操作系统习题.docx

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操作系统习题

1、下面哪个资源不是操作系统应该管理的（D）

A.CPUB.内存C.外存D.源程序

2、下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是（A）。

（2010年联考原题）

系统调用B.中断C.库函数D.原语

3、计算机开机后，操作系统最终被加载到（D）。

（2013年联考原题）

A.BIOSB.ROMC.EPROM

4、设有A、B、C三道程序，其执行过程分别如下：

A：

C11=30msI12=40msC13=10ms

B：

C21=60msI22=30msC23=10ms

C：

C31=20msI32=40msC33=20ms

其中，Cij表示CPU内部计算过程，Iij表示I/O操作，三者的优先权顺序为ABC。

假设调度和启动I/O的执行时间忽略不计，同时假设每道程序请求的外设不冲突。

问：

（1）单道处理系统，三道程序顺序执行完需要花费多少时间

（2）多道处理系统，三道程序同时驻留内存，执行完需要花费多少时间

5、有两个程序，程序A依次使用CPU计10s，使用设备甲计5s，使用CPU计5s，使用设备乙计10s，使用CPU计10s；程序B依次使用设备甲计10s，使用CPU计10s，使用设备乙计5s，使用CPU计5s，使用设备乙计10s。

在单道程序环境下先执行程序A再执行程序B，计算CPU的利用率是多少在多道程序环境下，CPU利用率是多少。

答：

（1）单道环境下

CPU运行时间为：

（10+5+10）+（10+5）=40s

总运行时间为：

40+40=80s

所以，CPU利用率为50%。

（2）多道环境下

CPU运行时间为：

40s，总运行时间为：

45s

所以，CPU利用率为%。

1、一个进程映像是（C）。

A.由协处理器执行的一个程序

B.一个独立的程序+数据集

结构与程序和数据的组合

D.一个独立的程序

2、进程与程序的根本区别是（A）。

A.静态和动态特点

B.是不是被调入到内存

C.是不是具有就绪、运行和等待三种状态

D.是不是占有处理器

3、操作系统是根据（B）来对并发执行的进程进行控制和管理的。

A.进程的基本状态

B.进程控制块

C.多道程序设计

D.进程的优先权

4、一个进程的基本状态可以从其他两种状态转变过去，这个基本的状态一定是（C）。

A.执行状态

B.阻塞状态

C.就绪状态

D.完成状态

5、进程在处理器上执行时（D）。

A.进程之间是无关的，具有封闭特性

B.进程之间都有交互性，相互依赖、相互制约，具有并发性

C.具有并发性，即同时执行的特性

D.进程之间可能是无关的，但也可能是有交互性的

6、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（D）不是引起操作系统选择新进程的直接原因。

A.运行进程的时间片用完

B.运行进程出错

C.运行进程要等待某一事件发生

D.有新进程进入就绪状态

7、同一程序经过多次创建，运行在不同的数据集上，形成了（A）的进程。

A.不同B.相同C.同步D.互斥

8、PCB是进程存在的唯一标志，下列（D）不属于PCB。

A.进程ID状态C.堆栈指针D.全局变量

9、进程创建完成后会进入一个序列，这个序列称为（C）。

A.阻塞队列B.挂起序列C.就绪队列D.运行队列

10、在进程转换时，下列（D）转换是不可能发生的。

A.就绪状态运行状态B.运行状态就绪状态

C.运行状态阻塞状态D.阻塞状态运行状态

11、下列选项中，导致创建新进程的操作是（C）。

（2010联考真题）

I.用户登录成功II.设备分配III.启动程序执行

A.仅I和IIB.仅II和III

C.仅I和III、II、III

12、当（B）时，进程从执行状态转变为就绪状态。

A.进程被调度程序选中

B.时间片到

C.等待某一事件

D.等待的事件发生

13、综合应用题目

现代操作系统一般都提供多进程（或称多任务）运行环境，回答以下问题：

1）为支持多进程的并发执行，系统必须建立哪些关于进程的数据结构

2）为支持进程状态的变迁，系统至少应提供哪些进程控制原语

3）执行每一个进程控制原语时，进程状态发生什么变化相应的数据结构发生什么变化

13：

1）为支持多进程的并发执行，系统为每个进程建立了一个数据结构：

PCB，用于进程的管理和控制。

PCB记录了有关进程的一些描述信息和控制信息，包括进程标识符、进程当前的状态、优先级、进程放弃CPU时的现场信息，以及指示组成进程的程序和数据在存储器中存放位置的信息、资源使用信息、进程各种队列的连接指针和反映进程之间的隶属关系的信息等。

