计算机操作系统考试习题.docx
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计算机操作系统考试习题
习题
第一章习题
一、单选题
（1）当CPU执行操作系统代码时，称处理机处于（）。
A.执行态B.目态C.管态D.就绪态
（2）在下列性质中，（）不是分时系统的特征。
A.多路性B.交互性C.独立性D.成批性
（3）下列仅一条指令（）只能在管态下执行。
A.读取时钟指令B.访管指令
C.屏蔽中断指令D.取数指令
二、填空题
（1）在计算机系统中配置操作系统的主要目的是___________________，操作系统的主要功能是管理计算机系统中的硬件和资源，其中包括处理机管理、存储器管理，以及设备管理和文件管理，这里的处理机管理主要是对进程进行管理。
（2）利用缓冲区能有效地缓和CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾，虚拟设备的功能是使_____________变成能被多个进程同时使用的_________。
第二章习题
一、填空题
（1）对于一个可执行程序文件，该程序与执行它的进程是一对多的关系。
（2）在单CPU系统中实现并发技术后。
A.进程在一个时间段内并行执行，CPU与外设并行工作。
B.进程在一个时刻并行执行，CPU与外设并行工作。
C.进程在一个时间段内并行执行，CPU与外设串行工作。
D.进程在一个时刻并行执行，CPU与外设串行工作。
（3）从静态角度上看，进程是由PCB、程序段，数据段三部分组成。
（4）正在执行的进程由于用完其时间片而被暂停执行，此时进程应从执行状态变成为就绪状态。
（5）引入进程，可带来资源利用率的提高和系统吞吐量的增加的好处，但却增加了系统的空间和时间开销。
（6）临界区是指进程中用于访问临界资源的那段代码。
（7）①C是一种只能由P和V操作所改变的整型变量，①可用于实现进程的②D和③A，②是指排他性地访问临界资源。
①：
A.控制变量B.锁C.整型信号量D.记录型信号量
②,③：
A.同步B.通信C.调度D.互斥
（8）设有6个进程共享同一互斥段，若最多允许有3个进程进入互斥段，则所采用的互斥信号量的初值为3。
（9）有3个进程共享同一程序段，而每次最多允许两个进程进入该程序段，若用P、V操作作同步机制，则记录型信号量S的取值范围为2，1，0，-1。
（10）为实现消息缓冲通信，在PCB中应增加消息队列首指针、消息队列互斥信号量和消息队列资源信号量三个数据项。
（11）若记录型信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有B等待进程。
A.0个B.1个C.2个D.3个
（12）当B时，进程从执行状态转变为就绪状态。
A.进程被调度程序选中B.有高优先级进程到来
C.等待某一事件D.等待的事件发生
（13）在进程转换时，下列D转换是不可能发生的。
A.就绪态→执行态B.执行态→就绪态
C.执行态→阻塞态D.阻塞态→执行态
（14）下列各项工作步骤中，B不是创建进程所必须的步骤。
A.建立一个PCBB.阻塞进程
C.为进程分配内存等必要资源
D.将PCB连接入进程就绪队列
（15）在操作系统中，死锁出现指的是C。
A.计算机发生了重大故障B.资源数远远少于进程数
C.若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源
D.进程同时申请的资源数超过资源总数
（16）下列关于进程的描述中，正确的是A。
A.进程获得CPU而运行是通过调度得到的。
B.优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。
C.在单CPU系统中，任一时刻都有1个进程处于运行状态。
D.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待状态。
（17）在直接通信方式中，系统通常提供的两条通信原语如下，请选择适当的参数填入。
