操作系统习题

第一章 1. 操作系统的主要作用是（      ） A 管理设备    B 提供操作命令  C 管理文件    D 为用户提供使用计算机的接口，管理计算机的资源 2. 对外部输入的信息能在规定时限内处理完毕并作出迅速反应的操作系统称为（    ） A 分时操作系统 B 批处理操作系统 C 实时操作系统 D 多处理机操作系统 3. 操作系统的基本特征是             、            、            、            。 4. 什么是操作系统？ 第二章 1 . 苹果桔子问 桌上有一只盘子，每次只能存放一个水果。一家四口人各行其职，爸爸专向盘子中放苹果(apple)，妈妈专向盘子中放桔子(orange)，儿子专等吃盘子中的桔子，女儿专等吃盘子里的苹果。请用PV操作来实现四人之间的同步算法。 2. 和尚取水问题 寺庙里有老小和尚若干和一水缸，小和尚打水，老和尚饮水。水缸容积为10桶水，水取自同一水井，每次只容一个桶打水，桶的总数为3个，每次往水缸倒水和从水缸取水仅为一桶。 3. 有一座东西方向的独木桥，用P,V操作实现： （1）每次只允许一个人过桥； （2）当独木桥上有行人时，同方向的行人可以连续过桥，相反方向的人必须等待。 （3）当某一方向无人过桥时，另一方向的行人可以过桥。 4. 上图描述的生产者－消费者问题中，如果其缓冲区部分为n个长度相等的有界缓冲区组成，且每次传输数据长度等于有界缓冲区长度以及生产者和消费者可对缓冲区同时操作。试重新描述生产过程和消费过程。 5. 若信号量的初值为2，当前值为-3，则示有（ ）等待进程。 A 1个    B 2个    C 3个    D 5个 6. 在操作系统中，（ ）是竞争和分配计算机系统资源的基本单位。 A 程序    B 进程    C 作业    D 用户 7. 下面哪一个不会引起进程创建（ ） A 用户登录  B 作业调度  C 设备分配    D 应用请求 8. 进程和程序的本质区别是（ ） A 内存和外存  B 动态和静态特征  C共享和独占使用计算机资源  D顺序和非顺序执行机器指令 9. 在多进程的系统中，为了保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区。所谓临界区是（ ） A 一个缓冲区  B 一个数据区    C 一种同步机构    D 一段程序 10. 在一辆公共汽车上，司机和售票员各行其职，司机负责开车和到站停车，售票员负责售票和开、关门，当售票员关好车门后，驾驶员才能继续开车行驶。用P、V操作实现司机与售票员之间的同步。 第三章 1. 在一个有N个进程的单处理机系统中，有可能出现N个进程都被阻塞的情况。  （  ） 2. 系统处于不安全状态必然导致系统死锁。                              （  ） 3. 当一进程运行时，系统可基于某种原则，强行将其撇下，把处理机分配给其他进程，这种调度方式是（ ） A非剥夺方式  B剥夺方式  C中断方式  D查询方式 4. 在为多道程序所提供的可共享的系统资源不足时可能出现死锁。但是，不适当的（ ）也可能产生死锁。 A进程优先权  B资源的线性分配  C进程推进顺序  D分配队列优先权 5. 发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以破坏这四个必要条件，但破坏（ ）条件是不太实际的。 A互斥  B不可抢占  C部分分配  D循环等待 6. 在分时操作系统中，进程调度经常采用（ ）算法。 A先来先服务  B最高优先权  C时间片轮转  D随机 7. （ ）优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A先来先服务  B静态  C动态  D短作业 8. 某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是（ ） A9  B10  C11    D12 9. 在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是：（ ） A银行家算法  B资源有序分配法  C死锁检测法  D资源分配图化简法 10. 资源的按序分配策略可以破坏（ ）条件。 A互斥使用资源  B占有且等待资源  C非抢占资源  D循环等待资源 11. 进程的调度方式有两种，一种是，另一种是 在调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 12. 死锁产生的必要条件有四个，即        、                                    。 13. 银行家算法中，当一个进程提出的资源请求将导致系统从进入时，系统就拒绝它的资源请求。 14. 对待死锁，一般应考虑死锁的预防、避免、检测和解除四个问题。典型的银行家算法是属于，破坏环路等待条件是属于，而剥夺资源是的基本方法。 15. 为什么说多级反馈队列能较好的满足各类用户的需要？ 16. 为什么说采用有序资源分配法不会产生死锁？ 17. 某分时系统中的进程可能出现如下图所示的状态变化，回答下列问题： （1）根据图示，该系统采用的是什么进程调度策略？ （2）指出图示中的每一个状态变化的原因。 18. 在银行家算法中，若出现下述资源分配情况，试问： Process Allocation Need Available P0 0032 0012 1622 P1 1000 1750   P2 1354 2356   P3 0332 0652   P4 0014 0656           (1)该状态是否安全？ (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他？ 19. ｎ个进程共享某种资源R，该资源共有ｍ个可分配单位，每个进程一次一个的申请或释放资源单位。