快资讯：操作系统复习：经典进程的同步问题，处理机调度与死锁，页面置换问题,填空选择复习题

来源：哔哩哔哩时间：2023-05-26 12:09:35

进程的同步问题

消费者生产者问题

Full：表示放有产品的缓冲区数，其初值为0。

(资料图片)

Empty：表示可供使用的缓冲区数，其初值为N。

Mutex：互斥信号量，初值为1，表示各进程互斥进入临界区，保证任何时候只有一个进程使用缓冲区。

类比一下，mutex是厕所坑位(CPU的使用权限)，初值1，规定只有一个坑位，而emptyg是则纸，N,上厕所前得先申请到纸才能去占坑，不然无纸占坑既做不了事还影响其他人，所以得先wait(empty)，再wait(mutex)

SJF 非抢占式

例题（1）

短作业/进程优先调度算法: 每次调度时选择当前已到达且运行时间最短的作业/进程。因此，调度顺序为:P1>P3>P2>P4周转时间 = 完成时间—到达时间

周转时间=完成时间-到达时间

带权周转时间 =周转时间/运行时间

等待时间=周转时间—运行时间

周转时间P1=7-0=7; P3=8-4=4; P2=12-2=10; P4=16-5=11

带权周转时间P1=7/7=1; P3=4/1=4; P2=10/4=2.5; P4=11/4=2.75

等待时间P1=7-7=0: P3=4-1=3; P2=10-4=6; P4=11-4=7

平均周转时间 =(7+4+10+11)/4 =8

平均带权周转时间=(1+4+2.5+2.75)/4 =2.56

平均等待时间=(0+3+6+7)/4 =4

SRT抢占式

最短剩余时间优先算法: 每当有进程加入就绪队列改变时就需要调度，如果新到达的进程剩余时间比当前运行的进程剩余时间更短，则由新进程抢占处理机，当前运行进程重新回到就绪队列。另外，当一个进程完成时也需要调度

当有新进程到达时就绪队列就会改变，就要按照上述规则进行检查。以下 P。(m)表示当前 P.进程剩余时间为 m。各个时刻的情况如下:

0时刻 (P1到达) : P(7)

2时刻 (P2到达): P1(5)、P2(4)

4时刻(P3到达): P1(5)、P2(2)、P3(1)

5时刻 (P3完成且P4刚好到达) : P1(5)、P2(2)、P4 (4)

7时刻 (P2完成):P1(5)、P4 (4)

11时刻 (P4完成) :P1(5)

周转时间 = 完成时间-到达时间

带权周转时间=周转时间/运行时间

P1=16-0=16: 2=7-2=5; P3=5-4=1; P4=11-5=6

P1=16/7=2.28; P2=5/4=1.25; P3=1/1=1; P4=6/4=1.5

HRRF高响应比算法

高响应比优先算法（HRRN,Highest Response Ratio Next)

考虑到各个作业的等待时间，也能兼顾运行时间

高响应比优先算法:非抢占式的调度算法，只有当前运行的进程主动放弃CPU时(正常/异常完成，或主动阻塞)，才需要进行调度，调度时计算所有就绪进程的响应比，选响应比最高的进程上处理机。

相应比 =（等待时间+要求服务时间）/要求服务时间

0时刻:只有 P，到达就绪队列，P上处理机7时刻(P1主动放弃CPU): 就绪队列中有 P2(响应比=（5+4)/4=2.25)、P3((3+1)/1=3)、P4(2+4)/4=1.5),

8时刻 (P3完成): P3(2.5)、 P4(1.75)

12时刻 (P2完成):就绪队列中只剩下P4

页面置换算法

什么是页面置换算法？

在进程运行的过程当中，进程所要访问的页面不再内存中，我们就需要把这个不存在的页面调入内存，但内存已经没有空闲空间了，这时候就要求系统从内存中调出一个页面，将其移入磁盘的对换区中。将哪个页面调出来，就要通过算法来确定。我们把选择换出页面的算法就叫做页面置换算法。

页面置换算法的理论目标：

将那些以后不再会访问的页面换出

把那些在较长时间内不会被访问的页面换出

缺页就是要访问的页面并不在物理内存中。

缺页中断访问的页面已经映射到了虚拟存储空间中，但是物理内存已满，这时候CPU的内存存储单元就会发出中断。

缺页中断次数=进程的物理块数+页面置换次数

最佳置换算法是一种理论上的算法，目前该算法还无法实现，但我们可以用最佳置换算法OPT去评价其他算法。

最佳置换算法OPT(向后看)

选择的被淘汰页面是以后用不使用的，或者是在未来最长一段时间内不再被访问的页面。

假定系统给某进程分配了三个物理块，页面号引用串为"7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1"

