2023年研究生類研究生入學考試專業(yè)課計算機學科專業(yè)綜合基礎(chǔ)-操作系統(tǒng)歷年高頻考題帶答案難題附詳解

2023年研究生類研究生入學考試專業(yè)課計算機學科專業(yè)綜合基礎(chǔ)-操作系統(tǒng)歷年高頻考題帶答案難題附詳解（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.歷年考點試題黑鉆版(共50題)1.哪種設備屬于字符設備______。A.磁盤B.磁帶C.光盤D.鍵盤2.設某磁盤有200個柱面，編號為0，1，2，…，199，磁頭剛從第140道移到第143道完成了讀寫。若此時刻有9個磁盤請求分別對如下各道進行讀寫：86、147、91、177、94、150、102、175、130，分別求FCFS、SSTF、SCAN磁盤調(diào)度響應請求的次序及磁頭移動總距離。3.響應比高者優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法是以執(zhí)行時間和______來考慮的。A.輸入時間B.完成時間C.周轉(zhuǎn)時間D.等待時間4.某文件系統(tǒng)空間的最大容量為4TB(1T=240)，以磁盤塊為基本分配單位，磁盤塊大小為1KB。文件控制塊(FCB)包含一個512B的索引表區(qū)。請回答下列問題。

(1)假設索引表區(qū)僅采用直接索引結(jié)構(gòu)，索引表區(qū)存放文件占用的磁盤塊號。索引表項中塊號最少占多少字節(jié)?可支持的單個文件最大長度是多少字節(jié)?

(2)假設索引表區(qū)采用如下結(jié)構(gòu)：第0～7字節(jié)采用＜起始塊號，塊數(shù)＞格式表示文件創(chuàng)建時預分配的連續(xù)存儲空間，其中起始塊號占6B，塊數(shù)占2B；剩余504字節(jié)采用直接索引結(jié)構(gòu)，一個索引項占6B，則可支持的單個文件最大長度是多少字節(jié)?為了使單個文件的長度達到最大，請指出起始塊號和塊數(shù)分別所占字節(jié)數(shù)的合理值并說明理由。5.兩個合作進程(CooperatingProcesses)無法利用

交換數(shù)據(jù)。A.文件系統(tǒng)B.共享內(nèi)存C.高級語言程序設計中的全局變量D.消息傳遞系統(tǒng)6.解釋頁式存儲管理中為什么要設置頁表和快表。7.若當前進程因時間片用完而讓出處理機時，該進程應轉(zhuǎn)變?yōu)開_____狀態(tài)。A.就緒B.等待C.運行D.完成8.簡述操作系統(tǒng)的定義。9.抽煙問題：有一個煙草代理和三個抽煙者。抽煙者若要抽煙，必須具有煙草、煙紙和火柴。三個抽煙者中，一個缺煙葉、一個缺煙紙、一個缺火柴。煙草代理會源源不斷地分別供應煙葉、煙紙和火柴，并將它們放在桌上。如果他放的是煙葉，則缺煙葉的抽煙者會拾起煙葉，制作香煙，然后抽煙；其他類推。試用信號量同步煙草代理和三個抽煙者。10.什么是操作系統(tǒng)?描述它的主要作用和基本特征?11.在可變分區(qū)存儲管理中，采用移動技術(shù)可以______。A.匯集主存中的空閑區(qū)B.增加主存容量C.縮短訪問周期D.加速地址轉(zhuǎn)換12.簡述字節(jié)多路通道、數(shù)組選擇通道和數(shù)組多路通道。13.設兩個進程共用一個臨界資源的互斥信號量mutex，當mutex=-1時表示

。A.一個進程進入了臨界區(qū)，另一個進程等待B.沒有一個進程進入臨界區(qū)C.兩個進程都進入了臨界區(qū)D.兩個進程都在等待14.為什么進程在進入臨界區(qū)之前應先執(zhí)行“進入?yún)^(qū)”代碼，在退出臨界區(qū)后又執(zhí)行“退出區(qū)”代碼?15.以下不是存儲管理處理的功能有

。A.為每個程序安排內(nèi)存空間B.決定哪個進程的程序和數(shù)據(jù)切換到內(nèi)存中C.保護運行程序不受干擾D.將運行中程序的地址轉(zhuǎn)換成物理地址16.簡述操作系統(tǒng)的定義。17.在UNIX操作系統(tǒng)中，把磁盤存儲空間的空閑塊______。18.單處理機系統(tǒng)中，可并行的是______。

