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、运行时间分别如下表所示。（11分） 作业 作业提交时间 运行时间 其中 I/O时间 CPU时间 Job1 8.0 0.36 0.18 0.18 Job2 8.2 0.32 0.16 0.16 Job3 8.3 0.36 0.18 0.18 如果已知下列情况： （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、运行时间及优先级如下所示。（12分） 进程 到达就绪队列时运行时间 优先级 间 P1 0 9 1 P2 1 4 3 P3 2 8 2 P4 3 10 4 （9） 若采用可剥夺的优先级调度算法，给出各个进程的调度次序以及进程的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？

四 关于死锁问题的银行家算法中，如出现以下资源分配情况： Allocation Need Availiable ABCD ABCD ABCD P0 0032 0012 1622 P1 1000 1750 P2 1354 2356 P3 0332 0652 P4 0014 0656 请回答：（1）该状态是否安全，说明理由。（2）如果进程P1提出请求（1，2，2，2）后，系统能否将资源分配给它？请说明理由。（10分） 五 考虑下列段表： 段号 起始地址 段长 0 200 500 1 890 30 2 120 100 3 1250 600 4 1800 88 对于下面的逻辑地址，求物理地址，如发生越界请指明。（1）<0，480>；（2）<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）