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操作系统课后习题及答案

第一章

1.下面不属于操作系统的是(C )

A、OS/2

B、UCDOS

C、WPS

D、FEDORA

2.操作系统的功能不包括(B )

A、CPU管理

B、用户管理

C、作业管理

D、文件管理

3.在分时系统中,当时间片一定时,(B ),响应越快。

A、内存越大

B、用户越少

C、用户越多

D、内存越小

4.分时操作系统的及时性是指( B )

A、周转时间

B、响应时间

C、延迟时间

D、A、B和C

5.用户在程序设计的过程中,若要得到系统功能,必须通过(D )

A、进程调度

B、作业调度

C、键盘命令

D、系统调用

6.批处理系统的主要缺点是( C )

A、CPU使用效率低

B、无并发性

C、无交互性

D、都不是

第二章

1、若信号量的初值为2,当前值为-3,则表示有(C )个进程在等待。

A、1

B、2

C、3

D、5

2、在操作系统中,要对并发进程进行同步的原因是(B )

A、进程必须在有限的时间内完成

B、进程具有动态性

C、并发进程是异步的

D、进程具有结构性

3、下列选项中,导致创进新进程的操作是(C )

I用户成功登陆II设备分配III启动程序执行

A、仅I和II

B、仅II和III

C、仅I和III

D、I,II,III

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

A、一个缓冲区

B、一个数据区

C、一种同步机构

D、一段程序

5、进程和程序的本质区别是(B )

A、内存和外存

B、动态和静态特征

C、共享和独占计算机资源

D、顺序和非顺序执行计算机指令

6、下列进程的状态变化中,(A )的变化是不可能发生的。

A、等待->运行

B、运行->等待

C、运行->就绪

D、等待->就绪

7、能从1种状态变为3种状态的是(D )

A、就绪

B、阻塞

C、完成

D、执行

8、下列关于进程的描述正确的是(A )

A、进程获得CPU是通过调度

B、优先级是进程调度的重要依据,一旦确定就不能改变

C、在单CPU系统中,任何时刻都有一个进程处于执行状态

D、进程申请CPU得不到满足时,其状态变为阻塞

9、CPU分配给进程的时间片用完而强迫进程让出CPU,此时进程的状态为(C )。

A、阻塞状态

B、等待状态

C、就绪状态

D、都不是

10、不是信号量能实现的功能是(D)

A、进程同步

B、进程互斥

C、执行的前驱关系

D、进程的并发

11、有关系的进程发生有关时间上的错误,根本原因是(A )

A、共享资源的使用不受限制

B、时间的延迟

C、资源的独占性

D、进程的互斥

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

A、0,1

B、1,0

C、1,2

D、2,0

13、下列选项中,降低进程优先权级的合理时机是(A )

A、进程的时间片用完

B、进程刚完成I/O,进入就绪队列

C、进程长期处于就绪队列中

D、就绪从就绪状态转为运行态

14、一个正在访问临界资源的进程由于申请I/O操作而被阻塞时(C )

A、允许其他进程进入与该进程相关的临界区

B、不允许其他进程进入任何临界区

C、允许其他就绪进程抢占处理器继续运行

D、不允许任何进程抢占处理器

15、进行P0和P1的共享变量定义及其初值为

boolean flag[2];

int turn=0;

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

若进行P0和P1访问临界资源的类C代码实现如下:

Void p0()// 进程p0 Void p1()// 进程p1

{while(TURE)} {while(TURE)}

Flag[0]=TURE;ture=1 Flag[1]=TURE; ture=1

While(flag[1]&&(turn==1)) While (flag[0]&&(turn==0))

临界区:

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

}} }}

则并发执行进程P0和P1时产生的情况是(A )

A、不能保证进程互斥进入临界区,会出现“饥饿”现象

B、不能保证进程互斥进入临界区,不会出现“饥饿”现象

C、能保证进程互斥进入临界区,会出现“饥饿”现象

D、能保证进程互斥进入临界区,不会出现“饥饿”现象

1、在具有N个进程的系统中,允许M个进程(N≥M≥1)同时进入它们的临界区,其信号量S的值的变化范围是[M-N,M] ,处于等待状态的进程数最多为N-M

1、信号量实现4×100接力

定义3个信号量s1,s2,s3

P1:前进100米;

signal(s1);

P2:wait(s1);

前进100米;

signal(s2);

P3:wait(s2);

前进100米;

signal(s3);

P4:wait(s3);

前进100米;

到达终点。

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

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

var mutex=1,customer_count=0

cobegin

process customer

begin

repeat

取号码;

wait(mutex);

