历年操作系统考研真题.docx
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历年操作系统考研真题
注：
所附答案为个人整理，不是标准答案，仅供参考
2009年计算机专业考研真题——OS
一、试题
23.单处理机系统中，可并行的是（）。
I.进程与进程II.处理机与设备
III.处理机与通道IV.设备与设备
A.I、II和IIIB.I、II和IV
C.I、III和IVD.II、III和IV
24.下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是（）。
A.时间片轮转调度算法B.短进程优先调度算法
C.先来先服务调度算法D.高响应比优先调度算法
25.某计算机系统中有8台打印机，有K个进程竞争使用，每个进程最多需要3台打印机<
该系统可能会发生死锁的K的最小值是（）。
A.2B.3C.4D.5
【解析】3k<8+k=>k<4（n个进程共享m个同类资源，若每个进程都需要用该类资源，而且各进程对该类资源的最大需求量之和小于m+n则该系统不会因竞争该类资源而阻塞。
）
26.分区分配内存管理方式的主要保护措施是（）。
A.界地址保护B.程序代码保护
C.数据保护D.栈保护
27.一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则段长最大是（）
A.2的8次方字节B.2的16次方字节
C.2的24次方字节D.2的32次方字节
28.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（）。
A.连续结构B.索引结构
C.链式结构且磁盘块定长D.链式结构且磁盘块变长
29.假设磁头当前位于第105道，正在向磁道序号增加的方向移动。
现有一个磁道访问请求序列为35，45，12,68，110，180，170，195,采用SCAN调度（电梯调度）算法得到的磁道访问序列是（）。
A.110，170，180，195，68，45，35，12
B.
110，68，45，35，12，170，180，195
C.110，170，180，195，12，35，45，68
B.文件分配表
D.系统注册表
1，先建立F1的符号链接（软链接）文件F2,再建立此时，
C.1、
32.程序员利用系统调用打开I/O设备时，
A.逻辑设备名B.物理设备名
45.（7分）三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N（N>0个单元的缓冲区。
P1每次用produce（）生成一个正整数并用put（）送入缓冲区某一空单元中；P2每次用getodd
（）从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd（）统计奇数个数；P3每次用geteven（）
从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven（）统计偶数个数。
请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥活动，并说明所定义的信号量的含义。
要求用伪代码描述。
46.（8分）请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。
页号
页框号
有效位（存在位）
0
101H
1
1
--
0
2
254H
1
页面大小为4KB—次内存的访问时间是100ns,—次快表（TLB）的访问时间是10ns,处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2,采用最近最少使用置换算法（LRU和局部淘汰策略。
假设
1TLB初始为空；
2地址转换时先访问TLB,若TLB未命中，再访问页表
（忽略访问页表之后的TLB更新时间）；
3有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。
设有虚地址访问序列
2362H1565H25A5H请问：
（1）依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？
给出计算过程。
（2）基于上述访问序列，虚地址1565H的物理地址是多少？
请说明理由。
二、答案
23-27:
DDCAC28-32:
BAABA
45.
