操作系统复习题

操作系统复习题

一、填空题

（1）处理机管理的主要功能包括 进程控制 、 进程同步 、 进程通信 和 进程调度 。

（2）存储器管理的主要功能包括 内存分配和回收 、 内存保护 、 地址映射 和 虚拟存储

（3）设备管理的主要功能包括 缓冲管理 、 设备分配 和 设备处理 。

（4） 前趋图 是一个有向无循环图，可用于描述进程之间执行的先后顺序。

（5）进程的三种基本状态包括 就绪、执行、阻塞 状态，它们之间有四种状态转换。 （要求中文）

（6）PCB 中文全称进程控制块，是进程实体的一部分，记录了操作系统所需要的，用于 描述进程的当前情况以及管理进程运行的全部信息，是操作系统最重要的记录型数据结 构。

（7）多个进程必须互斥访问临界资源，每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。

（8）、作业调度的主要功能是根据某种算法，决定将外存上处于后备队列 中的哪几个作业调入内存。低级调度的主要功能是根据某种算法，决定就绪 队列中的哪个进程获得处理机，并由分派程序将处理机分配给被选中的进程。

（9）、在分时系统中，进程调度算法中最简单也是较常用的是基于时间片的轮转调度算法。

（10）所谓安全状态，是指系统能按某种进程推进顺序P1… Pn为每个进程Pi分配其所需资源，直至满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都可顺 利地完成。此时称P1…Pn为安全序列。

（11）S为死锁状态的充分条件是：当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的。该充分 条件被称死锁定理

（12）所谓对换是指把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据交换到外存上，以便腾出足够的内存空间，在把已具备运行条件的进程或是进程需要的程序和数据换入内存

（13）基于顺序搜索的动态分区分配算法有以下四种： 首次适应算法 、循环首次适应算法 、最佳适应算法 和 最坏适应算法 。其中：最佳适应算法 是指每次为作业分配内存时，总是把既能满足要求又是最小的空闲分区分配给作业，避免“大材小用”。

（14）分页式系统中，可将一个32位的地址结构分成a,b,c,d四个部分形成三级页表系统，其中d是页内偏移地址，则该系统最大页面数为 $2^{a+b+c}$ 。

（15）某分页存储管理系统中，地址寄存器长度为24位，其中页号占14位，则主存的分块大小应该是 ( $2^{10}$) 字节，程序最多占 (2^{14}) 页。

（16）假设一个分页存储系统具有快表，多数活动页表项都可以存在其中。如果页表放在内存中，内存访问时间是1us，快表访问时间忽略不计，若快表的命中率是85%，则有效存取时间为 ()，若快表的命中率为50%，则有效存取时间为 () 。

（17）某系统采用固定分区分配存储管理，内存空间为640k，其中地址0到40k被系统占用，其他空间按分区大小相等的方法划分为4个分区，则当有大小分别为7k,90k,30k,20k的作业进入内存时，浪费的内存空间大小为 (453K)。

（18）常规存储器的主要特征是 一次性 、 驻留性 ，与之对应，虚拟存储器的主要特征是 多次性 、 交换性 和 虚拟性 。

（19）所谓 虚拟存储器，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。其逻辑容量由内存容量和外存容量之和所决定，其运行速度接近内存速度，而每位成本又接近于外存。

