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操作系统课后习题及答案

2023-12-01 来源:步旅网
第一章

1.下面不属于操作系统的是( C ) A、OS/2 B、UCDOS C、WPS D、FEDORA 2.操作系统的功能不包括( B )

A、CPU管理 B、用户管理 C、作业管理 D、文件管理 3.在分时系统中,当时间片一定时,( B ),响应越快。 A、内存越大 B、用户越少 C、用户越多 D、内存越小 4.分时操作系统的及时性是指( B ) A、周转时间 B、响应时间 C、延迟时间 D、A、B和C

5.用户在程序设计的过程中,若要得到系统功能,必须通过( D ) A、进程调度 B、作业调度 C、键盘命令 D、系统调用 6.批处理系统的主要缺点是( C )

A、CPU使用效率低 B、无并发性 C、无交互性 D、都不是

第二章

1、若信号量的初值为2,当前值为-3,则表示有( C )个进程在等待。 A、1 B、2 C、3 D、5

2、在操作系统中,要对并发进程进行同步的原因是( B ) A、进程必须在有限的时间内完成 B、进程具有动态性 C、并发进程是异步的 D、进程具有结构性

3、下列选项中,导致创进新进程的操作是( C ) I用户成功登陆 II设备分配 III启动程序执行 A、仅I和II B、仅II和III C、仅I和III D、I,II,III

4、在多进程系统中,为了保证公共变量的完整性,各进程应互斥进入临界区。所谓的临界区是指( D )

A、一个缓冲区 B、一个数据区 C、一种同步机构 D、一段程序 5、进程和程序的本质区别是( B )

A、内存和外存 B、动态和静态特征 C、共享和独占计算机资源

D、顺序和非顺序执行计算机指令 6、下列进程的状态变化中,( A )的变化是不可能发生的。

A、等待->运行 B、运行->等待 C、运行->就绪 D、等待->就绪 7、能从1种状态变为3种状态的是( D )

A、就绪 B、阻塞 C、完成 D、执行 8、下列关于进程的描述正确的是( A ) A、进程获得CPU是通过调度

B、优先级是进程调度的重要依据,一旦确定就不能改变 C、在单CPU系统中,任何时刻都有一个进程处于执行状态 D、进程申请CPU得不到满足时,其状态变为阻塞

9、CPU分配给进程的时间片用完而强迫进程让出CPU,此时进程的状态为( C )。 A、阻塞状态 B、等待状态 C、就绪状态 D、都不是 10、不是信号量能实现的功能是( D) A、进程同步 B、进程互斥 C、执行的前驱关系 D、进程的并发

11、有关系的进程发生有关时间上的错误,根本原因是( A ) A、共享资源的使用不受限制 B、时间的延迟

C、资源的独占性 D、进程的互斥

12、设与某资源相关联的信号量初值为3,当前值为1,若M表示该资源的可用个数,N表示等待资源的进程数,则M,N分别是( B) A、0,1 B、1,0 C、1,2 D、2,0

13、下列选项中,降低进程优先权级的合理时机是(A ) A、进程的时间片用完

B、进程刚完成I/O,进入就绪队列 C、进程长期处于就绪队列中 D、就绪从就绪状态转为运行态

14、一个正在访问临界资源的进程由于申请I/O操作而被阻塞时( C ) A、允许其他进程进入与该进程相关的临界区 B、不允许其他进程进入任何临界区

C、允许其他就绪进程抢占处理器继续运行 D、不允许任何进程抢占处理器

15、进行P0和P1的共享变量定义及其初值为 boolean flag[2]; int turn=0;

flag[0]=false;flag[1]=false;

若进行P0和P1访问临界资源的类C代码实现如下: Void p0()// 进程p0 Void p1()// 进程p1 {while(TURE)} {while(TURE)} Flag[0]=TURE;ture=1 Flag[1]=TURE; ture=1

While(flag[1]&&(turn==1)) While (flag[0]&&(turn==0)) 临界区:

Flag[0]=FALSE; Flag[1]=FALSE; }} }}

则并发执行进程P0和P1时产生的情况是( A ) A、不能保证进程互斥进入临界区,会出现“饥饿”现象 B、不能保证进程互斥进入临界区,不会出现“饥饿”现象 C、能保证进程互斥进入临界区,会出现“饥饿”现象 D、能保证进程互斥进入临界区,不会出现“饥饿”现象

