兰州城市学院《操作系统原理及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷_第1页
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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页兰州城市学院《操作系统原理及应用》

2023-2024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、操作系统的中断机制是实现多任务和设备管理的关键。以下关于中断的描述中,哪个选项是错误的?()A.中断是指CPU在执行程序的过程中,由于外部事件的发生而暂停当前程序的执行,转而去处理外部事件B.中断可以分为硬件中断和软件中断,硬件中断是由外部设备产生的,软件中断是由程序中的指令产生的C.中断处理程序负责处理中断事件,通常会保存当前程序的状态,然后执行相应的处理操作D.中断可以被屏蔽,即CPU可以忽略某些中断请求,继续执行当前程序2、在一个操作系统中,死锁是一个需要避免的问题。假设有四个进程P1、P2、P3、P4,它们分别需要资源A、B、C,资源的数量分别为5、4、3,每个进程所需的资源数量如下表所示:()进程所需资源A所需资源B所需资源CP1211P2121P3112P4212采用银行家算法来判断系统是否处于安全状态。如果当前系统的资源分配情况如下表所示:进程已分配资源A已分配资源B已分配资源CP1100P2010P3110P4101那么,系统是否处于安全状态?A.系统处于安全状态,存在一个安全序列,如B.系统处于安全状态,存在一个安全序列,如C.系统处于不安全状态,不存在安全序列D.系统处于安全状态,存在一个安全序列,如3、在一个实时操作系统中,对于周期性任务和非周期性任务都需要进行合理的调度。假设系统中有一个周期性任务T1,周期为50ms,执行时间为20ms,还有一个非周期性任务T2,执行时间为30ms。以下关于任务调度的描述,正确的是:()A.操作系统会优先调度周期性任务T1,确保其按时完成B.非周期性任务T2会在周期性任务T1的空闲时间执行C.由于T2的执行时间较长,可能会导致T1错过周期D.操作系统会为T1和T2分配相同的时间片,轮流执行4、考虑一个具有多级反馈队列调度算法的系统,共设置3个队列,优先级依次降低。第1队列时间片为2ms,第2队列时间片为4ms,第3队列时间片为8ms。若有进程P1到达时进入第1队列,运行1ms后未完成,被放入第2队列;进程P2到达时进入第2队列,运行3ms后未完成,被放入第3队列。请问当P1再次获得CPU时,它已经等待了多长时间?()A.4msB.5msC.6msD.7ms5、在操作系统中,虚拟存储技术可以扩大程序的可用内存空间。以下关于虚拟存储的描述中,哪个选项是错误的?()A.虚拟存储技术将硬盘空间作为内存的扩展,当内存不足时,将部分页面换出到硬盘上B.虚拟存储技术可以提高程序的并发度,因为多个程序可以共享硬盘空间作为虚拟内存C.虚拟存储技术需要硬件支持,如MMU(内存管理单元)D.虚拟存储技术可以完全替代物理内存,使得程序可以在没有物理内存的情况下运行6、在一个多线程的操作系统中,有一个进程包含多个线程。假设线程T1、T2和T3属于同一个进程,它们共享进程的资源,如内存空间、文件描述符等。现在线程T1执行一个系统调用导致阻塞,那么其他线程的状态会受到怎样的影响?()A.线程T2和T3也会被阻塞,直到T1完成系统调用B.线程T2和T3不受影响,继续执行C.线程T2和T3会暂停,等待操作系统的调度D.线程T2和T3可能会被切换到其他进程的线程执行7、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,共同完成一个任务。假设一个计算任务可以被分解为多个子任务,并分配到不同的计算机上执行。