操作系统复习题.pdf

一、选择题一、选择题 1. 在下列文件的外存分配方式中,不利于文件长度动态增长的文件物理结构是 ( A )。 A.连续分配 B.链接分配 C.索引分配 D.以上都不对 2. 若文件的外存分配方式采用连续分配,则文件控制块 FCB 中有关文件的物理 位置的信息应包括( B )。 ()起始块号 ()文件长度 ()索引表地址 A.全部 B.()和() C.()和() D.()和() 3. 文件系统中可命名的最小数据单位是（ C ）。 A.字符串 B.记录 C.数据项 D.文件 4. 文件系统最基本的目标之一是实现“按名存取”，它主要是通过（ B ）功 能实现的 。 A.存储空间管理 B.目录管理 C. 文件读写管理 D. 文件安全性管理 5. 一个文件的绝对路径名是从 （ B ） 开始， 逐步沿着每一级子目录向下追溯， 最后到指定文件的通路上所有子目录名及“/”(或“”)组成的字符串。 A. 当前目录 B. 根目录 C. 多级目录 D. 二级目录 6. 假定盘块的大小为 1KB，对于 1.2M 的硬盘，对于 FAT，需占用（ C ）的存 储空间。 A. 1KB B. 1.5KB C. 1.8KB D. 2.4KB 7. 对文件存储空间的管理，在 MS-DOS 操作系统中是采用( B )，在 Unix 中采 用（ D ）。 A. 空闲表 B. 文件分配表 C. 位示图 D. 成组链接法 8. 在文件系统中通常是利用（ D ）来组织大量文件的。 A. 文件控制表 B. 索引结点 C. 符号名表 D. 目录 9. 操作系统是一种（ B ）。 A.通用软件 B.系统软件 C.应用软件 D.软件包 10. 操作系统是对（ C ）进行管理的软件。 A.软件 B.硬件 C.计算机资源 D.应用程序 11. 操作系统中采用多道程序设计技术提高 CPU 与外部设备的（ A ）。 A.利用率 B.可靠性 C.稳定性 D.兼容性 12. 在进程管理中，当（ C ）时，进程从阻塞状态变为就绪状态。 A.进程被调度 B.等待某一事件 C.等待的事件发生 D.时间片用完 13. 若 P、V 操作的信号量的初值为 2，当前值为-1，则表示有（ B ）等待进 程。 A.0 个 B.1 个 C.2 个 D.3 个 14. 下列的进程状态变化中，（ C ）变化是不可能发生的。 A.运行就绪 B.运行阻塞（等待） C.阻塞运行 D.阻塞就绪 15. 用 P、V 操作管理临界区时，信号量的初值应定义为（ C ）。 A.-1 B.0 C.1 D.任意值 16. 进程间的同步是进程间逻辑上的相互（ B ）关系。 A.连接 B.制约 C.调用 D.继续 17. 信箱通信是一种（ C ）通信方式。 A.直接通信 B.低级通信 C.间接通信 D.信号量 18. 对于两个并发进程，设互斥信号量为 mutex，若 mutex=0，则（ B ）。 A.表示没有进程进入临界区 B.表示一个进程进入临界区 C.表示有一个进程进入临界区，另一个等待进入 D.表示有两个进程进入临界区 19. 单处理机系统中，可并行的是（ D ） 进程与进程； 处理机与设备； 处理机与通道； 设备与设备。 A.、和 B.、和 C.、和 D.、和 20. 下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和运行时间的是（ D ） 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 21. 某计算机系统中有 8 台打印机，有 k 个进程竞争使用，每个进程最多需要要 3 台打印机。该系统会发生死锁的 k 的最小值是（ C ）。 A. 2 B.3 C. 4 D.5 22. 下列选项中，导致创建新进程的操作是（ C ）。 用户成功登陆； 设备分配； 启动程序执行 A.仅和 B.仅和 C.仅和 D.、 23. 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（ B ）。 A. 0,1 B.1,0 C. 1,2 D.2,0 24. 下列选项中，降低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 D.进程从就绪状态转入运行状态 25. 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（ B ）。 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 26. 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（ D ）。 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 27. 下列选项中，不可能在用户态发生的事件是（ C )。 A. 系统调用 B. 外部中断 C. 进程切换 D. 缺页 28. 