1、在具有N个进程的系统中,允许M个进程(N≥M≥1)同时进入它们的临界区,其信号量S的值的变化范围是 [M-N,M] ,处于等待状态的进程数最多为 N-M 1、信号量实现4×100接力 定义3个信号量s1,s2,s3 P1:前进100米; signal(s1); P2:wait(s1);

前进100米; signal(s2); P3:wait(s2);

前进100米; signal(s3); P4:wait(s3);

前进100米; 到达终点。

2、银行排队问题。银行有n个柜台,每个顾客进入银行先取一个号等待叫号,当一个柜台空闲的时候,就叫下一个号。

问题分析:将顾客的号码排成一个队列,顾客进入银行领取号码后,将号码由队尾插入;柜台空闲时,从队首取得顾客号码,并服务。由于队列由若干进程共享,所以需要互斥。柜台空闲时,若有顾客则叫号,所以需要设置一个信号量记录等待服务的顾客数。 var mutex=1,customer_count=0 cobegin

process customer begin repeat 取号码; wait(mutex); 进入队列;

signal(mutex); signal(customer_count); end

process serversi(i=1,...,n) begin repeat

wait(customer_count);

wait(mutex); 从队列取号; signal(mutex); 服务; end coend

3、三个吸烟者在一间房间内,还有一个香烟供应者。为了制造并抽掉香烟,每个吸烟者需要三样东西:烟草、纸和火柴。供应者有丰富的货物提供。三个吸烟者中,第一个有自己的烟草,第二个有自己的纸,第三个有自己的火柴。供应者将两样东西放在桌子上,允许一个吸烟者进行对健康不利的吸烟。当吸烟者完成吸烟后唤醒供应者,供应者再放两样东西(随机地)在桌面上,然后唤醒另一个吸烟者。试为吸烟者和供应者编写程序解决问题。 问题分析:

1)三个吸烟者(A,B,C)和一个经销商(D),三个吸烟者可以吸烟的条件不一样,具体看经销商往桌子上放的原料;

2) 每个吸烟者需要一个进程,分别和经销商进行同步; 3)互斥资源:桌子;

4)A,B,C,D四个进程,A表示烟草拥有者,B是纸拥有者,C火柴拥有者,D经销商 4)信号量S实现互斥,表示桌子上是否放有东西

5)Sad,Sbd,Scd分别表示进程AD,BD,CD之间的同步 var s:=1;sad:=sbd:=scd:=0; process 经销商 begin wait(s); 放原料;

if (纸和火柴) signal(sad);

else if(烟草和火柴) signal(sbd); else

signal(scd); end

process 烟草拥有者 begin

wait(sad); 取纸和火柴; signal(s); 吸烟 end

process 纸拥有者 begin

wait(sbd);

取烟草和火柴; signal(s); 吸烟

end

process 火柴拥有者 begin

wait(scd); 取烟草和纸; signal(s); 吸烟 end 4、三个进程 P1、P2、P3 互斥使用一个包含 N(N>0)个单元的缓冲区。P1每次用 produce()生成一个正整数并用 put()送入缓冲区某一空单元中;P2 每次用 getodd()从该缓冲区中取出一个奇数并用 countodd()统计奇 数个数;P3 每次用 geteven()从该缓冲区中取出一个偶数并用 counteven() 统计偶数个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥活动,并说明所定 义的信号量的含义。要求用伪代码描述。

定义信号量S1控制P1与P2之间的同步;S2控制P1与P3之间的同步;empty控制生产者与消费者之间的同步;mutex控制进程间互斥使用缓冲区。s1=0,s2=0,empty=N,mutex=1 P1:begin

X=produce(); P(empty); P(mutex); Put();

If x%2==0 V(s2); else

V(s1); V(mutex); end. P2:begin P(s1); P(mutex); Getodd(); Countodd():=

countodd()+1; V(mutex); V(empty); end. P3:begin P(s2) P(mutex); Geteven(); Counteven():= counteven()+1; V(mutex); V(empty); end.

