符号 D.对逻辑地址进行修改13.采用绝对装入方式调入内存的某可执行程序中有指令LOAD1,3000。在执行时，该指令中的地址参数（ C ）A.会发生改变，变为0B.会发生改变，变为起始地址+3000C.不会发生改变，实际访问的物理内存地址就是3000D.不会发生改变，但实际访问的物理内存地址不是300014.假设系统中有3个空闲分区，分别是:(40,100)、(200,120)、(400
6、,60),括号中第1个数表示空闲分区起始地址，第2个数表示空闲的大小，单位均为KB。若某进程p1先请求大小为20KB的内存空间，随后进程p2再请求大小为40KB的内存空间。采用FF(首次适应)算法的内存管理动态分区分配方案，则对两个进程分配内存后，系统的空闲区链表为（ B ）A.3个空闲分区，分别是(40，100)、(220，100)、(440，20)B.3个空闲分区，分别是(100，40)、(200，120)、(400，60)C.3个空闲分区，分别是(60，80)、(240，80)、(400，60)D.2个空闲分区，分别是(40，100)、(200，120)15.当请求大小为128个页框的内
7、存时，假设当前系统中只有64、128大小的页框链表中有空闲块，且每个链表中的空闲块数大于2,采用Linux伙伴系统算法为此请求分配完内存后，空闲块链表的类型大小为（ C ）A.512 B.32、128C.64、128 D.32、64、12816.文件结构分为无结构字节序列、固定长度记录序列和（ B ）A.连续结构 B.树形结构C.链接结构 D.i-结点结构17.文件目录结构类型不包括（ C ）A.单层目录 B.两级目录C.三级目录 D.树形目录18.下列UNIX系统的目录操作中，以标准格式返回打开目录的下一级目录项的操作是（ D ）A.OPENDIR B.CREATEC.CLOSEDIR D.
8、READDIR19.实现设备分配的设备管理软件是（ B ）A.用户进程 B.设备无关I/O软件C.设备驱动程序 D.中断处理程序20.实现设备独立性的好处不包括（ A ）A.提高了设备的利用率B.应用程序与具体使用的物理设备无关C.易于处理I/O设备故障D.提高了系统的可靠性，增加了设备分配的灵活性二、填空题:本大题共10小题，每小题2分，共20分。21.指令执行的时候，需要先从（ 程序计数器（或PC） ）中取出指令，之后该值自动加1。取出的指令放到（ 指令寄存器（或IR） ）中，CPU对它进行译码，进而开始执行。22.为了使CPU与I/O设备并行工作，引入了（ 中断 ）机制:当正在执行的进程
9、P请求I/0时，CPU启动这次I/O,之后转去执行其他进程。其间，CPU与进程P的IO是并行工作的。进程P完成IO之后，转变为（ 就绪 ）状态。23.线程根据实现方式可分为两类。同进程内的多个线程共享一个CPU周期是（ 用户 ）级线程;每一个线程都可独享一个CPU时间片是（ 内核 ）级线程。24.进程长时间无法获得所需要的资源而处于无穷阻塞的状态称为（ 饥饿 ）25.设系统中有某类资源13个，M个进程共享这些资源，每个进程最多请求使用3个，则系统不会出现死锁的M最大值是（ 6 ）26.程序执行的局部性原理表现为（ 时间 ）和（ 空间 ）的局部性。27.在基于分页的虚拟存储系统中，页表内用来标识
10、页是否在内存中的字段是（ 状态位 ）28.32位Linux采用分页存储方式管理内存，其中页的大小设为16KB,则逻辑地址0x 0008C31E中的页内偏移量为（ 0x31E（或31E） ）(十六进制表示)。29.UNIX中采用的目录结构非常简单，每个目录项只包含对应文件的（ 文件名 ）和（ i结点号 ）30.在循环缓冲方案中，如果Nexti指针迫上Nextg指针，说明生产者进程速度大于消费者进程速度，全部缓冲区已满。此时需要（ 阻塞 ）生产者进程，等待消费者进程为生产者进程释放（ 空缓冲区 ）三、简答题:本大题共5小题，每小题4分，共20分。31.从系统开销的角度论述线程与进程在创建或撤销、上
11、下文切换时的处理区别。答：创建或撤消进程时，系统都要为之分配或者回收资源，其开销远大于创建或撤销线程时的开销。进程上下文切换时，需要保存当前进程的所有CPU环境，并设置新进程的CPU环境；而线程上下文切换时，只需要保存和设置几个寄存器内容，开销很小。同一进程内的线程共享进程的地址空间，切换更快。32.如果系统中有n个周期性的硬实时进程，其中第i个进程的处理时间表示为C,它的周期时间表示为Pio回答下列问题:(1)在单处理机情况下，需要满足怎样的条件才能使得这些实时进程得到及时处理?(2)如果不能满足此条件,那么可以采取何种措施让这些实时进程得到及时处理?答：必须满足的条件 如果不能够满足此条件
