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1、计算机操作系统课程综合复习资料一、单项选择题1.对于记录型信号量，在执行一次Wait操作时，信号量的值应当（）。A.不变B.加1C.加指定数值D.减1答案：D2.若Wait（三）和SignaI（三）操作的信号量S初值为2,当前值为T,则表示有（）个等待进程。A.O个B.1个C.2个D.3个答案：B3.时间片大小的确定要考虑系统的处理能力，其含义是（）。.系统的周转时间短B.系统的响应时间快C.系统在单位时间内处理的作业量大D.系统对基本的、常用命令的处理能在一个时间片内完成答案：D4.下列关于使用记录型信号量解决生产者-消费者问题的叙述，正确的是（）。.Wait操作的顺序不能颠倒B.signa
2、l操作的顺序不能颠倒C.wait和signal操作的顺序都不能颠倒D.wait和signal操作可以是任意顺序答案：A5.关于消息缓冲队列的通信机制下列说法不正确的是（）。A.消息缓冲队列用于本地进程间的通信B.支持消息缓冲队列机制需要在进程控制块中增加相应的字段C.发送过程和接受消息的过程使用的消息缓冲区的结构是相同的D.任意时刻向某个进程发送消息的进程只能有一个答案：D6.关于进程的并发执行下列说法准确的是（）。A.进程的并发执行是指两个或两个以上的进程同时执行B.进程的并发执行是指两个或两个以上的进程在同一时刻并行执行C.进程的并发执行是指两个或两个以上的进程在同一时间间隔内执行D.进程
3、的并发执行就是进程的并行执行答案：C7.中断发生时，应保留的上下文内容是（）。A.页表B.缓冲区指针C.被中断的程序D.通用寄存器的内容答案：D8.设内存的分配情况如图所示，若要申请40KB字节的内存空间，采用首次适应算法,则所得到的分区首址为（）。A.100KB.190KC.330KD.410K9.设内存的分配情况如图所示，进程要申请一块60K字节的内存空间，若系统采用最佳适应算法，则进程所分配到的分区首址为（）。B.180KC.210KD.330K答案：C10.某系统中有9台打印机，三个进程Pl,P2,P3需要打印机的数量分别为7台，6台和4台。若PLP2,P3己申请到4台，2台和2台，下
4、列说法正确的是（）。A.存在不止一个安全序列，所以系统处于安全状态B.因为不存在安全序列，所以系统处于不安全状态C.存在安全序列P3,Pl,P2,所以系统处于安全状态D.存在安全序列P3,P2,Pl,所以系统处于安全状态答案：B11.设备控制器的I/O逻辑包含的主要部件是（）。A.指令译码器B.指令译码器和地址译码器C.地址译码器D.控制寄存器答案：B12.假定系统为某进程分配了4个物理块，采用LRU页置换算法，当执行访问页号序列为:5,1,2,0,3,0,4,3,2,0,5,2时，将产生O次页置换。A.3B.6C.5D.4答案：A13.分区管理中采用最佳适应分配算法时，空闲区节点在空闲区链表
5、中的排列顺序正确的是（）。A.地址递减B.分区大小递减C.地址递增D.分区大小递增答案：D14.有两个并发执行的进程pl和p2,共享初值为1的变量X,pl和p2分别执行对X的加1和减1操作，加1和减1操作的指令序列分别如下所示。在没有任何同步控制措施的情况下，两个进程执行完各自的加1和减1操作后，X的值为（）。Pl:Move rl,x/将X的值赋给rlINC rl/rl累加1Move xz rl/将rl的内容赋给XB-只能为1P2:Move r2,x/将X的值赋给r2DEC r22臧1Move , r2/将r2的内容赋给XC.可能为0、1或2D.可能为-1、0、1或2答案：C15.某文件在磁盘
6、中存放的情况如图所示，若该文件所在的目录文件己经在内存中,磁盘块4要读取文件块2,需要访问磁盘的次数为（）。40文件块O文件块1文件块2文件块3文件块4721012A.1次B.2次C.3次D.4次答案：C16.若Wait(s)、SignaI(三)操作的信号量S的初值为2,当前值为T,则表示系统在初始状态下有O个可用资源。A.O个B.1个C.2个D.3个答案：C17.设内存的分配情况如下图所示，若要申请一块100KB的内存空间，采用首次适应B.180KC.330KD.210K答案：A18.采用二级页表的分页存储管理系统中，若分页逻辑地址用32位表示，其中高10位表示外层页号Pl,中间10位表示外
