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操作系统王道考研习题

1.1.4本节习题精选
一、单项选择题
01.操作系统是对()进行管理的软件。
A.软件
B.硬件
C.计算机资源
D.应用程序

01.c
操作系统管理计算机的硬件和软件资源,这些资源统称为计算机资源。注意,操作系统不仅管理处理机、存储器等硬件资源,而且也管理文件,文件不属于硬件资源,但属于计算机资源。

02.下面的()资源不是操作系统应该管理的。
A. CPU
B.内存
C.外存
D.源程序

02.D
源程序是一种计算机代码,是用程序设计语言编写的程序,经编译或解释后可形成具有一定功能的可执行文件,是直接面向程序员用户的,而不是操作系统的管理内容。本题采用排除法可轻易得到答案,但有人会问操作系统不是也管理“文件”吗?源程序也存储在文件中吧?出现这种疑问的原因是,对操作系统管理文件的理解存在偏颇。操作系统管理文件,是指操作系统关心计算机中的文件的逻辑结构、物理结构、文件内部结构、多文件之间如何组织的问题,而不是关心文件的具体内容。这就好比你是操作系统,有十个水杯让你管理,你负责的是将这些水杯放在何处比较合适,而不关心水杯中的是水还是饮料。后续章节会详细介绍文件的管理。

03.下列选项中,()不是操作系统关心的问题。
A.管理计算机裸机
B.设计、提供用户程序与硬件系统的界面
C.管理计算机系统资源
D.高级程序设计语言的编译器

03.D
操作系统管理计算机软/硬件资源,扩充裸机以提供功能更强大的扩充机器,并充当用户与硬件交互的中介。高级程序设计语言的编译器显然不是操作系统关心的问题。编译器的实质是一段程序指令,它存储在计算机中,是上述水杯中的水。

04.操作系统的基本功能是().
A.提供功能强大的网络管理工具
B.提供用户界面方便用户使用
c.提供方便的可视化编辑程序
D.控制和管理系统内的各种资源

04.D
操作系统是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,合理地组织、调度计算机的工作和资源的分配,以便为用户和其他软件提供方便的接口与环境的程序集合。选项A、B、C都可理解成应用程序为用户提供的服务,是应用程序的功能,而不是操作系统的功能。

05.现代操作系统中最基本的两个特征是().
A.并发和不确定
B.并发和共享
c.共享和虚拟
D.虚拟和不确定

05.B
操作系统最基本的特征是并发和共享,两者互为存在条件。

06.下列关于并发性的叙述中,正确的是().
A.并发性是指若干事件在同一时刻发生
B.并发性是指若干事件在不同时刻发生
C.并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生
D.并发性是指若干事件在不同时间间隔内发生

06.C
并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生,而并行性是指若干事件在同一时刻发生。

07.用户可以通过()两种方式来使用计算机。
A.命令接口和函数
B.命令接口和系统调用
C.命令接口和文件管理
D.设备管理方式和系统调用

07.B
操作系统主要向用户提供命令接口和程序接口(系统调用),此外还提供图形接口;当然,图形接口其实是调用了系统调用而实现的功能。

08.系统调用是由操作系统提供给用户的,它( ).
A.直接通过键盘交互方式使用
B.只能通过用户程序间接使用
c.是命令接口中的命令
D.与系统的命令一样

08.B
系统调用是操作系统为应用程序使用内核功能所提供的接口。

09.操作系统提供给编程人员的接口是()。
A.库函数
B.高级语言
C.系统调用
D.子程序

09.c
操作系统为编程人员提供的接口是程序接口,即系统调用。

10.系统调用的目的是()。
A.请求系统服务B. 中止系统服务C.申请系统资源D.释放系统资源

  1. A
    操作系统不允许用户直接操作各种硬件资源,因此用户程序只能通过系统调用的方式来请求内核为其服务,间接地使用各种资源。

11.为了方便用户直接或间接地控制自己的作业,操作系统向用户提供了命令接口,该接口
又可进一步分为( )。
A.联机用户接口和脱机用户接口
B.程序接口和图形接口家园
C.联机用户接口和程序接口
D.脱机用户接口和图形接口

11.A
程序接口、图形接口与命令接口三者并没有从属关系。按命令控制方式的不同,命令接口分为联机用户接口和脱机用户接口。

12.用户在程序中试图读某文件的第100个逻辑块,使用操作系统提供的()接口。
A.系统调用
B.键盘命令
C.原语
D.图形用户接口

  1. A
    操作系统通过系统调用向用户程序提供服务,文件IO需要在内核态运行。

13.操作系统与用户通信接口通常不包括( )。
A. shell
B.命令解释器
c.广义指令
D.缓存管理指令

13.D
广义指令就是系统调用命令,而命令解释器属于命令接口,shell是命令解析器,它也属于命令接口。系统中的缓存全部由操作系统管理,对用户是透明的,操作系统不提供管理系统缓存的系统调用。

14.下列选项中,不属于多道程序设计的基本特征是()。
A.制约性
B.间断性
C.顺序性
D.共享性

14.C
引入多道程序设计后,程序的执行就失去了封闭性和顺序性。程序执行因为共享资源及相互协同的原因产生了竞争,相互制约。考虑到竞争的公平性,程序的执行是断续的。顺序性是单道程序设计的基本特征。

15.以下关于操作系统的叙述中,错误的是()。
A.操作系统是管理资源的程序
B.操作系统是管理用户程序执行的程序
C.操作系统是能使系统资源提高效率的程序
D.操作系统是用来编程的程序

15.D
操作系统是用来管理资源的程序,用户程序也是在操作系统的管理下完成的。配置了操作系统的机器与裸机相比,资源利用率大大提高。操作系统不能直接用来编程,选项D错误。

16.【2009统考真题】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、III
B. I、II、IV
c.I、III、IV
D. II、III、IV

16.D
在单处理机系统中,同一时刻只能有一个进程占用处理机,因此进程之间不能并行执行。通道是独立于CPU的、控制输入/输出的设备,两者可以并行。显然,处理器与设备是可以并行的。设备与设备是可以并行的,比如显示屏与打印机是可以并行工作的。

17.【2010统考真题】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.库函数
D.原语

  1. A
    操作系统接口主要有命令接口和程序接口(也称系统调用)。库函数是高级语言中提供的与系统调用对应的函数(也有些库函数与系统调用无关),目的是隐藏“访管”指令的细节,使系统调用更为方便、抽象。但是,库函数属于用户程序而非系统调用,是系统调用的上层。

18.【2013统考真题】计算机开机后,操作系统最终被加载到().
A.BIOS
B.ROM
C.EPROM
D. RAM

18.D
系统开机后,操作系统的程序会被自动加载到内存中的系统区,这段区域是RAM。部分未复习计算机组成原理的读者可能对此题的答案并不熟悉,但熟悉了计算机组成原理中的各类存储介质后,相信选对这道题并不难。

19.【2022统考真题】下列关于多道程序系统的叙述中,不正确的是()。
A.支持进程的并发执行
B.不必支持虚拟存储管理
C.需要实现对共享资源的管理
D.进程数越多CPU利用率越高

19.D
操作系统的基本特点:并发、共享、虚拟、异步,其中最基本、一定要实现的是并发和共享,选项A、C正确。早期的多道批处理操作系统会将所有进程的数据全部调入主存,再让多道程序并发执行,即使不支持虚拟存储管理,也能实现“多道程序并发”,选项B正确。进程多并不意味着CPU利用率高,进程数量越多,进程之间的资源竞争越激烈,甚至可能因为资源竞争而出现死锁现象,导致CPU利用率低,选项D错误。

1.2.7本节习题精选一、单项选择题
01.提高单机资源利用率的关键技术是().
A.脱机技术
B.虚拟技术
c.交换技术
D.多道程序设计技术

01.D
脱机技术用于解决独占设备问题。虚拟技术与交换技术以多道程序设计技术为前提。多道程序设计技术由于同时在主存中运行多个程序,在一个程序等待时,可以去执行其他程序,因此提高了系统资源的利用率。

02.批处理系统的主要缺点是()。
A.系统吞吐量小B. CPU利用率不高﹐C.资源利用率低D、无交互能力
02.D
批处理系统中,作业执行时用户无法干预其运行,只能通过事先编制作业控制说明书来间接干预,缺少交互能力,也因此才有了分时操作系统的出现。

03.下列选项中,不属于多道程序设计的基本特征的是().
A.制约性
B.间断性
C.顺序性
D.共享性

  1. C
    多道程序的运行环境比单道程序的运行环境更加复杂。引入多道程序后,程序的执行就失去了封闭性和顺序性。程序执行因为共享资源及相互协同的原因产生了竞争,相互制约。
    考虑到竞争的公平性,程序的执行是断续的。

04.操作系统的基本类型主要有().
A.批处理操作系统、分时操作系统和多任务系统
B.批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统
c.单用户系统、多用户系统和批处理操作系统
D.实时操作系统、分时操作系统和多用户系统

04.B
操作系统的基本类型主要有批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。

05.实时操作系统必须在()内处理来自外部的事件。
A.一个机器周期
B.被控制对象规定时间
c.周转时间
D、时间片

  1. B
    实时系统要求能实时处理外部事件,即在规定的时间内完成对外部事件的处理。

06.实时系统的进程调度,通常采用()算法。
A.先来先服务
B.时间片轮转
C.抢占式的优先级高者优先
D.高响应比优先

06.C
实时系统必须能足够及时地处理某些紧急的外部事件,因此普遍用高优先级,并用“可抢占”来确保实时处理。

07.( )不是设计实时操作系统的主要追求目标。
A.安全可靠
B.资源利用率
C.及时响应
D.快速处理

07.B
实时性和可靠性是实时操作系统最重要的两个目标,而安全可靠体现了可靠性,快速处理和及时响应体现了实时性。资源利用率不是实时操作系统的主要目标,即为了保证快速处理高优先级任务,允许“浪费”一些系统资源。

08.下列()应用工作最好采用实时操作系统平台。
I、航空订票
II.办公自动化
III.机床控制
IV. AutoCADV.工资管理系统
VI.股票交易系统
A. I、II和III
B. I、IⅢI和IV
C. I、V和IV
D.I、IⅢI和VI

  1. D
    实时操作系统主要应用在需要对外界输入立即做出反应的场合,不能有拖延,否则会产生严重后果。本题的选项中,航空订票系统需要实时处理票务,因为票额数据库的数量直接反映了航班的可订机位。机床控制也要实时,不然会出差错。股票交易行情随时在变,若不能实时交易会出现时间差,使交易出现偏差。

09、分时系统的一个重要性能是系统的响应时间,对操作系统的()因素进行改进有利于
改善系统的响应时间。
A.加大时间片
B.采用静态页式管理
C.优先级+非抢占式调度算法
D.代码可重入

  1. c
    采用优先级+非抢占式调度算法,既可让重要的作业/进程通过高优先级尽快获得系统响应,又可保证次要的作业/进程在非抢占式调度下不会迟迟得不到系统响应,这样有利于改善系统的响应时间。加大时间片会延迟系统响应时间;静态页式管理和代码可重入与系统响应时间无关。

10.分时系统追求的目标是()。
A.充分利用IO设备
B.比较快速响应用户
C.提高系统吞吐率
D.充分利用内存

10.B
要求快速响应用户是导致分时系统出现的重要原因。

11.在分时系统中,时间片一定时,()响应时间越长。
A.内存越多
B.内存越少
C.用户数越多
D.用户数越少

  1. c
    分时系统中,当时间片固定时,用户数越多,每个用户分到的时间片就越少,响应时间自然就变长,选择选项C。注意,分时系统的响应时间T的比例关系可表达为TsQN,其中Q是时间片,而N是用户数。

12.在分时系统中,为使多个进程能够及时与系统交互,最关键的问题是能在短时间内,使
所有就绪进程都能运行。当就绪进程数为100时,为保证响应时间不超过2s,此时的时间片最大应为().
A. 10ms
B.20ms
c. 50ms
D.100ms

12.B
响应时间不超过2s,即在2s内必须响应所有进程。所以时间片最大为2s/100 = 20ms。

13.操作系统有多种类型。允许多个用户以交互的方式使用计算机的操作系统,称为(;
允许多个用户将若干作业提交给计算机系统集中处理的操作系统,称为(;在( )的控制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据,并及时做出响应;在IBM-PC中,操作系统称为()
A.批处理系统
B.分时操作系统
c.实时操作系统
D、微型计算机操作系统

13. B、A、C、D
这是操作系统发展过程中的几种主要类型。

  1. 【2016统考真题】下列关于批处理系统的叙述中,正确的是()。
    I、批处理系统允许多个用户与计算机直接交互
    II.批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统
    II..中断技术使得多道批处理系统的IO设备可与CPU并行工作
    A.仅II、III
    B.仅IⅡI
    c.仅I、II
    D.仅I、III

  2. A
    批处理系统中,作业执行时用户无法干预其运行,只能通过事先编制作业控制说明书来间接干预,缺少交互能力,也因此才发展出分时操作系统,说法Ⅰ错误。批处理系统按发展历程又分为单道批处理系统、多道批处理系统,说法Ⅱ正确。多道程序设计技术允许同时把多个程序放入内存,并允许它们交替在CPU中运行,它们共享系统中的各种硬/软件资源,当一道程序因IO请求而暂停运行时,CPU便立即转去运行另一道程序,即多道批处理系统的IO设备可与CPU并行工作,这都是借助于中断技术实现的,说法IⅢ正确。

  3. 【2017统考真题】与单道程序系统相比,多道程序系统的优点是()。
    I. CPU利用率高
    I.系统开销小
    I1I.系统吞吐量大
    IV. IO设备利用率高
    A.仅I、II
    B.仅I、IV
    C.仅I、III
    D.仅I、III、IV

15.D
多道程序系统通过组织作业(编码或数据)使CPU总有一个作业可执行,从而提高了CPU的利用率、系统吞吐量和I/O设备利用率,说法I、III、IⅣ是优点。但系统要付出额外的开销来组织作业和切换作业,说法ПI错误。所以选择选项D。

16.【2018统考真题】下列关于多任务操作系统的叙述中,正确的是()。
I.具有并发和并行的特点
ⅡI.需要实现对共享资源的保护
II.需要运行在多CPU的硬件平台上
A.仅I
B.仅II
C.仅I、ПI
D. I、II、III

16.C
多任务操作系统可在同一时间内运行多个应用程序,因此说法Ⅰ正确。多个任务必须互斥地访问共享资源,为达到这一目标必须对共享资源进行必要的保护,因此说法Ⅱ正确。现代操作系统都是多任务的(主要特点是并发和并行),并不一定需要运行在多CPU的硬件上,单个CPU也可满足要求,说法IⅢ错误。综上所述,说法I、II正确,说法IⅢ错误,因此选择选项C。

1.3.4 本节习题精选
一、单项选择题
01.下列关于操作系统的说法中,错误的是
I.在通用操作系统管理下的计算机上运行程序,需要向操作系统预订运行时间
II.在通用操作系统管理下的计算机上运行程序,需要确定起始地址,并从这个地址始执行
III.操作系统需要提供高级程序设计语言的编译器
IV.管理计算机系统资源是操作系统关心的主要问题
A. I、III
B.II、III
C. I、II、ImI、IV
D.以上答案都正确

01.A
I:通用操作系统使用时间片轮转调度算法,用户运行程序并不需要预先预订运行时间,因此Ⅰ项错误;II:操作系统执行程序时,必须从起始地址开始执行,因此Ⅱ项正确;II:编译器是操作系统的上层软件,不是操作系统需要提供的功能,因此III 项错误;IV:操作系统是计算机资源的管理者,管理计算机系统资源是操作系统关心的主要问题,因此IⅣ项正确。综合分析,I和Ⅲ是错误项,因此选择选项A。

02.下列说法中,正确的是().
I批处理的主要缺点是需要大量内存
I.当计算机提供了核心态和用户态时,输入/输出指令必须在核心态下执行
III.操作系统中采用多道程序设计技术的最主要原因是提高CPU和外部设备的可靠性IV.操作系统中,通道技术是一种硬件技术
A.I、ПI
B.I、III
C. II、IV
D.II、III、IV

02.c
Ⅰ错误:批处理的主要缺点是缺少交互性。批处理系统的主要缺点是常考点,读者对此要非常敏感。II正确:输入/输出指令需要中断操作,中断必须在核心态下执行。III错误:多道性是为了提高系统利用率和吞吐量而提出的。IV正确:IO通道实际上是一种特殊的处理器,它具有执行I/O指令的能力,并通过执行通道程序来控制IO操作。综上分析,II、IV正确。

03.下列关于系统调用的说法中,正确的是()。
I.用户程序设计时,使用系统调用命令,该命令经过编译后,形成若干参数和陷入( trap )指令
II.用户程序设计时,使用系统调用命令,该命令经过编译后,形成若干参数和屏蔽中
断指令
III.系统调用功能是操作系统向用户程序提供的接口
IV.用户及其应用程序和应用系统是通过系统调用提供的支持和服务来使用系统资源完
成其操作的
A. I、III
B.II、IV
C. I、II、IV
D.II、III、IV

  1. c
    Ⅰ正确:系统调用需要触发trap指令,如基于x86的Linux系统,该指令为int 0x80或sysenteroⅡ是干扰项,程序设计无法形成屏蔽中断指令。III 正确:系统调用的概念。IV正确:操作系统是一层接口,对上层提供服务,对下层进行抽象。它通过系统调用向其上层的用户、应用程序和应用系统提供对系统资源的使用。

04.()是操作系统必须提供的功能。
A.图形用户界面(GUI)
B.为进程提供系统调用命令
c.中断处理
D.编译源程序

  1. c
    中断是操作系统必须提供的功能,因为计算机的各种错误都需要中断处理,核心态与用户态切换也需要中断处理。

05.用户程序在用户态下要使用特权指令引起的中断属于()。
A.硬件故障中断
B.程序中断
C.外部中断
D.访管中断

05.D
因操作系统不允许用户直接执行某些“危险性高”的指令,因此用户态运行这些指令的结果会转成操作系统的核心态去运行。这个过程就是访管中断。

06.处理器执行的指令被分为两类,其中有一类称为特权指令,它只允许()使用。
A.操作员
B.联机用户
C.目标程序
D.操作系统

06.D
内核可以执行处理器能执行的任何指令,用户程序只能执行除特权指令外的指令。所以特权指令只能由内核即操作系统使用。

07.下列操作系统的各个功能组成部分中,()可不需要硬件的支持。
A.进程调度
B.时钟管理
C.地址映射
D.中断系统

  1. A
    中断处理流程的前三个步骤是由硬件直接实现(隐指令)的。地址映射中需要基地址(或页表)寄存器和地址加法器的支持。而在时钟管理中,需要硬件计数器保持时钟的运行。进程调度由调度算法决定CPU使用权,由操作系统实现,不需要硬件的支持。
    对于此类题型,需要掌握各个选项的基本原理才能解答。

08.在中断发生后,进入中断处理的程序属于().
A.用户程序
B.可能是用户程序,也可能是OS程序
C.操作系统程序
D.单独的程序,即不是用户程序也不是OS程序

  1. C
    当中断或异常发生时,通过硬件实现将运行在用户态的CPU立即转入核心态。中断发生时,若被中断的是用户程序,则系统将从目态转入管态,在管态下进行中断的处理;若被中断的是低级中断,则仍然保持在管态,而用户程序只能在目态下运行,因此进入中断处理的程序只能是OS程序。中断程序本身可能是用户程序,但是进入中断的处理程序一定是OS程序。

09.计算机区分核心态和用户态指令后,从核心态到用户态的转换是由操作系统程序执行后
完成的,而用户态到核心态的转换则是由()完成的。
A.硬件
B.核心态程序
C.用户程序
D.中断处理程序

  1. A
    计算机通过硬件中断机制完成由用户态到核心态的转换。选项B显然不正确,核心态程序只有在操作系统进入核心态后才可以执行。选项D中的中断处理程序一般也在核心态执行,因此无法完成“转换成核心态”这一任务。若由用户程序将操作系统由用户态转换到核心态,则用户程序中就可使用核心态指令,这就会威胁到计算机的安全,所以选项C不正确。
    计算机通过硬件完成操作系统由用户态到核心态的转换,这是通过中断机制来实现的。发生中断事件时(有可能是用户程序发出的系统调用),触发中断,硬件中断机制将计算机状态置为核心态。

10.在操作系统中,只能在核心态下运行的指令是().
A.读时钟指令
B.置时钟指令
C.取数指令
D.寄存器清零

10.B
大多数计算机操作系统的内核包括四个方面的内容,即时钟管理、中断机制、原语和系统控制的数据结构及处理,其中第4部分实际上是系统调用类的指令(广义指令)。A、C和D三项均可以在汇编语言中涉及,因此都可以运行在用户态。从另外的角度考虑,若在用户态下允许执行“置时钟指令”,则一个用户进程可在时间片还未到之前把时钟改回去,从而导致时间片永远不会用完,进而导致该用户进程一直占用CPU,这显然是不合理的。
注意:操作系统的主要功能是为应用程序的运行创建良好的环境,为了达到这个目的,内核提供一系列具备预定功能的多内核函数,通过一组称为系统调用(system call)的接口呈现给用户。系统调用把应用程序的请求传给内核,调用相应的内核函数完成所需的处理,将处理结果返回给应用程序,如果没有系统调用和内核函数,那么用户将不能编写大型应用程序。

11.“访管”指令()使用。
A.仅在用户态下
B.仅在核心态下
C.在规定时间内
D.在调度时间内

  1. A
    “访管”指令仅在用户态下使用,执行“访管”指令将用户态转变为核心态。

12.当CPU执行操作系统代码时,处理器处于().
A.自由态
B.用户态
C.核心态
D.就绪态

12.C
运行操作系统代码的状态为核心态。

13.在操作系统中,只能在核心态下执行的指令是()。
A.读时钟
B.取数
c.广义指令
D、寄存器清“0”

13.c
广义指令即系统调用命令,它必然工作在核心态,所以答案为C。要注意区分“调用”和“执行”,广义指令的调用可能发生在用户态,调用广义指令的那条指令不一定是特权指令,但广义指令存在于核心态中,所以执行一定在核心态。

14.下列选项中,必须在核心态下执行的指令是()。
A.从内存中取数
B.将运算结果装入内存
C.算术运算
D.输入/输出

14.D
输入/输出指令涉及中断操作,而中断处理是由系统内核负责的,工作在核心态。而选项A、B、C均可通过使用汇编语言编程来实现,因此它们可在用户态下执行。当然,读者也可用前面提到的“水杯”例子思考如何排除选项A、B、C。操作系统管理内存时,管理的是内存中的数据放在哪里、哪里可以放数据、哪里不可以放数据(内存保护)、哪里空闲等问题,而内存中的数据是什么、怎么读和写,都不是核心态关心的。就好像操作系统管理的是杯子摆在哪里、哪些杯子中的水可以喝、哪些杯子中的水不能喝,而杯子中是水还是饮料、你是拿起杯子喝还是把吸管插进去吸,都不是操作系统关心的问题。“杯子”的例子可以帮助我们准确理解操作系统的任务,后续章节中的很多问题采用这个例子进行对比,就会十分清晰。

  1. CPU处于核心态时,它可以执行的指令是()。
    A.只有特权指令
    B.只有非特权指令
    C.只有“访管”指令
    D.除“访管”指令的全部指令

15.D
访管指令在用户态下使用,是用户程序“自愿进管”的手段,用户态下不能执行特权指令。在核心态下,CPU可以执行指令系统中的任何指令。

  1. ()程序可执行特权指令。
    A.同组用户
    B.操作系统
    C.特权用户
    D.一般用户

16.B
特权指令是指仅能由操作系统使用的指令,选择选项B。

17.【2011统考真题】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

  1. A
    缺页处理和时钟中断都属于中断,在核心态执行;进程调度是操作系统内核进程,无须用户干预,在核心态执行;命令解释程序属于命令接口,是4个选项中唯一能面对用户的,它在用户态执行。

  2. 【2012统考真题】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

  3. c
    本题的关键是对“在用户态发生”(与上题的“执行”区分)的理解。对于A,系统调用是操作系统提供给用户程序的接口,系统调用发生在用户态,被调用程序在核心态下执行。对于选项B,外部中断是用户态到核心态的“门”,也发生在用户态,在核心态完成中断过程。对于选项C,进程切换属于系统调用执行过程中的事件,只能发生在核心态;对于选项D,缺页产生后,在用户态发生缺页中断,然后进入核心态执行缺页中断服务程序。

19.【2012统考真题】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

19.B
子程序调用只需保存程序断点,即该指令的下一条指令的地址;中断处理不仅要保存断点(PC还要保存程序状态字寄存器(PSW)的内容。在中断处理中,最重要的两个寄存器是PC和 PSWR。

20.【2013统考真题】下列选项中,会导致用户进程从用户态切换到内核态的操作是()
I.整数除以零II. sin()函数调用III. read系统调用
A.仅I、II
B.仅I、III
C.仅II、III
D.I、II和III

20.B
需要在系统内核态执行的操作是整数除零操作(需要中断处理)和read 系统调用函数,sin()函数调用是在用户态下进行的。

21.【2014统考真题】下列指令中,不能在用户态执行的是().
A. trap指令
B.跳转指令
C.压栈指令
D.关中断指令

21.D
trap指令、跳转指令和压栈指令均可以在用户态执行,其中 trap指令负责由用户态转换为内核态。关中断指令为特权指令,必须在核心态才能执行,选择选项D。注意,在操作系统中,关中断指令是权限非常大的指令,因为中断是现代操作系统正常运行的核心保障之一,能把它关掉,说明执行这条指令的一定是权限非常大的机构(管态)。

  1. 【2015统考真题】处理外部中断时,应该由操作系统保存的是().
    A.程序计数器(PC)的内容
    B.通用寄存器的内容
    C.块表( TLB)中的内容
    D. Cache 中的内容

22.B
外部中断处理过程,PC值由中断隐指令自动保存,而通用寄存器内容由操作系统保存。

23.【2015统考真题】假定下列指令已装入指令寄存器,则执行时不可能导致CPU从用户态
变为内核态(系统态)的是()。
A. DIV RO,R1
; (RO)/(R1)→RO
B. INT n
;产生软中断
C. NOT RO
;寄存器RO的内容取非
D. MOV RO, addr;把地址addr 处的内存数据放入寄存器RO

  1. c
    考虑到部分指令可能出现异常(导致中断),从而转到核心态。指令A有除零异常的可能指令B为中断指令,指令D有缺页异常的可能,指令C不会发生异常。

24.【2016统考真题】异常是指令执行过程中在处理器内部发生的特殊事件,中断是来自处
理器外部的请求事件。下列关于中断或异常情况的叙述中,错误的是().
A.“访存时缺页”属于中断
B.“整数除以0”属于异常
c.“DMA传送结束”属于中断信
D“存储保护错”属于异常

  1. A
    中断是指来自CPU 执行指令以外事件的发生,如设备发出的IO结束中断,表示设备输入/输出处理已经完成,希望处理机能够向设备发出下一个输入/输出请求,同时让完成输入/输出后的程序继续运行。时钟中断,表示一个固定的时间片已到,让处理机处理计时、启动定时运行的任务等。这一类中断通常是与当前程序运行无关的事件,即它们与当前处理机运行的程序无关异常也称内中断,指源自CPU执行指令内部的事件,如程序的非法操作码、地址越界、算术溢出、虚存系统的缺页及专门的陷入指令等引起的事件。选项A错误。

  2. 【2017统考真题】执行系统调用的过程包括如下主要操作精神家园
    ①返回用户态
    ②执行陷入( trap)指令
    ⑧传递系统调用参数
    ④执行相应的服务程序
    正确的执行顺序是().
    A.②一3一①→④
    B.②→④→③→①
    c. ③→②→④一①
    D.③→④一②一①

  3. C
    执行系统调用的过程如下:正在运行的进程先传递系统调用参数,然后由陷入( trap)指令负责将用户态转换为内核态,并将返回地址压入堆栈以备后用,接下来CPU执行相应的内核态服务程序,最后返回用户态。所以选项C正确。

26.【2018统考真题】定时器产生时钟中断后,由时钟中断服务程序更新的部分内容是()
I、内核中时钟变量的值
I.当前进程占用CPU的时间
III.当前进程在时间片内的剩余执行时间
A.仅I、II
B.仅II、III
C.仅I、III
D.I、II、III

26.D
时钟中断的主要工作是处理和时间有关的信息及决定是否执行调度程序。和时间有关的所有信息包括系统时间、进程的时间片、延时、使用CPU 的时间、各种定时器,因此I、II、III均正确。

27.【2019统考真题】下列关于系统调用的叙述中,正确的是().
I,在执行系统调用服务程序的过程中,CPU处于内核态
II.操作系统通过提供系统调用避免用户程序直接访问外设
不同的操作系统为应用程序提供了统一的系统调用接口
IV.系统调用是操作系统内核为应用程序提供服务的接口
A.仅I、IV
B.仅II、III
C.仅I、II、IV
D.仅I、III、IV

  1. C
    用户可以在用户态调用操作系统的服务,但执行具体的系统调用服务程序是处于内核态的,Ⅰ正确;设备管理属于操作系统的职能之一,包括对输入/输出设备的分配、初始化、维护等,用户程序需要通过系统调用使用操作系统的设备管理服务,IⅡ正确;操作系统不同,底层逻辑、实现方式均不相同,为应用程序提供的系统调用接口也不同,IⅢ错误;系统调用是用户在程序中调用操作系统提供的子功能,IV正确。

28.【2020统考真题】下列与中断相关的操作中,由操作系统完成的是()。
I.保存被中断程序的中断点
.提供中断服务
II.初始化中断向量表
IV.保存中断屏蔽字
A.仅I、II
B.仅I、II、IV
C.仅IⅢII、IV
D.仅I、III、IV

  1. D
    当CPU检测到中断信号后,由硬件自动保存被中断程序的断点(即程序计数器PC和程序状态字寄存器PSW),Ⅰ错误。之后,硬件找到该中断信号对应的中断向量,中断向量指明中断服务程序入口地址(各中断向量统一存放在中断向量表中,该表由操作系统初始化,II正确)。接下来开始执行中断服务程序,保存中断屏蔽字、保存各通用寄存器的值,并提供与中断信号对应的中断服务,中断服务程序属于操作系统内核,ⅡI和IV正确。

  2. 【2021统考真题】下列指令中,只能在内核态执行的是().
    A. trap指令
    B. I/O指令
    c.数据传送指令
    D.设置断点指令

29.B
在内核态下,CPU可执行任何指令,在用户态下 CPU只能执行非特权指令,而特权指令只能在内核态下执行。常见的特权指令有:①有关对I/O 设备操作的指令﹔②有关访问程序状态的指令;③存取特殊寄存器的指令;④其他指令。A、C和D都是提供给用户使用的指令,可以在用户态执行,只是可能会使CPU从用户态切换到内核态。故选择选项B。

  1. 【2022统考真题】下列关于CPU模式的叙述中,正确的是().
    A. CPU处于用户态时只能执行特权指令
    B. CPU处于内核态时只能执行特权指令
    c. CPU处于用户态时只能执行非特权指令
    D. CPU处于内核态时只能执行非特权指令

30.C
CPU在用户态时只能执行非特权指令,在内核态时可以执行特权指令和非特权指令。

31.【2022统考真题】执行系统调用的过程涉及下列操作,其中由操作系统完成的是( )。
I.保存断点和程序状态字
II.保存通用寄存器的内容
III.执行系统调用服务例程
IV.将CPU模式改为内核态
A.仅I、III
B.仅II、III
C.仅II、IV
D、仅II、1I、IV