最佳页面置换算法举例

步骤1234567891011121314151617181920

页面号70120304230321201701

物理块177722222222222222777

物理块20000004440000000000

物理块3111333333331111111

页面置换次数：6次；分别是步骤4、6、8、11、14、18

缺页次数：9；分别是步骤1、2、3（插入新页面3次）+页面置换6次

先进先出页面置换算法FIFO

先进先出算法总是淘汰最先进入内存的页面，就是淘汰掉在内存中驻留时间最久的页面。

出发点是近期调入的页面被再次访问的概率要大于早期调入页面的概率实现简单

假定系统给某进程分配了三个物理块，页面号引用串为"7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1"

最佳页面置换算法举例

步骤1234567891011121314151617181920

页面号70120304230321201701

物理块177722224440000000777

物理块20000333222221111100

物理块3111100033333222221

替换指针指向当前存在时间最长的页面

页面置换次数：12次；分别是步骤4、6、7、8、9、10、11、14、15、18、19、20

缺页次数：15；分别是步骤1、2、3（插入新页面3次）+页面置换12次

FIFO算法，找替换指针（淘汰页面）的小窍门：看哪个页面连续出现的次数最长，连续出现次数最长的页面就是在内存中存在最久的页面，即淘汰页面。

LRU置换算法淘汰最近最久未使用的

LRU算法 least recently used

最近最少使用页面置换算法

思想：每次选择内存中离当前时刻最久未使用过的页面淘汰

依据的原理是局部性原理

页面走向“4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5”，主存容量=3，采用LRU算法进行页面淘汰

步骤123456789101112

页面432143543215

栈顶物理块 12143543215

物理块 233214354321

栈底物理块3444321435432

步骤1：装入页面4

步骤2：装入页面3

步骤3：装入页面2

步骤4：装入页面1，内存容量不足，依据LRU算法，内存中有三个页面2、3、4；当前最久未使用的页面是页面4，所以将页面4置换成页面1；最久未使用页面变为页面3

步骤5：装入页面4，内存容量不足，依据LRU算法，内存中有三个页面1、2、3；最久未使用的页面是页面3，所以将页面3置换成页面4；最久未使用页面变为页面2

步骤6：装入页面3，内存容量不足，依据LRU算法，内存中有三个页面4、1、2；最久未使用的页面是页面2，所以将页面2置换成页面3；最久未使用页面变为页面1

步骤7：装入页面5，内存容量不足，依据LRU算法，内存中有三个页面3、4、1；最久未使用的页面是页面1，所以将页面1置换成页面5；最久未使用页面变成页面4

步骤8：装入页面4，内存中存在页面4，当前最久未使用的页面是页面4，装入页面4后，最久未使用页面变成页面3

步骤9：装入页面3，内存中存在页面3，当前最久未使用的页面是页面3，装入页面3后，最久未使用页面变成页面5

步骤10：装入页面2，内存容量不足，依据LRU算法，内存中有三个页面3、4、5；最久未使用的页面是页面5，所以将页面5置换成页面2；最久未使用页面变成页面4

步骤11：装入页面1，内存容量不足，依据LRU算法，内存中有三个页面2、3、4；最久未使用的页面是页面4，所以将页面4置换成页面1；最久未使用页面变成页面3

步骤12：装入页面5，内存容量不足，依据LRU算法，内存中有三个页面1、2、3；最久未使用的页面是页面3，所以将页面3置换成页面5；最久未使用页面变成页面2

产生死锁必须同时满足一下四个条件，只要其中任一条件不成立，死锁就不会发生。

互斥条件：只有对必须互斥使用的资源的争抢才会导致死锁（如哲学家的筷子、打印机设备）像内存、扬声器这样可以同时让多个进程使用的资源是不会导致死锁的（因为进程不用阻塞等待这种资源）。

不剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完之前，不能由其他进程强行夺走，只能主动释放

请求和保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源又被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但又对自己已有的资源保持不放。

循环等待条件：存在一种进程资源的循环等待链，链中的每一个进程己获得的资源同时被下一个进程所请求。

注意！发生死锁时一定有循环等待，但是发生循环等待时未必死锁（循环等待是死锁的必要不充分条件）

什么时候会发生死锁？

1.对系统资源的竞争。各进程对不可剥夺的资源（如打印机）的竞争可能引起死锁，对可剥夺的资源（CPU）的竞争是不会引起死锁的。

2.进程推进顺序非法。请求和释放资源的顺序不当，也同样会导致死锁。例如，并发执行的进程P1、P2分别申请的资源被对方占有而阻塞，从而发生死锁。

3.信号量的使用不当也会造成死锁。如生产者-消费者问题中，如果实现互斥的P操作在实现同步的P操作之前，就有可能导致死锁。（可以把互斥信号量、同步信号量也看作是一种抽象的系统资源）

