操作系统概论历年真题

操作系统概论

2010.4

1.采用层次结构的计算机系统中，人与计算机硬件之间的界面是__计算机软件(或软件)或操作系统___。

2.网络操作系统的主要功能是网络中各种资源的共享和各台计算机之间的__通信___。

3.多道程序系统中，有关程序的执行可能受到另一个程序的__约束(或制约)___。

4.进程有三个特性，它们是动态性、并发性和__异步性___。

5.计算机系统中，处理器是按程序状态字寄存器中的指示控制__程序的执行___。

6.把逻辑地址转换成绝对地址的工作称为__重定位(或地址转换)___。

7.可变分区存储管理的主存分配算法中，寻找次数最少的是__最坏适应分配算法___.

8.允许用户的逻辑地址空间大于主存储器的绝对地址的存储管理方法称为__虚拟存储管理___。

9.文件系统的功能之一是实现__逻辑___文件到物理文件的转换。

10.逻辑记录顺序和物理块的顺序相一致的文件结构被称为___顺序(或连续)__文件。

11.链接结构和索引结构的共同特点是文件占用的存储空间块在存储空间中的位置不必是__连续___的。

12.如果把一本词典的内容作为一个文件存放，每个单词和对它的解释组成一个记录。为了便于该词典的使用者迅速查到所需的单词，这个文件的存储结构采用___索引__文件结构比较合适。

13.如果某文件系统以成组方式存放记录，每个磁盘块最多可以存放8个记录，用于记录成组和分解的主存缓冲区的大小与磁盘块大小相同。若0-7号记录存放在第0个磁盘块，8-15号记录存放在第1个磁盘块……，那么为了依次读出第23、24、25、17号记录，需要进行___3__次读盘操作。


14.通过操作系统对外围设备的管理，可以实现外围设备和计算机系统的___其他部件(或CPU)__之间的并行操作

15.尽管磁盘是一种可共享设备，但___每一时刻__仍只有一个作业能启动磁盘。

16.磁盘调度的目的是降低若干个访问者执行信息传输操作的___总时间__。

17.若磁盘盘面分为8个扇区，现有8个逻辑记录L1～L8被存放在同一磁道上供处理程序使用，处理程序要求顺序处理这8个记录，每次请求从磁盘上读一个记录，然后对读出的记录花4毫秒的时间进行处理，以后再读下一个记录进行处理，直至8个记录都处理结束。磁盘转速为40毫秒／周。在这种情况下，这8个记录在盘面上优化存放次序应是__L1，L5，L2，L6，L3，L7，L8___。

18.当一个进程独占处理器顺序执行时，其执行结果只取决于进程本身，不受外界影响，则称该进程具有__封闭___性。


19.进程并发执行时可能产生与时间有关的错误，这种错误不仅与进程占用处理器的时间有关，而且与__进程被中断(或被调

度)___的时间有关。

20.有n个进程都要使用某个共享文件，但系统限制最多可以有m个进程(n>m>1)同时读文件，用PV操作管理时，信号量值变化时所达到的最小值为__m-n___。




1.简述操作系统在计算机系统中的作用。

管理计算机系统中的资源，(1分)
这些资源包括硬件资源和软件资源，(1分)
为用户提供方便的使用接口，(1分)
可扩充硬件功能，为用户提供良好的运行环境。(1分)


2.简述存储管理中移动技术的优缺点。

集中分散的空闲区,(1分)
便于作业动态扩充主存,(1分)
会加大系统开销,(1分)
移动是有条件的。(1分)



3.如果用户程序的工作是读入一个数据段，处理之，再读入下一段，再处理之……，直到n个数据段全部处理完毕。设数据段的长度与磁盘块的长度相等。若磁盘管理采用单缓冲技术，缓冲器的长度也和磁盘块的长度相等；若磁盘管理采用双缓冲技术，每个缓冲区的长度与磁盘块相等(即总长为2个磁盘块)。请分别描述采用这两种技术时，“磁盘读入/数据从缓冲区移入用户区/用户处理”这3种操作步骤如何并行。



