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全国计算机等级考试《四级操作系统原理》真题及详解(一)

1 在操作系统设计时,下列哪一个是构造操作系统的方法(  )。

A.网络式结构

B.并行式结构

C.微内核结构

D.主从式结构

【答案】 C

【解析】 现代操作系统设计中,基本上采用基于客户服务器的模式(C/S模式)的微内核结构,将操作系统分为两大部分:微内核和多个服务器。设计操作系统时,构造操作系统的方法要依据操作系统的结构,操作系统的结构一般有三类:整体式结构,层次式结构和微内核结构。故选择C选项。

2 不同类型的操作系统中,批处理操作系统的缺点是(  )。

A.缺少交互性

B.不能并发运行

C.CPU利用率低

D.周转时间太长

【答案】 A

【解析】 批处理系统中用户一旦向系统提交了作业,就失去了对系统运行的控制能力,因此缺少交互性。故选择A选项。

3 下面输出的计算机操作中,只能在操作系统内核态进行的是(  )。

A.关机

B.读文件

C.设置时间

D.屏蔽中断

【答案】 D

【解析】 屏蔽中断属于特权指令,只能在内核态下进行。故选择D选项。

4 引入中断技术可以使计算机的运行效率得到提高,下列哪一项对中断顺序产生影响(  )。

A.中断优先级

B.时间片大小

C.特权指令

D.中断向量

【答案】 A

【解析】 为使系统能及时响应并处理发生的所有中断,系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度,硬件将中断源分为若干个级别,称作中断优先级。为使系统能及时地响应和处理所发生的紧迫中断,同时又不至于发生中断信号丢失,计算机发展早期在设计中断系统硬件时根据各种中断的轻重在线路上作出安排,从而使中断响应能有一个优先次序。故选择A选项。

5 操作系统给用户用于应用程序编程的唯一接口是(  )。

A.系统调用

B.运行平台

C.编程开发环境

D.中断服务程序

【答案】 A

【解析】 操作系统内核提供一系列有预定功能的内核函数,通过系统调用的接口给用户。故选择A选项。

6 下面各种数据对象中,与进程有一一对应关系的是 (  )。

A.程序

B.进程控制块

C.动态库

D.堆栈

【答案】 B

【解析】 进程控制块用来管理进程,是进程存在的标志,它与进程是一一对应的。故选择B选项。

7 某个进程由多个线程组成,其中一个线程被调度程序选中投入运行,其他的线程有的位于就绪队列,有的被阻塞,则此时该进程的状态是(  )。

A.运行状态

B.就绪状态

C.挂起状态

D.阻塞状态

【答案】 A

【解析】 该进程中已经有线程处于运行状态,说明该进程已经运行。故选择A选项。

8 UNIX操作系统中,fork()系统调用用来创建进程。仔细阅读、分析下列程序,假设程序运行正确并成功创建子进程,那么,输出到屏幕的正确结果是(  )。

A.什么都没有

B.1行Hello World

C.2行Hello World

D.3行Hello World

【答案】 C

【解析】 fork()函数在调用时,对于其返回值,如果创建成功,子进程返回0,父进程返回子进程标记,失败则返回-1。父子两个进程输出两次,故选择C选项。

9 Pthread线程包中,线程操作pthread_join的含义是(  )。

A.创建一个线程

B.撤销一个线程

C.等待一个特定线程退出

D.参加一个新的线程

【答案】 C

【解析】 该函数的功能是以阻塞的方式等待函数指定的线程退出。故选择C选项。

10 下列各种情况中,一定不会引起进程调度的操作是(  )。

A.一个进程完成工作后被撤销

B.一个进程从运行状态变成了阻塞状态或就绪状态

C.一个进程从阻塞状态变成了就绪状态

D.一个进程从就绪状态变成了运行状态

【答案】 D

【解析】 引起进程调度的原因有:①正在执行的进程执行完毕;②执行中进程自己调用阻塞原语将自己阻塞起来进入睡眠等状态;③执行中进程调用了阻塞原语操作,并且因为资源不足而被阻塞;或调用了唤醒原语操作激活了等待资源的进程;④在分时系统中时间片已经用完;⑤就绪对列中某个进程的优先级高于当前运行进程的优先级。D选项只是说明有CPU资源让出来可以为处于就绪的状态提供服务,并不能说明存在进程调度。故选择D选项。

11 下列活动中,哪一种活动只存在同步关系(  )。

A.某年某月某日某航班的订票

B.球队举行足球比赛

C.汽车装配流水线上的各道工序

D.公共复印室复印机的使用

【答案】 C

【解析】 机票、足球和复印机都是公共资源,都会导致竞争,存在竞争关系。汽车装配流水线上的各道工序的活动过程是上一道工序的输出是下一道工序的输入,所以只存在同步关系。故选择C选项。