31.B
发生系统调用时,CPU 执行陷入(Trap)指令,检测到“内中断”后,由CPU负责保存断点(PC)和程序状态字,并将CPU模式改为内核态,然后执行操作系统内核的系统调用入口程序,该内核程序负责保存通用寄存器的内容,再调用某个特定的系统调用服务例程。综上,I、IV是由硬件完成的,II、IⅢI是由操作系统完成的。

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1.6.2本节习题精选
单项选择题
01.用()设计的操作系统结构清晰且便于调试。
A.分层式构架
B.模块化构架
C.微内核构架
D.宏内核构架

  1. A
    分层式结构简化了系统的设计和实现,每层只能调用紧邻它的低层的功能和服务﹔便于系统的调试和验证,在调试某层时发现错误,那么错误应在这层上,这是因为其低层都已调试好。

02.下列关于分层式结构操作系统的说法中,()是错误的。
A.各层之间只能是单向依赖或单向调用
B.容易实现在系统中增加或替换一层而不影响其他层
C.具有非常灵活的依赖关系
D.系统效率较低

  1. c
    单向依赖是分层式OS 的特点。分层式OS中增加或替换一个层中的模块或整层时,只要不改变相应层间的接口,就不会影响其他层,因而易于扩充和维护。层次定义好后,相当于各层之间的依赖关系也就固定了,因此往往显得不够灵活,选项C错误。每执行一个功能,通常都要自上而下地穿越多层,增加了额外的开销,导致系统效率降低。

03.相对于微内核系统,()不属于大内核操作系统的缺点。
A.占用内存空间大
B.缺乏可扩展性而不方便移植
c.内核切换太慢
D.可靠性较低

03.c
微内核和宏内核作为两种对立的结构,它们的优缺点也是对立的。微内核OS的主要缺点是性能问题,因为需要频繁地在核心态和用户态之间进行切换,因而切换开销偏大。

04.下列说法中,()不适合描述微内核操作系统。
A.内核足够小
B.功能分层设计
C.基于CIS模式
D.策略与机制分离

04.B
功能分层设计是分层式OS的特点。通常可以从四个方面来描述微内核OS:①内核足够小;②基于客户/服务器模式;③应用“机制与策略分离”原理;④采用面向对象技术。

05.对于以下五种服务,在采用微内核结构的操作系统中,()不宜放在微内核中。
I.进程间通信机制
II.低级IO
III.低级进程管理和调度
IV.中断和陷入处理
V.文件系统服务
A. I、II和III
B.II和V
C.仅V
D.IV和V

  1. c
    进程(线程)之间的通信功能是微内核最频繁使用的功能,因此几乎所有微内核OS都将其放入微内核。低级IO和硬件紧密相关,因此应放入微内核。低级进程管理和调度属于调度功能的机制部分,应将它放入微内核。微内核OS将与硬件紧密相关的一小部分放入微内核处理,此时微内核的主要功能是捕获所发生的中断和陷入事件,并进行中断响应处理,识别中断或陷入的事件后,再发送给相关的服务器处理,故中断和陷入处理也应放入微内核。而文件系统服务是放在微内核外的文件服务器中实现的,故仅V不宜放在微内核中。

06.相对于传统操作系统结构,采用微内核结构设计和实现操作系统有诸多好处,下列( )
是微内核结构的特点。
I使系统更高效
II.添加系统服务时,不必修改内核
III.微内核结构没有单一内核稳定
IV.使系统更可靠
A. I、III、IV
B. I、II、IV
C. II、IV
D. I、IV

  1. C
    微内核结构需要频繁地在管态和目态之间进行切换,操作系统的执行开销相对偏大,那些移出内核的操作系统代码根据分层的原则被划分成若干服务程序,它们的执行相互独立,交互则都借助于微内核进行通信,影响了系统的效率,因此Ⅰ不是优势。由于内核的服务变少,且一般来说内核的服务越少内核越稳定,所以III错误。而I、IV正是微内核结构的优点。

07.下列关于操作系统结构的说法中,正确的是()。
I,当前广泛使用的Windows XP操作系统,采用的是分层式OS结构
II、模块化的OS结构设计的基本原则是,每一层都仅使用其底层所提供的功能和服务,
这样就使系统的调试和验证都变得容易
III.由于微内核结构能有效支持多处理机运行,故非常适合于分布式系统环境
IV.采用微内核结构设计和实现操作系统具有诸多好处,如添加系统服务时,不必修改
内核、使系统更高效。
A.I和ⅡI
B.Ⅰ和IⅢI
C. III
D.IⅢI和IV

07.C
Windows是宏内核操作系统,Ⅰ错误。I描述的是层次化构架的原则。在微内核构架中,客户和服务器之间、服务器和服务器之间的通信采用消息传递机制,这就使得微内核系统能很好地支持分布式系统,III正确。添加系统服务时不必修改内核,这就使得微内核构架的可扩展性和灵活性更强;微内核构架的主要问题是性能问题,“使系统更高效”显然错误。

08.对于计算机操作系统引导,描述不正确的是()。
A.计算机的引导程序驻留在ROM中,开机后自动执行
B.引导程序先做关键部位的自检,并识别已连接的外设
C.引导程序会将硬盘中存储的操作系统全部加载到内存中
D.若计算机中安装了双系统,引导程序会与用户交互加载有关系统

08.c
常驻内存的只是操作系统内核,其他部分仅在福要时才大

09.计算机操作系统的引导程序位于( )中。
A.主板BIOS
B.片外Cache
c.主存ROM区
D、硬盘

09.D
操作系统的引导程序位于磁盘活动分区的引导扇区中。引导程序分为两种:一种是位于ROM中的自举程序(BIOS的组成部分),用于启动具体的设备;另一种是位于装有操作系统硬盘的活动分区的引导扇区中的引导程序(称为启动管理器),用于引导操作系统。

10.计算机的启动过程是()。
①CPU加电,CS:IP指向FFFFOH;
②进行操作系统引导;
③执行JMP指令跳转到BIOS;
④登记BIOS中断程序入口地址;
⑤硬件自检。
A. ①②③④⑤
B.3⑤④②
c. ①3④⑤②
D.⑤③④②

  1. C
    CPU激活后,会从最顶端的地址FFFFOH获得第一条指令来执行,这个地址仅仅只有16字节,放不下一段程序,所以是一条JMP指令,以跳到更低地址去执行 BIOS程序。BIOS程序在内存最开始的空间构建中断向量表和相应服务程序,在后续POST过程中要用到中断调用等功能然后进行通电自检POST(Power-on Self Test)以检测硬件是否有故障。完成POST后,BIOS需要在硬盘、光驱或软驱等存储设备搜寻操作系统内核的位置以启动操作系统。

11.检查分区表是否正确,确定哪个分区为活动分区,并在程序结束时将该分区的启动程序
(操作系统引导扇区)调入内存加以执行,这是()的任务。
A.MBR
B.引导程序
C.操作系统
D. BIOS

  1. A
    BIOS将控制权交给排在首位的启动设备后,CPU将该设备主引导扇区的内容(主引导记录MBR)加载到内存中,然后由MBR检查分区表,查找活动分区,并将该分区的引导扇区的内容(分区引导记录PBR)加载到内存加以执行。

12.下列关于虚拟机的说法中,正确的是().
I虚拟机可以用软件实现
II.虚拟机可以用硬件实现
1.多台虚拟机可同时运行在同一物理机器上,它实现了真正的并行
A.Ⅰ和II
B.Ⅰ和III
C.仅I
D. I、II和III

  1. A
    软件能实现的功能也能由硬件实现,因为虚拟机软件能实现的功能也能由硬件实现,软件和硬件的分界面是系统结构设计者的任务,Ⅰ和Ⅱ正确。实现真正并行的是多核处理机,多台虚拟机同时运行在同一物理机器上,类似于多个程序运行在同一个系统中。

13.下列关于VMware workstation虚拟机的说法中,错误的是().
A.真实硬件不会直接执行虚拟机中的敏感指令
B.虚拟机中只能安装一种操作系统
C.虚拟机是运行在计算机中的一个应用程序
D.虚拟机文件封装在一个文件夹中,并存储在数据存储器中

13.B
VMware workstation虚拟机属于第二类虚拟机管理程序,如果真实硬件直接执行虚拟机中的敏感指令,那么该指令非法时可能会导致宿主操作系统崩溃,而这是不可能的,实际上是由第二类虚拟机管理程序模拟真实硬件环境。虚拟机看起来和真实物理计算机没什么两样,因此当然可以安装多个操作系统。VMware workstation就是一个安装在计算机上的程序,在创建虚拟机时会为该虚拟机创建一组文件,这些虚拟机文件都存储在主机的磁盘上。

14.【2022统考真题】下列选项中,需要在操作系统进行初始化过程中创建的是().
A.中断向量表
B.文件系统的根目录
C.硬盘分区表
D.文件系统的索引结点表

14.A
在操作系统初始化的过程中需要创建中断向量表,以实现通电自检POST,CPU检测到中断信号后,根据中断号查询中断向量表,跳转到相应的中断处理程序,选项A正确。在硬盘逻辑格式化之前,需要先对硬盘进行分区,即创建硬盘分区表。分区完成后,对物理分区进行逻辑格式化(创建文件系统),为每个分区初始化一个特定的文件系统,并创建文件系统的根目录。如果某个分区采用Unix文件系统,则还要在该分区中建立文件系统的索引结点表。

2.1.8 本节习题精选
一、单项选择题
01.一个进程映像是().
A.由协处理器执行的一个程序
B.一个独立的程序+数据集
C. PCB结构与程序和数据的组合
D.一个独立的程序

01.c
进程映像是PCB、程序段和数据的组合,其中PCB是进程存在的唯一标志。

02.下列关于线程的叙述中,正确的是
A.线程包含CPU现场,可以独立执行程序
B.每个线程有自己独立的地址空间
c.进程只能包含一个线程
D、线程之间的通信必须使用系统调用函数

  1. A
    线程是处理机调度的基本单位,当然可以独立执行程序,选项A对;线程没有自己独立的地址空间,它共享其所属进程的空间,选项B错;进程可以创建多个线程,选项C错;与进程之间线程的通信可以直接通过它们共享的存储空间,选项D错。

03.进程之间交换数据不能通过()途径进行。
A.共享文件
B.消息传递
c.访问进程地址空间
D.访问共享存储区

  1. c
    每个进程包含独立的地址空间,进程各自的地址空间是私有的,只能执行自己地址空间中的程序,且只能访问自己地址空间中的数据,相互访问会导致指针的越界错误(学完内存管理将会有更好的认识)。因此,进程之间不能直接交换数据,但可利用操作系统提供的共享文件、消息传递、共享存储区等进行通信。

04.进程与程序的根本区别是().
A.静态和动态特点
B.是不是被调入内存
C.是不是具有就绪、运行和等待三种状态
D.是不是占有处理器

  1. A
    动态性是进程最重要的特性,以此来区分文件形式的静态程序。操作系统引入进程的概念是为了从变化的角度动态地分析和研究程序的执行。

05.下面的叙述中,正确的是().
A.进程获得处理器运行是通过调度得到的
B.优先级是进程调度的重要依据,一旦确定不能改动
C.在单处理器系统中,任何时刻都只有一个进程处于运行态
D.进程申请处理器而得不到满足时,其状态变为阻塞态

  1. A
    选项B错在优先级分静态和动态两种,动态优先级是根据运行情况而随时调整的。选项错在系统发生死锁时有可能进程全部都处于阻塞态,CPU空闲。选项D错在进程申请处理器得不到满足时就处于就绪态,等待处理器的调度。

06.操作系统是根据()来对并发执行的进程进行控制和管理的。
A.进程的基本状态
B.进程控制块
c.多道程序设计
D.进程的优先权

06.B
在进程的整个生命周期中,系统总是通过其PCB对进程进行控制。也就是说,系统是根据进程的PCB而非任何其他因素来感知到进程存在的,PCB是进程存在的唯一标志。同时PCB常驻内存。A和D选项的内容都包含在进程PCB中。

07.在任何时刻,一个进程的状态变化()引起另一个进程的状态变化。
A.必定
B.一定不
C.不一定
D.不可能

07.C
一个进程的状态变化可能会引起另一个进程的状态变化。例如,一个进程时间片用完,可能会引起另一个就绪进程的运行。同时,一个进程的状态变化也可能不会引起另一个进程的状态变化。例如,一个进程由阻塞态转变为就绪态就不会引起其他进程的状态变化。

08.在单处理器系统中,若同时存在10个进程,则处于就绪队列中的进程最多有()个。
A.1
B.8
C.9
D. 10

  1. c
    不可能出现这样一种情况。单处理器系统的10个进程都处于就绪态,但9个处于就绪态、1个正在运行是可能存在的。还要想到,可能10个进程都处于阻塞态。

09.一个进程释放了一台打印机,它可能会改变()的状态。
A.自身进程
B.输入/输出进程
C.另一个等待打印机的进程
D.所有等待打印机的进程

  1. c
    由于打印机是独占资源,当一个进程释放打印机后,另一个等待打印机的进程就可能从阻塞态转到就绪态。当然,也存在一个进程执行完毕后由运行态转为终止态时释放打印机的情况,但这并不是由于释放打印机引起的,相反是因为运行完成才释放了打印机。

10.系统进程所请求的一次IO操作完成后,将使进程状态从()。
A.运行态变为就绪态
B.运行态变为阻塞态
C.就绪态变为运行态
D.阻塞态变为就绪态

  1. D
    IO操作完成之前进程在等待结果,状态为阻塞态;完成后进程等待事件就绪,变为就绪态。

11.一个进程的基本状态可以从其他两种基本状态转变过去,这个基本的状态一定是( )。
A.运行态
B.阻塞态
C.就绪态
D.终止态

  1. C
    只有就绪态可以既由运行态转变过去又能由阻塞态转变过去。时间片到,运行态变为就绪态;当所需要资源到达时,进程由阻塞态转变为就绪态。

12.并发进程失去封闭性,是指( )。
A.多个相对独立的进程以各自的速度向前推进
B.并发进程的执行结果与速度无关
C.并发进程执行时,在不同时刻发生的错误
D.并发进程共享变量,其执行结果与速度有关

12.D
程序封闭性是指进程执行的结果只取决于进程本身,不受外界影响。也就是说,进程在执行过程中不管是不停顿地执行,还是走走停停,进程的执行速度都不会改变它的执行结果。失去封闭性后,不同速度下的执行结果不同。

13.通常用户进程被建立后,()。
A.便一直存在于系统中,直到被操作人员撤销
B.随着进程运行的正常或不正常结束而撤销
C.随着时间片轮转而撤销与建立
D.随着进程的阻塞或者唤醒而撤销与建立

13.B
进程有它的生命周期,不会一直存在于系统中,也不一定需要用户显式地撤销。进程在时间片结束时只是就绪,而不是撤销。阻塞和唤醒是进程生存期的中间状态。进程可在完成时撤销,或在出现内存错误等时撤销。

14.进程在处理器上执行时,()。
A.进程之间是无关的,具有封闭特性
B.进程之间都有交互性,相互依赖、相互制约,具有并发性
C.具有并发性,即同时执行的特性
D.进程之间可能是无关的,但也可能是有交互性的

14.D
选项A和B都说得太绝对,进程之间有可能具有相关性,也有可能是相互独立的。选项C错在“同时”。

15.下面的说法中,正确的是().
A.不论是系统支持的线程还是用户级线程,其切换都需要内核的支持
B.线程是资源分配的单位,进程是调度和分派的单位
C.不管系统中是否有线程,进程都是拥有资源的独立单位
D.在引入线程的系统中,进程仍是资源调度和分派的基本单位

  1. C
    引入线程后,进程仍然是资源分配的单位。内核级线程是处理器调度和分派的单位,线程本身不具有资源,它可以共享所属进程的全部资源,选项C对,选项B、D明显是错的。至于选项A,可以这样来理解:假如有一个内核进程,它映射到用户级后有多个线程,那么这些线程之间的切换不需要在内核级切换进程,也就不需要内核的支持。研人的精神家园

16.在多对一的线程模型中,当一个多线程进程中的某个线程被阻塞后,()。
A.该进程的其他线程仍可继续运行
B.整个进程都将阻塞
C.该阻塞线程将被撤销
D.该阻塞线程将永远不可能再执行

16.B
在多对一的线程模型中,由于只有一个内核级线程,用户级线程的“多”对操作系统透明,因此操作系统内核只能感知到一个调度单位的存在。因此该进程的一个线程被阻塞后,该进程就被阻塞,进程的其他线程当然也都被阻塞。
注意:作为对比,在一对一模型中将每个用户级线程都映射到一个内核级线程,所以当某个线程被阻塞时,不会导致整个进程被阻塞。

17.用信箱实现进程间互通信息的通信机制要有两个通信原语,它们是()。
A.发送原语和执行原语
B.就绪原语和执行原语
C.发送原语和接收原语
D.就绪原语和接收原语

17.C
用信箱实现进程间互通信息的通信机制要有两个通信原语,它们是发送原语和接收原语。

18.下列几种关于进程的叙述,()最不符合操作系统对进程的理解。
A.进程是在多程序环境中的完整程序
B.进程可以由程序、数据和PCB描述
C.线程( Thread)是一种特殊的进程
D.进程是程序在一个数据集合上的运行过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单元

18.A
进程是一个独立的运行单位,也是操作系统进行资源分配和调度的基本单位,它包括PCB、程序和数据以及执行栈区,仅仅说进程是在多程序环境下的完整程序是不合适的,因为程序是静态的,它以文件形式存放于计算机硬盘内,而进程是动态的。

19.支持多道程序设计的操作系统在运行过程中,不断地选择新进程运行来实现CPU的共
享,但其中()不是引起操作系统选择新进程的直接原因。
A.运行进程的时间片用完
B.运行进程出错
C.运行进程要等待某一事件发生
D.有新进程被创建进入就绪态

19.D
需要掌握不能进行进程调度与切换的情况(处理中断的过程、访问临界区、原子操作),以及应该进行进程调度与切换的情况。运行的进程由于时间片用完、运行结束、需要等待事件的发生(如等待键盘响应)、出错、自我阻塞等,均可以激活调度程序进行重新调度,选择一个新的就绪进程投入运行。新进程加入就绪队列不是引起调度的直接原因,当CPU正在运行其他进程时,该进程仍然需要等待。即使是在采用高优先级调度算法的系统中,一个最高优先级的进程进入就绪队列,也需要考虑是否允许抢占,当不允许抢占时,仍然需要等待。

20.若一个进程实体由PCB、共享正文段、数据堆段和数据栈段组成,请指出下列C语言程
序中的内容及相关数据结构各位于哪一段中。
I、全局赋值变量()
I.未赋值的局部变量()
III.函数调用实参传递值( )
IV.用malloc()要求动态分配的存储区()
V.常量值(如1995、“string”)( )VI.进程的优先级()
A. PCB
B.正文段
C.堆段
D.栈段

20.B、D、D、C、B、A
C语言编写的程序在使用内存时一般分为三个段,它们一般是正文段(即代码和赋值数据段)、数据堆段和数据栈段。二进制代码和常量存放在正文段,动态分配的存储区在数据堆段,临时使用的变量在数据栈段。由此,我们可以确定全局赋值变量在正文段赋值数据段,未赋值的局部变量和实参传递在栈段,动态内存分配在堆段,常量在正文段,进程的优先级只能在PCB内。

21.同一程序经过多次创建,运行在不同的数据集上,形成了()的进程。
A.不同
B.相同
C.同步
D.互斥

21.A
一个进程是程序在一个数据集上的一次运行过程。运行于不同的数据集,将会形成不同的进程。

22.系统动态DLL库中的系统线程,被不同的进程所调用,它们是()的线程。
A.不同
B.相同
C.可能不同,也可能相同
D、不能被调用

22.B
进程是暂时的,程序是永久的;进程是动态的,程序是静态的;进程至少由代码、数据和PCB组成,程序仅需代码和数据即可;程序代码经过多次创建可对应不同进程,而同一个系统的进程(或线程)可以由系统调用的方法被不同的进程(或线程)多次使用。

  1. PCB是进程存在的唯一标志,下列()不属于PCB。
    A.进程ID
    B.CPU状态
    C.堆栈指针
    D、全局变量

23.D
进程实体主要是代码、数据和PCB。因此,要清楚了解PCB内所含的数据结构内容,主要有四大类:进程标志信息、进程控制信息、进程资源信息、CPU现场信息。由上述可知,全局变量与PCB无关,它只与用户代码有关。

24.一个计算机系统中,进程的最大数目主要受到()限制。
A.内存大小
B.用户数目
C打开的文件数
D.外部设备数量

24.A
进程创建需要占用系统内存来存放PCB 的数据结构,所以一个系统能够创建的进程总数是有限的,进程的最大数目取决于系统内存的大小,它在系统安装时就已确定(若后期内存增加,系统能够创建的进程总数也应增加,但一般需要重新启动)。而用户数目、外设数量和文件等均与此无关。

25.进程创建完成后会进入一个序列,这个序列称为
A.阻塞队列
B.挂起序列
C.就绪队列
D.运行队列

  1. C
    我们先要考虑创建进程的过程,当该进程所需的资源分配完成只等CPU时,进程的状态为就绪态,因此所有的就绪PCB一般以链表方式链成一个序列,称为就绪队列。

26.在一个多道系统中,若就绪队列不空,就绪的进程数目越多,处理器的效率()。
A.越高
B.越低
C.不变
D.不确定

26.C
由进程的状态图(见图2.1)可以看出,进程的就绪数目越多,争夺CPU的进程就越多,但只要就绪队列不为空,CPU就总是可以调度进程运行,保持繁忙。这与就绪进程的数目没有关系,除非就绪队列为空,此时CPU进入等待态,导致 CPU的效率下降。

27.在具有通道设备的单处理器系统中实现并发技术后,().
A.各进程在某一时刻并行运行,CPU与IO设备间并行工作
B.各进程在某一时间段内并行运行,CPU与IO设备间串行工作
c.各进程在某一时间段内并发运行,CPU与IO设备间并行工作
D.各进程在某一时刻并发运行,CPU与IO设备间串行工作

27.c
由于是单处理器,在某一时刻只有一个进程能获得处理器资源,所以是某一时间段内并发运行。此外,也正是因为CPU和IO设备的并行运行,才使各进程能并发执行。

28.进程自身决定().
A.从运行态到阻塞态
B.从运行态到就绪态
C.从就绪态到运行态
D.从阻塞态到就绪态

  1. A
    只有从运行态到阻塞态的转换是由进程自身决定的。从运行态到就绪态的转换是由于进程的时间片用完,“主动”调用程序转向就绪态。虽然从就绪态到运行态的转换同样是由调度程序决定的,但进程是“被动的”。从阻塞态到就绪态的转换是由协作进程决定的。

29.对进程的管理和控制使用()。
A.指令
B.原语
C.信号量
D.信箱

29.B
对进程的管理和控制功能是通过执行各种原语来实现的,如创建原语等。

30.下面的叙述中,正确的是()。
A.引入线程后,处理器只能在线程间切换
B.引入线程后,处理器仍在进程间切换
C..线程的切换,不会引起进程的切换
D.线程的切换,可能引起进程的切换

30.D
在同一进程中,线程的切换不会引起进程的切换。当从一个进程中的线程切换到另一个进程中的线程时,才会引起进程的切换,因此选项A、B、C错误。

31.下面的叙述中,正确的是().
A.线程是比进程更小的能独立运行的基本单位,可以脱离进程独立运行
B.引入线程可提高程序并发执行的程度,可进一步提高系统效率
C.线程的引入增加了程序执行时的时空开销
D.一个进程一定包含多个线程

31.B
线程是进程内一个相对独立的执行单元,但不能脱离进程单独运行,只能在进程中运行。引入线程是为了减少程序执行时的时空开销。一个进程可包含一个或多个线程。

32.下面的叙述中,正确的是()。
A.同一进程内的线程可并发执行,不同进程的线程只能串行执行
B.同一进程内的线程只能串行执行,不同进程的线程可并发执行
C.同一进程或不同进程内的线程都只能串行执行
D.同一进程或不同进程内的线程都可以并发执行

32.D
在无线程的系统中,进程是资源调度和并发执行的基本单位。在引入线程的系统中,进程退化为资源分配的基本单位,而线程代替了进程被操作系统调度,因而线程可以并发执行。

33.在以下描述中,()并不是多线程系统的特长。
A.利用线程并行地执行矩阵乘法运算
B. Web服务器利用线程响应HTTP请求
C.键盘驱动程序为每个正在运行的应用配备一个线程,用以响应该应用的键盘输入
D、基于GUI的调试程序用不同的线程分别处理用户输入、计算和跟踪等操作

  1. c
    整个系统只有一个键盘,而且键盘输入是人的操作,速度比较慢,完全可以使用一个线程来处理整个系统的键盘输入。

34.在进程转换时,下列()转换是不可能发生的。
A.就绪态→运行态
B.运行态→就绪态
C.运行态→阻塞态
D.阻塞态→运行态

34.D
阻塞的进程在获得所需资源时只能由阻塞态转变为就绪态,并插入就绪队列,而不能直接转变为运行态。
35.当()时,进程从执行状态转变为就绪态。
A.进程被调度程序选中
B.时间片到
c.等待某一事件
D.等待的事件发生

  1. B
    当进程的时间片到时,进程由运行态转变为就绪态,等待下一个时间片的到来。

36.两个合作进程(Cooperating Processes)无法利用()交换数据
A.文件系统
B.共享内存
C.高级语言程序设计中的全局变量
D.消息传递系统

  1. C
    不同的进程拥有不同的代码段和数据段,全局变量是对同一进程而言的,在不同的进程中是不同的变量,没有任何联系,所以不能用于交换数据。此题也可用排除法做,选项A、B、D均是课本上所讲的。管道是一种文件。

37.以下可能导致一个进程从运行态变为就绪态的事件是().
A.一次IO操作结束
B.运行进程需做IO操作
C.运行进程结束
D.出现了比现在进程优先级更高的进程

37.D
进程处于运行态时,它必须已获得所需的资源,在运行结束后就撤销。只有在时间片到或出现了比现在进程优先级更高的进程时才转变成就绪态。选项A使进程从阻塞态到就绪态,选项B使进程从运行态到阻塞态,选项C使进程撤销。

  1. ()必会引起进程切换。
    A.一个进程创建后,进入就绪态
    B.一个进程从运行态变为就绪态
    C.一个进程从阻塞态变为就绪态
    D.以上答案都不对

38.B
进程切换是指CPU调度不同的进程执行,当一个进程从运行态变为就绪态时,CPU 调度另一个进程执行,引起进程切换。

39.进程处于()时,它处于非阻塞态。
A.等待从键盘输入数据
B.等待协作进程的一个信号
C.等待操作系统分配CPU时间
D.等待网络数据进入内存

39.C
进程有三种基本状态,处于阻塞态的进程由于某个事件不满足而等待。这样的事件一般是IO操作,如键盘等,或是因互斥或同步数据引起的等待,如等待信号或等待进入互斥临界区代码段等,等待网络数据进入内存是为了进程同步。而等待CPU调度的进程处于就绪态,只有它是非阻塞态。

40.一个进程被唤醒,意味着()。
A.该进程可以重新竞争CPU
B.优先级变大
C. PCB移动到就绪队列之首
D.进程变为运行态

  1. A
    当一个进程被唤醒时,这个进程就进入了就绪态,等待进程调度而占有CPU运行。进程被唤醒在某种情形下优先级可以增大,但一般不会变为最大,而由固定的算法来计算。也不会在唤醒后位于就绪队列的队首,就绪队列是按照一定的规则赋予其位置的,如先来先服务,或者高优先级优先,或者短进程优先等,更不能直接占有处理器运行。

41.进程创建时,不需要做的是().
A.填写一个该进程的进程表项
B.分配该进程适当的内存
C.将该进程插入就绪队列
D.为该进程分配CPU

41.D
进程创建原语完成的工作是:向系统申请一个空闲PCB,为被创建进程分配必要的资源,然后将其PCB初始化,并将此PCB插入就绪队列,最后返回一个进程标志号。当调度程序为进程分配CPU后,进程开始运行。所以进程创建的过程中不会包含分配CPU的过程,这不是进程创建者的工作,而是调度程序的工作。

42.计算机两个系统中两个协作进程之间不能用来进行进程间通信的是().
A.数据库
B.共享内存
C.消息传递机制
D.管道

  1. A
    进程之间的通信方式主要有管道、消息传递、共享内存、文件映射和套接字等。数据库不能直接作为进程之间的通信方式。

43.下面关于用户级线程和内核级线程的描述中,错误的是()。
A.采用轮转调度算法,进程中设置内核级线程和用户级线程的效果完全不同
B.跨进程的用户级线程调度也不需要内核参与,控制简单
C.用户级线程可以在任何操作系统中运行
D.若系统中只有用户级线程,则处理机的调度对象是进程

43.B
采用轮转调度算法时,如果进程中分别设置100个用户级线程和100个内核级线程,则前者的执行时间是后者的100倍,选项A正确。在用户级线程中,系统感知不到线程的存在,调度的对象是进程,因此,跨进程的用户级线程调度需要内核参与,选项B错误,选项D正确。用户级线程不需要内核的支持,与系统平台无关,对线程管理的代码是属于用户程序的一部分,选项C正确。

44、在内核级线程相对于用户级线程的优点的如下描述中,错误的是()
A.同一进程内的线程切换,系统开销小
B.当内核线程阻塞时,CPU将会调度同一进程中的其他内核线程执行
C.内核级线程的程序实体可以在内核态运行
D.对多处理器系统,核心可以同时调度同一进程的多个线程并行运行

  1. A
    在内核级线程中,同一进程中的线程切换,需要从用户态转到核心态进行,系统开销较大,选项A错误。CPU调度是在内核进行的,在内核级线程中,调度是在线程一级进行的,因此内核可以同时调度同一进程的多个线程在多CPU上并行运行(用户级线程则不行),选项B正确、选项D正确。当进程中的内核级线程运行在内核态时,说明该进程也运行在内核态,选项C正确。

45.在用户级线程相对于内核级线程的优点的如下描述中,错误的是()
A.一个线程阻塞不影响另一个线程的运行
B.线程的调度不需要内核直接参与,控制简单
C.线程切换代价小
D.允许每个进程定制自己的调度算法,线程管理比较灵活

  1. A
    进程中的某个用户级线程被阻塞,则整个进程也被阻塞,即进程中的其他用户级线程也被阻塞,选项A错误。用户级线程的调度是在用户空间进行的,节省了模式切换的开销,不同进程可以根据自身的需要,对自己的线程选择不同的调度算法,因此选项B、C和D都正确。

46.【2010统考真题】下列选项中,导致创建新进程的操作是()。
I.用户登录成功
II.设备分配
III.启动程序执行
A.仅Ⅰ和ⅡI
B.仅ⅡI和III
c.仅Ⅰ和III
D. I、I、III

46.C
I.用户登录成功后,系统要为此创建一个用户管理的进程,包括用户桌面、环境等。所有用户进程都会在该进程下创建和管理。II.设备分配是通过在系统中设置相应的数据结构实现的,不需要创建进程,这是操作系统中IO核心子系统的内容。IⅢI.启动程序执行是引起创建进程的典型事件。

47.【2010统考真题】下列选项中,降低进程优先级的合理时机是().
A.进程时间片用完
B.进程刚完成IO操作,进入就绪队列
C.进程长期处于就绪队列
D.进程从就绪态转为运行态

  1. A
    A中进程时间片用完,可降低其优先级以让其他进程被调度进入执行状态。选项B中进程刚完成IO,进入就绪队列等待被处理机调度,为了让其尽快处理I/O结果,因此应提高优先级。选项C中进程长期处于就绪队列,为不至于产生饥饿现象,也应适当提高优先级。选项D中进程的优先级不应该在此时降低,而应在时间片用完后再降低。

