Данный материал представляет собой сборник из 38 тестовых вопросов по курсу «Операционные системы». Задания охватывают ключевые аспекты функционирования ОС: терминологию режимов работы, принципы мультипроцессорной обработки, алгоритмы планирования процессов (FCFS, Round Robin), механизмы синхронизации, управление виртуальной памятью (страничная и сегментная организация), а также принципы работы файловых систем (FAT, NTFS).
Содержание
Тестовые задания по операционным системам
- Какие из приведенных терминов являются синонимами:
- a. привилегированный режим;
- b. защищенный режим;
- c. режим супервизора;
- d. пользовательский режим;
- e. реальный режим;
- f. режим ядра.
- Сравните два варианта организации мультипроцессорной обработки. В первом случае процесс (поток), начав выполняться на каком-либо процессоре, при каждой следующей активизации будет назначаться планировщиком на этот же процессор. Во втором варианте процесс (поток) каждый раз, в общем случае, выполняется на произвольно выбранном свободном процессоре. Какой вариант эффективнее в отношении времени выполнения отдельного приложения? В отношении суммарной производительности компьютера?
- a. 1 и 1;
- b. 1 и 2;
- c. 2 и 2;
- d. 2 и 1.
- В какой очереди (ожидающих или готовых) скапливается большее число процессов в системах с разделением времени?
- a. в очереди ожидания;
- b. в очереди готовности;
- c. примерно одинаковое количество в обоих очередях.
- Выберите возможные переходы процесса из одного состояния в другое.
- a. из состояния готовность в состояние исполнение;
- b. из состояния ожидание в состояние исполнения;
- c. из состояния готовность в состояние ожидание.
- В ОС с поддержкой многопоточности в контекст процесса входят
- a. необработанные аварийные сигналы;
- b. значение счетчика команд;
- c. дескрипторы открытых файлов;
- d. стек;
- e. значения регистров.
- При организации взаимодействия процессов необходимо решить следующие проблемы:
- a. исключить пересечение процессов в критических секциях;
- b. передача информации от одного процесса к другому;
- c. организовать защиту памяти;
- d. согласовать (синхронизировать) действия процессов.
- Известно, что программа А выполняется в монопольном режиме за 10 минут, а программа В — за 20 минут, то есть при последовательном выполнении они требуют 30 минут. Если Т — время выполнения обеих этих задач в режиме мультипрограммирования, то какое из следующих неравенств справедливо:
- a. T =< 10;
- b. 10 < T =< 20;
- c. 20 < T =< 30;
- d. T > 30.
Продолжение заданий
- Сравните два варианта организации мультипроцессорной обработки. В первом случае процесс (поток), начав выполняться на каком-либо процессоре, при каждой следующей активизации будет назначаться планировщиком на этот же процессор. Во втором варианте процесс (поток) каждый раз, в общем случае, выполняется на произвольно выбранном свободном процессоре. Какой вариант эффективнее в отношении времени выполнения отдельного приложения? В отношении суммарной производительности компьютера?
- a. 1 и 1;
- b. 2 и 1;
- c. 2 и 2;
- d. 1 и 2.
- При какой многозадачности механизм планирования процессов распределен между системой и прикладной программой?
- a. при вытесняющей;
- b. при невытесняющей;
- c. при многопоточной.
- Какие из перечисленных ниже алгоритмов планирования процессов относятся к вытесняющим алгоритмам?
- a. лоторейный алгоритм;
- b. «кратчайшая задача – первая»;
- c. Round Robin;
- d. «наименьшее оставшееся время»;
- e. алгоритмы, основанные на приоритетах.
- ОС обслуживает процессы по алгоритму FCFS (First Come – First Served). В ОС поступают на выполнение процессы, время поступления и время исполнения которых приведены в следующей таблице.
Номер процесса Время поступления в систему Время исполнения 1 0 5 2 2 4 3 4 6 4 5 2 5 6 3 Каковы среднее оборотное время процесса и среднее время ожидания процесса в очереди готовности?
- a. 9.8 5.8;
- b. 7.4 5.2;
- c. 8.6 5.6;
- d. 9.6 5.4.
Задания по планированию и синхронизации
- ОС обслуживает процессы по алгоритму Round Robin (циклическое планирование). В ОС поступают на выполнение процессы, время поступления и время исполнения которых приведены в следующей таблице.
Номер процесса Время поступления в систему Время исполнения 1 0 5 2 2 4 3 3 6 4 5 1 5 7 3 Предполагается, что переключение контекстов процессов выполняется мгновенно; каждому процессу каждый раз для исполнения выделяется квант времени равный 2. Каковы среднее время нахождения процесса в системе и среднее время ожидания процесса в очереди готовности?
- a. 10.0 6.2;
- b. 12.2 7.4;
- c. 9.6 6.4;
- d. 10.4 5.2.
- В однопроцессорную гибкую систему реального времени поступает четыре периодических сигнала с периодами 50, 100, 200 и 300 мс. На обработку каждого сигнала требуется 35, 10, 20 и x мс времени процессора. Укажите максимальное значение x, при котором система остается поддающейся планированию.
- a. 20; b. 25; c. 30; d. 35.