（20）请求分页系统的页表与基本分页系统的页表相比，除了页号和物理块号外，增加了 状态位 、 访问字段 和 外存地址 。

（21）抖动的预防方法主要有：采取 局部预置 策略、将 工作集 算法融入到处理机调度中、利用 L=S 准则调节缺页率、选择暂停的进程。

二、选择题

（1）操作系统的基本特征中，最根本的特征是（ A ）。
          A）并发性 B）方便性 C）虚拟性 D）异步性 2、UNIX 操作系统
（2）传统操作系统三种基本类型中，（ A ）系统具有资源利用率高和系统吞吐量大的特点。
          A）多道批处理 B）分时 C）实时 D）嵌入式
（3）下面的描述中，（B）是错误的。
          A. 进程执行的相对速度不能由进程自己来控制
          B. wait、signal 操作是可以被中断的
          C. 信号量机制实质上是一种进程间低级通信机制
          D. 同步是指并发进程之间存在的一种制约关系
（4）进程的三种基本状态之间，下列转换（B ）是不能进行的。
          A.就绪转运行
          B.就绪转阻塞
          C.运行转阻塞
          D.阻塞转就绪
（5）若某计数信号量s初值为2，当前值为-2，则表示有（C）等待进程
          A.0个
          B.1个
          C.2个
          D.3个
（6）若信号量s的初值定义为4，则在s上调用5次wait操作和3次signal操作后s的值应该为（A）
          A.2
          B.3
          C.4
          D.5
（7）时间片轮转调度算法是为了（A）
          A.多个用户能及时干预系统
          B. 使系统变得高效
          C. 优先级较高的进程得到及时响应
          D. 需要CPU时间最少的进程最先做
（8）（B）有利于CPU繁忙型的作业，而不利于I/O繁忙型的作业。
          A. 时间片轮转调度算法
          B. 先来先服务调度算法
          C. 短作业（进程）优先算法
          D. 优先权调度算法
（9）设有4个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2h，它们在一台处理器上按单道式运行 ，则平均周转时间为（C）
          A. 2h
          B. 2.5h
          C. 5h
          D. 8h
（10）现有3个作业同时到达，它们的执行时间分别是T1，T2，T3，且T1<T2< T3，系统按单道式运行且采用短作业优先调度算法，则平均周转时间为(B)
          A. T1+T2+T3
          B. (3T1+2T2+T3)/3
          C. (T1+T2+T3)/3
          D. (T1+2T2+3T3)/3
（11）在固定分区分配中，每个分区的大小（C）
          A. 相同
          B. 随作业长度变化
          C. 可以不同但预先固定
          D. 可以不同随作业长度固定
（12） 某基于动态分区存储管理的计算机，其内存容量为55MB(初始为空)，采用最佳适应算法，分配和释放的顺序为：分配15MB，分配30MB，释放15MB，分配8MB，分配6MB，此时内存中最大空闲分区的大小是（B）。
          A）7MB
          B）9MB
          C）10MB
          D）15MB
（13） 【2014,32】下列选项中，属于多级页表优点的是（D）
          A）加快地址变换速度
          B）减少缺页中断次数
          C）减少页表项所占字节数
          D）减少页表所占的连续内存空间
（14）【2010,28】某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB（初始为空闲），采用最佳适配算法，分配和释放的书序为：分配15MB，分配30MB，释放15MB，分配8MB，分配6MB，此时主存中最大空闲分区的大小是（B）
          A）7 MB
          B）9 MB
          C）10 MB
          D）15 MB
（15）【2009,27】一个分段存储管理系统中，地址程度为32位，其中段号占8位，则最大段长是（C）
          A） $2^8$B
          B） $2^{16}$B
          C） $2^{24}$B
          D） $2^{32}$B
（16）改进的Clock置换算法通过一个访问位A和一个修改位M来选出淘汰的页。如果已访问，则A为1，已修改M位1。以下组合中，最佳被淘汰页时（ A ）
          A）A=0，M=0
          B）A=0，M=1
          C）A=1，M=0
          D）A=1，M=1
（17）【2016,26】某系统采用改进型CLOCK置换算法，页表项中字段A为访问位，M为修改位。A=0表示页未被访问过，M=1表示页被修改过。按（A,M）所有可能的取值，将页分为四类：（0,0）、（1,0）、（0,1）、（1,1），则该算法淘汰的次序是（A）
          A）（0,0），（0,1），（1,0），（1,1）
          B）（0,0），（1,0），（0,1），（1,1）
          C）（0,0），（0,1），（1,1），（1,0）
          D）（0,0），（1,1），（0,1），（1,0）
（18）【2015,27】系统为某进程分配了4个页框，该进程已访问的页号序列为2,0,2,9,3,4,2,8,2,4,8,4,5。若进程要访问的下一页的页号为7，则根据LRU，应淘汰的页号是（A）
          A）2
          B）3
          C）4
          D）8
（19）【2012,25】下列关于虚拟存储器的叙述中，正确的是（B）
          A）虚拟存储只能基于连续分配技术
          B）虚拟存储只能基于非连续分配技术
          C）虚拟存储容量只受外存容量的限制
          D）虚拟存储容量只受内存容量的限制
（20）【2011,30】在虚拟内存管理中，地址变换机构将逻辑地址变换为物理地址，形成该逻辑地址的阶段是（C）
          A）编辑
          B）编译
          C）链接
          D）装载

三、多项选择题

（1） 下面属于进程创建过程中的步骤的是（BCD）。
          A. 立即为进程分配处理机
          B. 申请空白 PCB
          C. 为新进程分配其运行所需的资源
          D. 初始化 PCB
（2）对读者优先的读者-写者问题叙述正确的是（** ABD**）。
          A. 多个读者可以同时访问数据
          B. 读者在读时，写者不可以写数据
          C. 某写者在写数据时，其他写者可以同时写数据
          D. 写者在写数据时，读者不可以读数据
（3）下面属于硬件同步机制实现互斥手段的是（ABC）。
          A. 关中断
          B. 使用 Test-and-Set 指令
          C. 使用 swap 指令
          D. 优先级使用信号量
（4）下面属于处理机调度算法共同目标的是（ABCD）。
          A. 资源利用率高
         B. 公平性
          C. 平衡性
          D. 策略强制执行
（5）下面属于批处理系统调度算法目标的是（ABC）。
         A. 平均周转时间短
          B. 系统吞吐量高
         C. 处理机利用率高
          D. 响应时间快
（6）【北京交通大学，2012】在存储管理当中，采用覆盖与交换技术的目的，不包括以下（BCD）。
          A）节省主存空间
          B）物理上扩充内存容量
          C）提高CPU效率
          D）实现主存共享
（7）【2015,30】在请求分页系统中，页面分配策略与页面置换策略不能组合使用的是（BC）
          A）可变分配
          B）固定分配
          C）全局置换
          D）局部置换

四、判断题

（1）进程在系统中是否存在的惟一标志是进程控制块。对
（2）在单CPU系统中有10个进程，则在任一时刻处于就绪的进程最多是9个，最少是0个。 对

五、综合应用题

3、【2010,46】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。若某进程最多需要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。在时刻260前的该进程访问情况见下表（访问位即使用位）。
页号 页框号 装入时刻 访问位

页号	页框号	装入时刻	访问位
0	7	130	1
1	4	230	1
2	2	200	1
3	9	260	1

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（FIFO）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。
（3）若采用时钟（CLOCK）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照顺时针方向移动，且当前指向2号页框，如下图所示）。

4、【2009,46】请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表。

页号	页框（Page Frame）号	有效位（存在位）
0	101H	1
1		0
2	254H	1

页面大小为4KB，一次内存的访问时间为100ns，一次快表（TLB）的访问时间为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表示页面不在内存中，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。