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.33KBB.519KBC.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=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=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。

//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0

cobegin

{

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。

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