进入队列;

signal(mutex);

signal(customer_count);

end

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

begin

repeat

wait(customer_count);

wait(mutex);

从队列取号;

signal(mutex);

服务;

end

coend

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

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

2) 每个吸烟者需要一个进程,分别和经销商进行同步;

3)互斥资源:桌子;

4)A,B,C,D四个进程,A表示烟草拥有者,B是纸拥有者,C火柴拥有者,D经销商

4)信号量S实现互斥,表示桌子上是否放有东西

5)Sad,Sbd,Scd分别表示进程AD,BD,CD之间的同步

var s:=1;sad:=sbd:=scd:=0;

process 经销商

begin

wait(s);

放原料;

if (纸和火柴)

signal(sad);

else if(烟草和火柴)

signal(sbd);

else

signal(scd);

end

process 烟草拥有者

begin

wait(sad);

取纸和火柴;

signal(s);

吸烟

end

process 纸拥有者

begin

wait(sbd);

取烟草和火柴;

signal(s);

吸烟

end

process 火柴拥有者

begin

wait(scd);

取烟草和纸;

signal(s);

吸烟

end

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

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

X=produce();

P(empty);

P(mutex);

Put();

If x%2==0

V(s2);

else

V(s1);

V(mutex);

end.

P2:begin

P(s1);

P(mutex);

Getodd();

Countodd():=

countodd()+1;

V(mutex);

V(empty);

end.

P3:begin

P(s2)

P(mutex);

Geteven();

Counteven():=

counteven()+1;

V(mutex);

V(empty);

end.

第三章

1、一种有利于短小作业又兼顾长作业的调度算法是(C )

A、先来先服务

B、时间片轮转

C、最高响应比优先

D、均衡调度

2、为照顾紧迫型作业,应该采用(D )调度算法

A、先来先服务

B、短作业优先

C、时间片轮转

D、优先权

3、分时系统中的当前进程连续获得了两个时间片,原因可能是(B)

A、该进程的优先级最高

B、就绪队列为空

C、该进程最早进入就绪队列

D、该进程是一个短进程

4、若进程p一旦被唤醒就能投入运行,系统可能为(D )

A、进程p的优先级最高

B、在抢占调度方式中,就绪队列中所有进程的优先级皆比p低

C、就绪队列为空

D、在抢占调度方式中,p的优先级高于当前运行的进程

5、下列进程调度算法中,(A )可能会出现进程长期得不到调度的情况。

A、非抢占式静态优先权法

B、抢占式静态优先权法

C、时间片轮转法

D、非抢占式动态优先权法

6、下列进程调度算法中,综合考虑进程等待时间和执行时间的是(D )

A、时间片轮转调度算法

B、短进程优先调度算法

C、先来先服务调度算法

D、高响应比优先调度算法

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

FIFO:(9-8+12-8.5+12.1-9+12.6-9.5)/4=2.675

短作业优先调度:(9-8+9.1-9+12.1-8.5+12.6-9.5)/4=1.95

2、有5个任务A、B、C、D、E同时到达,预计运行时间分别为10、6、2、4、8,优先级分别为

3、5、2、1、4,这里5为最高优先级。试分别用先来先服务(按ABCDE的顺序)、时间片轮转(时间片大小为2)和优先级调度算法计算其平均周转时间。

FIFO:(10+16+18+22+30)/5=19.2

时间片轮换:(6+16+22+28+30)/5=20.4

优先级调度:(6+14+24+26+30)/5=20

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

A、5

B、2

C、3

D、4

2、产生死锁的基本原因是(A )

A、资源分配不当

B、资源不足

C、作业调度不当

D、进程调度不当

3、系统处于不安全状态时( D )

A、不会发生死锁

B、一定发生死锁

C、一定发生进程互斥

D、可能会发生死锁

4、不能破坏(A )达到防止死锁

A、互斥使用资源

B、占有并等待

C、不可抢夺资源

D、循环等待资源

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

A.2 B.3 C.4 D.5

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

进程Allocation Max Available

ABC ABC ABC

P0 011 022 111

P1 100 321

P2 221 641

P3 223 344

试问:

(1)该状态是否安全?若安全请给出一个安全序列。

(2)若进程P1提出请求Request(1,0,0)后,系统能否将资源分配给它?