Ⅰ．進程與進程

Ⅱ．處理機與設備

Ⅲ．處理機與通道

Ⅳ．設備與設備A.Ⅰ、Ⅱ和ⅢB.Ⅰ、Ⅱ和ⅣC.Ⅰ、Ⅲ和ⅣD.Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ19.如果I/O設備與存儲設備進行數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU來完成，這種數(shù)據(jù)交換方式是

。A.中斷控制方式B.程序I/O方式C.DMA控制方式D.無條件存取方式20.在段式存儲管理中，代碼共享是如何實現(xiàn)的?可共享代碼的程序應具備怎樣的特征?21.下列系統(tǒng)中，

是實時系統(tǒng)。A.火炮的自動控制系統(tǒng)B.管理信息系統(tǒng)C.辦公自動化系統(tǒng)D.計算機集成制造系統(tǒng)22.在中斷發(fā)生后，進入中斷處理的程序?qū)儆赺_____。A.用戶程序B.可能是應用程序，也可能是操作系統(tǒng)程序C.操作系統(tǒng)程序D.既不是應用程序，也不是操作系統(tǒng)程序23.有一個作業(yè)8:00到達系統(tǒng)，估計運行時間為1小時。若10:00開始執(zhí)行該作業(yè)，其響應比是

。A.2B.1C.3D.0.524.進程間的間接通信方式是指

。A.源進程將消息發(fā)送給管道B.源進程將消息發(fā)送給緩沖區(qū)C.源進程將消息發(fā)送給信箱D.源進程將消息直接發(fā)送給目標進程25.假定某計算機系統(tǒng)有R1和R2兩類可使用資源(其中R1有兩個單位，R2有一個單位)，它們被進程P1和P2所共享，且已知兩個進程均以下列順序使用兩類資源：

→申請R1→申請R2→申請R1→釋放R1→釋放R2→釋放R1→

試求出系統(tǒng)運行過程中可能到達的死鎖點，并畫出死鎖點的資源分配圖(或稱進程資源圖)。26.當正在運行的程序要求數(shù)據(jù)傳輸時，CPU向通道發(fā)

，命令通道開始工作。A.通道命令B.I/O指令C.程序狀態(tài)字D.中斷信號27.有一只鐵籠子，每次只能放入一只動物。獵手向籠中放入老虎，農(nóng)民向籠中放入豬，動物園等待取籠中的老虎，飯店等待取籠中的豬，試用P，V操作寫出能同步執(zhí)行的程序。28.操作系統(tǒng)是擴充

功能的第一層系統(tǒng)軟件。A.軟件B.裸機C.機器語言D.中斷29.操作系統(tǒng)為保證未經(jīng)文件擁有者授權(quán)，任何其他用戶不能使用該文件，所提供的解決方法是______。A.文件保護B.文件保密C.文件存儲D.文件共享30.產(chǎn)生死鎖的基本原因是______和進程推進順序非法。A.資源分配不當B.系統(tǒng)資源不足C.作業(yè)調(diào)度不當D.進程調(diào)度不當31.以下描述中，

并不是多線程系統(tǒng)的特長。A.利用線程并行地執(zhí)行矩陣乘法運算B.web服務器利用線程響應HTTP請求C.鍵盤驅(qū)動程序為每一個正在運行的應用配備一個線程，用來響應該應用的鍵盤輸入D.基于GUI的調(diào)試程序用不同的線程分別處理用戶輸入、計算、跟蹤等操作32.以下關(guān)于計算機操作系統(tǒng)類型說法錯誤的是

。A.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)都可以配置到計算機網(wǎng)絡上B.實時操作系統(tǒng)是實現(xiàn)實時控制的系統(tǒng)，它由外部信號觸發(fā)而工作C.基本操作系統(tǒng)包括批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時系統(tǒng)D.按照配置操作系統(tǒng)的計算機規(guī)模大小，可以將操作系統(tǒng)分類為批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)33.請簡述SPOOLing系統(tǒng)的實現(xiàn)思想。34.采用分段存儲管理的系統(tǒng)中，若地址用24位表示，其中8位表示段號，則允許每段的最大長度是______。A.224BB.216BC.28BD.232B35.下列有關(guān)設備管理概念的敘述中，

