《计算机操作系统》考研（第4版）配套考试题库及答案【含名校真题、典型题】

PAGEPAGE1《计算机操作系统》考研（第4版）配套考试题库及答案【含名校真题、典型题】一、单选题1.在请求调页系统中，选择自某时刻开始以来，访问次数最少的页面予以淘汰的算法称为()。A、FIFO算法B、OPT算法C、LRU算法D、NRU算法E、LFU算法答案：D解析：Clock算法是一种常用的LRU近似算法，它为每个页设置一位访问位，再将内存中的所有页面通过链接指针链成一个循环队列。当某页被访问时，其访问位由硬件置1。置换算法从替换指针开始顺序检查循环队列中的各个页，如果其访问位为0,就选择该页换出并将替换指针指向下一个页面；若访问位为1,则将它置为0,并继续向下查找。由于该算法只有一位访问位，只能用来表示一页最近是否被访问过，并选择最近未被访问过的页面作为淘汰页，故又称为最近未用(NRU)算法。2.在单处理机系统中，可并行的是()。I.进程与进程IⅡ.处理机与设备ⅢI.处理机与通道IV.设备与设备A、I、IⅡ和IIB、I、Ⅱ和IVC、I、Ⅲ和IVD、IⅡ、IⅢ和IV答案：D解析：单处理机即只有一个处理机(此处不包含多核的情况),某时刻处理机只能执行一个进程，所以进程与进程之间不能并行执行。处理机、通道、设备都能并行执行，比如同时打印(设备)、计算(处理机)、传输数据(通道控制内存与外存间数据交换)。换个角度来想，进程的执行必须要依赖处理机，而一个处理机同时只能处理一个进程，所以单处理机系统中进程就不可以并行；而其他选项依赖的是不同部件，因此可以并行。明确一个概念，即使是采用了多道程序设计技术的系统，只要是单处理机，进程就不可以并行，而只是并发。因此如果题目改成“采用多道程序设计技术的单处理机系统”,答案依然不变。3.PCB与()是一对一的关系。A、程序B、进程C、文件D、页表答案：B解析：系统为每一个进程设置一个PCB,它是进程存在与否的唯一标志。4.硬中断服务程序的末尾要安排一条指令IRET,它的作用是()。A、构成中断结束命令B、恢复断点信息并返回C、转移到IRET的下一条指令D、返回到断点处答案：B解析：IRET为从中断返回指令，把IP、CS和PSW的内容出栈，然后返回到中断发生时紧接着的下一条指令。5.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个时间()。A、指令周期B、机器周期C、存储周期D、总线周期答案：C解析：DMA获得内存总线的控制权，单纯的是为了做内存访问，所以仅需要一个存取周期。这事和时钟周期没关系。6.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、增加内存实际容量答案：C解析：存储管理的目的有两个：一是方便用户，二是提高内存利用率。7.Linux内核的页面分配程序采用()算法进行页框的分配和回收。A、首次适应B、最佳适应C、伙伴系统D、循环首次适应答案：C解析：内存碎片通常分为外部碎片和内部碎片两种。外部碎片指内存全部是分散小块而无法满足大块内存申请的需求；内部碎片指申请到一页或几页内存后只使用了部分内存造成其他内存浪费。linux因此引入了伙伴算法解决外部碎片问题。8.()不是设计实时操作系统主要的追求目标。A、安全可靠B、资源利用率C、及时响应D、快速处理答案：B解析：实时系统最主要的特征就是其快速的处理能力，适应这种实时性的要求。实时系统在设计时力求简单而实用。一般的实时操作系统都拥有高精度的实时时钟；具有快速的中断响应和中断处理能力，能够及时响应用户的请求；支持多道程序设计，任务调度算法简单实用，数据结构简洁明了，任务切换速度快，能够处理时间驱动的任务(周期性任务)和事件驱动的任务；可靠性高；具有较强的系统再生能力。但资源利用率并不是实时操作系统设计时主要的追求目标。9.在页面置换算法中，存在Belady现象的算法是()。A、OPTB、FIFOC、LRUD、NRU答案：B解析：所谓Belady现象是指：在分页式虚拟存储器管理中，发生缺页时的置换算法采用FIFO(先进先出)算法时，如果对一个进程未分配它所要求的全部页面，有时就会出现分配的页面数增多但缺页率反而提高的异常现象。10.对于处理机调度中的高响应比调度算法，通常，影响响应比的主要因素可以是()。A、程序长度B、静态优先数C、运行时间D、等待时间答案：D解析：响应比R定义如下：R=(W+T)/T=1+W/T,其中，T为该作业估计需要的执行时间，W为作业在后备状态队列中的等待时间。作业的执行时间通常改变不了，所以影响响应比的主要因素是等待时间。11.在页面置换算法中，Belady现象是指()。A、淘汰页很可能是一个马上要用的页B、当分配到的内存块数增加时，缺页中断的次数有可能反而增加C、缺页次数与系统的页面大小正相关D、引起系统抖动的现象答案：B解析：增加分配给作业的内存块数，反而增加了缺页次数，提高了缺页率，这种异常现象被称作Belady现象。12.实现虚拟存储器的目的是()。A、实现内存保护B、实现程序浮动C、扩充辅存容量D、扩充主存容量答案：D解析：引入虚拟存储器主要是为了解决内存空间不足的问题13.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、应用程序答案：C解析：从一般用户的观点，可把OS看做是用户与计算机硬件系统之间的接口；从资源管理的观点看，则可把OS视为计算机系统资源的管理者。另外，OS实现了对计算机资源的抽象，隐藏了对硬件操作的细节，使用户能更方便地使用机器。操作系统是系统软件，它管理着计算机的软硬件资源。软件资源是指计算机中的应用程序和数据。14.系统抖动是指()。A、使用计算机的时候，屏幕闪烁的现象B、被调出的页面又立刻需要被调入所形成的频繁调入调出现象C、系统盘有故障，导致系统不稳定，时常死机重启的现象D、因内存分配问题造成内存不够用的现象答案：B解析：“抖动”即刚被换出的页很快又要被访问。15.在中断周期中，将允许中断触发器置“0”的操作由完成()。A、硬件B、关中断指令C、开中断指令D、软件答案：B解析：中断周期中，CPU要自动完成一系列操作，其中包括保护程序断点、寻找中断服务程序的入口地址和关中断，其中关中断即将允许中断触发器EI置“0”。这一系列操作都是由CPU硬件自动完成，是机器中没有的指令，所以称为中断隐指令。16.下列陈述中，正确的是()。A、磁盘是外部存储器，和输入/输出系统没有关系B、对速度极慢或简单的外围设备可以不考虑设备的状态直接进行接收数据和发送数据C、从输入/输出效率分析，DMA方式效率最高、中断方式次之、程序查询方式最低，所以才有DMA方式淘汰中断方式、中断方式淘汰程序查询方式的发展过程D、在程序查询方式、中断方式中需要组织I/O接口，而DMA方式和通道方式就不需要了答案：B解析：A选项：输入输出系统是计算机系统中的主机与外部进行通信的系统。它由外围设备和输入输出控制系统两部分组成，是计算机系统的重要组成部分。外围设备包括输入设备、输出设备和磁盘存储器、磁带存储器、光盘存储器等。从某种意义上也可以把磁盘、磁带和光盘等设备看成一种输入输出设备。所以A选项错误。CD选项：(1)程序I/O方式早期的计算机系统中由于无中断机构，处理机对I/O设备的控制采取程序I/O方式，或称忙-等待方式。在程序I/O方式中，由于CPU的高速性和I/O设备的低速性，致使CPU的绝大部分时间都处于等待I/O设备完成数据I/O的循环测试中，造成对CPU的极大浪费，现在这种方式已基本被淘汰。(2)中断驱动I/O控制方式即当某进程要启动某个I/O设备工作时，便由CPU向相应的设备控制器发出一条I/O命令，然后立即返回继续执行原来的任务。设备控制器于是按照该命令的要求去控制指定I/O设备。此时，CPU与I/O设备并行操作。中断驱动方式可以成百上千倍地提高CPU的利用率，它适用于具有中断机构的计算机系统。(3)直接存储器访问(DMA)I/O控制方式DMA方式较之中断驱动方式，又是成百上千倍地减少了CPU对I/O设备的干预，进一步提高了CPU与I/O设备的并行操作程度，它适用于具有DMA控制器的计算机系统中。