(1) 安全序列为:p0 p3 p1 p2

2、R1、R2和R3三类资源,分别有2、2和1个。有4个进程P1、P2、P

3、P4,占有资源情况如下:

进程Allocation Max Available

R1R2R3 R1R2R3 R1R2R3

P1 0 1 1 1 1 1 0 0 0

P2 1 0 0 1 0 0

P3 1 0 0 1 1 0

P4 0 1 0 0 1 1

试问:

(1)画出资源分配图。

(2)检测是否死锁。

第四章

1、在存储管理中,采用交换技术的目的是( A )

A、减少程序占用的主存空间

B、物理上扩充主存容量

C、提高CPU效率

D、代码在主存中共享

2、静态重定位的时机是(C )。

A、程序编译时

B、程序链接时

C、程序装入时

D、程序运行时

3、在分区存储管理中,( A )最有可能使得高地址空间成为最大的空闲区。

A、首次适应法

B、最佳适应法

C、最坏适应法

D、循环首次适应法

4、在请求分页系统中,页表中的改变位是供(C )参考的。

A、页面置换

B、内存分配

C、页面换出

D、页面换入

5、分区管理和分页管理的主要区别是(D )。

A、分区中的块比分页中的页要小。

B、分页有地址映射而分区没有。

C、分页有存储保护而分区没有。

D、分区要求一道程序存放在连续的空间而分页没有这种要求。

6、虚拟的可行性基础是(C )。

A、程序执行的离散性

B、程序执行的顺序性

C、程序执行的局部性

D、程序执行的并发性

7、实现虚拟最主要的技术是(C )。

A、整体覆盖

B、整体对换

C、局部对换

D、多道程序设计

8、在虚拟页式存储管理方式中,(A )完成将页面的调入内存的工作。

A、页中断处理

B、页面淘汰过程

C、工作集模型应用

D、紧缩技术应用

9、可变分区方式管理内存时,采取何种方式装入作业( B )

A、静态重定位

B、动态重定位

C、顺序定位

D、分区定位

10、在一个操作系统中,对内存采用页式存储管理方法,所划分的页面大小( B )

A、要依据内存大小而定

B、必须相同

C、要依据CPU的地址结构

D、要依据内存和外存而定

11、在下列关于虚拟实际容量的说法正确的是( D )。

A、等于外存(磁盘)的容量

B、等于内外存容量之和

C、等于CPU逻辑地址给出的空间大小

D、B、C中取小者

12、采用( B )不会产生内碎片。

A、分页式存储管理

B、分段式存储管理

C、固定分区式存储管理

D、段页式存储管理

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

A、必须相邻

B、必须不相邻

C、相邻或不相邻均可

D、段内连续,段间不连续

14、在动态分区分配方案中,某一作业完成后,系统收回其主存空间,并与相邻空闲区合并,为此需修改空闲表。造成空闲区数减1的情况是( D )

A、无上邻空闲区,也无下邻空闲区

B、有上邻空闲区,但无下邻空闲区

C、有下邻空闲区,但无上邻空闲区

D、有上邻空闲区,也有下邻空闲区

15、在页式存储器管理中,页表如下图。若页面大小为4K,则地址转换机构将逻辑地址12293转换成的物理地址为( B )

A、20485

B、32773

C、24581

D、12293

16、请求页式存储管理系统可能出现( A )问题。

A、抖动

B、不能共享

C、外零头

D、动态链接

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

A、增加

B、减少

C、无影响

D、可能增加也可能减少

18、请求页式存储管理系统中,页面大小可能与产生的缺页中断次数(B )。

A、成正比

B、成反比

C、无关

D、成固定比例

19、一个分段存储管理系统中,地址长度为32位,其中段号占8位,则段长最大(C )

A、2的8次方字节

B、2的16次方字节

C、2的24次方字节

D、2的32次方字节

20、某计算机采用二级页表的分页存储管理方式,按字节编制,页大小为210字节,页表项

大小为2字节,逻辑地址结构为

逻辑地址空间大小为216页,则表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含表项的个数至少是

(B )

A、64

B、128

C、256

D、512

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

1、在采用分页存储管理系统中,地址结构为18位,其中11至17位表示页号,0到10位表示页内位移。若有一作业的各页依次放入2,3,7号物理块中,问:

(1)主存容量最大可以为多少K?分为多少块?每块多大?

(2)逻辑地址1500应在几号页内?对应物理地址是多少?

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

()逻辑地址1500转换成二进制数是10111011100,其中页内位移是10111011100,页号是0,对应的块号是2,合成的物理地址是1010111011100.

或者:int(1500/2048)=0,1500 mod 2048=1500

物理地址:2*2048+1500=5596

2、一个460字节的程序有以下内存访问序列:

10,11,104,170,73,309,185,245,246,434,458,364。页面大小为100字节。

(1)写出页面的访问序列

(2)假设内存中仅有200个字节可供程序使用且采用FIFO算法,共发生多少次中断?