48.【2011统考真题】在支持多线程的系统中,进程Р创建的若干线程不能共享的是().
A.进程Р的代码段
1B.进程P中打开的文件T】
c.进程Р的全局变量
D.进程P中某线程的栈指针

48.D
进程是资源分配的基本单位,线程是处理机调度的基本单位。进程的代码段、进程打开的文件、进程的全局变量等都是进程的资源,唯有进程中某线程的栈指针(包含在线程TCB中)是属于线程的,属于进程的资源可以共享,属于线程的栈指针是独享的,对其他线程透明。

  1. 【2012统考真题】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

  2. A
    在引入线程后,进程依然是资源分配的基本单位,线程是调度的基本单位,同一进程中的各个线程共享进程的地址空间。在用户级线程中,有关线程管理的所有工作都由应用程序完成,无须内核的干预,内核意识不到线程的存在。

50.【2014统考真题】一个进程的读磁盘操作完成后,操作系统针对该进程必做的是()
A.修改进程状态为就绪态
B.降低进程优先级
C.给进程分配用户内存空间
D.增加进程时间片大小

  1. A
    进程申请读磁盘操作时,因为要等待IO操作完成,会把自身阻塞,此时进程变为阻塞态;I/O操作完成后,进程得到了想要的资源,会从阻塞态转换到就绪态(这是操作系统的行为)。而降低进程优先级、分配用户内存空间和增加进程的时间片大小都不一定会发生,选择选项A。

51.【2014统考真题】下列关于管道( Pipe)通信的叙述中,正确的是().
A.一个管道可实现双向数据传输
B.管道的容量仅受磁盘容量大小限制
C.进程对管道进行读操作和写操作都可能被阻塞
D.一个管道只能有一个读进程或一个写进程对其操作

51.C
管道是一种固定大小的缓冲区,管道的大小通常为内存的一页,其大小并不是受磁盘容量大小的限制,选项B错误。一个普通管道只允许单向通信,若要实现父子进程双向通信,则需要定义两个管道,而每个管道向不同方向发送数据,选项A错误。当管道满时,写进程在写管道会被阻塞,而当管道空时,读进程在读管道会被阻塞,选项C正确。父进程创建一个管道后,由于管道是一种特殊的文件,因此所有子进程也继承了父进程的管道,并使用它来与父进程进行通信,选项D错误。

52.【2015统考真题】下列选项中,会导致进程从执行态变为就绪态的事件是()。
A.执行P(wait)操作
B.申请内存失败
C.启动IO设备
D.被高优先级进程抢占

52.D
P(wait)操作表示进程请求某一资源,选项A、B和C都因为请求某一资源会进入阻塞态,而选项D只是被剥夺了处理机资源,进入就绪态,一旦得到处理机即可运行。

  1. 【2018统考真题】下列选项中,可能导致当前进程Р阻塞的事件是()
    I、进程Р申请临界资源
    II.进程Р从磁盘读数据
    IⅢ.系统将CPU分配给高优先权的进程
    A.仅I
    B.仅ПI
    C.仅I、II
    D. I、II、III

  2. C
    进程等待某资源为可用(不包括处理机)或等待输入/输出完成均会进入阻塞态,因此I、II正确;Ⅲ中情况发生时,进程进入就绪态,因此IⅢ错误,答案选择选项C。

54.【2019统考真题】下列选项中,可能会将进程唤醒的事件是()。
I. IO结束
Ⅱ.某进程退出临界区
II.当前进程的时间片用完
A.仅I
B.仅IⅢ
C.仅I、II
D. I、II、III

54.C
当被阻塞进程等待的某资源(不包括处理机)可用时,进程将会被唤醒。I/O结束后,等待该I/O结束而被阻塞的有关进程会被唤醒,Ⅰ正确;某进程退出临界区后,之前因需要进入该临界区而被阻塞的有关进程会被唤醒,II正确;当前进程的时间片用完后进入就绪队列等待重新调度,优先级最高的进程获得处理机资源从就绪态变成执行态,IⅢI错误。

  1. 【2019统考真题】下列关于线程的描述中,错误的是()。
    A.内核级线程的调度由操作系统完成
    B.操作系统为每个用户级线程建立一个线程控制块
    C.用户级线程间的切换比内核级线程间的切换效率高
    D.用户级线程可以在不支持内核级线程的操作系统上实现

55.B
应用程序没有进行内核级线程管理的代码,只有一个到内核级线程的编程接口,内核为进程及其内部的每个线程维护上下文信息,调度也是在内核中由操作系统完成的,选项A正确。在多线程模型中,用户级线程和内核级线程的连接方式分为多对一、一对一、多对多,“操作系统为每个用户线程建立一个线程控制块”属于一对一模型,选项B错误。用户级线程的切换可以在用户空间完成,内核级线程的切换需要操作系统帮助进行调度,因此用户级线程的切换效率更高,选项C正确。用户级线程的管理工作可以只在用户空间中进行,因此可以在不支持内核级线程的操作系统上实现,选项D正确。

  1. 【2020统考真题】下列关于父进程与子进程的叙述中,错误的是( )
    A.父进程与子进程可以并发执行
    B.父进程与子进程共享虚拟地址空间
    c.父进程与子进程有不同的进程控制块
    D.父进程与子进程不能同时使用同一临界资源

56.B
父进程与子进程当然可以并发执行,选项A正确。父进程可与子进程共享一部分资源,但不能共享虚拟地址空间,在创建子进程时,会为子进程分配资源,如虚拟地址空间等,选项B错误临界资源一次只能为一个进程所用,选项D正确。进程控制块(PCB)是进程存在的唯一标志每个进程都有自己的PCB,选项C正确。

57.【2021统考真题】下列操作中,操作系统在创建新进程时,必须完成的是()。
I,申请空白的进程控制块
II.初始化进程控制块
IⅢI.设置进程状态为执行态
A.仅I
B.仅I、II
C.仅I、III
D.仅I、III

57.B
操作系统感知进程的唯一方式是通过进程控制块(PCB),所以创建一个新进程就是为其申请一个空白的进程控制块,并且初始化一些必要的进程信息,如初始化进程标志信息、初始化处理机状态信息、设置进程优先级等。I、I正确。创建一个进程时,一般会为其分配除CPU外的大多数资源,所以一般将其设置为就绪态,让它等待调度程序的调度。

58.【2022统考真题】下列事件或操作中,可能导致进程Р由执行态变为阻塞态的是()。
I.进程Р读文件
I.进程P的时间片用完
III.进程Р申请外设
IV.进程Р执行信号量的 wait()操作
A.仅I、IV
B.仅I、III
C.仅IMI、IV
D.仅I、III、IV

58.D
进程Р读文件时,进程从执行态进入阻塞态,等待磁盘I/O完成,Ⅰ正确。进程Р的时间片用完,导致进程从执行态进入就绪态,转入就绪队列等待下次被调度,I错误。进程Р申请外设若外设是独占设备且正在被其他进程使用,则进程Р从执行态进入阻塞态,等待系统分配外设.I正确。进程Р执行信号量的wait()操作,如果信号量的值小于或等于0,则进程进入阻塞态.等待其他进程用signal()操作唤醒,IⅣ正确。

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2.2.7本节习题精选
一、单项选择题
01.时间片轮转调度算法是为了( ).
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

  1. A
    时间片轮转的主要目的是,使得多个交互的用户能够得到及时响应,使得用户以为“独占”计算机的使用,因此它并没有偏好,也不会对特殊进程做特殊服务。时间片轮转增加了系统开销,所以不会使得系统高效运转,吞吐量和周转时间均不如批处理。但其较快速的响应时间使得用户能够与计算机进行交互,改善了人机环境,满足用户需求。

02.在单处理器的多进程系统中,进程什么时候占用处理器及决定占用时间的长短是由( )
决定的。
A.进程相应的代码长度
B.进程总共需要运行的时间
C.进程特点和进程调度策略
D.进程完成什么功能

  1. C
    进程调度的时机与进程特点有关,如进程是CPU繁忙型还是IO繁忙型、自身的优先级等。但仅有这些特点是不够的,能否得到调度还取决于进程调度策略,若采用优先级调度算法,则进程的优先级才起作用。至于占用处理器运行时间的长短,则要看进程自身,若进程是IO繁忙型,运行过程中要频繁访问IO端口,即可能会频繁放弃CPU,所以占用CPU的时间不会长,一旦放弃CPU,则必须等待下次调度。若进程是CPU繁忙型,则一旦占有CPU,就可能会运行很长时间,但运行时间还取决于进程调度策略,大部分情况下,交互式系统为改善用户的响应时间,大多数采用时间片轮转的算法,这种算法在进程占用CPU达到一定时间后,会强制将其换下,以保证其他进程的CPU使用权。因此选择选项C。

03.()有利于CPU繁忙型的作业,而不利于IO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

03.B
FCFS调度算法比较有利于长作业,而不利于短作业。CPU繁忙型作业是指该类作业需要占用很长的CPU时间,而很少请求IO操作,因此CPU繁忙型作业类似于长作业,采用FCFS可从容完成计算。IO繁忙型作业是指作业执行时需频繁请求IO操作,即可能频繁放弃CPU,所以占用CPU的时间不会太长,一旦放弃CPU,则必须重新排队等待调度,故采用SJF比较适合。时间片轮转法对于短作业和长作业的时间片都一样,所以地位也几乎一样。优先级调度有利于优先级高的进程,而优先级和作业时间长度是没有必然联系的。因此选择选项B。

04.下面有关选择进程调度算法的准则中,不正确的是()。
A.尽快响应交互式用户的请求
B.尽量提高处理器利用率
C.尽可能提高系统吞吐量
D.适当增长进程就绪队列的等待时间

04.D
在选择进程调度算法时应考虑以下几个准则:①公平:确保每个进程获得合理的CPU份额;②有效:使CPU尽可能地忙碌;③响应时间:使交互用户的响应时间尽可能短;④周转时间:使批处理用户等待输出的时间尽可能短;⑤吞吐量:使单位时间处理的进程数尽可能最多。由此可见选项D不正确。

05.进程(线程)调度的时机有().
I.运行的进程(线程)运行完毕
II.运行的进程(线程)所需资源未准备好
III.运行的进程(线程)的时间片用完
IV.运行的进程(线程)自我阻塞
V.运行的进程(线程)出现错误
A.II、III、IV和V
B.Ⅰ和IⅢI
C. II、IⅣ和V
D.全部都是

  1. D
    进程(线程)调度的时机包括:运行的进程(线程)运行完毕、运行的进程(线程)自我阻塞、运行的进程(线程)的时间片用完、运行的进程(线程)所需的资源没有准备好、运行的进程(线程)出现错误。以上时机都在CPU方式为不可抢占方式时引起进程(线程)调度。在 CPU方式是可抢占方式时,就绪对列中的某个进程(线程)的优先级高于当前运行进程(线程)的优先级时,也会发生进程(线程)调度。故I、I、III、Ⅳ和都正确。

06.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()。
A. 1h
B.5h
C.2.5h
D.8h

06.B
4个作业的周转时间分别是2h, 4h, 6h,8h,所以4个作业的总周转时间为2+4+6+8=20h.此时,平均周转时间=各个作业周转时间之和/作业数=20/4=5小时。

07.若每个作业只能建立一个进程,为了照顾短作业用户,应采用());为了照顾紧急作业
用户,应采用();为了能实现人机交互,应采用( );而能使短作业、长作业和交互作业用户都满意,应采用().
A. FCFS调度算法
B.短作业优先调度算法
C.时间片轮转调度算法
D.多级反馈队列调度算法
E.剥夺式优先级调度算法

07.B、E、C、D
照顾短作业用户,选择短作业优先调度算法;照顾紧急作业用户,即选择优先级高的作业优先调度,采用基于优先级的剥夺调度算法;实现人机交互,要保证每个作业都能在一定时间内轮到,采用时间片轮转法;使各种作业用户满意,要处理多级反馈,所以选择多级反馈队列调度算法。

  1. ()优先级是在创建进程时确定的,确定之后在整个运行期间不再改变。
    A.先来先服务
    B.动态
    C.短作业
    D.静态

  2. D
    优先级调度算法分静态和动态两种。静态优先级在进程创建时确定,之后不再改变。

09.现在有三个同时到达的作业J,J和J,它们的执行时间分别是T, T2,T,,且T<T2<T。
系统按单道方式运行且采用短作业优先调度算法,则平均周转时间是()。
A. T+T+T
B. (3T+2T+ T3)/3
c. (T+T2+ T)/3
D. (T+2T+3T)/3

09.B
系统采用短作业优先调度算法,作业的执行顺序为J,J, J,J的周转时间为T,J的周转时间为T+TpJ的周转时间为T+T2+T,则平均周转时间为(T+T+T2+T+T+T)/3=(3T+2T2+T3)/3。

10.设有三个作业,其运行时间分别是2h, 5h,3h,假定它们同时到达,并在同一台处理器上以单道方式运行,则平均周转时间最小的执行顺序是()。
A.J,J2,J3
B.J,J2,J1
C. J,J,J3
D. J,J,J2

10.D
在同一台处理器上以单道方式运行时,要想获得最短的平均周转时间,用短作业优先调度算法会有较好的效果。就本题目而言:A选项的平均周转时间=(2+7+10)/3h = 19/3h;B选项的平均周转时间=(3+8+10)/3h=7h。C选项的平均周转时间=(5+7+10)/3h= 22/3h; D选项的平均周转时间=(2+5+10)/3h = 17/3h。

11.采用时间片轮转调度算法分配 CPU时,当处于运行态的进程用完一个时间片后,它的
状态是()状态。
A.阻塞
B.运行
C.就绪
D.消亡

11.c
处于运行态的进程用完一个时间片后,其状态会变为就绪态,等待下一次处理器调度。进程执行完最后的语句并使用系统调用exit请求操作系统删除它或出现一些异常情况时,进程才会终止。

12.一个作业8:00到达系统,估计运行时间为1h。若10:00开始执行该作业,其响应比是
( )
A.2
B.1
C. 3
D. 0.5

12.c

13.关于优先权大小的论述中,正确的是().
A.计算型作业的优先权,应高于UO型作业的优先权
B.用户进程的优先权,应高于系统进程的优先权
C.在动态优先权中,随着作业等待时间的增加,其优先权将随之下降
D.在动态优先权中,随着进程执行时间的增加,其优先权降低

13.D
优先级算法中,I/O 繁忙型作业要优于计算繁忙型作业,系统进程的优先权应高于用户进程的优先权。作业的优先权与长作业、短作业或系统资源要求的多少没有必然的关系。在动态优先权中,随着进程执行时间的增加其优先权随之降低,随着作业等待时间的增加其优先权相应上升。

14.下列调度算法中,()调度算法是绝对可抢占的。
A.先来先服务
B.时间片轮转
C.优先级
D.短进程优先

14.B
时间片轮转算法是按固定的时间配额来运行的,时间一到,不管是否完成,当前的进程必须撤下,调度新的进程,因此它是由时间配额决定的、是绝对可抢占的。而优先级算法和短进程优先算法都可分为抢占式和不可抢占式。

15.作业是用户提交的,进程是由系统自动生成的,除此之外,两者的区别是()。
A.两者执行不同的程序段
B.前者以用户任务为单位,后者以操作系统控制为单位
C.前者是批处理的,后者是分时的
D.后者是可并发执行,前者则不同

15.B
作业是从用户角度出发的,它由用户提交,以用户任务为单位;进程是从操作系统出发的,由系统生成,是操作系统的资源分配和独立运行的基本单位。

16.进程调度算法采用固定时间片轮转调度算法,当时间片过大时,就会使时间片轮转法算
法转化为()调度算法。
A.高响应比优先
B.先来先服务
C.短进程优先
D.以上选项都不对

16.B
时间片轮转调度算法在实际运行中也按先后顺序使用时间片,时间片过大时,我们可以认为其大于进程需要的运行时间,即转变为先来先服务调度算法。

17.有以下的进程需要调度执行(见下表)

1)若用非抢占式短进程优先调度算法,问这5个进程的平均周转时间是多少?
2)若采用抢占式短进程优先调度算法,问这5个
3)进程的平均周转时间是多少?
A.8.62;6.34
B.8.62;6.8
C. 10.62;6.34
D.10.62;6.8

17.D
对于这种类型的题目,我们可以采用广义甘特图来求解,甘特图的画法在1.2节的习题中已经有所介绍。我们直接给出甘特图(见右图),以非抢占为例。
在0时刻,进程P到达,于是处理器分配给P,由于是不可抢占的,所以Pr一旦获得处理器,就会运行直到结束;在9时刻,所有进程已经到达,根据短进程优先调度,会把处理器分配给P,接下来就是Ps;然后,由于P0P的预计运行时间一样,所以在P和P,之间用先来先服务调度,优先把处理器分配给P,最后再分配给P4,完成任务。
周转时间=完成时间-作业到达时间,从图中显然可以得到各进程的完成时间,于是Pl的周转时间是9-O=9;Pz的周转时间是16-0.4= 15.6;P的周转时间是10-1=9;Ps的周转时间是20-5.5=14.5;Ps的周转时间是12-7=5;平均周转时间为(9+15.6+9+14.5+5)/5=10.62。
同理,抢占式的周转时间也可通过画甘特图求得,而且直观、不易出错。
抢占式的平均周转时间为6.8。
甘特图在操作系统中有着广泛的应用,本节习题中会有不少这种类型的题目,若读者按照上面的方法求解,则解题时就可以做到胸有成竹。

18.有5个批处理作业A, B,C, D,E几乎同时到达,其预计运行时间分别为 10,6,2,4,8,其优先级(由外部设定)分别为3,5,2,1,4,这里5为最高优先级。以下各种调度算法中,平均周转时间为14的是()调度算法。
A.时间片轮转(时间片为1)
B.优先级调度
c.先来先服务(按照顺序10,6,2,4,8)
D.短作业优先

  1. D
    这5个批处理作业采用短作业优先调度算法时,平均周转时间=[2+(2+4)+(2+4+6)+(2+4+6+8)+(2+4+6+8+10)]/5= 14。
    这道题主要考查读者对各种优先调度算法的认识。若按照17题中的方法求解,则可能要花费一定的时间,但这是值得的,因为可以起到熟练基本方法的效果。在考试中很少会遇到操作量和计算量如此大的题目,所以读者不用担心。

19.分时操作系统通常采用()调度算法来为用户服务。
A.时间片轮转
B.先来先服务
C.短作业优先
D.优先级

  1. A
    分时系统需要同时满足多个用户的需要,因此把处理器时间轮流分配给多个用户作业使用,即采用时间片轮转调度算法。

20。在进程调度算法中,对短进程不利的是()。
A.短进程优先调度算法
B.先来先服务调度算法
C.高响应比优先调度算法
D.多级反馈队列调度算法

20.B
先来先服务调度算法中,若一个长进程(作业)先到达系统,则会使后面的许多短进程(作业)等待很长的时间,因此对短进程(作业)不利。

21.假设系统中所有进程同时到达,则使进程平均周转时间最短的是()调度算法。
A.先来先服务
B.短进程优先
C.时间片轮转
D.优先级

21.B
短进程优先调度算法具有最短的平均周转时间。平均周转时间=各进程周转时间之和/进程数。因为每个进程的执行时间都是固定的,所以变化的是等待时间,只有短进程优先算法能最小化等待时间。

22.下列说法中,正确的是()。
I.分时系统的时间片固定,因此用户数越多,响应时间越长
II. UNIX 是一个强大的多用户、多任务操作系统,支持多种处理器架构,按照操作系
统分类,属于分时操作系统
II.中断向量地址是中断服务例行程序的入口地址
IV.中断发生时,由硬件保护并更新程序计数器(PC),而不是由软件完成,主要是为
了提高处理速度
A. I、II
B. II、II
C.II、IV
D.仅IV

  1. A
    Ⅰ选项正确,分时系统中,响应时间与时间片和用户数成正比。II选项正确。III选项错误,中断向量本身是用于存放中断服务例行程序的入口地址,因此中断向量地址就应是该入口地址的地址。IⅣ选项错误,中断由硬件保护并完成,主要是为了保证系统运行可靠、正确。提高处理速度也是一个好处,但不是主要目的。综上分析,III、IⅣ选项错误。

23.【2009统考真题】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

23.D
响应比R=(等待时间+执行时间)/执行时间。它综合考虑了每个进程的等待时间和执行时间,对于同时到达的长进程和短进程,短进程会优先执行,以提高系统吞吐量;而长进程的响应比可以随等待时间的增加而提高,不会产生进程无法调度的情况。

24.【2011统考真题】下列选项中,满足短作业优先且不会发生饥饿现象的是()调度算法。
A.先来先服务
B.高响应比优先
C.时间片轮转
D.非抢占式短作业优先

24.B
响应比=(等待时间+执行时间)执行时间。高响应比优先算法在等待时间相同的情况下,作业执行时间越短,响应比越高,满足短任务优先。随着长作业等待时间的增加,响应比会变大,执行机会也会增大,因此不会发生饥饿现象。先来先服务和时间片轮转不符合短任务优先,非抢占式短任务优先会产生饥饿现象。

25.【2012统考真题】一个多道批处理系统中仅有P,和P,两个作业,P比P晚5ms 到达,
它的计算和IO操作顺序如下:
Pr:计算60ms,IVO 80ms,计算20msPz:计算120ms,I/O 40ms,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.240ms
B.260ms
c.340ms
D.360ms

25.B
由于P比P晚5ms 到达,P1先占用CPU,作业运行的甘特图如下。

26.【2012统考真题】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

26.C
选项A、B、D显然属于可以进行处理机调度的情况。对于选项C,当进程处于临界区时,说明进程正在占用处理机,只要不破坏临界资源的使用规则,就不会影响处理机的调度。比如,通常访问的临界资源可能是慢速的外设(如打印机),若在进程访问打印机时,不能进行处理机调度,则系统的性能将非常差。

27.【2013统考真题】某系统正在执行三个进程Pl,,P和P,各进程的计算(CPU)时间和I/O时间比例如右表所示。为提高系统资源利用率,合理的进程优先级设置应为()。

A.P>P2 >P3
B. P3 >P>P
C. P2>P1=P3
D. P>P=P3

27.B
为了合理地设置进程优先级,应综合考虑进程的CPU时间和IO时间。对于优先级调度算法,一般来说,I/O型作业的优先权高于计算型作业的优先权,这是由于IO操作需要及时完成,它没有办法长时间地保存所要输入/输出的数据,所以考虑到系统资源利用率,要选择IO繁忙型作业有更高的优先级。

  1. 【2014统考真题】下列调度算法中,不可能导致饥饿现象的是().
    A.时间片轮转
    B.静态优先数调度
    c.非抢占式短任务优先
    D.抢占式短任务优先

  2. A
    采用静态优先级调度且系统总是出现优先级高的任务时,优先级低的任务总是得不到处理机而产生饥饿现象;而短任务优先调度不管是抢占式的还是非抢占的,当系统总是出现新来的短任务时,长任务会总是得不到处理机,产生饥饿现象,因此选项B、C、D都错误。

29.【2016统考真题】某单CPU系统中有输入和输出设备各1台,现有3个并发执行的作业,每个作业的输入、计算和输出时间均分别为2ms,3ms 和 4ms,且都按输入、计算和输出的顺序执行,则执行完3个作业需要的时间最少是()。
A. 15ms
B.17ms
C…22ms
D. 27ms

29.B
这类调度题目最好画图。因CPU、输入设备、输出设备都只有一个,因此各操作步骤不能重叠,画出运行时的甘特图后,就能清楚地看到不同作业间的时序关系,如下图所示。

  1. 【2017统考真题】假设4个作业到达系统的时刻和运行时间如右表所示。系统在t=2时开始作业调度。若分别采用先来先服务和短作业优先调度算法,则选中的作业分别是().

A.J2,J3
B.J1, J4
C. J2,J4
D. J1,J3

30.D
先来先服务调度算法是作业来得越早,优先级越高,因此会选择J。短作业优先调度算法是作业运行时间越短,优先级越高,因此会选择J。所以选项D正确。

31.【2017统考真题】下列有关基于时间片的进程调度的叙述中,错误的是().
A.时间片越短,进程切换的次数越多,系统开销越大
B.当前进程的时间片用完后,该进程状态由执行态变为阻塞态
C.时钟中断发生后,系统会修改当前进程在时间片内的剩余时间
D.影响时间片大小的主要因素包括响应时间、系统开销和进程数量等

31.B
进程切换带来系统开销,切换次数越多,开销越大,选项A正确。当前进程的时间片用完后,其状态由执行态变为就绪态,选项B错误。时钟中断是系统中特定的周期性时钟节拍,操作系统通过它来确定时间间隔,实现时间的延时和任务的超时,选项C正确。现代操作系统为了保证性能最优,通常根据响应时间、系统开销、进程数量、进程运行时间等因素确定时间片大小,选项D正确。

32.【2018统考真题】某系统采用基于优先权的非抢占式进程调度策略,完成一次进程调度
和进程切换的系统时间开销为1 us。在T时刻就绪队列中有3个进程Pr、Pz和P,其在就绪队列中的等待时间、需要的CPU时间和优先权如下表所示。

若优先权值大的进程优先获得CPU,从T时刻起系统开始进程调度,则系统的平均周转时间为().
A. 54us
B. 73us
C. 74us
D. 75us

32.D
由优先权可知,进程的执行顺序为P,→P→Pr。P的周转时间为1+15+24=40us;P的周转时间为18+1+24+1+36= 80us; P的周转时间为30+1+24+1+36+1+12= 105us;平均周转时间为(40+ 80+ 105)/3 = 225/3= 75us,因此选择选项D。

33.【2019统考真题】系统采用二级反馈队列调度算法进行进程调度。就绪队列Q采用时间
片轮转调度算法,时间片为10ms;就绪队列Q采用短进程优先调度算法;系统优先调度Q队列中的进程,当Q为空时系统才会调度Q中的进程;新创建的进程首先进入Q;Q中的进程执行一个时间片后,若未结束,则转入Q。若当前Q,Q为空,系统依次创建进程P,,Pz后即开始进程调度,P,,P需要的CPU时间分别为30ms 和20ms, 则进程P,P在系统中的平均等待时间为().
A. 25ms
B.20ms
C. 15ms
D. 10ms

33.C
进程P,P2依次创建后进入队列Q,根据时间片调度算法的规则,进程P,P将依次被分配10ms的CPU时间,两个进程分别执行完一个时间片后都会被转入队列Q,就绪队列Q采用短进程优先调度算法,此时P还需要20ms 的 CPU时间,Pz还需要10ms 的CPU时间,所以P;会被优先调度执行,10ms后进程P执行完成,之后P再调度执行,再过20ms后P,也执行完成。运行图表述如下。

进程P,P2的等待时间分别为图中的虚横线部分,平均等待时间=(Pr等待时间+Pz等待时间)/2=( 20 + 10 ) /2= 15,因此答案选C。

34.【2020统考真题】下列与进程调度有关的因素中,在设计多级反馈队列调度算法时需要
考虑的是()。
I.就绪队列的数量
II.就绪队列的优先级
III.各就绪队列的调度算法
IV.进程在就绪队列间的迁移条件
A.仅I、II
B.仅III、IV
C.仅II、IHI、IV
D.I、II、III和IV

  1. D
    多级反馈队列调度算法需要综合考虑优先级数量、优先级之间的转换规则等,就绪队列的数量会影响长进程的最终完成时间,Ⅰ正确;就绪队列的优先级会影响进程执行的顺序,Ⅱ正确;各就绪队列的调度算法会影响各队列中进程的调度顺序,IⅢI正确;进程在就绪队列中的迁移条件会影响各进程在各队列中的执行时间,IⅣ正确。

35.【2021统考真题】在下列内核的数据结构或程序中,分时系统实现时间片轮转调度需要
使用的是()。
I、进程控制块II.时钟中断处理程序ⅢI.进程就绪队列 IV.进程阻塞队列
A.仅II、III
B.仅I、IV
C.仅I、II、III
D.仅I、II、IV

35.C
在分时系统的时间片轮转调度中,当系统检测到时钟中断时,会引出时钟中断处理程序,调度程序从就绪队列中选择一个进程为其分配时间片,并且修改该进程的进程控制块中的进程状态等信息,同时将时间片用完的进程放入就绪队列或让其结束运行。I、II、III 正确。阻塞队列中的进程只有被唤醒并进入就绪队列后,才能参与调度,所以该调度过程不使用阻塞队列。

36.【2021统考真题】下列事件中,可能引起进程调度程序执行的是()。
I.中断处理结束ⅡI.进程阻塞―IⅢ.进程执行结束IⅣ.进程的时间片用完
A.仅I、III
B.仅II、IV
C.仅III、IV
D.I、II、III和IV

·36.D
在时间片调度算法中,中断处理结束后,系统检测当前进程的时间片是否用完,如果用完,就将其设为就绪态或让其结束运行,若就绪队列不空,则调度就绪队列的队首进程执行,I可能。当前进程阻塞时,将其放入阻塞队列,若就绪队列不空,则调度新进程执行,II可能。进程执行结束会导致当前进程释放CPU,并从就绪队列中选择一个进程获得CPU,III可能。进程时间片用完,会导致当前进程让出CPU,同时选择就绪队列的队首进程获得CPU,IV可能。

37.【2022统考真题】进程P、Pr、P,和Pz进入就绪队列的时刻、优先级(值越小优先权越
高)及CPU执行时间如下表所示。

若系统采用基于优先权的抢占式进程调度算法,则从Oms时刻开始调度,到4个进程都运行结束为止,发生进程调度的总次数为()。
A.4
B. 5
C.6
D.7

37.C
0时刻调度进程Po获得CPU;10ms时P,进入就绪队列,调度P抢占获得CPU;15ms时P3进入就绪队列,调度P;抢占获得CPU;25ms时P执行完毕,调度P,获得CPU;40ms时P,执行完毕,调度P获得CPU;130ms时P执行完毕,调度P,获得CPU;190ms时P,执行完毕,结束;总共调度6次。

2.3.8 本节习题精选
一、单项选择题
01.下列对临界区的论述中,正确的是()
A.临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码
B.临界区是指进程中用于实现进程同步的那段代码
C.临界区是指进程中用于实现进程通信的那段代码
D.临界区是指进程中用于访问临界资源的那段代码

01.D
多个进程可以共享系统中的资源,一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。访问临界资源的那段代码称为临界区。

02.不需要信号量就能实现的功能是()。
A.进程同步
B.进程互斥
c.执行的前驱关系
D.进程的并发执行

02.D
在多道程序技术中,信号量机制是一种有效实现进程同步和互斥的工具。进程执行的前趋关系实质上是指进程的同步关系。除此之外,只有进程的并发执行不需要信号量来控制,因此正确答案为选项D。

03.若一个信号量的初值为3,经过多次PV操作后当前值为-1,这表示等待进入临界区的
进程数是()。
A. 1
B.2
C.3
D.4

  1. A
    信号量是一个特殊的整型变量,只有初始化和PV操作才能改变其值。通常,信号量分为互斥量和资源量,互斥量的初值一般为1,表示临界区只允许一个进程进入,从而实现互斥。当互斥量等于0时,表示临界区已有一个进程进入,临界区外尚无进程等待;当互斥量小于0时,表示临界区中有一个进程,互斥量的绝对值表示在临界区外等待进入的进程数。同理,资源信号量的初值可以是任意整数,表示可用的资源数,当资源量小于0时,表示所有资源已全部用完,而且还有进程正在等待使用该资源,等待的进程数就是资源量的绝对值。

04.一个正在访问临界资源的进程由于申请等待VO操作而被中断时,它()
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.允许其他进程抢占处理器,但不得进入该进程的临界区
D.不允许任何进程抢占处理器