(4)I/O通道控制方式这种控制方式可实现CPU、通道和I/O设备三者的并行操作，从而更有效地提高整个系统的资源利用率，它适用于具有通道程序的计算机系统。17.订购机票系统处理来自各个终端的服务请求，处理后通过终端回答用户，所以它是一个()。A、分时系统B、多道批处理系统C、计算机网络D、实时信息处理系统答案：D解析：分时系统的主要特点是：交互性、及时性、独立性和多路性；多道批处理系统的主要特征是：多道性、无序性和调度性；计算机网络的主要特点是数据通信和资源共享；而实时信息处理系统强调的是根据用户提出的查询要求进行信息检索和处理，并在较短的时间内对用户作出正确的响应，与题目描述一致。18.在请求调页系统中，选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为()。A、FIFO算法B、OPT算法C、LRU算法D、NRU算法E、LFU算法答案：A解析：FIFO算法总是选择最先进入内存的页面予以淘汰。它实现简单，但往往与进程实际运行的规律不相符，有些页面，如存放全局变量、常用函数的页面，在整个进程的运行过程中将会被频繁访问，但FIFO算法却不能保证它们不被淘汰，因此，在实际应用中很少使用纯粹的FIFO算法。19.在请求调页系统中，选择在以后不再使用的页面予以淘汰的算法称为()。A、FIFOB、OPTC、LRUD、NRU算法算法算法算法E、LFU算法答案：B解析：OPT算法选择以后不再使用或在最长时间内不再被访问的内存页面予以淘汰。采用OPT算法可保证获得最低的缺页率，但由于人们无法预知哪个页是未来最长时间内不被访问的，该算法只能是一种理论上的算法，它常被用来评价其他算法的优劣。20.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、有新进程进入就绪状态答案：D解析：A项、B项、C项中，操作系统必须立即调度其他进程，而有新的进程进入就绪状态，如果CPU正在处理其他进程的请求，则该就绪进程仍然需要等待，不会引起操作系统选择新进程。21.在请求调页系统中，()的缺点是可能导致频繁地出现缺页中断而造成CPU利用率下降。A、首次适应B、最佳适应C、固定分配D、可变分配答案：C解析：内存采用固定分配策略时，为进程分配的物理块数目，在进程的整个生命期都固定不变，若进程因调入页面而需要换出某个页面，则只能换出它自己的内存页面。由于进程是动态的，即使在运行之前为它分配了适当数目的内存块，在采用固定分配局部置换策略时，进程在运行过程中仍然可能会因内存块太少而频繁缺页，或者因内存块太多而浪费空间。22.用户可以通过()两种方式来使用计算机。A、命令方式和函数方式B、命令方式和系统调用方式C、命令方式和文件管理方式D、设备管理方式和系统调用方式答案：B解析：用户可以通过以下两种方式来使用计算机：①命令方式。这是指由OS提供的一组联机命令(语言),用户可通过键盘键入有关的命令，来直接操纵计算机系统。②系统调用方式。OS提供了一组系统调用，用户可在应用程序中通过调用相应的系统调用来操纵计算机。23.设主存的分配情况如图2-5所示。当有一个进程需申请45KB的存储区时，若采用最佳适应法，则所分到的分区首地址为()。A、100KBB、190KBC、330KBD、410KB答案：C解析：按照最佳适应法的要求，第三块(大小60KB)区域是既能满足要求，又是最小的空闲分区。24.从下面关于请求分段存储管理的叙述中选出一条正确的叙述()。A、分段的尺寸受内存空间的限制，且作业总的尺寸也受内存空间的限制B、分段的尺寸受内存空间的限制，但作业总的尺寸不受内存空间的限制C、分段的尺寸不受内存空间的限制，且作业总的尺寸不受内存空间的限制D、分段的尺寸不受内存空间的限制，但作业总的尺寸受内存空间的限制答案：B解析：作业的总尺寸是不受内存限制的，因为系统会根据段的大小将作业会分成若干段。但是分段的尺寸是受内存空间限制的，不能超过内存的大小。25.在存储管理中采用对换和覆盖，目的是()。A、物理上扩充B、实现主存共享C、节省存储空间D、提高CPU利用率答案：D解析：对换和覆盖是在逻辑上扩充内存的方法，从而解决内存容量不足和有效利用内存的问题。所以它不是物理上扩充，与实现主存共享无关，不能节省存储空间，最终目的是提高CPU利用率。26.一个由微处理器构成的实时数据采集系统，其采样周期为20ms,AD转换时间为25μs,则当CPU采用方式读取数据时，其效率最高()。A、查询B、中断C、无条件传送D、延时采样答案：B解析：一个由微处理器构成的实时数据采集系统，其采样周期为20ms,A/D转换时间为25μs,则当CPU使用中断传送方式读取数据时，其效率最高。因为，采用查询、无条件传输和延时采样方式均有CPU等待时间，而采用中断方式，CPU无需等待数据是否准备好而去处理其他事务，当有中断信号时再处理，这样CPU的利用率就提高了。27.最容易造成很多小碎片的可变分区分配算法是()。A、首次适应算法B、最佳适应算法C、最坏适应算法D、以上算法都不会答案：B解析：最佳适应算法是指，根据申请在空闲区表中选择能满足申请长度的最小空闲区。此算法最节约空间，因为它尽量不分割大的空闲区。该算法缺点是可能会形成很多很小的空闲区域。28.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答案：D解析：在高响应比优先调度算法中，计算每个进程的响应比，响应比最高的进程优先获得CPU。响应比计算公式为：因此高响应比优先调度算法综合考虑到了进程等待时间和执行时间。对于同时到达的长进程和短进程相比，由于执行时间短，短进程会优先执行，以提高系统吞吐量。当某进程等待时间较长时，响应比会变大，其优先级会提高并很快得到执行，因此不会产生进程调度不到的情况。29.系统抖动产生的原因主要是()。A、置换算法选择不当B、内存容量不足C、交换的信息量过大D、请求页式管理方案答案：A解析：置换算法的好坏将直接影响到系统的性能，不适当的算法可能会导致进程发生“抖动”,即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，以致大部分的时间都花在页面的置换上。通常，可通过调节内存中多道程序的度来控制“抖动”的发生。30.在中断系统中，CPU一旦响应中断，则立即关闭标志，以防止本次中断响应过程被其他中断源产生另一次中断干扰()。A、中断允许B、中断请求C、中断屏蔽D、设备完成答案：C解析：CPU接收并响应一个中断后便自动关闭中断屏蔽，其目的是在中断响应周期不允许其他同级的中断来打扰，以便能正确地转入相应的服务程序。31.分区的保护措施主要是()。A、界地址保护B、程序状态保护C、用户权限保护D、存取控制表保护答案：A解析：目前分区的保护措施常用的是界限寄存器保护，也就是界地址保护。32.在请求调页系统中，内存分配有()和可变分配两种策略A、首次适应B、最佳适应C、固定分配D、可变分配答案：C解析：在请求分页系统中，可采取两种内存分配策略，即固定分配和可变分配。33.采用段式存储管理时，一个程序如何分段是在()决定的。A、分配主存时B、用户编程时C、装作业时D、程序执行时答案：B解析：段式存储管理是为了方便编程，满足用户需求而引入的，所以分段必须在用户编程时决定。34.在不同速度的设备之间传送数据()。A、必须采用同步控制方式B、必须采用异步控制方式C、可用同步方式，也可用异步方式D、必须采用应答方式答案：C解析：数据在传送时，一般采用同步传输方式或异步传输方式。同步传输是指发送方和接收方的时钟是统一的，字符与字符间的传输是同步无间隔的。而异步传输方式不要求发送方和接收方的时钟完全一样，字符与字符间的传输是异步的。这两种传输方式现在都广泛应用于现代通信中，对于它们的选取与设备速度没有关系。35.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、2B、3C、4D、5答案：C解析：假设K=3,3个进程共享8台打印机，每个进程最多可以请求3台打印机，若3个进程都分别得到2台打印机，系统还剩下2台打印机，然后无论哪个进程申请打印机，都可以得到满足，3个进程都可以顺利执行完毕，这种情况下不会产生死锁。