1、计算机专业基础综合历年真题试卷汇编 9 及答案与解析一、单项选择题1-40 小题，每小题 2 分，共 80 分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。1 下列关于中断 IO 方式和 DMA 方式比较的叙述中，错误的是_。（A）中断 IO 方式请求的是 CPU 处理时间，DMA 方式请求的是总线使用权（B）中断响应发生在一条指令执行结束后，DMA 响应发生在一个总线事务完成后（C）中断 IO 方式下数据传送通过软件完成，DMA 方式下数据传送由硬件完成（D）中断 IO 方式适用于所有外部设备，DMA 方式仅适用于快速外部设备2 单处理机系统中，可并行的是_。进程与进程处理机与
2、设备处理机与通道设备与设备（A）、和（B） 、和（C） 、和（D）、和3 计算机开机后，操作系统最终被加载到_。（A）BIOS（B） ROM（C） EPROM（D）RAM4 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5 下列选项中，不可能在用户态发生的事件是_。（A）系统调用（B）外部中断（C）进程切换（D）缺页6 下列选项中，会导致用户进程从用户态切换到内核态的操作是_。整数除以零sin()函数调用read 系统调用（A）仅、（B）仅 、（C）仅 、（D）、和7 下列指令中，不能在用户态执行的是_。（A）trap 指令（B）跳
3、转指令（C）压栈指令（D）关中断指令8 中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场，中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是_。（A）程序计数器（B）程序状态字寄存器（C）通用数据寄存器（D）通用地址寄存器9 内部异常(内中断) 可分为故障(fault)、陷阱(trap)和终止(abort) 三类。下列有关内部异常的叙述中，错误的_。（A）内部异常的产生与当前执行指令相关（B）内部异常的检测由 CPU 内部逻辑实现（C）内部异常的响应发生在指令执行过程中（D）内部异常处理后返回到发生异常的指令继续执行10 处理外部中断时，应该由操作系统保存的是_。（A）程序计数器(PC)的内容（B）通
4、用寄存器的内容（C）块表 (TLB)中的内容（D）Cache 中的内容11 假定下列指令已装入指令寄存器。则执行时不可能导致 CPU 从用户态变为内核态(系统态 )的是 _。（A）DIV RO，R1；(R0)(R1)a0（B） INT n 产生软中断（C） NOT R0 寄存器 R0 的内容取非（D）MOV R0，addr 把地址 addr 处的内存数据放入寄存器 R0 中12 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13 在支持多线程的系统中，进程 P 创建的若干个线程不能共享的是_。（A）进程 P 的代码段（B）进程 P 中打开的文件（C
5、）进程 P 的全局变量（D）进程 P 中某线程的栈指针14 下列关于进程和线程的叙述中，正确的是_。（A）不管系统是否支持线程，进程都是资源分配的基本单位（B）线程是资源分配的基本单位，进程是调度的基本单位（C）系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持（D）同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间15 下列选项中，导致创建新进程的操作是_。用户登录成功设备分配启动程序执行（A）仅和（B）仅 和（C）仅 和（D）、和16 一个进程的读磁盘操作完成后，操作系统针对该进程必做的是_。（A）修改进程状态为就绪态（B）降低进程优先级（C）给进程分配用户内存空间（D）增加进程时间片大小17 下列选项
6、中，会导致进程从执行态变为就绪态的事件是_。（A）执行 P(wait)操作（B）申请内存失败（C）启动 IO 设备（D）被高优先级进程抢占18 一个多道批处理系统中仅有 P1 和 P2 两个作业， P2 比 P1 晚 5ms 到达，它的计算和 I O 操作顺序如下：P1：计算 60ms，IO80ms，计算 20msP2：计算 120ms，IO40ms，计算 40ms若不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是_。（A）240ms（B） 260ms（C） 340ms（D）360ms19 某系统正在执行三个进程 P1、P2 和 P3，各进程的计算(CPLD 时间和 IO 时间比例如下表所
