操作系统作业(1-4)答案

操作系统作业

（第一章—第四章）

一、单项选择

1 在计算机系统中配置操作系统的目的是【   】。

A  增强计算机系统的功能                   B  提高系统资源的利用率

C  合理组织工作流程以提高系统吞吐量       D  提高系统的运行速度

2  在操作系统中采用多道程序设计技术，能有效提高CPU、内存和I/O设备的【   】。

A  灵活性      B  可靠性      C  兼容性     D  利用率

3 在操作系统中，并发性是指若干事件【   】发生。

 A  在同一时刻              B  一定不在同一时刻    

C 在某一时间间隔内         D  依次在不同时间间隔内

4 以下不属于衡量操作系统性能指标的是【   】。

 A  作业的大小      B  资源利用率      C  吞吐量      D  周转时间

5  下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是【  】。

A  系统调用       B  中断        C  函数       D  原语

6 在分时系统中，当用户数为50时，为了保证响应时间不超过1s，选取的时间片最大值为【  】。

A  10ms           B  20ms          C  50ms           D  100ms

7 假设就绪队列中有10个就绪进程，以时间片轮转方式进行进程调度，如果时间片为180ms，切换开销为20ms。如果将就绪进程增加到30个，则系统开销所占的比率为【  】。

A 10%         B  20%         C  30%         D  90%

8  中断系统一般由相应的【   】组成。

A  硬件        B  软件       C  硬件和软件     D  固件

9 以下工作中，【   】不是创建进程所必须的。

A  创建进程的PCB             B  为进程分配内存    

C  为进程分配CPU             D  将PCB插入就绪队列

10  系统中有5个用户进程且CPU工作于用户态，则处于就绪状态或阻塞状态的进程数最多分别为【   】。

A   5，4           B  4，0            C  0，5          D  4，5 

11 如果系统中有n个进程，则就绪队列中进程的个数最多为【   】。

  A  1            B  n-1            C  n             D  n+1

12 一次I/O操作的结束，有可能导致一个或几个进程【   】。

  A  由阻塞变为就绪           B  由运行变为就绪     

C  由阻塞变为运行           D  由就绪变为运行 

13 某个运行中的进程要申请打印机，则它的状态变为【   】。

  A  就绪          B  阻塞          C  创建        D  挂起

14 【   】必然会引起进程切换。

  A  新进程创建成功          B  进程从运行变为就绪     

C  进程从阻塞变为就绪      D 都不对

15 设有10个进程共享一临界资源，为该临界资源设初值为1的互斥信号量，则该信号量的取值范围是【  】。

A   0~1             B  -1~0           C  -9~0          D  -9~1

16  系统中有10个并发进程，若允许3个进程同时访问某资源，则为该资源设置的信号量取值范围是【  】。

A  0~3             B  -9~1           C  -9~3          D  -7~3

17  若信号量S的初值为5，当前值为-3，则表明有【   】个进程正在等待。

A  5          B  1           C  2           D  3

18 设与某资源相关联的信号量初值为3，当前值为1，若M表示可用资源数，N表示等待该资源的进程数，则M和N分别是【   】。

  A  0，1          B  1，0        C  1，2         D  2，0

19  资源的有序分配策略可以破坏【  】条件以预防死锁。

A  互斥使用       B  不剥夺       C 请求和保持       D  环路等待

20 【   】是通过避免进程进入不安全状态来预防死锁的。

A  银行家算法    资源静态分配   C  资源有序分配   D  资源剥夺分配

21 既能采用抢占式调度又能采用非抢占式调度的进程调度算法是【  】。

A  高优先权优先和时间片轮转         B  先来先服务和短进程优先

C  先来先服务和时间片轮转           D  高优先权优先和短进程优先

22 下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是【    】。

A  时间片轮转   B  短进程优先   C  先来先服务   D  高响应比优先

23 内存碎片是指【   】。

 A  存储分配完后所剩的空闲分区      B  没有被使用的存储区

C  不能被使用的存储区       D  未被使用，又暂时不能使用的存储区

24  采用【   】不会产生内碎片。

  A  分页式       B  分段式       C  固定分区式       D  段页式

25 在可变分区管理中，作业完成后合并回收空闲分区并修改空闲分区表，造成空闲分区总数减1的情况是【   】。

  A  无上邻空闲分区，也无下邻空闲分区         

B  有上邻空闲分区，但无下邻空闲分区

C  有下邻空闲分区，但无上邻空闲分区         

D  有上邻空闲分区，也有下邻空闲分区

26 在一个分段系统中，逻辑地址长度为32位，其中段号占8位，则最大段长为【   】。

 A  28B           B  216B            C  224B           D  232B

27  段页式系统中，CPU每次从内存中取一次数据需要【   】次访问内存。

A  1          B  2          C  3           D  4