7、层页内地址p2,12位表示页内偏移地址d,则一个进程的逻辑地址空间最大为（）。A.2GBB.4GBC.4KBD.4MB答案：B19.操作系统为文件分配磁盘空间时，以O作为磁盘分配的单位。A.扇区B.簇块C.字节D文件长度答案：B20.下列语句中不可以并发执行的语句是（）。SI：a=5-;S2:b=a*x;S3:c=4*xA.Sl和S2B.2和S3C.Sl和S3D.任意两条语句都不可以并发执行答案：A21.在一级分页存储管理系统中，若不考虑使用快表，则CPU读取一条指令需要访问内存的次数为（）。A.1次B.2次C.3次D.不一定答案：B22.文件系统用O组织文件。A.堆栈B.指针C.目录D.路径
8、答案：C23.一个进程被阻塞意味着（）。A.该进程重新占有了CPUB.该进程放弃CPUC.其PCB移至等待队列队首D.进程变为就绪状态答案：B24.在一个实际系统中，进行页置换时，优先选择的换出页是（）。A.经常不用的页B.不会被修改的页C.将来最久不会被访问的页D.最近既没有被修改也没有被访问过的页答案：D25.文件系统提供给用户的最基本的功能是O.A.文件共享B.文件的按名访问C.文件保护D.提高对文件的存取速度答案：B二、问答题1.简述指令执行的过程。答案：在每个指令周期开始的时候，处理器从存储器中取一条指令，在典型的处理器中，程序计数器（PC）保存有下一次要取的指令地址。除非接收到别的
9、指示，否则处理器在每次完成取指令后总是对PC递增，使它能够按顺序取得下一条指令。（即位于下一个高端存储器地址的指令）。取到的指令被放置在处理器中的指令寄存器（IR）中。指令中包含确定处理器将要采取动作的位，处理器解释指令并执行要求的动作。2.多道批处理系统的特点是什么？答案：特点是多道性、无序性、调度性、复杂性。3.并发与共享有什么关系？答案：并发和共享是操作系统的两个最基本的特征，它们又是互为存在的条件。一方面，资源共享是以程序的并发执行为条件的，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源共享问题。另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，则也必然将影响程序的并发执行，甚至根本无法并发执行。
10、4.操作系统在什么时候创建进程？操作系统如何创建一个进程？答案：用户登录、作业调度、提供服务、应用请求发生时都会引起进程的创建。创建进程的一般步骤依次为：申请空白PCB、为新进程分配资源、初始化进程控制块、将新进程插入就绪队列。5.时钟中断信号是如何产生的？答案：时钟中断信号产生的过程如下图所示6请画出进程三个基本状态的转换图。答案：进程互斥的目的是使进程以互斥的方式访问临界资源，只要能使进程以互斥的方式进入临界区就能够保证进程对临界资源的互斥访问。所以，可以通过在临界区前加进入区代码，在临界区后加退出区代码来实现进程的互斥。临界区是每个进程中访问临界资源的那段代码。进入区是检查是否可以进入临
11、界区并对临界区加锁的代码。退出区是释放临界区访问权的代码。8.为什么在生产者-消费者问题中wait操作的顺序不能颠倒？答案：如果生产者和消费者进程都先通过执行wait(mutex)申请公共缓冲池的互斥访问权，然后通过申请资源信号量申请空缓冲区或装满产品的缓冲区，当缓冲池满时，若生产者进程先申请到公共缓冲池的互斥访问权，然后申请空缓冲区，因缓冲池中没有空缓冲区，生产者进程阻塞。消费者进程因无法申请到公共缓冲池的互斥访问权，也会被阻塞。生产者进程等待消费者进程释放空缓冲区，消费者进程等待生产者进程释放公共缓冲池的互斥访问权，进程因互相等待对方释放资源而处于不能执行的死锁状态。9.简述选择调度方式和
