历年操作系统考研真题.docx
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历年操作系统考研真题
注:
所附答案为个人整理,不是标准答案,仅供参考
2009年计算机专业考研真题——OS一、试题
23.单处理机系统中,可并行的是()。
I.进程与进程II.处理机与设备
III.处理机与通道IV.设备与设备
A.I、II和IIIB.I、II和IV
C.I、III和IVD.II、III和IV
24.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
25.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()。
A.2B.3C.4D.5
【解析】3k<8+k=>k<4(n个进程共享m个同类资源,若每个进程都需要用该类资源,而且各进程对该类资源的最大需求量之和小于m+n则该系统不会因竞争该类资源而阻塞。
)
26.分区分配内存管理方式的主要保护措施是()。
A.界地址保护B.程序代码保护
C.数据保护D.栈保护
27.一个分段存储管理系统中,地址长度为32位,其中段号占8位,则段长最大是()。
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
28.下列文件物理结构中,适合随机访问且易于文件扩展的是()。
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
29.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,米用SCAN调度(电梯调度)算法得到的磁道访问序列是()。
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
30.文件系统中,文件访问控制信息存储的合理位置是()。
A.文件控制块B.文件分配表
C.用户口令表D.系统注册表
31.设文件F1的当前引用计数值为1,先建立F1的符号链接(软链
接)文件F2,再建立F1的硬链接文件F3,然后删除F1。
此时,F2和F3的引用计数值分别是()。
A.0、1B.1、1C.1、2D.2、1
32.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
45.(7分)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。
46.(8分)请求分页管理系统中,假设某进程的页表内容如下表所示。
页号页框号有效位(存在位)
0101H1
1--0
2254H1
页面大小为4KB—次内存的访问时间是100ns,—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
2362H1565H25A5H,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。
二、答案
23-27:
DDCAC28-32:
BAABA45.
定义资源信号量empty、even、odd,用于控制生产者与消费者之间的同步,其中,empty表示空缓冲区的数目,even表示缓冲区中偶数的个数,odd表示缓冲区中奇数的个数;定义互斥信号量mutex,用
于实现进程对缓冲区的互斥访问。
伪代码描述如下:
semahporeempty二N,even=0,odd=0,mutex=1;
1565H页号为1,页内地址为565H先访问快表10ns,未命中,再访问内存中的页表100ns,页表项中的有效位指示该页不在内存,
处理缺页108ns,再次访问快表10ns命中,根据该页对应的页框号形成物理地址再次访问内存100ns,共计10ns+100ns+10ns+100ns+10ns~108ns。
25A5H页号为2,页内地址为5A5H由于访问2362H时已将页2的表项写入TLB,因此访问快表10ns,命中,根据该页对应的页框号形成物理地址访问内存100ns,共计10ns+100ns=110ns
(2)虚地址1565H的页号为1,页内地址为565耳目前页0、页2在内存,访问页1时发生缺页,根据LRU置换算法和局部淘汰策略,将页0换出页1换入,因此页1对应的页框号为101H,又块内地址为565H则虚地址1565H的物理地址为101565H
2010年计算机专业考研真题——OS
一、试题
23.下列选项中,操作系统提供的给应用程序的接口是()。
A.系统调用B.中断C.库函数D.原语
24.下列选项中,导致创进新进程的操作是()。
I用户成功登陆II设备分配III启动程序执行
A.仅I和IIB.仅II和IIIC.仅I和III
D.I,II,III
25.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()。
26.下列选项中,降低进程优先级的合理时机是()。
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.进程从就绪状态转
为运行态
27.进行P0和P1的共享变量定义及其初值为
booleanflag[2];
intturn=0;
flag[0]=FALSE;flag[1]=FALSE;
若进行P0和P1访问临界资源的类C伪代码实现如下:
voidp1()//进程p1
{
while(TRUE
{flag[1]=TRUE;turn=0;while(flag[0]&&(turn==0));
临界区;
flag[1]=FALSE;
}
I
voidp0()//进程p0{
while(TRUE
{flag[O]=TRUE;turn=1;
while(flag[1]&&
(turn==1));
临界区;flag[O]=FALSE;
}
则并发执行进程P0和P1时产生的情况是()。
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
【解析】标准答案D。
但个人认为存在“饥饿”,分析如下:
(供大家
讨论分析)
逻辑地址空间大小为216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()。
A.