静态策略：预防死锁

a.破坏互斥条件

互斥条件：只有对必须互斥使用的资源的争抢才会导致死锁

如果把只能互斥使用的资源改造为允许共享使用，则系统不会进入死锁状态。比如：SPOOLing技术。操作系统可以采用SPOOLing技术把独占设备在逻辑上改造成共享设备

b.破坏不剥夺条件不剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完之前，不能由其他进程强行夺走，只能主动释放。破坏不剥夺条件：

c.破坏请求和保持条件

请求和保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源又被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但又对自己已有的资源保持不放。

d.破坏循环等待条件

循环等待条件：存在一种进程资源的循环等待链，链中的每一个进程已获得的资源同时被下一个进程所请求。

动态策略：避免死锁

什么是安全序列？

所谓安全序列，就是指如果系统按照这种序列分配资源，则每个进程都能顺利完成。只要能找出一个安全序列，系统就是安全状态。当然，安全序列可能有多个。

如果分配了资源之后，系统中找不出任何一个安全序列，系统就进入了不安全状态。这就意味着之后可能所有进程都无法顺利的执行下去。当然，如果有进程提前归还了一些资源，那系统也有可能重新回到安全状态，不过我们在分配资源之前总是要考虑到最坏的情况。

安全序列、不安全状态、死锁的联系

如果系统处于安全状态，就一定不会发生死锁。如果系统进入不安全状态，就可能发生死锁（处于不安全状态未必就是发生了死锁,，但发生死锁时一定是在不安全状态）

因此可以在资源分配之前预先判浙这次分配是否会导致系统进入不安全状态，以此决定是否答应资源分配请求。这也是“银行家算法”的核心思想。

系统处于不安全状态后,不一定进入死锁状态,但是,只要系统处于安全状态,系统便一定不会进入死锁状态。

a.死锁的检测

为了能对系统是否已发生死锁进行检测，必须：

如果这个进程执行结束了把资源归还系统，就可能使某些正在等待资源的进程被激活，并顺利地执行相应的，这此被激活的进程执行完了之后又会归还一些资源，这样可能又会激活另外一些阻塞的进程..

如果按上述过程分析，最终能消除所有边，就称这个图是可完全简化的。此时一定没有发生死锁（相当于能找到一个安全序列）

如果最终不能消除所有边，那么此时就是发生了死锁。最终还连着边的那些进程就是处于死锁状态的进程。

b.死锁的解除

一旦检测出死锁的发生，就应该立即解除死锁。

补充:并不是系统中所有的进程都是死锁状态，用死锁检测算法化简资源分配图后，还连着边的那些进程就是死锁进程

解除死锁的主要方法有:

1.资源剥夺法。挂起(暂时放到外存上)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。但是应防止被挂起的进程长时间得不到资源而饥饿。

2.撤销进程法(或称终止进程法)。强制撤销部分、甚至全部死锁进程，并剥夺这些进程的资源。这种方式的优点是实现简单，但所付出的代价可能会很大。因为有些进程可能已经运行了很长时间，已经接近结束了，一.旦被终止可谓功亏一篑，以后还得从头再来。

3. 进程回退法。让一个或多个死锁进程回退到足以避免死锁的地步。这就要求系统要记录进程的历史信息，设置还原点。

1、以下给出的操作系统中交互性最强的是（C）

A.批量处理系统 B.实时系统

C.分时系统 D.网络操作系统

2、OS的主要功能是管理计算机系统中的(D)

A.程序 B.数据 C.文件 D.资源

3、下列作业类型中，适合在分时系统中运行的有（A）和（C）；适合在批处理系统中运行的有（B）和（D）。

A.学习编程 B.数据统计

C.发送电子邮件 D.整理磁盘

4、以下（B）不是设计实时OS主要的追求目标。

A.安全可靠 B.资源利用率

C.及时响应 D.快速处理

5.下列选择中, (D)不是操作系统关心的主要问题。

A．管理计算机裸机

B．设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面

C．管理计算机系统资源

D．高级程序设计语言的编译器

6．下面哪个资源不是操作系统应该管理的__D__ 。

A．CPU B．内存 C．外存 D．源程序

8、判断：多道程序技术的实现需要多处理机支持。(错)

9、多道程序技术能提高CPU的使用效率，这是因为发挥了CPU 与I/O设备之间的并行工作能力。

10、操作系统的基本类型主要有分时操作系统、实时操作系统、和批处理操作系统。

11、虽然不同的操作系统具有各自的特点，但它们都具有以下4个基本特征异步、共享、虚拟、和并发性。

并发和并行的区别

并行性是两个或多个事件在同一个时刻发生;而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

分时系统与实时系统区别

系统的设计目标不同。分时系统是设计成一个多用户的通用系统，交互能力强；而实时系统大都是专用系统。

交互性的强弱不同。分时系统是多用户的通用系统，交互性强；而实时系统是专用系统，仅允许操作并访问的有限的专用程序，不能随便修改，且交互能力差。

响应时间的敏感程度不同。分时系统是以用户能接收的等待时间为系统的设计依据，而实时系统是以被测物体所能接受的延迟为系统设计依据。实时系统对响应时间的敏感程度更强。

分时系统按相等的时间片调度进程轮流运行,通用性强,交互性强,及时响应性要求一般(通常数量级为秒);有调度程序自动计算进程的优先级,而非用户控制优先级。不能实时响应外部异常事件。适于科学计算、信息查询等。

