中国石油大学《操作系统》期末复习题及答案.docx
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中国石油大学《操作系统》期末复习题及答案
中国石油大学（北京）远程教育学院期末复习题
《操作系统》
一、选择题
1、
下列进程状态转换中，绝对不可能发生的状态转换是（）。
A、
就绪→执行
B、
执行→就绪
C、
就绪→阻塞
D、
阻塞→执行
正确答案：
D
2、
在分时系统中，当用户数据为100时，为保证响应时间不超过2s，此时的时间片应为（）。
A、
20ms
B、
25ms
C、
50ms
D、
100ms
正确答案：
A
3、
从用户状态转换到核心态是通过（）实现的。
A、
执行进程直接修改程序状态字
B、
中断屏蔽
C、
中断
D、
进程调度
正确答案：
C
4、
在下面调度算法中，不可能导致饥饿现象的是（）。
A、
时间片调度
B、
静态优先级调度
C、
非抢占式短作业优先
D、
抢占式短作业优先
正确答案：
A
5、
下列选项中会导致进程从执行态变为就绪态的事件是（）。
A、
执行P（wait）操作
B、
申请内存失败
C、
启动I/O设备
D、
被高优先级进程抢占
正确答案：
D
6、
在OS中采用多道程序设计技术，能够有效提高CPU、内存和I/O设备的（）。
A、
灵活性
B、
可靠性
C、
兼容性
D、
利用率
正确答案：
D
7、
如磁盘转速为7200转/分，平均寻道时间为8ms，每个磁道包含1000个扇区，则访问一个扇区的平均存取时间大约是（）。
A、
8.1ms
B、
12.2ms
C、
16.3ms
D、
20.5ms
正确答案：
B
8、
在请求分页系统中，页面分配策略与页面置换策略不能组合使用的是（）。
A、
可变分配，全局置换
B、
可变分配，局部置换
C、
固定分配，全局置换
D、
固定分配，局部置换
正确答案：
C
9、
若系统S1采用死锁避免方法，S2采用死锁检测方法，下列叙述正确的是（）。
1）S1会限制用户申请资源的顺序
2）S1需要进行所需资源总量信息，而S2不需要
3）S1不会给可能导致死锁进行分配资源，S2会
A、
仅1）、2）
B、
仅2）、3）
C、
仅1）、3）
D、
1）、2）、3）
正确答案：
C
10、
在系统内存中设置磁盘缓冲区的主要目的是（）。
A、
减少磁盘I/O次数
B、
减少评价寻道时间
C、
提高磁盘数据可靠性
D、
实现设备无关性
正确答案：
A
11、
引入动态重定位的主要目的是为了（）。
A、
提高内存利用率
B、
使作业能在内存中移动位置
C、
将作业装入与其地址空间不一致的内存空间中
D、
实现对内存的离散分配
正确答案：
B
12、
下列选项中，不能改善磁盘设备I/O性能的是（）。
A、
重排I/O请求次序
B、
在一个磁盘上设置多个分区
C、
预读和滞后写
D、
优化文件物理分区
正确答案：
B
13、
下面关于设备独立性论述正确的是（）。
A、
设备独立性是指I/O设备具有独立执行I/O功能的一种特性
B、
设备独立性是指独立实现设备共享的一种特性
C、
设备独立性是指用户程序独立于具体使用的物理设备的一种特性
D、
设备独立性是指设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的一种特性
正确答案：
C
14、
在文件的索引节点中存放直接索引指针10个，一级、二级索引指针各1个，磁盘块大小为1KB。
每个索引指针占4个字节。
若某个文件的索引节点已经在内存中，到把该文件的偏移量（按字节编址）为1234和307400处所在的磁盘块读入内存。
需要访问磁盘块个数分别是（）。
A、
1,2
B、
1,3
C、
2,3
D、
2,4
正确答案：
B
15、
现代操作系统中，文件系统都有效地解决了重名（即允许不同用户的文件可以具有相同的文件名）问题。
系统是通过（）来实现这一功能的。
A、
重名翻译机构
B、
建立索引表
C、
建立指针
D、
多级目录结构
正确答案：
D
16、
下面叙述正确的是（）。
A、
当进程申请CPU得不到满足时，它将处于阻塞状态
B、
信号量的初始值不能为负值
C、
安全状态是没有死锁状态，非安全状态是有死锁的状态
D、
请求段页存储系统中，以页管理逻辑地址空间，以段为单位管理物理内存空间
正确答案：
B
17、
设有三个进程共享一个资源，如果每次只允许一个进程使用该资源，则用PV操作管理时
