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自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页,共3页安徽大学江淮学院
《操作系统》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题(本大题共20个小题,每小题1分,共20分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1、在操作系统的磁盘调度算法中,先来先服务(FCFS)算法按照请求到达的顺序进行磁盘访问,可能会导致较长的平均寻道时间;最短寻道时间优先(SSTF)算法选择距离当前磁头位置最近的请求进行服务,能有效减少平均寻道时间,但可能导致某些请求长时间等待;扫描(SCAN)算法在磁头移动方向上选择距离最近的请求进行服务,避免了SSTF算法的“饥饿”现象。假设磁盘请求队列的顺序为98、183、37、122、14、124、65、67,磁头当前位于53号磁道,向磁道号增加的方向移动。那么,采用扫描算法时,磁头移动的总()磁道数为()A.236B.292C.315D.3602、在一个操作系统中,虚拟内存技术使得进程可以使用比实际物理内存更大的地址空间。假设系统的物理内存为4GB,采用分页式存储管理,页面大小为4KB,进程的虚拟地址空间为8GB。现在进程需要访问一个虚拟地址,系统通过页表进行地址转换。分析在这种情况下,页表的结构和大小,以及如何通过页表项中的标志位(如有效位、修改位等)来管理页面的状态,并讨论虚拟内存技术对系统性能和内存使用效率的影响。A.虚拟内存技术提高了性能和效率B.虚拟内存技术降低了性能和效率C.虚拟内存技术在某些情况下提高,某些情况下降低D.取决于系统的负载和应用程序的特点3、进程同步是操作系统中保证进程协调运行的重要机制。假设有两个进程P1和P2,它们共享一个缓冲区。P1负责向缓冲区写入数据,P2负责从缓冲区读取数据。为了保证数据的正确读写,需要使用信号量进行同步。以下关于信号量操作的描述,正确的是:()A.P1在写入数据前先执行V操作,P2在读取数据前先执行P操作B.P1在写入数据前先执行P操作,P2在读取数据前先执行V操作C.P1和P2在读写数据前都先执行P操作,完成后都执行V操作D.P1和P2在读写数据前都先执行V操作,完成后都执行P操作4、在一个文件系统中,文件的存储方式采用链接分配。假设一个文件由5个盘块组成,盘块号依次为100、50、120、80、20。如果要删除这个文件,需要进行哪些操作?()A.直接删除文件的目录项B.依次释放5个盘块C.从后向前依次释放盘块,并修改前一个盘块的指针D.从前向后依次释放盘块,并修改后一个盘块的指针5、在计算机操作系统中,进程管理是核心功能之一。以下关于进程状态的描述中,哪个选项是错误的?()A.就绪状态表示进程已经准备好执行,但还需要等待CPU分配时间片B.运行状态表示进程正在CPU上执行C.阻塞状态表示进程因为等待某个事件而暂停执行D.终止状态表示进程已经完成执行,但还占用系统资源6、假设有一个文件系统,采用混合索引分配方式,其直接索引指针指向10个磁盘块,一级间接索引指针指向一个包含256个磁盘块地址的索引表,二级间接索引指针指向一个包含256个一级间接索引表地址的索引表。每个磁盘块大小为4KB,请问该文件系统能够支持的最大文件大小是多少?()A.10MB+1GB+256GBB.40KB+1MB+256MBC.40KB+1MB+64GBD.10MB+256MB+64GB7、在一个采用索引分配方式的文件系统中,一个文件的大小为100KB,盘块大小为4KB,每个盘块号占用4个字节。若采用一级索引,索引表项能够容纳的盘块号数量为1024个。那么,该文件最多需要多少个索引块?()A.1个B.2个C.3个D.4个8、在一个具有实时时钟的操作系统中,时钟中断的频率为100Hz。进程P需要在每隔50ms执行一次特定操作。为了实现这个功能,可以采用以下哪种方法?()A.设置一个定时器,在定时时间到达时触发操作B.在时钟中断处理程序中判断时间间隔,执行操作C.利用系统调用,在需要执行操作的时刻主动请求执行D.以上方法均可9、假设一个操作系统的页表项大小为4字节,页面大小为4KB,逻辑地址空间大小为4GB。那么该系统的页表需要占用多少内存空间?()A.4MBB.8MBC.16MBD.32MB10、文件系统的文件共享是指多个用户可以同时访问同一个文件。以下关于文件共享的描述中,哪个选项是错误的?()A.文件共享可以提高文件的利用率和系统的效率B.文件共享可以通过硬链接和软链接两种方式实现C.文件共享需要解决文件的同步和一致性问题D.文件共享只对文本文件有效,对二进制文件没有作用11、在一个采用先来先服务(FCFS)磁盘调度算法的系统中,假设磁盘请求队列的顺序为98,183,37,122,14,124,65,67。磁头初始位置在53磁道,磁头移动方向从0磁道开始向磁道号增加的方向移动,请问磁头移动的总距离是多少?()A.565B.649C.708D.75612、在一个操作系统中,进程的状态转换图如下:就绪->运行,运行->就绪,运行->阻塞,阻塞->就绪。