1、全国自考（操作系统）模拟试卷 23 及答案与解析一、单项选择题1 通道是一种 ( )（A）IO 端口（B）数据通道（C） IO 专用处理机（D）软件工具2 CPU 对通道的请求形式是 ( )（A）自陷（B）中断（C）通道命令（D）转移指令3 系统利用 SPOOLING 技术实现 ( )（A）对换手段（B）磁带概念（C）虚拟存储（D）虚拟设备4 _是直接存取设备。 ( )（A）磁盘（B）磁带（C）打印机（D）键盘显示终端5 在下列叙述中，正确的是 ( )（A）在设备 IO 中引入缓冲技术的目的是为了节省内存（B）指令中的地址结构和外存容量是决定虚存作业地址空间的两个因素（C）处于阻塞状态的进程被
2、唤醒后，可直接进入运行状态（D）在请求页式管理中，FIFO 置换算法的内存利用率是较高的6 通道用于实现_之间的信息传输。 ( )（A）主存与外设（B） CPU 与外设（C）主存与外存（D）CPU 与外存7 下面所有设备中，一次只能让一个作业使用的设备是 ( )（A）光驱（B）磁盘机（C）打印机（D）硬盘驱动器8 共享型设备是可被多个用户作业同时使用的，下列关于“同时” 的含义正确的是 ( )（A）任一时刻多个作业同时使用该设备（B）设备的每一个位置都可以被多个用户同时使用（C）一个作业没有运行结束，另一个作业可以使用该设备（D）设备的每一个位置都可以被多个用户同时使用9 假定磁盘的旋转速度是
3、 20 msround，每个磁道被划分为大小相等的 5 块，则传送一块信息所需时间为 ( )（A）4 ms（B） 25 ms（C） 5 ms（D）10 ms10 下面各算法中，用于移臂调度的是 ( )（A）时间片轮转法（B） LRU 算法（C）优先级高者优先（D）最短寻找时间优先11 在非剥夺调度方式下，运行进程执行 V 原语之后，其状态 ( )（A）不变（B）要变（C）可能要变（D）可能不变12 两个进程争夺同一个资源 ( )（A）一定死锁（B）不一定死锁（C）不死锁（D）以上说法都不对13 下列说法中，错误的是 ( )（A）进程通信可以用信箱予以实现（B）进程通信可以用管道予以实现（C）进
4、程通信可以用消息缓冲予以实现（D）进程通信不可以用 PV 操作予以实现14 可以被多个进程在任一时刻共享的代码必须是 ( )（A）不能自身修改的纯码（B）顺序代码（C）无转移指令的代码（D）汇编语言编制的代码15 当对信号量进行 V 原操作之后， ( )（A）当 S0，进程继续执行（B）当 S0，要唤醒一个就绪进程（C）当 S0，要唤醒一个等待进程（D）当 S0，要唤醒一个就绪进程16 在下列叙述中，错误的一条是 ( )（A）进程被撤销时，只需释放该进程的 PCB 就可以了，因为 PCB 是进程存在的唯一标志（B）进程的互斥和同步都能用 PV 原语实现（C）用户程序中执行系统调用命令时，处理机
5、的状态字将发生改变（D）设备独立性是指用户在编程时，所使用的设备与实际设备无关17 下列关于 SPOOLING 系统的描述中，不正确的是 ( )（A）SPOOLING 操作又称假脱机操作（B）井管理程序负责实现输入井读和输出井写（C）缓输出程序总是利用 CPU 空闲时间将作业的执行结果输出（D）预输入程序和缓输出程序的执行是独立于 CPU，不让 CPU 控制的18 设系统中有 N(N2) 个进程，则系统中最不可能的是有_个进程处于死锁状态。( )（A）0（B） 1（C） 2（D）M(2MN)19 用信箱实现并发进程间的通信需要两个基本的通信原语，它们分别是 ( )（A）P 原语和 V 原语（B
6、） R(S)和 W(S)（C） send 原语和 receive 原语（D）send 原语和 V 原语20 操作系统中提到的生产者消费者问题，是用于研究 ( )（A）CPU 的工作效率（B）进程同步问题（C）某个资源的利用率问题（D）计算机结果的可信度问题二、多项选择题21 从资源管理的观点看，操作系统的功能包括 ( )（A）处理器管（B）存储管理（C）文件管（D）内存管理（E）设备管理22 进程控制块包含 ( )（A）标识信息（B）现场信息（C）中断源信息（D）说明信息（E）管理信息23 下面属于操作系统提供给用户的接口的有 ( )（A）系统功能调用（B）作业控制语言（C）操作控制命令（D）