2）在进程的整个生命周期中，会经历多种状态。

进程控制的主要职能是对系统中所有进程实施有效的管理，它具有创建新进程、撤销已有进程、实现进程的状态转换等功能。

在操作系统内核中，有一组程序专门用于完成对进程的控制，这些原语至少需要包括创建新进程原语、阻塞进程原语、唤醒进程原语、终止进程原语等操作。

系统服务对用户开放，也就是说用户可以通过相应的接口来使用它们。

3）进程创建原语：

从PCB集合中申请一个空白的PCB，将调用者参数（如进程外部标识符、初始CPU状态、进程优先数、初始内存、申请资源清单等），添入该PCB，设置记账数据。

置新进程为“就绪”状态。

终止进程原语：

用于终止完成的进程，回收所占资源。

包括消去资源描述块，消去进程的PCB。

阻塞原语：

将进程从运行状态变为阻塞状态。

进程被插入等待时间的队列中，同时修改PCB中相应的表项，如进程状态和等待队列指针等。

唤醒原语：

将进程从阻塞状态变为就绪状态。

进程从阻塞队列中移出，插入到就绪队列中，等待调度，同时修改PCB中相应的表项，如进程状态等。

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）。

（2009年考研真题）

2、博物馆最多可容纳500人同时参观，有一个出入口，该出入口一次仅允许一个人通过。

参观者的活动描述如下：

cobegin

参观者进程i;

{

……

进门；

……

参观；

……

出门；

……

}

coend

请添加必要的信号量和P、V（或wait（）、signal（））操作，以实现上述过程中的互斥与同步。

要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋值。

（2013年考研真题）

3、系统中有多个生产者进程和多个消费者进程，共享一个能存放1000件产品的环形缓冲区（初始为空）。

当缓冲区未满时，生产者进程可以放入其生产的一件产品，否则等待；当缓冲区未空时，消费者进程可以从缓冲区取走一件产品，否则等待。

要求一个消费者进程从缓冲区连续取出10件产品后，其他消费者进程才可以取产品。

请使用信号量P、V（wait（）、signal（））操作实现进程间的互斥与同步，要求写出完整的过程，并说明所用信号量的含义和初值。

（2014年考研真题）

1、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（D）（2009年联考真题）。

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

2、某系统正在执行三个进程P1、P2、P3，各进程的计算（CPU）时间和I/O时间比例如下所示。

为提高系统资源利用率，合理的进程优先级设置应为（B）（2013年联考真题）。

A、P1>P2>P3B、P3>P2>P1C、P2>P1=P3D、P1>P2=P3

进程计算时间I/O时间

P190%10%

P250%50%

P315%85%

3、下列调度算法中，不可能导致饥饿现象的是（A）（2014年联考真题）。

A时间片轮转B静态优先数调度

C非抢占式短任务优先D抢占式短任务优先

4、下列选项中，满足短作业优先且不会发生饥饿现象的是（B）（2011年联考真题）。

A、先来先服务B、高响应比优先

C、时间片轮转D、非抢占式短作业优先

1、有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先调度算法，进程调度采用抢占式优先级调度算法。

作业的运行情况见表1，其中作业的优先数即为进程的优先数，优先数越小，优先级越高。

问：

（1）列出所有作业进入内存的时间及结束的时间（以分钟为单位）;