定义资源信号量empty、even、odd，用于控制生产者与消费者之间的同步，其中，empty表示空缓冲区的数目，even表示缓冲区中偶数的个数，odd表示缓冲区中奇数的个数；定义互斥信号量mutex，用于实现进程对缓冲区的互斥访问。
伪代码描述如下：
semahporeempty=N,even=0,odd=0,mutex=1;
（2）虚地址1565H的页号为1,页内地址为565Ho目前页0、页2在内存，访问页1时发生缺页，根据LRUS换算法和局部淘汰策略，将页0换出页1换入，因此页1对应的页
框号为101H又块内地址为565H,则虚地址1565H的物理地址为101565H
2010年计算机专业考研真题——OS
一、试题
23.下列选项中，操作系统提供的给应用程序的接口是（）。
A.系统调用B.中断C.库函数D.原语
24.下列选项中，导致创进新进程的操作是（）。
I用户成功登陆II设备分配III启动程序执行
A.仅I和IIB.仅II和IIIC.仅I和IIID.I，II，III
25.设与某资源相关联的信号量初值为3,当前值为1,若M表示该资源的可用个数，N
表示等待资源的进程数，则M,N分别是（）。
A.0，1B.1，0C.1，2D.2，0
26.下列选项中，降低进程优先级的合理时机是（）。
A.进程的时间片用完B.进程刚完成I/O,进入就绪队列
C.进程长期处于就绪队列中D.进程从就绪状态转为运行态
27.进行P0和P1的共享变量定义及其初值为
booleanflag[2]；
intturn=0；flag[0]=FALSE；flag[1]=FALSE；
若进行P0和P1访问临界资源的类C伪代码实现如下：
voidp1（）//进程p1
{while（TRUE
{
flag[1]=TRUE;turn=0;
while（flag[0]&&
（turn==0））;
临界区；
flag[1]=FALSE;
}
voidp0（）//进程p0{
while（TRUE
{flag[0]=TRUE;turn=1;while（flag[1]&&
（turn==1））;
临界区；flag[0]=FALSE;
}
则并发执行进程P0和P1时产生的情况是（
A.不能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象
B.不能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象
C.能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象
D.能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象
【解析】标准答案D。
但个人认为存在“饥饿”，分析如下：
（供大家讨论分析）逻辑地址空间大小为216页，则表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含表项的个数至少是（）。
A.64B.128C.256D.512
30.设文件索引节点中有7个地址项，其中4个地址项为直接地址索引，2个地址项是一级间接地址索引，1个地址项是二级间接地址索引，每个地址项大小为4字节，若磁盘索引块和磁盘数据块大小均为256字节，则可表示的单个文件的最大长度是（）o
A.33KBB.519KB
设置当前工作目录的主要目的是（
A.节省外存空间
C.加快文件的检索速度
均移动时间为1ms若在某时刻，磁头位于100号磁道处，并沿着磁道号大的方向移动（如下图所示），磁道号请求队列为50、90、30、120，对请求队列中的每个磁道需读取随机分布的扇区，则读完这4个扇区点共需要多少时间？
要求给出计算过程。
（3）如果将磁盘替换为随机访问的Flash半导体存储器（如U盘、SSD等），是否有比CSCAN更有效的磁盘调度策略？
若有，给出磁盘调度策略的名称并说明理由；若无，说明理由。
46.（8分）设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB按字节编址。
若某进程最多需要6页（Page）数据存储空间，页的大小为1KB操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框（PageFame。
在时刻260之前该进程访问情况如下表所示
（访问位即使用位）。
页号
页根号
装入时刻
访问位
0
7
130
1
1
4
230
1
2
2
200
1
3
9
160
1
当该进程执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH勺数据，请问答下列问题：
（1）该逻辑地址对应的页号是多少？
（2）若采用先进先出（FIFO）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？
要求给出计算过程。
（3）若采用时钟（CLOCK置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？
要求给出计算
过程。
（设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号页框，示意图如下。
）
二、答案
23-27:
ACBAD28-32:
BBCCB
45.
（1）可采用位示图法表示磁盘块的空闲状态，一个磁盘块在位示图中用一个二进制位表示，为0表示磁盘块空闲，为1表示磁盘块已分配。
16384个磁盘块共占用16384bit=16384/8B=2048B=2KB，正好可放在系统提供的内存中。
（2）采用CSCA调度算法，磁道的访问次序为120305090，如下图所示：
因此访问过程中移动的磁道总数为（120-10100+（120-30）+（90-30）=170,故总的寻道时间为170*1ms=170ms*■-*120
由于每转需要1/6000分平均旋转延迟时间为10ms/2=5ms,总的旋转延迟时间为5ms*4=20rf?
；90
由于每个磁道有100个扇区，则读取一个扇区需要10ms/100=0.1ms，总的读取扇区时
间（传输时间）为0.1ms*4=0.4ms；
综上，磁盘访问总时间为170ms+20ms+0.4ms=190.4ms
（3）采用FCFS（先来先服务）调度策略更高效。
因为Flash半导体存储器的物理结构不需要考虑寻道时间和旋转延迟时间，可直接按I/O请求的先后顺序服务。
46.
