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学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页,共3页安徽大学《操作系统实验》
2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题(本大题共25个小题,每小题1分,共25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、在一个具有死锁检测和恢复机制的操作系统中,有四个进程P1、P2、P3、P4,它们分别占用了资源R1、R2、R3的数量为(2,1,0)、(1,2,1)、(0,1,1)、(1,0,1),系统中可用的资源数量为(1,1,2)。那么,系统是否处于死锁状态?()A.是,存在死锁B.否,系统安全C.不确定,需要进一步分析进程的等待情况D.以上都不对2、在一个多处理器操作系统中,进程可以在不同的处理器上并行执行。假设系统中有四个处理器,进程P1、P2、P3和P4同时就绪。以下关于多处理器操作系统进程调度的描述中,正确的是:()A.操作系统会将这四个进程平均分配到四个处理器上执行,以保证负载均衡B.进程调度的策略与单处理器操作系统完全相同,不需要考虑处理器的数量C.为了充分利用多处理器资源,操作系统可能会将一个进程的不同部分分配到不同的处理器上执行D.如果进程P1是计算密集型,而进程P2是I/O密集型,操作系统会优先将P1分配到处理器上执行3、在一个支持多线程的操作系统中,线程的同步和互斥是常见的操作。假设有两个线程T1和T2共享一个全局变量count,初始值为0。T1负责对count进行加1操作,T2负责对count进行减1操作。为了保证操作的正确性,需要使用锁机制。以下关于锁使用的描述,正确的是:()A.T1和T2在操作count前都先获取锁,操作完成后释放锁B.只有T1需要获取锁进行加1操作,T2不需要获取锁进行减1操作C.锁的获取和释放操作会导致线程的切换,从而降低系统性能D.可以使用多个锁来分别保护count的加操作和减操作,提高并发度4、设备管理中的设备分配策略可以影响系统的性能和公平性。以下关于设备分配策略的描述中,哪个选项是错误的?()A.设备分配可以采用先来先服务、优先级高者优先等策略B.设备分配策略需要考虑设备的特性和进程的需求C.设备分配策略可以采用独占式分配和共享式分配两种方式D.设备分配策略只对输入设备有效,对输出设备没有作用5、进程同步和互斥是操作系统中保证进程正确执行的关键机制。假设有两个进程P1和P2,它们共享一个资源R。为了保证互斥访问资源R,使用了信号量机制。初始时,信号量S的值为1。当P1访问资源R时,执行P(S)操作;当P1访问结束后,执行V(S)操作。以下关于信号量和进程操作的描述中,正确的是:()A.当P1执行P(S)操作后,如果S的值变为0,则P1获得资源R并进入临界区B.如果P2在P1执行V(S)操作之前执行P(S)操作,P2一定会被阻塞C.信号量S的值永远不会小于0,因为这意味着出现了错误的操作D.当P1执行V(S)操作后,如果有多个进程在等待资源R,操作系统会随机选择一个进程进入临界区6、在一个操作系统中,内核负责管理系统的核心资源和提供基本的服务。假设有两种内核结构:微内核和宏内核。微内核将系统的核心功能放在内核空间,而将大部分服务放在用户空间;宏内核则将更多的功能集成在内核空间。分析微内核和宏内核结构在系统性能、可扩展性、安全性和开发难度等方面的优缺点,并讨论在不同应用场景下哪种内核结构更合适。A.微内核结构更优B.宏内核结构更优C.两种结构各有优劣,取决于具体情况D.无法确定哪种结构更好7、在操作系统中,文件的共享和保护是非常重要的问题。文件共享可以提高系统资源的利用率,但也可能带来安全风险。为了实现文件共享,可以采用基于索引节点的共享方式或者利用符号链接实现共享。对于文件保护,常见的方法有访问控制列表(ACL)、口令保护和加密保护等。现在有一个文件系统,多个用户需要同时访问一个共享文件,为了保证文件的安全性和一致性,采用的合适方法是()A.为每个用户设置不同的访问权限B.对文件进行加密保护C.要求用户输入口令才能访问文件D.限制同时访问的用户数量8、在操作系统中,进程通信是进程之间交换信息和协调工作的重要手段。假设有两个进程P1和P2,它们通过共享内存进行通信。以下关于共享内存通信的特点的描述,正确的是:()A.共享内存通信速度快,但需要进程之间进行复杂的同步和互斥操作B.共享内存通信不需要操作系统的干预,进程可以直接读写共享区域C.共享内存的大小是固定的,不能动态调整D.多个进程可以同时访问共享内存,不会出现数据不一致的问题9、在一个多道程序设计系统中,多个进程并发执行。假设有进程P1、P2和P3,它们的到达时间分别为0、1和2毫秒,服务时间分别为8、4和6毫秒。若采用短作业优先(SJF)调度算法,那么平均周转时间是多少?()A.7毫秒B.8毫秒C.9毫秒D.10毫秒10、在操作系统中,线程同步的方式有多种,如互斥锁、条件变量、信号量等。假设一个线程需要等待另一个线程完成某个操作后才能继续执行。以下关于线程同步方式选择的描述,正确的是:()A.如果只是简单的互斥访问资源,使用条件变量更合适B.信号量适合用于多个线程对多个资源的同步访问C.互斥锁适用于线程之间需要复杂的交互和等待条件的情况D.条件变量通常与互斥锁配合使用,以实现线程的等待和唤醒11、在操作系统的虚拟存储管理中,页面置换算法的选择对系统性能有很大影响。