某系统正在执行三个进程 P1、P2 和 P3，各进程的计算（CPU）时间和 I/O 时间比例如下表所示。为提高系统资源利用率，合理的进程优先级设置应为 （ B ）。 A. P1P2P3 B. P3P2P1 C. P2P1=P3 D. P1P2=P3 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， 它的计算和 I/O 操作顺序如下： P1：计算 60ms，I/O 80ms，计算 20ms P2：计算 120ms，I/O 40ms，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( B )。 A. 240ms B. 260ms C. 340ms D. 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( C ). 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( D )。 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. 下列关于银行家算法的叙述中，正确的是（ B ）。 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 33. 下列选项中，会导致用户进程从用户态切换到内核态的操作是（ B ）。 .整数除以零 .sin（）函数调用 . read 系统调用 A.仅、 B.仅、 C.仅、 D.、和 34. 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 ）。 A. P0, P2, P4, P1, P3 B. P1, P0, P3, P4, P2 C. P2，P1，P0，P3，P4 D. P3, P4, P2, P1, P0 二、二、应用题应用题 1.1.有一计算机系统利用位示图来管理空闲盘块，盘块的大小为有一计算机系统利用位示图来管理空闲盘块，盘块的大小为 1KB1KB，现要为某文，现要为某文 件分配两个盘块，试具体说明盘块的分配过程。（假设可以离散分配）件分配两个盘块，试具体说明盘块的分配过程。（假设可以离散分配） 解：(1)顺序检索位示图，从中找到第一个值为 0 的二进制位，行号 i1=3，列号 j1=3；第二个值为 0 的二进制位，行号 i2=4，列号 j2=7。 (2)空闲盘号为： b1 = n(i1 - 1) + j1 = 16 2 + 3 = 35； b2 = n(i2 - 1) + j2 = 16 3 + 7 = 55。 (3)修改位示图： 令 mapi1, j1 = map3, 3 = 1; mapi2, j2 = map4, 7 = 1。 2.2.有一磁盘组有一磁盘组共有共有 1010 个盘面，每个盘面上有个盘面，每个盘面上有 100100 磁道，每个磁道有磁道，每个磁道有 1616 个扇区，个扇区， 假设分配以扇区为单位，若使用位示图管理磁盘空间，问位示图需要占用多少假设分配以扇区为单位，若使用位示图管理磁盘空间，问位示图需要占用多少 空间？若空白文件目录的每个表目占用空间？若空白文件目录的每个表目占用 5B5B，问什么时候空白文件目录大于位示，问什么时候空白文件目录大于位示 图。图。 解：扇区数：1610010 = 16000 用位示图表示扇区数状态需要的位数为 16000 位 = 2000B 因为空白文件目录的每个表目占用 5B，所示位示图需要占用 2000B， 2000B 可存放表目 20005 = 400 即当空白区数目大于 400 时，空白文件目录大于位示图。 3.3.设某设某系统的磁盘有系统的磁盘有 500500 块，块号为块，块号为 1,2,1,2,499,500,499,500。 (1)(1)若用位示图法管理这若用位示图法管理这 500500 块的磁盘空间，当字长块的磁盘空间，当字长 3232 位时，需要多少个字的位时，需要多少个字的 位示图？位示图？ (2)(2)第第 i i 字的第字的第 j j 位对应的块号是多少？位对应的块号是多少？ 答：(1) 50032 = 15.625 16 (2) 块号：N = 32(i - 1) + j。 4.4.一个磁盘组共有一个磁盘组共有 100100 个柱面，每个柱面个柱面，每个柱面 8 8 个盘面，每个盘面被分为个盘面，每个盘面被分为 4 4 个扇区，个扇区， 若盘块大小与扇区大小相等，扇区编号从”若盘块大小与扇区大小相等，扇区编号从”0 0”开始，现用字长为”开始，现用字长为 1616 位的位的 200200 个字个字( (第第 01990199 字字) )组成位示图来指示磁盘空间的使用情况。请计算位示图中第组成位示图来指示磁盘空间的使用情况。请计算位示图中第 1515 字第字第 7 7 位所代表的盘块号为多少？位所代表的盘块号为多少？ 解：盘块号为：字号*16+位号-1 即：1516 + 7 -1=246 5.5.独木桥问题。某条河上只有一座独木桥，以便行人过河。