D.512
64B.128C.256
30.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()。
A.33KBB.519KBC.1057KBD.16513KB
31.设置当前工作目录的主要目的是()。
A.节省外存空间B.节省内容空间
C.加快文件的检索速度D.加快文件的读写速度
32.本地用户通过键盘登录系统时,首先获得键盘输入信息的程序是
()。
A.命令解释程序B.中断处理程序
C.系统调用程序D.用户登录程序
45.(7分)假设计算机系统采用CSCAIN循环扫描)磁盘调度策略,使用2KB的内存空间记录16384个磁盘块的空闲状态。
(1)请说明在上述条件下如何进行磁盘块空闲状态管理。
(2)设某单面磁盘旋转速度为每分钟6000转。
每个磁道有100个扇区,相邻磁道间的平均移动时间为1ms若在某时刻,磁头位于100号磁道处,并沿着磁道号大的方向移动(如下图所示),磁道号请求队列为50、90、30、120,对请求队列中的每个磁道需读取1个随机分布的扇区,则读完这4个扇区点共需要多少时间?
要求给出计算过程。
(3)如果将磁盘替换为随机访问的Flash半导体存储器(如U盘、SSD等),是否有比CSCAr更有效的磁盘调度策略?
若有,给出磁盘调度策略的名称并说明理由;若无,说明理由。
46.(8分)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1KE,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(PageFame。
在时刻260之前该进程访问情况如下表所示(访问位即使用位)。
页号
页根号
装入时刻
访问位
0
7
130
1
1
4
230
1
2
2
200
1
3
9
160
1
当该进程执行到时刻260时,要访问逻辑地址为17CAH勺数据,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。
)
二、答案
23-27:
ACBAD28-32:
BBCCB45.
(1)可采用位示图法表示磁盘块的空闲状态,一个磁盘块在位示图
放在系统提供的内存中。
图所示:
120305090,如下
(2)采用CSCA调度算法,磁道的访问次序为
因此访问过程中移动的磁道总数为(120-100)+(120-30)+(90-30)
=170,故总的寻道时间为170*1ms=170ms
由于每转需要1/6000分钟=10ms则平均旋转延迟时间为10ms/2
=5ms总的旋转延迟时间为5ms*4=20ms
由于每个磁道有100个扇区,则读取一个扇区需要10ms/100=0.1ms,总的读取扇区时间(传输时间)为0.1ms*4=0.4ms;
综上,磁盘访问总时间为170ms+20ms+0.4ms=190.4ms
(3)采用FCFS(先来先服务)调度策略更高效。
因为Flash半导体
存储器的物理结构不需要考虑寻道时间和旋转延迟时间,可直接按
I/O请求的先后顺序服务。
46.
(1)由于计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB=26B,按
字节编址,且页(块)的大小为1KB=20b,所以计算机的逻辑地址结构和物理地址结构均为:
页(页框)号(6位)
页(块)内偏移量(10位)
17CAH=(0001011111001010)2,所以17CAH对应的页号是(000101)2=5。
(2)若采用先进先出(FIFO)置换算法,则置换装入时间最早的页,
故0号页被置换,将5号页装入7号页框,所以17CAH对应的物理
地址为(0001111111001010)2=仆CAH
(3)若采用时钟(CLOCK置换算法,则从当前指针指示页框开始查找,若其中页的访问位为0,则置换该页,否则将访问位清零,并将
指针指向下一个页框,继续查找。
由于初始时内存中的4个页的访问位均为1,因此,前4次查找并未找到合适的页,但查找时已将对应页的访问位清零,第5次查找时,指针重新指向2号页框,其中存放的2号页的访问位为0,故置换该页,将5号页装入2号页框,所以17CAH对应的物理地址为(0000101111001010)2=0BCAH
2011年计算机专业考研真题——OS
一、试题
23.下列选项中,满足短任务优先且不会发生饥饿的调度算法是()
A.先来先服务B.高响应比优先
C.时间片轮转D.非抢占式短任务优先
24下列选项中,在用户态执行的是()。
A.命令解释程序B.缺页处理程序
C.进程调度程序D.时钟中断处理程序
【解析】缺页处理与时钟中断都属于中断,会对系统造成影响,因此只能在核心态执行。
进程调度属于系统的一部分,也只能在核心态执行。
命令解释程序属于命令接口,是操作系统提供给用户使用的接口,可以再用户态执行。
25.在支持多线程的系统中,进程P创建的若干个线程不能共享的是()。
A.进程P的代码段B.进程P中打开的文件
针
26.用户程序发出磁盘I/O请求后,系统正确的处理流程是()
A.用户程序-系统调用处理程序-中断处理程序-设备驱动程序
B.用户程序-系统调用处理程序-设备驱动程序-中断处理程序
C.用户程序-设备驱动程序-系统调用处理程序-中断处理程序
D.