假设系统采用最近未使用(NRU)页面置换算法,以下关于NRU算法的描述中,正确的是:()A.NRU算法根据页面最近是否被使用以及是否被修改来选择置换页面B.NRU算法总是选择最长时间未被使用的页面进行置换C.NRU算法在选择置换页面时,不考虑页面的访问频率D.NRU算法比先进先出(FIFO)算法更能避免Belady异常现象12、在一个操作系统中,进程的创建和销毁是常见的操作。假设一个应用程序需要频繁创建和销毁大量的短生命周期进程,分析这种操作对系统性能的影响,包括内存分配、资源消耗和上下文切换等,并讨论如何通过进程池、线程池等技术来优化这种情况,以及这些技术的适用场景和限制。A.频繁创建和销毁进程总是有害的B.频繁创建和销毁进程在某些情况下无害C.可以通过进程池或线程池完全解决性能问题D.进程池和线程池有适用场景和限制13、某操作系统采用分段存储管理方式,逻辑地址由段号和段内偏移量组成。若某进程的段表如下:段号0对应的段长为1000,基址为5000;段号1对应的段长为2000,基址为3000;段号2对应的段长为3000,基址为12000。当进程访问的逻辑地址为1,1500时,对应的物理地址是多少?()A.4500B.5500C.6500D.出错14、有一个文件系统,采用混合索引分配方式,其FCB中共有13个地址项,其中0-9个地址项为直接地址,第10个地址项为一次间接地址,第11个地址项为二次间接地址,第12个地址项为三次间接地址。若每个盘块的大小为512B,每个盘块号占4B,则该文件系统允许的最大文件长度是多少?(给出详细的计算步骤)()A.10+512+512×512+512×512×512B.10×512+512×512+512×512×512C.10×512+512×512+512×512×512×512D.10+512×512+512×512×512+512×512×512×51215、某磁盘的转速为7200转/分钟,平均寻道时间为8ms,每个磁道包含1000个扇区,传输速率为50MB/s。若要读取一个50MB的文件,其平均访问时间约为多少?(请给出详细的计算过程)()A.18.4msB.20.4msC.22.4msD.24.4ms16、在一个实时操作系统中,任务具有不同的优先级。假设系统中有三个实时任务T1、T2和T3,优先级依次降低。当多个任务同时就绪时,以下关于实时操作系统任务调度的描述中,正确的是:()A.总是调度优先级最高的任务T1执行,直到它完成或阻塞B.如果任务T1正在执行,而更高优先级的任务T2就绪,操作系统会立即抢占T1并调度T2执行C.实时操作系统只考虑任务的优先级,不考虑任务的执行时间和资源需求D.低优先级的任务T3永远不会得到执行机会,除非高优先级的任务都处于阻塞状态17、操作系统的内存保护机制可以防止进程之间的内存访问冲突。以下关于内存保护的描述中,哪个选项是错误的?()A.内存保护可以通过地址映射和访问控制等方式实现B.内存保护可以防止进程访问不属于自己的内存区域C.内存保护可以提高系统的安全性和稳定性D.内存保护只对用户进程有效,对内核进程没有作用18、文件系统是操作系统中用于管理文件的重要组成部分。假设有一个文件系统,采用多级目录结构,文件的物理存储采用连续分配方式。当用户创建一个新文件时,以下关于文件分配和管理的描述,正确的是:()A.系统会在磁盘上找到连续的空闲空间来存储新文件的数据B.新文件的目录项会立即被添加到父目录中,无论文件数据是否完全存储C.由于采用连续分配,文件的扩展可能会导致大量的数据移动D.文件的删除会立即释放其占用的所有磁盘空间,包括可能存在的碎片19、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,120ns20、在一个实时操作系统中,有三个周期性任务T1、T2、T3,它们的周期分别为50ms、100ms、200ms,执行时间分别为20ms、30ms、40ms。采用最早截止时间优先(EDF)调度算法。在0时刻,三个任务同时到达。那么,在第一个200ms内,T1任务被调度执行的次数是多少?()A.2次B.3次C.4次D.5次21、在一个具有快表的分页系统中,假定页表存放在内存中,内存访问时间为100ns,快表的查找时间为20ns。若一次内存访问需要查找页表,而快表命中的概率为80%。则有效访问时间是多少?()A.100nsB.116nsC.120nsD.140ns22、某计算机系统采用虚拟存储技术,系统为用户进程提供了2GB的虚拟地址空间,页面大小为4KB,采用两级页表结构。若页目录表和页表中的每个表项均占4B,则页目录表和页表分别最多包含多少个表项?(给出详细的计算过程)()A.512和1024B.1024和512C.512和512D.1024和102423、在操作系统中,线程的同步和互斥是保证多线程程序正确执行的关键。以下关于线程同步和互斥的描述中,哪个选项是错误的?()A.线程同步是指多个线程之间协调执行,避免出现竞争条件和数据不一致的问题B.线程互斥是指多个线程之间对共享资源的访问进行互斥控制,保证同一时间只有一个线程访问共享资源C.线程同步和互斥可以通过锁、信号量和条件变量等机制来实现D.线程同步和互斥只对多线程程序有效,对单线程程序没有作用24、在一个操作系统中,系统启动过程包括硬件初始化、内核加载、驱动程序加载和用户空间服务启动等阶段。假设系统在启动过程中出现故障,分析可能导致故障的原因,如硬件问题、配置错误、驱动程序不兼容等,并讨论如何进行故障诊断和修复,以及如何优化系统启动过程以提高启动速度。A.硬件问题是最常见的故障原因B.配置错误是最常见的故障原因C.驱动程序不兼容是最常见的故障原因D.不同故障原因在不同情况下都可能出现25、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
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