《操作系统》复习题20160620

操作系统 复习题一 一 单项选择题 本大题共 19 小题 30 个选择空 每个选择 1 分共 30 分 错选 多选或未选均 无分 1 在多道批处理系统中 为了充分利用各种资源 系统总是优先选择 多个作业投入 运行 A 适应于内存容量的 B 计算量大的 C I O 量大的 D 计算型和 I O 型均衡的 2 在多道批处理系统中 为了提高吞吐量 系统总是想方设法缩短用户作业的 A 周转时间 B 提交时间 C 运行时间 D 阻塞时间 3 从下面关于操作系统的论述中 选出一条正确的论述 A 对批处理作业 必须提供相应的作业控制信息 B 对于分时系统 不一定全部提供人机交互功能 C 从响应与交互角度看 分时系统与实时系统的要求相似 D 采用分时操作系统的计算机系统中 用户可以独占计算机操作系统中的文件系统 4 在分时系统中 当用户数目为 100 时 为保证响应时间不超过 2S 此时的时间片最大应为 A 10ms B 20ms C 50ms D 100ms 5 用信号量 S 实现对系统中 4 台打印机的互斥使用 S value 的初值应设置为 1 若 S value 的当前值为 1 则表示 S L 队列中有 2 个等待进程 请选择 1 为 2 为 A 0 B 1 C 1 D 4 6 假设就绪队列中有 10 个进程 以时间片轮转方式进行进程调度 时间片大小为 300ms CPU 进 行进程切换要花费 10ms 则系统开销所占的比率约为 1 若就绪队列中进程个 数增加到 20 个 其余条件不变 则系统开销所占的比率将 2 请选择 1 为 A 1 B 3 C 5 D 10 请选择 2 为 A 增加 B 减少 C 不变 7 下述解决死锁的方法中 属于死锁预防策略的是 1 属于死锁避免策略的是 2 请选择 1 为 2 为 A 银行家算法 B 资源分配图化简法 C 资源有序分配法 D 撤消进程法 8 系统产生死锁是指 A 系统发生重大故障 B 若干进程同时处理阻塞状态 C 若干进程正在等待永远不可能得到的资源 D 若干进程等待被其他进程所占用而又不可能被释放的资源 9 从下面关于安全状态和非安全状态的论述中 选出一条正确的论述 A 安全状态是没有死锁的状态 非安全状态是有死锁的状态 B 安全状态是可能有死锁的状态 非安全状态也是可能有死锁的状态 C 安全状态是可能没有死锁的状态 非安全状态是有死锁的状态 D 安全状态是没有死锁的状态 非安全状态是可能有死锁的状态 10 静态重定位是在作业的 1 中进行的 动态重定位是在 2 中进行的 请选择 1 为 2 为 A 编译过程 B 装入过程 C 修改过程 D 执行过程 11 现代操作系统中 提高内存利用率主要是通过 功能实现的 A 对换 B 内存保护 C 地址映射 D 虚拟存储器 12 在没有快表的情况下 分页系统每访问一次数据 要访问 1 次内存 分段系统每 访问一次数据 要访问 2 次内存 段页式系统每访问一次数据 要访问 3 次内存 请选择 1 为 2 为 3 为 A 1 B 2 C 3 D 4 13 通道是一种特殊的 具有执行 I O 指令集的能力 A I O 设备 B 设备控制器 C 处理机 D I O 控制器 14 假定把磁盘上一个数据块中的信息输入到一单缓冲区的时间为 100us 将缓冲区中的数据传送 到用户区的时间 M 为 50us 而 CPU 对这一块数据进行计算的时间 C 为 50us 这样 系统对 每一块数据的处理时间为 1 如果将单缓冲改为双缓冲 则系统对每一块数据的 处理时间为 2 请选择 1 为 2 为 A 50us B 100us C 150us D 200us 15 操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统 1 的能力 为了使多个进程能有 效地同时处理输入和输出 最好使用 2 请选择 1 为 A 并行操作 B 串行操作 C 控制操作 D 中断操作 请选择 2 为 A 单缓冲 B 双缓冲 C 循环缓冲 D 缓冲池 16 为实现设备分配 应为每个设备设置一张 1 在系统中配置一张 2 为实现设备独立性 系统中应设置一张 3 请选择 1 为 2 为 3 为 A 设备控制表 B 控制器控制表 C 系统设备表 D 设备分配表 E 设备开关表 F 逻辑设备表 17 为实现磁盘镜像功能 需要在系统中配置 1 而为实现磁盘双工功能 则需要在 系统中配置 2 请选择 1 为 2 为 A 双份文件分配表 B 双份文件目录 