在任务执行过程中,需要进行进程间的通信和同步。以下哪种方式最适合用于进程间的通信?()A.共享内存B.消息传递C.信号量D.管道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、在一个具有进程通信机制的操作系统中,有进程P1和P2,它们通过消息队列进行通信。P1向消息队列发送了5条消息,P2从消息队列中接收消息。假设消息队列遵循先进先出的原则,且P2接收消息的速度比P1发送消息的速度慢。当P2开始接收消息时,消息队列中已有3条消息。那么,P2最多能接收到几条消息?()A.3条B.5条C.8条D.不确定,取决于P2接收消息的时间和P1发送消息的情况10、在操作系统中,系统调用是用户程序与操作系统内核进行交互的接口。假设有一个用户程序需要读取一个文件的内容,通过系统调用实现。以下关于系统调用执行过程的描述,正确的是:()A.用户程序直接访问文件系统的相关数据结构,完成文件读取操作B.用户程序通过陷入内核模式,执行内核提供的文件读取函数C.系统调用会导致用户程序被阻塞,直到文件读取完成后才能继续执行D.系统调用的执行速度非常快,对用户程序的性能几乎没有影响11、设备管理中的缓冲技术可以提高设备的I/O性能。以下关于缓冲技术的描述中,哪个选项是错误的?()A.缓冲技术可以减少设备和CPU之间的数据传输次数,提高系统的吞吐量B.缓冲技术可以分为单缓冲、双缓冲和循环缓冲等不同类型C.缓冲技术可以通过硬件实现,也可以通过软件实现D.缓冲技术只对输入设备有效,对输出设备没有作用12、在操作系统中,死锁是一种常见的问题。死锁发生的必要条件包括互斥条件、请求和保持条件、不可剥夺条件以及循环等待条件。假设系统中有三个进程P1、P2和P3,它们分别申请了资源R1、R2和R3。现在P1持有R1并申请R2,P2持有R2并申请R3,P3持有R3并申请R1。此时,系统可能会陷入死锁状态。那么,为了避免死锁,可以采用的方法不包括()A.破坏互斥条件B.一次性分配所有资源C.按序分配资源D.剥夺某些进程的资源13、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14、在一个采用树形目录结构的文件系统中,有一个根目录/,其下有子目录A和B,A目录下有文件file1和子目录C,B目录下有文件file2。现在要从根目录开始查找文件file1,以下哪种查找方式效率最高?()A.顺序查找B.二分查找C.哈希查找D.基于索引的查找15、在操作系统的文件保护机制中,访问控制列表(ACL)和权限位是两种常见的方法。假设一个文件的所有者具有读、写和执行权限,所属组具有读和执行权限,其他用户只有读权限。以下关于文件保护机制的描述中,正确的是:()A.当一个用户试图访问该文件时,操作系统只根据用户所属的组来确定其权限B.如果一个不属于文件所有者和所属组的用户想要修改该文件,将会被拒绝C.权限位的设置比访问控制列表更灵活,可以为每个用户单独设置不同的权限D.访问控制列表可以更精细地控制文件的访问权限,但实现和管理相对复杂16、在操作系统的存储管理中,段式存储管理和页式存储管理是两种常见的方式。假设一个程序被分为多个段,每个段的长度不同。以下关于段式存储管理和页式存储管理的比较中,正确的是:()A.段式存储管理更便于实现程序和数据的共享,因为段是按照逻辑划分的B.页式存储管理的内存碎片问题比段式存储管理更严重C.段式存储管理的地址转换速度比页式存储管理快,因为段的长度是固定的D.页式存储管理比段式存储管理更适合处理大程序,因为页的大小是固定的17、在一个多线程操作系统中,一个进程可以包含多个线程。假设一个进程P有两个线程T1和T2,它们共享进程的资源,如内存、文件描述符等。现在线程T1正在进行一个耗时的计算操作,而线程T2需要访问线程T1正在使用的资源。