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第1章复习题 1 计算机操作系统的功能是 A 把源程序代码转换为目标代码B 实现计算机用户之间的相互交流C 完成计算机硬件与软件之间的转换D 控制 管理计算机系统的资源和程序的执行2 不是分时系统的特点 A 多个用户是经过网络连接 同时使用计算机系统B 各用户可同时请求系统服务C 各用户的请求彼此独立 互不干扰D 用户以会话方式控制自己的程序运行 3 分时操作系统的主要目的是 A 计算机系统的交互性B 计算机系统的实时性C 计算机系统的可靠性D 提高软件的运行速度4 以下描述与操作系统无关的是 A 方便用户的程序集合B 控制和管理计算机系统的硬件和软件资源C 计算机系统的硬件和软件资源的集合D 合理地组织计算机工作流程 5 分时操作系统的特点是 交互性 同时性 独立性 及时性可靠性 交互性 独立性 及时性C 可靠性 实时性 独立性 及时性D 交互性 同时性 独立性 实时性6 下列各项中 不是操作系统的主要特征 并发性B 共享性C 确定性D 虚拟性7 在下列操作系统中 对响应时间要求最高的是 A 批处理系统B 分时系统C 实时系统D 网络操作系统 8 多道批处理系统的主要缺点是C A CPU利用率低B 不能并发执行C 缺少交互性D 以上都不是9 操作系统是对进行管理的软件 A 系统软件B 系统硬件C 计算机资源D 计算机程序 10 设计实时操作系统时 首先要考虑系统的 A 实时性和可靠性B 实时性和灵活性C 灵活性和可靠性D 灵活性和可移植性11 UNIX操作系统是一种多用户的 人机交互的 A 多道批处理系统B 实时系统C 分时系统D 分布式系统12 操作系统在计算机系统中处于之间的位置 A 计算机硬件和软件B 计算机硬件和用户C 处理机和用户D 外部设备和处理机 13 操作系统提供给用户程序的接口是 A 命令解释程序B 系统调用C P V操作D 对话框14 在单一处理机上执行程序 多道程序的执行是在 进行的 A 同一时刻B 同一时间间隔内C 某一固定时刻D 某一固定时间间隔内15 引入多道程序技术后 处理机的利用率 A 降低了B 有所改善C 大大提高D 没有变化 只是程序的执行方便了 若当前进程因时间片用完而让出处理机时 该进程应转变为状态 A 就绪B 等待C 运行D 完成进程有多个状态 他们之间可以相互转化 但不会发生以下哪个转化A 就绪态到运行态B 运行态到阻塞态C 阻塞态到就绪态D 就绪态到阻塞态 1 计算机系统的组成包括 A 程序与数据B 处理器和内存C 计算机硬件和计算机软件D 处理器 存储器 外围设备2 操作系统是 A 应用软件B 信息管理软件C 工具软件D 系统软件3 只允许OS使用 不允许用户程序直接使用的指令称为 A 访管指令B 中断指令C 特权指令D 调用指令4 并发性是指若干事件发生在 A 同一时刻B 同一时间间隔内C 不同时刻D 不同时间间隔内5 在多道程序环境下 OS分配资源是以 为基本单位来进行A 程序B 作业C 进程D 线程6 下列进程状态转换中不可能发生的是 A 运行 就绪B 就绪 运行C 运行 阻塞D 就绪 阻塞 7 若信号量S的初始值为10 当前值为 3 则表示有 个等待进程A 0B 3C 7D 98 在9个生产者 6个消费者 共享容量为8的缓冲区 这个生产者 消费者问题中 互斥使用缓冲区的信号量Mutex的初值应该为 A 8B 6C 9D 19 用信号量S实现对系统中4台打印机的互斥使用 S value的初值应该设置为 若S value的当前值为 1 则表示S L队列中有 个等待进程 A 4B 1C 0D 510 多道程序设计是指 A 在多台处理机上同时运行多个程序B 在分布系统中同一时刻运行多个程序C 在一台处理机上同一时刻运行多个程序D 在一台处理机上并发运行多个程序 11 下面有关计算机操作系统的叙述中 不正确的是 A 操作系统属于系统软件B 操作系统只负责管理内存储器 而不管理外存储器C UNIX是一种操作系统D 计算机的处理器 内存等硬件资源也由操作系统管理12 操作系统的作用是 A 一种用户操作规范B 管理计算机的软件系统C 管理计算机的硬件系统D 管理计算机系统的所有资源13 不是基本的操作系统 