操作系统复习题.docx
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操作系统复习题
第一章
操作系统是一种（B）。
A.应用软件B.系统软件C.通用软件D.工具软件
操作系统是一组（C）。
A.文件管理程序B.中断处理程序C.资源管理程序D.设备管理程序
（A）没有多道程序设计的特点。
A.DOSB.UNIXC.WindowsD.OS/2
引入多道程序的目的在于（A）。
A、充分利用CPU，减少CPU等待时间
B、提高实时响应速度
C、有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量
D、充分利用存储器
批处理系统的主要缺点是（B）。
A.CPU的利用率不高B.失去了交互性C.不具备并行性D.以上都不是
书上：
P331，2，4，5
第二章上
1．在进程管理中，当时进程从阻塞状态变为就绪状态.
A.进程被进程调度程序选中B．等待某一事件
C．等待的事件发生D．时间片用完
2．分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是。
A．就绪状态B．执行状态C．阻塞状态D．撤消状态
3．进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由就绪状态变为运行状态的条件是①；由运行状态变为阻塞状态的条件是②。
A．时间片用完B．等待某事件发生
C．等待的某事件己发生D．被进程调度程序选中
答:
CB①D②B
4．一个进程被唤醒意味着。
A．该进程重新占有了CPU B．它的优先权变为最大
Ｃ．其PCB移至等待队列队首D．进程变为就绪状态
答：
D
三、判断题
1.简单地说，进程是程序的执行过程。
因而，进程和程序是一一对应的。
（×）
2.进程和程序是两个截然不同的概念。
（√）
3.程序在运行时需要很多系统资源，如内存、文件、设备等，因此操作系统以程序为单位分配系统资源。
（×）
4.进程执行的相对速度不能由进程自己来控制。
（√）
5.并发是并行的不同表述，其原理相同。
（×）
6.在进程状态的转换中，从就绪态转换到阻塞态是不可能实现的。
（√）
7.进程从运行状态变为阻塞状态的原因是输入或输出事件发生。
（√）
8.进程从运行状态变为阻塞状态的原因是时间片到时。
（×）
9.一个进程被唤醒意味着该进程重新占有了CPU。
（×）
P81467811
第二章下
进程与程序的区别
进程是动态的，程序是静态的；进程具有并发性，而程序具有顺序性；进程具有独立性，是资源分配和调度的基本单位，而程序无此特性；进程和程序间没有一一对应关系；进程异步运行，会相互制约，程序不具备此特性。
1．P、V操作是。
A．两条低级进程通信原语B．两组不同的机器指令
C．两条系统调用命令D．两条高级进程通信原语
2．若P、V操作的信号量S初值为2，当前值为－1，则表示有等待进程。
A．0个B．1个C．2个D．3个
3．用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为。
A．一1B．0C．1D．任意值
4．对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0，则。
A．表示没有进程进入临界区
B．表示有一个进程进入临界区
C．表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入
D．表示有两个进程进入临界区
答：
ABCB
5．设有5个进程共享一个互斥段，如果最多允许有3个进程同时进入互斥段，则所采用的互斥信号量的初值应是。
A．5B．3C．1D．0
6.两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（）关系。
A.同步B.互斥C.竞争D.合作
7.在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（）。
A.共享资源B.临界区C.临界资源D.共享区
8.系统中有N个进程，则进程就绪队列中最多有（）个进程。
A．NB．N-1C．N-2D．N-3
9．程序和与它有关的进程的对应关系是（）。
A一对一B一对多C多对一D多对多
答：
BACBB
1.进程A和进程B都要使用系统中同一台打印机，为了保证打印结果的正确性，两个进程要先后分别使用打印机，这属于进程的同步关系。
（×）
2.临界资源是指在一段时间内，一次仅允许一个进程使用的共享资源。
（√）
3.信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。
信号量只能由P、V操作来改变。
（√）
4.V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，如果加1后信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，现进程变为阻塞状态，否则现进程继续进行。
（×）
5.利用信号量的P，V操作，进程之间可以交换大量信息。
（×）
（×）6．用户为每个自己的进程创建PCB，并控制进程的执行过程。
（√）7．原语是一种不可分割的操作。
（√）8．对临界资源应采取互斥访问方式来实现共享。
12.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
解：
B
9．在生产者—消费者问题中，能否将生产者进程的wait（empty）和wait（mutex）语句互换，为什么？
不能。
（2分）
因为这样可能导致系统死锁。
当系统中没有空缓冲时，生产者进程的wait（mutex）操作获取了缓冲队列的控制权，而wait（empty）导致生产者进程阻塞，这时消费者进程也无法执行。
（3分）
3.简述进程的几种状态和引起状态转换的典型原因，以及相关的操作原语。
3.进程的基本状态有：
新、就绪，阻塞，执行、挂起和终止六种。
新到就绪：
交换，创建原语
就绪到执行：
进程调度
执行到阻塞：
I/O请求，阻塞原语
阻塞到就绪：
I/O完成，唤醒原语
执行到就绪：
时间片完
阻塞到挂起：
挂起原语
挂起到就绪：
唤醒原语
执行到终止：
进程执行完毕
桌子上有一只盘子，最多可容纳两个水果，每次只能放入或取出一个水果，爸爸专向盘子中放苹果（apple），妈妈专向盘子中放橘子（orange），儿子专等吃盘子中的橘子，女儿专等吃盘子中的苹果，请用P.V操作来实现爸爸、妈妈、儿子、女儿间的同步与互斥关系。
Varmutex,empty,apple,orange:
semphore:
=1,2,0,0;
爸爸妈妈女儿儿子
repeatrepeatrepeatrepeat
P（empty）P（empty）P（apple）P（orange）
P（mutex）P（mutex）P（mutex）P（mutex）
放苹果放橘子取苹果取橘子
V（mutex）V（mutex）V（mutex）V（mutex）
V（apple）V（orange）V（empty）V（empty）
untilfalse;untilfalse;untilfalse;untilfalse;
1.三个进程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。
P2:
begin
P（s1）;
P（mutex）;
Getodd（）;
Countodd（）:
=countodd（）+1;
V（mutex）;
V（empty）;
end.
