操作系统习题集

1．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2．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IIB．仅II和IIIC．仅I和IIID．I、II和III3．下列选项中，降低进程优先级的合理时机是A．进程的时间片用完B．进程刚完成I/O，进入就绪队列C．进程长期处于就绪队列中D．进程从就绪队列转为运行状态4．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、1B．1、0C．1、2D．2、05．某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB(初始为空闲)，采用最佳适配(BestFit)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．7MBB．9MBC．10MBD．15MB6．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7．下列选项中，能引起外部中断的事件是__________。A．键盘输入B．除数为0C．浮点运算下溢D．访存缺页8．某计算机系统中有8台打印机，有k个进程竞争使用，每个进程最多需要3台打印机。该系统可能会发生死锁的k的最小值是__________。A．2B．3C．4D．59．一个分段存储管理系统中，地址长度32位，其中段号占8位，则最大段长是________。A．2的8次方字节B．2的16次方字节C．2的21次方字节D．2的32次方字节10．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11．设文件F1当前引用计数值为1，先建立F1的符号链接(软链接)文件F2，再建立F1的硬软链接文件F3，然后删除F1。此时，F2和F3的引用计数值分别是__________。A．0、1B．1、1C．1、2D．2、112．单处理机系统中，能并行的是__________。I.进程与进程II.处理机与设备III.处理机与通道IV.设备与设备A．I、II和IIIB．I、II和IVC．I、III和IVD．II、III和IV13．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14．多道程序系统中，当时，进程从执行状态转变为就绪状态。A.进程被进程调度程序选中B.时间片到C.等待某一事件D.等待的事件发生15．下述各项中，不是引起进程切换的直接原因。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.有新进程进入就绪状态1．某多道程序设计系统供用户使用的主存为100KB，磁带机2台，打印机1台。采用可变分区内存管理，采用静态方式分配外围设备，忽略用户作业的I/O时间。现有如下作业序列：作业调度采用FCFS策略，优先分配主存低地址区域且不准移动已在主存中的作业，在主存中的作业均分CPU时间。现求：(1)作业被调度的先后次序；(2)全部作业运行结束的时间；(3)作业的平均周转时间；(4)最大作业周转时间。先在草稿上分析如下：8:00J1到达，分配它所需资源(15KB内存、1台磁带机、1台打印机后，调入内存运行。余内存85KB、磁带机1台。8:20J2到达，因无打印机，不调入。同时J3到达，分配它内存60KB，磁带机1台，调入内存，与J1均分CPU时间运行。余内存25KB、磁带机和打印机都已分完(余0台)。8:30J1结束，释放内存15KB、磁带机1台、打印机1台。虽有打印机但内存不够，J2仍不能调入；J4到达，因低端内存15KB不够，分配高端内存20KB和磁带机1台，调入内存与J3一起运行。剩下内存空闲块是15KB、5KB，打印机1台8:35J5到达，因无磁带机，不能调入。9:00J3结束。释放资源后，系统有内存75KB，5KB、打印机和磁带机个1台。J2调入，内存余45KB，5KB、磁带机剩1台、打印机0台。J5仍不能进入(无打印机)。将J2、J4运行。J4还需运行5分钟。9:10J4结束，释放资源后，内存空余70KB、磁带机空2台、打印机0台。J5仍不能进入。J2单独运行(还需5分钟)。9:15J2结束，释放资源后，内存有100KB、磁带机有2台、打印机有1台。J5调入运行。9:30J5结束。解：(1)作业被调度的先后次序为J1,J3,J4,J2,J5(2)全部作业运行结束的时间为9:30(3)作业的平均周转时间为(30+55+40+40+55)÷5=44(分钟)(4)最大作业周转时间为55分钟。2.今有3个进程P1、P2和P3协作解决文件打印问题：P1将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1，每执行一次读一个记录；P2将缓冲区1的记录复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；P3将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录。缓冲区的大小和一个记录大小一样。试用P、V操作来保证文件的正确打印。3进程P1使用缓冲区buffer向进程P2，P3，P4发送消息，要求每当P1向buffer中发消息时，只有当P2，P3，P4进程都读取这条消息后才可向buffer中发送新的消息。利用P、V原语描述如下图所示进程的动作序列。