12、调度算法的原则。答案：周转时间短；响应时间快；截止时间的保证；系统吞吐量高；处理机利用率好。10.什么是实时系统？有哪些实时系统调度算法？答案：支持实时计算的系统是实时系统，实时计算结果的正确性不仅依赖于计算逻辑结果的正确性还依赖于结果产生的时间。实时调度算法有最早截至时间优先的调度算法和最低松弛度优先的调度算法。11.什么是程序执行的局部性原理？答案：程序执行的局部性原理指出：程序在执行时呈现出局部性规律，即在一较短的时间内，程序的执行仅局限于某个部分，相应地，它所访问的存储空间也局限于某个区域。程序执行的局部性包括时间局部性和空间局部性。12.什么是首次适应算法？答案：首次适应算法(FF)
13、：在采用空闲分区链作为数据结构时，FF算法要求空闲分区链以地址递增的次序链接。在进行内存分配时，从链首开始顺序查找，直至找到一个能满足进程需要的空闲分区为止。然后，再按照进程的大小，从该分区中划出一块内存空间分配给进程，余下的空闲分区仍留在空闲链中。13.什么是多级反馈队列的调度算法？答案：多级反馈队列算法的方案之一是在系统中建立多个优先权不同的就绪队列，为每个队列赋予大小不同的时间片。队列的优先权越高，时间片越短，时间片通常成倍增长。新进程进入内存后，先排入优先权最高的队列，只有当高优先权队列为空时，才调度优先权次之的队列。在同一队列中，采用时间片轮转算法，使用CPU时间过多的进程会被转移到
14、优先权较低的队列中，在较低优先权队列中等待时间过长的进程会被转移到优先权较高的队列中，通过老化技术阻止了饥饿的发生。14.简述一级分页存储管理的地址映射过程。答案：一级分页存储管理的地址映射过程如下：（1）进程执行，PCB块中页表起始地址和页表长度送页表寄存器。（2）CPlJ访问逻辑单元a。（3）由分页地址变换机构自动将a分为页号和页内地址两部分。（4）由硬件检索机构搜索页表，得到物理块号。（5）物理块号和页内地址送物理地址寄存器。15.简述引入快表的分页系统中的地址映射过程。答案：引入快表后的地址映射过程：（1）将逻辑地址分离为页号和页内偏移。（2）根据页号查找TLB,如果找到该页号对应的页
15、表项，则读出该页所在的物理块号用于形成物理地址。否则（TLB失效），查找内存页表，从内存页表中找到相应的页表项，读取页面所在的物理块号，以形成物理地址。（3）如果所查找的页表项不在TLB中，在访问完内存页表后，要把找到的页表项写到TLB中。16.简述使用二级页表的地址映射过程。答案：使用二级页表的地址映射的过程如下：（1）对于给定的逻辑地址A,由硬件从中分离出外部页号pl、外层页内地址P2、页内地址d。（2）由页表寄存器的值和外部页号pl,从存放外层页表的物理块中找到页表分页所在的物理块号。（3）由页表分页所在的物理块号和外层页内地址p2,从存放页表分页的物理块中找到进程页面所在的物理块号。（
16、4）由A所在的进程页面的物理块号X物理块大小+页内地址d得到A的物理地址。17.简述分段存储管理的地址变换过程。答案：若己知逻辑单元的地址为S:d,求相应物理地址的步骤概为：以段号S做索引，从段表中找到段号为S的段表项；从找到的段表项中读出S段的基地址和段大小（段界限）；如果dW段大小，则将段基址与段内偏移d相加，得到与逻辑单元S:d相应的物理单元地址。18.举例说明文件系统是如何实现文件的按名访问的。答案：例如CP/M的文件系统，将文件的地址信息放在目录文件中，文件系统以文件名为索引找到相应的目录项，在目录项中存有该文件的地址信息，通过这些地址访问文件内容。19.以生产者-消费者问题为例说明
17、死锁是如何产生的？答案：如果生产者和消费者进程都先通过执行wait(mutex)申请公共缓冲池的互斥访问权，然后通过申请资源信号量申请空缓冲区或装满产品的缓冲区，当缓冲池满时，若生产者进程先申请到公共缓冲池的互斥访问权，然后申请空缓冲区，因缓冲池中没有空缓冲区，生产者进程阻塞。消费者进程因无法申请到公共缓冲池的互斥访问权，也会被阻塞。生产者进程等待消费者进程释放空缓冲区，消费者进程等待生产者进程释放公共缓冲池的互斥访问权，进程因互相等待对方释放资源而处于不能执行的僵持状态。20.简述采用DMA控制方式进行输入输出的基本过程。答案：采用DMA控制方式进行输入输出的基本过程如下：CPU发JZO命令