定义信号量S1控制P1与P2之间的同步；S2控制P1与P3之间的同步；empty控制生产者与消费者之间的同步；mutex控制进程间互斥使用缓冲区。
程序如下：
Var s1=0,s2=0,empty=N,mutex=1;
P3:
begin
P（s2）
P（mutex）;
Geteven（）;
Counteven（）:
=counteven（）+1;
V（mutex）;
V（empty）;
end.
Parbegin
P1:
begin
X=produce（）;
P（empty）;
P（mutex）;
Put（）;
If x%2==0
V（s2）;
else
V（s1）;
V（mutex）;
end.
Parend.
第三章
例:
有如下三道作业。
系统为它们服务的顺序是：
1、2、3。
求平均周转时间和平均带权周转时间。
平均周转时间：
T=（2+2.9+3）/3=2.63h
平均带权周转时间：
W=（2+2.9+12）/3=5.3h
1.在操作系统中，JCB是指（）。
A．文件控制块B．进程控制块
C．作业控制块D．程序控制块
2.进程调度是根据一定的调度算法，从（）队列中挑选出合适的进程。
A．阻塞B．就绪C．运行D．等待
3.在批处理系统中，周转时间是（）。
A．作业运行时间B．作业等待时间和运行时间之和
C．作业的相对等待时间D．作业被调度进入主存到运行完毕的时间
4．在情况下，系统出现死锁。
A．计算机系统发生了重大故障
B．有多个封锁的进程同时存在
C．若干进程因竞争资源而无休止地相互等持他方释放已占有的资源
D．资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数
答：
CBBC
5．银行家算法是一种算法。
A．死锁解除B．死锁避免
C.死锁预防D.死锁检测
6.假设有4个进程各需要2个同类资源，试问系统最少应提供（）
个该类资源，才保证不会发生死锁？
A.3B.4C.5D.6
7.一作业8：
00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：
00开始执行该作业，其响应比是。
A.2 B.1
C.3 D.0.5
答：
BCC
8.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
解：
D
FCFS:
谁先到就绪队列,将处理机分给谁;
时间片轮转调度法:
以先来后到的次序+时间片轮转;
优先级调度:
选优先级最高的进程占用处理机（优先级可动态改变）;
短进程优先:
取所需的运行时间最短的进程（该算法能使平均等待时间最短）.
13.下列选项中，降低进程优先权级的合理时机是（A）
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
17．下列选项中，满足短任务优先且不会发生饥饿现象的调度算法是（）
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
解：
B。
响应比=作业响应时间/作业执行时间=（作业执行时间+作业等待时间）/作业执行时间。
高响应比算法，在等待时间相同情况下，作业执行时间越少，响应比越高，优先执行，满足短任务优先。
随着等待时间增加，响应比也会变大，执行机会就增大，所以不会产生饥饿现象。
先来先服务和时间片轮转不符合短任务优先，非抢占式短任务优先会产生饥饿现象。
21．某时刻进程的资源使用情况如下表所示。
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
解:
D。
使用银行家算法得，不存在安全序列。
3.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．2 B.3 C.4 D.5
解：
C
不死锁需要2K+1<8，最多支持3个进程并发。
注意问的如果是“不会发生死锁的最大值”就选B。
4个以上就死锁，所以会死锁的最小值是4。
别看错了。
1.假设系统中有4个进程P1、P2、P3、P4，三类资源R1、R2、R3，数量分别为9、3、6，在T0时刻的资源分配情况如表1所示。
表1T0时刻资源分配表
1）试问此刻系统是否安全？
为什么？
（本题4分）
（2）当P2进程发出请求Request2（1，0，1），问系统是否将资源分配给它？
为什么？
第四章
例题:
在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096字节，现有一个逻辑地址为2F6AH，且第0、1、2页依次放在物理块号10、12、14中，问相应的物理地址是多少？
解答：
因逻辑地址长度为16位，页面大小4096字节，所以，前面的4位表示页号。
2F6AH的二进制表示：
0010111101101010
可知页号为2，故放在14号物理块中
十六进制表示为：
EF6AH
某存储器中的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存32KB。
假定某时刻系统为用户的笫0、1、2、3页分别分配物理块为5、10、4、7，地址0A6F对应的物理地址为多少?