实时系统往往是专用的,系统与应用很难分离,常常紧密结合在一起,实时系统并不强调资源利用率,而更关心及时响应性(通常数量级为毫秒或微秒)、可靠性等。与分时系统相比,实时系统要求有更高的可靠性和更严格的及时性。限定时间完成监控功能和响应外部异常。适于:过程控制、数据采集、通信、多媒体信息处理等。

操作系统定义

计算机系统中的一种软件。是具有特定功能的程序模块的集合，能有效管理软硬件资源，合理组织工作流程，向用户提供服务，使用户方便地使用计算机，使整个计算机系统能高效运行。

:多道程序设计技术是指把多个程序同时存放在内存中,使它们同时处于运行状态。这些作业共享处理器时间和外部设备以及其他资源。

多道程序设计技术的主要特点是:多道、宏观上并行、微观上串行。多道是指计算机内存中同时存放多道相互独立的程序。宏观上并行是指同时进入系统中的多道程序都处于运行过程中。微观上串行是指在单处理机环境中,内存中的多道程序轮流占有CPU,交替执行

第二章

1、在进程管理中，当（C）时，进程从阻塞状态变为就绪状态。

A.进程被进程调度程序选中 B.等待某一事件

C.等待的事件发生 D.时间片用完

2、分配到必要的资源并获得处理器是的进程状态是（B）

A.就绪状态 B.执行状态

C.阻塞状态 D.撤消状态

3、一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为（A）

A.就绪 B.等待 C.运行 D.由用户自己确定

4、进程的特征有（ABCDE）。

A.动态性 B.静态性 C.并发性 D.独立性

E.异步性 F.结构特性

5、在进程状态转换时，下列哪一种状态转换是不可能发生的？（D）

A.就绪态→运行态 B.运行态→就绪态

C.运行态→等待态 D.阻塞态→运行态

6、某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此时该进程的状态将（C）。A.从就绪变为运行 B.从运行变为就绪

C.从运行变为阻塞 D.从阻塞变为就绪

7、对进程的管理和控制使用（B）

A.指令 B.原语 C.信号量 D.信箱通信

8、操作系统通过（B）对进程进行管理。

A.进程 B.进程控制块C.进程启动程序 D.进程控制区

9、OS中有一组常称为特殊系统调用的程序，它不能被系统中断，在OS中称为（B）

A.初始化程序 B.原语 C.子程序 D.控制模块

10、一个进程被唤醒意味着（B）

A.该进程重新占有了CPU B.进程状态变为就绪

C.它的优先权变为最大 D.其PCB移至就绪队列的队首

11、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，II

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

分析:信号量初值为3,代表临界区内资源共有3个;

当前值为1,说明已有2个进程进入临界区,还剩下1个资源,因此M=1;

由于信号量>0,故无等待进程,因此N=0。

第三章

1、设4个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为（B）

A.1小时 B.5小时 C.6.5小时 D.8小时

2、作业调度算法常考虑的因素之一是使系统有最高的吞吐率，为此应（B）。

A.不让处理器空闲 B.能处理尽可能多的作业

C.使各类用户都满意 D.不使系统过于复杂

3、在各类调度算法中，如果所有作业同时到达，则平均等待时间最短的算法是（C）

A.FCFS B.HRRF C.SJF D.优先数

4、下列调度算法中不属于作业调度算法的有（A）

A.轮转法 B.优先数法 C.FCFS D.SJF

5、在多道批处理系统中，为充分利用各种资源，作业调度程序应选择的作业类型是（D）。

A.适应于内存分配的 B.计算量大的

C.I/O量大的 D.计算型和I/O型搭配的

6、实时系统中的进程调度，通常采用（D）算法

A.FCFS B.HRRF C.时间片轮转 D.抢占式优先数高者优

7、分时系统中的进程调度，通常采用（C）算法

A.FCFS B.RRC.SJFD.最高优先权

8、下面列出的是进程调度算法中选择进程的准则，其中面向用户的有（CD）

A.吞吐量高 B.公平性原则 C.响应时间快 D.周转时间短

E.各类资源的平衡利用

9、（C）进程算法综合考虑了CPU密集型进程和I/O密集型进程

A.时间片轮转 B.优先级 C.多重队列 D.彩票

10、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）（不会发生死锁的最大值是？）

A．2 B.3 C.4 D.5

本题目考查资源、进程数和死锁之间的关系。据题意，不会出现死锁的的条件为2K+1≤8，得K≤3.5，即K的值最大为3时，不会出现死锁。因此，系统可能会发生死锁的K的最小值是4。因此，应该选择C死锁的K的最小值是4。因此，应该选择C。