信号量S的可能取值是（）。
A、
1,0,-1,-2
B、
2,0,-1,-2
C、
1,0,-1
D、
3,2,1,0
正确答案：
A
18、
下面关于临界区的叙述中，正确的是（）。
A、
临界区可以允许规定数目的多个进程同时执行
B、
临界区只包含一个程序段
C、
临界区是必须互斥地执行的程序段
D、
临界区的执行不能被中断
正确答案：
C
19、
进程之间交换数据不能通过（）途径进行。
A、
共享文件
B、
消息传递
C、
访问进程地址空间
D、
访问共享存储区
正确答案：
C
20、
在优先级调度中，（）类进程可能被“饿死”，即长时间得不到调度。
A、
短进程
B、
长进程
C、
低优先级进程
D、
大内存进程
正确答案：
C
21、
进程和程序的本质区别是（）。
A、
内存和外存
B、
动态和静态
C、
共享和独占使用计算机资源
D、
顺序和非顺序执行机器指令
正确答案：
B
22、
一个多道批处理系统，提高了计算机系统的资源利用率，同时（）。
A、
减少各个作业的执行时间
B、
增加了单位时间内作业的吞吐量
C、
减少单位时间内作业的吞吐量
D、
减少了部份作业的执行时间
正确答案：
B
23、
在虚拟页式存储管理方案中，（）完成将页面调入内存的工作。
A、
缺页中断处理
B、
页面淘汰过程
C、
工作集模型应用
D、
紧缩技术应用
正确答案：
A
24、
在下列有关请求分页管理的叙述中，正确的是（）。
A、
程序和数据是在开始执行前一次性装入的
B、
产生缺页中断一定要淘汰一个页面
C、
一个被淘汰的页面一定要写回外存
D、
在页表中要有“访问位”和“改变位”等信息
正确答案：
D
25、
通常不采用（）方法解除死锁。
A、
终止一个死锁进程
B、
终止所有死锁进程
C、
从死锁进程处抢夺资源
D、
从非死锁进程处抢夺资源
正确答案：
D
26、
有关设备管理中，下列叙述中不正确的是（）。
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
正确答案：
B
27、
SPOOling的含义是（）。
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
正确答案：
A
28、
逻辑文件的组织形式是由（）决定的。
A、
存储介质
B、
操作系统的管理方式
C、
主存容量
D、
用户
正确答案：
D
29、
磁盘与主机之间传递数据是以（）为单位的。
A、
字节
B、
字
C、
数据块
D、
文件
正确答案：
C
30、
在下面系统调用中,（）不会导致进程阻塞。
A、
读写文件
B、
获取进程ID
C、
申请内存
D、
发送消息
正确答案：
B
31、
在用户程序中将一个字符送到显示器上显示，使用的是OS提供的（）接口。
A、
系统调用
B、
库函数
C、
原语
D、
例程
正确答案：
A
32、
信号量S不能用于（）操作。
A、
V操作
B、
P操作
C、
赋初值
D、
运算表达式
正确答案：
D
33、
进程控制块PCB不包括（）内容。
A、
CPU现场
B、
进程优先级
C、
进程执行状态
D、
文件缓冲区
正确答案：
D
34、
在具有N个进程的系统中，允许M个进程
同时进入它们的共享区，其信号
量S的值的变化范围是（）。
A、
N,M-N
B、
M,N-M
C、
M-N,M
D、
M-N,N
正确答案：
C
35、
在可变式分区分配方案中，某一个作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况（）。
A、
无上邻空闲区，也无下邻空闲区
B、
有上邻空闲区，但无下邻空闲区
C、
有上邻空闲区，但无上邻空闲区
D、
有上邻空闲区，也有下邻空闲区
正确答案：
D
36、
在OS中，采用（）方法来避免死锁。
A、
银行家算法
B、
破坏保持和等待条件
C、
死锁检测和恢复
D、
破坏非剥夺条件
正确答案：
A
37、
资源顺序分配法破坏了死锁发生的（）条件。
A、
互斥占用
B、
占有等待
C、
非剥夺
D、
循环等待
正确答案：
D
38、
在目标程序装入内存时,一次性完成地址修改的方式是（）。
A、
静态重定位
B、
动态重定位
C、
静态链接
D、
动态链接
正确答案：
A
39、
操作系统是（）
A、
对软件进行管理的软件
B、
对硬件进行管理的软件
C、
对计算机资源进行管理的软件
D、
对应用程序进行管理的软件
正确答案：
C
40、