假设k=4,4个进程共享8台打印机，都得不到满足，产生了互相等待，可能会发生死锁。如果觉得这种思路不够简略，换个说法或许更好理解。根据组合数学中鸽巢原理的思想，考虑极端情况，因为每个进程最多需要3台，当每个进程都已经占用了2台时，如果仍然有空闲打印机，则必定能满足某个进程3台的条件；如果没有，则死锁。所以，将8个打印机分给K个进程的极端情况就是K为4,刚好每个进程2台，没有剩余。这类型的题通常数字不大，可以凭经验给出正确答案，这样或许会快一些。下面给出对应计算公式，以便大家加深理解。假设n为每个进程所需的资源数，m为进程数，A为系统的资源数，则满足(n-1)×m>A的最小整数m即为可能产生死锁的最小进程数，该公式同样可以用于求出每个进程需要多少资源时可能会产生死锁。该公式可以这样理解：当所有进程都差一个资源就可以执行，此时系统中所有资源都已经分配，因此死锁，其思想和鸽巢原理类似。36.下列方式中，()不适用于实现虚拟存储器。A、可变分区管理B、页式存储管理C、段式存储管理D、段页式存储管理答案：A解析：虚拟存储器必须建立在离散分配的基础上，因此其实现方式也可分成请求分页、请求分段和请求段页式等方式。37.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用()。A、通用寄存器B、堆栈C、存储器D、外存答案：B解析：CPU响应中断时，需要保存当前的一些寄存器中的现场信息，以便于在中断结束后进行恢复从而继续执行完毕。在多级中断时，每一层的中断都需要保护中断时的现场信息，例如一个三级中断，依次需要保护第一、第二、第三级的现场信息，当产生第三级的中断处理程序结束后，首先恢复第三级的现场进行处理，结束后返回第二级。以此类推，这样正好符合堆栈的特性，即后进入的先出来，因此采用堆栈存储比较有效。38.在采用DMA方式高速传输数据时，数据传送是()。A、在总线控制器发出的控制信号控制下完成的B、在DMA控制器本身发出的控制信号控制下完成的C、由CPU执行的程序完成的D、由CPU响应硬中断处理完成的答案：B解析：从系统组织的角度来看，程序直接控制传送方式和程序中断控制方式基本是以CPU为中心进行工作的，而直接存储器传送方式却是以内存为中心。DMA传送方式是在外设和主机之间开辟直接数据交换通路，不需经过CPU中的寄存器，数据的交换是由DMA控制器来控制完成的。39.操作系统通过()来管理计算机系统内的进程。A、进程控制块B、程序C、PCBD、作业控制块答案：C解析：为了便于系统控制和描述进程的基本情况以及进程的活动过程，在操作系统中为进程定义了一个专门的数据结构，称为进程控制块(PCB)。当系统创建一个进程时，系统为其建立一个PCB,然后利用PCB对进程进行控制和管理；当进程被撤销时，系统收回它的PCB,随之该进程也就消亡了。40.中断向量可提供()。A、被选中设备的地址B、传送数据的起始地址C、中断服务程序入口地址D、主程序的断点地址答案：C解析：中断向量是指早期的微机系统中将由硬件产生的中断标识码(中断源的识别标志，可用来形成相应的中断服务程序的入口地址或存放中断服务程序的首地址)。41.Linux采用()存储管理方式。A、动态分区B、纯分页C、请求分页D、请求分段答案：C解析：linux一般采用页式虚拟存储管理的方式。在页式虚拟存储系统中，将虚拟存储器划分为同样大小的页，c称为虚页或逻辑页，主存空间的页成为物理页。42.批处理操作系统的目的是()。A、提高系统与用户的交互性能B、提高系统资源利用率C、降低用户作业的周转时间D、减少用户作业的等待时间答案：B解析：在批处理系统中，操作人员将作业成批地装入计算机中，由操作系统在计算机某个特定区域(一般称为输入井)将其组织好并按一定的算法选择其中的一个或几个作业，将其调入内存使其运行。运行结束后，把结果放入“输出井”,由计算机统一输出后，交给用户。批处理系统的主要优点是系统吞吐量大、资源利用率高。批处理系统的主要缺点是交互能力比较差、作业周转时间长。43.计算机系统的二级存储包括()。A、CPU寄存器和主存缓冲区B、超高速缓存和内存储器C、ROM和RAMD、主存储器和辅助存储器答案：D解析：由于主存储器能被处理器直接访问，而辅助存储器则不能，因此，在进程运行时，必须把它的程序和数据放到主存储器中，考虑到存储器的空间不足，一般计算机系统都采用二级存储的方法，利用辅助存储器存放准备运行的程序和数据，当需要时或主存空间允许时，随时将它们读入主存储器。44.周期挪用方式常用于方式的输入/输出中()。A、程序查询方式B、中断方式C、DMA方式D、通道方式答案：C解析：DMA控制器对主存储器存取数据常采用周期挪用方式，即是在中央处理器执行程序期间DMA控制器为存取数据，强行插入使用主存储器若干周期。45.有关进程的说法不正确的是()A、操作系统通过PCB来控制和管理进程，用户进程可从PCB中读出与本身运行状态相关的信息B、用户进程被创建时，系统为它申请和构造一个相应的PCBC、进程的优先级信息是保存在进程的PCB中的D、同一个程序是不能被创建成多个进程的答案：D解析：一个应用程序通常有多个进程组成。程序是构成进程的组成部分之一，一个进程的运行目标是执行它所对应的程序。从静态的角度看，进程是由程序、数据和进程控制块(PCB)三部分组成的。46.从下列关于非虚拟存储器的论述中，选出一条正确的论述。()A、要求作业在运行前，必须全部装入内存，且在运行过程中也必须一直驻留内存B、要求作业在运行前，不必全部装入内存，且在运行过程中不必一直驻留内存C、要求作业在运行前，不必全部装入内存，但在运行过程中必须一直驻留内存D、要求作业在运行前，必须全部装入内存，但在运行过程中不必一直驻留内存答案：A解析：存储管理方式统称为常规存储管理方式，且具有以下两个共同的特征：(1)一次性。作业在运行前必须一次性地全部装入内存后方能开始运行。(2)驻留性。作业装入内存后，便一直驻留在内存中，直至作业运行结束。47.在进程管理中，当()时，进程状态从运行态转换到就绪态。A、进程被调度程序选中B、时间片用完C、等待某一事件发生D、等待的事件发生答案：B解析：考查进程调度的原因。A项进程将从就绪态变为运行态，C项将从运行态变成阻塞态，D项从阻塞态变成就绪态。48.CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用()。A、并行技术B、通道技术C、缓冲技术D、虚存技术答案：C解析：覆盖技术和虚拟技术主要是解决内存不足的问题，当有大文件、程序需要在内存处理时，可以用到覆盖技术和虚拟技术，并行技术主要用于多核的CPU或者多IO总线上并行处理。49.下面有关选择进程调度算法的准则错误的是()。A、尽量提高处理器利用率B、尽可能提高系统吞吐量C、适当增长进程在就绪队列中的等待时间D、尽快响应交互式用户的请求答案：C解析：选择调度算法应该尽量减少等待时间，从而降低响应时间。50.在请求调页系统中，选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予以淘汰的算法称为()。A、FIFO算法B、OPT算法C、LRU算法D、NRU算法E、LFU算法答案：C解析：LRU算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录相应页面自上次被访问以来所经历的时间t,当淘汰一个页面时，应选择所有页面中其t值最大的页面，即内存中最近一段时间内最长时间未被使用的页面。LRU算法利用“最近的过去”作为“最近的将来”的近似，由于程序访问的时间局部性，它一般能有较好的性能，但为了快速地判断哪一页是最近最久未用的页面，它需要较多的硬件支持，会增加系统的成本，故在实际应用中，大多只采用LRU的近似算法。51.CPU对通道的请求形式是()。A、自陷B、中断C、通道命令D、I/O指令答案：C解析：CPU控制通道一般是通过通道命令控制的，其他几个都不是跟通道有关的命令。