裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁昆明城市學院《操作系統》

2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、操作系統中的設備驅動程序是連接硬件設備和操作系統內核的橋梁。假設一個新的打印機設備被連接到計算機上，以下關于設備驅動程序的作用和工作過程的描述中，正確的是：（）A.設備驅動程序負責將操作系統的通用命令轉換為打印機特定的控制指令B.當用戶打印文件時，操作系統直接控制打印機，設備驅動程序不參與C.設備驅動程序一旦安裝就不會更新，除非打印機硬件發生重大變化D.設備驅動程序獨立于操作系統內核運行，不受內核的管理和控制2、在操作系統的進程通信中，消息傳遞是一種常見的方式。假設有兩個進程P1和P2通過消息隊列進行通信。P1向消息隊列發送了一條消息，P2從消息隊列接收消息。以下關于消息傳遞通信的描述中，正確的是：（）A.消息隊列是一種先進先出的結構，P2接收消息的順序一定與P1發送消息的順序相同B.當消息隊列已滿時，P1發送消息會被阻塞，直到隊列中有空間可用C.P2從消息隊列接收消息時，如果隊列為空，P2會一直等待，直到有消息到來D.消息傳遞通信只能在同一臺計算機上的進程之間使用，不能用于網絡環境中的進程通信3、某文件系統采用樹形目錄結構，假設用戶要訪問文件/user/data/file.txt，且當前工作目錄為/home，則該文件的相對路徑和絕對路徑分別是什么？（）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.txt4、在一個實時操作系統中，任務的截止時間是一個關鍵因素。假設系統中有一個硬實時任務T1，其截止時間為100ms，當前時間為50ms，任務已經執行了40ms，還剩下20ms的計算量。以下關于任務調度的描述中，正確的是：（）A.操作系統會暫停其他任務，優先保證T1在截止時間前完成B.如果此時有一個更高優先級的非實時任務就緒，操作系統會調度該任務執行C.由于T1已經花費了較多時間，操作系統會判定其無法按時完成，將其放棄D.實時操作系統不會對任務進行搶占式調度，以避免影響任務的執行進度5、在一個采用先來先服務（FCFS）磁盤調度算法的系統中，假設磁盤請求隊列的順序為98，183，37，122，14，124，65，67。磁頭初始位置在53磁道，磁頭移動方向從0磁道開始向磁道號增加的方向移動，請問磁頭移動的總距離是多少？（）A.565B.649C.708D.7566、在一個實時操作系統中，有多個任務具有不同的截止時間和優先級。任務T1的截止時間為100毫秒，優先級為高；任務T2的截止時間為200毫秒，優先級為中；任務T3的截止時間為300毫秒，優先級為低。假設系統當前處于空閑狀態，然后這三個任務依次到達。如果系統采用基于優先級的搶占式調度算法，那么任務的執行順序是怎樣的？同時分析這種調度算法在滿足實時任務截止時間方面的可靠性和可能存在的問題。A.T1->T2->T3B.T1->T3->T2C.T2->T1->T3D.T3->T2->T17、文件系統的可靠性是保證數據安全的重要因素。以下關于文件系統可靠性的描述中，哪個選項是錯誤的？（）A.文件系統可以采用備份和恢復技術來保證數據的可靠性B.文件系統可以采用日志記錄技術來記錄文件的操作，以便在系統崩潰時進行恢復C.文件系統可以采用RAID（磁盤陣列）技術來提高數據的可靠性和可用性D.文件系統的可靠性只取決于硬件設備的質量，與軟件設計無關8、在一個具有多級目錄結構的文件系統中，用戶A在其主目錄下創建了一個子目錄subdir，并在subdir目錄下創建了文件file.txt。用戶B沒有權限訪問用戶A的主目錄，但具有對subdir目錄的讀權限。請問用戶B能否讀取file.txt文件的內容？（）A.能B.不能C.取決于文件的具體權限設置D.無法確定9、操作系統的內核是系統的核心部分，負責管理系統的資源和提供基本的服務。以下關于內核的描述中，哪個選項是錯誤的？（）A.內核可以分為微內核和宏內核兩種類型，微內核結構更加靈活，但性能較低B.內核的主要功能包括進程管理、內存管理、文件系統管理和設備管理等C.內核可以直接訪問硬件資源，但需要通過驅動程序來實現對設備的控制D.內核是操作系統中唯一運行在特權模式下的部分，其他部分都運行在用戶模式下10、在一個多道程序設計的操作系統中，有三個進程P1、P2、P3，它們的到達時間、服務時間分別為（0，8）、（1，4）、（2，9）（單位：毫秒）。采用短作業優先（SJF）調度算法，不考慮進程切換的時間開銷。那么，進程P1的平均周轉時間是多少？（）A.8毫秒B.9毫秒C.10毫秒D.11毫秒11、在操作系統的進程調度中，優先級調度算法可以根據進程的優先級來決定其執行順序。優先級可以是靜態的，在進程創建時確定；也可以是動態的，根據進程的運行情況進行調整。假設系統中有三個進程P1、P2和P3，它們的靜態優先級分別為3、5和7，當前時刻P1正在運行，P2和P3在就緒隊列中等待。突然，P1發生I/O等待，P2和P3的優先級不變。那么，接下來應該被調度執行的進程是（）A.P2B.P3C.繼續等待P1完成I/O操作D.