把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称为（）。
A、
编译
B、
链接
C、
运行
D、
重定位
正确答案：
D
41、
采用页式存储管理时，重定位的工作是由（）完成的。
A、
操作系统
B、
用户
C、
地址转换机构
D、
主存空间分配程序
正确答案：
C
42、
在操作系统中引入多道程序设计的主要目的是（）
A、
缩短程序执行时间
B、
减少响应时间
C、
提高系统效率和增强系统处理能力
D、
提高人机交互速度
正确答案：
C
43、
进程有多个状态，不会发生的状态转换是（）
A、
就绪→运行
B、
阻塞→进行
C、
运行→阻塞
D、
阻塞→就绪
正确答案：
B
44、
进程与程序之间有密切联系，但又是不同的概念。
二者的一个本质区别是（）。
A、
程序是静态概念，进程是动态概念
B、
程序是动态概念，进程是静态概念
C、
程序保存在文件中，进程存放在内存中
D、
程序顺序执行，进程并发执行
正确答案：
A
45、
为了实现从逻辑地址空间到物理地址空间的地址转换，在硬件上必须提供一套（）
A、
DMA控制器
B、
联想寄存器
C、
地址变换机构
D、
通道
正确答案：
C
46、
CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（）。
A、
并行技术
B、
通道技术
C、
缓冲技术
D、
虚存技术
正确答案：
C
47、
下列哪项不是设备管理的基本功能（）
A、
掌握并记录设备的状态
B、
按用户的I／O请求进行设备分配
C、
死锁检测
D、
完成实际的I／O操作
正确答案：
C
48、
在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按（）进行排列。
A、
地址从大到小
B、
地址从小到大
C、
尺寸从大到小
D、
尺寸从小到大
正确答案：
D
49、
设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量为mutex,当mutex=-1时表示（ ）
A、
一个进程进入了临界区,另一个进程等待
B、
没有一个进程进入了临界区
C、
两个进程都进入了临界区
D、
两个进程都在等待
正确答案：
A
50、
用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为（）
A、
-1
B、
0
C、
1
D、
任意值
正确答案：
C
51、
当系统采用资源有序分配方法预防死锁时，它破坏了产生死锁的必要条件中的（）。
A、
互斥条件
B、
请求和保持条件
C、
不可剥夺条件
D、
环路等待
正确答案：
D
52、
以下关于分时系统与批处理系统的说法正确的是（）
A、
批处理系统是实现人机交互的系统
B、
分时系统是实现自动控制无需人为干预的系统
C、
批处理系统具有批处理能力，但不具有分时交互能力
D、
分时系统本身既具有分时交互能力，又具有批处理能力
正确答案：
D
53、
在下面对进程的描述中，不正确的是（）
A、
进程是动态的概念
B、
进程执行需要处理机
C、
进程是有生命期的
D、
进程是指令的集合
正确答案：
D
54、
当出现（）情况时，系统可能产生死锁。
A、
进程释放资源
B、
一个进程进入死循环
C、
多个进程竞争资源出现了循环等待
D、
多个进程竞争共享型设备
正确答案：
C
55、
在动态分区存储管理中的紧凑（移动）技术可以（）。
A、
集中空闲区区
B、
增加主存储容量
C、
缩短访问周期
D、
加速地址转换
正确答案：
A
56、
在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是（）
A、
银行家算法
B、
资源有序分配法
C、
死锁检测法式
D、
请求分配图化法
正确答案：
A
57、
进程的并发执行是指两个以上的进程（）
A、
同时执行
B、
在执行的时间上是重叠
C、
在执行的时间上是不重叠的
D、
共享系统资源
正确答案：
C
58、
引入多道程序设计技术的主要目的在于（）。
A、
减少存储器碎片
B、
充分利用处理机，减少处理机空闲时间
C、
有利于代码共享
D、
充分利用外围设备
正确答案：
B
59、
将盘块号转换为磁盘的盘面、磁道号和扇区号的工作属于设备管理软件层次的哪一层（）。
A、
用户进程层
B、
设备独立性软件层
C、
驱动程序层