中断是控制外设的。CPU通过通道命令启动通道，指出它所要执行的I/O操作和要访问的设备，通道接到该命令后，便向主存索取相应的通道程序来完成对I/O设备的管理。52.在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度，则会引起();否则，若所需的页不在内存中，则会引起时钟中断；在时钟中断处理完成后，进程将执行被中断的那一条指令。A、输入/输出中断B、时钟中断C、越界中断D、缺页中断答案：C解析：分段系统中，地址变换机构将比较逻辑地址中的段号与段表寄存器中的段表长度，以及逻辑地址中的段内地址和段表项中的段长，如果段号太大或段内地址太大，都将发生越界中断。53.操作系统在计算机系统中位于()之间。A、CPU和用户之间B、中央处理器CPUC、计算机硬件和用户D、计算机硬件和软件之间答案：C解析：现代操作系统是一个复杂的软件系统，它与计算机硬件系统有着紧密联系，也与用户有密不可分的关系，它在计算机系统中位于计算机裸机和计算机用户之间，用户通过OS来使用计算机系统。或者说，用户在OS帮助下，能够方便、快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序。54.下面有关分区存储管理的正确说法是()。A、一个分区的存储管理又称单连续存储管理B、多分区存储管理可以为固定分区方式C、固定分区管理采用静态重定位方法把作业装入到分区中D、可变分区管理采用动态重定位需要硬件支持，即下限寄存器和上限寄存器E、多分区存储管理可以为可变分区方式答案：A解析：考查空闲分区管理的特点。一个分区的存储管理又称单连续存储管理，是一种最简单的存储管理方式，在这种管理方式下，除操作系统占用的一部分存储空间外，其余的用户区域作为一个连续的分区分配给一个作业使用。55.可变式分区又称为动态分区，它是在系统运行过程中()时动态建立的。A、在作业装入B、在作业创建C、在作业完成D、在作业未装入答案：A解析：动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。为把一个新作业装入内存，须按照一定的分配算法，从空闲分区表或空闲分区链中选出一分区分配给该作业，故它是在作业装入时动态建立的。56.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、段页答案：A解析：实现分页、分段和段页式存储管理都需要特殊的硬件的支持，因而代价比较高。分区存储管理是满足多道程序运行的最简单的存储管理方案，这种管理方法特别适用于小型机、微型机上的多道程序系统。57.()优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。A、先来先服务B、静态C、动态D、短作业答案：B解析：静态优先数是在进程创建时根据进程初始特性或用户要求而确定的，而且该优先数在进程的整个生命周期内一直不变。多选题（总共5题）1.在环保护机构中，操作系统应处于()内，一般应用程序应处于()内，A、最高特权环B、次高特权环C、中间特权环D、最低特权环答案：AD解析：通OS核心处于内环、某些重要的系统软件占据中间环、普通用户程序安排在外环上，便可对信息进行有效的保护。2.环保护机构应遵循下述规则：A一个程序可以访问驻留在()中的数据；B一个程序可以调用驻留在()中的服务。A、相同特权环B、较高特权环C、较低特权环D、相同和较低特权环E、相同和较高特权环答案：DE解析：通常较低编号的环具有较高的特权，并规定一个程序可以访问驻留在相同环或特权更低的环中的数据，可以调用驻留在相同环或特权更高的环中的服务。3.在请求分页系统的页表中增加了若干项，其中状态位供()参考：修改位供()时参考；访问位供()参考；外存始址供()参考。A、分配页面B、置换算法C、程序访问D、换出页面E、调入页面答案：BCDE解析：在请求分页系统中，其页表项中包含的数据项有页号，物理块号，状态位P,访问字段A,修改位M和外存地址；其中状态位P指示该页是否调入内存，供程序访问时参考；访问字段A用于记录本页在一段时间内被访问的次数。4.从下列关于虚拟存储器的论述中，选出两条正确的论述()。A、在请求段页式系统中，以页为单位管理用户的虚空间，以段为单位管理内存空间B、在请求段页式系统中，以段为单位管理用户的虚空间，以页为单位管理内存空间C、为提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面D、在虚拟存储器中，为了能让更多的作业同时运行，通常只应装入10%～30%的作业后便启动运行E、实现虚拟存储器的最常用的算法，是最佳适应算法OPTF、由于有了虚拟存储器，于是允许用户使用比内存更大的地址空间答案：BF解析：A.B选项，在请求段页式系统中，页是信息的物理单位。分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率。或者说，分页仅仅是由于系统管理的需要而不是用户的需要。段则是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息。分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。B选项正确。C选项，页的大小固定且由系统决定。D选项，作业在运行前必须一次性地全部装入内存后方能开始运行。E选项，采用OPT算法可保证获得最低的缺页率，但由于人们无法预知哪个页是未来最长时间内不被访问的，该算法只能是一种理论上的算法，它常被用来评价其他算法的优劣。选项，虚拟存储器可以从逻辑上对内存容量加以扩充，从而允许用户使用比内存更大的地址空间。F选项正确。5.在请求调页系统中，凡未装入过内存的页都应从()调入；已运行过的页主要是从()调入，有时也从()调入。A、系统区B、文件区C、对换区D、页面缓冲池答案：BCD解析：凡未装入过内存的页都应从文件区调入。在作业运行期间，虚拟存储器允许将那些暂不使用的程序或数据从内存调至对换区，待以后需要时再调入内存，从而有效地提高内存利用率。发生缺页时，如果能从空闲页面缓冲池中找到所缺的页，则直接可将对应的物理块分配给进程而无需启动磁盘I/O。填空题1.为实现请求分页管理，应在纯分页的页表基础上增加()和()（）等数据项。答案：状态位|访问字段|修改位|外存地址解析：状态位用来判断该页是否调入内存；访问字段记录本页在一段时间内被访问的次数或最近未被访问的时间，供选择页面换出时参考；修改位表示该页在调入内存后是否被修改过。若修改过，则置换该页时需重写该页至外存。供置换页面时参考；外存地址指出该页在外存上的地址，供调入该页时参考。2.Windows95/98是（）类型的操作系统，WindowsNT是（）类型的操作系统，DOS是（）类型的操作系统。答案：单用户多任务|多用户多任务|单用户单任务解析：Windows95/98、WindowsNT和DOS都属于微机操作系统。微机操作系统可分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统和多用户多任务操作系统。单用户单任务操作系统的含义是，只允许一个用户上机，且只允许用户程序作为一个、任务运行，这是一种最简单的微机操作系统，主要配置在8位微机和16位微机上，最有代表性的单用户单任务操作系统是CP/M和DOS。单用户多任务操作系统的含义是，只允许一个用户上机，但允许将一个用户程序分为若干个任务，使它们并发执行，从而有效地改善系统的性能。目前在32位微机上所配置的32位微机操作系统，大多数是单用户多任务操作系统，其中最有代表性的是OS/2和Windows95/98。多用户多任务操作系统的含义是，允许多个用户通过各自的终端，使用同一台主机，共享主机系统中的各类资源，而每个用户程序又可进一步分为几个任务，使它们并发执行，从而可进一步提高资源利用率和增加系统吞吐量。在大、中、小型机中所配置的都是多用户多任务操作系统：而在32位微机上，也有不少是配置的多用户多任务操作系统。