Send（B,D）;Receive（A,D）;
A.SenderB.ReceiverC.textD.messageE.mailbox
（18）下列原语中，能进行进程通信的原语是C和D。
A.挂起/撤销B.创建/撤销C.P、V操作D.锁/开锁
（19）消息缓冲队列通信中的临界资源是B。
A.队列中的某个消息缓冲区B.整个消息缓冲队列
C.信箱D.管道
（20）处于执行状态中的进程若同时发生了下列两种情况：
（a）对某信号量执行P操作后，其结果为负；（b）时间片到了中断发生。
则该进程将由执行状态变迁为A状态。
A.阻塞B.就绪C.阻塞或就绪D.不定
二、应用题
1.设有无穷多个缓冲区和无穷多个信息，A进程把信息逐个的写入每个缓冲区，B进程则逐个地从缓冲区中取出信息。
试问：
（1）两个进程之间的制约关系；
B进程不能超前A进程，但A进程不受B进程的约束。
（2）用P、V操作写出两进程的同步算法，并给出信号量的初值；
processA:
VarS:
semaphore:
=0;
begin
parbegin
processA:
begin
i:
=0;
L:
i:
=i+1;
写入第i个缓冲区；
V（S）;
gotoL;
end
processB:
begin
j:
=0;
M:
j:
=j+1;
P（S）;
读出第j个缓冲区信息；
gotoM;
end
parend;
end
（3）指出信号量的值的变化范围和其值的含义。
信号量S的值域为[-1,∞]中的整数，当S=-1时，表示缓冲区从未写入或B读空，且B要求进一步读出，也即B超前A欲读取信息。
2.购物问题。
某超级市场，可容纳100个人同时购物，入口处备有篮子，每个购物者可持一个篮子入内购物。
出口处结账，并归还篮子（出、入口仅容纳一人通过）。
请用P、V操作完成购物同步算法。
VarS,mutex1,mutex2:
semaphore;
S:
=100;mutex1:
=1;mutex2:
=1
processPi:
begin
P（S）;
P（mutex1）;
进入口处，取一只篮子；
V（mutex1）;
选购商品;
P（mutex2）;
结账，并归还篮子；
V（mutex2）;
V（S）;
end
3.独木桥问题。
某条河上只有一座独木桥，以便行人过河。
现在河的两边都有人要过桥，按照下面的规则过桥。
为了保证过桥安全，请用P、V操作分别实现正确的管理。
VarS,S1,S2:
semaphore;
rc1,rc2:
integer;
S,S1,S2:
=1;
rc1,rc2:
=0;
process（E-W）i:
begin
P（S1）;
rc1:
=rc1+1;
ifrc1=1thenP（S）;
V（S1）;
过桥；
P（S1）;
rc1:
=rc1-1;
ifrc1=0thenV（S）;
V（S1）;
end
process（W-E）j:
begin
P（S2）;
rc2:
=rc2+1;
ifrc2=1thenP（S）;
V（S2）;
过桥；
P（S2）;
rc2:
=rc2-1;
ifrc2=0thenV（S）;
V（S2）;
end
过桥的规则是：
同一方向的可连续过桥，某方向有人过桥时另一方向的人要等待。
4.拣棋子问题。
生产围棋的工人不小心把相等数量的黑棋子和白棋混装在一个箱子里，先要用自动分拣系统把黑棋子和白棋子分开，该系统由两个并发执行的进程组成，系统功能如下：
（1）进程A专门拣黑子，进程B专门拣白子；
（2）每个进程每次只拣一个子，当一个进程在拣子时不允许另一进程去拣子；
（3）当一个进程拣了一个子（黑或白）以后，必让另一个进程拣一个子（黑或白）。
请用P、V操作管理两个并发进程，使其能正确实现上述功能。
VarS1,S2:
semaphore:
=1,0;
processA:
begin
repeat
P（S1）;
拣黑子；
V（S2）;
untilfalse;
end
processB:
begin
repeat
P（S2）;
拣白子；
V（S1）;
untilfalse
end
5.某寺庙有小、老和尚若干，有一水缸，由小和尚提水入缸供老和尚饮用。