7、应用程序（E）输入/输出接口24 程序状态字包含的内容有 ( )（A）程序基本状态（B）中断码（C）设备忙标志（D）程序工作任务（E）中断屏蔽位25 下列原语中，用于控制进程的原语有 ( )（A）创建原语（B）撤销原语（C）等待原语（D）阻塞原语（E）唤醒原语三、填空题26 并发和_是操作系统的两个最基本的特征，两者之间互为存在条件。27 计算系统包括计算机硬件和_两大部分。28 操作系统的三种基本类型分别是：_、分时操作系统和实时操作系统。29 从中断事件的性质来说，可以将中断分为五类，其中_又称为自愿性中断事件。30 当进程运行过程中发生等待事件时，把程序状态改为等待态的原语是_。31 我
8、们把主存空间的地址编号称为主存储器的_。32 在可变分区存储管理中，设置了两个专用的控制器寄存器：_和限长寄存器。33 把作业从一个存储区域移动到另一个存储区域的工作称为_。34 为了减轻用户的负担和保证系统的安全，操作系统中设计了对信息进行管理的部分，称为_。35 对磁盘上一物理块信息的访问要经过：_、延迟时间、传送时间三个过程。36 利用信号量实现进程的_，应为临界区设置一个信号量 mutex。37 某个信号量 S 初值为 3，当前值为2，则等待在该信号量上的进程数为_个。38 分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是_。39 有 m 个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对临界资
9、源的互斥访问，则信号量值的变化范围是_。40 在引入线程的操作系统中，独立调度和分派的基本单位是_。41 进程主要由程序、数据和_三部分内容组成。42 从资源分配的角度看，可以把设备分为独享设备和共享设备；打印机是一种典型的_设备。43 虚拟设备是通过_技术，把独享变成能为若干用户共享的设备。44 设备分配应保证设备有高的利用率并应注意避免_。45 设备的_号对每一个设备都是唯一的。四、简答题46 简述顺序结构、链接结构和索引结构各自的优缺点47 死锁发生的必要条件有哪些?48 什么是设备驱动程序?设备驱动程序的主要功能是什么?49 什么是系统调用?50 简述页和段的区别。五、综合题51 在单
10、道批处理系统中，有下列四个作业，它们的提交、运行等情况如下表，请分别以先来先服务调度算法、计算时间短的作业优先调度算法和响应比高者优先调度算法完成表格。52 有 5 个进程 P1、P 2、P 3、P 4、P 5，它们同时依次进入就绪队列，它们的优先数和需要的处理器时间如下表所示： 忽略进行调度等待所花费的时间，请回答下列问题：(1)写出分别采用“先来先服务”和“非抢占式的优先数 ”调度算法选中进程执行的次序。(2)分别计算出上述两种算法下的平均等待时间。53 对一个将页表放在内存中的分页系统：(1)如果访问内存需要 02s ，有效访问时间为多少?(2)如果增加一个快表，且假定在快表中找到页表项
11、的几率高达 90，则有效访问时间又是多少(假定查找快表需花的时间为 0)?全国自考（操作系统）模拟试卷 23 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 C【试题解析】 通道是独立于 CPU 的专门管理输入输出控制的处理机。2 【正确答案】 C【试题解析】 CPU 通过通道命令启动通道，指出它所要执行的 IO 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 IO 设备的管理。3 【正确答案】 D【试题解析】 虚拟设备就是利用 SPOOLING 技术将独享设备改造成共享设备。4 【正确答案】 A【试题解析】 磁盘是一种典型的直接存取设备。5 【正确答案】 B【试题解析】
12、在设备 IO 中引入缓冲技术的目的，是为了缓解 CPU 与 IO 设备之间速度不匹配的状况。因此，叙述 A 是错误的。虚存系统中，机器指令的地址结构和外存容量是决定作业地址空间大小的两个因素，因此叙述 B 正确。处于阻塞状态的进程被唤醒后，是被放入就绪队列，是否投入运行要由进程调度算法来决定。叙述 C 错误。由于 FIFO 算法是基于 CPU 按线性顺序访问地址空间这一假设，而事实上，许多时候，CPU 不是按线性顺序访问地址空间的，所以，它的内存利用率并不很好。故叙述 D 错误。6 【正确答案】 A【试题解析】 计算机引入了自成独立系统的通道结构后，主存储器与外围设备之间传送信息的输入输出操作
