计算机学科专业基础综合计算机操作系统-12
(总分：100.00，做题时间：90分钟)
一、单项选择题(总题数：25，分数：50.00)
1.逻辑文件的组织形式是由______决定的。 （分数：2.00） A.存储介质特性 B.操作系统的管理方式 C.主存容量 D.用户 √
解析：[解析] 文件结构包括逻辑结构和物理结构两种。逻辑结构是用户组织数据的结构形式，数据组织形式来自于需求，而物理结构是操作系统组织物理(存储)块的结构形式。逻辑结构可以直接使用物理结构进行实现，效率较高；但是使用物理结构也可以产生更丰富的逻辑结构。逻辑结构的产生直接来源于计算机用户长期的需求积累，对共同需求的支持产生一种特殊的逻辑结构，比如操作日志的记录是产生顺序文件的需求；结构化数据(数据库的早期形式)的存取催生的是随机访问文件。
因此说，逻辑文件的组织形式取决于用户，物理结构的选择取决于文件系统设计者针对硬件结构(如磁带介质很难实现链接结构和索引结构)所采取的策略(即题目中的选项A和B)。
注： 文件的逻辑结构和物理结构都有索引的概念，引入逻辑索引和物理索引的目的是截然不同的。逻辑索引的目的是加快文件数据的定位，而物理索引的主要目的是管理不连续的物理块。 2.对磁盘进行磁头调度的目的是为了缩短______时间。 （分数：2.00） A.寻道 √ B.旋转 C.传送 D.启动 解析：
3.在文件系统中引入“当前目录”的主要目的是______。 （分数：2.00） A.方便用户 B.提高系统性能 √ C.增强系统安全性 D.支持共享访问
解析：[解析] 引入“当前目录”的目的是为了避免搜索文件时从根目录开始，从而减少了搜索文件的时间，因此它的主要目的是提高系统性能。但是在使用“当前目录”过程中，用户感觉到了使用上更加方便。 4.有关文件系统层次结构的叙述中正确的是______。 （分数：2.00）
A.逻辑文件系统必须建立在访问控制模块之上，利用其安全机制保证用户数据的安全 B.物理文件系统必须建立在文件信息缓冲区之上，利用缓冲提高系统性能
C.文件目录系统必须建立在访问控制模块之上，利用其安全机制保证用户数据的安全 √
D.物理文件系统必须与文件信息缓冲区管理集成在一层，在提高系统性能的同时减少跨层访问的次数 解析：[解析] 逻辑文件系统的工作主要是根据文件的逻辑结构将用户欲读/写的逻辑记录/字节转换成文件逻辑结构内的相应块号，因此不需要访问控制；物理文件系统的主要功能是把逻辑记录所在的相对块号转换成实际的物理地址，因此不需要文件信息缓冲；而逻辑文件系统必须与文件信息缓冲区管理集成在一层，在对同一物理块多次访问时，可以通过内存访问代替磁盘访问，减少磁盘访问次数。 5.有关文件操作的系统调用的叙述中不正确的是______。 （分数：2.00）
A.在一个用户使用OPEN之后CLOSE之前，另一个用户使用DELETE系统调用时会返回错误 √
B.在一个用户使用OPEN之后CLOSE之前，另一个用户使用DELETE系统调用删除同一个文件时会返回错误
C.当一个用户正在READ时，另一个用户使用DELETE系统调用删除同一个文件时会返回错误 D.当一个用户正在WRITE时，另一个用户使用CREATE系统调用创建同一个文件时会返回错误 解析：[解析] 一个用户在操作文件时，另一个用户对这个文件的删除和创建工作都会产生错误。 6.加密保护和访问控制两种机制相比______。 （分数：2.00）
A.加密保护机制的灵活性更好 B.访问控制机制的安全性更高 C.加密保护机制必须由系统实现 D.访问控制机制必须由系统实现 √
解析：[解析] 相对于加密保护机制，访问控制机制的安全性较差。因为访问控制的级别和保护力度较小，因此它的灵活性相对较高。如果访问控制不由系统实现，那么系统本身的安全性就无法保证。而加密机制如果由系统实现，那么加密方法将无法扩展。 7.在磁盘调度算法中叙述正确的是______。 （分数：2.00） A.SSTF算法性能最好
B.磁盘调度算法的性能与队列中请求服务的数目无关
C.对I/O队列中的服务请求进行预处理有利于提高C-LOOK算法的性能 √ D.C-SCAN算法适用于磁盘负载较小的系统
解析：[解析] SSTF算法的性能不是最好的，某些情况下，C-SCAN算法的性能优于SSTF；C-SCAN算法在磁盘负载较大的情况下可以获得较高的性能，因为它几乎可以产生0寻找时间；任何调度算法的性能都与队列中请求服务的数目有关，若队列中只有一个服务请求，则所有调度算法的效率几乎等价，此时SSTF就是最优算法，使得服务请求按照旋转路径排列，那么C-LOOK算法可以得到最好性能。 8.在下列有关旋转延迟的叙述中，不正确的是______。 （分数：2.00）