其中，最有代表性的是WindowsNT和UNIX。3.3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3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。答案：看到题目之后，可以按照如下的“五步法”来处理：(1)分析进程之间的同步互斥关系；(2)确定进程之间的执行顺序；(3)根据执行顺序的制约，添加信号量；(4)在正确位置添加对信号量的操作，并依此写出伪代码；(5)添加关于所有信号量的说明和初值设置，完成题目。下面按照“五步法”一步一步来讲解这个题目：(1)分析进程之间的同步互斥关系本题读题之后就应该看出这是在考查“生产者-消费者”问题，题中共涉及了3个进程，根据进程的行为，可以很轻易地判断出其中P1是生产者，P2和P3是消费者。有了这个结论，可以很容易得出如下结论：P1、P2、P3这3个进程由于都对缓冲池有操作，而且操作结果对彼此都有影响，所以要互斥访问缓冲池，因此3个进程之间存在互斥关系。同时可以看到，只有P1产生出了奇数，P2才可以取出进行处理，如果没有奇数，则P2无法工作。因此P1和P2因为奇数而产生了固定的执行顺序(先产生，再消耗),而且只有P2释放了缓冲单元，P1才能够继续放入数字。换句话来说，P1和P2之间存在同步关系。同理可知，P1和P3之间也存在同步关系。(2)确定进程之间的执行顺序有了上述同步互斥关系的分析结果，可以比较容易地得到进程执行顺序：P1只要在有空余缓冲池的时候就可以随意放入数字，并通知P2或P3来取。如果P1产生的数字是奇数，则P2可以执行；如果是偶数，则P3可以执行。用图来表示更直观，如图2-1所示。图2-13个进程之间的执行顺序图中可以看到，P2和P3分别与P1因为奇数和偶数而存在同步关系，执行顺序固定。而且P2和P3处理数字之后会释放缓冲池中的缓冲单元，有空余缓冲单元P1才能够继续放入数字。图中虽然没有标明但不能忽视的一点就是：3个进程都会操作缓冲池，每次与缓冲池有关的操作都要先占用缓冲池，最后释放缓冲池，即要互斥进行。(3)根据执行顺序的制约，添加信号量通常在PV题目中涉及的信号量可以分为两种，一种是互斥信号量，一种是同步信号量(通常都是因某种资源而产生同步关系，也可以叫做资源信号量)。根据上述步骤的分析，知道3个进程之间存在互斥操作缓冲池的关系，因此设置互斥操作缓冲池的互斥信号量mutex,由于同时只允许一个进程操作缓冲池，所以mutex的初值为1。P1和P2因为奇数而存在同步关系，设置同步信号量odd,初始时没有奇数，所以Odd初值为0;同理，为P1和P3的同步关系设置同步信号量even,初值为0。P2和P3会释放缓冲单元，而P1需要空余缓冲单元放数字，因此需设置一个同步信号量empty来表示空余缓冲单元，由于初始时缓冲池为空，所以初值为N。通常题目给出的所有条件在这一步就都会派上用场，读者可以根据“条件是否被完全利用”来检验是否有遗漏的信号量。例如“P2、P3取数之后会释放缓冲单元”这个过程，题中并没有明确指出，因此容易遗漏同步信号量empty,但题目中给出了缓冲池的大小N,也就是说P1不能无限产生数字，那这时用什么来约束呢?于是就会比较容易想到要为缓冲单元设置信号量empty。至此，本题中的信号量含义和初值就设置完成了，接下来将信号量与执行流程结合起来。(4)在正确位置添加对信号量的操作，并依此写出伪代码。首先考虑互斥信号量的处理。3个进程都要对缓冲池(临界资源)进行一些操作(临界区),而在缓冲池操作的前后，要添加进入区和退出区。简单点说，在临界区的首尾添加P(mutex)和V(mutex),以保证对缓冲池的互斥操作和及时释放。3个进程的临界区分别为：P1中put(),P2中getodd(),P3中geteven()。在这3个语句的前后添加P(mutex)和V(mutex)即可，如图2-2所示。图2-2添加P(mutex)和V(mutex)然后添加同步信号量odd,even和empty。根据题意，信号量odd和even的操作是对称的，只需写对一个即可。以odd为例，P操作意味着需要消耗odd所代表的资源(奇数),哪个进程在什么时候需要消耗奇数呢?自然是在对奇数进行处理的P2进程中，且在语句getodd()之前，应在此处添加一个P(odd)语句，而且要添加到P(mutex)语句之前。有了P操作就要有V操作，V(odd)的含义是产生了一个奇数，根据这个意义可以知道V(odd)应该添加到产生奇数的地方，也就是在P1进程中对所产生数字的奇偶判断之后。同理，even的添加位置也可以知道。最后分析对empty的操作位置，P2和P3都会在取数之后释放缓冲单元，因此在getodd()和geteven()之后添加V(empty);而P1要先占用空缓冲单元再放入数字，因此P(empty)应该放在put()之前，且在P(mutex)之前。这里可能会有人疑惑怎么不放在produce()之前?因为P1可以先产生数字，要放入的时候再占用缓冲单元，而不需要在产生之前就占用，这样保证占用缓冲池的时间最短，减小对其他进程的影响。添加之后如图2-3所示。熟记P操作是产生，V操作是消耗，根据这个原则去添加同步信号量就不会出错。添加好之后，要检查一下是否遗漏了信号量操作，检查的依据是“PV操作守恒定律”,即对每个信号量的P操作和V操作的数量一定相等(可以在纸上一对一对地划去PV操作，看最后是否恰好全部划掉)。互斥信号量的PV操作会在进程的临界区前后成对出现，而且一种临界资源对应一个互斥信号量，往往不会设置错误。同步信号量的作用是同步多个进程的执行，因此对其的PV操作会分散到多个进程中，需要仔细检查所有相关进程中对于信号量的PV操作是否一一对应。图2-3添加同步信号量odd,even和empty至此，根据上述的结果已经可以写出对应进程的伪代码了。这里有个细节要注意，3个进程都是循环执行的，不断地产生数字并处理数字，因此要为3个进程添加循环语句。(5)添加关于所有信号量的说明和初值设置，完成题目。PV题目的一个得分点就是对于信号量的解释，因此要在伪代码之前将每个信号量的意义和初值设定写清楚(根据标准答案的写法，互斥信号量与同步信号量最好分开描述),并在伪代码前添加信号量定义语句，在必要的语句后面添加注释。如果题目不会做也要尽量写一些信号量说明，这样说不定还会得到一些分数。至此，这道PV题目就算解完了。完整答案和典型错误总结如下：(1)缓冲区是互斥资源，设互斥信号量为mutex。(2)同步问题：P1、P2为奇数的放置与取用而同步，设资源信号量为odd;P1、P3因为偶数的放置与取用而同步，设资源信号量为even;对空闲缓冲区设置资源信号量empty,初值为N。伪代码描述如下：4.在多用户环境中为了实现多用户之间的隔离，必须采用（）措施。答案：存储保护解析：存储保护要实现的功能是保证一道程序在执行过程中不会有意或无意地破坏另一道程序(包括操作系统程序)在内存中的代码和数据。而多用户之间的隔离，就必须对用户程序和数据都有完善的保护，所以必须采用存储保护的措施。5.在采用环保护机制时，一个程序可以访问驻留在（）环中的数据：可以调用驻留在（）环中的服务。答案：相同环或较低特权|相同环或较高特权解析：考查环保护机制的基本知识。6.操作系统的PCB结构包含进程描述信息、（）（）和（）等方面的信息。答案：进程标识符|处理机状态信息|进程调度信息解析：操作系统的进程控制块包含进程的描述信息、进程标识符、处理机状态信息、进程调度信息、进程优先级等信息来实现对进程的控制与管理。7.在请求调页系统中，反复进行页面换进和换出的现象称为（）,它产生的原因主要是（）0答案：抖动|置换算法选用不当解析：在请求调页系统中，反复进行页面换进和换出的现象称为抖动，它产生的原因主要是置换算法选用不当。本题考查了请求调页系统中抖动的相关概念。8.进程的两种调度方式是（）调度和（）调度，其中（）的系统开销小，但实时系统不能采用。答案：抢占式|非抢占式|非抢占式调度解析：考查抢占式进程调度和非抢占式进程调度以及实时系统进行调度的特点。9.