- В системе используется приоритетный алгоритм планирования процессов, основанный на анализе использования каждым процессом выделенного ему кванта времени. В системе выполняются четыре процесса A, B, C и D с квантами времени 20, 40, 25 и 30 мс. соответственно. В данный момент, отработав 10 мс., был заблокирован на операции ввода-вывода процесс D. Какому процессу будет передано управление, если известно, что до этого процессы A, B и C отработали 10, 20 и 10 мс от выделенных им квантов времени соответственно?
- a. A; b. B; c. C; d. зависит от первоначально назначенных приоритетов.
- Какие из утверждений для потоков, реализованных в пространстве пользователя, верны:
- a. отсутствуют прерывания по таймеру внутри одного процесса;
- b. более быстрое переключение, создание и завершение потоков;
- c. процесс не может иметь свой алгоритм планирования потоков;
- d. при использовании блокирующего системного запроса все остальные потоки не блокируются.
- При использовании каких из нижеперечисленных средств используется активное ожидание для организации взаимного исключения?
- a. команда XCHG; b. барьеры; c. сообщения; d. строгое чередование.
- Для реализации синхронизации на уровне языка программирования используются высокоуровневые примитивы, названные
- a. семафорами; b. фьютексами; c. супервизорами; d. мониторами; e. маркерами.
Задания по взаимоблокировкам и памяти
- Рассмотрите следующее состояние системы с четырьмя процессами, P1, P2, P3 и P4, и пятью типами ресурсов, RS1, RS2, RS3, RS4 и RS5. Определите процессы, вовлеченные во взаимоблокировку.
E = (25253)
A = (02031)- a. P1, P3, P4; b. P1, P2; c. P1, P2, P4; d. P2, P3; e. взаимоблокировки нет.
- У системы имеется четыре процесса и пять распределяемых ресурсов. Текущее распределение и максимальные потребности (исходные потребности) приведены в следующей таблице. Каково наименьшее значение x, при котором это состояние безопасно?
Процесс Распределено Максимальные потребности Доступно A 1 0 2 1 1 1 1 2 1 3 0 0 x 1 2 B 2 0 1 1 0 2 2 2 1 0 C 1 1 0 1 0 2 1 3 1 0 D 1 1 1 1 0 1 1 2 2 1 - a. 1; b. 2; c. 3; d. исходное состояние небезопасно при любом x.
- В сегментно-страничном механизме виртуальной памяти с нумерацией страниц в пределах сегмента виртуальный адрес можно описать:
- a. только парой чисел; b. только тройкой чисел; c. парой чисел или тройкой чисел.
- Максимальный размер сегмента в сегментном или сегментно-страничном механизмах виртуальной памяти определяется:
- a. реализацией; b. размером имеющейся физической памяти; c. настройками компилятора; d. разрядностью шины данных.
- Учет участков свободной памяти с помощью связного списка свободных/занятых блоков позволяет
- a. выделять участки памяти произвольных размеров; b. перемещать процессы в памяти; c. находить в памяти наиболее долго занятые участки; d. освобождать память, занятую неактивными процессами.
- Виртуальная память позволяет
- a. загружать программы, скомпилированные для другого процессора; b. загружать программы, размер которых превышает объем доступной физической памяти; c. отказаться от предоставления прикладным процессам оперативной памяти; d. загружать множество небольших программ, суммарный объем которых больше объема физической памяти.
Задания по страничной организации памяти
- В 32-разрядной системе со страничным механизмом виртуальной памяти размер страницы равен 64 Кбайт. Чему равен номер виртуальной страницы и смещение для линейного виртуального адреса 0x12ABAB12?
- a. номер – 43237, смещение – 4796; b. 4225, 48348; c. 3651, 237810; d. 4779, 43794.
- В 32-разрядной системе со страничным двухуровневым механизмом виртуальной памяти размер страницы равен 8 Кбайт. Размер дескриптора страницы равен 4 байтам. Чему равен размер раздела в Мбайтах если известно, что таблица дескрипторов страниц раздела занимает одну страницу памяти?
- a. 2; b. 4; c. 8; d. 16.
- Система с 32-разрядной схемой адресации использует двухуровневый страничный механизм виртуальной памяти. Виртуальные адреса расщепляются на 10-разрядное поле верхнего уровня, 12-разрядное поле второго уровня и смещение. Чему равен размер страницы и их количество в разделе?
- a. размер страницы — 4 Кб, количество страниц – 2048 б; b. 4 Кб, 1024; c. 1 Кб, 4096; d. 8 Кб, 1024; e. 1 Кб, 2048.
- Рассмотрим систему, в которой реализован двухуровневый страничный механизм виртуальной памяти, использующий ассоциативную память для ускорения работы. При этом среднее время доступа к оперативной памяти равно 60 нс, среднее время доступа к TLB 10 нс, а вероятность наличия информации в ассоциативной памяти равна 90%. Чему равно среднее время определения физического адреса данных?
- a. 15 нс; b. 22 нс; c. 16 нс; d. 21 нс; e. 17 нс; f. 20 нс.
- Рассмотрим систему, в которой реализован одноуровневый страничный механизм виртуальной памяти, использующий ассоциативную память для ускорения работы. Все остальные параметры аналогичны предыдущей задаче. Чему равно среднее время доступа к самим данным?
- a. 84 нс; b. 83 нс; c. 82 нс; d. 74 нс; e. 75 нс; f. 76 нс.