13、就不再由中央处理器承担，而改由通道承担。7 【正确答案】 C【试题解析】 在作业执行期间只允许一个作业独占使用的设备称为独占设备。打印机、输入机等设备，每次只能分配给一个作业独占使用，仅当一个作业不再需要使用时，才可让另一个作业去使用。8 【正确答案】 C【试题解析】 共享设备的“同时”使用是指多个作业可以交替启动共享设备时其他作业暂不能使用，即每一时刻仍只有一个作业占用，但当一个作业正在使用设备时其他作业就可交替使用。9 【正确答案】 A【试题解析】 传送时间：由指定的碰头把磁道上的信息读到主存储器或把主存储器中信息写到磁道上所需的时间。由于每个扇区中各磁道上的信息容量是相同的(即块的长度)
14、，所以读写信息的传送时间也是相同的，且传送信息所需的时间是固定的。本题中转速是 20 msweek，每个磁道被分为大小相等的 5 块，则读出一块的时间为 205=4 ms。10 【正确答案】 D【试题解析】 移臂调度算法包括：先来先服务算法； 最短寻找时间优先调度算法；电梯调度算法； 单抽扫描调度算法。11 【正确答案】 A【试题解析】 进程的调度方式有两种：剥夺和非剥夺方式。在剥夺方式下，一旦有优先级高于当前执行进程优先级的进程存在时，便立即发生进程调度，转让处理机。而非剥夺方式是即使在就绪队列中有优先级高于当前执行进程的进程存在，当前进程仍将继续占有处理机，直到由于该进程自己的原因而让出处
15、理机。12 【正确答案】 B【试题解析】 这和它们申请资源的顺序有关。13 【正确答案】 D【试题解析】 进程通信方式有信箱通信、消息缓冲通信、管道通信等。14 【正确答案】 A【试题解析】 规定共享代码必须是不能自身修改的纯码，主要是为了保证程序执行的正确性。15 【正确答案】 C【试题解析】 V 操作的物理含义是回收释放的一个资源，即信号量的值加 1。在这个过程中，如果信号量的值大于 0，表明系统没有其他进程正在等待使用该资源，该进程继续执行或转进程调度，这取决于进程调度采用的方式。如果信号量的值小于或等于 0，说明有进程曾经因申请该资源且为得到满足而处于该资源对应的等待队列中，现在释放一
16、个资源就应从该资源的等待队列中唤醒一个进程，使之变为就绪状态。16 【正确答案】 A【试题解析】 进程不仅要释放 PCB 结构，也要释放它所占有的所有资源；而且，当一个祖先进程撤销某个子进程时，还需要审查该子进程是否还有自己的子孙进程，若有的话，还需撤销某个子进程的 PCB 结构和释放它们所占有的资源。因此，叙述 A 是错误的。把并发进程的同步和互斥问题一般化，可以得到一个抽象的一般模型，即生产者消费者问题，叙述 D 正确。处理机的状态将从目态转换到管态。叙述 C 正确。用户编程所使用的设备称为逻辑设备，而逻辑设备与物理设备的对应由操作系统的设备管理程序完成。叙述 D 正确。17 【正确答案】
17、 D【试题解析】 “预输入程序”和“缓输出程序”的执行是在计算机的控制下进行的。所以，把这种技术称为联机同时外围调和操作。SPOOLING 是在联机情况下通过操作系统模拟了脱机外围设备的操作，所以，有的计算机系统也把它称为“假脱机操作”。操作系统中实现从输入井读信息和把作业执行结果写到输出井的程序统称为井管理程序。18 【正确答案】 B【试题解析】 所谓死锁是指计算机系统和进程所处的一种状态，在系统中，两个或多个进程无限期地等待永远不会发生的条件，我们称此系统处于死锁状态。19 【正确答案】 C20 【正确答案】 B【试题解析】 在研究进程同步的问题的时候，我们引入了生产者消费者的问题。二、多
18、项选择题21 【正确答案】 A,B,C,E【试题解析】 从资源管理的观点看，操作系统的功能包括处理器管理、存储管理、文件管理和设备管理。22 【正确答案】 A,B,D,E【试题解析】 在计算机系统中，进程控制块就是对进程管理和调度的信息的集合。它包含四类信息：标识信息，用于标识一个进程； 说明信息，用于说明进程情况；现场信息，用于保留当前运行进程暂时让出处理器时存放在处理器中的各种信息；管理信息，用于管理进程。23 【正确答案】 A,B,C【试题解析】 操作系统提供给用户的接口有系统功能调用、作业控制语言和操作控制命令。用户使用这些接口可方便地请求计算机系统为其服务，而不必去关心许多有关硬件的