12 用P、V操作管理临界区时,把信号量mutex的初值设定为1。当有k(k>1),进程在mutex的等待队列中时,信号量的值为(  )。

A.k

B.k-1

C.1-k

D.-k

【答案】 D

【解析】 有k个进程在等待,说明有k+1个进程请求进入临界区,mutex初值为1,此时信号量为1-(k+1)等于-k。故选择D选项。

13 学生小王在选课时编写了一个程序,为了保证有足够的学分,他先选了课程B,然后继续申请心仪的课程A。若能选到课程A,则退掉课程B。部分程序如下:

请问:小王的程序能否达到选到课程A又退掉课程B的目的(  )。

A.一定能

B.一定不能

C.有可能

D.程序无法执行

【答案】 C

【解析】 当P(count.A)处于阻塞状态下,如果有人退课,那么小王就可以选到A同时退选B。故选择C选项。

14 下列存储管理方案中,允许动态扩充内存容量的方案是(  )。

A.固定分区

B.可变分区

C.页式

D.虚拟页式

【答案】 D

【解析】 虚拟页式存储管理:在进程开始运行之前,不是装入全部页面,而是装入一个或零个页面,之后根据进程运行的需要,动态装入其他页面;当内存空间已满,而又需要装入新的页面时,则根据某种算法置换出某个页面,以便装入新的页面。故虚拟页式是动态扩充内存容量。故选择D选项。虚拟页式存储技术的基本思想就是利用大容量的外存来扩充内存。使用交换技术才能动态扩充内存容量,题目选项中也只有该选项使用了交换技术,从而能够动态扩充内存容量。

15 在可变分区存储管理方案中,在对一个分区进行回收时,若该分区的起始地址加长度等于空闲区表中某个登记项所表示空闲区的起始地址,则表示(  )。

A.该回收分区的上邻分区是空闲的

B.该回收分区的下邻分区是空闲的

C.该回收分区的上、下邻分区都是空闲的

D.该回收分区的上、下邻分区都不是空闲的

【答案】 B

【解析】 起始地址加长度等于空闲区表中某个登记项所表示空闲区的起始地址时,说明下一块个分区也是空闲的。故选择B选项。

16 页式存储管理方案中,若一个进程的虚拟地址空间为2GB,页面大小为4KB,当用4字节表示物理页号时,页表需要占用多少个页面(  )。

A.128

B.256

C.512

D.1024

【答案】 C

【解析】 一个进程的虚拟地址空间为2GB,页面大小为4KB,则共有2*1024*1024/4个页表项;每个页面用4个字节表示物理页号,则需要2*1024*1024/4*4大小的页表,由于每个页表为4kb,即2*1024*1024/4*4/(4*1024)=512个页面。故选择C选项。

17 下列哪一个页面置换算法有可能产生Belady异常现象(  )。

A.FIFO

B.LRU

C.LFU

D.OPT

【答案】 A

【解析】 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。故选择A选项。

18 在采用虚拟存储管理方案的系统中,发生“抖动”现象是由以下哪一个原因引起的(  )。

A.页面尺寸过大

B.页面尺寸过小

C.程序编制不合理

D.页面置换算法不合理

【答案】 D

【解析】 在请求分页存储管理中,可能出现这种情况,即对刚被替换出去的页,立即又要被访问,需要将它调入,因无空闲内存又要替换另一页,而后者又是即将被访问的页,于是造成了系统需花费大量的时间忙于进行这种频繁的页面交换,致使系统的实际效率很低,严重导致系统瘫痪,这种现象称为抖动现象。也就意味着,不合理的页面置换算法将导致系统抖动。故选择D选项。

19 在一个采用虚拟页式存储管理方案的系统中,页面大小为50个整型变量。假设某一个进程分配有3个页框,其中程序占用2个页框并常驻内存。下列程序数据进行初始化时,会产生多少次缺页中断(  )。

A.50

B.100

C.150

D.5000

【答案】 B

【解析】 内层循环100次相当于两个页面,外层循环50次,一共100次。故选择B选项。

20 文件的存取方式依赖于 (  )。

Ⅰ.文件的物理结构

Ⅱ.文件的逻辑结构

Ⅲ.存放文件的设备的物理特性

A.仅Ⅰ

B.仅Ⅱ

C.仅Ⅰ和Ⅱ

D.仅Ⅰ和Ⅲ

【答案】 D

【解析】 文件的存取方式依赖于文件的物理结构和存放文件的设备物理特性,而设备的物理特性也决定了文件物理存储结构,所以文件存取方式由物理结构和设备物理特性两方面原因决定。故选择D选项。