（1）由于计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB=26B,按字节编址，且页（块）
的大小为1KB=2°b,所以计算机的逻辑地址结构和物理地址结构均为：
页（页框）号（6位）
页（块）内偏移量（10位）
17CAH=（0001011111001010）2,所以17CAH寸应的页号是（000101）2=5。
（2）若采用先进先出（FIFO）置换算法，则置换装入时间最早的页，故0号页被置换，
将5号页装入7号页框，所以17CAH对应的物理地址为（0001111111001010）2=1FCAHo
（3）若采用时钟（CLOCK置换算法，则从当前指针指示页框开始查找，若其中页的访问位为0,则置换该页，否则将访问位清零，并将指针指向下一个页框，继续查找。
由于初始时内存中的4个页的访问位均为1,因此，前4次查找并未找到合适的页，但查找时已将对应页的访问位清零，第5次查找时，指针重新指向2号页框，其中存放的2号页的访问位为0,故置换该页，将5号页装入2号页框，所以17CAH对应的物理地址为（0000101111001010）2=0BCAH
2011年计算机专业考研真题——OS
一、试题
23.下列选项中，满足短任务优先且不会发生饥饿的调度算法是（）o
A.先来先服务B.高响应比优先
C.时间片轮转D.非抢占式短任务优先
24下列选项中，在用户态执行的是（）o
A.命令解释程序B.缺页处理程序
C.进程调度程序D.时钟中断处理程序
【解析】缺页处理与时钟中断都属于中断，会对系统造成影响，因此只能在核心态执行。
进程调度属于系统的一部分，也只能在核心态执行。
命令解释程序属于命令接口，是操作系统提供给用户使用的接口，可以再用户态执行。
25.在支持多线程的系统中，进程P创建的若干个线程不能共享的是（）o
A.进程P的代码段B.进程P中打开的文件
C.进程P的全局变量D.进程P中某线程的栈指针
26.用户程序发出磁盘I/O请求后，系统正确的处理流程是（）o
A.用户程序一系统调用处理程序一中断处理程序一设备驱动程序
B.用户程序一系统调用处理程序一设备驱动程序一中断处理程序
C.用户程序一设备驱动程序一系统调用处理程序一中断处理程序
D.用户程序一设备驱动程序一中断处理程序一系统调用处理程序
28.
27.某时刻进程的资源使用情况如下所示
进程
已分配资源
尚需资源
可用资源
R1
R2
R3
R1
R2
R3
R1R2R3
P1
2
0
0
0
0
1
P2
1
2
0
1
3
2
021
P3
0
1
1
1
3
1
P4
0
0
1
2
0
0
此时的安全序列是（）
31.某文件占10个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送用户区进行
分析。
假设一个缓冲区与一个磁盘块大小相同，把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100ps，将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50p，CPU对一块数据进行分析的时间为50po在单缓冲区和双缓冲区结构下，读入并分析该文件的时间分别是（）o
A.1500ps、1000psB.1550ps、1100pS
C.1550p、1550pD.2000ps、2000ps
32.有两个并发进程P1和P2,共享初值为1的变量xoP1对x加1，P2对x减1o加1和减1操作的指令序列分别如下所示。
//加1操作//减1操作
loadR1,x//取x到寄存器R1中loadR2,x
incR1decR2
storex,R1//将R1的内容存入xstorex,R2
两个操作完成后，x的值是（）。
A.可能为-1或3B.只能为1
C.可能为0、1或2D.可能为-1、0、1或2
45.（8分）某银行提供1个服务窗口和10个顾客等待座位。
顾客到达银行时，若有空
座位，则到取号机领取一个号，等待叫号。
取号机每次仅允许一个顾客使用。
当营业员空
闲时，通过叫号选取一位顾客，并为其服务。
顾客和营业员的活动过程描述如下：
cobegin
{
process顾客i
{
从取号机获得一个号码；
等待叫号；
获得服务；
}
process营业员
{
while（true）
{
叫号；为顾客服务；
}
}
}
coend
请添加必要的信号量和P、V（或wait（）、signal（））操作实现上述过程的互斥和同步。
要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。
46.（7分）某文件系统为一级根目录结构，文件的数据一次性写入磁盘，已写入的文件不可修改，但可多次创建新文件。
请回答如下问题。
（1）在连续、链式、索引三种文件的数据块组织方式中，哪种更合适？
要求说明理由。
为定位文件数据块，需要在FCB中设置哪些相关描述字段？
（2）为快速找到文件，对于FCB是集中存储好，还是与对应的文件数据块连续存储好?