19、特性。24 【正确答案】 A,B,E【试题解析】 程序状态字包含三部分内容：程序基本状态、中断码、中断屏蔽位。25 【正确答案】 A,B,D,E【试题解析】 用于控制进程的原语有创建原语、撤销原语、阻塞原语、唤醒原语。三、填空题26 【正确答案】 共享【试题解析】 操作系统共有四个主要特征：并发、共享、虚拟和异步性。其中并发和共享是操作系统最基本的特征。一方面，资源的共享以程序(进程)的并发执行为条件，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源共享问题；另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，协调好诸进程对共享资源的访问，也必将影响程序的并发执行，甚至根本无法并发执行。27 【正确答案】 计
20、算机软件【试题解析】 计算系统包括计算机硬件和计算机软件两大部分。28 【正确答案】 批处理操作系统29 【正确答案】 访管中断【试题解析】 从中断事件的性质来说，可以将中断分为五类：硬件故障中断、程序中断、外部中断、输入输出中断、访管中断，其中前四类称为强迫性中断事件，第五类称为自愿性中断事件。30 【正确答案】 阻塞原语【试题解析】 用于控制进程的原语有：创建原语、撤销原语、阻塞原语、唤醒原语。其中把进程状态改为等待状态的是阻塞原语。31 【正确答案】 绝对地址32 【正确答案】 基址寄存器33 【正确答案】 移动34 【正确答案】 文件管理(文件系统)35 【正确答案】 寻找时间【试题解
21、析】 对移动臂磁盘的存取访问一般要经过三部分时间：首先要将磁头移动至相应的柱面上，这个时间叫做寻找时间；一旦磁头到达指定柱面，等待所访问的扇区旋转到读写头下，叫延迟时间；实际传送所需时间叫传送时间。一次磁盘访问的时间就是以上三者之和，其中“寻找时间”所花费的时间最长。36 【正确答案】 互斥【试题解析】 一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源，对临界资源实施操作的那段程序称为临界区。对于具有临界区问题的并发进程，它们之间必须互斥，以保证不同时进入临界区。利用信号量和 PV 原语能方便地解决临界区问题。mu- tex 为互斥公用信号量，初值为 1，临界区的代码被置于 P(mutex)、V(mu
22、tex) 原语之间时，任何欲进入临界区的进程，必须在公用信号量 mutex 上执行 P 原语，在完成对临界资源的访问后再执行 V 原语。由于 mutex 初值为 1，当第一个进程执行 P 原语后减为 0，表示临界资源空闲，可分配给该进程使之进入临界区，在第一个进程没有退出临界区之前，若此时第二个进程想进入临界区，也应先执行 P 原语。而结果是 mutex 变为负值，就意味着临界资源已被占用，因此，第二个进程被阻塞。直到第一个进程执行 V 原语，释放该临界资源 mutex 到 0 后，方可唤醒第二个进程，使之进入临界区，待它完成对临界资源的访问后，又执行 V 原语，使 mutex 恢复到初始值。
23、37 【正确答案】 2【试题解析】 等待在该信号量上的进程数与信号量的初值无关。S0 时，S 表示可使用的资源数；或表示可使用资源的进程数。S=0 时，表示无资源可供使用；但也没有进程等待该类资源。S0 时，S表示等待使用资源的进程个数；或表示等待进入临界区的进程个数。38 【正确答案】 执行状态【试题解析】 进程有三种基本状态：就绪状态、执行状态和阻塞状态。当进程已分配到除 CPU 以外的所有必要的资源后，只要能再获得处理机便可立即执行，这时的状态称为就绪状态；处于就绪状态的进程如果获得了处理机，其状态转换为执行状态；进程因发生某种事件(如 IO 请求、申请缓冲空间等)而暂停执行时的状态，亦
24、即进程的执行受到阻塞，故称这种状态为阻塞状态；而新状态是指创建了进程但尚未把它插入到就绪队列前的状态。39 【正确答案】 1 至 1m【试题解析】 采用信号量机制实现 m 个进程对临界资源的互斥访问，信号量的初始值为 1，也是该信号量的最大值，如果有进程要访问临界资源，那么执行wait( )操作，信号量减 1，考虑极端情况，m 个进程都要求访问临界资源，信号量将执行 m 个减 1 操作，因此信号量的最小值为 1m。40 【正确答案】 线程【试题解析】 引入线程的目的是为了进一步提高系统的并发程度，有效地提高系统的性能。在引入线程的操作系统中，线程是调度和分派的单位，而无论是否引入了线程，进程都