21 文件系统实现文件的按名存取是通过下列哪一项工作完成的(  )。

A.文件目录查找

B.位示图查找

C.目录项分解

D.记录的成组和分解

【答案】 A

【解析】 目录管理实现了按名存取,用户只需向系统提供文件的名字,能够找到要查找的文件在外存的存储位置;提高了目录的检索速度;实现了对文件的共享;允许文件重名。故选择A选项。

22 使用文件前要先打开文件。在成功执行打开文件系统调用后,系统会返回给用户一个(  )。

A.文件长度

B.内存地址

C.文件描述符

D.文件打开方式

【答案】 C

【解析】 当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时,内核向进程返回一个文件描述符。故选择C选项。

23 假设某文件由100个逻辑记录组成,每个逻辑记录长度为80个字符。磁盘空间被划分为若干块,块大小为1024个字符。在没有采用成组操作时,磁盘空间的利用率是多少(  )。

A.8%

B.16%

C.24%

D.32%

【答案】 A

【解析】 每个记录占用一个块,块使用率为80/1024≈8%。故选择A选项。

24 假设某文件由100个逻辑记录组成,每个逻辑记录长度为80个字符。磁盘空间被划分为若干块,块大小为1024个字符。若采用成组操作,块因子为12,那么磁盘空间的利用率是多少(  )。

A.32%

B.64%

C.80%

D.94%

【答案】 D

【解析】 每12个记录占用一个块,块使用率为80*12/1024=94%。故选择D选项。

25 操作系统在对磁盘的访问中,优化下列哪个时间可以显著改善磁盘读写的性能(  )。

A.寻道时间

B.旋转延时

C.传输时间

D.调度时间

【答案】 A

【解析】 对磁盘的访问时间分为三部分:寻道时间Ts,旋转延时时间Tr和传输时间Tt。其中寻道时间Ts最能影响磁盘读写的性能。故选择A选项。

26 设备管理中,为管理和分配设备建立了一个数据结构,通常称为设备表。它的作用是(  )。

A.管理物理设备

B.管理逻辑设备

C.实现即插即用

D.建立逻辑设备与物理设备之间的对应关系

【答案】 D

【解析】 逻辑设备表用于将应用程序中所用的逻辑设备名映射为物理设备名。该表每个表目中有三项:逻辑设备名、物理设备名和设备驱动程序入口地址。它全面反映了系统中的外设资源的情况,逻辑设备与物理设备之间对应关系等。故选择D选项。

27 当一个低速的I/O设备连接到高速的计算机系,下列哪种技术可以提高低速设备的使用效率(  )。

A.SPOOLing技术

B.I/O重定向技术

C.设备共享技术

D.设备缓冲技术

【答案】 D

【解析】 缓冲技术用来解决设备吞吐速度相差很大的数据传输问题。故选择D选项。

28 死锁产生的原因之一是资源分配不当,另一个原因是(  )。

A.存在共享资源

B.使用P、V操作过多

C.系统中没有采用SPOOLing技术

D.进程推进顺序不当

【答案】 D

【解析】 死锁产生的原因有:①竞争资源引起进程死锁;②进程推进顺序不当引起死锁。故选择D选项。

29 下列关于死锁与安全状态的叙述中,哪一个是正确的(  )。

A.死锁状态一定是不安全状态

B.从安全状态有可能进入死锁状态

C.不安全状态就是死锁状态

D.死锁状态有可能是安全状态

【答案】 A

【解析】 系统能按某个顺序为每个进程分配资源(不超过其最大值)并能避免死锁,那么系统状态就是安全的。安全状态不是死锁状态,死锁状态不是安全状态,但是不安全状态不一定是死锁状态。故选择A选项。