要求说明理由。
二、答案
23-27：
BADBD28-32：
DABBC
45.
semaphoreseets=10;//表示空余座位数量的资源信号量，初值为10
semaphoremutex=1;//互斥信号量，初值为1，用于实现对取号机的互斥访问semaphorecustom=0;//表示顾客数量的资源信号量，初值为0cobegin
{
process顾客i
{
P（seets）;
P（mutex）;从取号机获得一个号码；
V（mutex）;
V（custom）;等待叫号；
V（seets）;
获得服务；
}
process营业员
{
while（TRUE）
{
P（custom）;
叫号；
为顾客服务；
}
}
}
coend
46.
（1）连续方式更合适。
因为一次写入不存在插入问题，而且写入文件之后不需要修改，连续的数据块组织方式很适合一次性写入磁盘不再修改的情况。
同时连续存储相对链式和索引省去了指针的空间开销，支持随机查找，查找速度最快。
在连续方式中，为定位文件数据块，需要在FCB中设置文件在外存的起始地址（即首个盘块号）及文件的长度（即文件占用的盘块数）。
（2）FCB集中存储较好。
FCB中存放了关于描述和控制文件的重要信息，同时是文件目录的重要组成部分，在检索文件时，通常会访问文件的FCB如果将FCB集中存储，可减少
检索文件时访问磁盘的次数，提高文件的访问速度。
一、试题
23.下列选项中，不可能在用户态发生的事件是（）。
A.系统调用B.外部中断C.进程切换D.缺页
24.中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场，中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是（）。
A.程序计数器B.程序状态字寄存器
C.通用数据寄存器D.通用地址寄存器
25.下列关于虚拟存储的叙述中，正确的是（）。
A.虚拟存储只能基于连续分配技术B.虚拟存储只能基于非连续分配技术
C.虚拟存储容量只受外存容量的限制D.虚拟存储容量只受内存容量的限制
26.操作系统的I/O子系统通常由四个层次组成，每一层明确定义了与邻近层次的接口。
其合理的层次组织排列顺序是（）。
A.用户级I/O软件、设备无关软件、设备驱动程序、中断处理程序
B.用户级I/O软件、设备无关软件、中断处理程序、设备驱动程序
C.用户级I/O软件、设备驱动程序、设备无关软件、中断处理程序
D.用户级I/O软件、中断处理程序、设备无关软件、设备驱动程序
27.假设5个进程P0、P1、P2、P3、P4共享三类资源R1、R2、R3,这些资源总数分别为
18、6、22。
T0时刻的资源分配情况如下表所示，此时存在的一个安全序列是（）。
进程
已分配资源
资源最大需求
R1
R2
R3
R1
R2
R3
P0
3
2
3
5
5
10
P1
4
0
3:
5
3
r6
P2
4
0
5
4
0
11
P3
2
0
4
4
2
r5
P4
3
1
4
4
2
4
A.P0,P1,P2,P3,P4B.P1,P0,P3,P4,P2
C.P2,P1,P0,P3,P4D.P3,P4,P2,P1,P0
28.若一个用户进程通过read系统调用读取一个磁盘文件中的数据，则下列关于此过程的叙述中，正确的是（）。
I.若该文件的数据不在内存，则该进程进入睡眠等待状态
II.请求read系统调用会导致CPL从用户态切换到核心态
川.read系统调用的参数应包含文件的名称
A.仅I、IB.仅IC.仅川D.I、I和
川
29.一个多道批处理系统中仅有P1和P2两个作业，P2比P1晚5ms到达。
它们的计算和I/O操作顺序如下：
P1:
计算60msI/O80ms，计算20ms
P2:
计算120msl/O4Oms，计算40ms