水缸可以容纳10桶水，水取自同一井水。
水井狭窄，每次只能容一个桶取水。
水桶总数为3个。
每次入、出水缸仅一桶，且不可同时进行。
试给出有关取水、入水的算法描述。
Varmutex1,mutex2,empty,full,count:
semaphore;
mutex1:
=1;mutex2:
=1;
empty:
=10;full:
=0;count:
=3;
process小和尚:
begin
repeat
P（empty）;
P（count）;
P（mutex1）;
从井中取水；
V（mutex1）;
P（mutex2）;
送水入水缸；
V（mutex2）;
V（count）;
V（full）;
untilfalse;
end
process老和尚:
begin
repeat
P（full）;
P（count）;
P（mutex2）;
从缸中取水；
V（mutex2）;
V（empty）;
V（count）;
untilfalse;
end
第三章习题
一、选择题
（1）在三种基本类型的操作系统中，都设置了C，在批处理系统中还应设置B，在分时系统中除了C，通常还设置了D。
A.剥夺调度B.作业调度C.进程调度D.中级调度
（2）我们如果为每一个作业只建立一个进程，则为了照顾短作业用户，应采用B；为照顾紧急作业的用户，应采用E；为能实现人机交互作用采用C；而能使短作业、长作业及交互作业用户都比较满意时，应采用D。
A.FCFS调度算法B.短作业优先调度算法
C.时间片轮转法D.多级反馈队列调度算法
E.基于优先权调度算法
（3）产生死锁的基本原因是B和A，产生死锁的四个必要条件是互斥条件C，不剥夺条件和B。
①A.资源分配不当B.竞争资源
C.作业调度不当D.资源的独占性
②A.进程推进顺序不当B.进程调度不当
C.系统中进程太多D.CPU运行不快
③A.请求和阻塞条件B.请求和释放条件
C.请求和保持条件D.释放和阻塞条件
④A.线性增长条件B.环路等待条件
C.无序释放条件D.有序请求条件
（4）实际操作系统，要兼顾资源的使用效率和安全可靠，对资源的分配策略，往往采用D策略。
A.预防死锁B.避免死锁C.检测死锁D.三者的混合
（5）在下列死锁的解决办法中，属于预防死锁策略的是B。
A.银行家算法B.资源有序分配法
C.死锁检测法D.资源分配图化简法
二、填空题
（1）资源的一次分配法和有序分配法分别破坏了产生死锁的必要条件中的请求和保持条件和环路等待条件，它们属于预防死锁，而银行家算法属于避免死锁。
（2）作业调度是从后备作业队列中选出一批作业，为它们分配资源，并为它们创建进程。
（3）最有利于提高系统吞吐量的作业调度算法是短作业优先算法；能对紧急作业进行及时处理的调度算法是高优先权优先算法；能较好的满足短作业用户要求，又能适当的照顾长作业，及照顾作业到达次序的调度算法是高响应比优先算法。
（4）在高响应比优先的调度算法中，当各个作业的等待时间相同时，短作业将得到优先调度；当各个作业要求的运行时间相同时，等待时间最长者将得到优先调度。
三、应用题第三章习题
1.设有三道作业，它们的提交时间和运行时间如下表：
作业号提交时刻（时）运行时间（小时）
110.002
210.101
310.250.25
求：
试给出下面两种调度算法下，作业的执行顺序、平均周转时间和平均带权周转时间。
（1）先来先服务FCFS调度算法
（2）短作业优先SJF调度算法
2.设有四道作业，它们的提交时间和运行时间如下表：
作业号提交时刻（时）运行时间（小时）
18:
002.0
28:
500.5
39:
000.1
49:
500.2
求：
试给出下面三种调度算法下，作业的执行顺序、平均周转时间和平均带权周转时间。
（1）先来先服务FCFS调度算法
（2）短作业优先SJF调度算法
（3）高响应比优先调度算法
3.假设某系统中有3种资源（R1,R2,R3），在某时刻系统中共有4个进程，进程（P1,P2,P3,P4）的最大资源需求数向量和此时已分配的资源数向量分别为：
进程
最大资源需求
当前已分配到资源
P1