C 两台磁盘控制器 D 两台磁盘驱动器 18 假定盘块的大小为 1KB 对于 1 2MB 的软盘 FAT 需要占用 的存储空间 A 1KB B 1 5KB C 1 8KB D 2 4KB 19 文件目录管理最基本的目标是 A 按名存取 B 文件共享 C 文件保护 D 提高对文件的存取速度 E 提高 I O 速度 F 提高存储空间利用率 二 填空题 本大题共 25 个空 每空 1 分共 25 分 1 对生产者 消费者问题的算法描述如下 请选择将正确的答案填入方框中 Var mutex empty full semaphore 1 n 0 buffer array 0 n 1 of item in out integer 0 0 begin parbegin proceducer begin repeat producer an item nextp 1 2 buffer in nextp in in 1 mod n 3 4 until false end consumer begin repeat 5 6 nextc buffer out out out 1 mod n 7 8 consumer the item in nextc until false end parend end 2 产生死锁的四个必要条件为 1 2 3 和 4 3 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 其 0 1 2 3 页分别 被分配到主存的 2 4 6 7 块中 十进制的逻辑地址 1023 转换为物理地址为 1 3500 转换为物理地址为 2 4500 转换为物理地址为 3 4 对于下表所示的段表 请将逻辑地址 0 137 1 4000 2 3600 3 270 5 230 转换成物理地址 段号内存地址段长 050K10K 160K3K 270K5K 3120K8K 4150K4K 0 137 1 1 4000 2 2 3600 3 5 230 4 5 SPOOLing 系统由 1 2 3 三部分组成 6 如果利用 20 行 30 列的位示图来标志空闲盘块的状态 假定行号 列号和盘块号均从 1 开始 编号 则在进行盘块分配时 当第一次找到的空闲盘块处于第 5 行 第 12 列 则相应的盘块号 为 1 在回收某个盘块时 若其盘块号为 484 则它在位示图中的位置应为第 2 行 第 3 列 三 问答题 本大题共 4 小题 共 45 分 1 试画出下面八条语句的前趋图 并写出相应的程序来描述图示的前趋关系 6 分 S1 x 32 S2 y 41 S3 z x y S4 w 2 y 58 S5 u w 2 30 S6 v w y 3 S7 m z x 88 S8 n u 2 v 3 m 2 桌上有一只盘子 每次只能放入一只水果 爸爸专向盘子中放苹果 apple 妈妈专向盘子中放 桔于 orange 一个儿子专等吃盘子中的桔子 一个女儿专等吃盘子里的苹果 试用信号量实现 他们的同步关系 14 分 3 在银行家算法中 若出现下述资源分配情况 ProcessAllocationNeedAvailable P00 0 3 20 0 1 2 P11 0 0 01 7 5 0 P21 3 5 42 3 5 6 P30 3 3 20 6 5 2 1 6 2 2 P40 0 1 40 6 5 6 试问 1 该状态是否安全 5 分 2 若进程 P2提出请求 Request 1 2 2 2 后 系统能否将资源分配给它 5 分 3 如果系统立即满足 P2 的上述请求 请问 系统是否立即进入死锁状态 3 分 4 在一个请求分页系统中 假如一个作业的页面走向为 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 目前它还没有任何页装入内存 当分配给该作业的物理块数目 M 为 3 时 请分别计算采用 OPT LRU 和 FIFO 页面淘汰算法时 访问过程中所发生的缺页次数和缺页率 12 分 操作系统 复习题二 一单项选择题 本大题共 22 小题 40 个选择空 每个选择 1 分共 40 分 错选 多选或未选均无 分 1 在分时系统中 当用户数目为 100 时 为保证响应时间不超过 2S 此时的时间片最大应为 A 10ms B 20ms C 50ms D 100ms 2 从下面对临界区的论述中 选出一条正确的论述 A 临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码 