操作系统错题解析【软考】

标签：P1 操作系统 索引 软考 信号量 错题 地址 缓冲区 进程

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• 前言
• 1.特殊的操作系统
• • 1.1 可移植性
  • 1.2嵌入式操作系统
• 2.进程的状态
• • 2.1 调度方式
• 2.2进程通信运行实例
• 3.信号量的取值范围
• • 3.1PV操作中信号量分析
• 4.信号量于PV操作
• • 4.1PV操作
  • 4.2初值
• 5.死锁资源数计算
• 6.进程资源图
• 7.页式存储
• 8.段页式存储
• 9.磁盘管理
• • 9.1计算读取时间
  • 9.2单缓冲区、双缓冲区
  • 9.3调度算法
• 10.索引文件
• 11.位示图

前言

本文专门用来记录本人在做软考中有关操作系统的错题，我始终认为教学相长是最快提高的方法，所以写下了这边文章，加深印象也为了帮助大家，最后希望大家都能软考上岸！！！

相关题目已按知识点分类，读者大大们可依目录观看：）

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1.特殊的操作系统

1.1 可移植性

题目：在设计中实现可移植性设计的规则不包括（B）

• A.将设备相关程序和设备无关程序分开设计
• B.可使用特定环境的专用功能
• C.采用平台无关的程序设计语言
• D.不使用依赖与某以平台的类库

相关解析

• 将设别相关程序和设备无关程序分开设计：常见跨平台设计策略，通过将与特定设备相关的代码（如用户界面、输入方式等）与设备无关的核心逻辑分开，可以更容易地针对不同的平台进行适配
• 可使用特定环境的专业功能：使用特定环境的专用功能意味着这些功能在其他平台上可能不可用，大大降低可移植性（×）
• 采用平台无关的程序设计语言：可以简化跨平台开发过程，因为这些语言通常提供了丰富的库和工具来支持跨平台功能
• 不使用依赖于某一平台的类库：虽然有助于保持应用程序的跨平台兼容性，但也可能限制了应用程序的功能和性能

1.2嵌入式操作系统

题目：从减少成本和缩短研发周期考虑，要求嵌入式操作系统能运行在不同的微处理器平台上，能针对硬件变化进行结构于功能上的配置，该要求体现了嵌入式操作系统的（A）

• A.可定制性
• B.实时性
• C.可靠性
• D.易移植性

相关解析
嵌入式操作系统的特点：

1. 微型化
2. 可定制（针对硬件变化配置）
3. 实时性
4. 可靠性
5. 易移植性（HAL和BSP支持）

2.进程的状态

2.1 调度方式

题目：在计算机系统中，若P1进程正在运行，操作系统强行撤下P1进程所占用的CPU，让就有更高优先级的进程P2运行，这种调度方式称为（C）

• A.中断方式
• B.先进先出方式
• C.可剥夺方式
• D.不可剥夺方式

相关解析

• 可剥夺方式：撤下当前进程，让更高优先级的进程运行
• 不可剥夺方式：不可撤下当前进程，让更高优先级的进程运行

中断方式是用来处理IO阻塞

先进先出是队列存储数据的顺序

2.2进程通信运行实例

题目：在单处理机系统中，采用先来先服务调度方法。系统中有4个进程P1、P2、P3、P4（假设进程按次顺序到达），其中P1为运行状态，P2为就绪状态，P3和P4为等待状态，且P3等待打印机，P4等待扫描仪。若P1（A），则P1、P2、P3、P4的状态应分别为（C）

问题一：

• A.时间片到
• B.释放了扫描仪
• C.释放了打印机
• D.已完成

问题二：

• A.等待、就绪、等待和等待
• B.运行、就绪、运行和等待
• C.就绪、运行、等待和等待
• D.就绪、就绪、等待和运行

相关解析
首先不可能两个进程同时运行，排除B
当P1完成运行，首先由就绪态进入运行态，选C

3.信号量的取值范围

3.1PV操作中信号量分析

题目：假设系统有n(n>=5)个进程共享资源R，且资源R的可用数为5。若采用PV操作，则相应的信号量S的取值范围应为（D）

• A.-1~n-1
• B.-5~5
• C.-（n-1）~1
• D.-（n-5）~5

相关解析

资源数是5，被进程使用，没被进程使用的时候，资源数是5，来一个进程使用，就是5-1，再来一个进程使用就是（5-1）-1，以此类推，当有n个进程使用时，就是5-n，也就是-（n-5）