（2）计算平均周转时间。

2、设有4个作业J1、J2、J3、J4，它们的到达时间和计算时间见表2。

若这4个作业在一台处理器上按单道方式运行，采用高响应比优先调度算法，试着写出各作业的执行顺序、各作业的周转时间及平均周转时间。

3、假设某计算机系统有4个进程，各进程的预计运行时间和到达就绪队列的时刻见表3（相对时间，单位为“时间配额”）。

试用可抢占式短进程优先调度算法和时间片轮转调度算法进行调度（时间配额为2）。

分别计算各个进程的调度次序及平均周转时间。

1、某计算机系统中有8台打印机，由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（C）。

（2009年联考真题）。

A2B3C4D5

2、下列关于银行家算法的叙述中，正确的是（B）。

（2013年联考真题）。

A银行家算法可以预防死锁

B当系统处于安全状态时，系统中一定无死锁进程。

C当系统处于不安全状态时，系统中一定会出现死锁进程。

D银行家算法破坏了死锁必要条件中的“请求和保持”条件。

3、某时刻进程的资源使用情况见下表，此时的安全序列是（2011年联考真题）。

D

AP1，P2，P3，P4BP1，P3，P2，P4

CP1，P4，P3，P2D不存在

4、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（D）。

（2012年联考真题）。

AP0，P2，P4，P1，P3BP1，P0，P3，P4，P2

CP2，P1，P0，P3，P4DP3，P4，P2，P1，P0

5、某系统有n台互斥使用的同类设备，三个并发进程分别需要3、4、5台设备，可确保系统不发生死锁的设备数n最小为（B）。

（2014年联考真题）。

A9B10C11D12

1、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（C）。

（2011联考原题）

A、编辑B、编译C、链接D、装载

2、下面关于存储管理的叙述中，正确的是（D）。

A、存储保护的目的是限制内存的分配。

B、在内存为M，有N个用户的分时系统中，每个用户占用M/N的内存空间

C、在虚拟内存系统中，只要磁盘空间无限大，作业就能拥有任意大的编址空间。

D、实现虚拟内存管理必须有相应硬件的支持。

3、分区分配内存管理方式的主要保护措施是（A）。

（2009联考原题）

A、界地址保护B、程序代码保护C、数据保护D、栈保护

4、某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB（初始为空），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（B）。

（2010联考原题）

A、7MBB、9MBC、10MBD、15MB

5、内存保护需要由（C）完成，以保证进程空间不被非法访问。

A、操作系统B、硬件机构C、操作系统和硬件机构合作

D、操作系统或者硬件机构独立完成

6、在可变分区分配方案中，某一进程完成后，系统回收其主存空间并与相邻空闲区合并，为此需要修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是（D）。