D、
中断处理层
正确答案：
C
60、
在计算机系统中，管态下（）
A、
只能执行特权指令
B、
只能执行非特权指令
C、
可以执行非法指令
D、
可以执行全部指令
正确答案：
D
61、
银行家算法是用来（）。
A、
避免死锁
B、
预防死锁
C、
检测死锁
D、
解除死锁
正确答案：
A
二、简答题（360分）
62、
在一采取局部置换策略的请求分页系统中，分配给某个作业的内存块数为4，其中存放的四个页面的情况如下表所示。
上面的所有数字均为十进制，所有时间都是进程开始运行时从0开始计时。
请问，如果系统采用下列置换算法，将选择哪一页进行换出？
为什么？
1）FIFO算法
2）LRU算法
3）Clock算法
正确答案：
1）FIFO换出物理块3中的第3页
2）LRU换出物理块0中的第2页
3）改进的Clock换出物理块2中的第0页
63、
在生产者---消费者问题中，设置互斥信号量mutex、资源信号量full和empty，它们的初始值分别为1,0，n，则在下面的空格中填入适当的P、V操作。
正确答案：
1）P（empty）
2）P（mutex）
3）P（full）
4）P（mutex）
5）V（mutex）
6）V（full）
7）V（mutex）
8）V（empty）
64、
设系统中有三种类型资源（A,B,C）和五个进程（P1,P2,P3,P4,P5），A资源的数量17，B资源数量为5，C资源数量为20，在T0时刻，系统状态如下表所示。
系统采用银行家算法来避免死锁，请回答下面问题:
1）T0时刻是否是安全状态？
若是，请给出安全状态序列
2）若进程P4提出请求Request（2,0,1）后，系统能否将资源分配给它？
3）在
（2）基础上，若进程P1请求资源（0,2,0），能否实现资源分配？
正确答案：
1）找到一个安全状态序列（P4，P5，P3，P2，P1），故系统是安全的，也可能是（P4,p5,X,X,X）,（P4,P2,X,X,X）,（P4,P3,X,X,X）,（P5,X,X,X,X）
2）可以为P4分配资源
Work need allocation新workfinish
2,3,3 分配给P4:
（2,0,1） 0,3,2
P40,3,2 0,2,04,0,54,3,7True
P54,3,71,1,03,1,47,4,11True
P17,4,113,4,72,1,29,5,13True
P29,5,131,3,44,0,213,5,15True
P313,5,150,0,64,0,517,5,20True
3）进程P1，在请求资源（0,2，0），则不能为其分配资源，因为分配后，系统处于不安全状态
Workneedallocation新workfinish
0,3,2 分配给P1:
（0,2,0）0,1,2
P40,2,0此时，work不能满足任何 True
P51,1,0一个进程的请求使之运行True
P13,2,7结束，即进入了不安全 True
P21,3,4状态。
True
P30,0,6True
65、
某个虚拟存储系统最多提供给用户逻辑地址空间为32个页面，每页1K，此系统主存16K。
假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页面分配的物理块号为5、10、4、7，而该用户作业的长度为6页，试说明当访问用户空间中的16进制虚拟地址0A5C、103C时分别发生什么现象？
给出解题过程（提示:
从逻辑地址转换为物理地址过程进行考虑，并给出转换过程运算）。
正确答案：
该系统的逻辑地址有15位，其中高5为页号，低10位为页内地址；物理地址有14为，其中高4位为块号，低10位为块内地址。
将逻辑地址0A5C对应的逻辑页号为00010，即2，故对应物理块号4，即（0100）；与页内地址
拼接形成物理地址
即125C。
逻辑地址103C的页号为4，页号合法，但该页号未装入内存，故产生缺页中断。
66、
有两个进程:
A进程执行顺序为使用
，设备甲5s，
，设备乙10s，
；B进程执行顺序为使设备甲10s，
，设备乙5s，
，设备乙10s。
1）在顺序执行环境下，执行上述进程CPU利用率为？
2）若允许它们采用非抢占方式并发执行，并不考虑切换等开销，则CPU的利用率为？
正确答案：
1）50%
2）90%
67、
假设你是一家IT企业的系统设计人员，现在该企业需要为数以百万级用户提供数据网盘服务，给每个用户提供免费空间20GB，对于收费用户提供空间最大为1TB，并最大限度地保证收费用户的文件存取效率。