不確定，取決于系統的具體實現12、操作系統的進程通信可以實現不同進程之間的數據交換和同步。以下關于進程通信的描述中，哪個選項是錯誤的？（）A.進程通信可以分為共享內存、消息傳遞和管道等方式B.共享內存方式速度快，但需要解決同步和互斥問題C.消息傳遞方式比較靈活，但開銷較大D.管道是一種單向通信方式，只能用于父子進程之間的通信13、在一個采用請求分頁存儲管理的系統中，某進程的頁面訪問序列為4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5。若分配給該進程的物理塊數為3，且初始時均為空，采用最近最久未使用（LRU）頁面置換算法，那么發生的缺頁次數是多少？（）A.7B.8C.9D.1014、在一個采用請求分頁存儲管理的操作系統中，頁面大小為4KB，某進程的邏輯地址空間為32GB。若該進程的頁表項中，有效位為1表示頁面在內存中，為0表示頁面不在內存中。假設頁表存放在內存中，每頁可存放1024個頁表項。那么，該進程頁表的大小是多少？（）A.4MBB.8MBC.16MBD.32MB15、在操作系統的進程同步中，信號量是一種常用的同步工具。信號量可以分為整型信號量和記錄型信號量。整型信號量存在“忙等”問題，而記錄型信號量則通過阻塞和喚醒操作避免了這一問題。假設有兩個進程P1和P2，它們共享一個緩沖區，P1負責向緩沖區寫入數據，P2負責從緩沖區讀取數據。為了保證緩沖區的正確使用，需要使用信號量進行同步。那么，應該設置的信號量數量以及初始值分別為（）A.1個，0B.1個，1C.2個，0D.2個，116、在一個具有實時時鐘的操作系統中，時鐘中斷的頻率為100Hz。進程P需要在每隔50ms執行一次特定操作。為了實現這個功能，可以采用以下哪種方法？（）A.設置一個定時器，在定時時間到達時觸發操作B.在時鐘中斷處理程序中判斷時間間隔，執行操作C.利用系統調用，在需要執行操作的時刻主動請求執行D.以上方法均可17、在一個分時操作系統中，多個用戶通過終端同時訪問系統。系統為每個用戶分配了一定的時間片來執行任務。假設當前有三個用戶A、B、C，其任務的優先級依次降低。在某一時刻，用戶A的任務正在執行，時間片尚未用完，但此時有一個更高優先級的實時任務D進入系統。以下關于系統處理方式的描述，哪項是正確的？（）A.立即中斷用戶A的任務，執行任務D，完成后再回到用戶A的任務繼續執行剩余時間片B.等待用戶A的時間片用完，再執行任務DC.暫停用戶A的任務，將其放入就緒隊列末尾，執行任務D，完成后從就緒隊列頭部重新調度任務D.忽略任務D，繼續執行用戶A的任務直到時間片用完18、在操作系統中，進程通信是進程之間交換信息的重要手段。常見的進程通信方式有共享存儲、消息傳遞和管道通信等。共享存儲方式通過在內存中開辟共享存儲區來實現進程間的通信；消息傳遞方式則通過發送和接收消息來完成；管道通信是一種半雙工的通信方式。現在有兩個進程需要頻繁地交換大量數據，為了提高通信效率，最適合采用的通信方式是（）A.共享存儲B.消息傳遞C.管道通信D.以上方式均可19、在一個操作系統中，設備管理是一項重要的功能。假設有一個磁盤設備，其傳輸速率為100MB/s，平均尋道時間為10毫秒，旋轉延遲為5毫秒?，F在有一個進程需要連續讀取100個大小均為4KB的數據塊。分析在不同的磁盤調度算法（如先來先服務、最短尋道時間優先、電梯算法等）下，進程完成數據讀取所需的時間，并比較這些算法在磁盤I/O性能方面的優劣。A.先來先服務算法最優B.最短尋道時間優先算法最優C.電梯算法最優D.不同算法在不同情況下各有優劣20、在一個具有設備管理功能的操作系統中，設備分配采用靜態分配方式。有三個進程P1、P2、P3，分別需要使用打印機、掃描儀和繪圖儀。系統中有一臺打印機、一臺掃描儀和一臺繪圖儀。當P1申請打印機、P2申請掃描儀、P3申請繪圖儀時，系統能否滿足這些請求？（）A.可以滿足，因為每個進程申請的設備不同B.不能滿足，因為設備分配是靜態的，可能已經被其他進程占用C.可以滿足，但需要等待一段時間，進行設備的分配和初始化D.不確定，取決于設備的當前狀態和系統的配置二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）操作系統如何優化磁盤空間的利用？2、（本題5分）簡述操作系統中的安全策略。3、（本題5分）解釋操作系統中的內存分配的循環首次適應算法。4、（本題5分）簡述訪問控制的基本原理和方法。5、（本題5分）解釋操作系統的項目管理和進度控制。三、綜合分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）探討虛擬內存技術中頁面置換算法對內存利用率和系統性能的影響。2、（本題5分）分析操作系統中的文件系統的文件系統加密的加密算法選擇。3、（本題5分）研究操作系統中的虛擬內存管理的頁面錯誤的統計和分析。4、（本題5分）探討操作系統在處理多核共享緩存時的一致性問題和解決方案。5、（本題5分）研究操作系統如何支持不同類型的文件系統檢查和修復工具的集成。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）文件系統的緩存管理對于提高文件訪問速度和系統性能至關重要。請全面論述文件系統緩存的工作原理、緩存替換策略、緩存一致性的維