现在河的两边都有独木桥问题。某条河上只有一座独木桥，以便行人过河。现在河的两边都有 人要过桥，按照下面的规则过桥。为了保证过桥安全，请用人要过桥，按照下面的规则过桥。为了保证过桥安全，请用 P P、V V 操作分别实现操作分别实现 该桥的正确管理。该桥的正确管理。 （1 1）过桥的规则是：同一方向的可连续过桥，某方向有人过桥时另一方向）过桥的规则是：同一方向的可连续过桥，某方向有人过桥时另一方向 的人要等待。的人要等待。 Var S, S1, S2: semaphore :=1,1,1; rc1,rc2: integer:=0,0; process (A-B)i: begin P(S1); rc1:=rc1+1; if rc1=1 then P(S); V(S1); 过桥； P(S1); rc1:=rc1-1; if rc1=0 then V(S); V(S1); end process (B-A)j: begin P(S2); rc2:=rc2+1; if rc2=1 then P(S); V(S2); 过桥； P(S2); rc2:=rc2-1; if rc2=0 then V(S); V(S2); end （2 2）若过桥的规则改为：每次只有一个人通过桥。则如何通过若过桥的规则改为：每次只有一个人通过桥。则如何通过 P P、V V 操作实现操作实现 该桥的安全管理？该桥的安全管理？ Var mutex: semaphore :=1; Begin Parbegin process (A-B)i: begin P(mutex); 过桥； V(mutex); end process (A-B)j: begin P(mutex); 过桥； V(mutex); end Parend End 6.6.某寺庙有若干个小和尚和老和尚。有一水缸，由小和尚提水入缸供老和尚饮某寺庙有若干个小和尚和老和尚。有一水缸，由小和尚提水入缸供老和尚饮 用。水缸可以容纳用。水缸可以容纳 1010 桶水，水取自同一井水。水井狭窄，每次只能容一个桶取桶水，水取自同一井水。水井狭窄，每次只能容一个桶取 水。水桶总数为水。水桶总数为 3 3 个。每次入、出水缸仅一桶，且不可同时进行。试给出有关个。每次入、出水缸仅一桶，且不可同时进行。试给出有关 取水、入水的算法描述。取水、入水的算法描述。 Var mutex1, mutex2, empty, full, count: semaphore =1,1,10,0,3; process 小和尚: begin repeat P(empty); P(count); P(mutex1); 从井中取水； V(mutex1); P(mutex2); 送水入水缸； V(mutex2); V(count); V(full); until false; end process 老和尚: begin repeat P(full); P(count); P(mutex2); 从缸中取水； V(mutex2); V(empty); V(count); until false; end 7.7.对于一个将页表存放在内存中的分页管理系统：对于一个将页表存放在内存中的分页管理系统： （1 1）如果访问内存需要）如果访问内存需要 0.20.2s,s,有效访问时间为多少？有效访问时间为多少？ 分页系统要访问两次， 第一次要访问页表， 将页号换成页地址， 并与偏移量相加， 得出实际地址，第二次要访问实际的地址的，所以所用时间是 0.4s， （2 2）如果加一快表，且假定在快表中找如果加一快表，且假定在快表中找到页表项的机率高达到页表项的机率高达 90%90%，则有效访问，则有效访问 时间又是多少（假定查快表需化的时间为时间又是多少（假定查快表需化的时间为 0 0）？）？ 8.8.某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是 3232 位，页表项大小为位，页表项大小为 4 4 字节。请回答下列问题。字节。请回答下列问题。 （1 1）若使用一级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：）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？则页的大小是多少字节？页表最大占用多少字节？ 因为页存内偏移量是因为页存内偏移量是 1212 位的，所以页的大小为位的，所以页的大小为 4KB4KB。 页表项数为页表项数为 232/4K=220,232/4K=220,该一级页表最大为该一级页表最大为 220*4B=4MB220*4B=4MB。 （2 2）若使用二级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：若使用二级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为： 项目录号可表示为：项目录号可表示为：(unsingn(unsingned int)(LA)22)&0x3FFed int)(LA)22)&0x3FF。 