28 不带快表的段页式存储管理系统中，取一条指令需要3次访问内存。其中，第二次访内的目的是【  】。

A  取段基址      B  取块号      C  取指令     D  取页表始址

29  操作系统采用分页存储管理方式，要求【   】。

 A  每个进程一张页表，且进程页表驻留在内存中      

B  每个进程一张页表，但只有执行的进程页表驻留在内存中

C  所有进程共享一张页表，但页表必须驻留在内存中

D  所有进程共享一张页表，但只有当前使用的页面对应的表项驻留在内存中

30 下述【  】页面置换算法可能会产生Belady异常现象。

A  最佳置换    B  先进先出      C  最近最久未用    D  最近最少使用

31实现虚拟内存的理论基础是【   】。

A  变量的连续访问                            B  指令局部性

C  程序的局部性原理                          D  代码的顺序执行   

32  当系统发生抖动时，可以采取的有效措施是【   】。

  Ⅰ撤销部分进程   Ⅱ 增加磁盘交换区的容量   Ⅲ 提高用户进程的优先级  

A  仅Ⅰ         B  仅Ⅱ        C  仅Ⅲ       D  仅Ⅰ、Ⅱ

33 在缺页处理过程中，操作系统执行的操作可能是【   】。

  Ⅰ修改页表         Ⅱ磁盘I/O         Ⅲ 分配内存块

A  仅Ⅰ、Ⅱ     B  仅Ⅱ       C  仅Ⅲ     D  Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

34  测得某个请求调页的计算机系统的部分状态数据如下：CPU利用率为20%，空间的硬盘利用率为97%，其他设备的利用率为5%，由此断定系统出现异常情况。这种情况下，【  】能提高CPU的利用率。

A  安装一个更快的硬盘          B  通过扩大硬盘容量增加对换空间

C  增加运行的进程数            D  减少运行的进程数

35  测得某个请求调页的计算机系统的部分状态数据如下：CPU利用率为20%，空间的硬盘利用率为97%，其他设备的利用率为5%，由此断定系统出现异常情况。这种情况下，【  】能提高CPU的利用率。

A  加内存条，增加物理空间容量      B  增加一个更快速的CPU

C  增加其他更快速的I/O 设备        D  使用访问速度更快的内存条

二、计算选择

1  某系统中有12台打印机，N个进程共享打印机，每个进程要求3台。该系统可能发生死锁时，N的最小取值是【   】。

 A  4             B  5            C  6            D  7

2  某系统中有n个并发进程，有同类资源R共m个，假设每个进程对资源R的最大需求是w，则可能发生死锁的情况是【  】。

A m=5,n=3,w=2    B m=2,n=3,w=1    C m=4,n=3,w=2     D m=6,n=3,w=3

3  设有4个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，按单道方式运行的平均周转时间为【   】。

 A  1小时          B  4小时         C  5小时        D  8小时

4 有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的运行时间分别为T1、T2和T3（T1 A T1+T2+T3    B (T1+T2+T3)/3    C (3*T1+2*T2+T1)/3    D  (T1+2*T2+3*T3)/3 

5 假设某计算机系统在T0时刻的状态如下图所示，试找出其安全序列（如果系统是安全的）【  】。

进程	最大需求	已分配	可用资源
A	10	5	3
B	4	2
C	9	2

A  {A，B，C}       B  {B，A，C}         C  {C，B，A}        D  不存在

6  假设某计算机系统在T0时刻的状态如下图所示，试找出其安全序列（如果有）【  】。

进程	最大需求	已分配	可用资源
A	10	2	3
B	4	1
C	9	5

A  {A，B，C}            B  { B，C，A}           C  {B，A，C}      D  不存在

7  有两个并发执行的进程P1和P2，共享初值为1的变量x。P1对x加1，P2对x减1。加1和减1 的指令序列分别如下所示： 

 //减1操作

    load R2，x

    dec x         //减1

    store x，R2

//加1操作                                      

  load R1，x     //将x装入寄存器R1         

  inc x          //加1                        

  store x，R1    //将R1的内容存入x   

两个操作完成后，x的值【   】。   

 A  可能为-1或3     B  只能为1    C  可能为0、1或2    D  可能为-1、1或2 

8  设有两个优先级相同的进程P1和P2如下。信号量S1和S2的初值均为0，请问P1、P2并发执行后，x、y、z的值分别是______。

A  5、12、9       B  5 、10、9       C  7、12、9       D  7、10、9

9 系统有5个进程，其就绪时刻、服务时间如下表，若采用时间片轮转调度算法 （时间片q=1），则所有任务完成的先后顺序为______。

进程	就绪时刻	服务时间
P1	0	3
P2	2	6
P3	4	4
P4	6	5
P5	8	2

A  P1-P5-P3-P4-P2                       B  P1-P5-P2-P3-P4  

C  P1-P5-P3-P2-P4                       D  P1-P5-P2-P4-P3

10  当前时刻，系统中有A~H共8个任务等待执行，它们所需的执行时间和截止时间如下表所示，若某项任务在截止时间之前被执行完（必须连续地执行）则可以获得1万元收益，则采用优化的调度可以获得的最大收益是______。