18、命令一CR内存起始地址一MARII/O字节数一DC1r将I/O设备地址送I/O控制逻辑1r启动DMA21.执行打开文件和关闭文件操作时操作系统完成的功能分别是什么？答案：执行打开文件操作时，操作系统将被打开文件的属性和地址信息读到内存中。执行关闭文件操作时，操作系统释放文件控制块在内存中占用的空间。22.简要说明DMA控制器逻辑结构的主要构成部分。答案：DMA控制器的组成：命令/状态寄存器、内存地址寄存器MAR、数据寄存器DR、数据计数器D&23.简述SPOoIing系统的构成。答案：SPOoling系统的组成：输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程SPi和输出进程spo、请求I/O
19、队列。24.简述操作系统引导的过程。答案：计算机开机加电后执行ROM中的BIOS程序，由BK）S程序将当前活动硬盘第一个扇区（0号扇区）中的系统引导程序（Boot程序）加载到内存中，跳转到引导程序入口地址处执行引导程序，引导程序从外存中找到并加载内核的加载程序，执行内核加载程序，完成将操作系统内核程序从外存加载入内存，并跳转执行操作系统内核代码。25.什么是系统调用？系统调用与普通函数调用有什么区别？答案：系统调用是一群预先定义好的模块,它们提供一条管道让应用程序或一般用户能由此得到操作系统核心程序的服务。系统调用与一般函数调用的区别：系统调用运行在系统态（核心态），而一般函数运行在用户态。系
20、统调用与一般函数调用的执行过程不同。系统调用要进行“中断处理比一般函数调用多了一些系统开销。三、综合题1.下面是一个用户的C语言程序，请说明该程序要在计算机系统中运行必须经过哪些步骤？操作系统在其中起什么作用？includeintmain（）printf（Hello,worldnw）;答案：（1）必须经过编译、链接、装入。（2）操作系统通过Shell接受运行程序的用户请求；操作系统内核为程序的运行创建进程、分配CPU、分配内存、分配输出设备；当设备忙，阻塞进程；设备空闲时，唤醒进程；程序运行结束，撤消该进程并回收系统资源；多进程并发执行时，需要进行同步控制。2.进程pl,p2,p3到达系统的时
21、间分别为0,9,9时刻，它们需要的服务时间分别为8ms,16ms,4ms,若系统采用短进程优先的进程调度算法，请说明进程的调度顺序并计算系统的平均周转时间。答案：进程的调度顺序是Pl,P3,P2若进程pl,p2,p3的周转时间分别是Tl,T2,T3Tl=812=20T3=4T=(Tl+T2+T3)3=(8+20+4)/3=32/3=10.673.某类UNIX文件系统，i节点中有两个直接地址项和一个一次间接地址项，一个二次间接地址项，一个三次间接地址项。目录文件的每个目录项包括文件名和i节点号，假定目录树如图所示，各文件占用的簇号及顺序如表所示，其中dir、dirl是目录，filel,file2
22、是用户文件。请给出dirl目录文件的内容和文件filel的i节点地址项的内容。文件名i节点号文件所占用的簇号dir1300dirl48301filel100500、 501、 504file2200700、 701、 800答案：Dirl的内容。filel100file2200filel的i节点地址项的内容。500501一次间接地址的簇号二次间接地址的簇号三次间接地址的族号4.请写出银行家算法的安全性检测过程的算法描述并对主要数据结构做说明。答案：主要数据结构：Work、finishi,Work在安全性检测算法中表示当前系统可用的资源量，finishi=T表示进程i可以获得足够的资源而运行。安全检测过程work=availablefori=0toi=n-ldofinishi=false5.试述单重中断的处理过程。答案：
