第一章 操作系统引论(50分)
答案链接:
一、 填空题(共32分,每空2分)
1. 设计现代OS的主要目标是:( )、( )、( )、( )。
2. OS具有( )、( )、( )和( )四个基本特征,最基本的特征是( )。
3. 若干个事件在同一时刻发生称为( ),若干个事件在同一时间间隔内发生称为( )。
4. 操作系统的五大功能是( )、( )、( )、( )和( )。
二、 简答题(共18分,每小题6分)
1. 为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?
2. 试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统不实时系统进行比较。
3. 何谓微内核技术?在微内核中通常提供了哪些功能?
第二章 进程管理
一、 填空题(共18分,每空1分)
1. 进程由 ( ) 、( ) 和 ( ) 组成。
2. 在操作系统中,进程是一个 ( ) 的基本单位,也是一个独立运行和 ( ) 的基本单位。
3. 在信号量机制中,信号量S > 0时的值表示 ( ) ;若S < 0,则表示 ( ),此时进程应 ( ) 。
4. 常用的进程通信方式有 ( ) 、( ) 和( ) 机制。
5. 正在执行的进程等待I/O操作,其状态将由 ( ) 状态变为 ( ) 状态。
6. 静态链接是在程序 ( ) 时进行,动态链接是在 ( ) 时进行。
7. 一次只允许一个进程访问的资源叫 ( ) 。
8. 操作系统中,进程可以分为 ( ) 进程和 ( ) 进程两类。
二、 简答题(共56分,每小题8分)
1. 试说明PCB的作用,为什么说PCB是进程存在的惟一标志?
答:
2. 试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。
答:
3. 在进行进程切换时,所要保存的处理机状态信息有哪些?
答:进行进程切换时,所要保存的处理机状态信息有:
4. 试说明引起进程创建的主要事件。
答:
5. 在创建一个迚程时所要完成的主要工作是什么?
答:
6. 试从调度性、并发性、拥有资源及系统开销方面,对进程和线程进行比较。
答:
(1) 调度性:
(2) 并发性:
(3) 拥有资源:
(4) 系统开销:
7. 何谓用户级线程和内核支持线程?
答:
(1) 用户级线程:
(2) 内核支持线程:
三、 综合题(共26分,每小题13分)
1. 试写出相应的程序来描述图2-1(a)所示的前驱图。
2.在测量控制系统中的数据采集任务,把所采集的数据送至一单缓冲区;计算任务从该单缓冲中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步算法。
答:
第三章 处理机调度与死锁
(50分)
一、 填空题(共22分,每空1分)
1. 在响应比最高者优先的作业调度算法中,当各个作业等待时间相同时,( )的作业将得到优先调度;当各个作业要求运行的时间相同时,( )的作业得到优先调度。
2. 采用对换方式在将进程换出时,应首先选择处于 ( ) 状态且 ( ) 的进程换出内存。
3. 在分时系统中,当用户数目为100时,为保证响应时间不超过2秒,此时时间片最大应为 ( ) 。分时系统采用的调度方法是 ( ) 算法。
4. 有三个同时到达的作业J1,J2和J3,它们的执行时间分别是T1,T2和T3,且T1<T2<T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法,则平均周转时间是 ( ) 。
5. 产生死锁的四个必要条件是 ( ) 和 ( ) , ( ) 和 ( ) 。
6. 在批处理兼分时的系统中,往往由分时系统控制的作业称为 ( ) 作业,而由批处理系统控制的作业称为 ( ) 作业。
7. 一个作业从进入系统到运行结束,一般要经历 ( ) 、 ( ) 和 ( ) 三个不同状态。
8. 一个理想的作业调度算法应该是既能 ( ) 又能使进入系统的作业 ( ) 。
9. 进程调度称为 ( ) ,存储器管理中的对换调度称为 ( ) 。
10. 产生死锁的原因可归结为:( ) ,( ) 。
二、 简答题(共18分,每小题6分)
1. 为什么要引入高响应比优先调度算法?它有何优点?
2. 试说明低级调度的主要功能。
3. 在批处理系统、分时系统和实时系统中,各采用哪几种进程(作业)调度算法?
三、 综合题(10分)
1. 在银行家算法的例子中,如果P0发出的请求向量由 Request(0,2,0)改为Request(0,1,0),问系统可否将资源分配给它?
2. 在银行家算法中,若出现下述资源分配情况:
资源 进程 |
Allocation |
Need |
Available |
|||||||||
A |
B |
C |
D |
A |
B |
C |
D |
A |
B |
C |
D |
|
P0 |
0 |
0 |
3 |
2 |
0 |
0 |
1 |
2 |
1 |
6 |
2 |
2 |
P1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
7 |
5 |
0 |
||||
P2 |
1 |
3 |
5 |
4 |
2 |
3 |
5 |
6 |
||||
P3 |
0 |
3 |
3 |
2 |
0 |
6 |
5 |
2 |
||||
P4 |
0 |
0 |
1 |
4 |
0 |
6 |
5 |
6 |
试问:
(1) 该状态是否安全?
