操作系统练习题

《操作系统》专业课练习题

一、选择题

1.操作系统是一种

A.通用软件

B.系统软件

C.应用软件

D.软件包

[解析]系统软件包括操作系统、数据库管理系统、语言处理程序、服务性程序、标准库程序等。

2.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

[解析]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，也因此才有了分时系统的出现。

3.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

[解析]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。

4.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

[解析]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，无需用户干预，在核心态执行；命令解释程序属于命令接口，是四个选项中唯一能面对用户的，它在用户态执行。

5.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

[解析]实时系统必须能够足够及时的处理某些紧急的外部事件，故普遍用高优先级，并且用“可抢占”来确保实时处理。

6.当CPU处于管态时，它可以执行的指令是

A.计算机系统中的全部指令

B.仅限于非特权指令

C.仅限于访管指令

D.仅限于特权指令

7.一个作业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

[解析]响应比=响应时间/要求服务时间=（等待时间+要求服务时间）/要求服务时间=（2+1）/1=3。

8.进程与程序的根本区别是

A.静态和动态的特点

B.是不是被调入到内存中

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

[解析]动态性是进程最重要的特性，以此来区分文件形式的静态的程序。操作系统引入进程的概念，为了从变化的角度动态的分析和研究程序的执行。

9.某系统中有3个并发进程都需要4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

[解析]资源数为9时，存在3个进程都占有3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。

10.死锁预防是保证系统不进入死锁状态的的静态策略，其解决办法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。下列方法中哪一个破坏了“循环等待”条件。

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

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

11.采用段式存储管理时，一个程序如何分段是在（）时决定的。

A.分段存储管理

B.用户编程

C.装作业

D.执行程序

[解析]分段是在用户编程时，将程序按照逻辑划分为几个逻辑段。

12.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.补充外村空间的技术

D.扩充输入输出缓冲区的技术

[解析]虚拟存储技术并没有实际扩充内、外存，而是采用相关技术相对的扩充主存。

4.假设具有5个进程的进程集合P={P0,P1,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：

当x,y,z取1，4，0时，请问当前系统是否处于安全状态？如果系统的可利用资源Available为（0，6，2），系统是否安全？如果系统处于安装状态，请给出安全序列；如果系统处于非安全状态，请简要说明原因？

5.页式存储管理，允许用户编程空间为32个页面（每页1KB），主存为16KB，如有一用户程序有10页长，且某时刻该用户程序页表见下表。如果分别遇有以下三个逻辑地址：0AC5H、1AC5H、3AC5H处的操作，试计算并说明存储管理系统将如何处理。

6.在页式、段式和段页式存储管理中，当访问一条指令或者数据时，各需要访问内存几次？其过程如何？假设一个页式存储系统具有快表，多数活动页表项都可以存在其中。如果页表存放在内存中，内存访问时间是1μs，检索快表的时间为0.2μs，若快表的命中率是85%，则有效存取时间是多少？若快表的命中率为50%，那么有效存取时间是多少？

7.在一个请求分页存储管理系统中，一个作业的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给作业的物理块数分别为3 和4时，试计算采用最佳置换算法时的缺页率（假设开始执行时主存中没有页面）。

8.已知系统为32为实地址，采用48位虚拟地址，页面大小位4KB，页表项大小位8B；每段最大为4GB。

1)假设系统使用纯页式存储，则要采用多少级页表，页内偏移多少位？

2)假设系统采用一级页表，TLB命中率为98%，TLB访问时间为10ns，内存访问时间为100ns，并假设当TLB访问失败后才访问内存，问平均页面访问时间是多少？

3)如果是二级页表，页面平均访问时间是多少？

4)上题中，如果要满足访问时间<=120ns，那么命中率需要至少多少？

9.在一个仓库中可以存放A和B两种产品，要求：

1）每次只能存入一种产品

2）A产品数量-B产品数量

3）B产片数量-A产品数量

[算法思想]使用信号量mutex控制两个进程互斥访问临界资源(仓库)，使用同步信号量Sa和Sb(分别代表产品A和产品B还可容纳的数量差、以及产品B与A的还可容纳的数量差)满足条件2和条件3。

10.面包师有很多面包，由n名销售人员销售。每名顾客进店后取一个号，并且等待叫号，当一名销售人员空闲时，就叫下一个号。试设计一个使销售人员和顾客同步的算法。

[算法思想]顾客进店后按序取号，并等待叫号；销售人员空闲后也按序叫号，并销售面包。因此同步算法只要对顾客取号和销售人员叫号进行合理同步即可。我们使用两个变量i，j分别记录当前的取号值和叫号值，并各自使用一个互斥信号量用于对i和j进行访问和修改。