页表索引可表示为：页表索引可表示为：(unsingned int)(LA)12)&0x3FF(unsingned int)(LA)12)&0x3FF。 设逻辑地址为设逻辑地址为 LALA，请分别给出其对应的页目录号和页表索引的表达式。，请分别给出其对应的页目录号和页表索引的表达式。 9.9.已知某分页系统，主存容量为已知某分页系统，主存容量为 64KB64KB，页面大小为，页面大小为 1KB1KB。对于一个。对于一个 4 4 页大小的页大小的 作业，其作业，其 0 0、1 1、2 2、3 3 页分别被分配到主存的页分别被分配到主存的 2 2、4 4、6 6、7 7 块中。块中。 （1 1）将十进制的逻辑地址）将十进制的逻辑地址 10231023、35003500 转换成物理地址；转换成物理地址； （2 2）以十进制的逻辑地址以十进制的逻辑地址 10231023 为例画出地址变换过程图。为例画出地址变换过程图。 10.10.某虚拟存储去的用户空间共有某虚拟存储去的用户空间共有 3232 个页面，每页个页面，每页 1KB1KB，主存，主存 16KB16KB。假定某时。假定某时 刻系统为用户的第刻系统为用户的第 0 0、1 1、2 2、3 3 页分配的物理块为页分配的物理块为 5 5、1010、4 4、7 7，而该用户作业，而该用户作业 的长度为的长度为 6 6 页。试将十六进制的逻辑地址页。试将十六进制的逻辑地址 0A5C0A5C、103C103C、1A5C1A5C 转换成物理地址。转换成物理地址。 解：解：14 13 12 11 10 9 014 13 12 11 10 9 0 逻辑地址逻辑地址 13 12 11 10 9 013 12 11 10 9 0 物理地址物理地址 （015C015C）16 16 (103C)16:(103C)16:页号为页号为 4 4，该页不存在内存产生缺页中断。，该页不存在内存产生缺页中断。 (1A5C)16:(1A5C)16:页号为页号为 6 6，页号非法，产生越界中断。，页号非法，产生越界中断。 11.11.对于如表所示的段表，请将逻辑地址（对于如表所示的段表，请将逻辑地址（0,1370,137）、（）、（1,40001,4000），（），（2,36002,3600），）， （5,2305,230）转换成物理地址。）转换成物理地址。 3232 页内地址页内地址 1616 快内地址快内地址 页号页号 块号块号 0 0 5 5 1 1 1010 2 2 4 4 3 3 7 7 三、三、简答题简答题 1 1、一个比较完善的文件系统应具备哪些功能？一个比较完善的文件系统应具备哪些功能？ 答：一个完善的文件系统应具备以下功能：答：一个完善的文件系统应具备以下功能： （1 1）文件存储空间的管理文件存储空间的管理 （2 2）目录管理目录管理 （3 3）文件的读写功能文件的读写功能 （4 4）文件的安全性管理文件的安全性管理 （5 5）提供用户接口提供用户接口 2 2、在树型目录结构中，利用索引在树型目录结构中，利用索引方式共享文件有何好处？方式共享文件有何好处？ （1 1）提高检索速度提高检索速度 （2 2）方便用户方便用户 （3 3）防止共享文件被删除防止共享文件被删除 3 3、目前广泛采用的目录结构是哪种？它有哪些优点？目前广泛采用的目录结构是哪种？它有哪些优点？ （1 1）目前广泛采用多级目录结构（树型目录结构）目前广泛采用多级目录结构（树型目录结构） （2 2）优点有：优点有： （a a）提高了检索速度提高了检索速度 （b b）允许文件重名允许文件重名 （c c）便于实现文件共享便于实现文件共享 （d d）实现按名存取实现按名存取 4 4、请分别解释在连续分配方式、隐式链接分配方式、显式链接分配方式和索引请分别解释在连续分配方式、隐式链接分配方式、显式链接分配方式和索引 分配方式中如何将文件的字节偏移量分配方式中如何将文件的字节偏移量 35003500 转换为物理块号和块内偏移量（设盘转换为物理块号和块内偏移量（设盘 块大小为块大小为 1KB1KB，盘块号占，盘块号占 4 4 个字节）。个字节）。 解：解：3500/10243500/1024 得商为得商为 3 3，余数为，余数为 428428，则逻辑块号为，则逻辑块号为 3 3，块内偏移量为，块内偏移量为 428428。 （1 1）在连续分配中，）在连续分配中，可从相应文件的可从相应文件的 FCBFCB 中得到起始物理盘块号，例如中得到起始物理盘块号，例如 a0a0，则，则 所求的物理盘块号为所求的物理盘块号为 a0+3a0+3，块内偏移量为，块内偏移量为 428 428 （2 2）在隐式链接分配中，由于每块需留）在隐式链接分配中，由于每块需留 4 4 个字节存放下一个盘块号，因此逻辑个字节存放下一个盘块号，因此逻辑 块号为块号为 3500/10203500/1020 的商的商 3 3，块内偏移为，块内偏移为 440440。