04.C
进程进入临界区必须满足互斥条件,当进程进入临界区但尚未离开时就被迫进入阻塞是可以的,系统中经常出现这样的情形。在此状态下,只要其他进程在运行过程中不寻求进入该进程的临界区,就应允许其运行,即分配 CPU。该进程所锁定的临界区是不允许其他进程访问的,其他进程若要访问,必定会在临界区的“锁”上阻塞,期待该进程下次运行时可以离开并将临界区交给它。所以正确答案为选项C。

05.两个旅行社甲和乙为旅客到某航空公司订飞机票,形成互斥资源的是()。
A.旅行社
B.航空公司
C.飞机票
D.旅行社与航空公司

05.C
一张飞机票不能售给不同的旅客,因此飞机票是互斥资源,其他因素只是为完成飞机票订票的中间过程,与互斥资源无关。

06.临界区是指并发进程访问共享变量段的().
A.管理信息
B.信息存储
C.数据
D.代码程序

06.D
所谓临界区,并不是指临界资源,如共享的数据、代码或硬件设备等,而是指访问临界资源的那段代码程序,如P/V操作、加减锁等。操作系统访问临界资源时,关心的是临界区的操作过程,具体对临界资源做何操作是应用程序的事情,操作系统并不关心。

07.以下不是同步机制应遵循的准则的是().
A.让权等待
B.空闲让进
C.忙则等待
D.无限等待

07.D
同步机制的4个准则是空闲让进、忙则等待、让权等待和有限等待。

08.以下()不属于临界资源。
A.打印机
B.非共享数据
C.共享变量
D.共享缓冲区

08.B
临界资源是互斥共享资源,非共享数据不属于临界资源。打印机、共享变量和共享缓冲区都只允许一次供一个进程使用。

09.以下()属于临界资源。
A.磁盘存储介质
B.公用队列
C.私用数据
D.可重入的程序代码

  1. B
    临界资源与共享资源的区别在于,在一段时间内能否允许被多个进程访问(并发使用),显然磁盘属于共享设备。公用队列可供多个进程使用,但一次只可供一个进程使用,试想若多个进程同时使用公用队列,势必造成队列中的数据混乱而无法使用。私用数据仅供一个进程使用,不存在临界区问题,可重入的程序代码一次可供多个进程使用。

10.在操作系统中,要对并发进程进行同步的原因是()。
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

10.c
进程同步是指进程之间一种直接的协同工作关系,这些进程的并发是异步的,它们相互合作,共同完成一项任务。

11.进程A和进程B通过共享缓冲区协作完成数据处理,进程A负责产生数据并放入缓冲
区,进程B从缓冲区读数据并输出。进程A和进程B之间的制约关系是()。
A.互斥关系
B.同步关系
C.互斥和同步关系
D.无制约关系

  1. c
    并发进程因为共享资源而产生相互之间的制约关系,可以分为两类:①互斥关系,指进程之间因相互竞争使用独占型资源(互斥资源)所产生的制约关系;②同步关系,指进程之间为协同工作需要交换信息、相互等待而产生的制约关系。本题中两个进程之间的制约关系是同步关系,进程B必须在进程A将数据放入缓冲区后才能从缓冲区中读出数据。此外,共享的缓冲区一定是互斥访问的,所以它们也具有互斥关系。

12.在操作系统中,P, V操作是一种()。
A.机器指令
B.系统调用命令
c.作业控制命令
D.低级进程通信原语

12.D
P、V操作是一种低级的进程通信原语,它是不能被中断的。

13.P操作可能导致().
A.进程就绪
B.进程结束
C.进程阻塞
D.新进程创建

13.C
Р操作即 wait操作,表示等待某种资源直到可用。若这种资源暂时不可用,则进程进入阻塞态。注意,执行Р操作时的进程处于运行态。

14.原语是().
A.运行在用户态的过程
B.操作系统的内核
C.可中断的指令序列
D.不可分割的指令序列

14.D
原语(Primitive/Atomic Action),顾名思义,就是原子性的、不可分割的操作。其严格定义为:由若干机器指令构成的完成某种特定功能的一段程序,其执行必须是连续的,在执行过程中不允许被中断。

15.()定义了共享数据结构和各种进程在该数据结构上的全部操作
A.管程
B.类程
c.线程
D.程序

15.A
管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行(在该数据结构上)的一组操作,这组操作能同步进程并改变管程中的数据。

16.用V操作唤醒一个等待进程时,被唤醒进程变为()态。
A.运行
B.等待
C.就绪
D、完成

16.c
只有就绪进程能获得处理器资源,被唤醒的进程并不能直接转换为运行态。

17.在用信号量机制实现互斥时,互斥信号量的初值为()。
A.0
B.1
C. 2
D.3

17.B
互斥信号量的初值设置为1,Р操作成功则将其减1,禁止其他进程进入;V操作成功则将其加1,允许等待队列中的一个进程进入。

18.用P,V操作实现进程同步,信号量的初值为()。
A.-1
B.0
C. 1
D.由用户确定

  1. D
    与互斥信号量初值一般置1不同,用P,V操作实现进程同步时,,信号量的初值应根据具体情况来确定。若期望的消息尚未产生,则对应的初值应设为0;若期望的消息已存在,则信号量的初值应设为一个非0的正整数。

19.可以被多个进程在任意时刻共享的代码必须是()。
A.顺序代码
B.机器语言代码
c.不允许任何修改的代码
D.无转移指令代码

19.c
若代码可被多个进程在任意时刻共享,则要求任意一个进程在调用此段代码时都以同样的方式运行;而且进程在运行过程中被中断后再继续执行,其执行结果不受影响。这必然要求代码不能被任何进程修改,否则无法满足共享的要求。这样的代码就是可重入代码,也称纯代码,即允许多个进程同时访问的代码。

20.一个进程映像由程序、数据及PCB组成,其中()必须用可重入编码编写。
A. PCB
B.程序
C.数据
D.共享程序段

  1. D
    共享程序段可能同时被多个进程使用,所以必须可重入编码,否则无法实现共享的功能。

21.用来实现进程同步与互斥的PV操作实际上是由()过程组成的。
A.一个可被中断的
B.一个不可被中断的
C.两个可被中断的
D.两个不可被中断的

21.D
Р操作和V操作都属于原语操作,不可被中断。

22.有三个进程共享同一程序段,而每次只允许两个进程进入该程序段,若用PV操作同步
机制,则信号量S的取值范围是()。
A.2,1,0,- 1
B. 3,2,1,0
C. 2,1,0,-1,-2
D. 1,0,-1,-2

  1. A
    因为每次允许两个进程进入该程序段,信号量最大值取2。至多有三个进程申请,则信号量最小为-1,所以信号量可以取2,1,0,-1。

23.对于两个并发进程,设互斥信号量为mutex(初值为1),若 mutex =0,则表示( ).
A.没有进程进入临界区
B.有一个进程进入临界区
c.有一个进程进入临界区,另一个进程等待进入
D.有一个进程在等待进入

23.B
mutex 的初值为1,表示允许一个进程进入临界区,当有一个进程进入临界区且没有进程等待进入时,mutex 减1,变为0。|mutex|为等待进入的进程数。因此选择选项B。

24.对于两个并发进程,设互斥信号量为mutex(初值为1),若 mutex =-1,则()。
A.表示没有进程进入临界区
B.表示有一个进程进入临界区
C.表示有一个进程进入临界区,另一个进程等待进入
D.表示有两个进程进入临界区

24.C
当有一个进程进入临界区且有另一个进程等待进入临界区时,mutex =—1。mutex小于0时,其绝对值等于等待进入临界区的进程数。

25.一个进程因在互斥信号量mutex 上执行V(mutex)操作而导致唤醒另一个进程时,执行V
操作后mutex的值为().
A.大于0
B.小于0
C.大于或等于0
D.小于或等于О

25.D
由题意可知,系统原来存在等待进入临界区的进程,mutex小于或等于-1,因此在执行V(mutex)操作后,mutex的值小于或等于0。

26.一个系统中共有5个并发进程涉及某个相同的变量A,变量A的相关临界区是由( )
个临界区构成的。
A. 1
B.3
C. 5
D. 6

26.C
这里的临界区是指访问临界资源A的那段代码(临界区的定义)。那么5个并发进程共有5个操作共享变量A的代码段。

27.下述()选项不是管程的组成部分。
A.局限于管程的共享数据结构
B.对管程内数据结构进行操作的一组过程
C.管程外过程调用管程内数据结构的说明
D.对局限于管程的数据结构设置初始值的语句

27.c
管程由局限于管程的共享变量说明、对管程内的数据结构进行操作的一组过程及对局限于管程的数据设置初始值的语句组成。

28.以下关于管程的叙述中,错误的是().
A.管程是进程同步工具,解决信号量机制大量同步操作分散的问题
B.管程每次只允许一个进程进入管程
c.管程中signal 操作的作用和信号量机制中的操作相同
D.管程是被进程调用的,管程是语法范围,无法创建和撤销

  1. C
    管程的signal操作与信号量机制中的V操作不同,信号量机制中的V操作一定会改变信号量的值S=S+1。而管程中的signal操作是针对某个条件变量的,若不存在因该条件而阻塞的进程,则signal不会产生任何影响。

29、对信号量S执行Р操作后,使该进程进入资源等待队列的条件是( )。
A. S.value <0
B.S.value <= 0
c. S.value >0
D. S.value >=0

29.A
参见记录型信号量的解析。此处极易出S.value的物理概念题,现总结如下:
①S.value >0,表示某类可用资源的数量。每次Р操作,意味着请求分配一个单位的资源。②S.value≤O,表示某类资源已经没有,或者说还有因请求该资源而被阻塞的进程,S.value的绝对值表示等待进程数目。
一定要看清题目中的陈述是执行Р操作前还是执行Р操作后。

30.若系统有n个进程,则就绪队列中进程的个数最多有(①)个;阻塞队列中进程的个数
最多有(②)个。
A. n+1
B. n
c. n-1
D. 1

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

  1. ①C ②B
    系统中有n个进程,其中至少有一个进程正在执行(处理器至少有一个),因此就绪队列
    中的进程个数最多有n-1个。B选项容易被错选,以为出现了处理器为空、就绪队列全满的情况,实际调度无此状态。
    注意:系统中有n个进程,其中至少有一个进程正在执行(处理器至少有一个),其实这句话对于一般情况是错误的,但我们只需考虑就绪队列中进程最多这种特殊情况即可。②此题C选项容易被错选,阻塞队列有n-1个进程这种情况是可能发生的,但不是最多的
    情况。可能不少读者会忽视死锁的情况,死锁就是n个进程都被阻塞,所以最多可以有n个进程在阻塞队列。

31.下列关于PV操作的说法中,正确的是().
I. PV操作是一种系统调用命令
II. PV操作是一种低级进程通信原语
Im. PV操作是由一个不可被中断的过程组成
IV. PV操作是由两个不可被中断的过程组成
A. I、III
B.II、IV
C. I、II、IV
D. I、IV

31.B
PV操作是一种低级的进程通信原语,不是系统调用,因此Ⅱ正确;Р操作和V操作都属于原子操作,所以PV操作由两个不可被中断的过程组成,因此IⅣ正确。

32.下列关于临界区和临界资源的说法中,正确的是( ).
I.银行家算法可以用来解决临界区 ( Critical Section)问题
II.临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码
Ⅲ.公用队列属于临界资源
IV.私用数据属于临界资源
A.I、II
B.I、IV
C.仅II
D.以上答案都错误

32.c
临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。Ⅰ错误,银行家算法是避免死锁的算法。I错误,每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。Ⅲ正确,公用队列可供多个进程使用,但一次只可供一个程序使用。IⅣ错误,私用数据仅供一个进程使用,不存在临界区问题。综上分析,正确答案为选项C。

33.有一个计数信号量S:
1)假如若干进程对S进行28次Р操作和18次V操作后,信号量S的值为0。
2)假如若干进程对信号量S进行了15次Р操作和2次V操作。请问此时有多少个进
程等待在信号量S的队列中?( )
A.2
B.3
C. 5
D.7

33.B
对S进行了28次Р操作和18次V操作,即S-28+18=0,得信号量的初值为10;然后,对信号量S进行了15次Р操作和2次V操作,即S-15+2=10-15 +2=-3,S信号量的负值的绝对值表示等待队列中的进程数。所以有3个进程等待在信号量S的队列中。

34、有两个并发进程P和P2,其程序代码如下:
P1(){
x=1;//A1
y=2;
Z=X+y ;
print z;//A2
}
P2() {
x=-3;//B1
c=x*x;
print c;//B2
}
可能打印出的z值有(),可能打印出的c值有()(其中x为P,P2的共享变量)
A.z= 1,-3; c=1,9
B.z=-1,3; c= 1,9
C. z=-1,3, 1;c=9
D.z=3; c = 1,9

34.B
本题的关键是,输出语句A2,B2中读取的x的值不同,由于A1,B1执行有先后问题,使得在执行A2,B2前,x的可能取值有两个,即1,-3;这样,输出z的值可能是1+2=3或(-3)+2=-1;输出c的值可能是1×1=1或(-3)×(-3)=9。

35.并发进程之间的关系是().
A.无关的
B.相关的
C.可能相关的
D.可能是无关的,也可能是有交往的

  1. D
    并发进程之间的关系没有必然的要求,只有执行时间上的偶然重合,可能无关也可能有交往。

36.若有4个进程共享同一程序段,每次允许3个进程进入该程序段,若用PV操作作为同
步机制,则信号量的取值范围是()。
A. 4,3,2,1,-1
B. 2,1,0,-1,–2
c.3,2,1,0,-11T
D.2,1,0,-2,-3

  1. C
    由于每次允许三个进程进入该程序段,因此可能出现的情况是:没有进程进入,有一个进程进入,有两个进程进入,有三个进程进入,有三个进程进入并有一个在等待进入,因此这5种情况对应的信号量值为3,2,1,0,-1。

37.在9个生产者、6个消费者共享容量为8的缓冲器的生产者-消费者问题中,互斥使用缓
冲器的信号量初始值为()。
A.1
B.6
C. 8
D.9

37.A
所谓互斥使用某临界资源,是指在同一时间段只允许一个进程使用此资源,所以互斥信号量的初值都为1。

38.信箱通信是一种()通信方式。
A.直接通信
B.间接通信
c.低级通信
D.信号量

38.B
信箱通信是一种间接通信方式。

39.有两个优先级相同的并发程序P和P,它们的执行过程如下所示。假设当前信号量s1=
0,s2=0。当前的z=2,进程运行结束后,x, y和z的值分别是()。

  1. c
    由于进程并发,因此进程的执行具有不确定性,在P,P,执行到第一个P,V操作前,应该是相互无关的。现在考虑第一个对s的P,V操作,由于进程Pz是P(s;)操作,因此它必须等待P执行完V(s)操作后才可继续运行,此时的x, y, z值分别是2,3,4,当进程P执行完V(s⑴后便在P(sz上阻塞,此时P,可以运行直到V(s),此时的x, y,z值分别是5,3,9,进程P继续运行到结束,最终的x,y,z值分别为5,12,9。

40.【2010统考真题】设与某资源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表示等待该资源的进程数,则M,N分别是().
A.0,1
B.1,0
C. 1,2
D.2,0

40.B
信号量表示相关资源的当前可用数量。当信号量K>0时,表示还有K个相关资源可用,所以该资源的可用个数是1。而当信号量K<0时,表示有|K个进程在等待该资源。由于资源有剩余,可见没有其他进程等待使用该资源,因此进程数为0。

41.【2010统考真题】进程P和进程P的共享变量定义及其初值为:

则并发执行进程Po和进程P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

41.D
这是Peterson算法的实际实现,保证进入临界区的进程合理安全。
该算法为了防止两个进程为进入临界区而无限期等待,设置了变量turn,表示允许进入临界区的编号,每个进程在先设置自己的标志后再设置turn标志,允许另一个进程进入。这时,再同时检测另一个进程状态标志和允许进入标志,就可保证当两个进程同时要求进入临界区时只允许一个进程进入临界区。保存的是较晚的一次赋值,因此较晚的进程等待,较早的进程进入。先到先入,后到等待,从而完成临界区访问的要求。
其实这里可想象为两个人进门,每个人进门前都会和对方客套一句“你走先”。若进门时没别人,就当和空气说句废话,然后大步登门入室;若两人同时进门,就互相先请,但各自只客套一次,所以先客套的人请完对方,就等着对方请自己,然后光明正大地进门。

42.【2011统考真题】有两个并发执行的进程P,和进程P,共享初值为1的变量x。Pr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:

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

  1. c
    将P中的3条语句依次编号为1,2,3,将P中的3条语句依次编号为4,5,6,则依次执行1,2,3,4,5,6得结果1,依次执行1,2,4,5,6,3得结果2,依次执行4,5,1,2,3,6得结果0。结果-1不可能得出。

43.【2016统考真题】进程P,和P2均包含并发执行的线程,部分伪代码描述如下所示。

下列选项中,需要互斥执行的操作是().
A. a=1与a=2
B. a=x 与b-x
C. x+= 1与x+=2
D. x+=1与x+=3

  1. C
    P中对a进行赋值,并不影响最终的结果,因此a=1与a=2不需要互斥执行; a=x与b=X执行先后不影响a与b的结果,无须互斥执行;x=1与x +=2执行先后会影响x的结果,需要互斥执行;P1中的x和P2中的x是不同范围中的x,互不影响,不需要互斥执行。

44.【2016统考真题】使用TSL ( Test and Set Lock)指令实现进程互斥的伪代码如下所示。

下列与该实现机制相关的叙述中,正确的是().
A.退出临界区的进程负责唤醒阻塞态进程
B.等待进入临界区的进程不会主动放弃CPU
C.上述伪代码满足“让权等待”的同步准则
D. while(TSL(&lock))语句应在关中断状态下执行

44.B
当进程退出临界区时置lock为FALSE,会负责唤醒处于就绪态的进程,选项A错误。等待进入临界区的进程会一直停留在执行 while(TSL(&lock))的循环中,不会主动放弃CPU,选项B正确。让权等待,即进程不能进入临界区时,应立即释放处理器,防止进程忙等待。通过选项B的分析发现,上述伪代码并不满足“让权等待”的同步准则,选项C错误。while(TSL(&lock))在关中断状态下执行时,若TSL(&lock)一直为true,不再开中断,则系统可能会因此终止,选项D错误。

  1. 【2016统考真题】下列关于管程的叙述中,错误的是()。
    A.管程只能用于实现进程的互斥
    B.管程是由编程语言支持的进程同步机制
    C.任何时候只能有一个进程在管程中执行
    D.管程中定义的变量只能被管程内的过程访问

  2. A
    管程是由一组数据及定义在这组数据之上的对这组数据的操作组成的软件模块,这组操作能初始化并改变管程中的数据和同步进程。管程不仅能实现进程间的互斥,而且能实现进程间的同步,因此选项A错误、选项B正确;管程具有如下特性:①局部于管程的数据只能被局部于管程内的过程所访问;②一个进程只有通过调用管程内的过程才能进入管程访问共享数据;③每次仅允许一个进程在管程内执行某个内部过程,因此选项C和选项D正确。

46.【2018统考真题】属于同一进程的两个线程thread1 和thread2并发执行,共享初值为0的全局变量x。thread1和 thread2实现对全局变量x加1的机器级代码描述如下。

46.B
仔细阅读两个线程代码可知,thread1和 thread2均是对x进行加1操作,x的初始值为0,若要使得最终x= 2,只能先执行完 thread1再执行thread2,或先执行完thread2再执行threadl,因此仅有2种可能,选择选项B。

47.【2018统考真题】若x是管程内的条件变量,则当进程执行x.waitO)时所做的工作是().
A.实现对变量x的互斥访问
B.唤醒一个在x上阻塞的进程
c.根据x的值判断该进程是否进入阻塞态
D.阻塞该进程,并将之插入x的阻塞队列中

  1. D
    “条件变量”是管程内部说明和使用的一种特殊变量,其作用类似于信号量机制中的“信号量”,都用于实现进程同步。需要注意的是,在同一时刻,管程中只能有一个进程在执行。若进程A执行了x.wait()操作,则该进程会阻塞,并挂到条件变量x对应的阻塞队列上。这样,管程的使用权被释放,就可以有另一个进程进入管程。若进程B执行了x.signal()操作,则会唤醒x对应的阻塞队列的队首进程。在 Pascal 语言的管程中,规定只有一个进程要离开管程时才能调用signal()操作。

48.【2018统考真题】在下列同步机制中,可以实现让权等待的是().
A. Peterson 方法
B. swap指令
c.信号量方法
D. TestAndSet指令

  1. C
    硬件方法实现进程同步时不能实现让权等待,选项B和D错误;Peterson算法满足有限等待但不满足让权等待,选项A错误;记录型信号量由于引入阻塞机制,消除了不让权等待的情况,选项C正确。

49.【2020统考真题】下列准则中,实现临界区互斥机制必须遵循的是()。
I两个进程不能同时进入临界区
II.允许进程访问空闲的临界资源
IⅢ.进程等待进入临界区的时间是有限的
IV.不能进入临界区的执行态进程立即放弃CPU
A.仅I、IV
B.仅II、III
c.仅I、I1、III
D.仅I、III、IV

  1. c
    实现临界区互斥需满足多个准则。“忙则等待”准则,即两个进程不能同时访问临界区,I正确。“空闲让进”准则,若临界区空闲,则允许其他进程访问,I正确。“有限等待”准则,即进程应该在有限时间内访问临界区,I正确。I、I和IⅢ是互斥机制必须遵循的原则。TⅣ是“让权等待”准则,不一定非得实现,如皮特森算法。

2.4.6本节习题精选
一、单项选择题
01.下列情况中,可能导致死锁的是()。
A.进程释放资源
B.一个进程进入死循环
C.多个进程竟争资源出现了循环等待
D.多个进程竞争使用共享型的设备

  1. C
    引起死锁的4个必要条件是:互斥、占有并等待、非剥夺和循环等待。本题中,出现了循环等待的现象,意味着可能会导致死锁。进程释放资源不会导致死锁,进程自己进入死循环只能产生“饥饿”,不涉及其他进程。共享型设备允许多个进程申请使用,因此不会造成死锁。再次提醒,死锁一定要有两个或两个以上的进程才会导致,而饥饿可能由一个进程导致。

02.在操作系统中,死锁出现是指()。
A.计算机系统发生重大故障
B.资源个数远远小于进程数
C.若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源
D.进程同时申请的资源数超过资源总数

  1. c
    死锁是指多个进程因竞争系统资源或相互通信而处于永久阻塞态,若无外力作用,这些进程都将无法推进。

03.一次分配所有资源的方法可以预防死锁的发生,它破坏死锁4个必要条件中的()。
A.互斥
B.占有并请求
C.非剥夺
D.循环等待

03.B
发生死锁的4个必要条件:互斥、占有并请求、非剥夺和循环等待。一次分配所有资源的方法是当进程需要资源时,一次性提出所有的请求,若请求的所有资源均满足则分配,只要有一项不满足,就不分配任何资源,该进程阻塞,直到所有的资源空闲后,满足进程的所有需求时再分配。这种分配方式不会部分地占有资源,因此打破了死锁的4个必要条件之一,实现了对死锁的预防。但是,这种分配方式需要凑齐所有资源,因此当一个进程所需的资源较多时,资源的利用率会较低,甚至会造成进程“饥饿”。

04.系统产生死锁的可能原因是()。
A.独占资源分配不当
B.系统资源不足
c.进程运行太快
D. CPU内核太多

  1. A
    系统死锁的可能原因主要是时间上和空间上的。时间上由于进程运行中推进顺序不当,即调度时机不合适,不该切换进程时进行了切换,可能会造成死锁;空间上的原因是对独占资源分配不当,互斥资源部分分配又不可剥夺,极易造成死锁。那么,为什么系统资源不足不是造成死锁的原因呢?系统资源不足只会对进程造成“饥饿”。例如,某系统只有三台打印机,若进程运行中要申请四台,显然不能满足,该进程会永远等待下去。若该进程在创建时便声明需要四台打印机,则操作系统立即就会拒绝,这实际上是资源分配不当的一种表现。不能以系统资源不足来描述剩余资源不足的情形。

05.死锁的避免是根据()采取措施实现的。
A.配置足够的系统资源
B.使进程的推进顺序合理
C.破坏死锁的四个必要条件之一
D.防止系统进入不安全状态

05.D
死锁避免是指在资源动态分配过程中用某些算法加以限制,防止系统进入不安全状态从而避免死锁的发生。选项B是避免死锁后的结果,而不是措施的原理。

06.死锁预防是保证系统不进入死锁状态的静态策略,其解决办法是破坏产生死锁的四个必
要条件之一。下列方法中破坏了“循环等待”条件的是()。
A.银行家算法
B.一次性分配策略
c.剥夺资源法
D.资源有序分配策略

06.D
资源有序分配策略可以限制循环等待条件的发生。选项A判断是否为不安全状态;选项B破坏了占有请求条件;选项C破坏了非剥夺条件。

07.某系统中有三个并发进程都需要四个同类资源,则该系统必然不会发生死锁的最少资源
是()。
A. 9
B.10
C.11
D.12

07.B
资源数为9时,存在三个进程都占有三个资源,为死锁;资源数为10时,必然存在一个进程能拿到4个资源,然后可以顺利执行完其他进程。

08.某系统中共有11台磁带机,X个进程共享此磁带机设备,每个进程最多请求使用3台,
则系统必然不会死锁的最大X值是()。
A.4
B. 5
C. 6
D.7

08.B
考虑一下极端情况:每个进程已经分配了两台磁带机,那么其中任何一个进程只要再分配-台磁带机即可满足它的最大需求,该进程总能运行下去直到结束,然后将磁带机归还给系统再次分配给其他进程使用。因此,系统中只要满足2X+1=11这个条件即可认为系统不会死锁,解得X=5,也就是说,系统中最多可以并发5个这样的进程是不会死锁的。

09.解除死锁通常不采用的方法是()。
A.终止一个死锁进程
B.终止所有死锁进程
C.从死锁进程处抢夺资源
D.从非死锁进程处抢夺资源

09.D
解除死锁的方法有,①剥夺资源法:挂起某些死锁进程,并抢占它的资源,将这些资源分配给其他的死锁进程;②撤销进程法:强制撤销部分甚至全部死锁进程并剥夺这些进程的资源。

10.采用资源剥夺法可以解除死锁,还可以采用()方法解除死锁。
A.执行并行操作
B.撤销进程
c.拒绝分配新资源
D.修改信号量

10.B
资源剥夺法允许一个进程强行剥夺其他进程所占有的系统资源。而撤销进程强行释放一个进程已占有的系统资源,与资源剥夺法同理,都通过破坏死锁的“请求和保持”条件来解除死锁。拒绝分配新资源只能维持死锁的现状,无法解除死锁。

11.在下列死锁的解决方法中,属于死锁预防策略的是().
A.银行家算法
B.资源有序分配算法
C.死锁检测算法
D.资源分配图化简法

11.B
其中,银行家算法为死锁避免算法,死锁检测算法和资源分配图化简法为死锁检测,根据排除法可以得出资源有序分配算法为死锁预防策略。

12.引入多道程序技术的前提条件之一是系统具有()。
A.多个CPU
B.多个终端
C.中断功能
D.分时功能

12.C
多道程序技术要求进程间能实现并发,需要实现进程调度以保证CPU的工作效率,而并发性的实现需要中断功能的支持。

13.三个进程共享四个同类资源,这些资源的分配与释放只能一次一个。已知每个进程最多
需要两个该类资源,则该系统()。
A.有些进程可能永远得不到该类资源
B.必然有死锁
c.进程请求该类资源必然能得到
D.必然是死锁

13.c
不会发生死锁。因为每个进程都分得一个资源时,还有一个资源可以让任意一个进程满足,这样这个进程可以顺利运行完成进而释放它的资源。

14.以下有关资源分配图的描述中,正确的是()。
A.有向边包括进程指向资源类的分配边和资源类指向进程申请边两类
B.矩形框表示进程,其中圆点表示申请同一类资源的各个进程
C.圆圈结点表示资源类
D.资源分配图是一个有向图,用于表示某时刻系统资源与进程之间的状态

14.D
进程指向资源的有向边称为申请边,资源指向进程的有向边称为分配边,A选项张冠李戴;矩形框表示资源,其中的圆点表示资源的数目,选项B错;圆圈结点表示进程,选项C错;选项D的说法是正确的。

15.死锁的四个必要条件中,无法破坏的是()。
A.环路等待资源.
B.互斥使用资源
c.占有且等待资源
D.非抢夺式分配

15.B
所谓破坏互斥使用资源,是指允许多个进程同时访问资源,但有些资源根本不能同时访问,如打印机只能互斥使用。因此,破坏互斥条件而预防死锁的方法不太可行,而且在有的场合应该保护这种互斥性。其他三个条件都可以实现。

16.死锁与安全状态的关系是()。
A.死锁状态有可能是安全状态
B.安全状态有可能成为死锁状态
C.不安全状态就是死锁状态
D.死锁状态一定是不安全状态

16.D

17.死锁检测时检查的是().
A.资源有向图
B.前驱图
C.搜索树
D.安全图

  1. A
    死锁检测一般采用两种方法:资源有向图法和资源矩阵法。前驱图只是说明进程之间的同步关系,搜索树用于数据结构的分析,安全图并不存在。注意死锁避免和死锁检测的区别:死锁避免是指避免死锁发生,即死锁没有发生;死锁检测是指死锁已出现,要把它检测出来。

18.某个系统采用下列资源分配策略。若一个进程提出资源请求得不到满足,而此时没有由
于等待资源而被阻塞的进程,则自己就被阻塞。而当此时已有等待资源而被阻塞的进程,则检查所有由于等待资源而被阻塞的进程。若它们有申请进程所需要的资源,则将这些资源取出并分配给申请进程。这种分配策略会导致()。
A.死锁
B.颠簸
C.回退
D、饥饿

18.D
某个进程主动释放资源不会导致死锁,因为破坏了请求并保持条件,选项A错。
颠簸也就是抖动,这是请求分页系统中页面调度不当而导致的现象,是下一章讨论的问题,这里权且断定选项B是错的。
回退是指从此时此刻的状态退回到一分钟之前的状态,假如一分钟之前拥有资源X,它有可能释放了资源X,那就不称回到一分钟之前的状态,也就不是回退,选项C错。
由于进程过于“慷慨”,不断把自己已得到的资源送给别人,导致自己长期无法完成,所以是饥饿,选项D对。

19.系统的资源分配图在下列情况下,无法判断是否处于死锁状态的有( )。
I.出现了环路
II.没有环路
III.每种资源只有一个,并出现环路
IV.每个进程结点至少有一条请求边
A. I、II、III、IV
B. I、III、IV
C. I、IV
D.以上答案都不正确

  1. c
    出现了环路,只是满足了循环等待的必要条件,而满足必要条件不一定会导致死锁,Ⅰ对;没有环路,破坏了循环等待条件,一定不会发生死锁,I错;每种资源只有一个,又出现了环路,这是死锁的充分条件,可以确定是否有死锁,Ⅲ错;即使每个进程至少有一条请求边,若资源足够,则不会发生死锁,但若资源不充足,则有发生死锁的可能,IV对。
    综上所述,选择选项C。

20.下列关于死锁的说法中,正确的有()。
I.死锁状态一定是不安全状态
I,产生死锁的根本原因是系统资源分配不足和进程推进顺序非法
Im.资源的有序分配策略可以破坏死锁的循环等待条件
IV.采用资源剥夺法可以解除死锁,还可以采用撤销进程方法解除死锁
A. I、I1I
B.II
C.IV
D.四个说法都对