11、对资源编号，要求进程按照序号顺序申请资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条？（D）

A. 互斥B. 请求与保持C. 不可剥夺D. 循环等待

12、某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是（B）。

A.系统处于不安全状态时一定会发生死锁

B.系统处于不安全状态时可能会发生死锁

C.系统处于安全状态时可能会发生死锁

D.系统处于安全状态时一定会发生死锁

13、下列关于银行家算法的叙述中，正确的是（B）。

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

14、若系统S1 采用死锁避免方法，S2 采用死锁检测方法，下列叙述中正确的是（C）

Ⅰ.S1 会限制用户申请资源的顺序

Ⅱ.S1 需要进程所需资源总量信息，而S2 不需要

Ⅲ.S1 不会给可能导致死锁的进程分配资源，S2 会

A.仅Ⅰ ⅡB.仅Ⅱ ⅢC.仅Ⅰ ⅢD.Ⅰ Ⅱ Ⅲ

15. 某时刻进程的资源使用情况如下所示。此时的安全序列是（D）

A. P1, P2, P3, P4B. P1, P3, P2, P4

C. P1, P4, P3, P2D. 不存在

16. 假设5个进程P0、P1、P2、P3、P4共享三类资源R1、R2、R3，这些资源总数分别为18、6、22。T0时刻的资源分配情况如下表所示，此时存在的一个安全序列是（D）。

A. P0, P1, P2, P3, P4 B. P1, P0, P3, P4, P2

C. P2, P1, P0, P3, P4D. P3, P4, P2, P1, P0

第四章

1、分页存储管理方式提供一维 地址结构；分段管理提供二维 的地址结构。

2、页式存储管理每取一次数据，要访问2 次内存；段页式管理每取一次数据，要访问3 次内存。

3、在段页式存储管理系统中，面向用户的地址空间是段式划分，面向物理实现的地址空间是页式划分。

4、在页式管理中，页表的作用是实现从页号到物理块号 的地址映射，存储页表的作用是记录内存页面的分配情况。

5．分区分配内存管理方式的主要保护措施是（A）

A. 界地址保护B. 程序代码保护

C. 数据保护D. 栈保护

6.一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

7、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（B）

A：7mb B：9mb C：10mb D：15mb

8、设一个页式存储管理系统，页号为0，1，2，3，被分别装入主存的2，1，3，7块中。若页面大小为4KB,则地址转换机构将逻辑地址0转换成物理地址是（A）

A.8192 B.8193 C.2048 D.2049

9、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（B）。

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。

10. 某进程的段表内容如下所示。

当访问段号为2、段内地址为400的逻辑地址时，进行地址转换的结果是(D)。

A. 段缺失异常

B. 得到内存地址4400

C. 越权异常

D. 越界异常

第五章

1、系统抖动是指（B）。

A. 使用机器时的屏幕闪烁现象

B. 刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象

C. 系统盘不净造成的系统不稳定现象

D. 由于内存分配不当偶然造成内存不够的现象

2. 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（C）。

A. 编辑B. 编译C. 链接D. 装载

3.下列关于虚拟存储器的叙述中，正确的是（B）。

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

4. 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(A) 。

I. LRU算法II. FIFO算法III. OPT算法

A. 仅II B. 仅I、II C. 仅I、III D. 仅II、III

5.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(B)。

A. 2 B. 3 C. 4 D. 8

第六章

1．在下面的I/O控制方式中，需要CPU干预最少的方式是（D）。

（A）程序I/O方式（B）中断驱动I/O控制方式

（C）直接存储器访问DMA控制方式（D）I/O通道控制方式

2．某操作系统中，采用中断驱动I/O控制方式，设中断时，CPU用1ms来处理中断请求，其它时间CPU完全用来计算，若系统时钟中断频率为100HZ ，则，CPU的利用率为（D）。

（A）60% （B）70% （C）80% （D）90%

3．下列哪一条不是磁盘设备的特点（B）。

（A）传输速率较高，以数据块为传输单位

（B）一段时间内只允许一个用户（进程）访问

（C）I/O控制方式常采用DMA方式

（D）可以寻址，随机地读/写任意数据块

4．利用通道实现了（C）之间数据的快速传输。

（A）CPU和外设（B）内存和CPU

（C）内存和外设（D）外设和外设

5．假脱机技术中，对打印机的操作实际上是用对磁盘存储实现的，用以替代打印机的部分是指（C）。

（A）共享设备（B）独占设备（C）虚拟设备（D）物理设备

6．设从磁盘将一块数据传送到缓冲区所用时间为80μs，将缓冲区中数据传送到用户区所用时间为40μs，CPU处理数据所用时间为30μs，则处理该数据，采用单缓冲传送某磁盘数据，系统所用总时间为（A）。