用户程序-设备驱动程序-中断处理程序-系统调用处理程序
27.某时刻进程的资源使用情况如下所示
进程
已分配资源
尚需资源
可用资源
R1
R2
R3
R1
R2
R3
R1
R2R3
P1
2
0
0
0
0
1
P2
1
2
0
1
3
2
0
21
P3
0
1
1
1
3
1
P4
0
0
1
2
0
0
此时的安全序列是()
28.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皿.分配页框
A.仅I、HB.仅HC.仅皿D.I、H
和皿
29.当系统发生抖动(thrashing)时,可以采取的有效措施是()。
I.撤销部分进程
H.增加磁盘交换区的容量
皿.提高用户进程的优先级
A.仅IB.仅HC.仅皿D.I、H
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()。
A.编辑B.编译C.连接D.装载
31.某文件占10个磁盘块,现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区,并送用户区进行分析。
假设一个缓冲区与一个磁盘块大小相同,把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100^s,将缓冲区的数据传送到用
户区的时间是50宙,CPU对一块数据进行分析的时间为50宙。
在单缓冲区和双缓冲区结构下,读入并分析该文件的时间分别是()。
A.1500宙、1000宙B.1550宙、1100宙
C.1550宙、1550宙D.2000宙、2000宙
32.有两个并发进程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操作的指令序列分别如下所示。
//加1操作//减1操作
loadR1,x//取x到寄存器R1中loadR2,x
两个操作完成后,x的值是()。
A.可能为-1或3B.只能为1
C.可能为0、1或2D.可能为-1、0、1或245.(8分)某银行提供1个服务窗口和10个顾客等待座位。
顾客到达银行时,若有空座位,则到取号机领取一个号,等待叫号。
取号机每次仅允许一个顾客使用。
当营业员空闲时,通过叫号选取一位顾客,并为其服务。
顾客和营业员的活动过程描述如下:
cobegin
{
process顾客i
{
从取号机获得一个号码;
等待叫号;
获得服务;
}
process营业员
{
while(true)
{
叫号;
为顾客服务;
}
coend
请添加必要的信号量和P、V(或wait()、signal())操作实现上述过程的互斥和同步。
要求写出完整的过程,说明信号量的含义并赋初值。
46.(7分)某文件系统为一级根目录结构,文件的数据一次性写入磁盘,已写入的文件不可修改,但可多次创建新文件。
请回答如下问题。
(1)在连续、链式、索引三种文件的数据块组织方式中,哪种更合
适?
要求说明理由。
为定位文件数据块,需要在FCB中设置哪些相关描述字段?
(2)为快速找到文件,对于FCB是集中存储好,还是与对应的文件数据块连续存储好?
要求说明理由。
二、答案
23-27:
BADBD28-32:
DABBC
45.
semaphoreseets=10;//表示空余座位数量的资源信号量,初值为
10
semaphoremutex=1;//互斥信号量,初值为1,用于实现对取号机的互斥访问
semaphorecustom=0;//表示顾客数量的资源信号量,初值为0cobegin
{
process顾客i
{
P(seets);
P(mutex);从取号机获得一个号码;
V(mutex);
V(custom);等待叫号;
V(seets);
获得服务;
}
process营业员
{
while(TRUE)
{
P(custom);
叫号;
为顾客服务;coend
46.