7、示。 为提高系统资源利用率，合理的进程优先级设置应为_。（A）P1P2P3（B） P3P2 P1（C） P2P1=P3（D）P1P2=P320 若某单处理器多进程系统中有多个就绪态进程，则下列关于处理机调度的叙述中错误的是_。（A）在进程结束时能进行处理机调度（B）创建新进程后能进行处理机调度（C）在进程处于临界区时不能进行处理机调度（D）在系统调用完成并返回用户态时能进行处理机调度21 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22 下列选项中，满足短任务优先且不会发生饥饿现象的
8、调度算法是_。（A）先来先服务（B）高响应比优先（C）时间片轮转（D）非抢占式短任务优先23 下列调度算法中，不可能导致饥饿现象的是_。（A）时间片轮转（B）静态优先数调度（C）非抢占式短任务优先（D）抢占式短任务优先24 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 IO，进入就绪列队（C）进程长期处于就绪列队中（D）进程从就绪状态转为运行状态25 有两个并发执行的进程 P1 和 P2，共享初值为 1 的变量 x。P1 对 x 加 1，P2 对x 减 1。加 1 和减 1 操作的指令序列分别如下所示。加 1 操作减 1 操作load R1，x取 x 到寄存
9、器 R1 中 load R2，xinc R1 dec R2store x，R1将 R1 的内容存入 X store x，R2两个操作完成后，x 的值_。（A）可能为-1 或 3（B）只能为 1（C）可能为 0、1 或 2（D）可能为-1、0、1 或 226 进程 P0 和 P1 的共享变量定义及其初值为： boolean flag2；int turn=0；flag0=FALSE；flag1=FALSE；若进程 P0 和 P1 访问临界资源的类 C 伪代码实现如下：则并发执行进程 P0 和 P1 时产生的情形是 _。（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
10、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”现象二、综合应用题41-47 小题，共 70 分。26 假定某计算机的 CPU 主频为 80MHz，CPI 为 4，平均每条指令访存 15 次，主存与 Cache 之间交换的块大小为 16B，Cache 的命中率为 99，存储器总线带宽为 32 位。请回答下列问题。27 该计算机的 MIPS 数是多少? 平均每秒 Cache 缺失的次数是多少 ?在不考虑 DMA传送的情况下，主存带宽至少达到多少才能满足 CPU 的访存要求?28 假定在 Cache 缺失的情况下访问主存
11、时，存在 00005的缺页率，则 CPU 平均每秒产生多少次缺页异常?若页面大小为 4KB，每次缺页都需要访问磁盘，访问磁盘时 DMA 传送采用周期挪用方式，磁盘 IO 接口的数据缓冲寄存器为 32 位，则磁盘 IO 接口平均每秒发出的 DMA 请求次数至少是多少?29 CPU 和 DMA 控制器同时要求使用存储器总线时，哪个优先级更高?为什么?30 为了提高性能，主存采用 4 体低位交叉存储模式，工作时每 14 个存储周期启动一个体。若每个体的存储周期为 50ns，则该主存能提供的最大带宽是多少 ?计算机专业基础综合历年真题试卷汇编 9 答案与解析一、单项选择题1-40 小题，每小题 2 分
12、，共 80 分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。1 【正确答案】 D【试题解析】 中断处理方式：在 IO 设备输入每个数据的过程中，由于无需CPU 干预，因而可使 CPU 与 IO 设备并行工作。仅当输完一个数据时，才需CPU 花费极短的时间去做些中断处理。因此中断申请使用的是 CPU 处理时间，发生的时间是在一条指令执行结束之后，数据是在软件的控制下完成传送的。而DMA 方式与之不同。 DMA 方式：数据传输的基本单位是数据块，即在 CPU 与IO 设备之间，每次传送至少一个数据块；DMA 方式每次申请的是总线的使用权，所传送的数据是从设备直接送入内存的，或者相反；
13、仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时，才需 CPU 干预，整块数据的传送是在控制器的控制下完成的。【知识模块】 计算机组成原理2 【正确答案】 D【试题解析】 在单处理机系统(不包含多核的情况)中，同一时刻只能有一个进程占用处理机，因此进程之间不能并行执行。通道是独立于 CPU 的控制输入输出的设备，两者可以并行，显然，设备与设备之间也是可以并行的。【知识模块】 操作系统3 【正确答案】 D【试题解析】 基本常识题，系统开机后，操作系统的程序会被自动加载到内存中的系统区，这段区域是 RAM。【知识模块】 操作系统4 【正确答案】 A【试题解析】 缺页处理和时钟中断都属于中断，在核心态执行；进