多道运行的特征之一是宏观上并行，它的含义是（）答案：同时进入系统的几道程序都是处在运行过程中，即它们先后开始了各自的运行，但均没有运行完解析：为了进一步提高资源的利用率和系统的吞吐量，引入了多道程序设计的技术。它按一定的算法从队列选择若干个作业调入内存，共享CPU和系统的各种资源，并发地执行。在多道程序环境下，若干个程序宏观上同时执行，微观上交替执行。10.Intelx86/Pentium的分段机制，每个进程用于地址映射的段表也叫做（）;另外，当进程运行在特权级别为0的核心态下时，它必须使用（）来进行地址映射。答案：局部描述符表LDT|全局描述符表GDT解析：本题考察了Intelx86/Pentium的分段机制。11.仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储系统称为（）,其逻辑容量由（）决定，运行速度接（）速度。答案：虚拟存储系统|内存和外存之和|内存解析：所谓虚拟存储器，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。其逻辑容量由内存和外存之和决定，体现了其虚拟性的特征，运行速度接近内存速度。12.在请求调页系统中，地址变换过程可能会因为（）（）和（）等原因而产生中断。答案：逻辑地址越界|缺页|访问权限错误解析：在请求调页系统中，进行地址变换会出现中断：逻辑地址越界中断，缺页中断和访问权限中断。逻辑地址越界中断是指请求的逻辑地址大于逻辑地址的最大值。缺页中断是指要访问的页不在主存中，需要操作系统将其调入主存后在进行访问。访问权限错误中断是指用户没有权限访问地址所指向的数据因此引起错误从而产生中断。13.Intelx86/Pentium的分页机制，采用（）级分页模式，其外层页表也叫做（）0答案：两|页目录解析：本题考察了Intelx86/Pentium分页机制。14.虚拟存储器的基本特征是（）和（）,因而决定了实现虚拟存储器的关键技术是（）和（）答案：多次性|对换性|请求调页(段)|页(段)置换解析：虚拟存储的基本特性是多次性和对换性。其中多次性是指所需的全部程序和数据要分成多次调入内存；对换性是指所需的程序和数据可能出现换入换出的现象。根据这两点特征可以看出，实现虚拟存储器的关键技术是请求调页(段)和页(段)置换。15.操作系统是对计算机进行（）程序，是（）和用户的接口。答案：控制和管理，合理组织计算机系统的工作流程|计算机硬件解析：计算机操作系统是随着计算机研究和应用的发展逐步形成并发展起来的，它是计算机系统中最基本的系统软件。设置操作系统的主要目的是：(1)控制和管理计算机系统的软、硬件资源，使之得到有效利用；(2)合理组织计算机系统的工作流程，以增强系统的处理能力；(3)提供用户与操作系统之间的软件接口，使用户能通过操作系统方便地使用计算机。总之，所谓计算机操作系统就是指控制和管理计算机的软、硬件资源，合理组织计算机的工作流程，方便用户使用的程序集合。16.操作系统中，进程可以分为（）程和（）进程两类。答案：系统|用户解析：考查操作系统中进程的分类，进程通常分为两类，一类是系统进程，另一类是用户进程。它们的区别如下：(1)系统进程是操作系统用来管理系统资源并行活动的并发软件；用户进程是可以独立执行的用户程序段，它是操作系统提供服务的对象，是系统资源的实际使用者；(2)系统进程之间的关系由操作系统自己负责，这样有利于增加系统的并行性，提高资源的利用率；用户进程之间的关系主要由用户自己负责，为了便于用户管理自己的任务，操作系统提供一套简便的任务调用命令作为协调手段，并在用户区根据用户作业的性质(是单任务还是多任务)装入相应的任务调度程序；(3)系统进程直接管理有关的软/硬设备的活动；用户进程只能间接地和系统资源发生关系，当用户进程需要某种资源时，它必须向系统提出请求，由系统调度和分配；(4)在进程调度中，系统进程的优先级高于用户进程。无论是系统进程还是用户进程，对核心层来说它们都是基本的活动单位。17.Kleinrock提出了一个基于动态修改优先级的强占性优先级调度算法。当进程等待CPU(并未运行)时，其优先级以速率a变化，当作业运行时其优先级以速率b变化。当进程进入就绪队列时，其优先级为0。给参数a、b赋以下不同的值可能得到不同的调度算法。由a>b>0导出的调度算法是（）;由a<b<0导出的调度算法是（）答案：先进先出算法|后进先出算法解析：考查动态优先级调度算法的特点。通过这道题目，可以看出不同进程调度算法之间的关系。(1)先进先出算法。因为在就绪队列中的进程比在CPU上运行的进程优先权提高得快，故进程切换时，先进入就绪队列的进程优先权就越高。(2)后进先出算法。因为在就绪队列中的进程比在CPU上运行的进程优先权下降得快，故后进入就绪队列的进程比先进入的进程的优先权高。18.为实现段的共享，系统中应设置一张（）,每个被共享的段占其中的一个表项，其中应包含了被共享段的段名、（）()和（）等数据项：另外，还在该表项中记录了共享该段的（）的情况。答案：共享段表|共享进程计数|段在内存的起始地址|段长|每个进程解析：为了实现分段共享，可在系统中配置一张共享段表，所有各共享段都在共享段表中占有一表项。表项中记录了共享段的段号、段长、内存、始址、存在位(是否已调入内存)等信息，并记录了共享此分段的每个进程的情况。19.VAX/VMS操作系统采用页面缓冲算法：它采用（）算法选择淘汰页，如果淘汰页未被修改，则将它所在的物理块插到（）链表中，否则便将其插入（）链表中，它的主要优点是可以大大减少次数。答案：FIFO|空闲页面：修改页面|换进/换出而读写磁盘解析：考查VAX/VMS操作系统的基本知识，以及其优缺点。20.在页式存储管理中，将每个作业的（）分成大小相等的页，将（）分块，页和块的大小相等，通过页表进行管理。页表包括页号和块号两项，他们一一对应。页表中还包括（）（）以及外存地址(标识页面在外存的相应位置)等信息。答案：地址空间|内存空间|状态位|修改位解析：综合考查页表的相关知识。21.从结构上看每个进程由三部分组成，它们（）（）（）-0答案：程序|数据|进程控制块(PCB)解析：考查进程的构成。进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。(1)程序段：程序段是进程中能被进程调度程序调度到CPU上执行的程序代码段，它能实现相应的特定功能。(2)数据段：一个进程的数据段，可以是进程对应的程序加工处理的原始数据，也可以是程序执行时产生的中间或最终结果数据。(3)进程控制块PCB:每一个进程均有一个进程控制块PCB。用户进程被创建时，系统为它申请和构造一个相应的PCB。22.在请求分页系统中，引用位标识（）,它的用途是（）答案：该页面最近有没有被访问过|为页面淘汰算法在选择淘汰页时提供参考解析：在请求分页系统中，用户程序通常先放在辅存，运行时只装入一部分到主存。由于分配的主存块数通常少于进程的虚页数，因而执行程序时，要经常调出和调入，进行页面淘汰。通过页表设立引用位标志，用于标识某个页面最近有没有被访问。根据程序局部性原理，没被访问过的页面，最近一段时间可能也不会被访问，从而被淘汰。23.进程的目标代码在虚拟存储器中不考（）（）,只规定（）0答案：物理存储器大小|信息存放的实际位置|每个进程中相互关联的信息的相对位置解析：在虚拟存储器中，由于具备了对换性，可以允许作业在其运行过程中换出、换入，也就是说，在进程运行时，需要实际调用时才将需要的那部分作业换进内存中。同时虚拟存储器还具备了虚拟性，在逻辑上扩充了内存容量。作业还可以离散分布于非连续的不同页面，这样就可以不考虑物理存储器大小和实际存放位置。但进程间的相互关联必须规定好，否则无法得到完整的进程目标代码。24.分页式虚拟存储空间中，当发现某页不（）的时候，将由（）产生缺页中断，当没有空闲主存块时，需要用调度算法进行页面（）,如果这时没有选择好一种好的调度算法，就会产（）现象。答案：内存|硬件|替换|抖动解析：考查分页式虚拟存储系统下的缺页中断机制。分页请求系统具有的缺页中断机构，可当用户程序要访问的页面尚未调入内存时，产生缺页中断，以请求OS将所缺的页调入内存；如果此时选择的调度算法性能较差，就会产生抖动现象。