(1)连续方式更合适。
因为一次写入不存在插入问题,而且写入文件之后不需要修改,连续的数据块组织方式很适合一次性写入磁盘不再修改的情况。
同时连续存储相对链式和索引省去了指针的空间开销,支持随机查找,查找速度最快。
在连续方式中,为定位文件数据块,需要在FCB中设置文件在外
存的起始地址(即首个盘块号)及文件的长度(即文件占用的盘块数)
(2)FCB集中存储较好。
FCB中存放了关于描述和控制文件的重要信
息,同时是文件目录的重要组成部分,在检索文件时,通常会访问文件的FCB如果将FCB集中存储,可减少检索文件时访问磁盘的次数,提高文件的访问速度。
2012年计算机专业考研真题——OS
一、试题
23.下列选项中,不可能在用户态发生的事件是()。
A.系统调用B.外部中断C.进程切换D.缺页
24.中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场,中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是()。
A.程序计数器B.程序状态字寄存器
C.通用数据寄存器D.通用地址寄存器
25.下列关于虚拟存储的叙述中,正确的是()。
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
26.操作系统的I/O子系统通常由四个层次组成,每一层明确定义了与邻近层次的接口。
其合理的层次组织排列顺序是()。
A.用户级I/O软件、设备无关软件、设备驱动程序、中断处理程序
B.用户级I/O软件、设备无关软件、中断处理程序、设备驱动程序
C.用户级I/O软件、设备驱动程序、设备无关软件、中断处理程
D.用户级I/O软件、中断处理程序、设备无关软件、设备驱动程序
27.假设5个进程P0P1、P2、P3、P4共享三类资源R1、R2R3,
这些资源总数分别为18、6、22。
TO时刻的资源分配情况如下表所示,此时存在的一个安全序列是()。
进程
已分配资源
资源最大需求
R1
R2
R3
R1
R2
R3
P0
3
2
3
5
5
10
P1
4
0
3
5
3
6
P2
4
0
5
4
0
11
P3
2
0
4
4
2
5
P4
3
1
4
4
2
4
A.PO,P1,P2,P3,P4B.P1,PO,P3,P4,
P2
C.P2,P1,PO,P3,P4D.P3,P4,P2,P1,
P0
28.若一个用户进程通过read系统调用读取一个磁盘文件中的数
据,贝S下列关于此过程的叙述中,正确的是()。
I.若该文件的数据不在内存,则该进程进入睡眠等待状态
II.请求read系统调用会导致CPL从用户态切换到核心态
皿.read系统调用的参数应包含文件的名称
C.仅皿
D.
i>n和皿
29.—个多道批处理系统中仅有P1和P2两个作业,P2比P1晚5ms到达。
它们的计算和I/O操作顺序如下:
P1:
计算60msl/O80ms,计算20ms
P2:
计算120msl/O40ms,计算40ms
若不考虑调度和切换时间,则完成两个作业需要的时间最少是()。
A.240msB.260msC.340msD.
360ms
30.若某单处理器多进程系统中有多个就绪态进程,则下列关于处理机调度的叙述中,错误的是()。
A.在进程结束时能进行处理机调度
B.创建新进程后能进行处理机调度
C.在进程处于临界区时不能进行处理机调度
D.在系统调用完成并返回用户态时能进行处理机调度
31.下列关于进程和线程的叙述中,正确的是()。
A.不管系统是否支持线程,进程都是资源分配的基本单位
B.线程是资源分配的基本单位,进程是调度的基本单位
C.系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持
D.同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间
32.
下列选项中,不能改善磁盘设备l/O性能的是()。
多个分区
C.预读和滞后写D.优化文件物理块的分布
45.(7分)某请求分页系统的局部页面置换策略如下:
系统从0时刻开始扫描,每隔5个时间单位扫描一轮驻留集(扫描时间忽略不计),本轮没有被访问过的页框将被系统回收,并放入到空闲页框链尾,其中内容在下一次被分配之前不被清空。
当发生缺页时,如果该页曾被使用过且还在空闲页框链表中,则重新放回进程的驻留集中;否则,从空闲页框链表头部取出一个页框。
假设不考虑其它进程的影响和系统开销,初始时进程驻留集为空。
目前系统空闲页框链表中页框号依次为32、15、21、41。
进程P依次访问的<虚拟页号,访问时刻>是:
<1,1>、<3,2>、<0,4>、<0,6>、<1,11