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
D.12，35，45，68，110，170，180，195
30.文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是（）。
A.文件控制块B.文件分配表
C.用户口令表D.系统注册表
31.设文件F1的当前引用计数值为1，先建立F1的符号链接（软链接）文件F2，再建立F1的硬链接文件F3，然后删除F1。
此时，F2和F3的引用计数值分别是（）。
A.0、1B.1、1C.1、2D.2、1
32.程序员利用系统调用打开I/O设备时，通常使用的设备标识是
A.逻辑设备名B.物理设备名C.主设备号D.从设备号
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）
0101H1
1--0
2254H1
页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表（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
2362H、1565H、25A5H，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;
46.
（1）因为页大小为4KB，所以虚地址中的低12位表示页内地址，剩余高位表示页号。
则十六进制虚地址的低三位为页内地址，最高位为页号。
2362H：
页号为2，页内地址为362H。
先访问快表10ns，未命中，再访问内存中的页表100ns，页表项中的有效位指示该页在内存，根据该页对应的页框号形成物理地址再次访问内存100ns，共计10ns+100ns*2=210ns。
1565H：
页号为1，页内地址为565H。
先访问快表10ns，未命中，再访问内存中的页表100ns，页表项中的有效位指示该页不在内存，处理缺页108ns，再次访问快表10ns命中，根据该页对应的页框号形成物理地址再次访问内存100ns，共计10ns+100ns+108ns+100ns+10ns≈108ns。
25A5H：
页号为2，页内地址为5A5H。
由于访问2362H时已将页2的表项写入TLB，因此访问快表10ns，命中，根据该页对应的页框号形成物理地址访问内存100ns，共计10ns+100ns=110ns。
（2）虚地址1565H的页号为1，页内地址为565H。
目前页0、页2在内存，访问页1时发生缺页，根据LRU置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）
存在饥饿：
p0:
Flag[0]=TRUE;
p1:
Flag[1]=TRUE;
p1:
turn=0;
p1:
While（flag[0]&&（turn==0））;p1空等
p0:
turn=1;
p0:
While（flag[1]&&（turn==1））;p0空等
28.某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB（初试为空闲），采用最佳适配（Bestfit）算法，分配和释放的顺序为：
分配15MB，分配30MB，释放15MB，分配8MB，分配6MB，此时主存中最大空闲分区的大小是（）。
A.7MBB.9MBC.10MBD.15MB
29.某计算机采用二级页表的分页存储管理方式，按字节编制，页大小为210字节，页表项大小为2字节，逻辑地址结构为：
页目录号
页号
页内偏移量
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（）。
A.33KBC.1057KBD.16513KB
31.设置当前工作目录的主要目的是（）。
A.节省外存空间B.节省内容空间
C.加快文件的检索速度D.加快文件的读写速度
32.本地用户通过键盘登录系统时，首先获得键盘输入信息的程序是（）。
A.命令解释程序B.中断处理程序
C.系统调用程序D.用户登录程序
45.（7分）假设计算机系统采用CSCAN（循环扫描）磁盘调度策略，使用2KB的内存空间记录16384个磁盘块的空闲状态。
（1）请说明在上述条件下如何进行磁盘块空闲状态管理。
（2）设某单面磁盘旋转速度为每分钟6000转。
每个磁道有100个扇区，相邻磁道间的平均移动时间为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1个随机分布的扇区，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的数据，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CSCAN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（120-100）+（120-30）+（90-30）=170，故总的寻道时间为170*1ms=170ms；
由于每转需要1/6000分钟=10ms，则平均旋转延迟时间为10ms/2=5ms，总的旋转延迟时间为5ms*4=20ms；
由于每个磁道有100个扇区，则读取一个扇区需要10ms/100=，总的读取扇区时间（传输时间）为*4=；
综上，磁盘访问总时间为170ms+20ms+=。
（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=216B，按字节编址，且页（块）的大小为1KB=210B，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对应的页号是（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=1FCAH。
（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（）。
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（）。
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（）。
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（）。
A.用户程序→系统调用处理程序→中断处理程序→设备驱动程序
B.用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序
C.用户程序→设备驱动程序→系统调用处理程序→中断处理程序
D.用户程序→设备驱动程序→中断处理程序→系统调用处理程序
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
R1
R2
R3
P1
2
0
0
0
0
1
0
2
1
P2
1
2
0
1
3
2
P3
0
1
1
1
3
1
P4
0
0
1
2
0
0
此时的安全序列是（）。
A.P1,P2,P3,P4B.P1,P3,P2,P4
C.P1,P4,P3,P2D.不存在
28.在缺页处理过程中，操作系统执行的操作可能是（）。
Ⅰ.修改页表Ⅱ.磁盘I/OⅢ.分配页框
A.仅Ⅰ、ⅡB.仅ⅡC.仅ⅢD.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
29.当系统发生抖动（thrashing）时，可以采取的有效措施是（）。
Ⅰ.撤销部分进程
Ⅱ.增加磁盘交换区的容量
Ⅲ.提高用户进程的优先级
A.仅ⅠB.仅ⅡC.仅ⅢD.Ⅰ、Ⅱ
30.在虚拟内存管理中，地址变换机构将逻辑地址变换为物理地址，形成该逻辑地址的阶段是（）。
A.编辑B.编译C.连接D.装载
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100μs，将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50μs，CPU对一块数据进行分析的时间为50μs。
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（）。
A.1500μs、1000μsB.1550μs、1100μs
C.1550μs、1550μsD.2000μs、2000μs
32.有两个并发进程P1和P2，共享初值为1的变量x。
P1对x加1，P2对x减1。
加1和减1操作的指令序列分别如下所示。
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;
（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。
2012年计算机专业考研真题——OS
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
6
P2
4
0
5
4
0
11
P3
2
0
4
4
2
5
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CPU从用户态切换到核心态
Ⅲ.read系统调用的参数应包含文件的名称
A.仅Ⅰ、ⅡB.仅ⅡC.仅ⅢD.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
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60ms，I/O80ms，计算20ms
P2：
计算120ms，I/O40ms，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
升级会员 