A.旋转延迟的大小与磁盘调度算法无关
B.旋转延迟的大小取决于磁盘空闲空间的分配程序 C.旋转延迟的大小与文件的物理结构有关 D.扇区数据的处理时间对旋转延迟的影响较大 √ 解析：
9.在计算机崩溃之后重新启动时，操作系统通常进行文件系统检查，文件系统检查通常不会进行的工作是______。 （分数：2.00） A.垃圾回收
B.文件索引结点的重建 C.磁盘空闲空间的重新组织 D.文件备份 √ 解析：
10.在文件的逻辑组织中，不属于记录文件的是______。 （分数：2.00） A.索引文件 B.分区文件 √ C.链接文件 D.索引顺序文件
解析：[解析] 对于记录型文件，构成文件的基本单位是记录。记录型文件是具有符号名并且在裸机上具有完整意义的记录序列。用户对记录型文件的访问是以记录为基本单位的。一个记录由一组在逻辑上相关的信息项构成。每个文件内部有一个读写指针，通过系统调用可以将读写指针移动到文件的某一位置处，以
后的读写系统调用命令将从该指针所确定的位置处开始。因此索引顺序文件、链接文件和索引文件都是记录文件。只有分区文件不是记录文件，故正确答案为B。
11.某一个磁盘共有16个盘面，每个盘面上从外到内共有30000个磁道(或称30000个柱面)，每个磁道有250个扇区。假定存储信息时以一个扇区作为一个存储块，盘面号(磁头号)、磁道号和扇区号均从0开始编号，那么，盘块号1002578对应的盘面号、磁道号和扇区号是______。 （分数：2.00） A.1，2500，78 B.10，250，78 C.2，250，161 √ D.0，4010，78
解析：[解析] 本题考查磁盘的结构。磁盘的存储是按照磁头(或盘面)、磁道(或柱面)和扇区三要素唯一确定的，但是，在具体使用时，是将所有的可用存储块按一维编号来进行分配的。由于多盘面的磁盘系统中所有的磁头装在同一个转动轴上，是同步一起移动的，所以选择高效的编址方式能够提高磁盘的读写效率。不同于按磁头、磁道、扇区的顺序编址，多盘组磁盘的编址首先是按磁道来编，从磁盘外边缘到磁盘中心从0开始编号，本题中是0到29999。确定了磁道，接下去随着磁盘的转动，所有磁头一起从某一起始点开始，寻找扇区，扇区的编号也是从0开始，本题中是0到249。找到扇区后再按磁头寻找，磁头从上到下从0开始编号，本题中是0到15。在了解了盘组磁盘的编址方式后，下面的计算就比较简单了。首先确定磁道，1002578/(250×16)并向下取整(舍去小数部分)得250，得到磁道号；余下逻辑块编号的偏移量是2578，接下去确定扇区号，2578/16并向下取整(舍去小数部分)得161，得到扇区号；余下逻辑块编号的偏移量是2，此号便是磁头号了。所以，其对应的三要素单位为2，250，161。 12.在磁盘上，最容易导致存储碎片发生的物理文件结构是______。 （分数：2.00） A.隐式链接 B.顺序存放 √ C.索引存放 D.显式链接
解析：[解析] 本题考查物理文件结构的特点。顺序文件的优点是在顺序存取时速度较快，因为这类文件往往从头至尾依次顺序存取。但是也存在缺点，首先要求在存储文件时确定文件的长度，依此来分配相应的存储空间，这样会造成在寻找存储空间时耗时较多，一旦没有足够的存储空间来存放该文件时就会造成文件存储的失败。其次，顺序文件不便于文件的扩充，在实际工作中，文件的长度往往会改变，可能会变长，也可能变短。变短了可能会空出存储空间，文件寻找一个适合它的存储空间，并将文件的所有内容搬运过来。最后，一旦文件被搬运以后，原来的位置就会空出相应的空间，假如很长时间内没有合适的文件可以存放到上述存储空间，那么就会在磁盘上形成一段无法使用的空闲空间。若大量这样的空间存在就会造成存储空间利用率的下降，浪费资源。
13.设备管理中，设备映射表(DMT)的作用是______。 （分数：2.00） A.管理物理设备 B.管理逻辑设备 C.实现输入/输出
D.建立逻辑设备与物理设备的对应关系 √
解析：[解析] 本题考查设备管理中重要的数据结构的作用。既然是映射关系，必定有源和目标，能说明存在这种关系的只有D选项。
14.在一般大型计算机系统中，主机对外围设备的控制可通过通道、控制器和设备三个层次来实现。下面的叙述中正确的是______。 （分数：2.00）
A.控制器可控制通道，设备在通道控制下工作 B.通道控制控制器，设备在控制器控制下工作 √ C.通道和控制器分别控制设备 D.控制器控制通道和设备的工作
解析：[解析] 三个层次为通道、控制器和设备。三者采用交叉连接方式，这样的方式可以提高系统的可靠性。当某条通路因控制器或通道故障而断开时，可使用其他通路。这种交叉连接可以提高设备的并行性。对于同一个设备，当与它相连的某一条通路中的控制器或通道被占用时，可以选择另一条空闲通路，减少了设备因等待通路所需要花费的时间。