  1. D
    Ⅰ正确:见16题答案解析图。
    II正确:这是产生死锁的两大原因。
    IⅢ正确:在对资源进行有序分配时,进程间不可能出现环形链,即不会出现循环等待。IⅣ正确:资源剥夺法允许一个进程强行剥夺其他进程占有的系统资源。而撤销进程强行释放一个进程已占有的系统资源,与资源剥夺法同理,都通过破坏死锁的“请求和保持”条件来解除死锁,所以选D。

21.下面是并发进程的程序代码、正确的

21.B
遇到这种问题时千万不要慌张,下面我们来慢慢分析,给读者一个清晰的解题过程:
仔细考察程序代码,可以看出这是一个扩展的单行线问题。也就是说,某单行线只允许单方向的车辆通过,在单行线的入口设置信号量y,在告示牌上显示某一时刻各方向来车的数量c1和c2,要修改告示牌上的车辆数量必须互斥进行,为此设置信号量x1和x2。若某方向的车辆需要通过时,则首先要将该方向来车数量c1或c2增加1,并查看自己是否是第一个进入单行线的车辆,若是,则获取单行线的信号量y,并进入单行线。通过此路段以后出单行线时,将该方向的车辆数c1或c2减1(当然是利用x1或x2来互斥修改),并查看自己是否是最后一辆车,若是,则释放单行线的互斥量 y,否则保留信号量y,让后继车辆继续通过。双方的操作如出一辙。考虑出现一个极端情况,即当某方向的车辆首先占据单行线并后来者络绎不绝时,另一个方向的车辆就再没有机会通过该单行线了。而这种现象是由于算法本身的缺陷造成的,不属于因为特殊序列造成的饥饿,所以它是真正的饥饿现象。由于有信号量的控制,因此死锁的可能性没有了(即双方同时进入单行线,在中间相遇,造成双方均无法通过的情景)。
①假设Р进程稍快,P2进程稍慢,同时运行;②P进程首先进入if条件语句,因此获得了y的互斥访问权,P被阻塞;③在第一个P进程未释放y之前,又有另一个P进入,cl的值变成2,当第一个Pr离开时,P,仍然被阻塞,这种情形不断发生;④在这种情况下会发生什么事? Pr顺利执行,Pz很郁闷,长期被阻塞。
综上所述,不会发生死锁,但会出现饥饿现象。因此选B。

22.c
本题中两个进程不能正确地工作,运行结果的可能性详见下面的说明。1. x= 1;
5. x = O;
2. y =0;
6. t = 0;
3. If x>=1 then y=y+1;
7. if x<=1 then t=t+2;
4.z=y;
8. u=t;
不确定的原因是由于使用了公共变量x,考查程序中与变量x有关的语句共四处,执行的顺序是1→2→3→4→5→6→7→8时,结果是y=l,z= 1, t = 2, u = 2,x = 0;并发执行过程是1→2→5→6→3→4→7→8时,结果是y =0,z = 0, t = 2,u = 2,x = 0;执行的顺序是5→6→7→8→1→2→3→4时,结果是y= 1,z= 1,t =2,u=2,x = 1;执行的顺序是5→6→1→2→7一8→3一4时,结果是y= 1,z= 1, t =2,u=2,x =1。可见结果有多种可能性。
很明显,无论执行顺序如何,x的结果只能是0或1,因此语句7的条件一定成立,即t=u=2的结果是一定的;而y=z必定成立,只可能有0,1两种情况,又不可能出现x=1,y=z=0的情况,所以总共只有3种结果(答案中的3种)。

23.一个进程在获得资源后,只能在使用完资源后由自己释放,这属于死锁必要条件的()
A.互斥条件
B.请求和释放条件
C.不剥夺条件
D.防止系统进入不安全状态

  1. C
    一个进程在获得资源后,只能在使用完资源后由自己释放,即它的资源不能被系统剥夺,答案为C选项。

24.死锁定理是用于处理死锁的()方法。
A.预防死锁
B.避免死锁
C.检测死锁
D.解除死锁

24.C
死锁定理是用于检测死锁的方法。

25.假设具有5个进程的进程集合Р= {Po,P,P2, P3, P4},系统中有三类资源A, B,C,假设
在某时刻有如下状态,见下表。

25.C

全状态。
综上分析:只有Ⅰ处于安全状态。

26.【2009统考真题】某计算机系统中有8台打印机,由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.2
B.3
C.4
D. 5

26.C
这种题要用到组合数学中鸽巢原理的思想。考虑最极端的情况,因为每个进程最多需要3台打印机,若每个进程已经占有了2台打印机,则只要还有多的打印机,总能满足一个进程达到3台的条件,然后顺利执行,所以将8台打印机分给K个进程,每个进程有⒉台打印机,这个情况就是极端情况,K为4。

27.D
本题应采用排除法,逐个代入分析。剩余资源分配给P,待P执行完后,可用资源数为(2,2.1),此时仅能满足P4的需求,排除选项A、B;接着分配给P,待P执行完后,可用资源数为(22,2),此时已无法满足任何进程的需求,排除选项C。
此外,本题还可以使用银行家算法求解(对选择题来说显得过于复杂)。

28.D
首先求得各进程的需求矩阵 Need 与可利用资源向量Available:

29.【2013统考真题】下列关于银行家算法的叙述中,正确的是()。
A.银行家算法可以预防死锁
B.当系统处于安全状态时,系统中一定无死锁进程
C.当系统处于不安全状态时,系统中一定会出现死锁进程
D.银行家算法破坏了死锁必要条件中的“请求和保持”条件

29.B
银行家算法是避免死锁的方法,选项A、D错。根据16题的答案解析图,选项B对,选项C错。

30.【2014统考真题】某系统有n台互斥使用的同类设备,三个并发进程分别需要3,4,5台
设备,可确保系统不发生死锁的设备数n最小为().
A. 9
B.10
C. 11
D.12

30.B
三个并发进程分别需要3,4,5台设备,当系统只有(3-1)+(4-1)+(5-1)=9台设备时,第一个进程分配2台,第二个进程分配3台,第三个进程分配4台。这种情况下,三个进程均无法继续执行下去,发生死锁。当系统中再增加Ⅰ台设备,即共10台设备时,最后1台设备分配给任意一个进程都可以顺利执行完成,因此保证系统不发生死锁的最小设备数为10。

31.【2015统考真题】若系统S采用死锁避免方法,S采用死锁检测方法。下列叙述中,正
确的是()。
I. S会限制用户申请资源的顺序,而S不会
II. S需要进程运行所需的资源总量信息,而S不需要
I1I. S,不会给可能导致死锁的进程分配资源,而S会
A.仅I、II
B.仅II、III
C.仅I、I1I
D.I、II、III

31.B
死锁的处理采用三种策略:死锁预防、死锁避免、死锁检测和解除。灯考研】
死锁预防采用破坏产生死锁的4个必要条件中的一个或几个来防止发生死锁。其中之一的“破坏循环等待条件”,一般采用顺序资源分配法,首先给系统的资源编号,规定每个进程必须按编号递增的顺序请求资源,即限制了用户申请资源的顺序,因此I的前半句属于死锁预防的范畴。
银行家算法是最著名的死锁避免算法,其中的最大需求矩阵 Max定义了每个进程对m类资
源的最大需求量,系统在执行安全性算法中都会检查此次资源试分配后,系统是否处于安全状态,若不安全则将本次的试探分配作废。在死锁的检测和解除中,系统为进程分配资源时不采取任何措施,但提供死锁的检测和解除手段,因此Ⅱ、Ⅲ正确。

32.【2016统考真题】系统中有3个不同的临界资源R,R和Rg,被4个进程Pl,P2z, P,P4
共享。各进程对资源的需求为:Pr申请R和R,P2申请R和R,P申请R,和R,Pa申请R。若系统出现死锁,则处于死锁状态的进程数至少是(料神家园
A.1
B.2
C.3
D.4

32.c
对于本题,先满足一个进程的资源需求,再看其他进程是否出现死锁状态。因为 P4只申请一个资源,当将R分配给P4后,P4执行完后将R,释放,这时使得系统满足死锁的条件是Ry分配给P,R分配给P,Rg分配给P;(或者R,分配给P,R;分配给P,R分配给P;)。穷举其他情况如P申请的资源R和R,先都分配给P,运行完并释放占有的资源后,可分别将R,R和R;分配给P3, P4和P,不满足系统死锁的条件。各种情况需要使得处于死锁状态的进程数至少为3。

33.【2018统考真题】假设系统中有4个同类资源,进程P;,P,和P需要的资源数分别为
4,3和1,P,P和P,已申请到的资源数分别为2,1和0,则执行安全性检测算法的结果是().
A.不存在安全序列,系统处于不安全状态
B.存在多个安全序列,系统处于安全状态
C.存在唯一安全序列Ps,P1,P,系统处于安全状态
D.存在唯一安全序列P3, Pz,Pi,系统处于安全状态

  1. A
    由题意可知,仅剩最后一个同类资源,若将其分给P,或P,则均无法正常执行;若分给P,则P,正常执行完成后,释放的这一个资源仍无法使P,P,正常执行,因此不存在安全序列。

34.【2019统考真题】下列关于死锁的叙述中,正确的是()。
I.可以通过剥夺进程资源解除死锁
II.死锁的预防方法能确保系统不发生死锁
III.银行家算法可以判断系统是否处于死锁状态
IV.当系统出现死锁时,必然有两个或两个以上的进程处于阻塞态
A.仅I、III
B.仅I、II、IV
C.仅I、II、ImI
D.仅I、III、IV

34。B
剥夺进程资源,将其分配给其他死锁进程,可以解除死锁,Ⅰ正确。死锁预防是死锁处理策略(死锁预防、死锁避免、死锁检测)中最为严苛的一种策略,破坏死锁产生的4个必要条件之一,可以确保系统不发生死锁,Ⅱ正确。银行家算法是一种死锁避免算法,用于计算动态资源分配的安全性以避免系统进入死锁状态,不能用于判断系统是否处于死锁,IⅢI错误。通过简化资源分配图可以检测系统是否为死锁状态,当系统出现死锁时,资源分配图不可完全简化,只有两个或两个以上的进程才会出现“环”而不能被简化,IV正确。

35.【2020统考真题】某系统中有A、B两类资源各6个,t时刻的资源分配及需求情况如下
表所示。

35.B
首先求出需求矩阵:

36.【2021统考真题】若系统中有n (n≥2 )个进程,每个进程均需要使用某类临界资源2
个,则系统不会发生死锁所需的该类资源总数至少是( )。
A.2
B. n
C. n+ 1
D. 2n

36.C
考虑极端情况,当临界资源数为n时,每个进程都拥有1个临界资源并等待另一个资源,会发生死锁。当临界资源数为n +1时,则n个进程中至少有一个进程可以获得2个临界资源,顺利运行完后释放自己的临界资源,使得其他进程也能顺利运行,不会产生死锁。

37.【2022统考真题】系统中有三个进程Po、P{、P,及三类资源A、B、C。若某时刻系统分
配资源的情况如下表所示,则此时系统中存在的安全序列的个数为()。

37.B
初始时系统中的可用资源数为<1,3,2>,只能满足Po的需求<0,2,1>,所以安全序列第一个只能是Po,将资源分配给P后,Po执行完释放所占资源,可用资源数变为<1,3,2>+<2,0,1>=<3,3,3>,此时可用资源数既能满足P,又能满足P,可以先分配给P,P执行完释放资源再分配给P;也可以先分配给P,P2执行完释放资源再分配给P|。所以安全序列可以是①Po、P,、P或②P、P、P。

3.1.8 本节习题精选
一、单项选择题
01.下面关于存储管理的叙述中,正确的是().
A.存储保护的目的是限制内存的分配
B.在内存为M、有N个用户的分时系统中,每个用户占用MIN的内存空间
C.在虚拟内存系统中,只要磁盘空间无限大,作业就能拥有任意大的编址空间
D.实现虚拟内存管理必须有相应硬件的支持

01.D
选项A、B显然错误,选项C中编址空间的大小取决于硬件的访存能力,一般由地址总线宽度决定。选项D中虚拟内存的管理需要由相关的硬件和软件支持,有请求分页页表机制、缺页中断机构、地址变换机构等。

02.段页式存储管理中,地址映射表是()。
A.每个进程一张段表,两张页表
B.每个进程的每个段一张段表,一张页表
c.每个进程一张段表,每个段一张页表
D.每个进程一张页表,每个段一张段表

02.C
段页式系统中,进程首先划分为段,每段再进一步划分为页

03.内存保护需要由()完成,以保证进程空间不被非法访问。
A.操作系统
B.硬件机构
C.操作系统和硬件机构合作
D.操作系统或者硬件机构独立完成

03.C
内存保护是内存管理的一部分,是操作系统的任务,但是出于安全性和效率考虑,必须由硬件实现,所以需要操作系统和硬件机构的合作来完成。

04.存储管理方案中,()可采用覆盖技术。
A.单一连续存储管理
B.可变分区存储管理
c.段式存储管理
D.段页式存储管理

  1. A
    覆盖技术是早期在单一连续存储管理中使用的扩大存储容量的一种技术,它同样可用于固定分区分配的存储管理。

05.在可变分区分配方案中,某一进程完成后,系统回收其主存空间并与相邻空闲区合并,
为此需修改空闲区表,造成空闲区数减1的情况是()。
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

05.D
将上邻空闲区、下邻空闲区和回收区合并为一个空闲区,因此空闲区数反而减少了一个。而仅有上邻空闲区或下邻空闲区时,空闲区数并不减少。

06.设内存的分配情况如右图所示。若要申请一块40KB的内存空间,采
用最佳适应算法,则所得到的分区首址为()。

A. 100K
B.190K
c. 330K
D. 410K

  1. c
    最佳适配算法是指,每次为作业分配内存空间时,总是找到能满足空间大小需要的最小空闲分区给作业,可以产生最小的内存空闲分区。从图中可以看出应选择大小为60KB的空闲分区,其首地址为330K。

07.B
段号为2,其对应的首地址为480K,段长度为20K,大于154,所以逻辑地址(2,154)对应的物理地址为480K+154。

08.动态重定位是在作业的()中进行的。
A.编译过程
B.装入过程
C.链接过程
D.执行过程

08.D
静态装入是指在编程阶段就把物理地址计算好。
可重定位是指在装入时把逻辑地址转换成物理地址,但装入后不能改变
动态重定位是指在执行时再决定装入的地址并装入,装入后有可能会换出,所以同一个模块在内存中的物理地址是可能改变的。
动态重定位是指在作业运行过程中执行到一条访存指令时,再把逻辑地址转换为主存中的物理地址,实际中是通过硬件地址转换机制实现的。

09.下面的存储管理方案中,()方式可以采用静态重定位。
A.固定分区
B.可变分区
C.页式
D.段式

  1. A
    固定分区方式中,作业装入后位置不再改变,可以采用静态重定位。其余三种管理方案均可能在运行过程中改变程序位置,静态重定位不能满足其要求。

10.在可变分区管理中,采用拼接技术的目的是()。
A.合并空闲区
B.合并分配区
C.增加主存容量
D、便于地址转换

  1. A
    在可变分区管理中,回收空闲区时采用拼接技术对空闲区进行合并。

11.A
按页表内容可知,逻辑地址0对应块号2,页大小为4KB,因此转换成的物理地址为2x4K=8K=8192。

12.不会产生内部碎片的存储管理是().
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

12.B
分页式存储管理有内部碎片,分段式存储管理有外部碎片,固定分区存储管理方式有内部碎片,段页式存储管理方式有内部碎片。

13.多进程在主存中彼此互不干扰的环境下运行,操作系统是通过()来实现的。
A.内存分配
B.内存保护
c.内存扩充
D.地址映射

13.B
多进程的执行通过内存保护实现互不干扰,如页式管理中有页地址越界保护,段式管理中有段地址越界保护。

14.分区管理中采用最佳适应分配算法时,把空闲区按()次序登记在空闲区表中。
A.长度递增
B.长度递减
C。地址递增
D.地址递减

14.A
最佳适应算法要求从剩余的空闲分区中选出最小且满足存储要求的分区,空闲区应按长度递增登记在空闲区表中。

15.首次适应算法的空闲分区()。
A.按大小递减顺序连在一起
B.按大小递增顺序连在一起
c.按地址由小到大排列
D.按地址由大到小排列

15.C
首次适应算法的空闲分区按地址递增的次序排列。

16.采用分页或分段管理后,提供给用户的物理地址空间().
A.分页支持更大的物理地址空间
B.分段支持更大的物理地址空间
C.不能确定
D.一样大

16.C
页表和段表同样存储在内存中,系统提供给用户的物理地址空间为总空间大小减去页表或段
表的长度。由于页表和段表的长度不能确定,所以提供给用户的物理地址空间大小也不能确定。

17.分页系统中的页面是为().
A.用户所感知的
B.操作系统所感知的
C.编译系统所感知的
D.连接装配程序所感知的

17.B
内存分页管理是在硬件和操作系统层面实现的,对用户、编译系统、连接装配程序等上层是不可见的。

18.页式存储管理中,页表的始地址存放在()中。
A.内存
B.存储页表
C.快表
D.寄存器

18.D
页表的功能由一组专门的存储器实现,其始址放在页表基址寄存器(PTBR)中。这样才能满足在地址变换时能够较快地完成逻辑地址和物理地址之间的转换。

19.对重定位存储管理方式,应().
A.在整个系统中设置一个重定位寄存器
B.为每道程序设置一个重定位寄存器
C.为每道程序设置两个重定位寄存器
D.为每道程序和数据都设置一个重定位寄存器

  1. A
    为使地址转换不影响到指令的执行速度,必须有硬件地址变换结构的支持,即需在系统中增设一个重定位寄存器,用它来存放程序(数据)在内存中的始址。在执行程序或访问数据时,真正访问的内存地址由相对地址与重定位寄存器中的地址相加而成,这时将始址存入重定位寄存器,之后的地址访问即可通过硬件变换实现。因为系统处理器在同一时刻只能执行一条指令或访问数据,所以为每道程序(数据)设置一个寄存器没有必要(同时也不现实,因为寄存器是很昂贵的硬件,而且程序的道数是无法预估的),而只需在切换程序执行时重置寄存器内容。

20.采用段式存储管理时,一个程序如何分段是在()时决定的。
A.分配主存
B.用户编程
C.装作业
D.程序执行

20.B
分段是指在用户编程时,将程序按照逻辑划分为几个逻辑段。

21.下面的()方法有利于程序的动态链接。
A.分段存储管理
B.分页存储管理
C.可变式分区管理
D.固定式分区管理

  1. A
    程序的动态链接与程序的逻辑结构相关,分段存储管理将程序按照逻辑段进行划分,因此有利于其动态链接。其他的内存管理方式与程序的逻辑结构无关。

22.当前编程人员编写好的程序经过编译转换成目标文件后,各条指令的地址编号起始一般
定为(①),称为(②)地址。
A. 1
B.0
C. IP
D. CS
A.绝对
B.名义
C.逻辑
D.实

22.B、C
编译后一个目标程序所限定的地址范围称为该作业的逻辑地址空间。换句话说,地址空间仅指程序用来访问信息所用的一系列地址单元的集合。这些单元的编号称为逻辑地址。通常,编译地址都是相对始址“0”的,因而也称逻辑地址为相对地址。
注意:区分编译后形成的逻辑地址和链接后形成的最终逻辑地址。

23.可重入程序是通过()方法来改善系统性能的。
A.改变时间片长度
B.改变用户数
c.提高对换速度
D.减少对换数量

23.D
可重入程序主要是通过共享来使用同一块存储空间的,或通过动态链接的方式将所需的程序段映射到相关进程中去,其最大的优点是减少了对程序段的调入/调出,因此减少了对换数量。

24.操作系统实现()存储管理的代价最小。
A.分区
B.分页
c.分段
D.段页式

24.A
实现分页、分段和段页式存储管理需要特定的数据结构支持,如页表、段表等。为了提高性能,还需要硬件提供快存和地址加法器等,代价高。分区存储管理是满足多道程序设计的最简单的存储管理方案,特别适合嵌入式等微型设备。

25.动态分区又称可变式分区,它是系统运行过程中()动态建立的
A.在作业装入时
B.在作业创建时
c.在作业完成时
D.在作业未装入时

  1. A
    动态分区时,在系统启动后,除操作系统占据一部分内存外,其余所有内存空间是一个大空闲区,称为自由空间。若作业申请内存,则从空闲区中划出一个与作业需求量相适应的分区分配给该作业,将作业创建为进程,在作业运行完毕后,再收回释放的分区。

26.对外存对换区的管理应以()为主要目标。
A.提高系统吞吐量.
B.提高存储空间的利用率
c.降低存储费用
D.提高换入、换出速度

26.D
内存管理是为了提高内存的利用率,引入覆盖和交换技术,即在较小的内存空间中采用重复使用的方法来节省存储空间,但它付出的代价是需要消耗更多的处理器时间,因此实际上是一种以时间换空间的技术。为此,从节省处理器时间上来讲,换入、换出速度越快,付出的时间代价就越小,反之就越大,当时间代价大到一定程度时,覆盖和交换技术就没有了意义。

27.下列关于虚拟存储器的论述中,正确的是()。
A.作业在运行前,必须全部装入内存,且在运行过程中也一直驻留内存
B.作业在运行前,不必全部装入内存,且在运行过程中也不必一直驻留内存
C.作业在运行前,不必全部装入内存,但在运行过程中必须一直驻留内存
D.作业在运行前,必须全部装入内存,但在运行过程中不必一直驻留内存

27.B
在非虚拟存储器中,作业必须全部装入内存且在运行过程中也一直驻留内存;在虚拟存储器中,作业不必全部装入内存且在运行过程中也不用一直驻留内存,这是虚拟存储器和非虚拟存储器的主要区别之一。

28.在页式存储管理中选择页面的大小,需要考虑下列()因素。
I.页面大的好处是页表比较少
II.页面小的好处是可以减少由内碎片引起的内存浪费
III,影响磁盘访问时间的主要因素通常不是页面大小,所以使用时优先考虑较大的页面
A.I和III
B.II和IⅢ
C.I和II
D. I、II和IⅢI

  1. C
    页面大,用于管理页面的页表就少,但是页内碎片会比较大;页面小,用于管理页面的页表就大,但是页内碎片小。通过适当的计算可以获得较佳的页面大小和较小的系统开销。

29.某个操作系统对内存的管理采用页式存储管理方法,所划分的页面大小( ).
A.要根据内存大小确定
B.必须相同
C.要根据CPU的地址结构确定
D.要依据外存和内存的大小确定

29.B
页式管理中很重要的一个问题是页面大小如何确定。确定页面大小有很多因素,如进程的平均大小、页表占用的长度等。而一旦确定,所有的页面就是等长的(一般取2的整数幂倍),以便易于系统管理。

30.引入段式存储管理方式,主要是为了更好地满足用户的一系列要求。下面选项中不属于
这一系列要求的是().
A.方便操作
B.方便编程
c.共享和保护
D.动态链接和增长

  1. A
    引入段式存储管理方式,主要是为了满足用户的下列要求:方便编程、分段共享、分段保护、动态链接和动态增长。

31.存储管理的目的是()。
A.方便用户
B.提高内存利用率
C.方便用户和提高内存利用率
D.增加内存实际容量

  1. C
    存储管理的目的有两个:一个是方便用户,二是提高内存利用率。

32.对主存储器的访问,( )。
A.以块(即页)或段为单位
B.以字节或字为单位
C.随存储器的管理方案不同而异
D.以用户的逻辑记录为单位

32.B
这里是指主存的访问,不是主存的分配。对主存的访问是以字节或字为单位的。例如,在页式管理中,不仅要知道块号,而且要知道页内偏移。

33.把作业空间中使用的逻辑地址变为内存中的物理地址称为().
A.加载
B.重定位
C.物理化
D、逻辑化

33.B
在一般情况下,一个作业在装入时分配到的内存空间和它的地址空间是不一致的,因此,作业在CPU上运行时,其所要访问的指令、数据的物理地址和逻辑地址是不同的。显然,若在作业装入或执行时,不对有关的地址部分加以相应的修改,则会导致错误的结果。这种将作业的逻辑地址变为物理地址的过程称为地址重定位。

34.以下存储管理方式中,不适合多道程序设计系统的是()。
A.单用户连续分配
B.固定式分区分配
C.可变式分区分配
D.分页式存储管理方式

34.A
单用户连续分配管理方式只适用于单用户、单任务的操作系统,不适用于多道程序设计。

35.在分页存储管理中,主存的分配()。
A.以物理块为单位进行
B.以作业的大小进行
C.以物理段进行
D.以逻辑记录大小进行

  1. A
    在分页存储管理中,逻辑地址分配是按页为单位进行分配的,而主存的分配即物理地址分配是以内存块为单位分配的。

36、在段式分配中,CPU每次从内存中取一次数据需要()次访问内存。
A.1
B.3
C. 2
D.4

36.C
在段式分配中,取一次数据时先从内存查找段表,再拼成物理地址后访问内存,共需要2次内存访问。

37、在段页式分配中,CPU每次从内存中取一次数据需要()次访问内存。
A.1
B.3
C.2
D.4

37.B
在段页式分配中,取一次数据时先从内存查找段表,再访问内存查找相应的页表,最后拼成物理地址后访问内存,共需要3次内存访问。

  1. ()存储管理方式提供一维地址结构。
    A.分段
    B.分页行
    c.分段和段页式
    D.以上答案都不正确

38.B
分页存储管理中,作业地址空间是一维的,即单一的线性地址空间,程序员只需要一个记忆符来表示地址。在分段存储分配管理中,段之间是独立的,而且段长不定长,而页长是固定的,因此作业地址空间是二维的,程序员在标识一个地址时,既需给出段名,又需给出段内地址。简言之,确定一个地址需要几个参数,作业地址空间就是几维的。

39.操作系统采用分页存储管理方式,要求()。
A.每个进程拥有一张页表,且进程的页表驻留在内存中
B.每个进程拥有一张页表,但只有执行进程的页表驻留在内存中
C.所有进程共享一张页表,以节约有限的内存空间,但页表必须驻留在内存中
D.所有进程共享一张页表,只有页表中当前使用的页面必须驻留在内存中,以最大限
度地节省有限的内存空间

  1. A
    在多个进程并发执行时,所有进程的页表大多数驻留在内存中,在系统中只设置一个页表寄存器(PTR),它存放页表在内存中的始址和长度。平时,进程未执行时,页表的始址和页表长度存放在本进程的PCB中,当调度到某进程时,才将这两个数据装入页表寄存器中。每个进程都有一个单独的逻辑地址,有一张属于自己的页表。

40.在分段存储管理方式中,( ).
A.以段为单位,每段是一个连续存储区
B.段与段之间必定不连续
C.段与段之间必定连续
D.每段是等长的

  1. A
    在分段存储管理方式中,以段为单位进行分配,每段是一个连续存储区,每段不一定等长,段与段之间可连续,也可不连续。

41.段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处,其实现原理结合了页式和段式管理
的基本思想,即().
A.用分段方法来分配和管理物理存储空间,用分页方法来管理用户地址空间
B.用分段方法来分配和管理用户地址空间,用分页方法来管理物理存储空间
C.用分段方法来分配和管理主存空间,用分页方法来管理辅存空间
D.用分段方法来分配和管理辅存空间,用分页方法来管理主存空间

41.B
段页式存储管理兼有页式管理和段式管理的优点,采用分段方法来分配和管理用户地址空间,采用分页方法来管理物理存储空间。但它的开销要比段式和页式管理的开销大。

42.以下存储管理方式中,会产生内部碎片的是()。
I。分段虚拟存储管理
II.分页虚拟存储管理
I1I.段页式分区管理
IV.固定式分区管理
A. I、II、III
B.III、IV
C.仅ⅡI
D. II、III、IV

42.D
只要是固定的分配就会产生内部碎片,其余的都会产生外部碎片。若固定和不固定同时存在(例如段页式),则仍视为固定。分段虚拟存储管理:每段的长度都不一样(对应不固定),所以会产生外部碎片。分页虚拟存储管理:每页的长度都一样(对应固定),所以会产生内部碎片。段页式分区管理:既有固定,又有不固定,以固定为主,所以会有内部碎片。固定式分区管理:很明显固定,会产生内部碎片。综上分析,II、III、IV选项会产生内部碎片。

43.下列关于页式存储的论述中,正确的是().
I、在页式存储管理中,若关闭 TLB,则每当访问一条指令或存取一个操作数时都要访问2次内存
II.页式存储管理不会产生内部碎片
III.页式存储管理中的页面是为用户所感知的IV.页式存储方式可以采用静态重定位
A. I、II、IV
B. I、IV
C.仅I
D.全都正确

43.C
Ⅰ正确:关闭TLB后,每当访问一条指令或存取一个操作数时都要先访问页表(内存中),得到物理地址后,再访问一次内存进行相应操作。I错误:记住,凡是分区固定的都会产生内部碎片,而无外部碎片。IⅢI错误:页式存储管理对于用户是透明的。Ⅳ错误:静态重定位是在程序运行之前由装配程序完成的,必须分配其要求的全部连续内存空间。而页式存储管理方案是将程序离散地分成若干页(块),从而可以将程序装入不连续的内存空间,显然静态重定位不能满足其要求。

  1. 【2009统考真题】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

44.A
每个进程都拥有自己独立的进程空间,若一个进程在运行时所产生的地址在其地址空间之外,则发生地址越界,因此需要进行界地址保护,即当程序要访问某个内存单元时,由硬件检查是否允许,若允许则执行,否则产生地址越界中断。

45.【2009统考真题】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,则最大段长是()。

45.C
分段存储管理的逻辑地址分为段号和位移量两部分,段内位移的最大值就是最大段长。地址长度为32位,段号占8位,因此位移量占32-8=24位,因此最大段长为22B。

46.【2010统考真题】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),
采用最佳适配(Best Fit)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,此时主存中最大空闲分区的大小是().
A.7MB
B. 9MB
C. 10MB
D.15MB

46.B
最佳适配算法是指每次为作业分配内存空间时,总是找到能满足空间大小需要的最小空闲分区给作业,可以产生最小的内存空闲分区。下图显示了这个过程的主存空间变化。

图中,灰色部分为分配出去的空间,白色部分为空闲区。这样,容易发现,此时主存中最大空闲分区的大小为9MB。

47.【2010统考真题】某计算机采用二级页表的分页存储管理方式,按字节编址,页大小为
210B,页表项大小为2B,逻辑地址结构为

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().
A. 64
B.128
c.256
D.512

47.B
页大小为2B,页表项大小为2B,因此一页可以存放29个页表项,逻辑地址空间大小为216页,即共需21个页表项,因此需要2’k612’=27= 128个页面保存页表项,即页目录表中包含表项的个数至少是128。

48.【2011统考真题】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.链接
D.装载

  1. C
    编译后的程序需要经过链接才能装载,而链接后形成的目标程序中的地址也就是逻辑地址。以C语言为例:C程序经过预处理→编译→汇编→链接产生了可执行文件,其中链接的前一步是产生可重定位的二进制目标文件.C语言采用源文件独立编译的方法,如程序main.c, file1.c, file2.c,file1.h, file2.h在链接的前一步生成了main.o, file1.o, file2.o,这些目标模块的逻辑地址都从0开始,但只是相对于该模块的逻辑地址。链接器将这三个文件、libc和其库文件链接成一个可执行文件,从而形成整个程序的完整逻辑地址空间。
    例如,file1.o的逻辑地址为0~1023,main.o 的逻辑地址为01023,假设链接时将file1.o链接在main.o之后,则链接之后file1.o对应的逻辑地址应为1024~2047。

49.【2014统考真题】现有一个容量为10GB的磁盘分区,磁盘空间以簇为单位进行分配,
簇的大小为4KB,若采用位图法管理该分区的空闲空间,即用一位标识一个簇是否被分配,则存放该位图所需的簇为()个。
A. 80
B.320
C. 80K
D. 320K

  1. A
    簇的总数为10GB/4KB=2.5M,用一位标识一簇是否被分配,整个磁盘共需要2.5Mb,即需要2.5M/8 = 320KB,因此共需要320KB/4KB=80簇,选A。

50.【2014统考真题】下列选项中,属于多级页表优点的是().
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

50.D
多级页表不仅不会加快地址的变换速度,还会因为增加更多的查表过程,使地址变换速度减慢;也不会减少缺页中断的次数,反而如果访问过程中多级的页表都不在内存中,会大大增加缺页的次数,并不会减少页表项所占的字节数,而多级页表能够减少页表所占的连续内存空间,即当页表太大时,将页表再分级,把每张页表控制在一页之内,减少页表所占的连续内存空间,因此选D。

51.【2016统考真题】某进程的段表内容如下所示。

51.D
分段系统的逻辑地址A到物理地址E之间的地址变换过程如下:

从逻辑地址A中取出前几位为段号S,后几位为段内偏移量w,注意段式存储管理的题目中,逻辑地址一般以二进制数给出,而在页式存储管理中,逻辑地址一般以十进制数给出,读者要具体问题具体分析。
比较段号S和段表长度M,若S≥M,则产生越界异常,否则继续执行。段表中段号S对应的段表项地址=段表始址F+段号Sx段表项长度M,取出该段表项
的前几位得到段长C。若段内偏移量≥C,则产生越界异常,否则继续执行。从这句话可以看出,段表项实际上只有两部分,前几位是段长,后几位是始址。
④取出段表项中该段的基址b,计算E=b+W,用得到的物理地址E去访问内存。题目中段号为2的段长为300,小于段内地址400,因此发生越界异常,D正确。

52.B
回收始址为60K、大小为140KB 的分区时,它与表中第一个分区和第四个分区合并,成为始址为20K、大小为380KB的分区,剩余3个空闲分区。在回收内存后,算法会对空闲分区链按分区大小由小到大进行排序,表中的第二个分区排第一,所以选择B。

53.【2019统考真题】在分段存储管理系统中,用共享段表描述所有被共享的段。若进程P
和P2共享段S,则下列叙述中,错误的是().
A.在物理内存中仅保存一份段S的内容
B.段S在P和P2中应该具有相同的段号
C. P和Pz共享段S在共享段表中的段表项
D.Pr和Pz都不再使用段S时才回收段S所占的内存空间

53.B
段的共享是通过两个作业的段表中相应表项指向被共享的段的同一个物理副本来实现的,因此在内存中仅保存一份段S的内容,A正确。段S对于进程P,,P来说,使用位置可能不同,所以在不同进程中的逻辑段号可能不同,B错误。段表项存放的是段的物理地址(包括段始址和段长度),对于共享段S来说物理地址唯一,C正确。为了保证进程可以顺利使用段S,段S必须确保在没有任何进程使用它(可在段表项中设置共享进程计数)后才能被删除,D正确。.