若不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是（）。
A.240msB.260msC.340msD.360ms
30.若某单处理器多进程系统中有多个就绪态进程，则下列关于处理机调度的叙述中，错误的是（）。
A.在进程结束时能进行处理机调度
B.创建新进程后能进行处理机调度
C.在进程处于临界区时不能进行处理机调度
D.在系统调用完成并返回用户态时能进行处理机调度
31.下列关于进程和线程的叙述中，正确的是（）。
A.不管系统是否支持线程，进程都是资源分配的基本单位
B.线程是资源分配的基本单位，进程是调度的基本单位
C.系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持
D.同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间
32.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.优化文件物理块的分布
45.（7分）某请求分页系统的局部页面置换策略如下：
系统从0时刻开始扫描，每隔5个时间单位扫描一轮驻留集（扫描时间忽略不计），本轮没有被访问过的页框将被系统回收，并放入到空闲页框链尾，其中内容在下一次被分配之前不被清空。
当发生缺页时，如果该页曾被使用过且还在空闲页框链表中，则重新放回进程的驻留集中；否则，从空闲页框链表头部取出一个页框。
假设不考虑其它进程的影响和系统开销，初始时进程驻留集为空。
目前系统空闲页框链表中页框号依次为32、15、21、41。
进程P依次访问的<虚拟页号，访问时刻>是：
<1,1>、<3,2>、<0,4>、<0,6>、<1,11>、<0,13>、<2,14>。
请回答下列问题。
（1）访问<0,4>时，对应的页框号是什么？
说明理由。
（2）访问<1,11>时，对应的页框号是什么？
说明理由。
（3）访问<2,14>时，对应的页框号是什么？
说明理由。
（4）该策略是否适合于时间局部性好的程序？
说明理由。
46.（8分）某文件系统空间的最大容量为4TB（1T=240），以磁盘块为基本分配单位，磁盘块大小为1KB文件控制块（FCB包含一个512B的索引表区。
请回答下列问题：
（1）假设索引表区仅采用直接索引结构，索引表区存放文件占用的磁盘块号。
索引表项中块号最少占多少字节？
可支持的单个文件最大长度是多少字节？
（2）假设索引表区采用如下结构：
第0~7字节采用<起始块号，块数>格式表示文件创建时预分配的连续存储空间，其中起始块号占6B，块数占2B；剩余504字节采用直接索
引结构，一个索引项占6B，则可支持的单个文件最大长度是多少字节？
为了使单个文件的长度达到最大，请指出起始块号和块数分别所占字节数的合理值并说明理由。
二、答案
23-27：
CBBAD28-32：
ABCAB
45.（7分）某请求分页系统的局部页面置换策略如下：
系统从0时刻开始扫描，每隔5个时间单位扫描一轮驻留集（扫描时间忽略不计），本轮没有被访问过的页框将被系统回收，并放入到空闲页框链尾，其中内容在下一次被分配之前不被清空。
当发生缺页时，如果该页曾被使用过且还在空闲页框链表中，则重新放回进程的驻留集中；否则，从空闲页框链表头部取出一个页框。
假设不考虑其它进程的影响和系统开销，初始时进程驻留集为空。
目前系统空闲页框链表中页框号依次为32、15、21、41。
进程P依次访问的<虚拟页号，访问时刻>是：
<1,1>、<3,2>、<0,4>、<0,6>、<1,11>、<0,13>、<2,14>。
请回答下列问题。
（1）访问<0,4>时，对应的页框号是什么？
说明理由。
（2）访问<1,11>时，对应的页框号是什么
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