15.下面关于设备属性的论述中，正确的是______。 （分数：2.00）
A.字符设备的一个基本特征是可寻址的，即能指定输入时的源地址和输出时的目标地址 B.共享设备必须是可寻址的和可随机访问的设备 √ C.共享设备是指在同一时刻允许多个进程同时访问的设备 D.在分配共享设备和独占设备时，都可能引起进程死锁 解析：
16.缓冲技术中的缓冲池在______中。 （分数：2.00） A.主存 √ B.外存 C.ROM D.寄存器 解析：
17.为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用______结构的缓冲技术。 （分数：2.00） A.缓冲池 B.循环缓冲区 √ C.单缓冲区 D.双缓冲区
解析：[解析] 要实现多个进程能有效地同时处理输入和输出，就要建立多个缓冲区域，因此，最好的缓冲技术是缓冲池。
18.中断向量是指______。 （分数：2.00）
A.中断处理程序入口地址 √ B.中断向量表起始地址
C.中断处理程序入口地址在中断矢量表中的存放地址 D.中断断点的地址 解析：
19.有关设备的管理中，下列叙述中不正确的是______。 （分数：2.00）
A.计算机系统为每台设备确定一个绝对号 B.每台设备都应该有一个唯一的相对号 √ C.申请设备时指定绝对号可提高设备的使用率 D.申请设备时指定设备相对号使设备分配的灵活性强
解析：[解析] 操作系统为每台设备分配一个绝对号是为了能够唯一标识设备。操作系统使用绝对号而不使用其他方式主要是便于匹配，整数比较的效率较高。申请设备使用相对号，便于操作系统寻找最佳的设备提供服务，既可以维护系统性能，也减轻了用户记忆设备绝对号的负担。 20.为了便于上层软件的编制，设备通常需要提供______。 （分数：2.00）
A.控制寄存器、状态寄存器和控制命令 √ B.I/O地址寄存器、工作方式状态寄存器和控制命令 C.中断寄存器、控制寄存器和控制命令 D.控制寄存器、编程空间和控制逻辑寄存器
解析：[解析] 中断寄存器位于计算机主机；不存在I/O地址寄存器；编程空间一般是由体系结构和操作系统决定的。
21.程序直接控制I/O方式具有的特点是______。 （分数：2.00）
A.比DMA方式的效率低
B.具有较好的自然性和易于理解性 √ C.控制软件易于编写 D.便于实现异步通信 解析：
22.DMA I/O控制方式的特点是______。 （分数：2.00）
A.设备与主机的并行执行 √
B.I/O批量数据的交换会大量浪费CPU时间 C.控制软件易于编写 D.简化了设备的设计 解析：
23.使用I/O缓冲技术的先决条件是______。 （分数：2.00）
A.设备I/O速度与CPU运行速度相当 B.设备带宽高于CPU带宽 C.设备带宽远低于CPU带宽 √ D.用户对缓冲的要求
解析：[解析] I/O缓冲是内存中的一片空间，使用缓冲的目的是想用内存访问代替设备访问，减少I/O次数。但是内存带宽一般比CPU带宽低一个数量级左右。如果设备I/O速度与CPU运行速度相当，那么内存访问代替设备访问无疑降低了系统性能。 24.Spooling的含义是______。 （分数：2.00）
A.伪脱机输入/输出 √ B.系统并行I/O C.串行打印处理 D.智能脱机I/O 解析：
25.将系统调用参数翻译成设备操作命令的工作由______完成。 （分数：2.00） A.用户层I/O
B.设备无关的操作系统软件 √ C.中断处理 D.设备驱动程序 解析：
二、综合应用题(总题数：11，分数：50.00)
设某系统的磁盘有500块，块号为：0，1，2，3，…，499。（分数：5.00）
(1).若用位示图法管理这500块的盘空间，当字长为32位时，此位示图占了几个字?（分数：2.50） __________________________________________________________________________________________ 正确答案：()
解析：位示图法就是在内存用一些字建立一张位示图，用其中的每一位表示一个盘块的使用情况，通常用“1”表示占用，“0”表示空闲。因此，位示图所占的字数为：500/32=16。
(2).第i字的第j位对应的块号是多少?(其中i=0，1，2，3，…；j=0，1，2，3，…；)（分数：2.50） __________________________________________________________________________________________ 正确答案：()
计算机学科专业基础综合计算机操作系统-12