（A）120μs （B）110μs （C）150μs （D）70μs

7．下列关于通道、设备、设备控制器三者之间的关系叙述中正确的是（C）。

（A）设备控制器和通道可以分别控制设备

（B）设备控制器控制通道和设备一起工作

（C）通道控制设备控制器，设备控制器控制设备

（D）设备控制器控制通道，通道控制设备

8．下列哪一个选项不是引入缓冲的原因（A）。

（A）缓和CPU和I/O设备间速度不匹配的矛盾

（B）减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制

（C）减少CPU对I/O控制的干预

（D）提高CPU和I/O设备之间的并行性

9．在操作系统中，下列选项不属于软件机制的是（D）。

（A）缓冲池 （B）通道技术

（C）覆盖技术 （D）Spooling技术

10.CPU对通道的请求形式是（B）。

（A）自陷（B）中断（C） I/O指令（D）跳转指令

11．通道对CPU的请求形式是（B）。

（A）自陷（B）中断（C）通道命令（D）跳转指令

12．下列不属于“通道”特征的是 _ABC。

（A）负责数据输入输出工作（B）可以与CPU并行工作

（C）一个通道可连接多个控制器（D）是一种软件

13．下列有关设备的叙述中不正确的是__C_________。

（A）缓冲区的引入，使得CPU和外设之间速度的不匹配现象得到了缓解

（B）打印机通过SPOOLING技术改造后，可以成为供多个用户同时使用的虚拟设备

（C）通道程序是由发出I／O设备请求的用户编制的，所以，该用户必须指出通道程序在内存的存放位置

（D）缓冲区是外设在进行数据传输期间专门用来暂存这些数据的主存区域

14. 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

15. 某文件占10个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送用户区进行分析。假设一个缓冲区与一个磁盘块大小相同，把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100μs，将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50μs，CPU对一块数据进行分析的时间为50μs。在单缓冲区和双缓冲区结构下，读入并分析该文件的时间分别是（B）。