是不正確的。A.通道是處理輸入/輸出的軟件B.所有外圍設備的啟動工作都由系統(tǒng)統(tǒng)一來做C.來自通道的I/O中斷事件由設備管理負責處理D.編制好的通道程序是存放在主存儲器中的E.由用戶給出的設備編號是設備的絕對號36.進程P1、P2、P3共享一個表格F，P1對F只讀不寫，P2對F只寫不讀，P3對F先讀后寫。進程可同時讀F，但有進程寫時，其他進程不能讀和寫。要求：(1)正常運行時不能產(chǎn)生死鎖。(2)F的并發(fā)度要高。37.請求分頁管理系統(tǒng)中，假設某進程的頁表內(nèi)容如下表所示：

頁號

頁框(PageFrame)號

有效位(存在位)

0

101H

1

1

—

0

2

254H

0

頁面大小為4KB，一次內(nèi)存的訪問時間是100ns，一次快表(TLB)的訪問時問是10ns，處理一次缺頁的平均時間為108ns(已含更新TLB和頁表的時間)，進程的駐留集大小固定為2，采用最近最少使用置換算法(LRU)和局部淘汰策略。假設①TLB初始為空；②地址轉(zhuǎn)換時先訪問TLB，若TLB未命中，再訪問頁表(忽略訪問頁表之后的TLB更新時間)；③有效位為0表示頁面不在內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁中斷，缺頁中斷處理后，返回到產(chǎn)生缺頁中斷的指令處重新執(zhí)行。設有虛地址訪問序列2362H，1565H，25A5H，請問：

(1)依次訪問上述三個虛地址，各需多少時間?給出計算過程。

(2)基于上述訪問序列，虛地址1565H的物理地址是多少?請說明理由。38.目前用于處理死鎖的方法可歸結(jié)為以下四種：______、______、______和______。39.有兩個程序，程序A依次使用CPU計10s，使用設備甲計5s，使用CPU計5s，使用設備乙計10s，使用CPU計10s。程序B依次使用設備甲計10s，使用CPU計10s，使用設備乙計5s，使用CPU計5s，使用設備乙計10s。在單道程序環(huán)境下先執(zhí)行程序A再執(zhí)行程序B，計算CPU的利用率是多少?在多道程序環(huán)境下，CPU利用率是多少?40.計算機系統(tǒng)中的存儲器可以分成兩類：______和______。41.說明動態(tài)分頁系統(tǒng)中的“抖動”現(xiàn)象及解決策略。42.什么叫中斷?中斷處理?中斷響應?關(guān)中斷?開中斷?中斷屏蔽?陷入?軟中斷?43.試說明庫函數(shù)與系統(tǒng)調(diào)用的區(qū)別和聯(lián)系。44.請說明SPOOLing技術(shù)是如何實現(xiàn)虛擬設備的。45.設有P1、P2、P3三個進程共享某一資源F，P1對F只讀不寫，P2對F只寫不讀，P3對F先讀后寫。當一個進程寫F時，其他進程對F不能進行讀寫，但多個進程同時讀F是允許的。使用PV操作正確實現(xiàn)P1、P2、P3三個進程的同步互斥。要求：

1)正常運行時不產(chǎn)生死鎖。

2)使用F的并發(fā)度高。46.試分析，在第一級磁盤容錯技術(shù)和第二級磁盤容錯技術(shù)中，各采取了哪些容錯措施?什么是寫后讀校驗?47.以下各功能中，

不需要硬件的支持。A.中斷系統(tǒng)B.地址映射C.進程調(diào)度D.時鐘管理E.頁面調(diào)入F.文件打開48.一個理發(fā)店，由一間有N張沙發(fā)的等候室和一間放有一個理發(fā)椅的工作室組成。如果沒有顧客，理發(fā)師就去睡覺。如果顧客來時所有的沙發(fā)都有人，那么顧客就離去。如果理發(fā)師在忙而有空閑的沙發(fā)，那么顧客就會坐在其中的一個空閑的沙發(fā)上等待。如果理發(fā)師在睡覺，顧客會喚醒他。在理完發(fā)后，顧客必須付費，直到理發(fā)師收費后才能離開理發(fā)店。請利用信號量(semaphores)，寫個程序來協(xié)調(diào)理發(fā)師和顧客進程。49.采用可變分區(qū)方式管理主存空間時，若主存中按地址順序依次有五個空閑區(qū)，空閑區(qū)的大小分別為15K，28K，10K，226K，110K，現(xiàn)有五個作業(yè)J1、J2、J3、J4和J5，它們所需要的主存依次為10K，15K，102K，26K和80K，如果采用最先適應分配算法能把這5個作業(yè)按J1以J5的次序全部裝入主存嗎?用什么分配算法裝入5個作業(yè)可使主存的利用率最高?50.有兩個優(yōu)先級相同的并發(fā)程序P1和P2，它們的執(zhí)行過程如下所示。假設，當前信號量s1=0，s2=0。當前的z=2，進程運行結(jié)束后，x、y和z的值分別是