分析在这种情况下,可能出现的线程同步问题,如竞争条件和死锁,并讨论如何使用互斥锁、条件变量等同步机制来解决这些问题,以及这些同步机制对线程执行效率的影响。A.同步机制总是提高效率B.同步机制总是降低效率C.同步机制在某些情况下提高,某些情况下降低D.取决于线程的操作和资源的使用情况18、在操作系统的设备驱动程序中,负责与硬件设备进行通信和控制。假设一个设备驱动程序需要处理设备的中断请求。以下关于中断处理的描述,正确的是:()A.设备中断发生时,操作系统会立即暂停当前正在执行的进程,转去处理中断B.中断处理程序的执行时间应该尽量短,以免影响系统的实时性C.设备驱动程序在处理中断时,可以阻塞其他设备的中断请求D.中断处理完成后,操作系统会自动选择一个高优先级的进程进行调度执行19、在一个具有多级目录结构的文件系统中,用户A在其主目录下创建了一个子目录subdir,并在subdir目录下创建了文件file.txt。用户B没有权限访问用户A的主目录,但具有对subdir目录的读权限。请问用户B能否读取file.txt文件的内容?()A.能B.不能C.取决于文件的具体权限设置D.无法确定20、在一个多道程序设计的操作系统中,多个进程并发执行。假设进程A正在执行计算任务,进程B正在进行I/O操作,进程C处于就绪状态。此时,操作系统进行进程调度。以下关于进程调度的说法中,正确的是:()A.一定会将进程C调度执行,因为它处于就绪状态B.可能会继续让进程A执行,因为它正在进行计算且未完成C.一定会优先调度进程B,因为I/O操作通常具有较高的优先级D.可能会选择一个新的进程进入执行,而不是在这三个进程中进行调度21、在一个单CPU的操作系统中,有四个进程P1、P2、P3和P4,它们的到达时间、运行时间和优先级如下表所示。进程到达时间运行时间(ms)优先级P1053P2142P3261P4334假设系统采用抢占式优先级调度算法,当时间片为2ms时,进程的平均周转时间是多少?(给出详细的计算过程)()A.12.5msB.13.5msC.14.5msD.15.5ms22、在操作系统中,进程的状态转换是一个重要的概念。假设一个进程处于阻塞状态,等待I/O操作完成。以下关于进程状态转换的描述中,正确的是:()A.当I/O操作完成后,进程会直接从阻塞状态转换为运行状态B.进程从阻塞状态转换为就绪状态后,一定会立即被调度执行C.在阻塞状态的进程不会因为时间片用完而被切换到其他状态D.如果有更高优先级的进程进入就绪状态,阻塞状态的进程可能会被长期搁置23、操作系统中的内存管理是一项关键任务,分页存储管理是一种常见的内存管理方式。在分页存储管理中,将用户程序的地址空间分为若干个固定大小的页面,同时将内存空间也分为相同大小的页框。当程序运行时,通过页表将页面映射到页框。现在考虑一个具有32位地址空间的系统,页面大小为4KB,那么页表项的长度至少为()A.20位B.12位C.32位D.24位24、在一个实时操作系统中,有三个周期性任务T1、T2和T3,它们的周期分别为50ms、100ms和200ms,执行时间分别为20ms、30ms和60ms。采用速率单调调度算法(RMS),请问这三个任务能否被正确调度?如果能,给出调度顺序;如果不能,说明原因。()A.能,调度顺序为T1,T2,T3B.能,调度顺序为T1,T3,T2C.否,T2和T3的执行时间超过其周期的一半D.否,系统总负载超过处理器处理能力25、在一个具有多个进程的系统中,进程之间通过消息传递进行通信。假设进程P1向进程P2发送了一条消息,消息在发送过程中可能会出现丢失、重复或乱序的情况。为了保证消息传递的可靠性,通常需要采取哪些措施?()A.为消息添加序列号、确认机制和超时重传B.使用共享内存进行通信C.增加缓冲区大小D.提高网络带宽二、简答题(本大题共4个小题,共20分)1、(本题5分)解释操作系统的用户满意度调

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