A 批处理操作系统B 分时操作系统C 实时操作系统D 网络操作系统14 允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统 称为 A 批处理操作系统B 分时操作系统C 实时操作系统D 多处理机操作系统 二 填空题1 操作系统的功能可分为5大部分 即 存储器管理 文件管理和 2 从静态的角度看 进程是由 三部分组成 其中是进程存在的唯一标志 3 进程的三个基本状态是 和 4 进程之间的直接制约关系是由引起的 它们之间的间接制约关系是由引起的 5 临界资源是指 临界区是指 6 OS中 对信号量S的wait原语操作定义 s value的值减1后若结果0 则该进程被阻塞 在signal操作中 s value的值加1 若结果0 则唤醒某个等待该资源的进程 当一个进程完成了特定的任务后 系统收回这个进程所占的 主存空间或资源 和取消该进程的 PCB 就撤消了该进程 某系统有如下的状态变化图 试将图中发生 的状态变化的具体原因填入下表的相应栏内 例题 1 如果系统中有N个进程 运行的进程最多几个 最少几个 就绪进程最多几个最少几个 等待进程最多几个 最少几个 解答 在单处理机系统中 处于运行状态的进程最多为1个 最少为0个 处于就绪进程最多为N 1个 最少为0个 处于阻塞的进程最多为N个 最少为0个 2 有没有这样的状态转换 为什么 1 就绪 阻塞 2 静止阻塞 执行 操作系统的定义 操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源 合理的对各类作业进行调度 以及方便用户使用的程序集合 操作系统的基本职能是 A 控制和管理系统内各种资源 有效地组织多道程序的运行B 提供用户界面 方便用户使用C 提供方便的可视化编辑程序D 提供功能强大的网络管理工具 A 操作系统的基本特征 操作系统中引入 进程 概念的主要目的 A 改善用户编程环境B 描述程序动态执行过程的性质C 使程序和计算过程一一对应D 提高程序的运行速度 B 并发 共享 虚拟 异步 某进程由于需要从磁盘上读入数据而处于阻塞状态 当系统完成了所需的读盘操作后 此时该进程的状态将 A 从就绪变为运行B 从运行变为就绪C 从运行变为阻塞D 从阻塞变为就绪 D 判断对错并改正进程控制块 PCB 是专为用户进程设置的私有数据结构 每个进程仅有一个PCB 简单地说 进程是程序的执行过程 因而 进程和程序是一一对应的 1 进程间相互合作的关系是 关系 而对资源争用的关系是 关系 若干进程使用同一临界资源时必须 执行 2 对信号量S每执行一次P操作 则信号量S的值就 当S的值 时 执行P操作的进程的状态就置为阻塞态 把相应的PCB连入该信号量队列的 并且该进程 处理机 同步 互斥 互斥 减1 小于0 末尾 放弃 解答题 进程和程序的主要区别是什么 1 程序是一个静态的概念 而进程是一个动态的概念 2 程序可以作为一种软件资料长期存在 而进程是有一定生命期的 程序是永久的 进程是暂时的 3 进程具有并发性 而程序具有顺序性 4 进程是资源分配和调度的基本单位 5 一个程序对应多个进程 一个进程为多个程序服务 有两个用户进程A和B 在运行过程中都要使用系统中的一台打印机输出计算结果 1 说明A B进程之间存在什么样的制约关系 2 为保证这两个进程都能正确打印出各自的结果 请用信号量和P V操作写出各自的有关申请 使用打印机的代码 要求给出信号量的含义和初值 2 mutex 用于互斥的信号量 初值为1 各进程代码如下 进程A P mutex 使用打印机 V mutex 进程B P mutex 使用打印机 V mutex 桌上有一个盘子 每次只能放一个水果 爸爸专向盘中放苹果 妈妈专向盘中放橘子 儿子专等吃盘里的橘子 女儿专等吃盘里的苹果 只要盘子空 爸爸妈妈可向盘中放水果 仅当盘中有自己需要的水果时 儿子或女儿可从中取出 请给出他们四人之间的同步关系 并用PV操作实现四人正确活动的程序 信号量Sa表示苹果 其初值为0 信号量So表示橘子 其初值为0 信号量mutex用于对盘子的互斥 初值为1 分析 设置资源信号量和互斥信号量如下 设自行车生产车间有两个货架 货架A可以存放8个车架 货架B可以存放20个车轮 又设有4个工人 