54.【2019统考真题】某计算机主存按字节编址,采用二级分页存储管理,地址结构如下:

  1. A
    题中给出的是十六进制地址,首先将它转化为二进制地址,然后用二进制地址去匹配题中对应的地址结构。转换为二进制地址和地址结构的对应关系如下图所示。

前10位、1120位、2132位分别对应页目录号、页号和页内偏移。把页目录号、页号单独拿出,转换为十六进制时缺少的位数在高位补零,0000 1000 0001,0001 0000 0001分别对应081H,101H,选项A正确。

55.【2019统考真题】在下列动态分区分配算法中,最容易产生内存碎片
A.首次适应算法
B.最坏适应算法
c.最佳适应算法
D.循环首次适应算法的家克

55.C
最佳适应算法总是匹配与当前大小要求最接近的空闲分区,但是大多数情况下空闲分区的大小不可能完全和当前要求的大小相等,几乎每次分配内存都会产生很小的难以利用的内存块,所以最佳适应算法最容易产生最多的内存碎片,C正确。

56.【2021统考真题】在采用二级页表的分页系统中,CPU页表基址寄存器中的内容是()
A.当前进程的一级页表的起始虚拟地址
B.当前进程的一级页表的起始物理地址
C.当前进程的二级页表的起始虚拟地址
D.当前进程的二级页表的起始物理地址

56.B
在多级页表中,页表基址寄存器存放的是顶级页表的起始物理地址,故存放的是一级页表的起始物理地址。

3.2.10本节习题精选
一、单项选择题
01.请求分页存储管理中,若把页面尺寸增大一倍而且可容纳的最大页数不变,则在程序顺
序执行时缺页中断次数会().
A.增加
B.减少次号
C.不变
D.可能增加也可能减少

01.B
对于顺序执行程序,缺页中断的次数等于其访问的页帧数。由于页面尺寸增大,存放程序需要的页帧数就会减少,因此缺页中断的次数也会减少。

02.进程在执行中发生了缺页中断,经操作系统处理后,应让其执行()指令。.
A.被中断的前一条
B.被中断的那一条
C.被中断的后一条
D.启动时的第一条

02.B
缺页中断是访存指令引起的,说明所要访问的页面不在内存中,进行缺页中断处理并调入所要访问的页后,访存指令显然应该重新执行。

03.虚拟存储技术是()。
A.补充内存物理空间的技术
B.补充内存逻辑空间的技术
c.补充外存空间的技术
D.扩充输入/输出缓冲区的技术

03.B
虚拟存储技术并未实际扩充内存、外存,而是采用相关技术相对地扩充主存。

04.以下不属于虚拟内存特征的是().
A.一次性﹒
B.多次性
C.对换性
D.离散性

04.A
多次性、对换性和离散性是虚拟内存的特征,一次性则是传统存储系统的特征。

05.为使虚存系统有效地发挥其预期的作用,所运行的程序应具有的特性是().
A.该程序不应含有过多的O操作
B.该程序的大小不应超过实际的内存容量
C.该程序应具有较好的局部性
D.该程序的指令相关性不应过多

05.C
虚拟存储技术基于程序的局部性原理。局部性越好,虚拟存储系统越能更好地发挥作用。

06.()是请求分页存储管理方式和基本分页存储管理方式的区别。
A.地址重定向
B.不必将作业全部装入内存
c.采用快表技术
D.不必将作业装入连续区域

06.B
请求分页存储管理方式和基本分页存储管理方式的区别是,前者采用虚拟技术,因此开始运行时,不必将作业全部一次性装入内存,而后者不是。

07.下面关于请求页式系统的页面调度算法中,说法错误的是().
A.一个好的页面调度算法应减少和避免抖动现象
B. FIFO算法实现简单,选择最先进入主存储器的页面调出
C. LRU算法基于局部性原理,首先调出最近一段时间内最长时间未被访问过的页面
D. CLOCK算法首先调出一段时间内被访问次数多的页面

  1. D
    CLOCK算法选择将最近未使用的页面置换出去,因此又称NRU算法。

08.考虑页面置换算法,系统有m个物理块供调度,初始时全空,页面引用串长度为p,包含了n个不同的页号,无论用什么算法,缺页次数不会少于()
A. m
B. p
C. n
D. min(m, n)

08.C
无论采用什么页面置换算法,每种页面第一次访问时不可能在内存中,必然发生缺页,所以缺页次数大于或等于n。

09、在请求分页存储管理中,若采用FIFO页面淘汰算法,则当可供分配的页帧数增加时,
缺页中断的次数( )。
A.减少
B.增加
C.无影响
D.可能增加也可能减少

09.D
请求分页存储管理中,若采用FIFO页面淘汰算法,可能会产生当驻留集增大时页故障数不减反增的Belady异常。然而,还有另外一种情况。例如,页面序列为1,2,3,1,2,3,当页帧数为2时产生6次缺页中断,当页帧数为3时产生3次缺页中断。所以在请求分页存储管理中,若采用 FIFO页面淘汰算法,则当可供分配的页帧数增加时,缺页中断的次数可能增加,也可能减少。

10.设主存容量为1MB,外存容量为400MB,计算机系统的地址寄存器有32位,那么虚拟
存储器的最大容量是().
A.1MB
B.401MB
C.1MB+232MB
D.232B

10.D
虚拟存储器的最大容量是由计算机的地址结构决定的,与主存容量和外存容量没有必然的联系,其虚拟地址空间为232B。

11.虚拟存储器的最大容量( )。
A.为内外存容量之和
B.由计算机的地址结构决定
C.是任意的
D.由作业的地址空间决定

11.B
虽然从实际使用来说,虚拟存储器能使得进程的可用内存扩大到内外存容量之和,但进程的内存寻址仍由计算机的地址结构决定,这就决定了虚拟存储器理论上的最大容量。比如,64位系统环境下,虚拟内存技术使得进程可用内存空间达24B,但外存显然是达不到这个大小的。

12.某虚拟存储器系统采用页式内存管理,使用LRU页面替换算法,考虑页面访问地址序
列18178272183821317137。假定内存容量为4个页面,开始时是空的,则页面失效次数是().
A.4
B. 5
C.6
D.7

13.导致LRU算法实现起来耗费高的原因是(-)。
A.需要硬件的特殊支持
B.需要特殊的中断处理程序
C.需要在页表中标明特殊的页类型
D.需要对所有的页进行排序

13.D
LRU算法需要对所有页最近一次被访问的时间进行记录,查找时间最久的进行替换,这涉及排序,对置换算法而言,开销太大。为此需要在页表项中增加LRU位,选项A可视为“耗费高”这一结果,选项D才是造成选项A的原因。

14.在虚拟存储器系统的页表项中,决定是否会发生页故障的是()
A.合法位
B.修改位
C.页类型
D、保护码

14.A
页表项中的合法位信息显示本页面是否在内存中,即决定了是否会发生页面故障。

15.在页面置换策略中,()策略可能引起抖动。
A.FIFO
B.LRU
C.没有一种
D、所有

15.D
抖动是进程的页面置换过程中,频繁的页面调度(缺页中断〉行为,所有的页面调度策略都不可能完全避免抖动。

16.虚拟存储管理系统的基础是程序的()理论。
A.动态性
B.虚拟性
C.局部性
D、全局性

  1. c
    基于局部性原理:在程序装入时,不必将其全部读入内存,而只需将当前需要执行的部分页或段读入内存,就可让程序开始执行。在程序执行过程中,若需执行的指令或访问的数据尚未在内存(称为缺页或缺段)中,则由处理器通知操作系统将相应的页或段调入内存,然后继续执行程序。由于程序具有局部性,虚拟存储管理在扩充逻辑地址空间的同时,对程序执行时内存调换的代价很小。

17.请求分页存储管理的主要特点是()
A.消除了页内零头
B.扩充了内存
C.便于动态链接
D.便于信息共享

17.B
请求分页存储管理就是为了解决内存容量不足而使用的方法,它基于局部性原理实现了以时间换取空间的目的。它的主要特点自然是间接扩充了内存。

18.在请求分页存储管理的页表中增加了若干项信息,其中修改位和访问位供()参考。
A.分配页面
B.调入页面
c.置换算法
D.程序访问

  1. C
    当需要置换页面时,置换算法根据修改位和访问位选择调出内存的页面。

19.产生内存抖动的主要原因是()。
A.内存空间太小
B. CPU运行速度太慢
c. CPU调度算法不合理
D.页面置换算法不合理

19.D
内存抖动是指频繁地引起主存页面淘汰后又立即调入,调入后又很快淘汰的现象。这是由页面置换算法不合理引起的一种现象,是页面置换算法应当尽量避免的。

20.在页面置换算法中,存在 Belady现象的算法是()。
A.最佳页面置换算法( OPT)
B.先进先出置换算法(FIFO)
C.最近最久未使用算法(LRU)
D.最近未使用算法(NRU)

20.B
FIFO是队列类算法,有Belady现象;选项C、D均为堆栈类算法,理论上可以证明不会出现Belady现象。

21.页式虚拟存储管理的主要特点是().
A.不要求将作业装入主存的连续区域
B.不要求将作业同时全部装入主存的连续区域
C.不要求进行缺页中断处理
D.不要求进行页面置换

21.B
页式虚拟存储管理的主要特点是,不要求将作业同时全部装入主存的连续区域,一般只装入10%30%。不要求将作业装入主存连续区域是所有离散式存储管理(包括页式存储管理)的特点;页式虚拟存储管理需要进行缺页中断处理和页面置换。

22.提供虚拟存储技术的存储管理方法有()。
A.动态分区存储管理
B.页式存储管理
c.请求段式存储管理
D.存储覆盖技术

22.C
虚拟存储技术是基于页或段从内存的调入/调出实现的,需要有请求机制的支持。

23.在计算机系统中,快表用于()。
A.存储文件信息
B.与主存交换信息
C.地址变换
D.存储通道程序

  1. C
    计算机系统中,为了提高系统的存取速度,在地址映射机制中增加一个小容量的硬件部件一一快表(又称相联存储器),用来存放当前访问最频繁的少数活动页面的页号。快表查找内存块的物理地址消耗的时间大大降低,使得系统效率得到很大提高。

24.在虚拟分页存储管理系统中,若进程访问的页面不在主存中,且主存中没有可用的空闲
帧时,系统正确的处理顺序为()。
A.决定淘汰页→页面调出→缺页中断→页面调入
B.决定淘汰页→页面调入→缺页中断→页面调出
C.缺页中断→决定淘汰页→页面调出→页面调入
D.缺页中断→决定淘汰页→页面调入→页面调出

24.C
根据缺页中断的处理流程,产生缺页中断后,首先去内存寻找空闲物理块,若内存没有空闲物理块,则使用页面置换算法决定淘汰页面,然后调出该淘汰页面,最后再调入该进程欲访问的页面。整个流程可归纳为缺页中断→决定淘汰页→页面调出→页面调入。

25.已知系统为32位实地址,采用48位虚拟地址,页面大小为4KB,页表项大小为8B。
假设系统使用纯页式存储,则要采用()级页表,页内偏移()位。
A.3,12
B.3,14
C.4,12
D.4,14

  1. C
    页面大小为4KB,因此页内偏移为12位。系统采用48位虚拟地址,因此虚页号48-12= 36位。采用多级页表时,最高级页表项不能超出一页大小;每页能容纳的页表项数为4KB/8B= 512=29,36/9=4,因此应采用4级页表,最高级页表项正好占据一页空间,所以本题选择选项C.

26.下列说法中,正确的是()。
I先进先出( FIFO)页面置换算法会产生Belady 现象
II.最近最少使用(LRU)页面置换算法会产生Belady现象
IⅢ、在进程运行时,若其工作集页面都在虚拟存储器内,则能够使该进程有效地运行,否则会出现频繁的页面调入/调出现象
IⅣV.在进程运行时,若其工作集页面都在主存储器内,则能够使该进程有效地运行,否
则会出现频繁的页面调入/调出现象
A. I、III
B.I、IV
C.II、III
D.II、IV

26.B
FIFO算法可能产生 Belady现象,例如页面走向为1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5时,当分配3帧时产生9次缺页中断,分配4帧时产生10次缺页中断,I正确。最近最少使用法不会产生Belady现象,II错误。若页面在内存中,则不会产生缺页中断,即不会出现页面的调入/调出,而不是虚拟存储器(包括作为虚拟内存那部分硬盘),故IⅢI错误、IV正确。

27.测得某个采用按需调页策略的计算机系统的部分状态数据为:CPU利用率为20%,用于
交换空间的磁盘利用率为97.7%,其他设备的利用率为5%。由此判断系统出现异常,这种情况下()能提高系统性能。
A.安装一个更快的硬盘
B.通过扩大硬盘容量增加交换空间
C.增加运行进程数
D.加内存条来增加物理空间容量

27.D
用于交换空间的磁盘利用率已达97.7%,其他设备的利用率为5%,CPU的利用率为20%,说明在任务作业不多的情况下交换操作非常频繁,因此判断物理内存严重短缺。

28.假定有一个请求分页存储管理系统,测得系统各相关设备的利用率为:CPU的利用率为
10%,磁盘交换区的利用率为99.7%,其他IO设备的利用率为5%。下面()措施将可能改进CPU的利用率。
I、增大内存的容量
I.增大磁盘交换区的容量
III.减少多道程序的度数
IV.增加多道程序的度数
V.使用更快速的磁盘交换区
VI.使用更快速的CPU
A. I、II、II、IV
B. I、III
C. II、III、V
D. II、VI

28.B
Ⅰ正确:增大内存的容量。增大内存可使每个程序得到更多的页框,能减少缺页率,进而减少换入/换出过程,可提高CPU 的利用率。I错误:增大磁盘交换区的容量。因为系统实际已处于频繁的换入/换出过程中,不是因为磁盘交换区容量不够,因此增大磁盘交换区的容量无用。III正确:减少多道程序的度数。可以提高CPU的利用率,因为从给定的条件知道磁盘交换区的利用率为99.7%,说明系统现在已经处于频繁的换入/换出过程中,可减少主存中的程序。IV错误:增加多道程序的度数。系统处于频繁的换入/换出过程中,再增加主存中的用户进程数,只能导致系统的换入/换出更频繁,使性能更差。V错误:使用更快速的磁盘交换区。因为系统现在处于频繁的换入/换出过程中,即使采用更快的磁盘交换区,其换入/换出频率也不会改变,因此没用。VI错误:使用更快速的CPU。系统处于频繁的换入/换出过程中,CPU处于空闲状态,利用率不高,提高CPU的速度无济于事。综上分析:I、III可以改进CPU的利用率。

29.【2011统考真题】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UO
I1I.分配页框
A.仅I、II
B.仅II
C.仅IⅢI
D. I、II和II

29.D
缺页中断调入新页面,肯定要修改页表项和分配页框,所以I、IⅢI可能发生,同时内存没有页面,需要从外存读入,会发生磁盘I/O。

  1. 【2011统考真题】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
    II.提高用户进程的优先级
    A.仅I
    B.仅IⅡI
    C.仅IⅢI
    D.仅I、II

  2. A
    在具有对换功能的操作系统中,通常把外存分为文件区和对换区。前者用于存放文件,后者用于存放从内存换出的进程。抖动现象是指刚刚被换出的页很快又要被访问,为此又要换出其他页,而该页又很快被访问,如此频繁地置换页面,以致大部分时间都花在页面置换上,导致系统性能下降。撤销部分进程可以减少所要用到的页面数,防止抖动。对换区大小和进程优先级都与抖动无关。

31.【2012统考真题】下列关于虚拟存储器的叙述中,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

31.B
采用连续分配方式时,会使相当一部分内存空间都处于暂时或“永久”的空闲状态,造成内存资源的严重浪费,也无法从逻辑上扩大内存容量,因此虚拟内存的实现只能建立在离散分配的内存管理的基础上。有以下三种实现方式:请求分页;请求分段;请求段页式。虚存的实际容量受外存和内存容量之和限制,虚存的最大容量是由计算机的地址位数决定的。

32.【2013统考真题】若用户进程访问内存时产生缺页,则下列选项中,操作系统可能执行
的操作是()。
I、处理越界错
II.置换页
III.分配内存
A.仅I、II
B.仅II、III
C.仅I、III
D. I、II和IⅢ

32.B
用户进程访问内存时缺页,会发生缺页中断。发生缺页中断时,系统执行的操作可能是置换页面或分配内存。系统内没有越界错误,不会进行越界出错处理。

  1. 【2014统考真题】下列措施中,能加快虚实地址转换的是().
    I.增大快表( TLB)容量
    II.让页表常驻内存
    II.增大交换区( swap )
    A.仅I
    B.仅II
    C.仅I、II
    D.仅II、III

33.C
虚实地址转换是指逻辑地址和物理地址的转换。增大快表容量能把更多的表项装入快表,会加快虚实地址转换的平均速率;让页表常驻内存可以省去一些不在内存中的页表从磁盘上调入的过程,也能加快虚实地址转换;增大交换区对虚实地址转换速度无影响,因此I、I正确,选择选项C。

34.【2014统考真题】在页式虚拟存储管理系统中,采用某些页面置换算法会出现Belady异常现象,即进程的缺页次数会随着分配给该进程的页框个数的增加而增加。下列算法中,可能出现Belady异常现象的是().
I LRU算法
I.FIFO算法
III. OPT算法
A.仅II
B.仅I、II
C仅I、III
D、仅ⅡI、III

34.A
只有FIFO算法会导致 Belady异常,选择选项A。

35.【2016统考真题】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表示页最近没有被访问,A=1表示页最近被访问过。M手0表示页未被修改过,M=1表示页被修改过。按(A,M)所有可能的取值,将页分为(O,0), (1,0),(0,1)和(1,1)四类,则该算法淘汰页的次序为()。
A. (0,0),(0,1), (1,0), (1,1)
B.(0,0), (1,0), (O,1), (1,1)
c. (0,0),(O,1), (1,1), (1,0)
D. (0,0), (1,1), (0,1), (1,0)

  1. A
    改进型CLOCK置换算法执行的步骤如下:
    1)从指针的当前位置开始,扫描帧缓冲区。在这次扫描过程中,对使用位不做任何修改。选择遇到的第一个帧(A=0, M=0)用于替换。
    2)若第1))步失败,则重新扫描,查找(A=0, M = 1)的帧。选择遇到的第一个这样的帧用于替换。在这个扫描过程中,对每个跳过的帧,将其使用位设置成0。
    3)若第2)步失败,则指针将回到它的最初位置,并且集合中所有帧的使用位均为0。重复第1)步,并在有必要时重复第2)步,这样将可以找到供替换的帧。
    因此,该算法淘汰页的次序为(0,0), (0,1), (1, 0), (1,1),即选项A正确。

36.【2015统考真题】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
().
A.可变分配,全局置换
B.可变分配,局部置换
C.固定分配,全局置换
D.固定分配,局部置换

  1. C
    对各进程进行固定分配时页面数不变,不可能出现全局置换。而选项A、B、D是现代操作系统中常见的3种策略。

37.【2015统考真题】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,依据LRU算法,应淘汰页的页号是()。
A.2
B.3
c.4
D.8

37.A
可以采用书中常规的解法思路,也可以采用便捷法。对页号序列从后往前计数,直到数到4(页框数)个不同的数字为止,这个停止的数字就是要淘汰的页号(最近最久未使用的页),题中为页号2。

  1. 【2016统考真题】某进程访问页面的序列如下所示。

若工作集的窗口大小为6,则在t时刻的工作集为()
A.{6,0,3,2}
B.{2,3,0,4}
C. {0,4,3,2,9}
D.{4,5,6,0,3,23

  1. A
    在任意时刻t,都存在一个集合,它包含所有最近k次(该题窗口大小为6)内存访问所访问过的页面。这个集合w(k, t)就是工作集。题中最近6次访问的页面分别为6,0,3,2,3,2,去除重复的页面,形成的工作集为{6,0,3,2}。

39.【2019统考真题】某系统采用LRU页置换算法和局部置换策略,若系统为进程Р预分配
了4个页框,进程Р访问页号的序列为0,1,2,7,0,5,3,5,0,2,7,6,则进程访问上述页的过程中,产生页置换的总次数是()。
A.3
B.4
C. 5
D. 6

  1. C
    最近最久未使用(LRU)算法每次执行页面置换时会换出最近最久未使用过的页面。第一次访问5页面时,会把最久未被使用的1页面换出,第一次访问3页面时,会把最久未访问的2页面换出。具体的页面置换情况如下图所示。

40.【2020统考真题】下列因素中,影响请求分页系统有效(平均)访存时间的是()
I.缺页率
II.磁盘读写时间
III.内存访问时间
IV.执行缺页处理程序的CPU 时间
A.仅II、IIIB.仅I、IV
C.仅I、III、IVD. I、II、III和IV

40.D
Ⅰ影响缺页中断的频率,缺页率越高,平均访存时间越长;II和TⅣ影响缺页中断的处理时间,中断处理时间越长,平均访存时间越长;III影响访问页表和访问目标物理地址的时间,故I、IT、ⅡI和IV均正确。

41.【2021统考真题】某请求分页存储系统的页大小为4KB,按字节编址。系统给进程Р分
配2个固定的页框,并采用改进型Clock置换算法,进程Р页表的部分内容见下表。

41.c
页面大小为4KB,低12位是页内偏移。虚拟地址为02A01H,页号为02H,02H页对应的页表项中存在位为0,进程Р分配的页框固定为2,且内存中已有两个页面存在。根据Clock算法,选择将3号页换出,将2号页放入60H页框,经过地址变换后得到的物理地址是60A01H。

  1. 【2021统考真题】下列选项中,通过系统调用完成的操作是().
    A.页置换
    B.进程调度
    C.创建新进程
    D.生成随机整数

42.C
系统调用是由用户进程发起的,请求操作系统的服务。对于选项A,当内存中的空闲页框不够时,操作系统会将某些页面调出,并将要访问的页面调入,这个过程完全由操作系统完成,不涉及系统调用。对于选项B,进程调度完全由操作系统完成,无法通过系统调用完成。对于选项C,创建新进程可以通过系统调用来完成,如Linux中通过fork系统调用来创建子进程。对于选项D,生成随机数只需要普通的函数调用,不涉及请求操作系统的服务,如C语言中random()函数。

43.【2022统考真题】某进程访问的页b不在内存中,导致产生缺页异常,该缺页异常处理
过程中不一定包含的操作是()。
A.淘汰内存中的页
B.建立页号与页框号的对应关系
C.将页b从外存读入内存
D.修改页表中页b对应的存在位

43.A
缺页异常需要从磁盘调页到内存中,将新调入的页与页框建立对应关系,并修改该页的存在位,选项B、C、D正确;如果内存中有空闲页框,就不需要淘汰其他页,选项A错误。

  1. 【2022统考真题】下列选项中,不会影响系统缺页率的是()。
    A.页置换算法
    B.工作集的大小
    C.进程的数量
    D.页缓冲队列的长度

44.D
页置换算法会影响缺页率,例如,LRU算法的缺页率通常要比FIFO算法的缺页率低,排除选项A。工作集的大小决定了分配给进程的物理块数,分配给进程的物理块数越多,缺页率就越低,排除选项B。进程的数量越多,对内存资源的竞争越激烈,每个进程被分配的物理块数越少,缺页率也就越高,排除选项C。页缓冲队列是将被淘汰的页面缓存下来,暂时不写回磁盘,队列长度会影响页面置换的速度,但不会影响缺页率,答案选择选项D。

4.1.8 本节习题精选
一、单项选择题

  1. UNIX操作系统中,输入/输出设备视为().
    A.普通文件
    B.目录文件
    C.索引文件
    D.特殊文件

01.D
UNIX操作系统中,所有设备都被视为特殊的文件,因为UNIX操作系统控制和访问外部设备的方式和访问一个文件的方式是相同的。

02.文件系统在创建一个文件时,为它建立一个().
A.文件目录项
B.目录文件
C.逻辑结构
D.逻辑空间

  1. A
    一个文件对应一个FCB,而一个文件目录项就是一个FCB。

03.打开文件操作的主要工作是()。
A.把指定文件的目录项复制到内存指定的区域
B.把指定文件复制到内存指定的区域
C.在指定文件所在的存储介质上找到指定文件的目录项
D.在内存寻找指定的文件

  1. A
    打开文件操作是将该文件的FCB存入内存的活跃文件目录表,而不是将文件内容复制到主存,找到指定文件目录是打开文件之前的操作。

04.目录文件存放的信息是().
A.某一文件存放的数据信息
B.某一文件的文件目录
C.该目录中所有数据文件目录
D.该目录中所有子目录文件和数据文件的目录

04.D
目录文件是FCB的集合,一个目录中既可能有子目录,又可能有数据文件,因此目录文件中存放的是子目录和数据文件的信息。

  1. FAT32的文件目录项不包括( ).
    A.文件名
    B.文件访问权限说明
    c.文件控制块的物理位置
    D.文件所在的物理位置

  2. c
    文件目录项即FCB,通常由文件基本信息、存取控制信息和使用信息组成。基本信息包括文件物理位置。文件目录项显然不包括FCB的物理位置信息。

06.有些操作系统中将文件描述信息从目录项中分离出来,这样做的好处是().
A.减少读文件时的IO信息量
B.减少写文件时的IO信息量
C.减少查找文件时的IO信息量
D.减少复制文件时的IO信息量

06.C
将文件描述信息从目录项中分离,即应用了索引结点的方法,磁盘的盘块中可以存放更多的目录项,查找文件时可以大大减少其I/O信息量。

07.操作系统为保证未经文件拥有者授权,任何其他用户不能使用该文件,所提供的解决方
法是()。
A.文件保护
B、文件保密
c.文件转储
D.文件共享

  1. A
    文件保护是针对文件访问权限的保护。

08.在文件系统中,以下不属于文件保护的方法是()。
A.口令
B.存取控制
c.用户权限表
D.读写之后使用关闭命令

  1. D
    在文件系统中,口令、存取控制和用户权限表都是常用的文件保护方法。

09、对一个文件的访问,常由()共同限制。
A.用户访问权限和文件属性
B.用户访问权限和用户优先级微信
C.优先级和文件属性
D.文件属性和口令

09.A
对于这道题,只要能区分用户的访问权限和用户优先级,就能得到正确的答案。用户访问权限是指用户有没有权限访问该文件,而用户优先级是指在多个用户同时请求该文件时应该先满足谁。比如,图书馆的用户排队借一本书,某用户可能有更高的优先级,即他排在队伍的前面,但有可能轮到他时被告知他没有借阅那本书的权限。
文件的属性包括保存在FCB中对文件访问的控制信息

10.加密保护和访问控制两种机制相比,()。
A.加密保护机制的灵活性更好
B.访问控制机制的安全性更高
C.加密保护机制必须由系统实现
D.访问控制机制必须由系统实现

  1. D
    相对于加密保护机制,访问控制机制的安全性较差。因为访问控制的级别和保护力度较小因此它的灵活性相对较高。若访问控制不由系统实现,则系统本身的安全性就无法保证。加密机制若由系统实现,则加密方法将无法扩展。

11.为了对文件系统中的文件进行安全管理,任何一个用户在进入系统时都必须进行注册,这一级安全管理是()。
A.系统级
B.目录级
C.用户级
D.文件级

11.A
系统级安全管理包括注册和登录。另外,通过“进入系统时”这个关键词也可推测出正确答案。

12.下列说法中,()属于文件的逻辑结构的范畴。
A.连续文件
B.系统文件
C.链接文件
D、流式文件

12.D
逻辑文件有两种:无结构文件(流式文件)和有结构式文件。连续文件和链接文件都属于文件的物理结构,而系统文件是按文件用途分类的。

13.文件的逻辑结构是为了方便()而设计的。
A.存储介质特性
B.操作系统的管理方式
c.主存容量
D.用户

13.D
文件结构包括逻辑结构和物理结构。逻辑结构是用户组织数据的结构形式,数据组织形式来自需求,而物理结构是操作系统组织物理存储块的结构形式。
因此说,逻辑文件的组织形式取决于用户,物理结构的选择取决于文件系统设计者针对硬件结构(如磁带介质很难实现链接结构和索引结构)所采取的策略(即A和B选项)。

14.索引文件由逻辑文件和()组成。
A.符号表
B.索引表
C.交叉访问表
D、链接表

14、B
索引文件由逻辑文件和索引表组成。文件的逻辑结构和物理结构都有索引的概念,引入逻辑索引和物理索引的目的是截然不同的。逻辑索引的目的是加快文件数据的定位,是从用户角度出发的,而物理索引的主要目的是管理不连续的物理块,是从系统管理的角度出发的。

15.下列关于索引表的叙述中,()是正确的。
A.索引表中每条记录的索引项可以有多个
B.对索引文件存取时,必须先查找索引表
C.索引表中含有索引文件的数据及其物理地址
D.建立索引的目的之一是减少存储空间