B 临界区是指进程中用于实现进程同步的那段代码 C 临界区是指进程中用于实现进程通信的那段代码 D 临界区是指进程中访问临界资源的那段代码 3 下列进程状态转换中 绝对不可能发生的状态转换是 A 就绪 执行 B 执行 就绪 C 就绪 阻塞 D 阻塞 就绪 E 执行 阻塞 4 在一个单处理机系统中 存在 5 个进程 最多可有 个进程处于就绪队列 A 0 B 1 C 2 D 3 E 4 F 5 5 对于记录型信号量 在执行一次 wait 操作时 信号量的值应当 1 当其值为 2 时 进程应阻塞 在执行 signal 操作时 信号量的值应当 3 当其值为 4 时 应唤醒阻塞队列中的进程 请选择 1 为 2 为 3 为 4 为 A 减 1 B 加 1 C 大于 0 D 小于 0 E 大于等于 0 F 小于等于 0 6 假设就绪队列中有 10 个进程 以时间片轮转方式进行进程调度 时间片大小为 300ms CPU 进 行进程切换要花费 10ms 则系统开销所占的比率约为 1 若就绪队列中进程个 数增加到 20 个 其余条件不变 则系统开销所占的比率将 2 请选择 1 为 A 1 B 3 C 5 D 10 请选择 2 为 A 增加 B 减少 C 不变 7 下述解决死锁的方法中 属于死锁预防策略的是 1 属于死锁避免策略的是 2 请选择 1 为 2 为 A 银行家算法 B 资源分配图化简法 C 资源有序分配法 D 撤消进程法 8 系统产生死锁是指 A 系统发生重大故障 B 若干进程同时处理阻塞状态 C 若干进程正在等待永远不可能得到的资源 D 若干进程等待被其他进程所占用而又不可能被释放的资源 9 下列算法中 1 只能采用非抢占调度方式 2 只能采用抢占调度方式 而其余的算法既可采用抢占方式 也可采用非抢占方式 请选择 1 为 2 为 A 高优先权优先算法 B 时间片轮转法 C FCFS 调度算法 D 短算法优先算法 10 在动态分区式内存管理中 倾向于优先使用低址部分空闲区的算法是 1 能使内存空 间中空闲区分布得较均匀的算法是 2 每次分配时 把既能满足要求 又是最小的空 闲区分配给进程的算法是 3 请选择 1 为 2 为 3 为 A 最佳适应算法 B 最坏适应算法 C 首次适应算法 D 循环首次适应算法 11 在没有快表的情况下 分页系统每访问一次数据 要访问 1 次内存 分段系统每 访问一次数据 要访问 2 次内存 段页式系统每访问一次数据 要访问 3 次内存 请选择 1 为 2 为 3 为 A 1 B 2 C 3 D 4 12 在请求调页系统中 通常页面的大小与可能产生的缺页中断次数 1 如果采用 FIFO 页面置换算法 则当分配的页面数增加时 缺页中断的次数会 2 请选择 1 为 A 成正比 B 成反比 C 无关 D 成固定比例 请选择 2 为 A 减少 B 增加 C 无影响 D 可能增加也可能减少 13 在某简单分页系统中 有 224字节的物理内存 256 页的逻辑地址空间 且页的大小为 210字节 则它的逻辑地址有 位 A 10 B 18 C 24 D 34 14 从下列关于非虚拟存储器的论述中 选出一条正确的论述 A 要求作业在运行前 必须全部装入内存 且在运行过程中也必须一直驻留内存 B 要求作业在运行前 不必全部装入内存 且在运行过程中不必一直驻留内存 C 要求作业在运行前 不必全部装入内存 且在运行过程中必须一直驻留内存 D 要求作业在运行前 必须全部装入内存 且在运行过程中不必一直驻留内存 15 在环保护机构中 操作系统应处于 1 内 一般应用程序应处于 2 内 请选择 1 为 2 为 A 最高特权环 B 次高特权环 C 中间特权环 D 最低特权环 16 为了对缓冲池中的队列进行操作而设置了互斥信号量 MS type 和资源信号量 RS type 相应地 两个操作过程 Getbuf 及 Putbuf 的描述如下 则 1 中应填入语句 2 中应填入语句 3 中应填入语句 4 中应填入语句 A wait MS type B signal MS type C wait RS type D signal RS type 17 从下面关于设备独立性的论述中 选出一条正确的论述 A 设备独立性是指 I O 设备具有独立执行 I O 功能的一种特性 B 设备独立性是指用户程序独立于具体使用的物理设备的一种特性 C 设备独立性是指能独立实现设备共享的一种特性 D 