他们的活动是重复劳动 分别为 工人1加工一个车架放入货架A中 工人2 3分别加工车轮放入货架B中 每人每次放入1个车轮 工人4从货架A中取一个车架 再从货架B中取两个车轮 组装成一辆自行车 试用PV操作实现四个工人的合作 信号量Aempty表示货架A的空位数 其初值为8 信号量Afull表示货架A上存放的车架数 其初值为0 信号量Bempty表示货架B的空位数 其初值为20 信号量Bfull表示货架B上存放的车轮数 其初值为0 信号量mutex用于互斥 初值为1 分析 设置资源信号量和互斥信号量如下 30 1 下列各项中 不是进程调度时机的是 现运行的进程正常结束或异常结束B 现运行的进程从运行态进入就绪态C 现运行的进程从运行态进入等待态D 现运行的进程从等待态进入就绪态2 采用时间片轮转调度算法主要是为了 A 多个终端都能得到系统的及时响应B 先来先服务C 优先权高的进程及时得到调度D 需要CPU时间最短的进程先做 练习题 C A 31 3 在单处理器的多进程系统中 进程什么时候占用处理器和能占用多长时间 取决于 A 进程相应的程序段的长度B 进程总共需要运行时间多少C 进程自身和进程调度策略D 进程完成什么功能4 考虑到公平对待进程和提高系统资源工作的并行度 操作系统会经常调整进程的优先级 通常应提高 的进程优先级 A 需计算时间长B 很少使用外设C 使用CPU时间长D 启动外设次数多 C AB 32 5 下列因素中 不一定是引起进程调度的因素 A 一个进程运行完毕B 运行进程被阻塞C 一个高优先级进程被创建D 实时调度中 一个紧迫的任务到来6 若进程P一旦被唤醒就能投入运行 则系统可能是 A 分时系统 进程P的优先级最高B 抢占式调度方式 就绪队列上的所有进程的优先级皆比P低C 就绪队列为空队列D 抢占式调度方式 P的优先级高于当前运行的进程 C D 33 7 在分时系统中 若当前运行的进程连续获得了两个时间片 原因可能是 A 该进程的优先级最高B 就绪队列为空C 该进程最早进入就绪队列D 该进程是一个短进程8 下列进程调度算法中 可能会出现进程长期得不到调度的情况 A 静态优先权法B 抢占式调度中采用动态优先权算法C 分时处理中的时间片轮转调度算法D 非抢占式调度中采用FIFO算法 B A 34 9 在采用动态优先权的调度算法中 如果所有进程都具有相同优先权初值 则此时的优先权调度算法实际上和 调度算法相同 A 先来先服务B 短作业优先C 时间片轮转D 长作业优先 A 如系统有打印机5台 有N个进程竞争使用 每个进程需要同时使用2台打印机 则N取哪些值时 系统不会死锁 分析 N 1时 系统资源数大于进程要求N 2时 系统资源数大于进程要求N 3时 系统资源数小于进程要求 最好情形是先每个进程分配1个资源 此时剩余2个资源 只要分配给任何一个进程 该进程就可以完成 从而释放所有资源 练习题 N 4时 系统资源数小于进程要求 最好情形是先每个进程分配1个资源 此时剩余1个资源 只要分配给任何一个进程 该进程就可以完成 从而释放所有资源 N 5时 当每个进程分配一个打印机 系统已无剩余资源 每个进程都没有获得需要的资源数 不能完成 也不能释放其所占资源 死锁 设系统某类资源有m个 有n个进程 每个进程需要K个该资源 则当满足nk m n 1 时 系统不会引起死锁 2 用银行家算法考虑下列系统状态 进程分配矩阵最大需求矩阵资源总数矩阵A301141116342B01000212C11104210D11011111E00002110问 1 此时系统是否安全 为什么 2 若进程B请求 0 0 1 0 可否立即分配 3 此后进程E也请求 0 0 1 0 可否分配给它 练习题 1 设有一页式存储管理系统 向用户提供的逻辑地址空间最大为16页 每页2048B 内存总共有8个存储块 试问逻辑地址至少应为多少位 内存空间有多大 2 在一分页存储管理系统中 逻辑地址长度为16位 页面大小为4096B 现有一逻辑地址为2FA6H 且第0 1 2页依次存放在物理块5 10 11中 问相应的物理地址为多少 1 在段页式存储管理系统中 内存等分成 程序按逻辑模块划分成若干 A 块B 基址C 分区D 段E 页号F 段长2 在段页式存储管理系统中 每道程序都有一个 表和一组 