采用单缓冲技术时，读入第n+1个数据段和用户处理第n个数据段可以并行，但在“数据从缓冲区移入用户区”时，磁盘不能读入数据，用户程序也不能处理数据。(2分)采用双缓冲技术时，读入第n+1个数据段时，能够与“把第n个数据段从缓冲区移入用户区”、“用户处理第n个数据段”、“读入第n+2个数据段”并行。(2分)



4.磁盘共有8个柱面(0～7)，磁盘的移动臂每移动一个柱面的距离需要20ms，每次访问磁盘的旋转延迟时间和信息传送时间之和大于11ms，但小于15ms。采用电梯调度算法进行移臂调度。设有两个进程A和B同时请求运行，进程A有较高优先级。进程A运行了5ms后提出了访问柱面2和柱面6上各一个扇面的要求，且此时磁盘的移动臂正好处于柱面2的位置；接着，进程B运行了30ms后提出访问柱面3、5和7上各一个扇面的要求。请给出移动臂访问以上柱面的次序。


2，3，5，6，7(4分)
注：进程A访问柱面2上扇面后，磁头向柱面6方向移动，但在尚未到达柱面3时，进程B提出访问柱面3、5、7。依照电梯调度算法，重新安排访问柱面的次序，即3、5、6、7。





5.设计操作系统时对并发进程的管理主要应解决哪三方面的问题?解决这些问题的目的是什么?


应解决：进程同步与互斥；进程间的通信；死锁问题。(1分)
进程同步与互斥：保证并发进程共享资源时不发生与时间有关的错误。(1分)
进程通信：实现进程间交换信息达到协调完成合作任务的目的。(1分)
死锁：防止进程因竞争资源而引起的永远等待。(1

分)






2009.4


1.一般来说，计算机软件可以分为系统软件、___支撑__软件和__应用__软件三类。

2.让多个程序同时进入计算机系统的主存储器并行执行，这种程序设计方法称为___多道程序设计__。

3.一个程序在一个数据集上的一次执行称为一个___进程__。

4.访管中断是进程为请求调用操作系统的某个功能，执行__访管指令___所引起的中断。

5.辅助存储器通常指的是__磁带、磁盘、光盘等___。

6.单用户连续存储管理是采用__静态重定位___方式进行地址转换的.

7.可变分区存储管理中，可用一张空闲区表来管理各分区的分配和回收，当某作业完成，回收该分区时发现空闲区表项不仅不增加，还减少了一项，说明该作业__既有上邻空闲区，又有下邻空闲区___。

8.按照文件的用途对文件进行分类时，可以将文件分为__系统文件___、__库文件___和用户文件。

9.对于树形目录结构的文件系统，用户要访问某一文件时，除了必须指出该文件的文件名外，还必须给出到该文件的__路径（绝对路径/相对路径）___。


10.当采用记录的成组和分解技术时，若磁盘上每个存储块可以存放用户的10个逻辑记录，用户的0-9记录放在磁盘的第0号存储块，用户的10-19号记录放在磁盘的第l号存储块。假设主存储器中的成组和分解缓冲区大小与磁盘存储块大小相等，读入或写出一块存储块需时间T，从缓冲区取出或向缓存区写入一个逻辑记录需时间t，处理一个逻辑记录的时间为p。那么，当用户程序需要读出7-12号逻辑记录，并对其中的每一个逻辑记录分别进行处理后写回原来的磁盘块，若不采用设备管理中的缓冲技术，至少需要的时间是_____。 (1分)
参考答案：4T+12t+6p


11.存放在磁盘上的文件通常是现阶段需要不断进行修改完善的文件，因此存储在磁盘上的文件一般不采用_____存储结构。 (1分)
参考答案：顺序（或连续）


12.I/O中断事件或是由于_____的执行引起，或是由于的原因而引起。 (1分)
参考答案：（P102）通道程序外界


13.采用双缓冲区技术时，假设从磁盘上读一块信息到缓冲区所需的时间为T，从缓冲区把信息传送到用户工作区所需时间为t，用户进程对信息进行处理所需时间为p。(这里(t+p)参考答案：2T+t+p