30 假设系统由相同类型的7个资源被3个进程共享,若要使系统不会死锁,每个进程最多可以申请的资源个数是(  )。

A.1

B.2

C.3

D.4

【答案】 C

【解析】 首先将6个资源平均分给3个进程,还剩余一个,因此最多申请2+1等于3个。故选择C选项。

31 在计算机存储体系中,操作系统涉及的存储设备为(  )。

A.寄存器

B.高速缓存

C.内存

D.硬盘

【答案】 ABCD

【解析】 四个选项都与存储有关,故选择A、B、C、D选项。

32 在抢占式调度系统中,进程从运行状态转换为就绪状态的可能原因是(  )。

A.被调度程序抢占处理机

B.等待某一事件

C.等待事件完成

D.进程创建完成

E.时间片用完

【答案】 ADE

【解析】 在抢占式调度系统中,进程从运行状态转换为就绪状态的可能原因有:进程创建完成、时间片用完和被调度程序抢占处理机。故选择A、D、E选项。

33 下列信息中,保存在进程控制块结构中的是(  )。

A.进程标识符

B.进程当前状态

C.磁盘根目录

D.全局变量

E.代码段指针

【答案】 ABE

【解析】 进程控制块的基本内容有:进程标识符、进程当前状态、进程相应的程序和数据地址、进程优先级、CPU现场保护区、进程同步与通信机制、进程所在队列PCB的链接字、与进程有关的其他信息(如代码段指针)。故选择A、B、E选项。

34 在有N个缓冲区的生产者消费者的问题中,下列叙述中哪些是错误的(  )。

A.信号量empty的初值为N

B.信号量full的初值为0

C.信号量mutex的初值为0

D.P(full)和P(mutex)两条语句可以颠倒顺序

E.V(mutex)和V(mutex)两条语句可以颠倒顺序

【答案】 CD

【解析】 empty表明的是空闲资源数目,所以其初始值为N;full信号量表明的是满的资源数目,其初始值为0;mutex信号量用于实现互斥访问,初始值为1。P(full)和P(mutex)两条语句若颠倒顺序,可能导致死锁。故选择C、D选项。

35 下列关于地址映射的叙述中,哪些是正确的(  )。

A.地址映射过程通常是由硬件完成的

B.地址映射过程中一定要访问页目录和页表

C.地址映射是将虚拟地址转换成物理地址

D.页表项的一些内容是硬件确定的

E.根据页表项的有效位确定所需访问的页面是否已经在内存

【答案】 ACDE

【解析】 地址映射是将虚拟地址转换成物理地址,地址映射一般是由硬件完成的,页表项的一些内容是硬件确定的,A、C、D正确;如果没有采用分页管理或者直接访问了快速定位块,则不用访问页目录和页表,B错误;页表项的相关状态位由硬件确定,根据页表项的有效位确定所需访问的页面是否已经在内存,E正确。故选择A、C、D、E选项。

36 下列关于快表的叙述中,哪些是正确的(  )。

A.快表的另一个名称是TLB

B.快表的内容是页表的全集

C.当切换进程时,要刷新快表

D.快表存放在高速缓存中

E.对快表的查找是按内容并行进行的

【答案】 ACDE

【解析】 快表只包括页表一小部分,B错误。如果页号在TLB中,得到帧号,访问内存;否则从内存中的页表中得到帧号,将其存入TLB,访问内存。进程切换的时候快表需要更新,对快表和页表的查找是并行的。故选择A、C、D、E选项。

37 下列各种选项中,哪些是文件控制块中必须保存的信息(  )。

A.文件名

B.文件大小

C.文件创建时间

D.文件描述符

E.磁盘块起始地址

【答案】 ABCE

【解析】 文件控制块一般应包括下列的内容:文件名,文件号,用户名,文件地址,文件长度,文件类型,文件属性,共享计数,文件建立日期,磁盘块起始地址等等,文件描述符不在文件控制块中,故选择ABCE选项。

38 设计文件系统时应尽量减少访问磁盘的次数,以提高文件系统的性能。下列各种措施中,哪些可以提高文件系统的性能(  )。

A.块高速缓存

B.磁盘驱动调度

C.目录项分解法

D.异步I/O技术

E.DMA技术

【答案】 ABC

【解析】 可以提高文件系统的性能的有:块高速缓存、磁盘驱动调度和目录项分解法。故选择A、B、C选项。

39 设备与CPU之间数据传送和控制方式有多种,它们是(  )。

A.程序直接控制方式

B.设备控制方式

C.中断控制方式

D.DMA方式

E.通道控制方式

【答案】 ACDE

【解析】 设备与CPU之间数据传输一般有四种方式:程序直接控制,中断控制,DMA,通道控制。故选择A、C、D、E选项。

40 当检测到系统发生死锁之后,解除死锁的方法是(  )。

A.剥夺某些进程所占有的资源

B.修改注册表

C.撤消某些进程

D.进入安全模式

E.重新启动系统

【答案】 ACE

【解析】 解除死锁的方法有:剥夺某些进程所占有的资源、撤消某些进程和重新启动系统。故选择A、C、E选项。 w0MgGbRo2Vp5Z4+39sXP+W3D5FZx8WORSnI5YcDWtKn5b/RqoGl7y+FmmhnPu0tt

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