表 3 在分段管理中 A以段为单位分配 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 A D 段 页 A 4 存储管理方式提供一维地址结构 A固定分区B分段C分页D分段和段页式5 分段管理提供 维的地址结构 A1B2C3D46 段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处 其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想 即 A用分段方法来分配和管理物理存储空间 用分页方法来管理用户地址空间 B用分段方法来分配和管理用户地址空间 用分页方法来管理物理存储空间 C用分段方法来分配和管理主存空间 用分页方法来管理辅存空间 D用分段方法来分配和管理辅存空间 用分页方法来管理主存空间 C B B 7 分页系统中的页面是为 的 A 用户所感知B 操作系统所感知C 编译系统所感知D 连续装配程序所感知8 段式管理中 以段为单位 每段分配一个 区 由于各段长度 所以这些存储区的大小不一 而且同一进程的各段之间不要求 9 在段页式存储管理系统中 面向 的地址空间是段式划分 面向 的地址空间是页式划分 B 分配内存 连续的内存 不等 连续 用户 系统 存储器管理复习题 1 存储保护的工作通常由 实现 A 软件B 硬件C 文件D 硬件和软件配合2 段页式存储管理中 访问快表失败时 每访问一条指令或存取一个操作数都要次访问主存 A 1B 2C 3D 43 采用段页式存储管理 在CPU中应设置 寄存器 A 段表和页表控制B 段表控制C 页表控制D 界地址 D C B 4 采用段页式存储管理时 内存地址分成段号 段内页号和页内地址三部分 地址 A 但仍是线性B 但仍是二维C 故是三维D 从而成为四维5 用户程序的逻辑地址可以不连续的存储管理方式是 A 固定分区B 可变分区C 页式D 段页6 动态重定位是在完成的 A 作业执行前集中一次B 作业执行过程中集中一次C 作业执行过程中D 作业执行过程中由用户 B C D 7 在以下的存储管理方案中 能扩充主存容量的是 A 固定式分区分配B 可变式分区分配C 页式存储管理D 分页虚拟存储管理8 在页式虚拟存储管理中 为实现地址变换 应建立 A 空闲区表B 分区分配表C 页表D 段表9 将主存空闲区按地址顺序从小到大登记在空闲区表中 每次分配时总是顺序查找空闲区表 此种分配算法称为分配算法 A 最先适应B 最优适应C 最坏适应D 随机适应 D C A 10 采用动态重定位方式装入的作业 在执行中允许将其移动 A 用户有条件地B 用户无条件地C 操作系统有条件地D 操作系统无条件地11 段式和页式存储管理的地址结构很类似 但是它们之间有实质上的不同 表现为 A 页式的逻辑地址是连续的 段式的逻辑地址可以不连续B 页式的地址是一维的 段式的地址是二维的C 分页是操作系统进行的 分段是用户确定的D 各页可以分散存放在主存 每段必须占用连续的主存空间E 页式采用静态重定位方式 段式采用动态重定位方式 B C 12 在请求页式存储管理中 当查找的页不在中时 要产生缺页中断 外存B 虚存C 内存D 地址空间13 在段页式系统中 无快表 为获得一条指令或数据 必须访问内存 A 1次B 2次C 3次D 4次14 在一虚拟存储系统中 设主存的容量为32MB 辅存 硬盘 的容量为2GB 而地址寄存器的位数是32位 在这样的系统中 虚存的最大容量是 A 1GBB 16MBC 2GB 32MBD 4GB C C C 15 采用页式存储管理使处理器执行指令的速度 A 提高B 降低C 有时提高有时降低D 不受影响16 在段式存储管理中 以段为单位分配 每一段是一个连续存储区段与段之间必定不连续段与段之间必定连续每段是等长的17 页式虚拟存储管理中 当访问的页不在时 产生缺页中断 内存B 外存C 虚存D 缓存 A A B 18 以下不是影响缺页中断率的因素 A 页面调度算法B 分配给作业的主存块数C 程序的编制方法D 存储管理方式19 分页式存储管理中 地址转换是由完成的 A 硬件B 操作系统C 用户程序D 装入程序20 采用段页式存储管理的系统中 若地址用32位表示 其中10位表示段号 