假设每个进程对该资源的最大需求量均小于ｍ，且各进程最大需求量之和小于ｍ＋ｎ，试证明在这个系统中不可能发生死锁。 20. 有一个内存中只能装入两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先的调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法。有如下表所示的作业序列，表中所列的优先数是指进程调度的优先数，且优先数越小优先级越高。 （1）列出所有作业进入内存的时刻以及结束的时刻。 （2）计算作业的平均周转时间。 第四章 1. 采用（  ）不会产生内部碎片 A、 分页式              B、分段式        C、固定分区式        D、段页式 2. 在可变式分区分配中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并于相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区表数减1的情况是（ ） 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  有下邻空闲区，但无上邻空闲区； D  有上邻空闲区，也有下邻空闲区； 3. 段页式存储管理中，地址映像表是（ ） A  每个作业或进程的一张段表，两张页表 B  每个作业或进程的每个段一张段表，一张页表 C  每个作业或进程一张段表，每个段一张页表 D  每个作业或进程的一张页表，每个段一张段表 4. 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4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH，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？ 5. 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2048字节，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？ 6. 已知某分页系统，主存容量为64KB，页面大小为1KB。对于一个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。 （1）将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500转换成物理地址； （2）以十进制的逻辑地址1023为例画出地址变换过程图。 7. 对于下表所示的段表，请将逻辑地址（0，137），（1，4000），（5，230）转换成物理地址。 第五章 1. 在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，某进程依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若作业的第0页已经装入内存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，则： （1）按FIFO算法将产生次缺页中断，依次淘汰页号为 （2）按LRU算法将产生次缺页中断，依次淘汰页号为 2. 有一矩阵“int a[100][100]”以行为先进行存储。有一个虚拟存储系统，物理内存共有3页，其中1页用来存放程序，其余2页用于存放数据。假设程序已在内存中占1页，其余2页空闲。 程序A：    for (i=0; i<=99; i++) for (j=0; j<=99; j++) a[i][j]=0; 程序B：    for (j=0; j<=99; j++) for (i=0; i<=99; i++) a[i][j]=0; 若每页可存放200个整数，程序A和程序B的执行过程各会发生多少次缺页？若每页只能存放100个整数呢？ 3. （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？ （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。 4.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。某进程最多需要6页数据存储空间，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。 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)若采用先进先出置换算法，该逻辑地址对应的物理地址？要求给出计算过程。 (3)采用时钟置换算法，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按顺时针方向移动，且指向当前2号页框，示意图如下） 5. 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分别为3和4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，并比较所得结果。 第六章 1. 通道是一种特殊的（①  ），具有（②    ）能力。主机的CPU与通道可以并行工作，并通过（③    ）实现彼此之间的通信和同步。 ①A I/O设备 B设备控制器 C处理机 D I/O控制器 ②A执行I/O指令集 B执行CPU指令集 C传输I/O命令 D运行I/O进程 ③A I/O指令 B I/O中断 C I/O指令和I/O中断 D操作员 2. 磁盘属于（①    ），其信息的存取是以（②    ）为单位的；磁盘的I/O控制主要采取（③    ）方式 ①A字符设备  B独占设备  C块设备  D虚拟设备 ②A位  B字节  C帧  D固定长数据块 ③A程序I/O方式  B程序中断  C DMA  D SPOOLing 3. 