设P1、P2、P3、P4的资源信号量分别为S1、S2、S3、S4semaphoreS1,S2,S3,S4;S1.value=3;S2.vale=S3.vale=S4.value=0;parbeginprocessP1{while(condition){P1生成一个消息；P（S1）；P（S1）；P（S1）；P1将消息存入缓冲区buffer；V（S2）；V（S3）；V（S4）；}}processPi(i=2,3,4){while（condition）{P1bufferP2P3P4P（Si）；Pi从buffer中取出消息；V（S1）；Pi消费（使用）该消息；}}Parend设自行车生产车间有两个货架，货架A可以存放8个车架，货架B可以存放20个车轮；又设有4个工人，他们的活动是重复劳动，分别为：工人1加工一个车架放入货架A中；工人2、3分别加工车轮放入货架B中（每人每次放入1个车轮）；工人4从货架A中取一个车架，再从货架B中取两个车轮，组装成一辆自行车。试用PV操作实现四个工人的合作。（假设开始时，两个货架都是空的。）有一个仓库，可以存放A和B两种产品，仓库的存储空间足够大，但要求：（1）每次只能存入一种产品（A或B）；（2）-NA产品数量-B产品数量M。其中N，M是正整数。试用“存放A”和“存放B”和P、V操作描述产品A与产品B的入库过程。解：引入3个信号量：互斥信号量mutex；存放A的资源信号量sa，初值为M-1；存放B的资源信号量sb，其初值为N-1。semaphoremutex,sa,sb;mutex.value=1;sa.value=M-1;sb.value=N-1;parbegin存放A：{while(true){getproductA；P(sa);P(mutex);putproductA;V(mutex);V(sb);}}存放B：{while(true){getproductB;P(sb);P(mutex);putproductB;V(sa);V(mutex);}}parend有一个仓库存放两种零件A和B，最大库容量为可存放1000个零件A或B。有一车间不断地取A和B进行装配，每次各取一个。有两组供应商分别不断地供应A和B（每次一个）。为保证配套和合理库存，当某种零件的数量比另一种数量超过100个时，暂停对数量大的零件的进货，集中补充数量少的零件。试用P、V操作正确地实现之。若一只盘子一次只能放一个水果，A只往盘中放苹果，B只往盘中放梨子，C只从盘中取苹果，D只从盘中取梨子。试用P、V操作写出同步算法。某系统采用位示图法实现磁盘空间管理，有一磁盘有10000个物理块(设字号和位号都是从0开始编号，块号从2开始)，位示图的每个字有32位，试问：（1）需要有多少个字？（2）计算第i个字第j位对应的物理块号。（3）求物理块号N对应的字号和位号。在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题：(1)按FIFO调度算法，将产生多少次缺页中断？依次淘汰的页号是什么？缺页中断率为多少？(2)按LRU调度算法，将产生多少次缺页中断？依次淘汰的页号是什么？缺页中断率为多少？某进程页面访问序列为4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5，且开始时内存中没有页面，分配给该进程的物理块数是3。则采用FIFO页面置换算法是缺页率是_____，采用LRU页面置换算法时缺页率是_____。FIFO置换算法，其页面访问过程缺页9次，缺页率为9/12=75%LRU置换算法，其页面访问过程缺页10次，缺页率为10/12=83.3%．请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。页表内容页面大小为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，在访问页表(忽略访问页表之后的TLB更新时间)；③有效位为0表示页面不再内存，产生缺页中断，缺页中断后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设有虚地址访问序列2362H、1565H、25A5H，请问：(1)依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。(2)基于上述访问序列，虚地址1565H的物理地址是多少？请说明理由。16．有一个虚存系统，某进程占用3个内存块，开始时内存为空，执行如下访问页号序列：5，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，5，0，1。问：1、采用先进先出（FIFO）页面置换算法，面页置换次数是多少？(需画置换图)2、采用最近最久未使用（LRU）页面置换算法，面页置换次数是多少？(需画置换图)3、采用时钟（Clock）页面置换算法，面页置换次数是多少(需画置换图)？缺页率是多少？17．(2010全国试题)设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB，按字节编址。若某进程最多需要6页(Page)数据存储空间，页的大小为1KB，操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框(PageFrame)。在时刻260前的该进程访问情况如下表所示(访问位即使用位)。当进程执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH的数据。请回答下列问题：（1）该逻辑地址的对应的页号是多少？（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)。18．假设用户甲要用到文件A、B、C、E，用户乙要用到文件A、D、E、F。已知：用户甲的文件A与用户乙的文件A实际上不是同一文件；用户甲与用户乙又分别用文件名C和F共享同一文件；甲、乙两用户的文件E是同一个文件。请回答下列问题：（1）系统应采用怎样的目录结构才能使两用户在使用文件时不致于造成混乱？（2）画出这个目录结构。（3）两个用户使用了几个共享文件？写出它们的文件名。0号页1号页2号页3号页2号页框4号页框7号页框9号页框19．假定磁盘的每个盘面分为8个扇区，其旋转速度为20ms/周。若有8个逻辑记录要存放在同一磁道上供处理程序使用，处理程序每次从磁盘读出一个记录后腰花