15.B
索引文件由逻辑文件和索引表组成,对索引文件存取时,必须先查找索引表。索引项只包含每条记录的长度和在逻辑文件中的起始位置。因为每条记录都要有一个索引项,因此提高了存储代价。

16.有一个顺序文件含有10000条记录,平均查找的记录数为5000个,采用索引顺序文件
结构,则最好情况下平均只需约查找()次记录。
A. 500
B.50
C. 101
D.100

16.C
采用索引顺序文件时,最好情况是有√10000 = 100组,每组有100条记录,则查找100组平均需要(1+100)/2=50.5次,组内查找平均需要(1+100)/2=50.5次,共需要50.5+50.5= 101次。

17.用磁带做文件存储介质时,文件只能组织成()。
A.顺序文件
B.链接文件
C.索引文件
D.目录文件

17.A
磁带是一种顺序存储设备,用它存储文件时只能采用顺序存储结构。注意:若允许磁带来回倒带,也可组织为其他的文件形式,本题不做讨论。

18.以下不适合直接存取的外存分配方式是().
A.连续分配
B.链接分配
C.索引分配
D.以上答案都适合

18.B
直接存取即随机存取,采用连续分配和索引分配的文件都适合于直接存取方式,只有采用链接分配的文件不具有随机存取特性。

19.在以下文件的物理结构中,不利于文件长度动态增长的是().
A.连续结构
B.链接结构
C.索引结构
D.散列结构

  1. A
    要求有连续的存储空间,所以必须事先知道文件的大小,然后根据其大小在存储空间中找出一块大小足够的存储区。如果文件动态地增长,那么会使文件所占的空间越来越大,即使事先知道文件的最终大小,在采用预分配的存储空间的方法时,也是很低效的,它会使大量的存储空间长期闲置。

20.文件系统中若文件的物理结构采用连续结构,则FCB中有关文件的物理位置的信息应
包括().
I首块地址
II.文件长度
IⅢI.索引表地址
A.仅I
B. I、ⅡI
C. II、II
D. I、III

20.B
在连续分配方式中,为了使系统能找到文件存放的地址,应在目录项的“文件物理地址”字段中,记录该文件第一条记录所在的盘块号和文件长度(以盘块数进行计量)灯考研)

21.在磁盘上,最容易导致存储碎片发生的物理文件结构是().
A.隐式链接
B.顺序存放
c.索引存放
D.显式链接

21.B
顺序文件占用连续的磁盘空间,容易导致存储碎片外部碎片的发生。

22.文件系统采用两级索引分配方式。若每个磁盘块的大小为1KB,每个盘块号占4B,则
该系统中,单个文件的最大长度是().
A. 64MB
B.128MB
c. 32MB
D.以上答案都不对

  1. A
    每个磁盘块中最多有1KB/4B = 256个索引项,则两级索引分配方式下单个文件的最大长度为256×256×1KB =64MB。

23.设有一个记录文件,采用链接分配方式,逻辑记录的固定长度为100B,在磁盘上存储
时采用记录成组分解技术。盘块长度为512B。若该文件的目录项已经读入内存,则对第22个逻辑记录完成修改后,共启动了磁盘()次。7
A.3
B.4
C.5
D.6

23.D
第22个逻辑记录存放在第5个物理块中(22×100/512=4,余152),由于文件采用的物理结构是链接文件,因此需要从目录项所指的第一个物理块开始读取,共启动磁盘5次。修改后还需要写回操作,由于写回时已获得该块的物理地址,只需启动磁盘1次,因此共需启动磁盘6次。

24.物理文件的组织方式是由()确定的。
A.应用程序
B.主存容量
C.外存容量
D.操作系统

24.D
通常用户可以根据需要来确定文件的逻辑结构,而文件的物理结构是由操作系统的设计者根据文件存储器的特性来确定的,一旦确定,就由操作系统管理。

25.文件系统为每个文件创建一张(),存放文件数据块的磁盘存放位置。
A.打开文件表
B.位图
C.索引表
D.空闲盘块链表

25.C
打开文件表仅存放已打开文件信息的表,将指名文件的属性从外存复制到内存,再使用该文件时直接返回索引,选项A错误。位图和空闲盘块链表是磁盘管理方法,选项B、D错误。只有索引表中记录每个文件所存放的盘块地址,选项C正确。

26.下面关于索引文件的叙述中,正确的是()。
A.索引文件中,索引表的每个表项中含有相应记录的关键字和存放该记录的物理地址
B.顺序文件进行检索时,首先从FCB中读出文件的第一个盘块号;而对索引文件进行
检索时,应先从FCB中读出文件索引块的开始地址
C.对于一个具有三级索引的文件,存取一条记录通常要访问三次磁盘
D.文件较大时,无论是进行顺序存取还是进行随机存取,通常索引文件方式都最快

26.B
索引表的表项中含有相应记录的关键字和存放该记录的逻辑地址;三级索引需要访问4次磁盘;无论是顺序存取还是随机存取,顺序文件通常都是速度最快的。

27.设某文件为链接文件,它由5个逻辑记录组成,每个逻辑记录的大小与磁盘块的大小相
等,均为512B,并依次存放在50,121,75,80,63号磁盘块上。若要存取文件的第1569逻辑字节处的信息,则应该访问()号磁盘块。
A.3
B.80
C.75
D. 63

27.B
因为1569= 512x3+ 33,故要访问字节位于第4个磁盘块上,对应的物理磁盘块号为80。

28.【2009统考真题】文件系统中,文件访问控制信息存储的合理位置是()。
C.用户口令表D.系统注册表
A.文件控制块B.文件分配表

  1. A
    为了实现“按名存取”,在文件系统中为每个文件设置用于描述和控制文件的数据结构,称之为文件控制块(FCB)。在文件控制块中,通常包含三类信息,即基本信息、存取控制信息及使用信息。

29.【2009统考真题】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.B
文件的物理结构包括连续、链式、索引三种,其中链式结构不能实现随机访问,连续结构的文件不易于扩展。因此随机访问且易于扩展是索引结构的特性。

30.【2010统考真题】设文件索引结点中有7个地址项,其中4个地址项是直接地址索引,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4B,若磁盘索引块和磁盘数据块大小均为256B,则可表示的单个文件最大长度是()。
A. 33KB
B. 519KB
c. 1057KB
D. 16516KB

  1. C
    每个磁盘索引块和磁盘数据块大小均为256B,每个磁盘索引块有256/4=64个地址项。因此,4个直接地址索引指向的数据块大小为4x256B;2个-一级间接索引包含的直接地址索引数为2×(256/4),即其指向的数据块大小为2×(256/4)×256B。1个二级间接索引所包含的直接地址索引数为(256/4)×(256/4),即其所指向的数据块大小为(256/4)×(256/4)×256B。因此,7个地址项所指向的数据块总大小为4x256+2×(256/4)×256+(256/4)×(256/4)×256 = 1082368B= 1057KB。

31.【2012统考真题】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,则下
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CPU从用户态切换到核心态III. read系统调用的参数应包含文件的名称
A.仅I、II
B.仅I、III
C.仅II、III
D.I、II和III

  1. A
    对于I,当所读文件的数据不在内存时,产生中断(缺页中断),原进程进入阻塞态,直到所需数据从外存调入内存后,才将该进程唤醒。对于ⅡI,read系统调用通过陷入将CPU从用户态切换到核心态,从而获取操作系统提供的服务。对于IⅢI,要读一个文件,首先要用open系统调用打开该文件。open中的参数包含文件的路径名与文件名,而read只需使用open返回的文件描述符,并不使用文件名作为参数。read 要求用户提供三个输入参数:①文件描述符fd;②buf缓冲区首址;⑧传送的字节数n。read的功能是试图从fd所指示的文件中读入n个字节的数据,并将它们送至由指针buf所指示的缓冲区中。

32.【2013统考真题】用户在删除某文件的过程中,操作系统不可能执行的操作是().
A.删除此文件所在的目录
B.删除与此文件关联的目录项
C.删除与此文件对应的文件控制块
D.释放与此文件关联的内存缓冲区

  1. A
    此文件所在目录下可能还存在其他文件,因此删除文件时不能(也不需要)删除文件所在的目录,而与此文件关联的目录项和文件控制块需要随着文件一同删除,同时释放文件关联的内存缓冲区。

33.【2013统考真题】若某文件系统索引结点( inode)中有直接地址项和间接地址项,则下
列选项中,与单个文件长度无关的因素是( ).
A.索引结点的总数
B.间接地址索引的级数
C.地址项的个数
D.文件块大小

  1. A
    四个选项中,只有A选项是与单个文件长度无关的。

34.【2013统考真题】为支持CD-ROM中视频文件的快速随机播放,播放性能最好的文件数
据块组织方式是().
A.连续结构B.链式结构llC.直接索引结构D.多级索引结构

34.A
为了实现快速随机播放,要保证最短的查询时间,即不能选取链表和索引结构,因此连续结构最优。

35.【2014统考真题】在一个文件被用户进程首次打开的过程中,操作系统需做的是()。
A.将文件内容读到内存中
B.将文件控制块读到内存中
C.修改文件控制块中的读写权限
D.将文件的数据缓冲区首指针返回给用户进程

35.B
一个文件被用户进程首次打开即被执行了open 操作,会把文件的FCB调入内存,而不会把文件内容读到内存中,只有进程希望获取文件内容时才会读入文件内容;选项C、D明显错误,选择选项B。

36.【2015统考真题】在文件的索引结点中存放直接索引指针10个,一级和二级索引指针各1个。磁盘块大小为1KB,每个索引指针占4B。若某文件的索引结点已在内存中,则把该文件偏移量(按字节编址)为1234和307400处所在的磁盘块读入内存,需访问的磁盘块个数分别是()。
A. 1,2
B. 1,3
C. 2,3
D. 2,4

36.B
10个直接索引指针指向的数据块大小为10×1KB =10KB。每个索引指针占4B,则每个磁盘块可存放1KB/4B= 256个索引指针,一级索引指针指向的数据块大小为256×1KB = 256KB,二级索引指针指向的数据块大小为256×256×1KB=21 KB=64MB。
按字节编址,偏移量为1234时,因1234B<10KB,由直接索引指针可得到其所在的磁盘块地址。文件的索引结点已在内存中,因此地址可直接得到,因此仅需Ⅰ次访盘即可。
偏移量为307400时,因10KB + 256KB<307400B<64MB,可知该偏移量的内容在二级索引指针所指向的某个磁盘块中,索引结点已在内存中,因此先访盘﹖次得到文件所在的磁盘块地址,再访盘1次即可读出内容,共需3次访盘。

37.【2017统考真题】某文件系统中,针对每个文件,用户类别分为4类:安全管理员、文
件主、文件主的伙伴、其他用户;访问权限分为5种:完全控制、执行、修改、读取、写入。若文件控制块中用二进制位串表示文件权限,为表示不同类别用户对一个文件的访问权限,则描述文件权限的位数至少应为()。
A.5
B.9
C. 12
D. 20

  1. D
    可以把用户访问权限抽象为一个矩阵,行代表用户,列代表访问权限。这个矩阵有4行5列,1代表true,0代表false,所以需要20位,选择选项D。

  2. 【2018统考真题】下列优化方法中,可以提高文件访问速度的是()。
    I.提前读
    I.为文件分配连续的簇
    III.延迟写
    IV.采用磁盘高速缓存
    A.仅I、II
    B.仅ⅡI、III
    C.仅I、III、IV
    D. I、II、III、IV

  3. D
    II和IⅣ显然均能提高文件访问速度。对于I,提前读是指在读当前盘块时,将下一个可能要访问的盘块数据读入缓冲区,以便需要时直接从缓冲区中读取,提高了文件的访问速度。对于IⅢI,延迟写是指先将数据写入缓冲区,并置上“延迟写”标志,以备不久之后访问,当缓冲区需要再次被分配出去时,才将缓冲区数据写入磁盘,减少了访问磁盘的次数,提高了文件的访问速度,IⅢI也正确,答案选择选项D。

39.【2020统考真题】下列选项中,支持文件长度可变、随机访问的磁盘存储空间分配方式
是()。
A.索引分配
B.链接分配
C.连续分配
D.动态分区分配

  1. A
    索引分配支持变长的文件,同时可以随机访问文件的指定数据块,选项A正确。链接分配不支持随机访问,需要依靠指针依次访问,选项B错误。连续分配的文件长度固定,不支持可变文件长度(连续分配的文件长度虽然也可变,但是需要大量移动数据,代价较大,相比之下不太合适),选项C错误。动态分区分配是内存管理方式,不是磁盘空间的管理方式,选项D错误。

40.【2020统考真题】某文件系统的目录项由文件名和索引结点号构成。若每个目录项长度
为64字节,其中4字节存放索引结点号,60字节存放文件名。文件名由小写英文字母构成,则该文件系统能创建的文件数量的上限为()。
A.226
B.232
c. 260
D.264

40.B
在总长为64字节的目录项中,索引结点占4字节,即32位。不同目录下的文件的文件名可以相同,所以在考虑系统创建最多文件数量时,只需考虑索引结点的个数,即创建文件数量上限=索引结点数量上限。整个系统中最多存储23个索引结点,因此整个系统最多可以表示23个文件.选项B正确。

4.2.7 本节习题精选
一、单项选择题
01.一个文件系统中,其FCB占64B,一个盘块大小为1KB,采用一级目录。假定文件目
录中有3200个目录项。则查找一个文件平均需要())次访问磁盘。
A. 50
B. 54
C. 100
D. 200

  1. c
    3200个目录项占用的盘块数为3200×64B/1KB = 200个。因为一级目录平均访盘次数为1/2盘块数(顺序查找目录表中的所有目录项,每个目录项为一个FCB),所以平均的访问磁盘次数为200/2=100次。

02.下列关于目录检索的论述中,正确的是()。
A.由于散列法具有较快的检索速度,因此现代操作系统中都用它来替代传统的顺序检索方法
B.在利用顺序检索法时,对树形目录应采用文件的路径名,且应从根目录开始逐级检索
C.在利用顺序检索法时,只要路径名的一个分量名未找到,就应停止查找
D.利用顺序检索法查找完成后,即可得到文件的物理地址

02.c
实现用户对文件的按名存取,系统先利用用户提供的文件名形成检索路径,对目录进行检索。在顺序检索中,路径名的一个分量未找到,说明路径名中的某个目录或文件不存在,不需要继续检索,选项C正确。目录的查询方式有两种:顺序检索法和 Hash法,通常采用顺序检索法,选项A错误。在树形目录中,为了加快文件检索速度,可设置当前目录,于是文件路径可以从当前目录开始查找,选项B错误。在顺序检索法查找完成后,得到的是文件的逻辑地址,选项D错误。

03.一个文件的相对路径名是从()开始,逐步沿着各级子目录追溯,最后到指定文件的
整个通路上所有子目录名组成的一个字符串.
A.当前目录
B.根目录
C多级目录业主
D.二级目录

  1. A
    相对路径是从当前目录出发到所找文件通路上所有目录名和数据文件名用分隔符连接起来而形成的,注意与绝对路径的区别。

04.文件系统采用多级目录结构的目的是()。
A.减少系统开销
B.节省存储空间
C.解决命名冲突
D、缩短传送时间

  1. C
    在文件系统中采用多级目录结构后,符合了多层次管理的需要,提高了文件查找的速度,还允许用户建立同名文件。因此,多级目录结构的采用解决了命名冲突。

05.若文件系统中有两个文件重名,则不应采用().
A.单级目录结构
B.两级目录结构
C.树形目录结构
D.多级目录结构

  1. A
    在单级目录文件中,每当新建一个文件时,必须先检索所有的目录项,以保证新文件名在目录中是唯一的。所以单级目录结构无法解决文件重名问题。

06.下面的说法中,错误的是()。
I,一个文件在同一系统中、不同的存储介质上的复制文件,应采用同一种物理结构
II.对一个文件的访问,常由用户访问权限和用户优先级共同限制
Ⅲ.文件系统采用树形目录结构后,对于不同用户的文件,其文件名应该不同
IV.为防止系统故障造成系统内文件受损,常采用存取控制矩阵方法保护文件
A.II
B. I、Im
C.I、III、IV
D.全选

06.D
文件在磁带上通常采用连续存放方法,在硬盘上通常不采用连续存放方法,在内存上采用随机存放方法,Ⅰ错误。对文件的访问控制,常由用户访问权限和文件属性共同限制,Ⅱ错误。在树形目录结构中,对于不同用户的文件,文件名可以不同也可以相同,IⅢI错误。防止文件受损常采用备份的方法,而存取控制矩阵方法用于多用户之间的存取权限保护,IⅣ错误。

07.【2010统考真题】设置当前工作目录的主要目的是().
A.节省外存空间
B.节省内存空间
C.加快文件的检索速度
D.加快文件的读/写速度

07.C
当一个文件系统含有多级目录时,每访问一个文件,都要使用从树根开始到树叶为止、包括各中间结点名的全路径名。当前目录又称工作目录,进程对各个文件的访问都相对于当前目录进行,而不需要从根目录一层一层地检索,加快了文件的检索速度。选项A、B都与相对目录无关;选项D,文件的读/写速度取决于磁盘的性能。

08.【2009统考真题】设文件F1的当前引用计数值为1,先建立文件F1的符号链接(软链
接)文件F2,再建立文件F1的硬链接文件F3,然后删除文件F1。此时,文件F2和文件F3的引用计数值分别是()。
A.0,1
B. 1,1
C. 1,2
D.2,1

  1. B
    建立符号链接时,引用计数值直接复制;建立硬链接时,引用计数值加1。删除文件时,删除操作对于符号链接是不可见的,这并不影响文件系统,当以后再通过符号链接访问时,发现文件不存在,直接删除符号链接;但对于硬链接则不可直接删除,引用计数值减1,若值不为0,则不能删除此文件,因为还有其他硬链接指向此文件。
    当建立F2时,F1和F2的引用计数值都为1。当再建立F3时,F1和F3的引用计数值就都变成了2。当后来删除F1时,F3的引用计数值为2-1=1,F2的引用计数值不变。

09.【2017统考真题】若文件fl的硬链接为f2,两个进程分别打开f1和f2,获得对应的文
件描述符为fd1和fd2,则下列叙述中正确的是()。
I. f1和f2的读写指针位置保持相同
I. fl和f2共享同一个内存索引结点
III. fd1和fd2分别指向各自的用户打开文件表中的一项
A.仅II
B.仅Ⅱ、II
C.仅I、II
D. I、II和IⅢ

09.B
硬链接指通过索引结点进行链接。一个文件在物理存储器上有一个索引结点号。存在多个文件名指向同一个索引结点的情况,Ⅱ正确。两个进程各自维护自己的文件描述符,III正确,Ⅰ错误。所以选择选项B。

  1. 【2020统考真题】若多个进程共享同一个文件F,则下列叙述中,正确的是().
    A.各进程只能用“读”方式打开文件F
    B.在系统打开文件表中仅有一个表项包含F的属性
    C.各进程的用户打开文件表中关于F的表项内容相同
    D.进程关闭F时,系统删除F在系统打开文件表中的表项

10.B
多个进程可以同时以“读”或“写”的方式打开文件,操作系统并不保证写操作的互斥性,进程可通过系统调用对文件加锁,保证互斥写(读者-写者问题),选项A错误。整个系统只有一个系统打开文件表,同一个文件打开多次只需改变引用计数,选项B正确。用户进程的打开文件表关于同一个文件不一定相同,例如读写指针位置不一定相同,选项C错误。进程关闭文件时,文件的引用计数减1,引用计数变为0时才删除系统打开文件表中的表项,选项D错误。

11.【2021统考真题】若目录dir下有文件file1,则为删除该文件内核不必完成的工作是().
A.删除file1的快捷方式
B.释放file1的文件控制块
C.释放file1占用的磁盘空间
D.删除目录dir中与file1对应的目录项

11.A
删除一个文件时,会根据文件控制块回收相应的磁盘空间,将文件控制块回收,并删除目录中对应的目录项。选项B、C、D正确。快捷方式属于文件共享中的软连接,本质上创建的是一个链接文件,其中存放的是访问该文件的路径,删除文件并不会导致文件的快捷方式被删除,正如在Windows中删除一个程序后,其快捷方式可能仍然留在桌面上,但是已经无法打开。

4.3.7本节习题精选
一、单项选择题
01.从用户的观点看,操作系统中引入文件系统的目的是()。
A.保护用户数据
B.实现对文件的按名存取
c.实现虚拟存储
D.保存用户和系统文档及数据

01.B
从系统角度看,文件系统负责对文件的存储空间进行组织、分配,负责文件的存储并对存入文件进行保护、检索。从用户角度看,文件系统根据一定的格式将用户的文件存放到文件存储器中适当的地方,当用户需要使用文件时,系统根据用户所给的文件名能够从文件存储器中找到所需要的文件。

02.UNIX操作系统中,文件的索引结构放在().
A.超级块
B.索引结点
C.目录项
D、空闲块

02.B
UNIX采用树形目录结构,文件信息存放在索引结点中。超级块是用来描述文件系统的。

03.位示图可用于().
A.文件目录的查找
B.磁盘空间的管理
c.主存空间的管理
D.文件的保密

  1. B
    位示图方法是空闲块管理方法,用于管理磁盘空间。

04.文件的存储空间管理实质上是对()的组织和管理。
A.文件目录
B.外存已占用区域
C.外存空闲区
D、文件控制块

04.C
文件存储空间管理即文件空闲空间管理。文件管理要解决的重要问题是,如何为创建文件分配存储空间,即如何找到空闲盘块,并对其管理。

05.若用8个字(字长32位)组成的位示图管理内存,假定用户归还一个块号为100的内
存块时,它对应位示图的位置为()。
A.字号为3,位号为5
B.字号为4,位号为4
c.字号为3,位号为4
D.字号为4,位号为5

05.B
先求出块号100所在的行号,132在行号1中,3364在行号2中,6596在行号3中97128在行号4中,所以块号100在行号4中;然后求出块号100在行号4中的哪列,行号4的第1列是块号97,以此类推,块号100在行号4中的第4列。另解,行号row和列号col分别为
row =(100-1) DIV 32+ 1= 4
col = (100- 1) MOD 32+1=4
即字号为4,位号也为4。注意,如果注明行号和列号从0开始,那么答案是不同的。

06.下列选项中,()不是Linux实现虚拟文件系统VFS所定义的对象类型。
A.超级块( superblock)对象
B.目录项( inode)对象
C.文件( file)对象
D.数据( data)对象

06.D
为了实现虚拟文件系统(VFS),Linux主要抽象了四种对象类型:超级块对象、索引结点对象、目录项对象和文件对象。D错误。

07.【2015统考真题】文件系统用位图法表示磁盘空间的分配情况,位图存于磁盘的32~127
号块中,每个盘块占1024B,盘块和块内字节均从О开始编号。假设要释放的盘块号为409612,则位图中要修改的位所在的盘块号和块内字节序号分别是().
A. 81,1
B. 81,2
C.82,1
D. 82,2

  1. c
    盘块号=起始块号+L盘块号/(1024×8)]= 32+L409612/(1024×8)]= 32+50=82,这里问的是块内字节号而不是位号,因此还需除以8(1B=8位),块内字节号=L(盘块号%(1024×8))/8]=

08.【2019统考真题】下列选项中,可用于文件系统管理空闲磁盘块的数据结构是()。
I.位图II.索引结点IⅢ.空闲磁盘块链IV.文件分配表(FAT)
A.仅I、II
B.仅I、III、IV
C.仅I、III
D.仅II、III、IV

  1. B
    传统文件系统管理空闲磁盘的方法包括空闲表法、空闲链表法、位示图法和成组链接法,I、IⅢ正确。文件分配表(FAT)的表项与物理磁盘块一一对应,并且可以用一个特殊的数字-1表示文件的最后一块,用-2表示这个磁盘块是空闲的(当然也可用-3,-4来表示),因此FAT不仅记录了文件中各个块的先后链接关系,同时还标记了空闲的磁盘块,操作系统可以通过FAT对文件存储空间进行管理,IV正确。索引结点是操作系统为了实现文件名与文件信息分开而设计的数据结构,存储了文件描述信息,索引结点属于文件目录管理部分的内容,ⅡI错误。

5.1.6本节习题精选
一、单项选择题
01.以下关于设备属性的叙述中,正确的是()
A.字符设备的基本特征是可寻址到字节,即能指定输入的源地址或输出的目标地址
B.共享设备必须是可寻址的和可随机访问的设备
C.共享设备是指同一时间内允许多个进程同时访问的设备
D.在分配共享设备和独占设备时都可能引起进程死锁

01.B
可寻址是块设备的基本特征,A选项不正确;共享设备是指一段时间内允许多个进程同时访
问的设备,因此C选项不正确。分配共享设备是不会引起进程死锁的,D选项不正确。

02.虚拟设备是指()。
A.允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备
B.允许用户以标准化方式来使用物理设备
c.把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备
D.允许用户程序不必全部装入主存便可使用系统中的设备

02.C
虚拟设备是指采用虚拟技术将一台独占设备转换为若干逻辑设备。引入虚拟设备是为了克服独占设备速度慢、利用率低的特点。这种设备并不是物理地变成共享设备,一般的独享设备也不能转换为共享设备,只是用户在使用它们时“感觉”是共享设备,是逻辑的概念。

03.磁盘设备的IO控制主要采取()方式。
A.。位
B.字节
C.帧
D.DMA

03.D
DMA方式主要用于块设备,磁盘是典型的块设备。这道题也要求读者了解什么是I/O控制方式,选项A、B、C显然都不是I/O控制方式。

04.为了便于上层软件的编制,设备控制器通常需要提供()。
A.控制寄存器、状态寄存器和控制命令
B. IO地址寄存器、工作方式状态寄存器和控制命令
c.中断寄存器、控制寄存器和控制命令
D.控制寄存器、编程空间和控制逻辑寄存器

04.A
中断寄存器位于计算机主机;不存在I/O地址寄存器;编程空间一般是由体系结构和操作系统共同决定的。控制寄存器和状态寄存器分别用于接收上层发来的命令并存放设备状态信号,是设备控制器与上层的接口;至于控制命令,每种设备对应的设备控制器都对应一组相应的控制命令,CPU 通过控制命令控制设备控制器。

05.在设备控制器中用于实现设备控制功能的是()。
A.CPU`
B.设备控制器与处理器的接口
C. IO逻辑
D.设备控制器与设备的接口

  1. C
    接口用来传输信号,IO逻辑即设备控制器,用来实现对设备的控制。

06.在设备管理中,设备映射表( DMT)的作用是()。
A.管理物理设备
B.管理逻辑设备
C.实现输入/输出
D.建立逻辑设备与物理设备的对应关系

  1. D
    设备映射表中记录了逻辑设备所对应的物理设备,体现了两者的对应关系。对设备映射表来说,不能实现具体的功能及管理物理设备。

07.DMA方式是在( )之间建立一条直接数据通路。
A.IO设备和主存
B.两个IO设备
c. IO设备和CPU
D. CPU和主存

  1. A
    DMA是一种不经过CPU而直接从主存存取数据的数据交换模式,它在IO设备和主存之间建立了一条直接数据通路,如磁盘。当然,这条数据通路只是逻辑上的,实际并未直接建立一条物理线路,而通常是通过总线进行的。

08.通道又称IO处理机,它用于实现()之间的信息传输。
A.内存与外设
B. CPU与外设
C.内存与外存
D. CPU与外存

  1. A
    设置通道后,CPU只需向通道发送一条IO指令。通道在收到该指令后,便从内存中取出本次要执行的通道程序,然后执行该通道程序,仅当通道完成规定的T/O任务后,才向CPU发出中断信号。因此通道用于完成内存与外设的信息交换。

09.在操作系统中,()指的是一种硬件机制。
A.通道技术
B.缓冲池
C. SPOOLing技术
D.内存覆盖技术

  1. A
    通道是一种特殊的处理器,所以属于硬件技术。SPOOLing、缓冲池、内存覆盖都是在内存的基础上通过软件实现的。

10.若TO设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成,则这种数据交换方式是()
A.程序查询
B.中断方式
C. DMA方式
D.无条件存取方式

  1. c
    在DMA方式中,设备和内存之间可以成批地进行数据交换而不用CPU干预,CPU只参与预处理和结束过程。

11.计算机系统中,不属于DMA控制器的是().
A.命令/状态寄存器
B.内存地址寄存器
C.数据寄存器
D.堆栈指针寄存器

11.D
命令/状态寄存器控制DMA的工作模式并给CPU反映它当前的状态,地址寄存器存放DMA作业时的源地址和目标地址,数据寄存器存放要DMA转移的数据,只有堆栈指针寄存器不需要在DMA控制器中存放。

  1. ()用作连接大量的低速或中速IO设备。
    A.数据选择通道
    B.字节多路通道
    C.数据多路通道
    D.IO处理机

12.B
字节多路通道,它通常含有许多非分配型子通道,其数量可达几十到几百个,每个通道连接一台IO设备,并控制该设备的I/O操作。这些子通道按时间片轮转方式共享主通道。各个通道循环使用主通道,各个通道每次完成其IO设备的一个字节的交换,然后让出主通道的使用权这样,只要字节多路通道扫描每个子通道的速率足够快,而连接到子通道上的设备的速率不太高时,便不至于丢失信息。

13.在下列问题中,()不是设备分配中应考虑的问题。
A.及时性
B.设备的固有属性
C.设备独立性
D.安全性

  1. A
    设备的固有属性决定了设备的使用方式;设备独立性可以提高设备分配的灵活性和设备的利用率;设备安全性可以保证分配设备时不会导致永久阻塞。设备分配时一般不需要考虑及时性。

14、将系统中的每台设备按某种原则统一进行编号,这些编号作为区分硬件和识别设备的代
号,该编号称为设备的().
A.绝对号
B.相对号
C.类型号
D.符号

14.A
计算机系统为每台设备确定一个编号以便区分和识别设备,这个确定的编号称为设备的绝对号。

15.关于通道、设备控制器和设备之间的关系,以下叙述中正确的是().
A.设备控制器和通道可以分别控制设备
B.对于同一组输入/输出命令,设备控制器、通道和设备可以并行工作
C.通道控制设备控制器、设备控制器控制设备工作
D.以上答案都不对

  1. C
    三者的控制关系是层层递进的,只有C选项正确。

16.有关设备管理的叙述中,不正确的是().
A.通道是处理输入/输出的软件
B.所有设备的启动工作都由系统统一来做
C.来自通道的IO中断事件由设备管理负责处理
D.编制好的通道程序是存放在主存中的

  1. A
    通道为特殊的处理器,所以不属于软件。其他几项均正确。

17.IO中断是CPU与通道协调工作的一种手段,所以在()时,便要产生中断。
A. CPU执行“启动IO”指令而被通道拒绝接收
B.通道接收了CPU的启动请求
C.通道完成了通道程序的执行
D.通道在执行通道程序的过程中

  1. C
    CPU启动通道时不管启动成功与否,通道都要回答CPU,通道在执行通道程序(用来传送数据〉的过程中,CPU与通道并行,通道完成通道程序的执行时,便发IO中断向CPU报告。

18.一个计算机系统配置了2台绘图机和3台打印机,为了正确驱动这些设备,系统应该提
供()个设备驱动程序。
A. 5
B.3
C.2
D. 1

18.c
因为绘图机和打印机属于两种不同类型的设备,系统只要按设备类型配置设备驱动程序即可,即每类设备只需一个设备驱动程序。

19.将系统调用参数翻译成设备操作命令的工作由()完成。
A.用户层IO
B.设备无关的操作系统软件
c.中断处理
D.设备驱动程序

19.B
系统调用是操作系统提供给用户程序的通用接口,属于设备无关软件的功能,不会因为具体设备的不同而改变。而设备驱动程序负责执行操作系统发出的I/O命令,它因设备不同而不同。