解：
0A6F对应的二进数16位为：
0000101001101111（1分），可见是第2个页，其对应的物理块号为4（2分）。
故物理地址为：
0001001001101111，即126F
例1：
已知某分页系统，主存容量为64k，页面大小为1k，对一个4页大的作业，第0、1、2、3页被分配到内存的2、4、6、7块中。
求：
将十进制的逻辑地址1023、2500、4500转换成物理地址。
解:
（1）1023/1K，得到页号为0，页内地址1023。
又对应的物理块号为2，故物理地址为2*1k+1023=3071
（2）2500/1K，得到页号为2，页内地址452。
又对应的物理块号为6，故物理地址为6*1k+452=6596
3）4500/1K，得到页号为4，页内地址404。
因为页号不小于页表长度，故产生越界中断。
检索联想寄存器的时间为20ns，访问内存的时间为100ns。
如果能在联想存储器中检索出页号，则cpu存取数据共需要，如果不能在联想存储器中找到该页号，则总共需要。
再假定访问联想存储器的命中率分别为0%，50%，80%，90%，98%，计算有效访问时间。
有效访问时间：
T
命中率：
h
T=h*t1+（1-h）*t2
0220
50170
80140
90130
98122
在一个请求分页系统中，假定系统分给一个作业的物理块数为3，并且此作业的页面走向为2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。
用FIFO、LRU、OPT计算缺页次数和缺页率。
例2：
在一个请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5,当分给该作业的物理块数M分别为3和4时，请用FIFO计算缺页次数和缺页率，并比较所得的结果。
有一页式系统，其页表存放在主存中。
如果对主存的一次存取需要1.5微秒，试问实现一次页面访问的存取时间是多少？
如果系统加有快表，平均命中率为85%，当页表项在快表中时，其查找时间忽略为0，试问此时的存取时间为多少？
解：
（1）由于页表存放在主存，因此CPU必须两次访问主存才能获得所需数据，所以实现一次页面访问的存取时间是：
1.5×2=3微秒
（2）在系统增加了快表后，在快表中找到页表项的概率为85%，所以实现一次页面的访问的存取时间是
0.85×1.5+（1-0.85）×2×1.5=1.725微秒
1．在虚拟存储系统中，若进程在内存中占3块（开始时为空），采用先进先出页面淘汰算法，当执行访问页号序列为1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6时，将产生次缺页中断。
A．7B．8C．9D．10
2．系统“抖动”现象的发生是由引起的。
A．置换算法选择不当B．交换的信息量过大
C．内存容量不足D．请求页式管理方案
3．采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是。
A．224B．216C．28D．232
4．把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址的过程称为。
A．重定位B．物理化
C．逻辑化D．加载
答：
DABA
5下述页面淘汰算法会产生Belady现象。
A．先进先出B．最近最少使用
C．最不经常使用D．最佳
答：
A
6．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
解：
A
7.一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 （）
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
解：
C
分页与分段的区别：
分页:
信息的物理单位,大小一样，由系统固定,地址空间是一维的
分段:
信息的逻辑单位,大小不等，由用户确定,地址空间是二维的
8.某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55mb（初始为为空间），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
解：
B
9．当系统发生抖动（thrashing）时，可用采取的有效措施是（）
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．仅Ⅰ、Ⅱ
解：
A。
在具有对换功能的操作系统中，通常把外存分为文件区和对换区。
前者用于存放文件，后者用于存放从内存换出的进程。
抖动现象是指刚刚被换出的页很快又要被访问为此，又要换出其他页，而该页又快被访问，如此频繁的置换页面，以致大部分时间都花在页面置换上。
撤销部分进程可以减少所要用到的页面数，防止抖动。
对换区大小和进程优先级都与抖动无关。
10．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．链接D．装载
解：
B。
编译过程指编译程序将用户源代码编译成目标模块。
源地址编译成目标程序时，会形成逻辑地址。
2.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。
解答：
17CAH=（0001011111001010）2
（1）页大小为1K，所以页内偏移地址为10位，于是前6位是页号，所以第一题的解为：
5
（2）FIFO，则被置换的页面所在页框为7，所以对应的物理地址为（0001111111001010）2-IFCAH
第五章
1.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III B. I、II和IV C. I、III和IV D. II、III和IV
解：
D
6.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（B）
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
解：
B
连续结构:
将一个文件中逻辑上连续的信息存放到存储介质的依次相邻的块上便形成顺序结构，这类文件叫连续文件，又称顺序文件。
优点：
简单;支持顺序存取和随机存取；顺序存取速度快；所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少.
缺点：
建立文件前需要能预先确定文件长度，以便分配存储空间；修改、插入和增生文件记录有困难；对直接存储器作连续分配，会造成少量空闲块的浪费。
7.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
解：
A
9.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
解：
A
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