任务	执行时间	截止时间
A	10	120
B	30	50
C	20	60
D	30	90
E	20	70
F	30	150
G	10	100
H	20	110

A  5万 元         B  6万元         C  7万元          D  8万元

11  有如下两个资源分配图，关于这两个图的死锁情况的判断正确的是______。

      

                                               

（a）                            （b）

A  a不死锁、b死锁              B  a不确定、b死锁     

C  a死锁、b死锁                D  a死锁、b不死锁

12  正确运行以下程序的话，屏幕上会输出【 】个“test”。

A  3        B  6       C  10        D  14

13 系统拥有一个CPU，I/O-1和I/O-2分别为两个不同的I/O设备，它们可以同时工作。系统运行过程中忽略各种切换时间。现有A和B两个进程，进程B的优先级比进程A高，但系统采用非抢占式优先调度，进程A和B单独运行时所需时间如下表。那么当A和B同时被创建，并以并发方式运行时，则【  】先结束。

进程A：

1	2	3	4	5	6
CPU	I/O1	CPU	I/O2	CPU	I/O1
25ms	30ms	20ms	20ms	20ms	30ms

进程B：

1	2	3	4	5	6	7
CPU	I/O1	CPU	I/O2	CPU	I/O2	CPU
20ms	30ms	20ms	20ms	10ms	20ms	45ms

A  进程A          B  进程B         C  进程A和B同时结束       D  不确定

14 某基于动态分区存储管理的计算机，其主存为100KB（初始为空闲），分别采用最差和最佳适应算法，分配和释放的顺序为：分配40KB、分配10KB、释放40KB、分配30KB、分配15KB，此时内存中最小空闲分区的大小分别是【  】。

A  5KB，10KB   B  20KB，5KB    C  25KB,35KB      D  20KB,10KB

15  在一个伙伴系统中，内存的大小为1024KB，有一个块的起始地址为0KB，大小为128KB，那么这个块的伙伴的起始地址和大小分别为【  】。

A 256K，128K      B 384K，128K     C 512K，128K      D 768K，128K

16 在一个伙伴系统中，内存的大小为1024KB，有一个块的起始地址为512KB，大小为256KB，那么这个块的伙伴的起始地址和大小分别为【   】。

A 256K，256K      B 384K，256K     C 512K，256K      D 768K，256K

17 在分页存储管理系统中，若进程的逻辑空间包含个页面，每个页面大小为4KB，内存大小为1MB，如果页表项只保存内存块号，则页表最大为【  】。

A  32B          B  B             C  256B           D  无法确定

18 在分页存储管理系统的逻辑地址是16位，若进程顶多划分为32个页面，而内存大小为1MB，则内存划分为【  】个内存块。

A  256             B  512               C  1024               D  无法确定

19  某页式管理系统中，主存大小为128KB，分为块；某作业有5块，分别装入主存的8，7，5，2，10块。有一逻辑地址为（P，W）=（3，120）。其物理地址为【  】。（题中所有数都为十进制，1K=1024B）

A  3192B          B  4216B          C  62B           D  8312B

20  某分页系统主存容量为K，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。则逻辑地址1023、2500、3500、4500（全为十进制）对应的物理地址为______。

A  3071、6596、7596、越界                   B  3071、6596、7596、4500

C  3071、6536、7586、越界                   D  1023、3071、6596、7596

21 假设访问快表需要10ns，访问内存需要100ns。不带快表取一条指令需要的时间，和带快表且在快表命中率为90%的前提下，取一条指令需要的时间分别是【  】。

A  110ns，119ns    B  200ns，119ns      C  200ns，120ns     D  210ns,120ns

22 一个请求调页系统，采用全局置换和平均分配内存块的算法。如果监测到CPU的利用率为13%，对换盘的利用率为97%，请问代表什么情况【  】。

 A 系统发生抖动    B  内存进程数不足      C 系统状态较佳       D 无法确定

23 在一个请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为2，3，4，1，3，2，5，4，2，1，5，目前没有任何页装入内存，假设分配给该作业的物理块的数目为3，分别使用FIFO算法和LRU算法，发生缺页的次数分别为【  】。