设备独立性是指设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的一种特性 18 从下面关于虚拟设备的论述中 选出一条正确的论述 A 虚拟设备是指允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备 B 虚拟设备是指允许用户以标准方式来使用物理设备 C 虚拟设备是指把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备 D 虚拟设备是指允许用户程序不必全部装入内存就可以使用系统中的设备 19 磁盘高速缓冲设在 1 其主要目的是 2 Procedure Getbuf type begin 1 2 B n Takebuf type 3 end Procedure Putbuf type n begin 2 Addbuf type n 3 4 end 请选择 1 为 A 磁盘控制器 B 磁盘 C 内存 D Cache 请选择 2 为 A 缩短寻道时间 B 提高磁盘 I O 的速度 C 提高磁盘空间的利用率 D 保证数据的一致性 E 提高 CPU 执行指令的速度 20 为实现磁盘镜像功能 需要在系统中配置 1 而为实现磁盘双工功能 则需要在 系统中配置 2 请选择 1 为 2 为 A 双份文件分配表 B 双份文件目录 C 两台磁盘控制器 D 两台磁盘驱动器 21 假定盘块的大小为 1KB 对于 100MB 的硬盘 FAT 需要占用 的存储空间 A 100KB B 150KB C 200KB D 250KB 22 文件最基本的目标是 1 它主要是通过 2 功能实现的 请选择 1 为 A 按名存取 B 文件共享 C 文件保护 D 提高对文件的存取速度 E 提高 I O 速度 F 提高存储空间利用率 请选择 2 为 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 二填空题 本大题共 20 个空 每空 1 分共 20 分 1 操作系统的主要功能 处理机管理 2 从静态的角度看 进程是由 PCB 和 三部分组成 3 有两个程序 A 程序按顺序使用 CPU 10S 设备甲 5S CPU 5S 设备乙 10 S CPU 10S B 程 序按顺序使用设备甲 10S CPU 10S 设备乙 5 S CPU 5S 设备乙 10S 在顺序环境下 执行 上述程序 CPU 的利用率约为 若允许它们采用非抢占方式并发执行 并不考 虑切换等开销 则 CPU 的利用率为 4 产生死锁的四个必要条件为 和 5 地址变换机构的基本任务是将地址空间的 变换为内存空间的 6 在请求调页系统中 反复进行页面换进和换出的现象称为 它产生的原因主要是 7 设备控制器是 和 之间的接口 8 假设某个文件的 FCB 已在内存 但其他信息均在外存 为了访问该文件中某个位置的内容 最 少需要 次访问磁盘 最多需要 次访问磁盘 一 问答题 本大题共 3 小题 共 40 分 1 如图所示 有一计算进程和一打印进程 它们共享一个单缓冲 区 计算进程不断地计算出结果并将它放入单缓冲区中 打印 进程则负责从单缓冲区中取出每一个结果进行打印 请用信号量来实现它们的同步关系 13 分 2 假设一个系统有 5 个进程 它们的到达时间和服务时间如下表所示 忽略 I O 以及其他开销时 间 若分别按先来先服务 FCFS 非抢占的短进程优先 SPF 高响应比优先 HRRN 时间 片轮转 RR 时间片 1 多级反馈队列调度算法 FB 第 i 级队列的时间片 2i 1 进行 CPU 调度 请给出各进程的完成时间 周转时间 带权周转时间 平均周转时间和平均带权周转时间 15 分 表 进程到达得需要服务时间表 进程到达得需要服务时间 进程到达时间服务时间 A03 B26 C44 D65 E82 3 在一个请求分页系统中 采用 FIFO 页面置换算法时 假如一个作业的页面走向为 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 当分配给该作业的物理块数 M 分别为 3 和 4 时 试计 算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率 并比较所得结果 12 分 操作系统 复习题一 参考答案 一 单选题 30 分 每个选择 1 分 错选 多选 未选均不得分 1 D2 A3 A4 B5 DB6 BC7 CA8 D9 D10 BD 11 D12 BB C 13 