20.一个典型的文本打印页面有50行,每行80个字符,假定一台标准的打印机每分钟能打
印6页,向打印机的输出寄存器中写一个字符的时间很短,可忽略不计。若每打印一个字符都需要花费50us 的中断处理时间(包括所有服务),使用中断驱动IO方式运行这台打印机,中断的系统开销占CPU的百分比为()。
A. 2%
B.5%
c. 20%
D. 50%

  1. A
    这台打印机每分钟打印50x80x6= 24000个字符,即每秒打印400个字符。每个字符打印中断需要占用CPU时间50us,所以每秒用于中断的系统开销为400×50us = 20ms。若使用中断驱动IO,则 CPU剩余的980ms可用于其他处理,中断的开销占CPU的2%。因此,使用中断驱动I/O方式运行这台打印机是有意义的。

21.【2010统考真题】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.系统调用服务程序
D.用户登录程序

21.B
键盘是典型的通过中断IO方式工作的外设,当用户输入信息时,计算机响应中断并通过中断处理程序获得输入信息。

22.【2011统考真题】用户程序发出磁盘IO请求后,系统的正确处理流程是()。
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

22.B
输入/输出软件一般从上到下分为4个层次:用户层、与设备无关的软件层、设备驱动程序及中断处理程序。与设备无关的软件层也就是系统调用的处理程序。
当用户使用设备时,首先在用户程序中发起一次系统调用,操作系统的内核接到该调用请求后,请求调用处理程序进行处理,再转到相应的设备驱动程序,当设备准备好或所需数据到达后,设备硬件发出中断,将数据按上述调用顺序逆向回传到用户程序中。

23.【2012统考真题】操作系统的IO子系统通常由4个层次组成,每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IO软件、设备无关软件、设备驱动程序、中断处理程序
B.用户级VO软件、设备无关软件、中断处理程序、设备驱动程序
c.用户级IO软件、设备驱动程序、设备无关软件、中断处理程序
D.用户级IO软件、中断处理程序、设备无关软件、设备驱动程序家园

  1. A
    考查内容同上题。设备管理软件一般分为4个层次:用户层、与设备无关的系统调用处理层、设备驱动程序及中断处理程序。

24.【2013统考真题】用户程序发出磁盘IO请求后,系统的处理流程是:用户程序→系统
调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序。其中,计算数据所在磁盘的柱面号、磁头号、扇区号的程序是()。
A.用户程序
B.系统调用处理程序
C.设备驱动程序
D.中断处理程序

  1. C
    计算柱面号、磁头号和扇区号的工作是由设备驱动程序完成的。题中的功能因设备硬件的不同而不同,因此应由厂家提供的设备驱动程序实现。

25.【2017统考真题】系统将数据从磁盘读到内存的过程包括以下操作:
DMA控制器发出中断请求
初始化 DMA控制器并启动磁盘从磁盘传输一块数据到内存缓冲区④执行“DMA结束”中断服务程序正确的执行顺序是()。
A.③一①→②一④
B.②→③→①→④
c. ②-①一⑧一④
D. 1→②→④→③

  1. B
    在开始DMA传输时,主机向内存写入DMA命令块,向DMA 控制器写入该命令块的地址,启动I/O 设备。然后,CPU继续其他工作,DMA 控制器则继续直接操作内存总线,将地址放到总线上开始传输。整个传输完成后,DMA 控制器中断CPU。因此执行顺序是2,3,1,4,选B。

5.2.7本节习题精选
一、单项选择题
01.设备的独立性是指()。
A.设备独立于计算机系统
B.系统对设备的管理是独立的
C.用户编程时使用的设备与实际使用的设备无关
D.每台设备都有一个唯一的编号

01.C
设备的独立性主要是指用户使用设备的透明性,即使用户程序和实际使用的物理设备无关。

02.引入高速缓冲的主要目的是( .)。
A.提高CPU的利用率
B.提高IO设备的利用率
C.改善CPU与IO设备速度不匹配的问题
D.节省内存

  1. C
    CPU 与IO 设备执行速度通常是不对等的,前者快、后者慢,通过高速缓冲技术来改善两者不匹配的问题。

03.为了使并发进程能有效地进行输入和输出,最好采用()结构的缓冲技术。
A.缓冲池
B.循环缓冲
C.单缓冲
D.双缓冲

  1. A
    缓冲池是系统的共用资源,可供多个进程共享,并且既能用于输入又能用于输出。其–般包含三种类型的缓冲:①空闲缓冲区;②装满输入数据的缓冲区;③装满输出数据的缓冲区。为了管理上的方便,可将相同类型的缓冲区链成一个队列。B、C、D属专用缓冲。

04.缓冲技术中的缓冲池在()中。
A.主存
B.外存
C.ROM
D.寄存器

04.A
输入井和输出井是在磁盘上开辟的存储空间,而输入/输出缓冲区则是在内存中开辟的,因为CPU 速度比IO设备高很多,缓冲池通常在主存中建立。

05.设从磁盘将一块数据传送到缓冲区所用的时间为80us,将缓冲区中的数据传送到用户区
所用的时间为40us,CPU处理一块数据所用的时间为30us。若有多块数据需要处理,并采用单缓冲区传送某磁盘数据,则处理一块数据所用的总时间为()。
A. 120us
B.110us
C.-150us
D.7Ous

05.A
采用单缓冲区传送数据时,设备与处理机对缓冲区的操作是串行的,当进行第i次读磁盘数据送至缓冲区时,系统再同时读出用户区中第i-1次数据进行计算,此两项操作可以并行,并与数据从缓冲区传送到用户区的操作串行进行,所以系统处理一块数据所用的总时间为max(80us.30us)+ 40us = 120us。

06.某操作系统采用双缓冲区传送磁盘上的数据。设从磁盘将数据传送到缓冲区所用的时间
为T,将缓冲区中的数据传送到用户区所用的时间为T2(假设T,远小于T),CPU处理数据所用的时间为T,则处理该数据,系统所用的总时间为()。
A. T+T+T3
B. max(T2, T3)+T
C. max(T, T)+T
D. max(T, T3)

06.D
处理该数据所用的总时间,即可以默认初始状态缓冲区1已将数据传送到用户区。然后分情况讨论:若T>T,即CPU处理数据块比数据传送慢,意味着IO设备可连续输入,磁盘将数据传送到缓冲区,再传送到用户区,与CPU处理数据可视为并行处理,时间的花费取决于CPU最大花费时间,则系统所用总时间为T。若T<T),即CPU处理数据比数据传送快,此时CPU不必等待IO设备,磁盘将数据传送到缓冲区,与缓冲区中数据传送到用户区及CPU数据处理可视为并行执行,则花费时间取决于磁盘将数据传送到缓冲区所用时间T。所以选D。

07.若UO所花费的时间比 CPU的处理时间短得多,则缓冲区().
A.最有效
B.几乎无效
c.均衡
D.以上答案都不对

07.B
缓冲区主要解决输入/输出速度比CPU处理的速度慢而造成数据积压的矛盾。所以当I/O花费的时间比 CPU处理时间短很多时,缓冲区没有必要设置。

08.缓冲区管理着重要考虑的问题是()。
A.选择缓冲区的大小
B.决定缓冲区的数量
C.实现进程访问缓冲区的同步
D.限制进程的数量

08.C
在缓冲机制中,无论是单缓冲、多缓冲还是缓冲池,由于缓冲区是一种临界资源,所以在使用缓冲区时都有一个申请和释放(即互斥)的问题需要考虑。

09.考虑单用户计算机上的下列IO操作,需要使用缓冲技术的是().
I,图形用户界面下使用鼠标
I.多任务操作系统下的磁带驱动器(假设没有设备预分配)
Ⅲ.包含用户文件的磁盘驱动器
IV.使用存储器映射IO,直接和总线相连的图形卡
A. I、III
B.II、IV
C.II、ImI、IV
D.全选

  1. D
    在鼠标移动时,若有高优先级的操作产生,为了记录鼠标活动的情况,必须使用缓冲技术,Ⅰ正确。由于磁盘驱动器和目标或源IO设备间的吞吐量不同,必须采用缓冲技术,I正确。为了能使数据从用户作业空间传送到磁盘或从磁盘传送到用户作业空间,必须采用缓冲技术,II正确。为了便于多幅图形的存取及提高性能,缓冲技术是可以采用的,特别是在显示当前一幅图形又要得到下一幅图形时,应采用双缓冲技术,IV正确。切八A9个月T中四
    综上所述,本题正确答案为选项D。

10.以下()不属于设备管理数据结构。
A.PCB
B. DCT
C. COCT
D. CHCT

  1. A
    DCT是设备控制表;COCT是控制器控制表;CHCT是通道控制表;PCB是进程控制块,不属于设备管理的数据结构。

11.下列()不是设备的分配方式。
A.独享分配
B.共享分配
c.虚拟分配
D.分区分配

11.D
设备的分配方式主要有独享分享、共享分配和虚拟分配,选项D是内存的分配方式。

12.下面设备中属于共享设备的是().
A.打印机
B.磁带机
C.磁盘
D.磁带机和磁盘

12.c
共享设备是指在一个时间间隔内可被多个进程同时访问的设备,只有磁盘满足。打印机在一个时间间隔内被多个进程访问时打印出来的文档就会乱;磁带机旋转到所需的读写位置需要较长时间,若一个时间间隔内被多个进程访问,磁带机就只能一直旋转,没时间读写。

13.提高单机资源利用率的关键技术是().
A. SPOOLing技术
B.虚拟技术
C.交换技术
D.多道程序设计技术

13.D
在单机系统中,最关键的资源是处理器资源,最大化地提高处理器利用率,就是最大化地提高系统效率。多道程序设计技术是提高处理器利用率的关键技术,其他均为设备和内存的相关技术。

14、虚拟设备是靠()技术来实现的。
A.通道
B.缓冲
C. sPOOLing
D、控制器

  1. c
    SPOOLing 技术是操作系统中采用的一种将独占设备改造为共享设备的技术。通过这种技术处理后的设备通常称为虚拟设备。

  2. SPOOLing技术的主要目的是().
    A.提高CPU和设备交换信息的速度
    B.提高独占设备的利用率
    C.减轻用户编程负担
    D.提供主、辅存接口

15.B
SPOOLing 技术可将独占设备改造为共享设备,其主要目的是提高系统资源/独占设备的利用率。

16.在采用SPOOLing 技术的系统中,用户的打印结果首先被送到()。
A.磁盘固定区域
B.内存固定区域
C.终端
D.打印机

  1. A
    输入井和输出井是在磁盘上开辟的两大存储空间。输入井模拟脱机输入时的磁盘设备,用于暂存IO设备输入的数据;输出井模拟脱机输出时的磁盘,用于暂存用户程序的输出数据。为了缓和CPU,打印结果首先送到位于磁盘固定区域的输出井。

17.采用SPOOLing技术的计算机系统,外围计算机需要()
A.一台
B.多台
C.至少一台
D.0台

17.D
SPOOLing技术需要使用磁盘空间(输入井和输出井)和内存空间(输入/输出缓冲区),不需要外围计算机的支持。

  1. SPOOLing系统由()组成。
    A.预输入程序、井管理程序和缓输出程序
    B.预输入程序、井管理程序和井管理输出程序
    C.输入程序、井管理程序和输出程序
    D.预输入程序、井管理程序和输出程序

  2. A
    SPOOLing 系统主要包含三部分,即输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区以及输入进程和输出进程。这三部分由预输入程序、井管理程序和缓输出程序管理,以保证系统正常运行。

19.在SPOOLing 系统中,用户进程实际分配到的是(
A.用户所要求的外设
B.外存区,即虚拟设备
c.设备的一部分存储区
D.设备的一部分空间

19.B
通过SPoOLing 技术可将一台物理IO设备虚拟为I/O设备,同样允许多个用户共享一台物理IO设备,所以 SPOOLing 并不是将物理设备真的分配给用户进程。

20.下面关于SPOOLing系统的说法中,正确的是()。
A.构成SPOOLing系统的基本条件是有外围输入机与外围输出机
B.构成SPOOLing系统的基本条件是要有大容量、高速度的硬盘作为输入井和输出井C.当输入设备忙时,SPOOLing 系统中的用户程序暂停执行,待I/O空闲时再被唤醒执
行输出操作
D. SPOOLing 系统中的用户程序可以随时将输出数据送到输出井中,待输出设备空闲
时再由SPOOLing系统完成数据的输出操作

20.D
构成SPOOLing系统的基本条件是不仅要有大容量、高速度的外存作为输入井和输出井,而且还要有SPOOLing 软件,因此A错误、B不够全面,同时利用SPOOLing 技术提高了系统和IO设备的利用率,进程不必等待IO操作的完成,因此C选项也不正确。

21.下面关于SPOOLing 的叙述中,不正确的是().
A.SPOOLing 系统中不需要独占设备
B. SPOOLing系统加快了作业执行的速度
c. SPOOLing系统使独占设备变成共享设备
D. SPOOLing系统提高了独占设备的利用率

  1. A
    因为SPOOLing 技术是一种典型的虚拟设备技术,它通过将独占设备虚拟成共享设备,使得多个进程共享一个独占设备,从而加快作业的执行速度,提高独占设备的利用率。既然是将独占设备虚拟成共享设备,所以必须先有独占设各才行。√H个同T宁I

22.()是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。
A. SPOOLing 技术﹐
B.虚拟存储技术
C.覆盖与交换技术
D.通道技术

  1. A
    SPOOLing 技术需有高速大容量且可随机存取的外存支持,通过预输入及缓输出来减少CPU等待慢速设备的时间,将独享设备改造成共享设备。

23.采用假脱机技术,将磁盘的一部分作为公共缓冲区以代替打印机,用户对打印机的操作
实际上是对磁盘的存储操作,用以代替打印机的部分由()完成。
A.独占设备
B.共享设备
C.虚拟设备
D.一般物理设备

  1. C
    打印机是独享设备,利用SPOOLing 技术可将打印机改造为可供多个用户共享的虚拟设备。

24.下面关于独占设备和共享设备的说法中,不正确的是().
A.打印机、扫描仪等属于独占设备
B.对独占设备往往采用静态分配方式
C.共享设备是指一个作业尚未撤离,另一个作业即可使用,但每个时刻只有一个作业使用D.对共享设备往往采用静态分配方式

24.D
独占设备采用静态分配方式,而共享设备采用动态分配方式。

25.【2009统考真题】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

25.A
用户程序对I/O设备的请求采用逻辑设备名,而程序实际执行时使用物理设备名,它们之间的转换是由设备无关软件层完成的。主设备和从设备是总线仲裁中的概念。

  1. 【2011统考真题】某文件占10个磁盘块,现要把该文件的磁盘块逐个读入主存缓冲区,
    并且送到用户区进行分析,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100us,将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50us,CPU对一块数据进行分析的时间为50us。在单缓冲区和双缓冲区结构下,读入并分析完该文件的时间分别是()。
    A. 1500us, 1000us B. 1550us, 1100us C. 1550us, 1550us D.2000us, 2000us

26.B
在单缓冲区中,当上一个磁盘块从缓冲区读入用户区完成时,下一磁盘块才能开始读入,也就是当最后一块磁盘块读入用户区完毕时所用的时间为150×10= 1500us,加上处理最后一个磁盘块的时间50us,得1550us。双缓冲区中,不存在等待磁盘块从缓冲区读入用户区的问题,10个磁盘块可以连续从外存读入主存缓冲区,加上将最后一个磁盘块从缓冲区送到用户区的传输时间50us及处理时间50us,也就是100×10+ 50+ 50= 1100us。

27.【2012统考真题】下列选项中,不能改善磁盘设备UO性能的是().
A.重排IO请求次序
B.在一个磁盘上设置多个分区
C.预读和滞后写
D、优化文件物理块的分布

27.B
对于选项A,重排 IO请求次序也就是进行IO调度,使进程之间公平地共享磁盘访问,减少I/O完成所需要的平均等待时间。对于选项C,缓冲区结合预读和滞后写技术对于具有重复性及阵发性的IO进程改善磁盘IO性能很有帮助。对于选项D,优化文件物理块的分布可以减少寻找时间与延迟时间,从而提高磁盘性能。在一个磁盘上设置多个分区与改善设备I/O性能并无多大联系,相反还会带来处理的复杂性,降低利用率。

28.【2013统考真题】设系统缓冲区和用户工作区均采用单缓冲,从外
设读入一个数据块到系统缓冲区的时间为100,从系统缓冲区读入一个数据块到用户工作区的时间为5,对用户工作区中的一个数据块进行分析的时间为90(如右图所示)。进程从外设读入并分析2个数据块的最短时间是()。

A.200
B.295
c. 300
D.390

  1. C
    数据块1从外设到用户工作区的总时间为105,在这段时间中,数据块⒉未进行操作。在数据块1进行分析处理时,数据块⒉从外设到用户工作区的总时间为105,这段时间是并行的。再加上数据块2进行处理的时间90,总共是300,答案为选项C。

  2. 【2015统考真题】在系统内存中设置磁盘缓冲区的主要目的是(
    A.减少磁盘IO次数
    B.减少平均寻道时间
    C.提高磁盘数据可靠性
    D.实现设备无关性

  3. A
    磁盘和内存的速度差异,决定了可以将内存经常访问的文件调入磁盘缓冲区,从高速缓存中复制的访问比磁盘IO的机械操作要快很多。

  4. 【2016统考真题】下列关于SPOOLing技术的叙述中,错误的是()。
    A.需要外存的支持
    B.需要多道程序设计技术的支持
    C.可以让多个作业共享一台独占式设备
    D.由用户作业控制设备与输入/输出井之间的数据传送

  5. D
    SPOOLing利用专门的外围控制机,将低速IO设备上的数据传送到高速磁盘上,或者相反。SPOOLing 的意思是外部设备同时联机操作,又称假脱机输入/输出操作,是操作系统中采用的一项将独占设备改造成共享设备的技术。高速磁盘即外存,选项A正确。SPOOLing 技术需要进行输入/输出操作,单道批处理系统无法满足,选项B正确。SPOOLing技术实现了将独占设备改造成共享设备的技术,选项C正确。设备与输入井/输出井之间数据的传送是由系统实现的,选项D错误。.

31.【2020统考真题】对于具备设备独立性的系统,下列叙述中,错误的是()。
A.可以使用文件名访问物理设备
B.用户程序使用逻辑设备名访问物理设备
C.需要建立逻辑设备与物理设备之间的映射关系
D.更换物理设备后必须修改访问该设备的应用程序

31.D
设备可视为特殊文件,选项A正确。用户使用逻辑设备名来访问物理文件,有利于设备独立性,选项B正确。通过逻辑设备名访问物理设备时,需要建立逻辑设备和物理设备之间的映射关系,选项C正确。应用程序按逻辑设备名访问设备,再经驱动程序的处理来控制物理设备,若更换物理设备,则只需更换驱动程序,而无须修改应用程序.#项1进涅月T叶

32.【2022统考真题】下列关于驱动程序的叙述中,不正确的是()。
A.驱动程序与IO控制方式无关
B.初始化设备是由驱动程序控制完成的
C.进程在执行驱动程序时可能进入阻塞态
D.读/写设备的操作是由驱动程序控制完成的

  1. A
    厂家在设计一个设备时,通常会为该设备编写驱动程序,主机需要先安装驱动程序,才能使用设备。当一个设备被连接到主机时,驱动程序负责初始化设备(如将设备控制器中的寄存器初始化),选项B正确。当进程在执行驱动程序时,可能会因为设备忙碌而进入阻塞态,选项C正确。设备的读/写操作本质就是在设备控制器和主机之间传送数据,而只有厂家知道设备控制器的内部实现,因此也只有厂家提供的驱动程序能控制设备的读/写操作,选项D正确。厂家会根据设备特性,在驱动程序中实现一种合适的IO控制方式,选项A错误。

5.3.6本节习题精选
一、单项选择题
01.磁盘是可共享设备,但在每个时刻()作业启动它。
A.可以由任意多个
B.能限定多个
c.至少能由一个
D.至多能由一个

01.D
磁盘是可共享设备(分时共享),是指某段时间内可以有多个用户进行访问。但某一时刻只能有一个作业可以访问。

02.既可以顺序读写,又可以按仕意次序项的行 (磁盘
I.光盘
II.磁带
II.U盘
IV.磁盘
A.II、III、IV
B.I、III、IV
C. II、IV
D.仅IV

02.B
顺序访问按从前到后的顺序对数据进行读写操作,如磁带。直接访问或随机访问,则可以按任意的次序对数据进行读写操作,如光盘、磁盘、U盘等。

03.磁盘调度的目的是缩短()时间。
A.找道
B.延迟
C.传送
D、启动

03.A
磁盘调度是对访问磁道次序的调度,若没有合适的磁盘调度,则寻找时间会大大增加。

04.磁盘上的文件以()为单位读/写。
A.块
B.记录
C.柱面
D.磁道

04.A
文件以块为单位存放于磁盘中,文件的读写也以块为单位。

05.在磁盘中读取数据的下列时间中,影响最大的是()。
A.处理时间
B.延迟时间
C.传送时间
D、寻找时间

05.D
磁盘调度中,对读/写时间影响最大的是寻找时间,寻找过程为机械运动,时间较长,影响较大。

06.硬盘的操作系统引导扇区产生在()。
A.对硬盘进行分区时
B.对硬盘进行低级格式化时
C.硬盘出厂时自带
D.对硬盘进行高级格式化时

06.D
操作系统的引导程序位于磁盘活动分区的引导扇区,因此必然产生在分区之后。分区是将磁盘分为由一个或多个柱面组成的分区(即C盘、D盘等形式),每个分区的起始扇区和大小都记录在磁盘主引导记录的分区表中。而对于高级格式化(创建文件系统),操作系统将初始的文件系统数据结构存储到磁盘上,文件系统在磁盘上布局介绍详见第4章。

07.在下列有关旋转延迟的叙述中,不正确的是()。
A.旋转延迟的大小与磁盘调度算法无关
B.旋转延迟的大小取决于磁盘空闲空间的分配程序
C.旋转延迟的大小与文件的物理结构有关
D.扇区数据的处理时间对旋转延迟的影响较大

07.D
磁盘调度算法是为了减少寻找时间。扇区数据的处理时间主要影响传输时间。选项B、.C均与旋转延迟有关,文件的物理结构与磁盘空间的分配方式相对应,包括连续分配、链接分配和索引分配。连续分配的磁盘中,文件的物理地址连续;而链接分配方式的磁盘中,文件的物理地址不连续,因此与旋转延迟都有关。

08.下列算法中,用于磁盘调度的是()。
A.时间片轮转调度算法
B. LRU算法
C.最短寻找时间优先算法
D.优先级高者优先算法

  1. C
    选项A是进程调度算法;选项B是页面淘汰算法,选项D可以用于进程调度和作业调度。只有选项C是磁盘调度算法。

09.以下算法中,()可能出现“饥饿”现象。
A.电梯调度
B.最短寻找时间优先
C.循环扫描算法
D.先来先服务

09.B
最短寻找时间优先算法中,当新的距离磁头比较近的磁盘访问请求不断被满足时,可能会导致较远的磁盘访问请求被无限延迟,从而导致“饥饿”现象。

10.在以下算法中,()可能会随时改变磁头的运动方向。
A.电梯调度
B.先来先服务
C.循环扫描算法
D.以上答案都不对

10.B
先来先服务算法根据磁盘请求的时间先后进行调度,因而可能随时改变磁头方向。而电梯调度、循环扫描算法均限制磁头的移动方向。

11.已知某磁盘的平均转速为r秒/转,平均寻找时间为T秒,每个磁道可以存储的字节数为
N,现向该磁盘读写b字节的数据,采用随机寻道的方法,每道的所有扇区组成一个簇,其平均访问时间是()。
A. (r+ T)b/N
B. b/NT
C. (b/N+ T)r
D.bTIN+r

11.A
将每道的所有扇区组成一个簇,意味着可以将一个磁道的所有存储空间组织成一个数据块组,这样有利于提高存储速度。读写磁盘时,磁头首先找到磁道,称为寻道,然后才可以将信息从磁道里读出或写入。读写完一个磁道后,磁头会继续寻找下一个磁道,完成剩余的工作,所以在随机寻道的情况下,读写一个磁道的时间要包括寻道时间和读写磁道时间,即T+r秒。由于总的数据量是b字节,它要占用的磁道数为b/N个,所以总平均读写时间为(r+T)b/N秒。

12.设磁盘的转速为3000转/分,盘面划分为10个扇区,则读取一个扇区的时间为()
A.20ms
B. 5ms
C.2ms
D. 1ms

  1. C
    访问每条磁道的时间为60/3000s =0.02s= 20ms,即磁盘旋转一圈的时间为20ms,每个盘面10个扇区,因此读取一个扇区的时间为20ms/10=2ms。

13.一个磁盘的转速为7200转/分,每个磁道有160个扇区,每扇区有512B,那么理想情况
下,其数据传输率为().
A.7200×160KB/s
B.7200KB/s
c. 9600KB/s
D. 19200KB/s

13.C
磁盘的转速为7200转/分= 120转/秒,转一圈经过160个扇区,每个扇区为512B,所以数据传输率=120×160×512/1024KB/s = 9600KB/s。

14.设一个磁道访问请求序列为55,58,39,18,90,160,150,38,184,磁头的起始位置为100,
若采用SSTF(最短寻道时间优先)算法,则磁头移动()个磁道。
A. 55
B.184
C. 200
D.248

14.D
对于SSTF 算法,寻道序列应为100,90,58,55,39,38,18,150,160,184;移动磁道次数分别为10,32,3,16,1,20,132,10,24,故磁头移动总次数为248。另外也可以画出草图来解答,从100寻道到18需要82次,然后加上从18到184需要的184-18= 166次,共移动166+82=248次。

15.假定磁带的记录密度为400字符/英寸( l in=0.0254m),每条逻辑记录为80字符,块间
隙为0.4英寸,现有3000个逻辑记录需要存储,存储这些记录需要长度为()的磁带,磁带利用率是()。
A.1500英寸,33.3%
B.1500英寸,43.5%
C. 1800英寸,33.3%
D.1800英寸,43.5%

15.C
一个逻辑记录所占的磁带长度为80/400=0.2英寸,因此存储3000条逻辑记录需要的磁带长度为(0.2+0.4)×3000= 1800英寸,利用率为0.2/(0.2+0.4)= 33.3%。

16.下列关于固态硬盘((SSD)的说法中,错误的是(石).
A.基于闪存的存储技术
B.随机读写性能明显高于磁盘
C.随机写比较慢
D.不易磨损

16.D
固态硬盘基于闪存技术,没有机械部件,随机读写不需要机械操作,因此速度明显高于磁盘,选项A和B正确。选项C已在考点讲解中解释过。SSD的缺点是容易磨损,洗项D错误。

17.下列关于固态硬盘的说法中,正确是的()。
A.固态硬盘的写速度比较慢,性能甚至弱于常规硬盘
B.相比常规硬盘,固态硬盘优势主要体现在连续存取的速度
C.静态磨损均衡算法比动态磨损均衡算法的表现更优秀
D.写入时,每次选择使用长期存放数据而很少擦写的存储块

  1. C
    SSD的写速度慢于读速度,但不至于比常规机械硬盘差,选项A错误。SSD基于闪存技术,没有机械部件,随机存取速度很快,传统机械硬盘因为需要寻道和找扇区的时间,所以随机存取速度慢;传统机械硬盘转速很快,连续存取比随机存取快得多,因此SSD 的优势主要体现在随机存取的速度上,选项B错误。静态磨损算法在没有写入数据时,SSD 监测并自动进行数据分配,因此表现更为优秀,选项C正确。因为闪存的擦除速度较慢,若每次都选择写入存放有数据的块,会极大地降低写入速度,选项D混淆了静态磨损均衡,静态磨损均衡是指在没有写入数据时,SSD监测并自动进行数据分配,从而使得各块的擦写更加均衡,并不是说写入时每次都选择存放老数据的块。

18.【2009统考真题】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. 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

  1. A
    SCAN算法的原理类似于电梯。首先,当磁头从105道向序号增加的方向移动时,便会按照从小到大的顺序服务所有大于105的磁道号(110,170,180,195);往回移动时又会按照从大到小的顺序进行服务(68,45,35,12),结果如下图所示。

19.【2015统考真题】某硬盘有200个磁道(最外侧磁道号为0),磁道访问请求序列为130,
42,180,15,199,当前磁头位于第58号磁道并从外侧向内侧移动。按照SCAN调度方法处理完上述请求后,磁头移过的磁道数是()。
A. 208
B.287
C. 325
D.382

19.c
SCAN算法就是电梯调度算法。顾名思义,若开始时磁头向外移动,就一直要到最外侧,然后返回向内侧移动,就像电梯若往下则一直要下到底层才会再上升一样。当前磁头位于58号并从外侧向内侧移动,先依次访问130、180和199,然后返回向外侧移动,依次访问42和15,因此磁头移过的磁道数是(199-58)+ (199-15)= 325。

  1. 【2017统考真题】下列选项中,磁盘逻辑格式化程序所做的工作是().
    I.对磁盘进行分区
    II.建立文件系统的根目录II.确定磁盘扇区校验码所占位数
    IV.对保存空闲磁盘块信息的数据结构进行初始化A.仅II
    B.仅I、IV
    c.仅III、IV
    D.仅I、II、IV

  2. B
    新磁盘是空白的,必须分成各个扇区以便磁盘控制器能读和写,这个过程称为低级格式化(或物理格式化)。低级格式化为磁盘的每个扇区采用特别的数据结构,包括校验码,IⅢI错误。为了使用磁盘存储文件,操作系统还需要将自己的数据结构记录在磁盘上。这分为两步。第一步是将磁盘分为由一个或多个柱面组成的分区,每个分区可以作为一个独立的磁盘,Ⅰ错误。在分区之后,第二步是逻辑格式化(创建文件系统)。在这一步,操作系统将初始的文件系统数据结构存储到磁盘上。这些数据结构包括空闲和已分配的空间及一个初始为空的目录,I、IⅣ正确。

21.【2017统考真题】某文件系统的簇和磁盘扇区大小分别为1KB和512B。若一个文件的
大小为1026B,则系统分配给该文件的磁盘空间大小是().
A.1026B
B.1536B
C.1538B
D.2048B

21.D
绝大多数操作系统为改善磁盘访问时间,以簇为单位进行空间分配,因此答案选择选项D。

22.【2018统考真题】系统总是访问磁盘的某个磁道而不响应对其他磁道的访问请求,这种
现象称为磁臂黏着。下列磁盘调度算法中,不会导致磁臂黏着的是().
A.先来先服务( FCFS)
B.最短寻道时间优先( SSTF )
C.扫描算法( SCAN )
D.循环扫描算法( CSCAN)

22.A
当系统总是持续出现某个磁道的访问请求时,均持续满足最短寻道时间优先、扫描算法和循环扫描算法的访问条件,会一直服务该访问请求。而先来先服务按照请求次序进行调度,比较公平,因此选择选项A。

  1. 【2021统考真题】某系统中磁盘的磁道数为200 (0~199),磁头当前在184号磁道上。
    用户进程提出的磁盘访问请求对应的磁道号依次为184,187,176,182,199。若采用最短寻道时间优先调度算法( SSTF)完成磁盘访问,则磁头移动的距离(磁道数)是().A. 37
    B.38
    C.41
    D.42

  2. C
    最短寻道时间优先算法总是选择调度与当前磁头所在磁道距离最近的磁道。可以得出访问序列184,182,187,176,199,从而求出移动距离之和是0+2+5+11+23=41。

http://www.lryc.cn/news/581864.html

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