。

A.5，9，9B.5，9，4C.5，12，9D.5，12，4第1卷參考答案一.歷年考點試題黑鉆版1.參考答案：D[解析]

字符設備是指在I/O傳輸過程中以字符為單位進行傳輸?shù)脑O備，如鍵盤，打印機等。2.參考答案：FCFS算法按請求順序處理每個請求，此時磁頭移動順序為：

143→86→147→91→177→94→150→102→175→130

磁頭移動總距離為：

143-86+(147-86)+(147-91)+(177-91)+(177-94)+(150-94)+(150-102)+(175-102)+(175-130)=565

SSTF算法總是先完成距磁臂當前距離最近的柱面上的輸入/輸出請求，此時磁頭移動順序為：

143→147→150→130→102→94→91→86→175→177

磁頭移動總距離是162(柱面)。

SCAN為電梯調(diào)度算法，存取臂從磁盤的一端出發(fā)，向另一端移動，遇到需要訪問的柱面就完成訪問請求，直至到達磁盤的另一端。到達磁盤的另一端后，存取臂的移動方向就倒轉(zhuǎn)過來，繼續(xù)完成這一方向的訪問請求。此時，磁頭移動順序為：

143→147→150→175→177→(199)→130→102→94→91→86

磁頭移動總距離是255(柱面)。3.參考答案：D[解析]

最高響應比優(yōu)先法(HRN，Highest，Response_RatioNext)是對FCFS方式和SJF方式的一種綜合平衡。FCFS方式只考慮每個作業(yè)的等待時間而未考慮執(zhí)行時間的長短，而SJF方式只考慮執(zhí)行時間而未考慮等待時間的長短。因此，這兩種調(diào)度算法在某些極端情況下會帶來某些不便。HRN調(diào)度策略同時考慮每個作業(yè)的等待時間長短和估計需要的執(zhí)行時間長短，從中選出響應比最高的作業(yè)投入執(zhí)行。響應比R定義如下：R=(W+T)/T=1+W/T，其中T為該作業(yè)估計需要的執(zhí)行時間，W為作業(yè)在后備狀態(tài)隊列中的等待時間。每當要進行作業(yè)調(diào)度時，系統(tǒng)計算每個作業(yè)的響應比，選擇其中R最大者投入執(zhí)行。這樣，即使是長作業(yè)，隨著它等待時間的增加，W/T也就隨著增加，也就有機會獲得調(diào)度執(zhí)行。

這種算法是介于FCFS和SJF之間的一種折中算法。由于長作業(yè)也有機會投入運行，在同一時間內(nèi)處理的作業(yè)數(shù)顯然要少于SJF法，從而采用HRN方式時其吞吐量將小于采用SJF法時的吞吐量。另外，由于每次調(diào)度前要計算響應比，系統(tǒng)開銷也要相應增加。

它具有以下特點。

①如果作業(yè)(進程)的等待時間相等時，則要求執(zhí)行時間最短的作業(yè)(進程)的優(yōu)先權(quán)最高，因此它有利于短作業(yè)(進程)，從而降低作業(yè)(進程)的平均周轉(zhuǎn)時間，提高系統(tǒng)吞吐量，符合SJF思想。

②如果作業(yè)(進程)的要求執(zhí)行時間相等時，則其優(yōu)先權(quán)將取決于作業(yè)到達(或進程進入就緒狀態(tài))的先后次序，因此體現(xiàn)了公平的原則，符合FCFS思想。

③如果作業(yè)(進程)較長，它的優(yōu)先權(quán)將隨著等待時間的增長而提高，從而使長時間作業(yè)(進程)不會長期得不到服務。4.參考答案：(1)文件系統(tǒng)空間的最大容量為4TB，磁盤塊大小為1KB。因此該文件系統(tǒng)存儲空間的盤塊數(shù)是242/210=232。為了表示232個塊號，一個索引表項至少要32位。32b=4B。