14.假定请求者要访问的磁盘柱面号按请求到达的先后次序为：7、10、2、8、1、5，磁盘的磁头当前所处的柱面号为3。若用最短寻找时间优先算法进行移臂调度，完成对上述柱面访问所走过的柱面距离为_____。 (1分)
参考答案：11


15.系统出现死锁一定同时保持了四个必要条

件，只要对资源的分配采用_____策略，则可破坏其中的循环等待条件。 (1分)
参考答案：（P136）按序分配


6.并发进程执行时可能会出现结果不唯一的现象，把这种现象称为_____。 (1分)
参考答案：与时间有关的错误

17.有一个资源可供n个进程共享，但限制它们只能互斥使用，若采用PV操作来管理，则执行过程中可能出现的信号量的最小值为_____。 (1分)
参考答案：（1-n）





1.简单叙述操作系统在计算机系统中的作用。 (4分)
参考答案：管理计算机系统的资源；（1分）
为用户提供方便的使用接口；（2分）
具有扩充硬件的功能。（1分）

2.试述操作系统中存储管理的主要功能。 (4分)
参考答案：对主存储器中的用户区域进行管理；（1分）
主存空间的分配和回收；（1分）
主存空间的共享和保护；（1分）
地址转换（重定位）以及主存空间的扩充（虚拟存储器技术）。（1分）

3.进行文件的“打开”操作时，为什么需要把进行该操作的用户的用户名作为操作的一个参数? (4分)
参考答案：为避免一个共享文件被几个用户同时使用而造成的混乱，一个文件被某用户打开后，在它被关闭之前，除了该用户外不允许其他用户使用。因此，必须告知操作系统当前是哪位用户打开了该文件。（4分）



4.假设每条磁道被分为8个扇区，每个扇区存放一个记录，处理程序顺序处理这8个记录，L1，L2，...L8。每次请求从磁盘上读一个记录，然后对读出的记录花3毫秒的时间进行处理，以后再读下一个记录进行处理。磁盘旋转一周花费20毫秒(即每读一个扇区需2.5毫秒)。若将这8个记录在一条磁道上进行优化分布，请给出它们在磁道上的排列次序。 (4分)
参考答案：L1,L4,L7,L2,L5,L8,L3,L6（4分）


5.进程的并发执行可以提高计算机系统的工作效率，但必须对它们进行管理。请简述对并发进程应进行哪些管理。 (4分)
参考答案：必须从三个方面来管理：
（1）实现并发进程间的同步与互斥，以避免出现与时间有关的错误；（2分）
（2）实现进程间的通信使之能合作、协调地完成任务；（1分）
（3）解决因竞争资源而引起的死锁问题，以保证系统的安全。（1分）




2008.4



1.微机操作系统的主要功能是：实现文件管理、输入输出控制、命令的解释。
2.程序状态字的三个部分：程序基本状态，中断码，中断屏蔽位。
3.特权指令包括：I/O指令，设置时钟的指令，设置控制寄存器的指令。
4.用于控制进程的原语：阻塞原语，创建原语，撤销原语，唤醒原语。
5.中断的若干类型：硬件故障中断，程序中断，外部中断，输入输出中断，访管中断

。
6.设计作业调度算法时，应该考虑的原则是：公平性，平衡资源的使用，极大的流量。
7.硬件中没有地址转换机制的存储管理方式是：单用户连续，固定分区。
8.空闲区表中起始地址从小到大排列的分配算法是：最先适应。
9.文件系统中的文件是：逻辑上有完整意义的信息集合。

1. 配置了操作系统的计算机不仅可以提高计算机系统的效率，而且_____。 (1分)
参考答案：便于使用


2.分布式操作系统有两个主要特点，它们是_____和_____。 (2分)
参考答案：（P7）统一性 透明性

3.进程创建原语的功能是：为一个程序_____和_____，并置该进程为就绪状态。 (2分)
参考答案：分配一个工作区 建立一个进程控制块


4.进程有三个特性，它们是动态性、异步性和_____。 (1分)
参考答案：并发性

5.在操作系统中，把磁盘上用来存放作业信息的专用区域称为_____，并把其中等待处理的作业称为后备作业。 (1分)
参考答案：输入井


6.处理器不能直接访问的存储器是_____。 (1分)
参考答案：辅助存储器（如答：磁带、或磁盘或光盘的也可给分）

7.可变分区存储管理中，可用一张空闲区表来管理各分区的分配和回收，当某作业完成，回收该分区时，发现空闲区表项没有增加，则说明该作业_____。 (1分)
参考答案：有上邻或下邻空闲区