请说明该如何设计此网盘系统，请根据系统结构图来进行系统各个功能模块的说明。
（注意在设计实现过程中，如功能复杂，可以画多个图，并考虑系统数据的可靠性、效率、系统升级等问题，如有可能也请可供此系统需部署的计算机系统配置）。
正确答案：
开放题，没有固定答案，主要考察学生的思维敏捷性，考察学生对操作系统和分布式系统架构的整体把握，是否了解每个部分的含义及其主要实现方法。
能够对选择的方法进行衡量和评估。
68、
有一个二维数组:
varA:
ARRAY[1…100,1…100]ofInteger;按先行后列的次序存储。
对一采用LRU置换算法的页式虚拟存储系统，假设每页可存放200个整数。
若分配给一个进程的内存块数为3，其中一块用来装入程序和变量i、j，另外两块专门用来存放数组（不作它用），且程序段已在内存，但数据页尚未装入内存。
请分别说明下列程序计算执行过程中的缺页次数（不考虑CPU中的Cache）。
正确答案：
对于程序1，首次缺页中断（访问A[0,0]时产生）将装入数组的第1、2行共200个整数，由于程序是按行进行数组访问的，只有在处理完200个整数后才会再次产生缺页中断；以后每调入一页，能够处理200个整数，因此处理100*100个整数共将发生50次缺页中断。
对于程序2，首次缺页中断后，将装入数组的第1、2行共200个整数，但由于程序是按照列对数组进行访问，因此再处理完2个整数后，又再次发生缺页中断；以后每调入一页，也只能处理2个整数，因此处理100*100个整数共将发生5000次缺页中断。
69、
假设一个系统中有5个进程，它们的到达和服务时间如下表所示，忽略I/O以及其它开销时间，请分别计算先来先服务（FCFS）、非抢占式和抢占式短作业优先、高响应比{（运行时间+等待时间）/运行时间}优先、时间片轮转（RR，时间片为1）这五种调度算法下进程的平均周转时间。
（每个调度算法2分）
正确答案：
算法 进程ABCDE平均
FCFS完成时间39131820
周转时间37912128.6
SPF（非抢占）完成时间39152011
周转时间37111437.6
SPF（抢占）完成时间31582010
周转时间31341427.2
HRRN完成时间39132015
周转时间3791478
RR完成时间418172015
周转时间4161314710.8
70、
以从磁盘读入数据为例，试说明DMA工作过程
正确答案：
当CPU要从磁盘读入一个数据块时，便向磁盘控制器发送一条读命令。
该命令被送到其中的命令寄存器（CR）中。
同时，还须发送本次要将数据读入的内存起始目标地址，该地址被送入内存地址寄存器（MAR），本次要读数据的字节数则送入到数据计数器（DC）中，还须将磁盘中的源地址直接送至DMA控制器的I/O控制逻辑上。
然后，启动DMA控制器进行数据传输，以后，CPU便可去处理其它任务。
此后，整个数据传输过程便由DMA控制器来进行。
当DMA控制器已经从磁盘中读入一个字的数据并送入数据寄存器（DR）后，再挪用一个存储器周期，将该字传送到MAR所指示的内存单元中。
接着便对MAR内容加1，将DC内容减1.如减1后DC内容不为0，表示传送未完，便继续传送下一个字节；否则，由DMA控制器发生中断请求。
71、
假如磁盘块大小为4KB，每个盘块号占用4个字节，在三级索引分配时，允许的最大文件是多少？
给出计算过程。
正确答案：
一个磁盘块保存4K/4个磁盘块号，根据三级索引的文件组织，文件的最大长度为4K×1K×1K×1K=4T
72、
在测量控制系统中，数据采集任务把所采集的数据送入一单缓冲区；计算任务从该单缓冲区中取出数据进行计算。
说明两者之间存在的同步关系，并写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算法。
正确答案：
数据采集任务向缓冲区存数据、如果单缓冲区中有数据则进行等待，直到缓冲区为空为止；计算任务从缓冲区取数据，如果缓冲区无数据则进行等待。
对于单缓冲区的存取需要互斥的进行。
设置互斥信号量mutex初值1，缓冲区空置资源信号量K为1，可用资源信号量I为0。
如
如
73、
试说明什么是缺页中断?
缺页中断的实现过程
正确答案：
缺页中断，在请求分页系统中，每当所要访问的页面不在内存时，便产生一缺页中断，请求OS将所缺之页调入内存。
程序请求访问一页数据，如果访问的页不在内存，则
升级会员 