14、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。【知识模块】 操作系统5 【正确答案】 C【试题解析】 本题关键是对“在用户态发生”(与上题的“执行”区分)的理解。对于A，系统调用是操作系统提供给用户程序的接口，系统调用发生在用户态，被调用程序在核心态下执行。对于 B，外部中断是用户态到核心态的“门”，也发生在用户态，在核心态完成中断过程。对于 C，进程切换属于系统调用执行过程中的事件，只能发生在核心态；对于 D，缺页产生后，在用户态发生缺页中断，然后进入核心态执行缺页中断服务程序。【知识模块】 操作系统6 【正确答
15、案】 B【试题解析】 需要在系统内核态执行的操作是整数除零操作(需要中断处理)和read 系统调用函数， sin()函数调用是在用户态下进行的。【知识模块】 操作系统7 【正确答案】 D【试题解析】 trap 指令、跳转指令和压栈指令均可以在用户态执行，其中 trap指令负责由用户态转换成为内核态。而关中断指令为特权指令，必须在核心态才能执行，选 D。【知识模块】 操作系统8 【正确答案】 B【试题解析】 子程序调用只需保存程序断点，即该指令的下一条指令的地址；中断调用子程序不仅要保护断点(PC 的内容)，还要保护程序状态字寄存器的内容PSW。在第二篇中己多次强调：在中断处理中，最重要的两个寄
16、存器是 PC 和PSWR。【知识模块】 操作系统9 【正确答案】 D【试题解析】 内中断是指来自 CPU 和内存内部产生的中断，包括程序运算引起的各种错误，如地址非法、校验错、页面失效、非法指令、用户程序执行特权指令自行中断(INT)和除数为零等，以上都在指令的执行过程中产生的，故 A 正确。这种检测异常的工作肯定是由 CPU(包括控制器和运算器 )实现的，故 B 正确。内中断不能被屏蔽，一旦出现应立即处理，C 正确。对于 D，考虑到特殊情况，如除数为零和自行中断(INT)都会自动跳过中断指令，所以不会返回到发生异常的指令继续执行，故错误。【知识模块】 操作系统10 【正确答案】 B【试题解析
17、】 外部中断处理过程，PC 值由中断隐指令自动保存，而通用寄存器内容由操作系统保存。【知识模块】 操作系统11 【正确答案】 C【试题解析】 考虑到部分指令可能出现异常(导致中断)，从而转到核心态。指令A 有除零异常的可能，指令 B 为中断指令，指令 D 有缺页异常的可能，指令 C 不会发生异常。【知识模块】 操作系统12 【正确答案】 A【试题解析】 操作系统提供的接口主要有两类：命令接口和系统调用。系统调用是能完成特定功能的子程序，当应用程序请求操作系统提供某种服务时，便调用具有相应功能的系统调用。库函数则是高级语言中提供的与系统调用对应的函数(也有些库函数与系统调用无关)，目的是隐藏访管
18、指令的细节，使系统调用更为方便、抽象。但要注意，库函数属于用户程序而非系统调用，是系统调用的上层。图 1-2是 Linux 中的分层关系。【知识模块】 操作系统13 【正确答案】 D【试题解析】 进程是资源分配的基本单位，线程是处理机调度的基本单位。因此，进程的代码段、进程打开的文件、进程的全局变量等都是进程的资源，唯有进程中某线程的栈指针是属于线程的，属于进程的资源可以共享，属于线程的栈是独享的，对其他线程透明。【知识模块】 操作系统14 【正确答案】 A【试题解析】 在引入线程后，进程依然还是资源分配的基本单位，线程是调度的基本单位，同一进程中的各个线程共享进程的地址空间。在用户级线程中，
19、有关线程管理的所有工作都由应用程序完成，无需内核的干预，内核意识不到线程的存在。【知识模块】 操作系统15 【正确答案】 C【试题解析】 引起进程创建的事件有：用户登录、作业调度、提供服务、应用请求等。用户登录成功后，系统要为此创建一个用户管理的进程，包括用户桌面、环境等。所有的用户进程会在该进程下创建和管理。设备分配是通过在系统中设置相应的数据结构实现的，不需要创建进程。启动程序执行是典型的引起创建进程的事件。【知识模块】 操作系统16 【正确答案】 A【试题解析】 进程申请读磁盘操作的时候，因为要等待 IO 操作完成，会把自身阻塞，此时进程就变为了阻塞状态，当 IO 操作完成后，进程得到了
20、想要的资源，就会从阻塞态转换到就绪态(这是操作系统的行为)。而降低进程优先级、分配用户内存空间和增加进程的时间片大小都不一定会发生，选 A。【知识模块】 操作系统17 【正确答案】 D【试题解析】 P(wait)操作表示进程请求某一资源，A、B 和 C 都因为请求某一资源会进入阻塞态，而 D 只是被剥夺了处理机资源，进入就绪态，一旦得到处理机即可运行。【知识模块】 操作系统18 【正确答案】 B【试题解析】 由于 P2 比 P1 晚 5ms 到达，P1 先占用 CPU，作业运行的甘特图如下：【知识模块】 操作系统19 【正确答案】 B【试题解析】 为了合理地设置进程优先级，应该将进程的 CPU