（3,2,2）
（1,0,0）
P2
（6,1,3）
（5,1,1）
P3
（3,1,4）
（2,1,1）
P4
（4,2,2）
（0,0,2）
系统中当前可用资源向量为（1,1,2），问：
（1）计算还需要资源数组；
（2）系统此时是否安全？
（3）如果进程P2发出资源请求向量（1,0,1），系统能否将资源分配给它？
①Request2（1,0,1）≤Need2（1,0,2）
②Request2（1,0,1）≤Available2（1,1,2）
④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。
存在一个安全序列：
P2,P3,P4,P1
（4）如果进程P1发出资源请求向量（1,0,1），系统能否将资源分配给它？
不安全
①Request1（1,0,1）≤Need1（2,2,2）
②Request1（1,0,1）≤Available1（1,1,2）
4.假设某系统中有4种资源，在某时刻系统中共有5个进程，进程（P0,P1,P2,P3,P4）的最大资源需求数向量和此时已分配的资源数向量分别为：
进程
最大资源需求
当前已分配到资源
P0
（0,0,1,2）
（0,0,1,2）
P1
（2,7,5,0）
（2,0,0,0）
P2
（6,6,5,6）
（0,0,3,4）
P3
（4,3,5,6）
（2,3,5,4）
P4
（0,6,5,2）
（0,3,3,2）
系统中当前可用资源向量为（2,1,0,0），问：
（1）计算进程还需要请求的资源向量；
（2）系统当前是处于安全状态么？
（3）当进程P2申请（0,1,0,0）时，系统能立即满足么？
①Request2（0,1,0,0）≤Need2（6,6,2,2）
②Request2（0,1,0,0）≤Available2（2,1,0,0）
④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。
不存在安全序列
第四章习题
一、选择题
（1）对如图所示的内存分配情况（其中，阴影部分表示已占用块，空白部分表示空闲块），若要申请一块40KB的内存，对于最佳适应算法，给出分配区域的首地址C。
A.100KBB.190KB
C.330KBD.410KB
（3）下列算法中产生“抖动”现象的是A。
A.先进先出页面置换算法（FIFO）
B.最近最久未使用（LRU）置换算法
C.最不经常使用（LFU）置换算法
D.最佳（Optimal）置换算法
（4）存储管理是对内存中B区域进行管理。
A.整个内存B.供用户使用的
C.供系统使用的D.供程序使用的
（5）下面是关于存储器管理功能的论述，正确的论述是A和D。
A.内存分配最基本的任务是为每道程序分配内存空间，其他追求的主要目标是提高存储空间的利用率。
B.为了提高内存保护的灵活性，内存保护通常由软件实现。
C.对换技术已不是现代操作系统中常用的一种技术。
D.地址映射是指将程序空间中的逻辑地址变为内存空间的物理地址。
E.虚拟存储器是在物理上扩充内存容量。
（6）在下列存储管理方案中，不适用于多道程序的是A。
A.单一连续分配B.固定分区分配
C.动态重定位分区分配D.段页式存储分配
（7）在固定分区存储管理中，每个分区的大小是C。
A.相同的B.可以不同但作业长度固定
C.可以不同但预先固定D.根据用户要求而定
（8）在固定分区管理中，为了提高内存的利用率，可采用如下技术A。
A.按经常出现的作业大小来划分分区
B.划分分区都相同
C.不同请求队列中的作业可以申请相同的分区
D.大作业可以申请多个分区
（9）采用固定分区管理的最大缺点是C。
A.不利于内存的保护B.分配算法复杂
C.内存的利用率不高D.零头太多
（10）可变分区存储管理采用的地址变换公式是C。
A.绝对地址=上界寄存器值+逻辑地址
B.绝对地址=下界寄存器值+逻辑地址
C.绝对地址=重定位寄存器值+逻辑地址
D.绝对地址=块号×块长+页内地址
（11）对外存对换区的管理以D为主要目标，对外存文件区的管理以B为主要目标。
A.提高系统吞吐量B.提高存储空间的利用率
