操作系统学位考试及参考答案

一、 名词解释

1．

并行与串行: 数据在传输过程中，单个数据位依次传输的方法被称为串行，多个数据位是传输则称为并行。

2． 同步与互斥：是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性。同步是指在互斥的基础上（大多数情况），通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。

3． 设备驱动程序： 为了使管理计算机资源的操作系统能够对特定的硬件资源进行访问和操作，需要为设备提供相应的驱动程序，称为设备驱动程序。设备驱动程序建立了一个硬件与硬件，或硬件与软件沟通的界面。

4． 程序局部性原理：程序在执行时所访问地址的分布不是随机的，而是相对地簇聚；这种簇聚包括指令和数据两部分。程序局部性包括程序的时间局部性和程序的空间局部性。程序的时间局部性是指程序即将用到的信息很可能就是目前正在使用的信息。程序的空间局部性是指程序即将用到的信息很可能与目前正在使用的信息在空间上相邻或者临近。

5． 系统调用：由操作系统实现的所有系统调用所构成的集合即程序接口或应用编程接口，是应用程序同系统之间的接口。

6． 虚拟存储器：在具有层次结构存储器的计算机系统中，自动实现部分装入和部分替换功能，能从逻辑上为用户提供一个比物理存储容量大得多，可寻址的“主存储器”。虚拟存储区的容量与物理主存大小无关，而受限于计算机的地址结构和可用磁盘容量。 7． 假脱机（Spooling ）：假脱机技术是低速输入输出设备与主机交换的一种技术，通常也称为“假脱机真联机”，他的核心思想是以联机的方式得到脱机的效果。低速设备经通道和设在主机内存的缓冲存储器与高速设备相联，该高速设备通常是辅存。为了存放从低速设备上输入的信息，或者存放将要输出到低速设备上的信息（来自内存），在辅存分别开辟一固定区域，叫“输出井”（对输出），或者“输入井”（对输入）。简单来说就是在内存中形成缓冲区，在高级设备形成输出井和输入井，传递的时候，从低速设备传入缓冲区，再传到高速设备的输入井，再从高速设备的输出井，传到缓冲区，再传到低速设备。

8． 进程与线程：进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.

9． 临界区与临界资源：临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。多个进程必须互斥地对临界资源进行访问。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。

10．

信号量：是在多线程环境下使用的一种设施，是可以用来保证两个或多个关键代码段不被并发调用。

二、填空（在题中横线处填上合适的答案. ） 1. 不允许两个以上的并发进程同时访问的资源称为共享资源, 进程中访问它的那段程序称为 临界区 。 2. 系统中一组并发进程因为每个进程都占有了某种资源，又都在等待该组并发进程中其他进程已经占有的资源释放 ，而形成的一种没有外力的干预都不能向前推进的一种状态，称为死锁，产生死锁的根本原因是 系统内缺少资源 。 3. 操作系统为用户提供两个接口，一个是作业级接口（命令行、GUI ） ，用户使用它们来组织和控制作业的运行或管理计算机系统；另一个是 程序级接口（API ） ，编程人员利用它来请求操作系统提供的服务。 4. 并发进程因为共享 资源 而引起进程间的间接制约，而因为进程间的 各自的执行结果互为对方的执行条件 而产生的进程间直接制约。 5. 进程是指 具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次执行 ，它由程序、数据和 进程调度块 组成。 6. 多道程序系统是指有多道程序同时驻留内存，宏观上它们 并行运行 ，微观上它们 串行运行 。 7. 覆盖技术是指将逻辑上相互独立不会同时被调用的程序段共用

的内存扩充技术，进而解决 。 8. 在单一处理机中有5个用户进程，在非管态的某时刻，处于就绪态的用户进程最多有 ，最少有 个。 9. 虚拟存储器是一种 技术，影响虚拟存储器大小的因素有 地址结构和可用磁盘容量 。 10. 假脱机技术（Spooling ）是利用高速的 缓存 将 低速的输入输出设备 变成逻辑上可共享的虚拟设备的技术，以提高设备利用率。 11. 作业一般存在于 批处理系统 中，实时系统中不存在作业管理的机构，作业由程序、数据和 作业说明书 组成。 12. 产生死锁的四个必要条件中，不能通过破坏 互斥条件 来预防死锁，产生

死锁的原因是 系统缺少足够的资源提供进程使用，对互斥资源的共享与并

发执行的顺序不当，以及资源分配不当 。

13. 在三种基本类型的操作系统中，设备利用率最高的操作系统是 分时系

统 ，设备利用率最低的是 批处理系统 。

14. 作业调度主要完成从 后备队列 中选择一个或多个作业装入内存，而进程

调度主要实现从 就绪队列 中选择进程占用CPU 。

15. 低级通信完成在进程间传送少量的 控制信息 ，而高级通信完成进程间的大

批量数据传递, 其中 高级通信 以共享文件方式进行进程间通信。

16. 处理机包括三级调度，其中批处理系统中不存在的调度是进程调度 ，而在

分时系统中不存在的调度是作业调度 。

17. 设备与CPU 之间数据传送控制方式有四种：程序直接控制方式、 中断控

制方式 、DMA 方式和 通道方式。

18. 操作系统是一种系统软件，负责管理计算机系统的 资源 ，合理地组织计

算机的工作流程，是用户和计算机之间的 接口 。

19. 文件是具有名字的一组 信息 的集合，通过 文件系统 实现对文件的按

名存取。

20. 为了赋予操作系统某些特权，使得操作系统更加安全，实际操作系统中区分

程序执行的两种不同运行状态，它们分别是 管态 和 目态 。

三、选择（选择一个合适的答案, 将其前面的字母标号填在题中横线上） 1．产生死锁的四个必要条件中，不能通过破坏 来预防死锁。 A ．互斥条件 B. 环路条件 C. 请求与保持条件 D. 不可剥夺条件 2．设备利用率最高的操作系统是 .

