1、全国自考（操作系统概论）模拟试卷 4 及答案与解析一、单项选择题1 计算机系统的层次结构(自上而下)是（A）应用软件、支撑软件、编译系统和操作系统（B）编译系统、操作系统、支撑软件和应用软件（C）支撑软件、操作系统、编译系统和应用软件（D）应用软件、操作系统、编译系统和支撑软件2 以下只能在核心态下执行的指令是（A）改变文件内容（B）调用库函数（C）屏蔽所有中断（D）读时钟日期3 关于基本类型的操作系统，正确的描述是（A）分时操作系统需要提供在严格的时限内处理完接受的请求（B）分时操作系统需要提供与用户交互的功能（C）实时操作系统的主要功能是提供与用户交互的功能（D）批处理系统需要提供与用户交
2、互的功能4 当用户程序占用中央处理器时，应让中央处理器（A）保持管态（B）在目态工作（C）从管态转换成目态（D）从目态转换成管态5 关于处理器调度，正确的说法是（A）处理器的调度有两级，输入井是用于进程调度的（B）处理器的调度有两级，输入井是用于作业和进程调度的（C）处理器的调度有两级，输入井是用于作业和进程注册的（D）处理器的调度有两级，输入井是用于作业调度的6 处理器不能直接访问的存储器是（A）主存储器（B）寄存器（C）高速缓冲存储器（D）辅助存储器7 采用两级页表的页式存储管理中，按给定的逻辑地址进行读写时，通常需要访问主存（A）1 次（B） 2 次（C） 3 次（D）4 次8 硬件中不
3、设地址转换机构的存储管理方式是（A）可变分区（B）固定分区（C）页式虚拟（D）页式9 逻辑地址为 20 位的计算机，若采用页式存储管理，设页面长度为 2048Bytes，则它的逻辑地址可表达的最大页面数是（A）128（B） 256（C） 512（D）102410 文件系统中，要求物理块必须连续的物理文件是（A）顺序文件（B）链接文件（C）索引文件（D）Hash 文件11 在文件管理中，采用位示图主要是用于实现（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12 假设每个磁盘存储块中可以存放某文件的 10 个记录，这些记录的编号分别为09、1019、主存缓冲区的大
4、小与磁盘存储块的大小相等。如果有某个使用该文件的用户程序在自己的内存空间中分别设置了“读记录工作区” 和“写记录工作区”，每个工作区的大小相当于一个记录的大小。若依次进行写记录 1、读记录 5、写记录 11、读记录 1、读记录 11 五步操作。如果在操作前主存缓冲是空的，那么要完成这些操作需要启动磁盘读或写的次数是（A）5 次（B） 6 次（C） 7 次（D）8 次13 在文件目录的目录项中主要存放的是（A）文件的名字、文件记录的长度和文件的结构（B）文件的名字、文件的存取方式和文件在主存中的地址等（C）文件的名字、文件的类型和文件的摘要等（D）文件的内容、文件的类型和文件的物理地址等14 中
5、央处理器启动通道后，设备的控制工作是由（A）中央处理器执行程序来控制的（B）中央处理器执行通道程序来控制的（C）通道执行预先编好的通道程序来控制的（D）通道执行用户程序来控制的15 假设每条磁道被分为 8 个扇区，每个扇区存放一个记录，处理程序顺序处理这8 个记录 L1，L2，L8。每次请求从磁盘上读一个记录，然后对读出的记录花4 毫秒的时间进行处理，以后再读下一个记录进行处理。旋转一周后，花费 24 毫秒(即每读一个扇区需要 3 毫秒)。若将这 8 个记录在一条磁道上进行优化分布，则全部处理完这 8 个记录至少需要（A）68ms（B） 70ms（C） 80ms（D）90ms16 对若干个并发
6、进程共享某一变量的相关临界区的管理，下列不正确的是（A）一次至多一个进程能够进入临界区（B）不能让一个进程无限制地在临界区执行（C）不能强迫一个进程无限地等待进入它的临界区（D）相关的进程可以同时进入17 用信箱实现进程间通信时应该（A）当信箱满时，让接收者“等信箱”（B）在 send 原语中指出发送者名（C）由接收文件者设置信箱（D）由发送信件者设置信箱18 在计算机系统中引入通道结构后仍然无法做到的是（A）外围设备可以和 CPU 并行工作（B）各条诵道上的外围设备可以并行工作（C）主存储器和外围设备之间传送信息的操作直接通过通道进行（D）通道完全独立运行，无需由 CPU 启动19 设由三个
