操作系统习题复习课程.docx
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操作系统习题复习课程
第3章
1、选择题
1.在三种基本类型的操作系统中，都设置了进程调度，在批处理系统中还应设置作业调度；在分时系统中除了设置进程调度，通常还设置中级调度，在多处理机系统中则还需设置剥夺调度。
2.在面向用户的调度准则中，截止时间的保证是选择实时调度算法的重要准则，响应时间快是选择分时系统中调度算法的重要准则，平均周转时间短是批处理系统中选择作业调度算法的重要准则，而优先权高的作业能获得优先服务准则则是为了照顾紧急作业用户的要求而设置的。
3.作业调度是从处于后备状态的队列中选取作业投入运行，周转时间是指作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔，时间片轮转算法不适合作业调度。
4.下列算法中，FCFS算法只能采用非抢占调度方式，时间片轮转法只能采用抢占调度方式，而其余的算法既可采用抢占方式也可采用非抢占方式。
5.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，应采用短作业优先；为照顾紧急作业的用户，应采用基于优先权的剥夺调度算法；为能实现人机交互作用应采用时间片轮转法；为了兼顾短作业和长时间等待的用户，应采用高响应比优先；为了使短作业、长作业及交互作业用户都比较满意，应采用多级反馈队列调度算法；为了使平均周转时间最短，应采用短作业优先算法。
6.下列调度方式和算法中，最容易引起进程长期等待的是抢占式静态优先权优先算法。
7.下列选项中，降低进程优先级的最合理的时机是进程的时间片用完。
8.支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程运行来实现CPU的共享，但其中有新进程进入就绪队列不是引起操作系统选择新进程的直接原因。
9.从下面关于优先权大小的论述中，选择一条正确的论述。
（6）在动态优先权时，随着进程执行时间的增加，其优先权降低。
10.假设就绪队列中有10个进程，以时间片轮转方式进行进程调度，时间片大小为300ms，CPU进行进程切换要花费10ms，则系统开销所占的比率约为%3，若就绪队列中进程的个数增加到20个，其余条件不变，则系统开销所占的比率将不变。
11.EDF算法选择
第4章
一、选择题
1.从存储管理功能的论述中，选出两条正确的论述。
（2）内存分配最基本的任务是为每道程序分配内存空间，其所追求的主要目标是提高存储空间的利用率。
（5）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。
2.是每道程序在不受干扰的情况下运行，主要是通过内存保护功能来实现的；是分配到与其地址空间不一致的内存空间的程序，仍能正常运行主要是通过地址映射功能实现的。
3.静态重定位是在作业的装入过程中进行的，动态重定位是在作业的执行过程中进行的。
4.在进程的地址空间中，有一条将1000号单元中的数据装入寄存器R1的指令“LOADR1,1000”，采用静态重定位技术时，装入内存后，该指令的第二个操作数修改为1000和装入该进程的内存起始地址之和；采用动态重定位时，则仍然为1000。
5.静态链接是在装入程序之前进行的；而动态链接是在装入某段程序时或调用某段程序时，其中在调用某段程序时进行链接，可提高内存利用率；适用于动态链接的存储方式是分段存储管理
6.要保证进程在主存中被改变了位置后仍能正确执行，则对主存空间应采用动态重定位。
7.由连续分配方式发展为分页存储管理方式的主要推动力是提高内存利用率；又分页系统发展为分段系统，进而又发展为段页式系统的主要推动力是满足用户需要和既满足用户要求，有提高内存利用率。
8.在动态分区式内存管理中，倾向于优先使用地址部分空闲区的算法是首次适应法；能使内存空间中空闲区分布得较均匀的算法是循环首次适应法；每次分配时，把既满足要求，又是最小的空闲区分配给进程的算法是最佳适应算法。
9.在首次适应算法中，要求空闲分区按空闲区起始地址递增的顺序形成空闲分区链；在最佳适应算法中是按空闲区大小递增的顺序形成空闲分区链；最坏适应算法是按空闲区大小递减的顺序形成空闲链。
10.在动态分区式内存管理中，若某一时刻，系统内存的分配情况如图4.15所示。