文件控制塊(FCB)包含一個512B的索引表區(qū)，即可存放27個索引表項。因此，文件最大長度為：27×210=217B=128KB。

(2)起始塊號占6B，塊數(shù)占2B(16位)。

剩余504字節(jié)采用直接索引結(jié)構(gòu)，一個索引項占6B，可以有504/6=84個索引項。

最大文件長度為：216×210+84×210=64MB+84KB=65620KB。

合理的起始塊號和塊數(shù)所占的字節(jié)分別是4，4(或1，7或2，6或3，5)。塊數(shù)占4B以上，就可以表示232=4TB大小的文件長度，達到文件系統(tǒng)空間的上限。5.參考答案：C不同的進程擁有不同的代碼段和數(shù)據(jù)段，所以雖然是全局變量，但是在不同的進程中是不同的變量，沒有任何聯(lián)系，所以不能用于交換數(shù)據(jù)。6.參考答案：頁式存儲管理首先把主存儲器分成大小相等的分塊，作為主存分配的物理單位，同時要求程序邏輯地址也分成與塊大小一致的頁面，這樣就可以把作業(yè)信息按頁面存放在塊中。進行存儲分配時，根據(jù)作業(yè)大小，確定其頁面數(shù)，在裝入主存時給它分配相應數(shù)目的主存塊。這些主存塊可以不相鄰，為了在作業(yè)執(zhí)行過程中準確地查找邏輯地址與絕對地址的對應關(guān)系，系統(tǒng)為每個作業(yè)建立一張頁表，指出邏輯地址中的頁號與主存塊中塊號的對應關(guān)系。

頁表一般存放在主存儲器中，當要按給定的邏輯地址進行讀/寫時，必須兩次訪問主存，延長了指令的執(zhí)行周期，降低了執(zhí)行速度，為了提高存取速度，系統(tǒng)設置一個小容量的高速緩沖存儲器，利用高速緩沖存儲器存放頁表的一部分，這部分頁表即“快表”，利用快表可以一次訪問主存完成讀/寫，大大縮短地址轉(zhuǎn)換時間，從而提高查找速度和執(zhí)行指令速度。7.參考答案：A當時間片用光后，進程變?yōu)榫途w狀態(tài)。8.參考答案：操作系統(tǒng)是一組控制和管理計算機硬件和軟件資源，合理地對各類作業(yè)進行調(diào)度，以及方便用戶的程序集合。9.參考答案：semaphoresmoker[3];//初始0,三個抽煙者

semaphorematerial[3];//初始0,三種原料

semaphoreagent;//初始1,供應商

intturn;//初始0,輪到誰

agent:

while(1){

wait(agent);

signal(smoker[turn]);

signal(material[(turn+1)%3]);

signal(material[(turn+2)%3]);

turn=(turn+1)%3

}

smoker—i:

while(1){

wait(smoker[i]);

wait(material[(i+1)%3]);

Wait(material[(i+2)%3]);

signal(agent);

}10.參考答案：操作系統(tǒng)是控制和管理計算機軟硬件資源，以盡量合理有效的方法組織多個用戶共享多種資源的程序集合。

操作系統(tǒng)的作用：

(1)管理系統(tǒng)中的各種資源；(2)為用戶提供良好的界面。

操作系統(tǒng)具有以下4個基本特征。

(1)并發(fā)性：并發(fā)性是指兩個或兩個以上的事件或活動在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。

(2)共享性：共享性是操作系統(tǒng)的另一個重要特性，是指操作系統(tǒng)中的資源(包括硬件資源和軟件資源)可被多個并發(fā)執(zhí)行的進程共同使用，而不是被一個進程所獨占。

(3)虛擬性：是操作系統(tǒng)中的一種管理技術(shù)，它是把一個物理上的實體映射為若干個邏輯上的對應物。

(4)不確定性：在多道程序設計中，各個程序之間存在著直接或間接的聯(lián)系，程序的推進速度受它運行環(huán)境的影響。這時同一程序和數(shù)據(jù)的多次運行可能得到不同的結(jié)果；程序的運行時間、運行順序也具有不確定性；外部輸入的請求、運行故障發(fā)生的時間也難以預測。這些都是不確定性的表現(xiàn)。11.參考答案：A12.參考答案：(1)字節(jié)多路通道含有許多非分配型子通道并分別連接在低速、中速I/O設備上，子通道按時間片輪轉(zhuǎn)方式共享，按字節(jié)方式進行數(shù)據(jù)傳送。具體而言，當?shù)谝粋€子通道控制其I/O設備完成一字節(jié)的交換后，便立即騰出字節(jié)多路通道(主通道)給第二個子通道使用；當?shù)诙€子通道也交換完一字節(jié)后，又把主通道讓給第三個子通道使用。以此類推。轉(zhuǎn)輪一周后，重又返回由第一個子通道去使用主通道。