25.所谓操作系统虚拟机的概念，是指（）0答案：操作系统为用户使用计算机提供了许多服务，从而把一台难于使用的裸机抽象成了功能更强大、使用更方便的计算机系统，这种计算机系统称为虚拟机解析：一台由硬件组成的计算机称为裸机，不易使用。操作系统为用户使用计算机提供了许多服务，从而把一台难于使用的裸机改造成功能更强大、使用更方便的计算机系统，这种计算机系统称为虚拟机。所谓虚拟，是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实际存在的，而后者是虚的，只是用户的一种感觉。在单CPU的计算机系统中能同时运行多道程序，好像每个程序都独享一个CPU,这就是虚拟。在构造操作系统时，把操作系统分成若干层，每层完成特定的功能，从而形成一个虚拟机。下层的虚拟机为上层的虚拟机提供服务，这样逐次扩充以完成操作系统的功能。26.CPUschedulingisthetaskofselectingawaitingprocessfromthe（）queueandallocatingtheCPUtoit.First-come-First-served(FCFS)schedulingisthesimplestschedulingalgorithm.（）schedulingisProvablyoptimal,providingtheshortestaveragewaitingtime.答案：ready|ShortestProcessFirst解析：考查CPU调度的原理及SPF调度算法的特点。CPU调度即是从就绪队列中选择进程并将处理机交给此进程，先到先执行的调度算法是最简单的调度算法，而短进程优先调度算法可以使进程的平均等待时间最短。27.在分段系统中常用的存储保护措施有（）（）()三种方式。答案：越界检查|存取控制权限检查|环保护机构解析：本题考查了分段系统的存储保护措施。28.每个进程都拥有自己的虚拟存储器，且虚拟存储器的容量是受计算机的（）和（）确定。答案：内存容量|外存容量解析：考查虚拟存储器实际容量。虚拟存储器的实际容量是内存和外存之和，最大容量则是由计算机地址结构决定的。例如，地址总线是32位的，则虚存的最大容量为2³²=4GB。29.实现虚拟存储器，除了需要有一定容量的内存和相当容量的外存外，还需要有（）（）和（）的硬件支持。答案：页表机制|地址变换机构|缺页中断机构解析：对于为实现虚拟存储的系统，除了需要一台具有一定容量的内存及外存的计算机外，还需要有页表机制，缺页中断机构以及地址变换机构。30.在进程调度的抢占方式中，抢占的原则有（）原则和（）原则以及短进程优先的原则。答案：时间片|优先权解析：考查进程调度抢占方式中抢占的原则。31.请求分页系统中一个进程访问页面的次序为：0、2、1、3、0、2、4、0、2、1、3、4,利用FIFO算法，当进程使用3个页框时缺页（）次，使用4个页框时缺页（）次(缺页次数含初始调入次数)。答案：9|10解析：FIFO算法，如表2-1所示为FIFO(3页框)算法的缺页情况。表2-1FIFO(3页框)算法缺页情况上表的页面调入情况，发生了缺页中断9次。FIFO算法，如表2-2所示为FIFO(4页框)算法缺页情况。表2-2FIFO(4页框)算法缺页情况上表的页面调入情况，发生了缺页中断10次。32.为了有效地管理请求页式虚存系统，OS面临三个基本问题，它们是（）（）和（）0答案：缺页中断|页面替换|地址转换解析：操作系统面临以下问题，缺页时怎么办，内存中没有块怎么办，如何实现地址映射。因此也决定了分页请求系统需要以下硬件的支持：①请求分页的页表机制，它是在纯分页的页表机制上增加若干项而形成的，作为请求分页的数据结构；②缺页中断机构，即每当用户程序要访问的页面尚未调入内存时，便产生一缺页中断，以请求OS将所缺的页调入内存；③地址变换机构，它同样是在纯分页地址变换机构的基础上发展形成的。33.在请求调页系统中，调页的策略有（）和（）两种方式。答案：预调页|请求调页解析：在请求调页系统中，调页的策略有预调页和请求调页两种方式。预调页：以预测为基础，将预计不久后便会被访问的若干页面，预先调入内存。请求调页策略运行中需要的页面不在内存，便立即提出请求，由OS将其调入内存。34.Intelx86/Pentium系列CPU可采用（）和（）两种工作模式。答案：实模式|保护模式解析：实模式的“实”体现在程序中用到的地址都是真实的物理地址。在保护模式中，内存的管理模式分为两种：段模式和页模式。35.在请求调页系统中要采用多种置换算法，其中OPT是（）换算法，LRU是（）换算法，NUR是（）换算法，而LFU则是（）换算法，PBA是（）算法。答案：最佳|最近最久未用|最近未用|最少使用|页面缓冲解析：OPT是最佳置换算法，LRU是最近最久未用置换算法，NUR是最近未用置换算法，而LFU则是最少使用置换算法，PBA是页面缓冲算法。36.分页系统的内存保护通常有（）和（）两种措施。答案：越界检查|存取控制解析：分页系统的内存保护通常有越界检查和存取控制两种措施。越界检查是指所给出的地址是否超过了地址的最大范围；存取控制是对数据存取方式和权限进行控制，为了防止非法用户以不正当的方式存取信息。37.所谓虚拟存储器是指具有（）和（）功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。答案：请求|置换解析：考查虚拟存储器的定义。38.多道程序设计的特点是多道、（）和（）0答案：宏观上并行|微观上串行解析：为了进一步提高资源的利用率和系统的吞吐量，引入了多道程序设计的技术。它按一定的算法从队列选择若干个作业调入内存，共享CPU和系统的各种资源，并发地执行。在多道程序环境下，若干个程序宏观上同时执行，微观上交替执行。当其中一个程序由于某种原因而不能占用CPU时，其他程序占用CPU,提高了CPU的利用率。因此，多道程序设计的特点是多道、宏观上并行和微观上串行。39.分段系统中的越界检查是通过（）中存放的（）和逻辑地址中的（）的比较，以及段表项中的（）和逻辑地址中的（）的比较来实现的。答案：段表寄存器|段表长度|段号|段长|段内地址解析：本题考查了段式存储系统中取数据的过程。其中的越界检查是指对段表寄存器中存放的段表长度和逻辑地址中的段号的比较，以及段表项中的段长和逻辑地址中的段内地址的比较。40.批处理系统主要解决（）问题，分时系统主要解决（）问题。答案：吞吐量|交互性解析：批处理系统主要是解决吞吐量问题，其主要优点是系统吞吐量大，资源利用率高；其主要缺点是交互能力比较差。为了解决批处理系统的交互能力差就出现了分时系统。交互性是分时系统的主要特征之一，它主要是指用户通过终端设备(如键盘、鼠标)向系统发出请求，并根据系统的响应结果再向系统发出请求，直至获得满意的结果。简答题1.什么叫重定位?采用内存分区管理时，如何实现程序运行时的动态重定位?答案：重定位，又称地址映射，就是要建立虚拟地址与内存地址的关系，把逻辑地址转换成物理地址的过程。其具体方法有两种：静态地址重定位和动态地址重定位。(1)静态地址重定位：即在虚空间程序执行之前由装配进程完成映射工作，完成各个首地址不同的连续地址对换，不需要硬件支持，但无法实现虚拟存储器，不支持对换技术。程序一旦装入内存就不能再移动和对换，而且必须在程序执行之前把有关部分全部装入内存。(2)动态地址重定位：即在程序执行过程中CPU访问之前，将要访问的内容(代码、数据)地址转换成内存地址，它依靠硬件地址变换机制完成：物理线性地址=基地址十程序虚地址动态重定位的实现。通常，这种转换由专门的硬件机构来完成，通常采用一个重定位寄存器，在每次进行存储访问时，对取出的逻辑地址加上重定位寄存器的内容，形成正确的物理地址，重定位寄存器的内容是程序装入内存的起始地址。2.某系统的进程状态变迁图如图2-4所示(设系统的进程调度方式为可剥夺式)。(1)说明一个进程发生变迁2、3、5的原因。(2)当发生一个变迁时可能引起另一个变迁的发生，这两个变迁称为因果变迁。下述变迁是否会发生，如果有可能的话，在什么情况下发生?