操作系统作业(1-4)答案.doc

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<T2<T3）。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间为【 】。
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______。
进程P2：
x=1;
x=x+1;
Wait(S1);
x=x+y;
Signal(S2);
z=x+z;
进程P1：
y=1;
y=y+2;
Signal(S1);
z=y+1;
Wait(S2);
y=z+y;

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”。
#include<stdio.h>
Main( ){
int i,pid;
for (i=1;i<=3;++i)
{ pid=fork( );
if pid>0 prinft(“test\n”);
else prinft(“test\n”);
}
}

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640KB，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64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 64B 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64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 6264B D 8312B
20 某分页系统主存容量为64K，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。
var waiting: integer;//等待理发的顾客数
waiting=0;
chairs: integer;//为顾客准备的椅子数
chairs=n;
customers, barbers, mutex: semaphore; //三个信号量
customers=0;
barbers=0;
mutex=1;
Procedure barber
begin
while (true)
begin
①P(customers) ; //若无顾客，理发师睡觉
P(mutex); //进程互斥
waiting=waiting-1;
V(barbers); //理发师去为一个顾客理发
V(mutex); //开放临界区
cut-hair(); //正在理发
end
end

Procedure customer
begin
P(mutex); //进程互斥
if (waiting<chairs) //看看有没有空椅子
begin
②waiting=waiting+1 ;
V(customers); //必要的话唤醒理发师
V(mutex); //开放临界区
P(barbers); //无理发师，顾客坐着养神
get-haircut(); //一个顾客坐下等理发
end
else
③V(mutex) ; //人满了，走吧
end

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64KB，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)？