12、，那么可以提高处理机的处理能力以缩短每个实时进程的处理时间，或者可以增加处理机的数量。33.操作系统为进程分配内存采用单一连续分配方式，简述此方式的内存分区情况、以及所适用的操作系统类型。答：内存分为系统区和用户区，系统区仅供操作系统使用，用户区供用户使用。此方式适用于单用户、单任务的操作系统。34.简述连续分配文件存储方式的实现方法、优点和缺点。答：连续分配就是把每个文件作为一连串连续数据块存储在磁盘上。连续分配方式的优点是：（1）实现简单。记录每个文件用到的簇仅需两个信息：第1块磁盘地址和交件的块数。（2）读写操作性能好。因为数据块在磁盘中连续存放，所以文件读写时寻道时间很小。连续分配方式
13、的缺点是：随着磁盘空间的分配与释放，磁盘会变得零碎，磁盘上会有很多空闲的连续鍥形成的“空洞”，此时需要挑选大小合适的“空洞”存入文件，如果文件大小可变，则系统管理文件的存储会比较麻烦。35.磁盘访问时间由哪三部分组成?对这三部分做一个简单的说明。答：磁盘访问时间由寻道时间、旋转延迟时间和传输时间三部分组成。寻道时间是指把磁臂（磁头）移动到指定磁道上所经历的时间。旋转延迟时间是指将指定扇区旋转到磁头下面所经历的时间。传输时间是指把数据从磁盘读出或者向磁盘写入数据时所经历的时间。四、综合题:本大题共4小题，每小题10分，共40分。36.假设系统有三个并发进程read、move和print共享缓冲区
14、B1和B2。进程read负责从输入设备.上读取信息，每读取一条记录后把它存入缓冲区B1中;进程move负责从缓冲区B1中取出-条记录，整理后放入缓冲区B2;进程print负责将缓冲区B2中的记录取出并打印输出。缓冲区B1和B2每次只能存放1个记录。要求三个进程协调完成任务，使打印出来的记录与读入的记录个数和次序完全-样。(1)列出所需的信号量并初始化。(2)用记录型信号量机制的wait操作和signal操作写出三个进程的同步代码。答：(1)var el,fl,e2,f2 : semaphore;e1.value=1;e2.value=1;f1.value=0;f2.value=0;(2)rea
15、d:BeginRepeatwait（el）;读取一条记录放入缓冲区BI中；signal（f1）;Until false;Endmove:BeginRepeatwait(fl);从B1中取出一条记录;signal(e1);wait(e2);整理记录并放入缓冲区B2中;signal(f2);Until false;Endwrite:BeginRepeatwait(i2);从缓冲区B2中取出一条记录并打印;signal(e2);Until false;End37.某系统在某时刻的进程和资源状态如题37表所示:用银行家算法回答下列问题：(1)计算该系统中各资源的总数。(2)计算Need矩阵的内容。(3
16、)解释什么是安全状态。(4)如果进程P5提出资源请求(0，4，2，1)，这个请求能否满足？为什么?(5)如果进程P2提出资源请求(0，3，1，0)，这个请求能否满足？为什么?答：(1)4、12、14、9(2) (3)安全状态：若系统能够找到一个进程执行序列，使得系统只要按此序列为每个进程 分配资源，就可以保证进程的资源分配和执行顺序完成，此时称系统处于安全状态。(4)不能满足，因为P5请求的资源比系统可用资源多。(5)能满足，系统为P2分配资源后，仍然可以找到一个安全序列，如P3、Pl、P2、P4、P5。38.某计算机系统的主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是32位。釆用分页存储管理方式，页
17、的大小为8KB。已知页表内容如题38表所示： 试回答下列问题：(1)逻辑地址中，页号和页内偏移的位数分别是多少？(2)如果页表项大小为4字节，则一个进程的页表最大为多少？(3)设某逻辑地址为Ox 0000 431E，其页内偏移量是多少？该逻辑地址所对应的物理地址是多少？答：(1)页内偏移位数为13页号位数为32-13=19 （2分）(2)页表大小最大为4x2I9=2MB(3)逻辑地址0x0000431E中分离出页号=0x2,页内偏移量=0x31E。查页表得页框号=9。所以，物理地址=9*8K+0X31E=0X0001 231E39.假设磁盘有1000个磁道，磁盘请求按照到达的次序分别处于128
18、、879、697、480、110和381号磁道上，当前磁头在350号磁道上，并向磁道号减小的方向移动。分别给出按FCFS(先来先服务)和SCAN(扫描)算法进行磁盘调度时满足请求的次序、总寻道长度和平均寻道长度。答：(1) FCFS:服务次序：（350）128879697480110381（第1个数350可省略）总寻道长度：（350-128）+（879-128）+（879-110）+（381-110）=2013平均寻道长度：2013/6=335.5(2)SCAN:服务次序：（350）128110381480697879（第1个数350可省略）总寻道长度：（350-110）+（879-110）=1009平均寻道长度：1009/6=168.2
