3.1.1 软考上午试题与解析（21-25）

作者: 郭春柱 出处:电子工业出版社易飞司公司 　2007-10-18 11:21　   砖    好    评论  条 　进入论坛

阅读提示：《软件设计师考试考前冲刺预测卷及考点解析》依据最新版《软件设计师考试大纲》的考核要求，深入研究了历年软件设计师考试试题的命题风格和试题结构，对考查的知识点进行了提炼，并对案例进行了分类。本文为21-25的试题与答案解析。

3.1.1  试题描述

试题21

进程的五态模型包括运行状态、活跃就绪状态、静止就绪状态、活跃阻塞状态和静止阻塞状态。针对图3-4的进程五态模型，为了确保进程调度的正常工作，（a）、（b）和（c）的状态分别为  （21）  。

图3-4  进程的五态模型图

（21） A．静止就绪、静止阻塞和活跃阻塞   B．静止就绪、活跃阻塞和静止阻塞
C．活跃阻塞、静止就绪和静止阻塞   D．活跃阻塞、静止阻塞和静止就绪

试题22

页式存储管理当中的页面是由  （22）  所感知的。
（22） A．用户    B．操作系统   C．编译系统   D．链接程序

试题23、24

在一个单CPU的计算机系统中，有3台不同的外部设备R1、R2和R3，以及3个进程P1、P2和P3。系统CPU调度采用可剥夺式优先级的进程调度方案，3个进程的优先级、使用设备的先后顺序和占用设备时间如表3-2所示。

表3-2  进程的优先级、使用设备的先后顺序和占用设备时间表

假设操作系统的开销忽略不计，从3个进程同时投入运行到全部完成，CPU的利用率约为  （23）  %；R3的利用率约为  （24）  %。其中，设备的利用率是指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率。
（23） A．66.7    B．75    C．83.3    D．91.7
（24） A．66    B．50    C．33    D．17

试题25

某磁盘的转速为7 200转/分，传输速度为4Mbps，控制器开销为1ms。要保证读或写一个512字节的扇区的平均时间为11.3ms。那么，该磁盘的平均寻道时间最大应不超过  （25）  ms。
（25） A．3.9    B．4.7    C．5.5    D．6.1

要点解析

（21）D。要点解析：在多道程序系统中，进程在处理器上交替运行，在运行、就绪和阻塞3种基本状态之间不断地发生变化。由于进程的不断创建，系统资源（特别是主存资源）已不能满足进程运行的要求。此时就必须将某些进程挂起，对换到磁盘镜像区，暂时不参与进程调度，以平衡系统负载的目的。如果系统出现故障，或者是用户调试程序，也可能需要将进程挂起检查问题。

在图3-4具有挂起状态的进程状态及其转换图中，活跃就绪是指进程在主存并且可被调度的状态。（1）空缺处各选项中，静止就绪是指进程被对换到辅存时的就绪状态，是不能被直接调度的状态，只有当主存中没有活跃就绪态进程，或者是挂起态进程具有更高的优先级，系统将把挂起就绪态进程调回主存并转换为活跃就绪。因此，图3-4的（c）空缺处应填入“静止就绪”这一状态。

活跃阻塞是指进程在主存中。一旦等待的事件产生，便进入活跃就绪状态。因此，图3-4的（a）空缺处应填入“活跃阻塞”。

静止阻塞是指进程对换到辅存时的阻塞状态。一旦等待的事件产生，便进入静止就绪状态。故图3-4的（b）空缺处应填入“静止阻塞”。

由以上分析可知，（21）空缺处的正确答案是选项D。

另外，对于一张完整的进程五态模型图，则需在图3-4模型图中增加一条从“运行”态到“活跃阻塞”态的边，其状态转换原因是“等待”事件（如I/O请求）发生，以及增加一条从“运行”态到“静止就绪”态的边，其状态转换原因是“挂起”。

（22）B。要点解析：进行存储分配时，页式存储管理为每个作业建立一张页表，指出逻辑地址中页号与主存中块号的对应关系。然后，借助于硬件的地址转换机构，在作业执行过程中按页动态定位。每执行一条指令时，按逻辑地址中的页号查页表，得到对应的块号，根据关系式，绝对地址=块号×块长+单元号，计算出欲访问的主存单元的地址。由此可知，页面是由操作系统所感知的。

（23）C；

（24）B。要点解析：在多道系统中的3个任务（P1、P2和P3）是竞争使用CPU，但可并行使用I/O设备（R1、R2和R3）。各个任务运行的分析过程如图3-9所示。图中水平粗实线表示某进程实际执行过程所占用的CPU或I/O设备的时间。 

对图3-9分析如下。
① t0~t1时段（20ms）：结合表3-2中3个进程使用设备的先后顺序，因此，进程调度程序先选中进程P3占用CPU的使用权，进程P1占用R1设备的使用权，进程P2占用R3设备的使用权。
② t1~t2时段（20ms）：由于进程的优先级P1>P3且系统CPU调度采用可剥夺式优先级的进程调度方案，CPU使用权在这一进段将转让给进程P1，进程P1占用CPU的使用权20 ms，进程P2继续占用R3设备20 ms，进程P3因CPU使用权被剥夺而处于就绪状态。
③ t2~t3时段（20ms）：进程P1占用CPU使用权终止后，进入占用R3设备的时段。由于进程的优先级P2>P3，进程P2使用完R3设备后，进入占用CPU的使用权时段。进程P3仍处于就绪状态。
④ t3~t4时段（10ms）：进程P1在t3时刻运行完毕。进程P2继续占用CPU的使用权。进程P3仍处于就绪状态。
⑤ t4~t5时段（10ms）：进程P2占用CPU使用权终止后，进入占用R2设备的时段。进程调度程序重新调度进程P3占用CPU的使用权。
⑥ t5~t6时段（10ms）：进程P3占用CPU使用权终止后，进入占用R2设备的时段。由于I/O设备R2可被进程并行使用，因此，进程P2、P3在这一时段将并行占用R2设备。系统中也没有其他待运行的进程，此时段CPU将处于空闲状态。
⑦ t6~t7时段（10ms）：进程P2在t6时刻运行完毕。进程P3继续占用R2设备。此时段CPU仍处于空闲状态。
⑧ t7~t8时段（20ms）：进程P3的I/O操作任务完成后，进程调度程序将CPU使用权分配给它。进程P3占用CPU 20ms后运行完毕。
假设操作系统的开销忽略不计，从3个进程同时投入运行到全部完成，CPU的利用率约为

  
由于设备的利用率是指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率，因此，设备R3的利用率约为  。
同理可得，设备R1的利用率约为  。
设备R2的利用率约为 。

（25）D。要点解析：磁盘读或写某个扇区所需平均时间应包括① 该磁盘的平均寻道时间、② 平均旋转时间、③ 读或写数据的传输时间和④控制器的开销时间等。
通常，选用磁道旋转一周所用时间的一半作为平均旋转（或等待）时间。由于磁盘的转速为7 200转/分，因此平均旋转时间 。
由于该磁盘的传输速度为4Mbps，因此，读或写一个512字节的数据所需的传输时间 。
控制器开销为1ms。要保证读或写一个512字节的扇区的平均时间为11.3ms，则该磁盘的平均寻道时间的最大值为 ，即不超过6.1 ms。

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