页的大小为4KB 则允许每段的最大页号是 A 1024B 1023C 4096D 409521 在操作系统中 是以时间换取空间的技术 A 假脱机技术B 虚拟存储器C 中断技术D 通道技术 C A B B 22 某计算机采用二级页表的分页存储管理方式 按字节编址 页大小为210字节 页表项大小为2字节 逻辑地址结构为 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 23 在下述存储管理技术中 处理不当会产生抖动 A 固定分区B 可变分区C 简单分页D 请求分页 B D 24 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 TLB初始为空 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 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 2362H P 2 访问快表10ns 因初始为空 访问页表100ns得到页框号 合成物理地址后访问主存100ns 共计10ns 100ns 100ns 210ns 1565H P 1 访问快表10ns 落空 访问页表100ns落空 进行缺页中断处理108ns 合成物理地址后访问主存100ns 共计10ns 100ns 108ns 100ns 108ns 25A5H P 2 访问快表 因第一次访问已将该页号放入快表 因此花费10ns便可合成物理地址 访问主存100ns 共计10ns 100ns 110ns 2 当访问虚地址1565H时 产生缺页中断 合法驻留集为2 必须从页表中淘汰一个页面 根据题目的置换算法 应淘汰0号页面 因此1565H的对应页框号为101H 由此可得1565H的物理地址为101565H 25 一个32位地址的计算机系统使用二级页表 虚地址分为10位顶级页表 10位二级页表 其余是页内偏移 试问 1 页面长度是多少 2 虚拟地址空间有多少个页面 答案 1 页面长度 32 10 10 12位 故大小为2 12 2 虚拟地址空间包含的页面数 32 12 20位 故2 20个 26 某计算机有cache 内存 辅存来实现虚拟存储器 如果数据在cache 访问它需要20ns 如果在内存但不在cache 需要60ns将其装入缓存 然后才能访问 如果不在内存而在辅存 需要12 s将其装入内存 再用60ns将其装入cache 然后才能访问 假设cache命中率是0 9 内存命中率为0 6 则数据平均访问时间是多少 ns 0 9 20 1 0 9 0 6 20 60 1 0 9 1 0 6 12000 60 20 506ns 27 设某作业占有7个页面 如果在主存中只允许装入4个工作页面 即工作集为4 作业运行时 实际访问页面的顺序是1 2 3 6 4 7 3 2 1 4 7 5 6 5 2 1 试用FIFO与LRU页面调度算法 列出各自的页面淘汰顺序和缺页中断次数 以及最后留驻主存4页的顺序 假设开始的4个页面已装入主存 练习题 1 假定在某移动臂磁盘上 刚刚处理了访问143号柱面的请求 目前正在为访问125号柱面的请求服务 同时有若干请求者在等待服务 它们依次访问的柱面号为86 147 91 177 94 150 102 175 130请回答下列问题 1 分别写出用先来先服务算法 最短寻找时间优先算法 电梯算法的实际服务次序 2 计算上述算法下移动臂需移动的距离 2 假定磁盘转速为20ms 圈 磁盘格式化时每个磁道被划分为10个扇区 今有10个逻辑记录 每个记录的大小刚好与扇区大小相等 存放在同一磁道上 处理程序每次从磁盘读出一个记录后要花4ms进行处理 现在要求顺序处理这10个记录 若磁头现在正处于首个记录的始点位置 1 按逆时针方向安排10个逻辑记录 磁盘顺时针方向转 处理程序处理完这10个记录所花费的时间是多少 6 9 16 6 204ms 1 在操作系统中 用户在使用I O设备时 通常采用 A 物理设备名B 逻辑设备名C 虚拟设备名D 设备牌号2 操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统 的能力 A 串