4.信号量于PV操作

4.1PV操作

题目：假设铁路自动售票系统有n个售票终端，该系统为每个售票终端创建一个进程Pi(i=1,2,3…,n)管理车票销售过程。假设Tj(j=1,2,…,m)单元存放某日某趟车的车票剩余票数，Temp为Pi进程的临时工作单元，x为某用户的购票张数。Pi进程的工作流程如下入所示，用P操作和V操作实现进程间的同步与互斥。初始化时系统应将信号量S赋值为（C）。图中（a）、（b）、（c）处应分别填入（D）

问题一：

• A.n-1
• B.0
• C.1
• D.2

问题二：

• A.V(S)、P(S)和P(S)
• B.P(S)、P(S)和V(S)
• C.V(S)、V(S)和P(S)
• D.P(S)、V(S)和V(S)

相关解析
由生活常识可知，买票应该时一个一个买，所以同一时间能查询Tj的进程数是1，即信号量S的初值为1

4.2初值

题目：某企业生产流水线M共有两为生产者，生产者甲不断地将其工序上加工的半成品放入半成品向，生产者乙从半成品箱去除取出据徐加工，假设半成品箱可存放n件半成品，采用PV操作实现生产者甲和生产者乙的同步可以设置三个信号量S、S1、S2，其同步模型如下图所示

信号量S是一个互斥信号量，初值为（B）；S1、S2的初值分别为（A）

问题一：

• A.0
• B.1
• C.n
• D.任意正整数

问题二：

• A.n、0
• B.0、n
• C.1、n
• D.n、1

相关解析
甲乙共有这个半成品箱，且只有一个半成品箱，所以互斥信号量的初值就应该为1

半成品箱可以放n件半成品，所以初始状态，S1的值是n，由于甲完成工作和才是乙协调工作，所以S2的初值为0

5.死锁资源数计算

题目：某计算机系统中互斥资源R的可用数为8，系统中有3个进程P1、P2和P3，且每个进程都需要i个R，该系统可能会发生死锁的最小值i为（D）

• A.1
• B.2
• C.3
• D.4

相关解析
系统不能发生死锁的最小资源数：
（w-1）*m+1< = n
m表示进程总数
w表示每个进程需要的资源数
n表示系统中该类资源的总数

6.进程资源图

题目：在如下所示的进程资源图中，（C）；该进程资源图是（B）

问题一：

• A.P1、P2、P3都是阻塞节点
• B.P1是阻塞节点、P2、P3是非阻塞节点
• C.P1、P2是阻塞节点、P3是非阻塞节点
• D.P1、P2是非阻塞接待你、P3是阻塞节点

问题二：

• A.可以化简的，其化简顺序为P1>P2>P3
• B.可以化简的，其化简顺序为P1>P2>P3
• C.可以化简的，其化简顺序为P1>P2>P3
• D.不可以化简的，因为P1、P2、P3申请的资源都不能得到满足

7.页式存储

题目：某操作系统采用分页存储管理方式，下图给出了进程A和进程B的页表结构。如果物理页的大小为1K字节，那么进程A中逻辑地址为1024（十进制）的变量存放在（B）号物理内存月中，假设进程A的逻辑页4与进程B的逻辑页5要共享物理页4，那么应该在进程A页表的逻辑页4和进程B页表的逻辑页5对应的物理页分别填（A）

问题一：

• A.8
• B.3
• C.5
• D.2

问题二：

• A.4、4
• B.4、5
• C.5、4
• D.5、5

相关解析

逻辑地址=逻辑页号+页内地址
因为，页内地址题目给出为1K（2¹⁰）
所以，业内地址占用10位

物理地址=物理页号+页内地址
由上述可知页内地址占10位，剩余1式逻辑页号，对应物理页号为3

共享页4，在进程A页表的逻辑页4和进程B页表的逻辑页5对应的物理页是4

8.段页式存储

题目：假设段页式存储管理系统中的地址结构如下图所示，则系统中（）

• A.页的大小为4K，每个段的大小均为4096个页，最多可有256个段
• B.页的大小为4K，每个段的最大允许有4096个页，最多可有256个段
• C.页的大小为8K，每个段的大小均为2048个页，最多可有128个段
• D.页的大小为8K，每个段的最大允许有2048个页，最多可有128个段

相关解析
依图可知：
页内地址12位，一个页大小为2¹²=4K
页号12位，一个段有2¹²=4096段
段号8位，一共有2⁸=段

9.磁盘管理

9.1计算读取时间

题目：某磁盘磁头从一个磁道移至另一个磁道需要10ms。文件在磁盘上非连续存放，逻辑上相邻数据块的平均移动距离为10个磁道。每块的旋转延迟时间及传输时间分别为100ms和2ms，则读取一个100块的文件需要（）ms时间