8.在单用户连续存储管理中，可采用_____技术让多个用户作业轮流进入主存储器执行。 (1分)
参考答案：对换（Swapping）


9.磁盘存取信息时，由磁盘机根据_____控制移动臂做机械的横向运动，再按_____确定信息所在盘面。 (2分)
参考答案：柱面号 磁头号


10.若采用位示图法进行磁盘存储空间的分配，当要删去某个文件，归还存储空间时，可以根据归还块的物理地址计算出相应的_____，并由此推算出它在位示图中的对应位。 (1分)
参考答案：块号


11.一个文件被打开后，在它被关闭之前，不允许_____者使用。 (1分)
参考答案：非打开（或其他用户）


12.采用缓冲技术既能够协调_____大小与物理块大小不一致的问题，又能够缓解_____与外围设备之间速度不匹配的矛盾。 (2分)
参考答案：逻辑记录 处理器（或CPU）

13.为了实现斯普林操作，必须利用中央处理器与通道的_____能力。而其中的“预输入程序”和“缓输出程序”的并行执行则是利用了操作系统的_____能力。 (2分)
参考答案：并行工作 多道程序（或多进程）

14.现有n个具有相关临界区的并发进程，如果某进程调用P操作后变为等待状态，则调用P操作时的信号量的值必定是_____。 (1分)
参考答案：（P115）小于等于0


15.对

某个必须互斥使用的共享缓冲器，采用PV操作管理。假定现在有n个进程在等待向缓冲器中存放物品，那么至少_____有个进程调用过P操作。 (1分)
参考答案：1+n


1.简述进程控制块包含的主要信息。 (4分)
参考答案：标识信息；（1分） 说明信息；（1分） 现场信息；（1分） 管理信息。（1分）
2.试述在页式存储管理中，每取一条指令或一个操作数都要比连续存储管理多一次访问主存的原因。 (4分)
参考答案：先要访问页表，找到指令或操作数所在的页面，才能读取该页面中的指令或操作数。（4分）

3.对于管理磁盘存储空间的空闲块链接法，有单块链接和成组链接两种方案。两者相比，前者的效率低于后者。请解释造成两者效率不同的原因。 (4分)

参考答案：（P77-78）对于单块链接方案，每次分配或回收时都要启动磁盘才能取得指针或把指针写入归还块中。（2分）
而对于成组链接方案，在进行分配或回收时，仅仅在专用块中的空闲块地址取空或记满时才需要启动磁盘。（2分）


4.不采用缓冲技术时，一个包含读盘操作的进程的执行时间通常比采用缓冲技术时要长，请解释为什么采用双缓存技术有可能缩短完成该进程的时间？ (4分)
参考答案：当用户进程需要从磁盘上读信息时，操作系统启动外围设备，把用户需要的信息先读入缓冲区1，再把缓冲区1中的信息传送给用户进程并由用户进程对传来的信息进行处理的同时，可把用户需要的后继信息读入缓冲区2。这样，当用户进程处理完缓冲区1的信息后，系统可从缓冲区2把信息直接传送给用户进程并由用户进程对传来的信息进行处理。与此同时，又可继续把信息读入缓冲区1…… （能够对上述工作过程正确描述的，得3分。） 由上述过程可知，采用双缓冲技术时，进程对读入信息的处理是与读盘操作同时进行的，比起不采用缓存技术时这两种操作必须串行执行的状况，采用双缓冲技术时的进程的完成时间会比较短。（1分）

5.进程并发执行时为什么会产生与时间有关的错误？ (4分)
参考答案：进程运行时经常会由于自身或外界的原因而被中断；（1分） 进程能占用处理器的时间由进程调度决定；（1分） 进程执行的相对速度不能由进程自己控制；（1分） 因此，当出现进程交替访问共享变量时就会发生与时间有关的错误。（1分）