(a)3→5(b)3→2(c)2→1(d)4→1(e)4→5(3)根据此状态变迁图说明该系统的调度策略、调度效果。图2-4进程状态变迁图答案：(1)发生进程状态变迁2的原因是一个更高优先级的进程到达，发生进程状态变迁3的原因是进程等待I/O设备，发生进程状态变迁5的原因是高优先级的进程抢占CPU。(2)a有可能发生，当某个进程因I/O而阻塞，从运行态转换到阻塞态时，恰好有一个进程状态转换为高优先级就绪，就会发生转换3→5。B不可能发生。系统中总会有一个进程在运行。在转换3→2中没有进程在运行。C可能发生。低优先级的进程时间片用完，调度另一个低优先级进程，此时高优先级就绪队列为空。D不可能发生。转换4发生时，系统中有一个高优先级的进程就绪，所以不可能调度一个低优先级的进程运行。E可能发生。一个因I/O设备阻塞的进程转换成高优先级就绪后，立刻被调度执行。(3)从题目可以看出，该系统采用的不可剥夺优先级调度算法。这是一种按时间片轮转调度和优先调度相结合的调度策略。分两个就绪队列，首先从高优先就绪队列选择进程(时间片100ms),当高优先级就绪队列为空时，则从低优先级就绪队列选择进程去运行。调度效果是：优先照顾了I/O量大的进程，这样的进程处于高优先就绪队列中，当CPU空闲时，首先从该队列选择进程去运行，所以I/O量大的进程被调度的机会多。3.某I/O系统有四个设备：磁盘(传输速率为500000位/秒)、磁带(200000位/秒)、打印机一t图2-17打印机(2000位/秒)、CRT(1000位秒),试用中断方式、DMA方式组织此I/O系统。画出包括CPU部分总线控制器在内的I/O方式示意图，并略作文字说明。答案：示意图如图2-18所示。根据设备传输速率不同，磁盘、磁带采用DMA方式，打印机、CRT采用中断方式，因而使用了独立请求与链式询问相结合的二维总线控制方式。DMA请求的优先权高于中断请求线。每一对请求线与响应线又是一对链式查询电路。4.解释说明：调度算法的性能指标。答案：一个好的进程调度算法应当考虑很多方面，具体如下：公平：确保每个进程获得合理的CPU份额；有效：使CPU尽可能忙碌；响应时间：使交互用户的响应时间尽可能短；周转时间：使批处理用户等待输出的时间尽可能短；吞吐量：使单位时间处理的进程数尽可能多。5.举例说明为什么操作系统起到了扩展机器的作用?答案：操作系统把真实的硬件情况在程序员面前隐藏起来，而表现为一组友好的、简单的、可以被读写的命名文件的程序就是操作系统。就如同隐藏磁盘硬件，表现为一个简单的面向文件的接口一样，操作系统还隐藏了很多令人厌烦的中断、定时器、内存管理以及其他一些低层特性。在这种情况下，操作系统所提供的对硬件的抽象更简单，更容易使用。例如，对于最基本的命令read与write,每个read及write命令都需要13个参数，这些参数被组合在一个9字节的数据中。这些参数给出了需要读的磁盘块的地址、每磁道的扇区数、物理介质上所使用的记录模式、扇区间的间隔以及遇到数据删除标志时需要做些什么。当操作完成的时候，控制芯片会返回23个状态以及错误码，它们会被组合到7个字节长的数据中。不仅如此，编写软盘驱动程序的程序员还必须随时留意驱动器的电动机是开着的还是关着的。如果电动机是关着的，在读/写数据前，它必须被打开(伴随很长一段启动延时)。电动机也不能长时间开着，否则会使软磁盘因磨损过度而损坏。这就要求程序员必须在长启动延时及磁盘磨损度(磨损会使磁盘上的数据丢失)之间寻找一种平衡。这对程序员来说是非常困难的。程序员所想要的，是一种简单的、高级的抽象。对于这一问题，一个典型的抽象就是磁盘上包含一组已被命名的文件，每一个文件都可能被打开来写或读，最后，文件会被关闭。诸如记录信息是否需要调整频率、电动机的当前状态等细节问题在这一抽象中就不会再出现在用户的面前。在这种观点中，操作系统的功能在用户面前就等同于是一台扩展了的机器或者说是虚拟的机器，它使得在硬件上面的编程更加容易。6.图2-15所示的系统是A、B、C三个设备组成的单级中断结构，它要求CPU在执行完当前指令时转向对中断请求进行服务。现假设：图2-15Toc为查询链中每个设备的延迟时间；TA、Tp、Tc分别为设备A、B、C的服务程序所需的执行时间；T₈、Tr为保存现场和恢复现场所需时间主存的工作周期TM。试问：①分析CPU处理设备A、B、C的服务程序所需的执行时间。注意：“中断允许”机构在确认一个新中断之前，先要让即将被中断的程序的一条指令执行完毕。②就这个中断请求环境来说，系统在什么情况下达到中断饱和?也就是说，在确保请求服务的三个设备都不会丢失信息的条件下，允许出现中断的极限频率有多高?③如果将系统改为多级中断系统，极限频率如何变化答案：①中断处理过程和各时间段如图2-16所示。图2-16假定三个设备同时发出中断请求，那么依次分别处理设备C、B、A时间如下：Tc=2Tm+Toc+Ts+Tc+TrTp=2Tm+2Toc+Ts+Tp+TrTA=2Tm+3Toc+Ts+TA十Tr②三个设备所花的总时间为：T=tc+tp+tAT是达到中断饱和的最小时间，即中断极限频率为f=1/T③系统改为多级中断系统，对中断极限频率有影响(重新计算tc、tp、tA)。7.现代操作系统一般提供多进程运行环境，回答以下问题：答案：(1)为支持多进程的并发执行，系统必须建立哪些关于进程的数据结构?(2)为支持进程状态的变迁，系统至少应提供哪些进程控制原语?(3)执行每一个进程控制原语时，进程状态发生了什么变化?相应的数据结构发生了什么变化?答案：(1)为支持多进程的并发执行，系统建立的管理进程的最重要的数据结构是进程控制块(PCB),进程PCB包含了以下信息：①进程标识名或标识数。每个进程必须有一个而且是唯一的标识名或标识数；②位置信息。它指出进程的程序和数据在内存或外存中的物理位置；③状态信息。它指出进程当前所处的状态，作为进程调度，分配处理机的依据；④进程的优先级。一般根据进程的轻重缓急程度为进程指定一个优先级，用优先数表示。(2)为了支持进程状态的变迁，系统至少要提供以下进程控制原语：①创建进程原语。通过创建原语完成创建一个新进程的功能。由于进程的存在是以其进程控制块为标志的，因此，创建一个新进程的主要任务是为进程建立一个进程控制块PCB,将调用者提供的有关信息填入该PCB中，并把该进程控制块插入到就绪队列中；②撤销进程原语。根据提供的欲被撤销进程的名字，在PCB链中查找对应的PCB,若找不到要撤销的进程的名字或该进程尚未停止，则转入异常终止处理程序，否则从PCB链中撤销该进程及其所有子孙进程。检查此进程是否有等待读取的消息，有则释放所有缓冲区，最后释放该进程的工作空间和PCB空间，以及其他资源；③进程阻塞原语。首先中断CPU,停止进程运行，将CPU的现行状态存放到PCB的CPU状态保护区中，然后将该进程置阻塞状态，并把它插入到等待队列中。然后系统执行调度程序，将CPU分配给另一个就绪的进程；④进程唤醒原语。把除了CPU之外的一切资源都得到满足的进程置成就绪状态。(3)在执行进程创建原语时，一个进程完成从无到有的创建，同时进程的PCB结构被创建；在执行撤销进程原语时，进程从运行状态变成终止，进程的PCB结构被销毁；进程阻塞原语将进程从运行状态变成阻塞状态，同时将CPU的现行状态存放到PCB的CPU状态保护区中；进程唤醒原语则将进程的状态从阻塞态变为运行态，进程PCB标志进程状态的相关位也将发生变化。8.假如一个程序的段表如表2-16所示，其中存在位为1表示段在内存，存取控制字段中W表示可写，R表示可读，E表示可执行。对下面的指令，在执行时会产生什么样的结果?【分析】在执行指令的过程中，如果指令中包含有地址部分，则先必须进行逻辑地址到物理地址的转换。在地址转换过程中还要进行越界检查和存取控制权限的检查，只有在地址不越界、访问方式也合法，并形成物理地址后，才能去完成指令规定的操作。答案：(1)指令STORER1,[0,70]。从段表的第0项可读出第0段的存在位为0,表示相应段未装入内存，因此地址变换机构将产生一缺段中断，以请求OS将其调入内存。(2)指令STORER1,[1,20]。从段表的第1项可以看出，