假设当前有三个进程P1、P2、P3处于就绪状态,系统采用时间片轮转调度算法,时间片大小为10ms。进程P1首先获得CPU资源并开始运行,在运行5ms后,进程P1发生I/O操作进入阻塞状态。此时,系统会如何调度?()A.从就绪队列中选择P2进程运行B.等待P1的I/O操作完成,继续运行P1C.重新选择P1进程运行,直到时间片用完D.暂停系统运行,等待其他进程进入就绪状态13、在一个采用位示图进行磁盘空间管理的操作系统中,磁盘共有1000个物理块,位示图中每个字长为32位。那么,位示图需要占用多少个磁盘块来存储?()A.10B.11C.32D.3314、操作系统的内核是系统的核心部分,负责管理系统的资源和提供基本的服务。以下关于内核的描述中,哪个选项是错误的?()A.内核可以分为微内核和宏内核两种类型,微内核结构更加灵活,但性能较低B.内核的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理等C.内核可以直接访问硬件资源,但需要通过驱动程序来实现对设备的控制D.内核是操作系统中唯一运行在特权模式下的部分,其他部分都运行在用户模式下15、在一个采用虚拟存储技术的系统中,某进程的工作集为当前时刻t之前的10毫秒内访问过的页面集合。若页面访问序列为1,2,3,1,4,5,2,1,6,3,页面置换算法为工作集算法,工作集窗口大小为5毫秒,请问在t=10毫秒时,进程的工作集中包含哪些页面?()A.1,2,3,4,5B.1,2,3,4,6C.2,3,4,5,6D.3,4,5,6,116、在一个具有多个线程的进程中,线程之间共享进程的资源,包括内存、文件描述符等。但每个线程有自己独立的栈空间和线程控制块。假设有线程T1、T2和T3,它们同时访问一个全局变量X,X的初始值为0。T1执行X=X+1,T2执行X=X-2,T3执行X=X*3,请问最终X的值可能是多少?()A.-3B.0C.3D.以上都有可能17、在一个具有快表的分页存储管理系统中,快表的命中率为80%,访问快表的时间为10ns,访问主存的时间为100ns。若要访问的页面在快表中,那么一次有效地址转换所需的平均时间是多少?若页面不在快表中呢?()A.20ns,110nsB.18ns,110nsC.20ns,120nsD.18ns,120ns18、在一个采用请求分页存储管理的操作系统中,页面大小为4KB,某进程的逻辑地址空间为32GB。若该进程的页表项中,有效位为1表示页面在内存中,为0表示页面不在内存中。假设页表存放在内存中,每页可存放1024个页表项。那么,该进程页表的大小是多少?()A.4MBB.8MBC.16MBD.32MB19、某文件系统采用树形目录结构,假设用户要访问文件/user/data/file.txt,且当前工作目录为/home,则该文件的相对路径和绝对路径分别是什么?()A.../user/data/file.txt和/user/data/file.txtB.user/data/file.txt和/user/data/file.txtC.../../user/data/file.txt和/user/data/file.txtD.../../../user/data/file.txt和/user/data/file.txt20、在一个分布式操作系统中,多个计算机通过网络连接在一起,共同完成一个大型任务。假设系统中有节点A、B、C和D,它们分别承担不同的计算任务和数据存储任务。现在节点A出现故障,系统需要进行故障恢复和任务重新分配。在这种情况下,以下关于分布式操作系统的处理方式的描述,哪一项是正确的?()A.系统会立即停止所有任务,等待节点A恢复正常后再继续运行B.其他节点会自动接管节点A的任务,并重新分配计算和存储资源,保证任务继续进行C.系统会将整个任务回滚到之前的一个检查点,然后从该点重新开始执行D.由于分布式系统的复杂性,节点A的故障会导致整个系统崩溃,无法恢复二、简答题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)简述移动操作系统的特点。2、(本题5分)什么是操作系统的安全性?包括哪些方面?3、(本题5分)简述操作系统的测试用例设计和执行。4、(本题5分)什么是最近最少使用置换算法?其优点是什么?5、(本题5分)操作系统如何处理多核之间的通信延迟?三、综合分析题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)研究操作系统如何管理系统的软中断和硬中断处理。2、(本题5分)研究操作系统如何支持不同类型的文件系统快照技术和其应用场景。3、(本题5分)研究操作系统中的虚拟设备和设备虚拟化。4、(本题5分)研究操作系统的日志系统,包括日志的记录、存储和分析。5、(本题5分)探讨操作系统在处理多核环境下的进程间通信的低延迟优化策略。四、论述题(本大题共3个小题,共30分)1、(本题10分)论述操作系统中的网络文件系统(NF
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