C14 CB15 A D 16 AC F 17 DC18 C19 A 二 填空题 25 分 每空 1 分 答错 漏答均不给分 1 wait empty wait mutex signal mutex signal full wait full wait mutex signal mutex signal empty 2 互斥条件 请求与保持条件 不剥夺条件 和 环路等待条件 3 3071 7596 越界中断 4 51337 越界中断 75280 段号不合法 打印进程单缓冲区计算进程 5 输入井输出井 内存中的输入缓冲区和输出缓冲区 输入进程和输出进程 6 132 17 4 三 应用题 45 分 1 共计 6 分 前趋图 1 分 Var a b c d e f g h i semaphore 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 分 begin parbegin begin S1 signal a end 0 5 分 begin S2 signal b signal c end 0 5 分 begin wait a wait b S3 signal f end 0 5 分 begin wait c S4 signal e signal d end 0 5 分 begin wait d S5 signal g end 0 5 分 begin wait e S6 signal h end 0 5 分 begin wait f S7 signal i end 0 5 分 begin wait g wait h wait i S8 end 0 5 分 parend end 2 共计 14 分 其中每个子进程占 3 分 前面的变量说明部分占 2 分 Var mutex empty apple orange 1 1 0 0 mutex 用于对盘子的互斥访问 empty 与 apple 表示盘 子为空与盘子中放入了苹果 用于表示爸爸与女儿间的同步关系 empty 与 orange 表示盘子为 空与盘子中放入了桔子 用于表示妈妈与儿子间的同步关系 答案 1 使用 AND 型信号量 father begin repeat Swait empty mutex Put an apple to the plate Ssignal mutex apple Until false end daughter begin repeat Swait apple mutex Eat an apple Ssignal mutex empty Until false end mother begin repeat son begin repeat i h g f e d c b aS1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 Swait empty mutex Put an orange to the plate Ssignal mutex orange Until false end Swait orange mutex Eat an orange Ssignal mutex empty Until false end 答案 2 使用记录型信号量 father begin repeat wait empty wait mutex Put an apple to the plate signal mutex signal apple Until false end daughter begin repeat wait apple wait mutex Eat an apple signal mutex signal empty Until false end mother begin repeat wait empty wait mutex Put an orange to the plate signal mutex signal orange Until false end son begin repeat wait orange wait mutex Eat an orange signal mutex signal empty Until false end 3 共计 13 分 答 1 利用安全性算法对上面的状态进行分析 找到了一个安全序列 P0 P3 P4 P1 P2 故 该状态是安全的 5 分 资源情况 进程 Work A B C D Need A B