当一进程要申请一块20K的内存空间时，首次适应算法选中的是始址为60K的空闲分区，最佳适应算法选中的是始址为270K的空闲分区，最坏适应算法选中的是始址为390K的空闲分区。
11.采用动态分区存储管理系统中，主存总容量为55MB，初始状态全空，采用最佳适应算法，内存的分配和回收顺序为：
分配15MB，分配30MB，回收15MB，分配8MB，分配6MB，此时主存中最大的空闲分区大小是9MB；若采用的是首次适应法，则应该是10MB。
12.在伙伴系统中，一对空闲分区为伙伴是指两个大小均为2^kB的相邻空闲分区，且前一个分区的起始地址是2^k+1B的倍数。
13再回收内存时可能出现下述四种情况：
（1）释放区与插入点前一分区F1相邻接，此时应以F1分区的表项作为新表项，但修改新表项的大小；
（2）释放区与插入点后一分区F2相邻接，此时应以F2分区的表项作为新表项，同时修改新表项的大小和始址；（3）释放区不与F1和F2相邻接，此时应为回收区建立一表项，填上分区的大小和始址；（4）释放区既与F1邻接，又与F2邻接，此时应以F1分区的表项为新表项，但修改新表项的大小且还要删除F2所对应的表项。
14.对重定位存储管理方式，应在整个系统中设置一个重定位寄存器，当程序执行时，是由有效地址与在整个系统中设置一个重定位寄存器中的起始地址相加得到物理地址，用物理地址来访问内存。
15.对外存对换区的管理应以提高换入换出速度为主要目标，对外存文件区的管理应以提高存储空间利用率为主要目标。
16.分页系统中，主存分配的单位是物理块，而地址转换工作是由硬件完成的。
17.在页式存储管理中，其虚拟地址空间是一维的；在段式存储管理中，其虚拟地址空间是二维的；在段页式存储管理中，其虚拟地址空间是二维的。
18.在没有快表的情况下，分页系统每访问一次数据，要访问2次内存；分段系统每访问一次数据，要访问2次内存；段页式系统每访问一次数据，要访问3次内存。
19.在段页式存储管理中，用于地址映射的映射表是每个进程一张段表，每个段一张页表。
20．通常情况下，在下列存储管理方式中，固定分区支持多道程序设计、管理最简单，但存储碎片多；页式使内存碎片尽可能少，而且使内存利用率最高。
21.下述存储管理方式中，会产生内部碎片的是页式和段页式，会产生外部碎片的是动态分区方式和段式
二、填空题
1.使每道程序能在内存中“各得其所”是通过内存分配功能实现的；保证每道程序在不受干扰的环境下运行，是通过内存保护功能实现的；为缓和内存紧张的情况而将内存中暂时不能运行的进程调至外存，是对换功能实现的；能让较大的用户程序在较小的内存空间中运行，是通过内存扩充功能实现的。
2.程序装入的方式有绝对装入方式、可重定位装入方式和动态运行装入方式三种方式。
3.程序的链接方式有静态链接、装入时动态链接和运行时动态链接三种方式。
4.把作业装入内存中随即进行地址变换的方式称为静态重定位；而在作业执行期间，当访问到指令和数据时才进行地址变换的方式称为动态重定位。
5.地址变换机构的基本任务是将地址空间中的逻辑地址变换为内存空间中的物理地址。
6.通常，用户程序使用逻辑地址，处理机执行程序时则必须用物理地址。
7.在首次适应算法中，空闲分区以地址递增的次序拉链；在最佳适应算法中，空闲分区以空闲区大小递增的次序拉链。
8.在连续分配方式中可通过紧凑来减少内存零头，它必须得到动态重定位技术的支持。
9.在伙伴系统中，令buddyk（x）表示大小为2^k、起始地址为x的块的伙伴的地址，则buddyk（x）的通用表达式为x+2^k-[（x/2^k）%2]*2^（k+1）
10.实现进程对换应具备对换空间的管理、进程换入和进程换出三方面的功能。
11.分页系统中若页面较小，虽有利于减少块内碎片，但会引起页表太长；而页面较大，虽可减少页表长度，但会引起块内碎片增大。
12分页系统中，页表的作用是实现页号和物理块号的转换。
13.在分页系统中为实现地址变换而设置了页表寄存器，其中存放了处于执行状态进程的页表长度和页表始址；而其它进程的上述信息则被保存在它们的PCB中。
14.引入分段主要是满足用户的需要，具体包括便于编程、分段共享、分段保护、动态链接等方面。
15.在页表中最基本的数据项是物理块号；而在段表中则是段的内存基址和段长。
16.把逻辑地址分为页号和页内地址是由机器硬件进行的，故分页系统的作业地址空间是一维的；把逻辑地址分为段号和段内地址是由程序员进行的，故分段系统的作业地址空间是二维的。