A  8，8          B  8，9           C  11，8          D  10，9      

24  假设系统为某进程分配了3个物理块，考虑页面走向为：7、0、1、2、0、3、0、4，则采用CLOCK算法时缺页中断的次数为______。

A  4             B  5               C  6              D  7

25 在一请求分页系统中，操作系统采用固定分配局部置换策略为某进程分配了4个页框。当进程访问第7页时，产生缺页中断，若采用FIFO或LRU算法，被换出的页面分别是______。

页号	页框号	装入时间	最近访问时间	访问位	修改位
2	12	60	161	0	1
1	19	130	160	0	0
0	5	26	162	1	0
3	36	20	163	1	1

A  页面3、页面2   B  页面2、页面3    C  页面2、页面3   D  页面3、页面1

三、算法分析及计算

1  假设一个系统中有5个进程，它们的到达时间和服务时间如下表所示（优先数越小，表示优先权越高）：

进程	到达时间	服务时间	优先数
A	0	3	6
B	1	7	8
C	4	4	5
D	7	6	2
E	10	2	3

（1）若采用基于短进程优先的非抢占式调度算法，第四个调度的进程是什么(C)？

（2）若采用基于优先权的抢占式调度算法，第三个完成的进程是什么(E)？

（3）若采用高响应比优先的非抢占式调度，第三个调度的进程为是什么(C)？第五个结束的进程是什么(D)？

2  有一个内存中只能装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，进程调度采用优先权高者先调度的抢占式调度方式。下表列出作业序列，其中优先数是指进程调度的优先数，且优先数越小进程的优先权越高。

作业	到达时间	估计运行时间（分）	优先数
A	10:00	40	5
B	10:20	30	3
C	10:30	50	4
D	10:50	20	6

（1）第三个进入内存的进程是什么(D)？

（2）第三个完成的进程是什么(C)？

（3）计算这四个作业的平均周转时间(70min)。

3 理发店里有一位理发师，一个理发椅，和n个供等候理发的顾客坐的椅子。有如下同步要求。

（1）如果没有顾客，则理发师便在理发椅上睡觉。

（2）当一个顾客到来时，他必须先叫醒理发师，如果理发师正在理发时又有顾客来到，则如果有空椅子可坐，他就坐下来等，如果没有空椅子，他就离开。

请在下面给出的同步算法的空白处填上正确的语句，每空限填一条语句。

4 某页式存储管理系统划分为32个页面，每页为2KB，物理空间1MB。试回答：

（1）写出逻辑地址格式(16：5+11)；

（2）进程的最大页表有多少项(32)？每项至少有多少位(9bit)？

（3）如果物理空间减少一半，页表结构相应的做怎样的改变(8bit)？

5  设某计算机系统的逻辑地址空间和物理地址空间均为KB，按字节编址。若某进程最多需要6个页面，页的大小为1KB。采用固定分配和局部置换策略为此进程分配4个内存块。当进程执行到260时刻时，要访问逻辑地址为17CAH的数据，请回答以下问题：

页号	块号	装入时刻	访问位
0	7	130	1
1	4	230	1
2	2	200	1
3	9	160	1

（1）该逻辑地址对应的页号是多少(5)？

（2）若采用FIFO置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少(1FCAH)？

（3）若采用CLOCK置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少(0BCAH)？（设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号块）

6 某虚拟存储器的逻辑空间共32页，每页1KB，内存为16KB。假定某时刻进程页表如下：

页号	块号	中断位
0	5	1
1	12	1
2	8	1
3	--	0
4	--	0

假设访问内存的时间是10ms，缺页中断处理的时间是100s。分配给进程的内存块固定为3，采用LRU置换算法和局部淘汰策略。回答以下问题：

（1）访问逻辑地址（087B）H和（0CB6）H 分别需要多长时间？(20ms, 100020ms)

（2）依照0、1、2、0、3、4……的顺序访问页面，问逻辑地址（087B）H和（0CB6）H的物理地址分别是多少？(207BH, 30B6H)

（3）如果页表中只保存块号，请问该进程的页表大小是多少(2.5B)？            

7  某请求分页管理系统的内存大小为1MB，假设某进程的页表内容如下表所示： 

页号	块号	状态位
0	A6H	1
1	---	0
2	2B5H	1
3	---	0

页面大小为4KB，一次内存访问的时间是100ns，处理一次缺页的平均时间是10ms（已包含更新页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用LRU置换算法和局部淘汰策略。

（1）依次访问虚地址(246A)H、(326B)H，所需时间分别为多少(200ns, 10200ns)？

（2）基于上述访问序列，虚地址(246A)H和（326B）H的物理地址分别是多少(2B5 46AH, A6 26BH)？

（3）如果页表中只保存块号，请问该进程的页表大小是多少(4B)？