C D Allocation A B C D Work Allocatio n A B C D Finish P0 P3 P4 P1 P2 1 6 2 2 1 6 5 4 1 9 8 6 1 9 9 10 2 9 9 10 0 0 1 2 0 6 5 2 0 6 5 6 1 7 5 0 2 3 5 6 0 0 3 2 0 3 3 2 0 0 1 4 1 0 0 0 1 3 5 4 1 6 5 4 1 9 8 6 1 9 9 10 2 9 9 10 3 12 14 14 True True True True True 2 P2 发出请求向量 Request 1 2 2 2 后 系统按银行家算法进行检查 5 分 Request2 1 2 2 2 Need2 2 3 5 6 Request2 1 2 2 2 Available 1 6 2 2 系统先假定可为 P2 分配资源 并修改 Available Allocation2 和 Need2 向量 Available 0 4 0 0 Allocation2 2 5 7 6 Need2 1 1 3 4 进行安全性检查 此时对所有的进程 条件 Needi Available 0 4 0 0 都不成立 即 Available 不能满足任何进程的请求 故系统进入不安全状态 此时当进程 P2 提出请求 Request 1 2 2 2 后 系统不能将资源分配给它 3 系统立即满足进程 P2 的请求 1 2 2 2 后 并没有马上进入死锁状态 因为 此时上 述进程并没有申请新的资源 并因得不到资源而进入阻塞状态 只有当上述进程提出新的 请求 并导致所有没有执行完的多个进程因得不到资源而阻塞时 系统才进入死锁状态 3 分 4 共计 12 分 其中每种置换算法占 4 分 1 使用 OPT 算法时 访问过程中发生缺页的情况为 缺页次数为 7 缺页率为 7 12 访问过程中的缺页情况 M 3 OPT 算法 页面引用432143543215 4444555 333322 物 理 块21441 缺页 置换 2 使用 LRU 算法时 访问过程中发生缺页的情况为 缺页次数为 10 缺页率为 10 12 访问过程中的缺页情况 M 3 LRU 算法 页面引用432143543215 4441115222 333443335 物 理 块22234411 缺页 置换 3 使用 FIFO 算法时 访问过程中发生缺页的情况为 缺页次数为 9 缺页率为 9 12 访问过程中的缺页情况 M 3 FIFO 算法 页面引用432143543215 444111555 33344422 物 理 块2223331 缺页 置换 操作系统 复习题二 参考答案 一 一 单选题 单选题 4040 分 每个选择分 每个选择 1 1 分 错选 多选 未选均不得分 分 错选 多选 未选均不得分 1 B2 D3 C4 E5 AD BF 6 BC7 CA8 D9 CB10 CD A 11 BB C 12 B D 13 B14 A15 A D 16 CAB D 17 B18 C19 CB20 DC 21 D22 A B 二 填充题 二 填充题 2020 分 每空分 每空 1 1 分 答错 漏答均不给分 分 答错 漏答均不给分 1 存储器管理 设备管理 文件管理 友好的用户接口 允许各填空项前后顺序颠倒 2 程序段 数据段 3 50 90 4 互斥条件 请求与保持条件 不剥夺条件 环路等待条件 5 逻辑地址 物理地址 6 抖动 置换算法选用不当 7 CPU I O 设备 8 1 4 三 应用题 三 应用题 4040 分 分 1 共计 13 分 其中每个子进程占 6 分 前面的变量说明部分占 1 分 答 方法一 从临界资源的角度来思考 本题中有两类临界资源 第一类是计算进程争用的空闲缓 冲区 初始状态下有一个空闲缓冲可供使用 设置信号量 empty 初值为 1 第二类是打印进 程争用的已放入缓冲区中的打印结果 初始状态下缓冲区中无结果可打印 设置信号量 full 初值为 0 var full empty semaphore 0 1 begin parbegin cp begin repeat computer next number wait empty add the number to buffer signal full until false end pp begin repeat wait full take a number from buffer signal empty