7、进程共享一个资源，如果最多只允许两个进程同时使用该资源，那么使用 PV 操作来保证合法使用该共享资源时，信号量的初值应为（A）0（B） 1（C） 2（D）320 某系统有同类资源 m 个供 n 个进程共享，如果每个进程最多申请 k 个资源(1km)，为保证系统不发生死锁，则各进程的最大需求量之和应（A）为 m（B）为 m+n（C）小于 m+n（D）大于 m+n二、多项选择题21 当处理器处于目态时，处理器可以执行的指令包括（A）非特权指令（B）特权指令（C）访管指令（D）非访管指令（E）一切指令22 常用的作业调度算法有（A）先来先服务调度算法（B）先进先出调度算法（C）响应比高者优先调度算法
8、（D）优先数调度算法（E）均衡调度算法23 进程的三个基本状态转换中，不可能出现的是（A）等待运行（B）运行 就绪（C）就绪 等待（D）就绪运行（E）运行等待24 下列描述中，属于文件系统应具有的功能为（A）实现文件的共享、保护和保密（B）根据文件具体情况选择存储介质（C）建立文件目录（D）提供合适的存取方法以适应不同的应用（E）有效的分配文件的存储空间25 文件的成组和分解操作能起到的作用有（A）提高文件存储空间的利用率（B）提高主存空间的利用率（C）减少启动存储设备次数（D）增加启动存储设备次数（E）缩短检索文件的时间三、填空题26 用户要求计算机系统处理的一个计算问题称为一个_。27 用
9、户调用操作系统有关功能的途径是_。28 若并发进程在_程序段执行时被中断，则可能发生与时间有关的错误。29 在存储管理中，常用_的方法来摆脱主存容量的限制。30 为了记录设备的分配情况，系统可设置设备分配表，设备分配表一般由两部分组成：设备类表和_。31 文件在存储介质上的组织方式称文件的_或称物理文件。32 文件的逻辑结构分_文件和记录式文件两种。33 文件存储空间的管理的基本方法有_和空闲块链接法。34 设备的_对每个设备都是唯一的。35 _和中断技术的使用使得中央处理器具有和外部设备并行工作的能力。36 虚拟设备是指采用某种 IO 技术，将某个_设备改进为多个用户可共享的设备。37 在操
10、作系统中，两个或者多个事件在同一时间间隔内发生，这是指程序的_。38 在计算机系统中，并发进程之间经常要交换一些信息，我们把并发进程之间交换信息的工作称为_。39 _是一个进程是否存在的标志。40 当作业请求从输入机上读文件信息时，就将任务交给_，从输入井读出信息供用户使用。41 利用信号量实现进程的_，应为临界区设置一个信号量 mutex。42 预先静态分配破坏了占有等待资源和_条件。43 进程从等待状态进入就绪状态可能是由于现运行进程执行了_。44 PV 操作是一种_方式，只是交换少量的信息。45 空闲块表中每个登记项记录一组连续空闲块的_和块数。四、简答题46 什么是系统调用?47 固定
11、分区存储管理是如何实现存储保护的?48 什么是设备的独立性，它有什么好处?49 什么是虚拟设备? 实现虚拟设备的主要条件是什么?50 简述对相关临界区进行管理的要求。五、综合题51 有一移动臂磁盘，共有 100 个磁道，每个磁道分为 8 个扇区，磁盘转速为 500转秒，磁头每移动一个磁道需要 10ms，有一用户请求访问第 25 磁道第 3 扇区，并立即被系统响应，假设磁头当时处于 15 磁道上，磁头到达第 25 道时正处于 1 扇区的开始位置，试计算该用户至少需等待多长时间?52 有一个可以存放 n 件产品的缓冲器，今有 m 个生产者，每个生产者每次生产一件物品放入缓冲器中；还有 k 个消费者
12、，每个消费者每次可从缓冲器中取出一件物品去消费；不允许有两个或两个以上的生产者(或消费者)同时去存物品(或取物品)，但允许有一个生产者(或消费者)在存物品(或取物品)时有一个消费者(或生产者)可以去取物品(或存物品) 。试用 PV 操作来协调它们的工作。52 生产围棋的工人不小心把相等数量的黑子和白子混合装在一个盒子里，现在要用自动分拣系统把黑子和白子分开，该系统由两个并发执行的进程 PA 和 PB 组成，系统功能如下：(1)PA 专拣黑子，PB 专拣白子；(2)每个进程每次只拣一个子，当一个进程拣子时，不允许另一个进程去拣子；(3)当一个进程拣了一个子(黑或白) 后，必须让另一个进程去拣一个