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T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（  ），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（  ） A 50us  B 100us  C 150us  D 200us  E 250us 4. 下列关于驱动程序的论述正确的是（  ） A驱动程序与I/O设备的特性紧密相关，因此应为每一个I/O设备配备一个专门的驱动程序 B驱动程序与I/O控制方式紧密相关，因此对DMA方式应该以字节为单位去启动设备进行中断处理 C由于驱动程序与I/O设备紧密相关，故必须用汇编语言书写 D对于一台多用户机，配置了相同的8个终端，此时可只配置一个由多个终端共享的驱动程序 5. 下列磁盘调度算法中，平均寻道时间较短，但容易产生饥饿现象的是（  ），电梯调度算法是指（  ），能避免磁臂粘着现象的算法是（  ） ①SSTF②FCFS③SCAN④CSCAN⑤FSCAN 6. I/O软件通常被组织成_四个层次。 7. SPOOLing系统是由磁盘中的_和_，内存中的_和_以及_和_构成的。 8. 磁盘的访问时间由_、_和三部分组成，其中所占比重比较大的是_，故磁盘调度的目标为_。 9. 为什么引入设备独立性？如何实现设备独立性？ 10. 假算机系统采用CSCAN（循环扫描）磁盘调试策略。 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，相临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，并沿着磁道号增大的方向移动（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，则读完这个扇区点共需要多少时间？要求给出计算过程。 11. 当前磁盘读写位于柱面号20，此时有多个磁盘请求，以下列柱面号顺序送至磁盘驱动器：10、22、20、2、40、6、38。寻道（Track）时，移动一个柱面需6ms，按下列算法计算所需寻道时间（柱面移动顺序及所需时间，总寻道时间；忽略到达指定柱面后所需寻道时间）。(上海交通大学1999年试题) ① 先来先服务。 ② 下一个最邻近柱面。 ③ 电梯算法（当前状态为向上）。 12. 假定磁盘转速为20ms/圈，磁盘格式化时每个磁道被划分成10个扇区，今有10个逻辑（每个记录的大小刚好与扇区大小相同）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逻辑记录的始点位置。问：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？ 第七章 1. 在某个文件系统中，每个盘块为512字节，文件控制块占64个字节，其中文件名占8个字节。如果索引结点编号占2个字节，对一个存放在磁盘上的256个目录项的目录，试比较引入索引结点前后，为找到其中一个文件的FCB，平均启动磁盘的次数。 第八章 1. 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3500转换为物理块号和块内位移量（设盘块大小为1KB，盘块号需占4个字节） 2. 在Unix system V中，如果一个盘块的大小为1KB，每个块号占4个字节，那么，一个进程要访问偏移量为263168字节处的数据时，需要经过几次间接？ 3.假定盘块的大小为1KB，每个盘块占4个字节，文件索引节点中的磁盘地址明细表如下图所示，字节偏移量为9000，14000和350000的物理地址为？ 4. 假定一个索引节点为128字节，指针为4字节长，而状态信息占用了68个字节。假定每块的大小为8KB。问在索引节点中有多大的空间留给指针？使用直接指针、一次间接指针、二次间接指针和三次间接指针分别可以表示多大的文件？ 5. 有一计算机系统利用下图所示的位示图（行号、列号都从0开始编号）来管理空闲盘块。如果盘块从1开始编号，每个盘块的大小为1KB。 （1）现要为文件分配两个盘块，试具体说明分配过程。 （2）若要释放磁盘的第300块，应如何处理？ 6. 文件系统最基本的目标是（A    ），它主要是通过（B    ）功能实现的，文件系统所追求的最重要的目标是（C      ）。 A，C：(1)按名存取(2)文件共享(3)文件保护(4)提高对文件的存取速度(5)提高I/O速度(6)提高存储空间利用率 B：(1)存储空间管理(2)目录管理(3)文件读写管理(4)文件安全性管理 7. 假定盘块的大小为1KB，对于1.2MB 的软盘，FAT12需占用(A)的存储空间。 A：(1)1KB  (2)1.5KB  (3)1.8KB  (4)2.4KB  (5)3KB 8. 在文件系统中是利用(A)来组织大量的文件的，为了允许不同用户的文件使用相同的文件名，通常文件系统中采用(B)；在目录文件中的每个目录项通常就是(C)；在UNIX系统中的目录项则是(D). A：(1)文件控制块 (2)索引结点  (3)符号名表  (4)目录 B ：(1)重名翻译 (2)多级目录  (3)文件名到文件物理地址的映射表  (4)索引表 C,D ：(1)FCB  (2)文件表指针 (3)索引结点 (4)文件名和文件物理地址  (5)文件名和索引结点指针 9. 文件按逻辑结构可分成（）和（）两种类型，现代操作系统（如UNIX）普遍采用的是其中的（）结构。 10. 文件目录的最主要的功能是实现（），故目录项的内容至少应包含（）和（）。 11. 常用的外存分配方法有______________、______________、____________三种。