C.降低存储费用D.提高换入换出速度
（12）使用页式存储管理使处理器执行指令的速度B。
A.提高B.降低C.不定D.不受影响
（13）段式存储管理中，分段是由用户决定的，因此B。
A.段内地址和段间的地址都是连续的
B.段内地址是连续的，而段间的地址是不连续的
C.段内地址是不连续的，而段间的地址是连续的
D.段内地址和段间的地址都是不连续的
（14）在请求分页管理中，在页表中增加了若干项，其中状态位供C时参考，修改位供D时参考，访问字段供B时参考，外存地址供E时参考。
A.分配页面B.置换算法C.程序访问
D.换出页面E.调入页面
（15）请求页式管理中，缺页中断率与进程所得的内存页面数、B和C等因素有关。
A.页表的位置B.置换算法
C.页面大小D.进程调度算法
（16）请求分页管理中，页面的大小与可能产生的缺页中断次数B。
A.成正比B.成反比C.无关D.成固定比值
（17）下列说法正确的是B。
A.在请求段页式系统中，以页为单位管理用户的虚拟空间，以段为单位管理内存空间
B.在请求段页式系统中，以段为单位管理用户的虚拟空间，以页为单位管理内存空间
C.为提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面
D.在虚拟存储器中，为了能让更多的作业同时运行，通常只应装入10%的作业后便启动运行
（18）在下面的存储管理方案中，可以使用上下界地址寄存器实现存储保护的是A和B。
A.固定分区存储分配B.可变分区存储分配
C.页式存储分配D.段式存储分配
二、填空题
（1）在分区分配的算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存中的低地址
部分的空闲分区，从而保留了高地址部分的空闲分区。
（2）地址变换机构的最基本任务是将用户地址空间中的逻辑地址变换为内存空间中的物理地址。
在分页系统中为实现地址变化而设置了页表寄存器，其中存放了页表始址和页表长度，在进程未运行时，它们存放在进程的PCB中。
在分页系统中进行地址变换时，应将页表寄存器中的页表始址
和页号进行相加，得到该页的页表项位置，从中可得到物理块号。
（3）假定某分页存储管理的系统中，内存容量为1MB，被分成256块，块号为0,1,2,…,255，某作业的地址空间占4页，其页号为0,1,2,3，被分配到内存的第2,4,1,5块中。
则有①内存地址应使用20位来表示。
②作业每一页的长度为220-8=212=4KB，逻辑地址中的页内地址应用12位。
③把作业中每一页在分到的内存块中的起始地址填入下表：
（4）为实现请求分页管理，应在页表中增加状态位、访问字段、修改位
、外存地址。
三、应用题
1.一个由4个页面（页号0~3），每页由1024个字节组成的程序，把它装入一个由8个物理块（块号0~7）组成的存储器中，装入情况如表所示：
已知下面的逻辑地址（其中方括号中的第一个元素为页号，第二个元素为页内地址），请按页表求出对应的物理地址。
（1）[0,100]→物理地址：
3×1024+100=3172
（2）[1,179]→物理地址：
5×1024+179=5299
（3）[2,785]→物理地址：
6×1024+785=6929
（4）[3,1010]→物理地址：
2×1024+1010=3058
2.设一个逻辑地址空间有8个页面，每页大小为1024B，现将它映像到32块物理块的内存上。
试问：
（1）逻辑地址要用多少位表示：
23×210共13位
（2）物理地址要用多少位表示：
25×210共15位
4.某段式存储管理中采用如下表所示的段表。
试问：
（1）给定段号和段内地址，说明段式管理中的地址变换过程。
（2）计算[0,430],[1,10],[2,500],[3,400],[4,20],[5,100]的内存地址，其中方括号内的第一元素是段号，第二元素是段内地址。
（3）说明存取主存中的一条指令或数据至少要访问几次主存。
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