A ．分时系统 B. 实时系统 C. 批处理系统

D. 网络操作系统 3.

A.增加用户数目

B.提高交互性 提高系统安全性 4. 作业调度主要完成从 中选择一个或多个作业装入内存。 A. 就绪队列 B. 等待队列

C. 后备队列

D. 消息队列

5．高级通信完成进程间的大批量信息的传递. A. 消息缓冲机制 B. 管道 E. 管程

6．如果3个进程共享4个同类资源，每个进程至多需要 个这类资源，这3个进程才

不会陷入死锁。

A ．0

B ．1

C ．2

D ．3 E. 4

7

A. 用户能够忍受的时间大小

8．在批处理系统中，不存在的处理机的调度是

A. 高级调度或作业调度 D. 微观调度 9A ．0

B. 1 E. 都不是

10．下面 特性不是进程应有的。

A ．动态性

B ．静态性

C ．不确定性

D ．并发性

E ．独立性 F. 共享性

11. 并发进程因为共享公有资源而引起的进程间的制约称为 。

A. 直接制约

B. 间接制约

C. 互斥

D. 同步

E. 死锁

12. 页式存储管理中，虚拟地址是 维的。

A ．0 B. 1 C. 2 D. 3 E. 都不是

13. 分段管理中， 。

A ．以段为单位分配，每段是一个连续存储区 B. 段与段之间必定不连续 C. 段与段之间必定连续 D. 每段是等长的

14. 磁盘存取速度不受 哪个因素的影响。

A ．缓冲区大小 B. 磁头定位时间 C. 数据传输率 D. 磁头数目

15. 下列技术中不能实现CPU 和设备间并行工作的是 。

A ．缓冲技术 B. 通道技术

C. 多道程序设计技术

D. 中断技术

E. 程序查询技术

16

A ．可靠性和灵活性 C ．灵活性和可靠性 17．下面哪个特性不是现代操作系统的主要特征 。 A ．虚拟性

B ．异步性

C ．不确定性

D ．并发性

E ．串行性 F. 共享性 18

A ．JC

B D. CHCT E. 都不是

19．作业生存期共经历4个状态，它们是提交、后备、 、完成。

A ．就绪 B. 运行 C. 等待

D. 收容

E. 开始

20

A ．先来先服务 B. 时间片轮转 D. 最短作业优先

四、简答题 1. 什么是缓冲区？缓冲区的作用是什么？

缓冲器为暂时置放输出或输入资料的内存。 缓冲器内资料自储存设备（如硬盘）来，放置在缓冲器中，须待机送至CPU 或其他

运算设备。

2. 试述进程的三种基本状态间的转换关系以及发生转换的原因。

阻塞态、就绪态、运行态。

关系：运行态——阻塞态 一个进程运行中启动了外围设备，等待外围设备传输结束。进程在运行中申请资源得不到满足，变变成等待分配资源状态；进程在运行中出现了故障，变成等待人工排除干预状态。

阻塞态——就绪态 外围设备工作结束，是等待外围设备传输者结束等待；

等待的资源得到满足，则等在资源者就结束等待。 运行态——就绪态 分配给进城占用处理器的时间用完而强迫该进程暂时

让出的处理器；有更高优先记得进程要运行，迫使正在运行的进程让出处理器。

就绪态——运行态 有多个进程等待分配处理器时，系统按一种规定的策

略从多个处于就绪态的进程中选择一个进程，让他占有处理器，被选中的进程的状态

就变成运行态。

3. 试叙述避免死锁的银行家算法的基本思想。

银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。在避免死锁方法中允许进程动态地

申请资源，但系统在进行资源分配之前，应先计算此次分配资源的安全性，若分配不会导致系统进入不安全状态，则分配，否则等待。为实现银行家算法，系统必须设置

若干数据结构。

4. 存储管理的主要功能有哪些

存储管理的主要功能是解决多道作业的主存空间的分配问题。主要包括：

（1）内存区域的分配和管理：设计内存的分配结构和调入策略，保证分配和回收。

（2）内存的扩充技术：使用虚拟存储或自动覆盖技术提供比实际内存更大的空间。

（3）内存的共享和保护技术。除了被允许共享的部分之外，作业之间不能产生干扰

和破坏，须对内存中的数据实施保护。

5. 简述利用存取控制表实现文件保护的基本思想。

6. 计算机系统中为什么引入操作系统？操作系统的基本功能有哪些？ 从系统管理人员的观点来看，引入操作系统是为了合理地去组织计算机工作流程，管理和分配和分配计算机系统硬件及软件资源，使之能为多个用户所共享。因此，操作系统是计算机资源的管理者。 从用户的观点来看，引入操作系统是为了给用户使用计算机提供一个良好的界面，以使用户无需了解许多有关硬件和系统软件的细节，就能方面灵活地使用计算机。 基本功能：处理机管理，存储管理，设备管理，信息管理（文件系统管理），用户接口

7. 文件管理系统的主要功能。 文件管理的主要任务是对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户的使用并保证文件的安全性；文件管理应具有的功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护