第三章

1、一种有利于短小作业又兼顾长作业的调度算法是( C ) A、先来先服务 B、时间片轮转 C、最高响应比优先 D、均衡调度

2、为照顾紧迫型作业,应该采用( D )调度算法 A、先来先服务 B、短作业优先 C、时间片轮转 D、优先权

3、分时系统中的当前进程连续获得了两个时间片,原因可能是( B) 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

4、若进程p一旦被唤醒就能投入运行,系统可能为( D ) A、进程p的优先级最高

B、在抢占调度方式中,就绪队列中所有进程的优先级皆比p低 C、就绪队列为空

D、在抢占调度方式中,p的优先级高于当前运行的进程 5、下列进程调度算法中,(A )可能会出现进程长期得不到调度的情况。 A、非抢占式静态优先权法 B、抢占式静态优先权法 C、时间片轮转法

D、非抢占式动态优先权法

6、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( D ) A、时间片轮转调度算法 B、短进程优先调度算法 C、先来先服务调度算法 D、高响应比优先调度算法

1、有如下作业序列:作业1提交时间8:00,运行时间1.00;作业2提交时间8:30,运行时间3.00;作业3提交时间9:00,运行时间0.10;作业4提交时间9:30,运行时间0.50。(单位h)试分别用先来先服务和短作业优先调度算法处理该作业序列,哪种算法性能更好? FIFO:(9-8+12-8.5+12.1-9+12.6-9.5)/4=2.675 短作业优先调度:(9-8+9.1-9+12.1-8.5+12.6-9.5)/4=1.95

2、有5个任务A、B、C、D、E同时到达,预计运行时间分别为10、6、2、4、8,优先级分别为3、5、2、1、4,这里5为最高优先级。试分别用先来先服务(按ABCDE的顺序)、时间片轮转(时间片大小为2)和优先级调度算法计算其平均周转时间。 FIFO:(10+16+18+22+30)/5=19.2

时间片轮换:(6+16+22+28+30)/5=20.4 优先级调度:(6+14+24+26+30)/5=20

1、若系统中有5台绘图仪,有多个进程均需使用2台,规定每个进程一次只允许申请1台,则至多允许( D )个进程参与竞争而不会发生死锁。

A、5 B、2 C、3 D、4 2、产生死锁的基本原因是( A )

A、资源分配不当 B、资源不足

C、作业调度不当 D、进程调度不当 3、系统处于不安全状态时( D )

A、不会发生死锁 B、一定发生死锁 C、一定发生进程互斥 D、可能会发生死锁 4、不能破坏( A )达到防止死锁

A、互斥使用资源 B、占有并等待 C、不可抢夺资源 D、循环等待资源

5、某计算机系统中有8台打印机,有K个进程竞争使用,每个进程最多需要3台打印机。该系统可能会发生死锁的K的最小值是 ( C ) A.2 B.3 C.4 D.5

1、有4个进程的集合={P0,P1,P2,P3},系统有三类资源A、B、C。假设在某时刻有如下状态:

进程 Allocation Max Available ABC ABC ABC P0 011 022 111

P1 100 321 P2 221 641

P3 223 344 试问:

(1)该状态是否安全?若安全请给出一个安全序列。

(2)若进程P1提出请求Request(1,0,0)后,系统能否将资源分配给它? (1) 安全序列为:p0 p3 p1 p2

2、R1、R2和R3三类资源,分别有2、2和1个。有4个进程P1、P2、P3、P4,占有资源情况如下:

进程 Allocation Max Available

R1R2R3 R1R2R3 R1R2R3 P1 0 1 1 1 1 1 0 0 0

P2 1 0 0 1 0 0 P3 1 0 0 1 1 0

P4 0 1 0 0 1 1 试问:

(1)画出资源分配图。 (2)检测是否死锁。

第四章

1、在存储管理中,采用交换技术的目的是( A ) A、减少程序占用的主存空间 B、物理上扩充主存容量 C、提高CPU效率 D、代码在主存中共享

2、静态重定位的时机是(C )。

A、程序编译时 B、程序链接时 C、程序装入时 D、程序运行时 3、在分区存储管理中,( A )最有可能使得高地址空间成为最大的空闲区。 A、首次适应法 B、最佳适应法