• A.10200
• B.11000
• C.11200
• D.20200

相关解析

1. 首先确定找磁道的时间，逻辑上相邻数据块的平均移动距离为10个磁道，那么平均读取一块数据所需要的找磁道时间为100ms
2. 然后确定找块时间（旋转延迟时间），100ms
3. 最后确定传输时间，10ms，相加

那么平均读取一块数据需要时间为100+100+2=202ms

读取100块时间为20200ms

9.2单缓冲区、双缓冲区

题目：假设磁盘块与缓冲区大小相同，每个盘块读入缓冲区的时间为10μs，由缓冲区送至用户区的时间是5μs，系统对每个磁盘块数据的处理时间为2μs，若用户需要将大小为10个磁盘块的Docl文件逐块从磁盘读入缓冲区，并送至用户区进行处理，那么采用单缓冲区需要花费时间为（）μs；采用双缓冲区需要花费时间为（）μs

问题一：

• A.100
• B.107
• C.152
• D.170

问题二：

• A.100
• B.107
• C.152
• D.170

相关解析

流水线计算公式： 1条指令执行时间+（指令条数-1）*流水线周期

单缓冲区流程： 使用缓冲区>数据处理

单缓冲区： 每次只能一个操作使用缓冲区，利用流水线计算公式，（15+2）+9*15=152

双缓冲区流程： 读入缓冲区>送至用户区>数据处理

双缓冲区： 每次可以两个操作使用缓冲区，利用流水线计算公式，（10+5+2）+9*10=107

9.3调度算法

题目：假设磁盘每磁道有18个扇区，系统刚完成了10号柱面的操作，当前移动臂在13号柱面上，进程的请求序列如下表所示。若系统采用SCAN（扫描）调度算法，则系统响应序列为（A）；若系统采用CSCAN（单向扫描）调度算法，则系统响应序列为（C）


相关解析

SCAN调度算法
若系统有30个柱面，此算法从1到30，再从30到1往复运行。
CSCAN调度算法
若系统有30个柱面，此算法从1到30，再从头开始（从1到30），顺序运行

响应序列首先看柱面号，
当柱面号一样时看扇区号，
当扇区号一样时看磁头号。

10.索引文件

题目：某文件系统采用索引节点管理，其磁盘索引块和磁盘数据块大小均为 1KB 字节且每个文件索引节点有 8 个地址项 iaddr[0] ~ iaddr[7]，每个地址项大小为 4 字节，其中iaddr[0] ~ iaddr[4]采用直接地址索引，iaddr[5]和 iaddr[6]采用一级 间接地址索引，iaddr[7] 采用二级间接地址索引。若用户要访问文件 userA 中 逻辑块号为 4 和 5 的信息，则系统应分别采用（B）， 该文件系统可表示的单 个文件最大长度是（D）KB

问题一

• A.直接地址访问和直接地址访问
• B.直接地址访问和一级间接地址访问
• C.一级间接地址访问和一级间接地址访问
• D.一级间接地址访问和二级间接地址访问

问题二

• A.517
• B.1029
• C.65797
• D.66053

相关解析

依题意得，0-4号节点为直接节点，因为是直接节点，所以逻辑块号为0-4
5-6节点是一级间接索引，不管大小，它的逻辑块号从5开始，第一空选B

相关式子：
（直接索引对应的逻辑盘块+一级间接索引对应的逻辑盘块+二级间接索引对应的逻辑盘块）*盘块大小=单个文件最大

直接索引对应的逻辑盘块： 5（因为是直接索引，所以有几个节点就有几个盘块）
一级间接索引对应的逻辑盘块： 512（每个索引盘1KB，地址大小为4B，所以每个盘有（1KB/4B）=256个索引，有2个节点，就有512个盘块）
二级间接索引对应的逻辑盘块： 65536（1个节点，256*256个盘块）
盘块大小： 1KB
带入数据得答案（5+512+65536）*1KB=66053KB

11.位示图

题目：某管理系统曹勇位示图记录磁盘的使用情况。如果系统的字长为32为，磁盘物理块的大小为4MB，物理块依次编号为：0、1、2，位示图字依次编号为：1、2、3，那么16385号物理块的使用情况在位示图中的第（C）个字中描述；如果磁盘的容量为1000GB，那么位示图需要（D）个字来表示

问题一：

• A.128
• B.256
• C.512
• D.1024

问题二：

• A.1200
• B.3200
• C.6400
• D.8000

相关解析
16386/32=512.0625
所以16385号物理块的使用情况在第位示图513个字中描述
对应字号编号为512

因为磁盘容量1000GB
物理块大小4MB
物理块个数：10001024/4个
一个字对应32个物理块
位示图大小为10001024/（32*4）=8000个字

标签：P1,操作系统,索引,软考,信号量,错题,地址,缓冲区,进程
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