17．在段页式系统中（无快表），为获得一条指令或数据，都需三次访问内存。
第一次从内存中取得页表起始地址；第二次从内存中取得块号；第三次从内存中取得指令或数据。
第5章
一、选择题
1.现代操作系统中，提高内存利用率主要是通过虚拟存储器实现的。
2.从下列关于非虚拟存储器的论述中，选出一条正确的论述。
（1）要求作业在运行前，必须全部装入内存，且在运行过程中也必须一直驻留内存。
3虚拟存储器最基本的特征是多次性；该特征主要是基于局部性原理；实现虚拟存储器最关键的技术是请求调页（段）。
4.虚拟存储器管理系统的基础是程序的局部性理论。
此理论的基本含义是程序执行时对主存的访问是不均匀的。
局部性有两种表现形式，时间局部性和空间局部性，它们的意义分别是最近被访问的单元，很可能在不久的将来还要被访问和最近被访问的单元很可能他附近的单元也即将被访问。
根据局部性理论，Denning提出了工作集理论。
5.实现虚拟存储器的目的是扩充主存容量；下列方式中，可变分区管理不适用于实现虚拟存储器。
6.从下列关于虚拟存储器的论述中，选出两条正确的论述。
（2）在请求段页式系统中，以段为单位管理用户的虚空间，以页为单位管理内存空间。
（6）由于有了虚拟存储器，于是允许用户使用比内存更大的地址空间。
7.一个计算机系统的虚拟存储器的最大容量是由计算机的地址结构确定的，其实际容量是由内存和硬盘容量之和确定的。
8．在请求分页系统的页表中增加了若干项，其中状态位供程序访问参考；修改位供换出页面参考；访问页面供置换算法参考；外存始址供调入页面参考。
9.在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度，则会引起越界中断；否则，若所需的页不在内存中，则会引起缺页中断，在缺页中断处理完成后，进程将执行被中断的那一条指令。
10.在请求调页系统中，内存分配有固定分配和可变分配两种策略，固定分配的缺点是可能导致频繁的出现缺页中断而造成CPU利用率下降。
11.在请求调页系统中有着多种置换算法；
（1）选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为FIFO算法；
（2）选择在以后不再使用的页面予以淘汰的算法称为OPT算法；（3）选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予以淘汰的算法称为LRU算法；（4）选择自某时刻开始以来，访问次数最少的页面予以淘汰的算法称为LFU算法。
12.在页面置换算法中，存在Belady现象的算法是FIFO；其中，belady现象是指当分配到的内存块数增加时，缺页中断的次数有可能反而增加。
13.在请求调页系统中，凡未装入内存的页都应从文件区调入；已运行过的页主要是从对换区调入，有时也从页面缓冲池调入。
14.某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页1KB，主存为16KB。
假定某时刻用户页表中已调入主存的页面的虚页号和物理页号对照表如下
虚页号
物理页号
0
1
2
3
5
10
4
7
则与下面十六进制虚地址相对应的物理地址为
0A5C125C
1A5C页失效
虚拟存储器的功能由软硬件结合完成。
在虚拟存储系统中，采用高速缓冲存储器提高动态地址翻译的速度。
15.从下面关于请求分段存储管理的叙述中选出一条正确的论述。
（2）分段的尺寸受内存空间的限制，但作业总的尺寸不受内存空间的限制。
16.系统抖动是指被调出的页面又立刻需要被调入所形成的频繁调入调出现象；其产生的原因主要是置换算法选择不当。
17．在环保机构中，操作系统应处于最高特权环内，一般应用程序应处于最低特权环内，并遵循下述规则：
（1）一个程序可以访问驻留在相同和较低特权环中的数据；
（2）一个程序可以调用驻留在相同和较高的特权环中的服务。
18.测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：
CPU利用率20%，用于对换空间的硬盘的利用率97.7%，其他设备的利用率5%。
由此断定系统出现异常。
此种情况，减少运行的进程数或加内存条，增加物理容量空间能提高CPU的利用率。
19.Linux采用请求分页存储管理方式。
20.Linux内核的页面分配程序采用伙伴系统算法进行页框的分配和回收。