(3)如果采用LRU,则又发生多少次中断

(1)0,0,1,1,0,3,1,2,2,4,4,3

(2)6次

(3)7次

3、设某进程访问内存的页面按照以下序列:

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

(1)LRU(2)FIFO(3)OPT

(1)10(2)14(3)8

4、请求分页管理系统中,假设某进程的页表内容如下表所示。页面大小为4KB,一次内存的访问时间是100ns,一次快表(TLB)的访问时间是10ns,处理一次缺页的平均时间为108ns(已含更新TLB和页表的时间),进程的驻留集大小固定为2,采用最近最少使用置换算法(LRU)和局部淘汰策略。假设

①TLB初始为空;

②地址转换时先访问TLB,若TLB未命中,再访问页表

(忽略访问页表之后的TLB更新时间);

③有效位为0表示页面不在内存,产生缺页中断,缺页中断处理后,返回到产生缺页中断

的指令处重新执行。设有虚地址访问序列

2362H、1565H、25A5H,请问:

(1)依次访问上述三个虚地址,各需多少时间?给出计算过程。

1565H的物理地址是多少?请说明理由。

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

2362H(9058):P=2,访问快表10ns,因初始为空,访问页表100ns得到页框号,合成物理地址后访问主存100ns,共计10ns+100ns+100ns=210ns。

1565H:P=1,访问快表10ns,落空,访问页表100ns落空,进行缺页中断处理108ns,合成物理地址后访问主存100ns,共计10ns+100ns+108ns+100ns=318ns。

25A5H:P=2,访问快表,因第一次访问已将该页号放入快表,因此花费10ns便可合成物理地址,访问主存100ns,共计10ns+100ns=110ns。

(2)当访问虚地址1565H时,产生缺页中断,合法驻留集为2,必须从页表中淘汰一个页面,根据题目的置换算法,应淘汰0号页面,因此1565H的对应页框号为101H。由此可得1565H的物理地址为101565H。

5、设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB.按字节编址。若某进程最多需要6页(Page)数据存储空间,页的大小为1KB.操作系统采用固定分配局部置换策略为此进

当该进程执行到时刻260时,要访问逻辑地址为17CAH的数据,请问答下列问题:

(1)该逻辑地址对应的页号是多少?

(2)若采用先进先出(FIFO)置换算法,该逻辑地址对应的物理地址是多少?要求给出计算过程。

(3)若采用时钟(CLOCK)置换算法,该逻辑地址对应的物理地址是多少?要求给出计算过程。(设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动,且当前指向2号页框,示意图如下。)解答:17CAH=(0001 0111 1100 1010)2或6090

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

5

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

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

第五章

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

A.110,170,180,195,68,45,35,12

B.110,68,45,35,12,170,180,195

C.110,170,180,195,12,35,45,68

D.12,35,45,68,110,170,180,195

2、程序员利用系统调用打开I/O设备时,通常使用的设备标识是( A )

A.逻辑设备名 B.物理设备名

C.主设备号

D.从设备号

第六章

1、文件系统按照逻辑结构可划分为(D )。

A、顺序文件和非顺序文件

B、系统文件和用户文件

C、源文件和目标文件

D、记录式文件和流文件

2、下列哪种文件必须存放在连续的存储介质上(A )。

A、顺序文件

B、链接文件

C、索引文件

D、数据库文件

3、文件在存储介质上的组织方式成为文件的(A )。

A、物理结构

B、逻辑结构

C、流式结构

D、顺序结构

4、下列文件物理结构中,适合随机访问且易于文件扩展的是(B )

A、连续结构

B、索引结构

C、链式结构且磁盘块定长

D、链式结构且磁盘块变长

5、对文件的管理是对( B )的管理。

A、主存

B、辅存

C、地址空间

D、系统

6、文件目录的组织和管理应(C )和防止冲突。

A、节省空间

B、提高速度

C、便于检索

D、便于使用

7、二级目录结构具有以下特征(D )。

A、重命名

B、不能实现文件共享

C、是一种目录结构最简单的方式

D、可以在不同用户间实现重命名

7、文件系统中,文件访问控制信息存储的合理位置是(A )

A、文件控制块

B、文件分配表

C、用户口令表

D、系统注册表

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

A、33kb

B、519kb

C、1057kb

D、6513kb

一些重点

线程与进程的比较

线程的创建时间比进程短;

线程的终止时间比进程短;

同进程内的线程切换时间比进程短;

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

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