操作系统(os)试题

一简单题（42分，每题6分）
1．简述下列各操作系统概念的主要特征：
（1）批处理操作系统
（2）分时操作系统
（3）实时操作系统
（4）分布式操作系统
2．什么是线程？为什么要引入线程？
3．试比较Hanson和Hoare两种管程实现方法。

4．试述虚存管理与实存管理之间的主要区别。

5．外部设备与CPU并行工作的基础是什么？
6．什么是文件的安全控制？有哪些方法可实现文件的安全控制？
7.试述DES加解密的处理过程。

二在单处理器多道分时系统中，有3道作业依次提交，其提交时间、运行时间
（1）每道作业的I/O等待时间占各自总运行时间的一半；
（2）分时运行两道作业，CPU将有20%的时机空闲；
（3）除了CPU，系统有充足的资源供作业使用。

试计算各作业运行完成时间。

三假定某计算机系统有R1和R2两类可再用资源（其中R1有两个单位，R2有一个单位），它们被进程P1、P2所共享，且已知两个进程均以下列顺序使用两类资源。

（12分）
-→申请R1 -→申请R2 -→申请R1 -→释放R1 -→释放R2 -→释放R1
试求出系统运行中可能到达的死锁点，并画出死锁点的进程-资源图。

四假定某请求页式虚拟存储系统中，某进程的页面走向是：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5。

设分配给该进程的驻留集为m，分别计算m=3和m=4时，FIFO和LRU两种淘汰算法的缺页中断次数。

（13分）
五假设一个录像厅有0，1和2三种不同的录像片由观众选择放映。

录像厅的放映规则为：
（1）任意时刻最多只能放映一部录像片，正在放映的录像片是自动循环放映的，最后一名观众主动离开时结束当天放映。

（2）选择当前放映录像片的观众可以立即进入，允许同时有多名观众选择同一录像片观看，同时观看的人数不受限制。

（3）等待观看其他录像片的观众可以按到达顺序排队，当一种新的录像片开始放映时，所有等待观看此录像片的观众可以依次进入录像厅同时观看。

用一个进程代表一个观众，实现观众进程观看录像函数Videoshow（int Vcdid），以遵守放映规则。

Vcdid表示观众选择的录像编号。

要求用信号量和P，V操作写出同步活动的程序。

（12分）
六已知某系统页面为4KB，页表项4B，采用多级页表映射64位虚拟地址空间。

若限定最高层页表占1页，为它可以采用几级页表？（10分)
一名词解释（24分，每题3分）
1．临界资源和临界区
２．进程控制块
３．多道程序设计
４．计算机操作系统
５．用户态与核心态
６．逻辑文件和物理文件
７．ＳＰＯＯＬｉｎｇ系统
８．进程映像
二填空题（10分，每题2分）
（4）在具有两级页表的分页存储管理系统中，ＣＰＵ每次要存取一个数据时，须访问___3___次内存。

（5）产生死锁的必要条件是_____________________。

（6）在一个分页存储管理系统中，某程序的页面走向为：7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，1=2，0，1，7，0，1。

假设分得的页框数是3，并且开始时页框中是空的，则分别采用最佳置换算法和LRU页面置换算
法，在访问过程中发生缺页中断的次数分别是___9________和____12________。

（7）一台计算机有十台磁带机被m个进程竞争，每个进程最多需要三台磁带机，那么，m为___4_______时，系统没有死锁的危险。

（8）磁盘请求以10，22，20，2，40，6，38柱面的次序到达磁盘驱动器。

寻道时每个柱面移动需要6ms，并且磁头开始位置为20柱面，则采用先到
先服务算法的寻道时间是____876ms______。

三回答下列问题（42分，每题6分）
1．什么是系统的安全状态？试说明银行家算法避免死锁的原理。

2．何时建立文件目录？它在文件管理中起到什么作用？
3．什么是“井”？什么是输入井和输出井？
4．什么是“抖动”？试给出抖动的例子。

5．什么是信号量？如何对其进行分类。

6．什么是进程切换？什么是模式切换？它们之间有何差别？
7．简述现代计算机系统的组成和其层次结构。

四独木桥问题：东西向汽车驶过独木桥，为了保证交通安全，只要桥上无车，则允许一方汽车过桥，待其全部过完后，才允许另一方的汽车过桥。

请用信号量和P、V操作写出汽车过独木桥问题的同步算法。

（14分）
五在分页存储管理中，什么叫快表，说明其工作原理和过程，画出具有快表的地址变换机构。

（10分）
一选择题（共20分，每题2分）
1．操作系统是对（ C ）进行管理的软件。

A. 软件
B. 硬件
C. 计算机资源
D. 应用程序
2．操作系统提供给程序员的接口是（ B ）。

A. 进程
B. 系统调用
C. 库函数
D. B和C
3．若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有（B）等待进程。

A.0个
B.1个
C.2个
D.3个
4．信箱通信时一种( B ) 通信方式。

A.直接
B.间接
C.低级
D.信号量
5．下述作业调度算法中，（ B ）调度算法与作业的估计运行时间有关。

A.先来先服务 B.短作业优先 C.均衡 D.时间片轮转
6．既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是（ A ）。