A、无上邻空闲区也无下邻空闲区

B、有上邻空闲区但无下邻空闲区

C、无上邻空闲区但有下邻空闲区

D、有上邻空闲区也有下邻空闲区

7、设内存的分配如图所示，若要申请一块40K的内存空间，采用最佳适应算法，则所得到的分区首址为（C）。

A、100KB、190KC、330KD、410K

8、某系统的空间分区见表，采用可变式分区管理策略，现有如下作业序列：

96KB、20KB、200KB。

若用首次适应算法和最佳适应算法来处理这些作业序列，则哪一种算法可满足该作业序列请求，为什么

1、某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是32位，页表项大小为4字节。

请回答下列问题。

（2010年联考真题）

2、1）若使用一级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：

则页的大小是多少字节页表最大占用多少字节

2）若使用二级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：

设逻辑地址为LA，请分别给出其对应的页目录号和页表索引的表达式。

3）采用1）中的分页存储管理方式，一个代码段起始逻辑地址为00008000H，其长度为8KB，被装载到从物理地址00900000H开始的连续主存空间中。

页表从主存00200000H开始的物理地址处连续存放，如下图所示（地址大小自下向上递增）。

请计算出该代码段对应的两个页表项的物理地址、这两个页表项中的页框号以及代码页面2的起始物理地址。

3、某一页式系统，其页表存放在主存中：

4、1）如果对主存的一次存取需要μs，试问实现一次页面访问时存取时间是多少

5、2）如果系统中有快表且平均命中率为85%，而页表项在快表中的查找时间可忽略不计，试问此时的存取时间为多少

练习：

1、在一页式存储管理系统中，页表内容见表。

若页的大小为4KB，则地址转换机构将逻辑地址0转换成物理地址为（块号从0开始计算）（A）。

A、8192B、4096C、2048D、1024

2、页式存储管理中，页表的始地址存放在（D）中。

A、内存B、存储页表C、快表D、寄存器

3、分页系统中的页面是被（B）。

A、用户所感知的B、操作系统所感知的

C、编译系统所感知的D、连接装配程序所感知的

4、采用段式存储管理时，一个程序如何分段是在（B）时决定的。

A、分配主存B、用户编程C、装作业D、程序执行

5、下面的（A）方法有利于程序的动态链接。

A、分段存储管理B、分页存储管理C、可变式分区管理

D、固定式分区管理

6、采用可重入程序是通过（D）方法来改善系统性能的。

A、改变时间片长度B、改变用户数C、提高对换速度

D、减少对换数量

7、操作系统实现（A）存储管理的代价最小。

A、分区B、分页C、分段D、段页式

8、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，则最大段长是（C）。

（2009联考原题）

A、28字节B、216字节C、224字节D、232字节

9、在分段存储管理方式中，（A）。

A、以段为单位，每段是一个连续存储区

B、段与段之间必定不连续C、段与段之间必定连续

D、每段是等长的。

10、下列选项中，属于多级页表优点的是（D）。

A、加快地址变换速度B、减少缺页中断次数

C、减少页表所占字节数D、减少页表所占的连续内存空间

1、（2012真题）下列关于虚拟存储器的叙述中，正确的是（B）。

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

2、（2011真题）在缺页处理过程中，操作系统执行的操作可能是（D）。

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

3、（2011真题）当系统发生抖动（Thrashing）时，可采取的有效措施是（A）。

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

4、（2014真题）下列措施中，能加快虚实地址转换的是（C）。

I、增大快表（TLB）容量II、让页表常驻内存III、增大交换区（swap）

A、仅IB、仅IIC、仅I、IID、仅II、III

5、（2014真题）在页式虚拟存储管理系统中，采用某些页面置换算法，会出现Belady异常现象，即进程的缺页次数会随着分配给该进程的页框个数的增加而增加。

下列算法中，可能出现Belady异常现象的是（A）。

I、LRU算法II、FIFO算法III、OPT算法

A、仅IIB、仅I、IIC、仅I、IIID、仅II、III

1、（2009年联考真题）请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容见表。

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

（1）TLB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表示页面不再内存，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拟地址，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。

2、（2012年联考真题）某请求分页系统的页面置换策略如下：

从0时刻开始扫描，每个5个时间单位扫描一轮驻留集（扫描时间忽略不计），且在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，其中内容在下一次分配之前不清空。

当发生缺页时，如果该页曾被使用过且还在空闲页链表中，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。

忽略其他进程的影响和系统开销。

初始时进程驻留集为空。

目前系统空闲页的页框号依次为32、15、21、41。

进程P依次访问的<虚拟页号，访问时刻>为<1,1>、<3,2>、<0,4>、<0,6>、<1,11>、<0,13>、<2,14>。

请回答下列问题。

1）当虚拟页为<0,4>时，对应的页框号是什么

2）当虚拟页为<1,11>时，对应的页框号是什么说明理由。

3）当虚拟页为<2,14>时，对应的页框号是什么说明理由。

4）这种方法是否适合于时间局部性好的程序说明理由。

3、（2010年联考真题）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（PageFrame），见表。

在时刻260前的该进程访问情况见表（访问位即使用位）。

当该进程执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH的数据。

请回答下列问题：

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。

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，且当前志向2号页框。

1、某文件占10个磁盘块，现在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，读入并分析完该文件的时间分别是（B）。

（2011联考真题）

A、1500μs、1000μsB、1550μs、1100μs

C、1550μs、1550μsD、2000μs、2000μs

2、设系统缓冲区和用户工作区采用单缓冲，从外设读入1个数据块到系统缓冲区的时间为100，从系统缓冲区读入1个数据块到用户工作区的时间为5，对用户工作区中的1个数据块进行分析的时间为90（如图所示）。

进程从外设读入并分析2个数据块的最短时间是（C）。

A、200B、295C、300D、390

1、（2011联考真题）某文件系统为一级目录结构，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FCB中设计哪些相关描述字段

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。

2、（2012年联考真题）某文件系统空间的最大容量为4TB（1TB=240B），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。

3、（2014年联考真题）文件F由200条记录组成，记录从1开始编号。

用户打开文件后，欲将内存中的一条记录插入到文件F中，作为其第30条记录。

请回答下列问题，并说明理由。

（1）若文件系统采用连续分配方式，每个磁盘块存放一条记录，文件F存储区域前后均有足够的空闲磁盘空间，则完成上述插入操作最少需要访问多少次磁盘块F的文件控制块内容会发生哪些改变

（2）若文件系统采用链接分配方式，每个磁盘块存放一条记录和一个链接指针，则完成上述插入操作需要访问多少次磁盘块若每个存储块大小为1KB，其中4个字节存放链接指针，则文件系统支持的文件最大长度是多少