25、是资源分配的单位。41 【正确答案】 PCB42 【正确答案】 独占【试题解析】 独占设备：为了保证传递信息的连贯性，通常这类设备一经分配给某个作业，就在作业整个运行期间都为它独占。多数的低速设备都属于独占设备。共享设备：是指允许若干个用户同时共享使用的设备。43 【正确答案】 SPOOLING【试题解析】 虚拟设备的提出是为了把原为独享的设备改造成便于共享的设备，以提高设备的利用率。这种改造就是通过 SPOOLING 技术来实现的。SPOOLING 可以译为外围设备同时联机操作的意思。44 【正确答案】 死锁问题【试题解析】 设备分配的总原则是要充分发挥设备的使用效率，尽可能地让设备忙，而同
26、时又要避免由于不合理的分配方法造成进程死锁。因为进程发生死锁将使得进程中的进程处于无休止地相互等待状态，使系统的效率下降。45 【正确答案】 绝对四、简答题46 【正确答案】 顺序结构的优点是：在连续存取文件时，速度较快。其缺点是：(1)只适合于顺序存取，而不适合随机存取；(2)其文件长度一经固定便不易改变，故不利于文件的增生和扩充。链接结构的优点是：(1)文件的逻辑记录可存放在不连续的物理块中，能较好地利用外存空间；(2)易于对文件作扩充，只要修改链接字就可将记录插入文件中间或从文件中删除若干记录。其缺点是：(1)也只适合于顺序存取，不适合于随机存取；(2)每个块中都要有指针(链接字) ，所
27、以要占用一定的存储空间。索引结构的优点是：(1)既支持顺序存取又支持随机存取，杏找效率高；(2)便于文件的扩充。其缺点是：当文件中的记录很多时，索引表就很庞大，会占用不少的存储空间。47 【正确答案】 发生死锁的必要条件有四点：互斥条件、非抢占条件、部分分配条件和循环等待条件。(1)互斥条件：系统中存在一个资源一次只能被一个进程所使用。(2)非抢占条件：系统中存在一个资源仅能被占有它的进程所释放，而不能被别的进程强行抢占。(3)(部分分配)占有且等待条件：系统中存在一个进程已占有了分给它的资源，但仍然等待其他资源。(4)循环等待条件：在系统中存在一个由若干进程形成的环形请求链，其中的每一个进程
28、均占有若干种资源中的某一种，同时每一个进程还要求(链上)下一个进程所占有的资源。48 【正确答案】 设备驱动程序是 IO 进程与设备控制器之间的通信程序。设备驱动程序的主要功能有：将接收到的抽象要求转换为具体要求； 检查用户 IO 请求的合法性，了解 IO 设备的状态，传递有关参数，设置设备的工作方式；发出 IO 命令，启动分配到的 IO 设备，完成指定的 IO 操作；及时响应由控制器或通道发来的中断请求，并根据其中断类型(正常、异常结束的中断或其他类型中断)调用相应的中断处理程序进行处理：对于设置有通道的计算机系统，驱动程序还应能够根据用户的 IO 请求，自动地构成通道程序。49 【正确答案
29、】 由于用户程序在目态下不能直接使用 IO 指令等特权指令，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”。50 【正确答案】 分页和分段有许多相似之处，但是在概念上两者完全不通，主要表现在以下方面。页是信息的物理单位，分页是为了系统管理内存的方便而进行的，故对用户而言，分页是不可见的，是透明的；段是信息的逻辑单位，分段是作业逻辑上的要求，对用户而言，分段是可见的。页的大小是固定的，由系统决定；段的大小是不固定的，由用户作业本身决定。从用户角度看，分页的地址空间是一维的，而段的地址空间是二维的。
30、五、综合题51 【正确答案】 (1)按先来先服务调度算法完成表格的情况如下：(2)按计算时间短的作业优先调度算法完成表格的情况如下： (3)按响应比高者优先调度算法完成表格的情况如下：52 【正确答案】 (1)采用“先来先服务”调度算法时进程调度次序为P1P 2P 3P 4P 5；采用“非抢占式的优先数”调度算法时进程调度次序为P1P 2P 5P 3P 4。 (2)采用先来先服务调度算法时平均等待时间为 96；采用非抢占式的优先数调度算法的平均等待时间为 11。53 【正确答案】 (1)有效访问时间为：20 2=04s 。(2)有效访问时间为：0902+(1 09)202=022s【试题解析】 每次访问数据时，若不使用快表。则需要两次访问内存，即先从内存的页表中读出对应的块号，然后根据形成的物理地址去存取数据；使用快表时，若能从快表中直接找到对应的页表项，则可立即形成物理地址去访问相应的数据，否则，仍需两次访问内存。