A. 1500μs、1000μsB. 1550μs、1100μs

C. 1550μs、1550μsD. 2000μs、2000μs

16、从资源分配的角度看，可以把设备分为独享 设备（如打印机）、共享 设备（如磁盘）和虚拟 设备。

17、虚拟设备是通过spooling 技术把独享 设备变成能为若干用户的共享 设备。

第七、八章

1．在树形目录中，文件的绝对路径A 。

A、肯定从根目录开始 B、肯定不从根目录开始

C、肯定从当前目录开始 D、肯定不从当前目录开始

2．磁带上的文件一般只能采用B 方法。

A、随机存取 B、顺序存取

C、索引存取 D、链式存取

3．磁盘上的文件以A 为单位进行读写。

A、物理块 B、磁头 C、柱面 D、磁道

4．树形文件目录中，不同目录下的文件A 。

A、可以同名 B、必须同名

C、必须不同名 D、不可以同名

5．操作系统实现文件管理后，允许用户对记录式文件进行存取的最小单位是B 。

A、文件 B、记录 C、数据项D、字符串

6．通常文件的各种属性存放在D 。

A、文件分配表B、索引文件C、文件链接表D、文件目录

7．文件的二级目录结构由主文件目录和C 组成。

A、根目录 B、子目录 C、用户文件目录 D、当前目录

8．在现代操作系统中，文件的目录结构是A 。

A、树形目录结构 B、环形目录结构

C、一级目录结构 D、二级目录结构

9．文件系统的主要目的是A 。

A、实现对文件的按名存取 B、实现虚拟存储

C、提高外存的读写速度 D、用于存储系统文件

10．文件的存取方式与文件的物理结构有关，常见的文件物理结构是C 。

A、顺序结构、线性结构、链接结构

B、线性结构、链接结构、索引结构

C、顺序结构、链接结构、索引结构

D、顺序结构、线性结构、索引结构

11．特殊文件是与C 有关的文件。

A、文本 B、图像 C、硬件设备 D、二进制数据

12.在文件管理中，采用位示图主要是实现B 。

A.磁盘的驱动调度B.磁盘空间的分配和回收

C.文件目录的查找D.页面置换

13.文件的成组和分解操作可BC 。

A.缩短检索文件的时间

B.提高文件存储空间的利用率

C.减少启动存储设备的次数

D.减少文件存储空间的利用率

第九章

1、操作系统提供给程序员的接口是（B）

A.进程 B.系统调用 C.库函数 D.系统调用和库函数

2、用户使用操作系统通常有三种手段，它们是终端命令、系统调用和（C）

A.计算机高级指令 B.宏命令 C.JCL D.汇编语言

3、用户在程序一级获得系统帮助，必须通过（B）

A.进程调度 B.系统调用 C.作业调度 D.设备调度

4、系统调用的目的是（A）

A.请求系统服务 B.终止系统服务

C.申请系统资源 D.释放系统资源

8、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最小数n为10

9、在一个交通繁忙的十字路口，每个方向只有一个车道，如果车辆只能向前直行，而不允许转弯和后退，并未采用任何方式进行交通管理，下列叙述正确的是

该十字路口可能会发生死锁，规定南北方向的两个车队和东西方向的两个车队互斥使用十字路口是最有效的方法

11、在动态分区式内存管理中，每次分配时，把既能满足要求、又是最小的空闲区分配给进程的算法是最佳适应算法

12、下面算法中不属于页式虚拟存储管理中的页面调度算法的是优先数调度算法

13、在页面置换策略中，什么策略可能引起抖动？所有

FIFO一般指先入先出队列，这是一种传统的按序执行方法，先进入的指令先完成并引退，跟着才执行第二条指令

LRU 最近最少使用算法

14、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，则存放该位图所需簇的个数为 80

15、在可变分区管理中，采用拼接技术的目的是 合并空闲区

16、产生内存抖动的原因是 页面置换算法不合理

17、多进程在主存中彼此互不干扰的环境下运行，操作系统是通过内存保护

18、当出现 多个进程竞争，资源出现了循环等待 情况时，系统可能会出现死锁

19、在虚拟分页存储管理系统中，若进程访问的页面不在主存，且主存中没有可用的空闲帧系统，正确的处理顺序为 缺页中断-->决定淘汰页-->页面调出-->页面调入

20、下列措施中，能加快虚实地址转换的是 1、增大快表（TLB）容量 2、让页表常驻内存

21、对主存储器的访问，是 以字节或字为单位

22、在动态分区式内存管理中，能使内存空间中空用区分布较均匀的算法是 循环首次适应算法

23、在一个请求分页系统中，采用LRU页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5

当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，试计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率

M = 3时，采用LRU算法，共发生10次缺页中断缺页率 = 10/12 83.3%

M = 4 时，采用LRU算法，共发生8次缺页中断缺页率 = 8/12 = 66.7%

增加分配给作业的内存块数出现缺页次数减少的现象

24、下列关于存储管理的叙述中，正确的是

1）存储保护的目的不是限制内存分配

2）实现虚存管理必须要有相应的硬件支持

25、以下存储管理方式中，不适合多道程序设计系统的是 单一连续分配

26、某时刻进程的资源使用情况见下表，此时的安全序列是不安全

27、某系统的空闲分区表如下，采用可变式分区管理策略，现有如下作业序列：96KB、20KB、200KB。若用首次适应算法和最佳适应算法来处理这些作用序列，则该作业序列请求

判断首次适应算法和最佳适应算法的满足问题

28、死锁检测时检查的是资源有向图

29、若用8个字（字长32位，且字号从0开始计数）组成的位示图管理内存，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

字号为3、位号为4

30、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 被中断的那一条

31、请求分页存储管理的主要特点是扩充了内存

32、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该程序应具有较好的局部性

33、假设5个进程P0、P1、P2、P3、P4共享三类资源RI、R2、R3，这些资源总数分别为18、6、22.T0时刻的资源分配情况如下表所示，此时存在的一个安全序列是P3、P4、P2、P1、P0

34、虚拟存储技术是 补充内存物理空间的技术

35、下列关于页表的叙述中，正确的是

在页式管理中，页表的作用是实现从虚页号到物理块号的地址映射

每个进程拥有一张页表，且进程的页表驻留在内存中

36、在段式分配中，CPU每次从内存中取一次数据需要2次访问内存

37、在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制器寄存器指定的页表长度，则会引起缺页中断

38、下列关于死锁的说法正确的是

1）死锁状态一定是不安全状态

2）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不合理

3）资源的有序分配策略可以破坏死锁的循环等待条件

4）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

39、一个进程虚拟存储的最大容量是由作业的地址空间决定

40、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 竟然是可能增加可能减少

41、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），采用最佳适配算法（BestFio），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

9MB

42、段页式存储管理中，地址映射表是 每个进程一张段表，每个段一张页表

43、在缺页处理过程中，操作系统可执行的操作可能是 1）修改页表 2）磁盘I/O 3)分配页框

44、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10

45、采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用什么方法解除死锁，即撤销进程

46、下面关于请求页式系统的页面调度算法中，说法正确的是

1）一个好的页面调度算法应减少和避免抖动现象

2）FIFO算法实现简单，选择最先进入主存储器的页面调出

3）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内未被访问过的页面

47、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存在位，也叫做合法位

48、设主存容量为1B，外存容量为400MB，计算机系统的地址寄存器有24位，那么虚存的最大容量是16MB

49、假定某页式管理系统中，主存为128KB，分成32块，块号为0、1、2、3、.....、31；某作业有5块，其页号为0、1、2、3、4，被分别装入主存的3、8、4、6、9块中。有一逻辑地址为[3，70]。试求出相应的物理地址（其中方括号中的第一个元素为页号，第二个元素为页内地址，按十进制计算）

相应的地址为24646.