A.响应比高者优先
B.短作业优先
C.优先级调度
D.先来先服务
7．计算机系统的层次结构是由（ C ）构成的。

A 寄存器、主存储器、辅助存储器
B 寄存器、高速缓存、辅助存储器
C 高速缓存、主存储器、辅助存储器
D 高速缓存、辅助存储器、外部存储器8．CPU与通道可以并行执行，并通过（ C ）实现彼此之间的通讯和同步。

A. I/O指令
B. I/O中断
C. I/O指令和I/O中断
D. 操作员
9．Linux文件权限一共10位长度，分成四段，第三段表示的内容是( )。

A. 文件类型
B. 文件所有者的权限
C. 文件所有者所在组的权限
D. 其他用户的权限
10．一台主机要实现通过局域网与另一个局域网通信，需要做的工作是( )。

A. 配置域名服务器
B. 定义一条本机指向所在网络的路由
C. 定义一条本机指向所在网络网关的路由
D. 定义一条本机指向目标网络网关的路由
二简答题（共36分，每题6分）
1．什么是多道程序设计技术？多道程序设计的优点是什么？为什么说直到出现中断和通道技术后，多道程序概念才变为有用的？
2．试述系统调用和过程调用之间的主要区别。

3．什么是管道？如何通过管道机制实现进程间通信。

4．比较分页存储管理和分段存储管理的异同。

5．为什么要引入SPOOLing系统？SPOOLing系统可带来什么好处？
6．文件目录和目录文件各起什么作用？目前广泛采用的目录结构形式是哪种？三设有4个进程P1，P2，P3，P4，它们到达就绪队列的时间、运行时间及优
平均周转时间和平均等待时间。

（10）如采用时间片轮转调度算法，且时间片取2ms，给出各个进程的调度次序以及平均周转时间和平均等待时间。

四一个页式存储管理系统使用FIFO、OPT和LRU页面替换算法，如果一个作业的页面走向为：2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。

当分配给此作业的物理块数为3和4时，计算访问过程中所发生的缺页中断次数和缺页中断率。

（12分）
五某大型银行办理人民币储蓄业务，由n名储蓄员负责。

每位顾客进入银行后先至取号机领取一个号，并且在等待区找到空沙发坐下等待叫号。

取号机给出的号码依次递增，并假定有足够多的空沙发容纳顾客。

当一位储蓄员空闲下来，就呼叫下一个号。

请用信号量和P、V操作正确编写储蓄员进程和顾客进程的程序。

（13分）
六考虑由n个进程共享的具有m个同类资源的系统，证明：如果对I=1，2，…，n，有Need>0而且所有最大需求量之和小于m+n，那么该系统是死锁无关的。

（7分）
一选择题（20分，每题2分）
1．（ C ）操作系统允许在一台主机上同时联接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。

A. 网络
B. 分布式
C. 分时
D. 实时
2．为多道程序提供的可共享资源不足时，可能出现死锁。

但是，不适当的( C ) 也可能产生死锁。

A.进程优先权
B.资源的线性分配
C.进程推进顺序
D.分配队列优先权3．某系统中共有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是( B) 。

A.9
B.10
C.11
D.12
4．在批处理系统中，周转时间是( B) 。

A.作业运行时间
B.作业等待时间和运行时间之和
C. 作业的相对等待时间
D.作业被调度进入内存到运行完毕的时间
5．在操作系统中，作业处于( C) 时，已处于进程的管理之下。

A.后备
B.阻塞
C.执行
D.完成
6．快表是由____ ( C) _________构成的。

A 寄存器
B 高速缓存
C 相联存储器
D 主存
7．在现代操作系统中采用缓冲技术的主要目的是（C ）。

A．改善用户编程环境 B.提高CPU的处理速度
C．提高CPU和设备之间的并行程度 D.实现与设备无关性
8．在用户程序中通常用( A )提出使用设备的要求。

A．设备的逻辑号B．设备的绝对号
C．物理设备名D．虚拟设备名
9．需要固定的磁盘块存放文件中所有磁盘号的磁盘分配形式是 D 。

A 连续分配
B 链式分配
C 索引分配
D 位示图
10．Linux文件系统的文件都按其作用分门别类地放在相关的目录中，对于外部设备文件，一般应将其放在( )目录中。

A. /bin
B. /etc
C. /dev
D. /lib
二名词解释（共15分，每题3分）
1．文件目录
2．线程
3．事务
4．信号
5．批处理操作系统
三简答题（共36分，每题6分）
1．什么是模式切换？它和进程切换有何差别？
2．什么是管道？如何通过管道机制实现进程的通信？
3．试述缺页中断和一般中断之间的异同。

4．试述SPOOLing系统和作业调度之间的关系。

5．什么是文件的逻辑结构和物理结构。

6．在Linux中有哪些进程调度方法？
2，2）后，系统能否将资源分配给它？请说明理由。

（10分）
<1，25>；（3）<1，14>（4）<2，200>（5）<3，500>（6）<4，100>。

（6分）六若主存中按照地址递增次序有3个不相邻的空闲区F1、F2、F3，其大小分别为50KB，120KB和25KB。

请给出后备作业序列，使得实施分配时：
（1）采用最佳适应算法效果好，但采用首次适应算法效果不好；
（2）采用最坏适应算法效果好，但采用首次适应算法效果不好。

（7分）
七现有如下请求队列：8，18，27，129，110，186，78，147，41，10，64，12；试用查找时间最短优先算法计算处理所有请求所移动的总柱面数，假设磁头的当前位置在磁道100。

（6分）。