13、子(白或黑)。请回答：53 这两个并发进程之间的关系是同步还是互斥?54 写出用 PV 操作管理时应定义的信号量及其初值。55 根据定义的信号量，写出用 PV 操作管理两个并发进程的程序。全国自考（操作系统概论）模拟试卷 4 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 A【试题解析】 计算机系统的层次结构从上到下依次为操作人员、应用软件、支撑软件、系统软件和计算机硬件。2 【正确答案】 C3 【正确答案】 B4 【正确答案】 B【试题解析】 当中央处理器处于目态时，不允许执行特权指令；当中央处理器处于管态时，可执行包括特权指令在内的一切指令。所以当操作系统占用中央处理器时，应让中央处理器处在管态
14、工作；当用户程序占用中央处理器时，应让中央处理器在目态工作。5 【正确答案】 D6 【正确答案】 B【试题解析】 处理器能直接访问寄存器、存储器和高速缓冲存储器，但不能直接访问辅助存储器。7 【正确答案】 C8 【正确答案】 B【试题解析】 固定分区存储管理采用静态重定位，地址转换无需硬件的支持。可变分区、页式、页式虚拟存储管理采用的是动态重定位方式，作业执行时要由硬件的地址转换机构来完成从逻辑地址到绝对地址的转换工作。9 【正确答案】 C10 【正确答案】 A【试题解析】 把一个文件在逻辑上连续的信息存放到磁盘上依次相邻的块中，便形成顺序结构。显然这是一种逻辑记录顺序和物理块的顺序相一致的文
15、件结构。11 【正确答案】 B【试题解析】 位示图法是在主存储器的系统区中取若干个字组成的存储区域构造成一张位示图来指示磁盘存储空间的使用情况。12 【正确答案】 B【试题解析】 13 【正确答案】 D14 【正确答案】 C【试题解析】 中央处理器执行“启动 IO”指令以启动通道工作，启动成功后，由通道逐条执行通道程序中的通道命令，以控制设备实现输入输出操作。15 【正确答案】 B【试题解析】 采用优化分布后延迟时间减少到 2ms，处理完 8 个记录至少要8(3+4)+72=70(ms)。16 【正确答案】 D【试题解析】 对若干个并发进程共享某一变量的相关临界区，一次最多一个进程能够进入临界
16、区。不能让一个进程无限制地在临界区执行。不能强迫一个进程无限制地等待进入它界区。17 【正确答案】 C18 【正确答案】 D19 【正确答案】 C【试题解析】 此题中 PV 操作信号量的取值范围为：(1，2)，信号量的初值应为 2。20 【正确答案】 C【试题解析】 为保证系统不发生死锁：最小资源数 m=n(x1)+1 ，则每个进程的最大需求量 x= +1，故 n 个进程的最大需求量之和为 m1+n，即小于 m+n。二、多项选择题21 【正确答案】 A,C【试题解析】 当中央处理器处于目态时，不允许执行特权指令，现代操作系统都有一条“访管指令”，这是一条目态下执行的指令。22 【正确答案】 A
17、,C,D,E【试题解析】 一些常用的作业调度算法有：(1)先来先服务算法；(2)计算时间短的作业优先算法；(3)响应比高者优先算法；(4)优先级调度算法；(5)均衡调度算法。23 【正确答案】 A,C【试题解析】 进程状态之间的转换关系如下图所示：24 【正确答案】 A,C,D,E【试题解析】 为了能正确地按名存取，文件系统应具有如下功能：(1)实现从逻辑文件到物理文件之间的转换；(2)有效地分配文件的存储空间；(3)建立文件目录；(4)提供合适的存取方法以运应各种不同的应用；(5)确保文件的安全性；(6)提供一组文件操作。25 【正确答案】 A,C三、填空题26 【正确答案】 作业27 【正
18、确答案】 利用系统调用28 【正确答案】 涉及共享变量29 【正确答案】 虚拟存储器30 【正确答案】 设备表31 【正确答案】 存储结构32 【正确答案】 流式33 【正确答案】 位示图法34 【正确答案】 绝对号35 【正确答案】 通道36 【正确答案】 独占37 【正确答案】 并发性38 【正确答案】 进程通信39 【正确答案】 进程控制块40 【正确答案】 井管理读程序41 【正确答案】 互斥42 【正确答案】 循环等待资源43 【正确答案】 V 操作44 【正确答案】 通信45 【正确答案】 首块号四、简答题46 【正确答案】 由于用户程序在目态下不能直接使用 IO 指令等特权指令，