(2) 若进程P2提出请求Request(1,2,2,2)后,系统能否将资源分配给它?
第四章 存储器管理
(100分)
一、 填空题(共38分,每空1分)
1. 静态链接是在程序( )时进行,动态链接是在( )时进行。
2. 程序经编译或汇编以后形成目标程序,其指令的顺序都是以零作为参考地址,这些地址称为( )。
3. 段式管理中,以( )为单位,每段分配一个( )区。由于各段长度( ),所以这些存储区的大小不一,而且同一进程的各段之间不要求( )。
4. 段的共享是通过( )实现的。
5. ( )方式能使存储碎片尽可能少,而且使内存利用率较高,管理开销小。
6. 常用的内存管理方法有( )、( )、( )和( )。
7. 动态存储分配时,要靠硬件地址变换机构实现( )。
8. 在段页式存储管理系统中,面向( )的地址空间是段式划分,面向( )的地址空间是页式划分。
9. 在多道程序环境中,用户程序的相对地址与装入内存后的实际物理地址不同,把相对地址转换为物理地址,这是操作系统的( )功能。
10. 地址变换机构的基本任务是将虚地址空间中的( )变换为内存中的( )。
11. 能方便实现信息共享的存储管理办法有( )和( )。
12. 在动态分区式内存分配算法中,倾向于优先使用低地址部分空闲区的算法是( );能使内存空间中空闲区分布较均匀的算法是( )。
13. 页是信息的( )单位,进行分页是出于( )的需要;段是信息的( )单位,分段是出于( )的需要。
14. 存储管理中的快表是指( )。
15. 分段保护中的越界检查是通过( )中存放的( )和段表中的( ) 等数据项。
16. 操作系的动态分区管理内存分配算法有( )、( )、和最佳适应算法。
17. 段式管理中,提供( )维的地址结构。以段为单位进行空间分配,每段分配一个( )区。
18. 在首次适应算法中,要求空闲分区按( )顺序链接成空闲分区链;在最佳适应算法中是按( )顺序形成空闲分区链。
19. 程序经编译或汇编以后形成目标程序,其指令的顺序都是以零作为参考地址,这些地址称为( )。
二、 简答题(共62分,1-7小题每题8分,8小题6分)
1. 可采用哪几种方式将程序装入内存?它们分别适用于何种场合?
2. 什么是基于顺序搜索的动态分区分配算法?它分为哪几种?
3. 在采用首次适应算法回收内存时,可能出现哪几种情况?应怎样处理这些情况?
4. 什么是页表?页表的作用是什么?
5. 具有快表时是如何实现地址变换的?
6. 为什么说分段系统比分页系统更易于实现信息的共享和保护?
7. 试全面比较连续分配和离散分配方式。
8. 分区存储管理中常采用哪些分配策略?比较它们的优缺点。
第五章 虚拟存储器
(70分)
一、 填空题(共20分,每空1分)
1. 在存储管理中常用( )方式来摆脱主存容量的限制。
2. 在采用请求分页式存储管理的系统中,地址变换过程可能会因为( ) 和( )等原因而产生中断。
3. 在请求页式管理中,当( )发现所需的页不在( )时,产生( )信号,( )作相应的处理。
4. 置换算法是在内存中没有( )时被调用的,它的目的是选出一个被( )的页面。如果内存中有足够的( )存放所调入的页,则不必使用( )。
5. 在 UNIX 系统中采用的页面置换算法是( )。
6. 在请求调页系统中的调页策略有( ),它是以预测为基础的;另一种是( ),由于较易实现,故目前使用较多。
7. 在一个请求分页系统中,假如系统分配给一个作业的物理块数为3,且此作业的页面走向为2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2。OTP算法的页面置换次数为( ),LRU算法的页面置换次数为( ),CLOCK算法的页面置换次数为( )。
8. 在请求分页系统中,假如一个作业的页面走向为1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5,当分配给该作业的物理块数M为3,采用先进先出页面置换算法时,访问过程中发生的缺页次数为:( );采用最佳页面置换算法时,缺页次数为:( );采用LRU页面置换算法时,缺页次数为:( )。(假定开始时,物理块中为空)
二、 简答题(共30分,每小题6分)
1. 虚拟存储器有哪些特征?其中最本质的特征是什么?
2. 在请求分页系统中,页表应包括哪些数据项?每项的作用是什么?
3. 试说明请求分页系统中的地址变换过程。
4. 在请求段表机制中,应设置哪些段表项?
5. 如何实现共享分段的分配和回收?