21、 时间和 IO 时间做综合考虑，对于 CPU 占用时间较少而 IO 占用时间较多的进程，优先调度能让 IO 更早的得到使用，提高了系统的资源利用率，显然应该具有更高的优先级。【知识模块】 操作系统20 【正确答案】 C【试题解析】 选项 ABD 显然是可以进行处理机调度的情况。对于 C，当进程处于临界区时，说明进程正在占用处理机，只要不破坏临界资源的使用规则，是不会影响处理机调度的。比如，通常访问的临界资源可能是慢速的外设(如打印机)，如果在进程访问打印机时，不能进行处理机调度，那么系统的性能将是非常差的。【知识模块】 操作系统21 【正确答案】 D【试题解析】 在高响应比优先调度算法中，选出
22、响应比最高的进程投入执行，响应比 R 定义如下：响应比 R=(等待时间撒行时间)执行时间。它综合考虑了每个进程的等待时间和执行时间，对于同时到达的长进程和短进程，短进程会优先执行，以提高系统吞吐量；而长进程的响应比可以随等待时间的增加而提高，不会产生进程无法调度的情况。【知识模块】 操作系统22 【正确答案】 B【试题解析】 高响应比优先算法是一种综合考虑任务长度和等待时间的调度算法，响应比=(等待时间+执行时间)执行时间。高响应比优先算法在等待时间相同的情况下，作业执行时间越短则响应比越高，满足短任务优先。随着长任务的等待时间增加，响应比也会变大，执行机会也就增大，所以不会发生饥饿现象。先来
23、先服务和时间片轮转不符合短任务优先，非抢占式短任务优先会产生饥饿现象。【知识模块】 操作系统23 【正确答案】 A【试题解析】 采用静态优先级调度时，当系统总是出现优先级高的任务时，优先级低的任务会总是得不到处理机而产生饥饿现象；而短任务优先调度不管是抢占式或是非抢占的，当系统总是出现新来的短任务时，长任务会总是得不到处理机，产生饥饿现象，因此 B、C、D 都错误，选 A。【知识模块】 操作系统24 【正确答案】 A【试题解析】 进程时间片用完，可降低其优先级以让别的进程被调度进 7、执行状态。B 选项中进程刚完成 IO，进入就绪队列等待被处理机调度，为了让其尽快处理 IO 结果，故应提高优先
24、权。C 选项中进程长期处于就绪队列，为不至于产生饥饿现象，也应适当提高优先级。D 选项中进程的优先级不应该在此时降低，而应在时间片用完后再降低。【知识模块】 操作系统25 【正确答案】 C【试题解析】 将 P1 中 3 条语句依次编号为 1、2 、3；P2 中 3 条语句依次编号为4、5、6。则依次执行 1、2、3、4、5、6 得结果 1，依次执行 1、2、4、5、6、3得结果 2，执行 4、5、1、2、3、6 得结果 0。结-1 不可能得出。【知识模块】 操作系统26 【正确答案】 D【试题解析】 这是皮特森算法的实际实现，保证进入临界区的进程合理安全。该算法为了防止两个进程为进入临界区而无
25、限期等待，设置变量 turn，表示不允许进入临界区的编号，每个进程在先设置自己标志后再设置 turn 标志，不允许另一个进程进入，这时，再同时检测另一个进程状态标志和不允许进入表示，这样可以保证当两个进程同时要求进入临界区时只允许一个进程进入临界区。保存的是较晚的一次赋值，则较晚的进程等待，较早的进程进入。先到先入，后到等待，从而完成临界区访问的要求。其实这里可以想象为两个人进门，每个人进门前都会和对方客套一句“你走先”。如果进门时没别人，就当和空气说句废话，然后大步登门入室；如果两人同时进门，就互相请先，但各自只客套一次，所以先客套的人请完对方，就等着对方请自己，然后光明正大地进门。【知识模
26、块】 操作系统二、综合应用题41-47 小题，共 70 分。【知识模块】 计算机组成原理27 【正确答案】 平均每秒 CPU 执行的指令数为：80M4=20M，故 MIPS 数为20；平均每条指令访存 15 次，故平均每秒 Cache 缺失的次数=210M15(1-99001)=300k；当 Cache 缺失时， CPU 访问主存，主存与 Cache 之间以块传送单位，此时，主存带宽为 16B300ks=48MBs。在不考虑 DMA 传送的隋况下，主存带宽至少达到 48MB s 才能满足 CPU 的访存要求。【知识模块】 计算机组成原理28 【正确答案】 题中假定在 Cache 缺失的情况下访
27、问主存，平均每秒产生缺页中断 3000000 0005=1 5 次。因为存储器总线宽度为 32 位，所以每传送 32 位数据，磁盘控制器发出一次 DMA 请求，故平均每秒磁盘 DMA 请求的次数至少为154KB4B=15K=1536。【知识模块】 计算机组成原理29 【正确答案】 CPU 和 DMA 控制器同时要求使用存储器总线时，DMA 请求优先级更高；因为 DMA 请求得不到及时响应，IO 传输数据可能会丢失。【知识模块】 计算机组成原理30 【正确答案】 4 体交叉存储模式能提供的最大带宽为 44B50ns=320MBs。【试题解析】 本题综合涉及到多个考点：计算机的性能指标、存储器的性能指标、DMA 的性能分析， DMA 方式的特点，多体交叉存储器的性能分析。【知识模块】 计算机组成原理
