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2018年上海大学机电工程与自动化学院838计算机科学专业基础综合之计算机操作系统考研仿真模拟五套题

  摘要

一、选择题

1. 在UNIX 系统中,目录结构采用( )。

A. 单级目录结构

B. 二级目录结构

C. 单纯树形目录结构

D. 带链接树形目录结构

【答案】D

2. 硬中断服务程序的末尾要安排一条指令IRET ,它的作用是( )。

A. 构成中断结束命令

B. 恢复断点信息并返回

C. 转移到IRET 的下一条指令

D. 返回到断点处

【答案】B

3. 下面不属于操作系统提供虚拟设备技术原因的是( )。

A. 独占设备可以作为共享设备来使用

B. 独占设备使用的静态分配技术既不能充分利用设备,又不利于提高系统效率

C. 在一定硬件和软件条件的基础上共享设备可以部分或全部地模拟独占设备的工作,提高独占设备的利用率和系统效率

D. 计算机系统具有多道处理功能,允许多道作业同时执行

【答案】D

【解析】D 项只是实现虚拟设备技术的条件,不是原因。

4. 若某单处理机多进程系统中有多个就绪进程,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

【答案】C

【解析】首先要注意本题选的是错误项,看题一定要仔细。其次要注意本题选项的说法,例如A 项“在进程结束时能进行处理机调度”,而不是“必须进行调度”或“只能在此时进行调度”,因此A 项的含义仅仅是此处可以调度,并非一定要调度或者只能此时调度,类似的B 项、D 项也是如此。这也是容易判断出错的一个地方。

接下来分析选项,A 项是进程结束时可以进行处理机调度,明显是正确的。一个进程结束后,进程撤销,处理机此时应当处理下一个进程了,因此会出现处理机调度,A 项正确。

B 项中关键词为“创建新进程后”。在创建新进程后,会将新进程插入到就绪队列中等待调度执行,接下来会发生如下几种情况:(1)处理机继续执行当前任务;(2)该新建进程比较紧急,处理机暂停当前活动转而调度执行该进程(系统为可抢占调度策略)。因此,当紧急任务进入就绪状态时,可能会发生处理机调度,B 项也正确。

C 项的关键词是“在临界区”和“不能”。进程在临界区时是不允许其他相关进程进入临界区的,因为当前进程正在访问临界资源,其他进程无法访问。但问题的关键在于系统中还存在着与这类进程无关的其他进程,其

他进程的执行并不会受到这类进程是否处于临界区的影响。系统可以暂停该进程的执行,先去处理其他与之无关的紧急任务,处理完后再返回来继续执行剩余的临界区代码。这个过程中就会发生处理机调度(因为处理机干别的去了),因此当进程处于临界区时,也可能会发生处理机调度,C 项错误。

D 项很简单。系统调用结束之后返回正常执行的过程中,此时肯定可以进行处理机调度切换执行其他的进程,因此D 项正确。

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

【答案】C

【解析】判断能否在用户态执行的关键在于事件是否会执行特权指令。

首先看A 项,系统调用是系统提供给用户程序调用内核函数的,当用户程序执行系统调用时,会使CPU 状态从用户态切换至系统态并执行内核函数,执行结束之后将控制权还给用户程序,并且CPU 状态从系统态切换至用户态。从这个过程可以看出,虽然系统调用的执行过程中CPU 需要切换至系统态,但系统调用(或者引用、调用)是在用户态发生的,是系统特意为用户态设计的,因此系统调用可以发生在用户态。

B 项为外部中断,很多考生会被中断二字影响,认为涉及中断的都应该是系统态的事情,而不能在用户态执行,因此选错。中断在系统中经常发生,如键盘输入会引发外部中断(外部中断

是指由外部事件引起的中断,比如鼠标单击和键盘输入等操作引起的中断);进程缺页会产生缺页中断等,这些都经常发生在用户进程中,自然这些也都是用户态的事件。以键盘输入举例,一个用户进程需要用户输入一串命令,当用户用键盘输入时会引发外部中断(此时CPU 还是用户态),此时系统会切换至系统态执行中断处理程序(这时CPU 转变为系统态),处理程序处理之后将输入结果返回给用户程序并将CPU 状态切换为用户态,中断处理结束。由此过程可见,中断的发生和处理与系统调用类似,都是发生在用户态,通过切换至系统态完成对应功能,然后返回至用户态。系统调用和中断的发生是在用户态,处理是在系统态。

看D 项,缺页与B 项类似,用户态执行进程缺页时会产生缺页中断(中断发生在用户态),然后系统转入系统态进行缺页中断处理,然后再返回用户态,将控制权交还给用户进程。因此D 项也可以发生在用户态。

根据排除法知道答案是C 项,进程切换实际上是对于程序状态的修改,因此要修改程序状态字,这是特权指令,必须在系统态执行。

6. 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

【答案】B

【解析】本题考查的是中断处理和子程序调用所保存内容的区别,可以先从两者的作用不同来考虑。中断的发生通常是突然的,如地址越界等,往往是系统无法预知的(外部输入中断也是无法预知的,计算机不会知道用户什么时候用键盘输入)。当系统发生中断时要转入中断处理程序,处理完之后要返回到发生中断时的指令处继续执行,由于处理中断时CPU 可能会切换状态(如果在系统态发生中断则始终为系统态,不需要切换),所以中断处理返回时就需要还原当时的程序状态,包括处理器信息等,这就用到了程序状态字(PSW )寄存器所存储的内容。程序状态字寄存器用于记录当前处理器的状态和控制指令的执行顺序,并且保留和指示与运行程序有关的各种信息,其主要作用是实现程序状态的保护和恢复。所以中断处理时一定要将PSW 压栈保存。

子程序调用是系统能够预知的,而且子程序调用通常是在进程内部执行,不会更改程序状态,即便更改程序状态,只要更新寄存器就行,而不需要保存,因为一切都是系统预料到的,不需要保护和恢复。因此,子程序调用主要保存局部参数信息等,不需要将PSW 压栈。

中断处理和子程序调用对其他3个选项的操作都是相同的。

7. 进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构,一个进程( )。

A. 可以有多个进程控制块

B. 可以和其他进程共用一个进程控制块