19、为了解决这一问题，操作系统编制了许多不同功能的子程序，供用户程序执行中调用，这些由操作系统提供的子程序称为“系统功能调用” 程序，简称“系统调用”。47 【正确答案】 (1)固定分区存储管理方式下，为了实现存储保护，CPU 中设置了上、下限寄存器。当一个已被装入主存的作业可以占用 CPU 运行时，进程调度将记录该作业所在的分区号，并把该分区的上、下限地址分别送到上、下限寄存器中去；(2)当 CPU 执行某条指令时总是先核对“下限寄存器的内容绝对地址上限寄存器的内容”这一不等式是否成立，若不成立，则产生“ 地址越界”中断事件，停止执行该指令，从而达到存储保护的目的。48 【正确答案】 由于用户是
20、用“设备类和相对号”进行申请，所以用户编写程序时使用的设备与具体的物理设备是无关的，这一特性称为“设备独立性” 。具有设备独立性的计算机系统，在分配时适应性好，灵活性强。49 【正确答案】 为了提高独占设备的利用率，采用 SPOOLING 技术，用可共享的设备模拟独占设备，使独占设备成为共享设备，使每个作业都感到自己分到了速度极高的独占设备。这种模拟的独占设备称为虚拟设备。实现虚拟设备的主要条件是操作系统要拥有以下 3 个程序：(1)预输入程序将作业信息(包括执行中产生的结果)输入到输入井中保存。(2)井管理程序实现输入井读和输出井写的程序。(3)缓输出程序作业执行结束，将结果打印输出。其中，
21、预输入程序和缓输出程序是在计算机的控制下执行的。50 【正确答案】 对相关临界区的管理应满足以下要求：(1)一次至多让一个进程进入临界区，当有进程在临界区时，其他想进入临界区的进程必须等待；(2)不能让一个进程无限制地在临界区执行；(3)不能强迫一个进程无限制地等待进入它的临界区。五、综合题51 【正确答案】 由转速 500 转秒，得 2ms转，025ms扇区(每扇区访问时间)，磁头从第 15 道移动到第 25 道需时：(2515)10ms=100ms。52 【正确答案】 可以定义如下 4 个信号量：S1：生产者之间的互斥，由于只允许一个生产者存物品时有一个消费者取物品，故它的初值取为“1”。
22、S2：消费者之间的互斥，同理，它的初值取为“1”。SP：表示是否可以把物品存入缓冲器，由于缓冲器容量为 n，故 SP 的初值取为n。SG：表示缓冲器中是否存有物品，显然，它的初值应该为“0”，表示还没有物品。于是每个生产者 Prodllcer i(i=1，2，m)和每个消费者 Consumer j(j=1，2，k)可如下并发执行：beginB：array0 ， ，n1of integer；k：=t ： =0；S1：=S2 ：=1；SP：=n；SG=0 ；cobeginprocess producer i(i=1，2，m)beginL1：produce a producer；P(SP)；P(S1
23、)；Bk： =product；k：=(k+1)mod n；V(SG)；V(S1)；goto L1end；process consiamer j(j=1，k)beginL2：P(SG)；P(S2)；take a product from Bt；t：=(t+1)mod n：V(SP)；V(S2)；consume；goto L2；end；coend；end；53 【正确答案】 这两个进程之间是同步关系。因为这两个进程都要从盒子里面取棋子，但规定了两个进程必须轮流取不同颜色的棋子，因而相互间要互通消息，这显然是一个进程同步问题。54 【正确答案】 在该问题中应该区分“允许拣黑子” 和“允许拣白子”两个消息，所以应该定义两个信号量 S1 和 S2，分别和两个消息相对应，初值是 S1=1；S2=0 或者 S1=0；S2=1；55 【正确答案】 程序如下：beginS1，S2：semaphore ：S1：=1；S2：=0；cobeginprocess PAbeginL1：P(S1)；拣黑子；V(S2)；goto L1：end；process PBbeginL2：P(S2)；拣白子；V(S1)；goto L2：end；coend；end；
