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