C、最坏适应法 D、循环首次适应法

4、在请求分页系统中,页表中的改变位是供( C )参考的。 A、页面置换 B、内存分配 C、页面换出 D、页面换入

5、分区管理和分页管理的主要区别是( D )。 A、分区中的块比分页中的页要小。 B、分页有地址映射而分区没有。 C、分页有存储保护而分区没有。

D、分区要求一道程序存放在连续的空间而分页没有这种要求。 6、虚拟的可行性基础是( C )。

A、程序执行的离散性 B、程序执行的顺序性 C、程序执行的局部性 D、程序执行的并发性 7、实现虚拟最主要的技术是( C )。 A、整体覆盖 B、整体对换

C、局部对换 D、多道程序设计 8、在虚拟页式存储管理方式中,( A )完成将页面的调入内存的工作。 A、页中断处理 B、页面淘汰过程 C、工作集模型应用 D、紧缩技术应用

9、可变分区方式管理内存时,采取何种方式装入作业( B ) A、静态重定位 B、动态重定位 C、顺序定位 D、分区定位

10、在一个操作系统中,对内存采用页式存储管理方法,所划分的页面大小( A、要依据内存大小而定 B、必须相同

C、要依据CPU的地址结构 D、要依据内存和外存而定

11、在下列关于虚拟实际容量的说法正确的是( D )。 A、等于外存(磁盘)的容量 B、等于内外存容量之和

B ) C、等于CPU逻辑地址给出的空间大小 D、B、C中取小者

12、采用( B )不会产生内碎片。

A、分页式存储管理 B、分段式存储管理 C、固定分区式存储管理 D、段页式存储管理

13、在段页式存储管理中,每个段所拥有的程序和数据在内存中可以是( C )的。 A、必须相邻 B、必须不相邻

C、相邻或不相邻均可 D、段内连续,段间不连续

14、在动态分区分配方案中,某一作业完成后,系统收回其主存空间,并与相邻空闲区合并,为此需修改空闲表。造成空闲区数减1的情况是( D ) 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 15、在页式存储器管理中,页表如下图。若页面大小为4K,则地址转换机构将逻辑地址12293转换成的物理地址为( B )

A、20485 B、32773 C、24581 D、12293 16、请求页式存储管理系统可能出现( A )问题。 A、抖动 B、不能共享 C、外零头 D、动态链接

17、在请求分页存储管理中,若采用FIFO置换算法,则当前程序分配到的物理块增加时,缺页的次数( D )

A、增加 B、减少

C、无影响 D、可能增加也可能减少

18、请求页式存储管理系统中,页面大小可能与产生的缺页中断次数( B )。 A、成正比 B、成反比

C、无关 D、成固定比例

19、一个分段存储管理系统中,地址长度为32位,其中段号占8位,则段长最大( C ) A、2的8次方字节 B、2的16次方字节 C、2的24次方字节 D、2的32次方字节

20、某计算机采用二级页表的分页存储管理方式,按字节编制,页大小为2字节,页表项大小为2字节,逻辑地址结构为 页目编号

逻辑地址空间大小为2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(B )

A、64 B、128 C、256 D、512

1610页号 页内偏移量 1、某分页系统的逻辑地址为16位,其中高6位为页号,低10位为页内地址。则这样的地址结构:(1)一页 210 字节;(2)逻辑地址可以 26 页;(3)一个作业最大的使用空间是 216-1 字节。

1、在采用分页存储管理系统中,地址结构为18位,其中11至17位表示页号,0到10位表示页内位移。若有一作业的各页依次放入2,3,7号物理块中,问: (1)主存容量最大可以为多少K?分为多少块?每块多大? (2)逻辑地址1500应在几号页内?对应物理地址是多少?

(1)主存容量由地址长度决定,初始条件是长度为18位,因此容量是218,即256K;页的大小和块的大小一致,每块大小是211,即2K,总共分为256/2=128块。

()逻辑地址1500转换成二进制数是10111011100,其中页内位移是10111011100,页号是0,对应的块号是2,合成的物理地址是1010111011100. 或者:int(1500/2048)=0,1500 mod 2048=1500 物理地址:2*2048+1500=5596

2、一个460字节的程序有以下内存访问序列:

10,11,104,170,73,309,185,245,246,434,458,364。页面大小为100字节。 (1)写出页面的访问序列

(2)假设内存中仅有200个字节可供程序使用且采用FIFO算法,共发生多少次中断? (3)如果采用LRU,则又发生多少次中断 (1)0,0,1,1,0,3,1,2,2,4,4,3 (2)6次 (3)7次

3、设某进程访问内存的页面按照以下序列:

1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6。当进程分得的页面数为4的时候,计算下列置换算法的缺页数。

(1)LRU(2)FIFO(3)OPT (1)10(2)14(3)8

4、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?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。 页号 0 1 2 页框号 101H -- 254H 有效位 1 0 1

(1)根据页式管理的工作原理,应先考虑页面大小,以便将页号和页内位移分解出来。页面大小为4KB,即212,则得到页内位移占虚地址的低12位,页号占剩余高位。(十六进制的一位数字转换成4位二进制,因此,十六进制的低三位正好为页内位移,最高位为页号。4KB,页内占12位,即16机制的3位则2362H的最高位就是页号):

2362H(9058):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=318ns。

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。

5、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(Page)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(Page Fame). 页号 0 1 2 3 页框号 7 4 2 9 装入时刻 130 230 200 160 访问位 1 1 1 1 当该进程执行到时刻260时,要访问逻辑地址为17CAH的数据,请问答下列问题: (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沿顺时针方向移动,且当前指向2号页框,示意图如下。) 解答:17CAH=(0001 0111 1100 1010)2或6090

(1)页大小为1K,所以页内偏移地址为10位,于是前6位是页号,所以第一问的解为:

5

(2)FIFO,则被置换的页面所在页框为7,所以对应的物理地址为(0001 1111 1100 1010)2-1FCAH或者8138 (3)CLOCK,则被置换的页面所在页框为2,所以对应的物理地址为(0000 1011 1100 1010)2-0BCAH或者3018

第五章

1、假设磁头当前位于第105道,正在向磁道序号增加的方向移动。现有一个磁道访问请求序列为35,45,12,68,110,180,170,195,采用SCAN调度(电梯调度)算法得到的磁道访问序列是( A )

A.110,170,180,195,68,45,35,12 B.110,68,45,35,12,170,180,195 C.110,170,180,195,12,35,45,68 D.12,35,45,68,110,170,180,195

2、程序员利用系统调用打开I/O设备时,通常使用的设备标识是( A.逻辑设备名 B.物理设备名 C.主设备号 D.从设备号

第六章

1、文件系统按照逻辑结构可划分为( D )。 A、顺序文件和非顺序文件 B、系统文件和用户文件

C、源文件和目标文件 D、记录式文件和流文件

2、下列哪种文件必须存放在连续的存储介质上( A )。 A、顺序文件 B、链接文件 C、索引文件 D、数据库文件

3、文件在存储介质上的组织方式成为文件的( A )。 A、物理结构 B、逻辑结构 C、流式结构 D、顺序结构

4、下列文件物理结构中,适合随机访问且易于文件扩展的是( B A、连续结构 B、索引结构 C、链式结构且磁盘块定长 D、链式结构且磁盘块变长

5、对文件的管理是对( B )的管理。

A、主存 B、辅存 C、地址空间 D、系统 6、文件目录的组织和管理应( C )和防止冲突。 A、节省空间 B、提高速度 C、便于检索 D、便于使用 7、二级目录结构具有以下特征(D )。 A、重命名

B、不能实现文件共享

C、是一种目录结构最简单的方式 D、可以在不同用户间实现重命名

A ) ) 7、文件系统中,文件访问控制信息存储的合理位置是(A ) A、文件控制块 B、文件分配表 C、用户口令表 D、系统注册表

7、设文件索引节点中有7个地址项,其中4个地址项为直接地址索引,2个地址项是一级间接地址索引,1个地址项是二级间接地址索引,每个地址项大小为4字节,若磁盘索引块和磁盘数据块大小均为256字节,则可表示的单个文件的最大长度是(C ) A、33kb B、519kb C、1057kb D、6513kb

一些重点

线程与进程的比较

线程的创建时间比进程短; 线程的终止时间比进程短;

同进程内的线程切换时间比进程短;

由于同进程内线程间共享进程的代码,数据,内存和文件资源,可直接进行不通过内核的通信;而进程间的通信需要通过内核进行,以提供保护和通信所需机制。

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