2021年操作系统考研真题答案及解析（一）

本文提供2021年操作系统考研真题答案及解析，以下为具体内容

1、Computer A的Cycle Time=150ps，CPI=1.2；Computer B的Cycle Time=80ps；CPI=2；采用相同的ISA，则（ ）。

A、Computer A比Computer B快1.125倍

B、Computer B比Computer A快1.125倍

C、Computer A比Computer B快1.875倍

D、Computer B比Computer A快1.875倍

2、64位按字节寻址的MIPS计算机中SW指令写数组操作A[8]的偏移量是（ ）。

A、24

B、48

C、96

D、64

3、某计算机的存取周期为400ns，每个存取周期可访问64位，则存储带宽为（ ）。

A、40M位/秒

B、80M位/秒

C、160M位/秒

D、20M位/秒

4、MIPS单周期数据通路中BNE指令使用以下哪种指令格式（ ）。

A、R型

B、I型

C、J型

D、以上都不是

5、设有若干片128K×16位的RAM芯片，需要构成4096K×64位的存储器，则需要该RAM芯片（ ）片。

A、64

B、16

C、128

D、32

6、在32位按字节寻址的MIPS体系结构中，如果数组A的基址存放在$t1中，h存放在$s2中，则下面的C赋值语句：A[100]=h+A[100]，采用哪一句汇编语言读取原A[100]的数据正确（ ）。

A、LW $t0, 400($t1)

B、LW $t0, 100($t1)

C、LW $t0, $t1, 400

D、LW $t0, $t1, 100

7、为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用（ ）。

A、通用寄存器

B、堆栈

C、存储器

D、外存

8、在现代操作系统中引入了（ ），从而使并发和共享成为可能。

A、单道程序

B、磁盘

C、对象

D、多道程序

9、假设有5个进程想要互斥地使用某临界资源，该资源的数目为2，S为信号量，则S.value的值为-2时，以下说法正确的是（ ）。

A、系统中应该还有尚未分配的该类临界资源。

B、有2个进程请求该类临界资源未能满足，被阻塞。

C、S.value的值的大小与资源分配无关。

D、此时S.value的值为最小值。

10、下列几种关于进程或线程的叙述不正确的是（ ）。

A、进程是在并行环境中的完整的程序。

B、进程控制块是可以表征进程存在的数据结构。

C、同一进程中的多个线程可以共享进程的地址空间。

D、进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配的基本单位。

1、试题答案：B

试题解析：

由于计算机A和B的指令集相同，所以两者的程序所执行的指令数是相同的，用I表示。CPI是指每条指令的时钟周期数，表示执行某个程序或者程序片段时每条指令所需的时钟周期平均数。计算机A的CPU时间=计算机A的CPU时钟周期数×时钟周期时间=180×Ips；计算机B的CPU时间=计算机B的CPU时钟周期数×时钟周期时间=160×Ips。因此Computer B比Computer A快1.125倍。故本题选B。

2、试题答案：D

试题解析：

存数指令将数据从寄存器复制到存储器。存数指令的格式和取数指令相似：首先是操作码，接着是包含待存储数据的寄存器，然后是数组元素的偏移量，最后是基址寄存器。按字节编址时，正确的偏移量=8×8=64。故本题选D。

3、试题答案：C

试题解析：

存储带宽是指单位时间内从存储器读出的二进制数信息量，一般用字节数/秒表示。因此此题的存储带宽=1s/400ns×64bit=16×10⁷bit/s=160Mbit/s。故本题选C。

4、试题答案：B

试题解析：

立即数和数据传送指令用的指令格式是I型指令，具体格式如下所示。

故本题选B。

5、试题答案：C

试题解析：

总的芯片数=总容量/每个芯片的容量=4096K×64/(128K×16)=128。故本题选C。

6、试题答案：A

试题解析：

将数据从存储器复制到寄存器的数据传送指令通常叫取数（load）指令。取数指令的格式是操作码后接着目标寄存器，再后面是用来访问存储器的常数和寄存器，常数和第二个寄存器中的值相加即得存储器地址。实际的MIPS取数指令助记符为lw，为load word的缩写。故本题选A。

7、试题答案：B

试题解析：

堆栈是一种按特定顺序进行存取的存储区。在一般计算机中，堆栈主要用来暂存中断断点、子程序调用时的返回地址、状态标志及现场信息等，也可用于子程序调用时参数的传递。故本题选B。

8、试题答案：D

试题解析：

并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行，但在单处理机系统中，每一时刻却仅能有一道程序执行，故微观上这些程序只能是分时地交替执行。在OS环境下的资源共享或称为资源复用，是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。正是因为在现代操作系统中引入了多道程序，从而使并发和共享成为可能。故本题选D。

9、试题答案：B

试题解析：

在记录型信号量机制中，S的初值表示系统中某类资源的数目，因而又称为资源信号量，对它的每次P操作，意味着进程请求一个单位的该类资源，使系统中可供分配的该类资源数减少一个，S的值减1。当S<0时，表示该类资源已分配完毕，此时S的绝对值表示在该信号量链表中已阻塞进程的数目。对信号量的每次V操作表示执行进程释放一个单位资源，使系统中可供分配的该类资源数增加一个，S的值加1。故本题选B。

10、试题答案：A

试题解析：

进程是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位，它是由一组机器指令、数据和堆栈等组成的，是一个能独立运行的活动实体。多个进程之间可以并发执行和交换信息，不仅仅是一个完整的程序。故本题选A。