二、填空题
1.在请求调页系统中，地址变换过程可能会因为逻辑地址越界、缺页、访问权限错误等原因而产生中断。
2.虚拟存储器的基本特征是多次性和对换性，因而决定了实现虚拟存储器的关键技术是请求调页（段）和页（段）置换
3.实现虚拟存储器，除了需要有一定容量的内存和相当容量的外存外，还需要有页表机制、地址变换机构、缺页中断机构的硬件支持。
4.为实现请求分页管理，应在纯分页的页表基础上增加状态位、访问字段、修改位和外存地址等数据项。
5.在请求调页系统中要采用多种置换算法，其中OPT是最佳置换算法，LRU是最近最久未使用置换算法，NUR是最近未用置换算法，而LFU则是最少使用置换算法，PBA是页面缓冲算法。
6.VAX/VMS操作系统采用页面缓冲算法：
它采用FIFO算法选择淘汰页，如果淘汰页未被修改，则将它所在的物理块插到空闲页面链表中，否则便将其插入修改页面链表中，它的主要优点是可以大大减少换进/换出而读写磁盘次数。
7.在请求调页系统中，调页的策略有预调页和请求调页两种方式。
8.在请求调页系统中，反复进行页面换进换出的现象称为抖动，它产生的原因主要是置换算法选用不当。
9.分页系统的内存保护通常有越界检查和存取控制两种措施。
10.分段系统中的越界检查是通过段表寄存器中存放的段表长度和逻辑地址中的段号的比较，以及段表项中的段长和逻辑地址中的段内地址的比较来实现的。
11.为实现段的共享，系统中应设置一张共享段表，每个被共享的段占其中的一个表项，其中应包含了被共享段的段名、共享进程计数、段在内存的起始地址和段长等数据项；另外，还在该表项中记录了共享该段的每个进程的情况。
12.在分段系统中常用的存储保护措施有越界检查、存取控制权限检查、环保护机构三种方式、。
13.在采用环保护机制时，一个程序可以访问驻留在相同环或较低特权环中的数据；可以调用驻留在相同环或较高特权环中的服务。
14.Intelx86/pentium系列CPU可采用实模式和保护模式两种工作模式。
15.Intelx86/pentium的分段机制，每个进程用于地址映射的段表也叫做局部描述符表LDT；另外，当进程运行在特权级别为0的核心态下时，它必须使用全局描述符表GDT来进行地址映射。
16.Intelx86/pentium的分页机制，采用两级分页模式，其外层页表也叫做页目录。
第6章
一、选择题
1.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、和设备三个层次实现。
从下述叙述中选出一条正确的叙述。
（2）通道控制控制器，设备在控制器控制下工作
2.从下面关于设备属性的论述中，选择一条正确的论述。
（2）共享设备必须是可寻址的和随机访问的设备。
3.通道是一种特殊的处理机，具有执行I/O指令集能力。
主机的CPU与通道可以并行工作，并通过I/O指令和I/O中断实现彼此之间的通信和同步。
4.在I/O控制方式的发展过程中，最主要的推动因素是减少主机对I/O控制的干预。
提高I/O速度和设备利用率，在OS中主要依靠缓冲管理功能。
使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关是由设备独立性功能实现的。
5.磁盘属于块设备，其信息的存储是以固定长数据块为单位的；磁盘的I/O控制主要采取DMA方式；打印机的I/O控制主要采用程序中断方式。
6.在程序I/O方式中，对于输出设备，准备就绪是指输出缓冲区已空。
7.在利用RS-232接口进行通信时，其通信速率为9.6KB/S。
如果在通信接口中仅设置了一个8位寄存器作为缓冲寄存器，这意味着大约每隔0.8ms的时间便要中断一次CPU，且要求CPU必须在0.1ms时间内予以响应。
8.假定把磁盘上一个数据块中的信息输入到一单缓冲区的时间T为100us,将缓冲区中的数据传送到用户区的时间M为50us，而CPU对这一块数据进行计算的时间C为50us，这样系统对每一块数据的处理时间为150us；如果将单缓冲改为双缓冲，则系统对每一块数据的处理时间为100us。
9.操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统并行操作的能力；为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用缓冲池。