三、 综合题(共20分,每小题10分)
1. 在一个请求分页系统中,采用FIFO页面置换算法时,假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时,试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率,并比较所得结果。
2. 系统为一个有6页的进程分配4个物理块,其页表如下所示(时间单位:滴答),页的大小为1K,请计算逻辑地址为0x17C8的物理地址。
页号 块号 装入时间 上次引用时间 R(读) M(修改)
0 7 126 279 0 0
1 4 230 260 1 0
2 2 120 272 1 1
3 9 160 280 1 1
解:
按CLOCK算法为( );按FIFO算法为( );按LRU算法为( )。
第六章 输入输出系统
(70分)
- 填空题(共40分,每空1分)
- 主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、( )、( )和通道控制方式。
- 虚拟设备是指采用( )技术,将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。
- 逻辑设备表(LUT)的主要功能是实现( )。
- 所谓( ),是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件。
- 主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为( )。
- 在设备管理中,为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点,引入了( ),即用共享设备模拟独占设备。
- 缓冲区的设置可分为( )、( )、( )和( )。
- 设备从资源分配角度可分为独占设备,( )和( )。
- 设备管理的主要任务是控制设备和CPU之间进行( )操作。
- 选择距当前磁头最近,且方向一致的磁盘调度算法( )。
- 使用缓冲区能有效地缓和( )和( )之间速度不匹配的矛盾。
- 用户编写的程序与实际使用的物理设备无关,而由操作系统负责地址的重定位,我们称之为( )。
- 通道是一个独立于( )的专管( )的处理机,它控制( )与内存之间的信息交换。
- 关于缓冲池的操作有( )、( )、( )和( )。
- 缓冲池包括空白缓冲队列、( )和( )三种队列。
- 逻辑设备表(LUT)的主要功能是实现( )。
- 在SPOOLing系统中,进程执行输出的过程是:将进程产生的数据送到( ),输出程序再将数据提出,通过( )送往输出设备。
- 若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为20,44,40,4,80,12,76,移动臂当前位于40号柱面,则先来先服务算法的平均寻道长度为( ); 最短寻道时间优先算法的平均寻道长度为( );扫描算法(当前磁头移动的方向为磁道递增)的平均寻道长度为( )。
- 将数据从设备送入缓冲池称为:( );将数据从缓冲池送入设备称为:( );
- 目前硬盘中最常使用的两种接口是IDE接口和( )接口。
- 设备控制器的组成包括:( )、( )、( )。
- ( )是I/O进程与设备控制器之间的通信程序。
- 简答题(共30分,每小题6分)
- 简要说明IO软件的四个层次的基本功能。
- 设备中断处理程序通常需完成哪些工作?
- 为何要引入与设备的无关性?如何实现设备的独立性?
- 何谓设备虚拟?实现设备虚拟时所依赖的关键技术是什么?
- 试说明收容输入工作缓冲区和提取输出工作缓冲区的工作情况。
第七章 文件系统
(60分)
- 填空题(共20分,每空1分)
- 文件系统中,用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是 。
- 文件的物理结构分为顺序文件、 、 和 。
- UNIX的文件系统空闲空间的管理是采用 。
- 按文件的逻辑存储结构分,文件分为有结构文件,又称为 ;和无结构文件,又称 。
- 文件的存储器是分成大小相等的 ,并以它为单位交换信息。
- 常用的文件存取方法有 ,随机存取法和 。
- 在成组链结法中,将第一组的空闲块号和该组的 记入到
中,作为当前可供分配的空闲盘块号。
- 位示图是利用 来表示 的使用情况。
- 文件系统的基本任务是实现 。
- 文件的保护是通过 来实现的。
- 文件共享的方式有 的方式和 。
- 用户调用 和 文件操作来申请对文件的使用权。
- 每个索引文件都必须有一张 表,其中每个登记项用来指出一个逻辑记录的 。
- 简答题(共40分,每小题5分)
- 何谓文件逻辑结构?何谓文件的物理结构?
- 按文件的组织方式可将文件分为哪几种类型?
- 试说明在树形目录结构中线性检索法的检索过程,并给出相应的流程图。
- 基于符号链的文件共享方式有何优点?
- 什么是访问控制表?什么是访问权限表?
- 目前常用的外存有哪几种组织方式?
- 某操作系统的磁盘文件空间共有500块,若用字长为32位的位示图管理盘空间,试问:
(1)位示图需多少个字?
(2)第i字第j位对应的块号是多少?
(3)并给出申请/归还一块的工作流程。
- 对空闲磁盘空间的管理常采用哪几种分配方式?在UNIX中又是采用何种分配方式?
第八章 用户接口
(40分)
- 填空题(共10分,每空1分)
1. 操作系统为用户提供三种类型的使用接口,它们是 、 、
和 。
2. 操作系统提供给编程人员的唯一接口是 。
3. 用户是通过 或者程序接口向计算机发出请求的。
4. UNIX的shell有两层含义,一是指由shell命令组成的 ;二是指 。
5. 在所有主机操作系统都是UNIX系统的TCP/IP网络中,进行远程注册的命令是 。
6. 在TCP/IP网络中,UNIX操作系统下发送电子邮件的命令是 l。
- 简答题(共30分,每小题10分)
1. 操作系统用户接口中包括哪几种接口?它们分别适用于哪几种情况?
2. 系统调用有哪几种类型?
3. 试说明系统调用的处理步骤。