分析;块大小为128KB/32 =4KB,因为块与页面大小相等，所以每页为4KB，第三页被装入主存第6块中，故逻辑地址[3,70]对应的物理地址为4KB*6+70=24576+70=24646

第三次考试内容结束

结束

第四次考试内容

1、下列（）不是树形目录的优点 C

1）解决了文件重名问题

2）提高了文件的检索速度

3）根目录到任何文件有多条通路

4）便于进行存储权限控制

2、在下图所示的树形目录结构中，能提高检索速度并简化操作过程的是

将这个文件链接到Wang目录下，但不能使用原来的文件名

3、位示图可用于磁盘空间的管理

4、通道是一种特殊的处理器

5、下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是索引结构，或许也叫做文件分配表结构

6、用户对流式文件进行存取的最小单位是字节

7、在文件系统中，“open”系统调用的主要功能是 把文件控制信息从外存储器读入到内存

8、文件系统采用二级目录结构，这样可以

解决不同不同用户文件名冲突

9、一般情况下，I/O设备在处理时，发布IO请求的进程处于阻塞状态

10、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

1）首块地址 2）文件长度

12、设备缓冲技术中的缓冲池在主存

13、在一个文件被用户进程首次打开的过程中，操作系统需做的是将文件控制块读到内存中

14、有些操作系统将文件描述信息从目录项中分离出来，这样做的好处 减少查找文件时的I/O信息量

15、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，则平均访问时间为b/N *(r+T)

16、下列选项中，不能改善磁盘设备I/O性能的是在一个磁盘上设置多个分区

17、用户程序发出磁盘I/O请求后，系统的正确处理流程是用户程序-->系统调用程序-->设备驱动程序-->中断处理程序

18、UNIX操作系统中，输入输出设备看做是特殊文件

19、从用户的观点来看，操作系统中引入文件系统的目的是实现对文件的按名存取

20、在下列几种类型的系统中，（）采用忙等待I/O是合适的

1)作为一个负载很大的网络服务器的工作站

21、文件系统采用多级目录结构的目的是 解决命名冲突

22、将系统调用参数翻译成设备操作命令的工作由（）完成 设备无关的操作系统软件

23、磁盘调度的目的是为了缩短（）时间寻道

24、文件绝对路径名是从根目录到该文件所经历的路径中各符号名的集合

25、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 110、170、180、195、68、45、35、12

26、某磁盘组的每个盘面上有200个磁道，格式化时每个磁道被分成4个扇区，整个盘组共有8000个物理块，那么该盘组的磁盘数为 5

27、在文件系统中，以下不属于文件保护的方法时 读写之后使用关闭命令

28、在磁盘中读取数据的下列时间中，影响最大的是 寻道时间

29、在以下文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的是 连续结构或者顺序结构

30、文件的逻辑结构是未来方便（）而设计的用户

31、物理文件的组织方式是由（）确定的存储介质和操作系统

32、下面说法中，错误的是

1）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错

2）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错

3）文件系统采用树形目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名应该不同错

4）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错

33、DMA 方式是在（）之间建立一条直接数据通路 I/O设备和主存

34、下列哪个文件和其他3种文件在逻辑结构上是根本不同的 数据库文件

1）库函数文件

2）数据库文件

3）可执行文件

4）源程序文件

35、中断发生后，应保留关键寄存器内容

36、缓存技术的缓冲池在 主存，也就是外存中

37、下列算法中，用于磁盘调度的是 最短寻道优先算法

补充：时间片轮转调度算法--进程调度算法

LRU算法--页面淘汰算法

优先级高者优先算法--进程调度和作业调度

38、SPOOLIng技术的主要目的是提高独占设备的利用率

39、提高单机资源利用率的关键技术是 多道程序设计技术

40、假设一台计算机读/写一个存储字需花10ns，每处理一个中断时，需要把所有的32个CPU寄存器，以及程序计数器和PSW压入栈中，则这台机器每秒最多能处理（）个中断待想

1）1.47*10^3

2) 2.94*10^3

3) 1.47*10^6

4) 2.94 *10 ^6

41、既可以随机访问又可以顺序访问的有 光盘、磁盘、U盘

42、设置当前目录的主要目的是为了 加快文件查找速度

43、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，它对应位图的位置为字号为4，位号为4

44、在程序I/O方式中，对于输出设备，准备就绪是指 输出缓存R已空

45、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（）逻辑设备名

46、下列关于驱动程序的论述中，正确的是

对于一台多用户机，配置了相同的8个中端，此时可只用一个由多个终端共享的驱动程序

47、设磁盘的I/O请求队列中的柱面号为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 248

48、由字符序列组成，文件内的信息不再划分结构，这是指 流式文件

50、操作系统为了管理文件，设计了文件控制块（FCB），磁盘上的文件控制块的建立是 在调用create()时

补充：

10、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 长度递增

6、下列关于页式存储正确的是

1）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次内存对

关键词：