10.为了对缓冲池中的队列进行操作而设置了互斥信号量MS[type]和资源信号量RS[type]，相应的，两个操作过程Getbuf和Putbuf的描述如下：
（3）wait（RS[type]）
（1）wait（MS[type]）
（2）signal（MS[type]）
（4）signal（RS[type]）
11.从下面关于设备独立性的论述中，选择一条正确的论述。
（2）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。
12.设备独立性是指用户程序独立于物理设备。
13.在单用户系统中可为整个系统设置一张逻辑设备表，在多用户系统中应为每个用户设置一张逻辑设备表。
14.为实现设备分配，应为每个设备设置一张设备控制表，在系统中配置一张系统设备表；为实现设备独立性，系统中应设置一张逻辑设备表。
15.从下面关于虚拟设备的论述中，选择一条正确的论述。
（3）虚拟设备是指把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备。
16.SPOOLing是对脱机I/O工作方式的模拟，SPOOLing系统中的输入井是对脱机输入中的磁盘进行模拟，输出井是对脱机输出中的磁盘进行模拟，输入进程是对脱机输入中的外围控制器进行模拟，输出进程是对脱机输出中的外围控制器进行模拟。
17.从下列有关SPOOLing系统的论述中，选择两条正确的论述。
（8）SPOOLing系统实现了对I/O设备的虚拟，只要输入设备空闲，SPOOLing可预先将输入数据从设备传送到输入井中供用户程序随时读取。
（9）在SPOOLing系统中，用户程序可随时将输出数据送到输出井中，待输出设备空闲时再执行数据输出操作。
18.从下列论述中选出一条正确的论述。
（3）同一用户所使用的I/O设备也可以并行工作。
19.从下列关于驱动程序的论述中，选出一条正确的论述
（4）对于一台多用户机，配置了相同的8个终端，此时可只配置一个由多个终端共享的驱动程序。
20.下列磁盘调度算法中，平均寻道时间较短，但容易产生饥饿现象的是SSTF；电梯调度算法是指SCAN；能避免磁臂粘着现象的算法是FSCAN。
二、填空题
1.对打印机的I/O控制方式常采用中断驱动方式，对磁盘的I/O控制方式常采用DMA控制方式。
2.DMA是指允许I/O设备和内存之间直接交换数据的设备。
在DMA中必须设置地址寄存器，用于存放内存地址；还必须设置数据缓冲寄存器用来暂存交换的数据。
3.设备控制器是CPU和I/O设备之间的接口，它接受来自CPU的I/O命令，并用于控制I/O设备的工作。
4.缓冲池中的每个缓冲区由缓冲首部和缓冲体两部分构成。
5．I/O软件通常被组织成用户层软件、设备独立性软件、设备驱动程序和I/O中断处理程序四个层次。
6.驱动程序与I/O的设备的特性紧密相关，如果计算机中连有3个同种类型的彩色终端和2个同种类型的黑白终端，可以为它们配置2个设备驱动程序。
7.为实现设备分配，系统中应配置设备控制表和系统设备表的数据结构；为实现控制器和通道的分配，系统中还应配置控制器控制表和通道控制表的数据结构。
8.除了设备的独立性外，在设备分配时还要考虑设备的固有属性、设备的分配算法和设备分配中的安全性三种因素。
9.为实现设备独立性，在系统中必须设置逻辑设备表LDT表，通常它包括逻辑设备名、物理设备名和设备驱动程序入口地址三项。
10.SPOOLing系统是由磁盘中的输入井和输出井，内存中的输入缓冲区和输出缓冲区，输入进程和输出进程以及井管理程序构成的。
11．实现后台打印时，SPOOLing系统中的输出进程，只为请求I/O的进程做两件事：
（1）为之在输出井中申请一空闲缓冲区，并将要打印的数据送入其中；为用户进程申请一张用户打印表，并将用户的打印要求填入表中，再将该表排在假脱机文件队列中。
12.磁盘的访问时间由寻道时间、旋转延迟时间和数据传输时间三部分组成，其中所占比重比较大的是寻道时间，故磁盘调度的目标为使磁盘的平均寻道时间最短。
13.在磁盘调度中，选择优先为离当前磁头最近的磁道上的请求服务的算法为最短寻道时间优先（SSTF）算法，这种算法的缺点是会产生饥饿现象；选择优先为当前磁头移动方向上、离当前磁头最近的磁道上的请求服务的算法为电梯调度（SCAN）算法。
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