(2)數(shù)組選擇通道只含有一個分配型子通道，一段時間內(nèi)只能執(zhí)行一道通道程序、控制一臺設備按數(shù)組方式進行數(shù)據(jù)傳送。通道被某臺設備占用后便一直處于獨占狀態(tài)，直至設備數(shù)據(jù)傳輸完畢釋放該通道，故通道利用率較低。因此這種方式主要用于連接多臺高速設備。

(3)數(shù)組多路通道是將數(shù)組選擇通道傳輸速率高和字節(jié)多路通道能使各子通道分時并行操作的優(yōu)點相結(jié)合而形成的一種新通道。其含有多個非分配型子通道并分別連接在高速、中速I/O設備上，子通道按時間片輪轉(zhuǎn)方式共享主通道，按數(shù)組方式進行數(shù)據(jù)傳送，因而既具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，又能獲得令人滿意的通道利用率。13.參考答案：A[解析]本題目考查互斥信號量的物理含義。mutex為互斥信號量，則初值為1，當前值為-1，則表示已經(jīng)有一個進程執(zhí)行了P操作進入臨界區(qū)，而另外一個進程執(zhí)行P操作使mutex的值變?yōu)?1，從而進入阻塞隊列等待。因此應該選A。14.參考答案：為了實現(xiàn)多個進程對臨界資源的互斥訪問，必須在臨界區(qū)前面增加一段用于檢查欲訪問的臨界資源是否正被訪問的代碼，如果未被訪問，該進程便可進入臨界區(qū)對資源進行訪問，并設置正被訪問標志；如果正被訪問，則本進程不能進入臨界區(qū)，實現(xiàn)這一功能的代碼稱為“進入?yún)^(qū)”代碼：在退出臨界區(qū)后必須執(zhí)行“退出區(qū)”代碼，用于恢復未被訪問標志。15.參考答案：B存儲管理的功能有：

(1)內(nèi)存的分配和回收，為每道程序分配內(nèi)存空間；

(2)地址變換，將地址空間中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間中的物理地址；

(3)擴充內(nèi)存容量，借助于虛擬存儲技術(shù)或其他自動覆蓋技術(shù)，從邏輯上擴充內(nèi)存容量，使用戶感動容量比實際內(nèi)存容量大得多，一般借助于請求調(diào)入功能和置換功能來實現(xiàn)。

(4)存儲保護，確保進入內(nèi)存的各道程序都在自己的存儲空間內(nèi)運行，互不干擾，即要防止一道作業(yè)由于發(fā)生錯誤而破壞其他作業(yè)，也要防止破壞系統(tǒng)程序。

進行進程的切換是由存儲管理來負責，但決定哪個進程的程序和數(shù)據(jù)切換到內(nèi)存中是由中級調(diào)度來管理的。16.參考答案：操作系統(tǒng)是一組控制和管理計算機硬件和軟件資源，合理地對各類作業(yè)進行調(diào)度，以及方便用戶的程序集合。17.參考答案：成組鏈接18.參考答案：D[解析]

在單處理機系統(tǒng)中，為提高系統(tǒng)效率，讓內(nèi)存中保持多個處于不同狀態(tài)的進程(這稱為進程并發(fā)執(zhí)行)，但在同一時刻占用處理機的卻只有一個進程，因此，進程之間不是并行的；現(xiàn)代操作系統(tǒng)的形成正是通道產(chǎn)生的結(jié)果，通道是可以獨立于CPU控制輸入輸出的設備，在處理機進行運算時，通道可同時進行I/O操作，因此，這兩者也是并行的；處理機運算時，外設可同時進行輸入/輸出的操作，因此，也產(chǎn)生了并行；顯然，設備和設備之間也是可以并行的。19.參考答案：C整個I/O控制方式的發(fā)展就是將CPU從中解脫出來，DMA方式與通道方式中進行的數(shù)據(jù)交換都不經(jīng)過CPU來完成。20.參考答案：由于現(xiàn)代操作系統(tǒng)都是多道程序系統(tǒng)，多個進程可能需要共享代碼或數(shù)據(jù)。在程序設計中，這種共享往往是通過給出代碼段(子程序)名字進行調(diào)用的方式實現(xiàn)的。在頁式管理中虛擬地址是連續(xù)的，映射到實際物理的頁面是不連續(xù)的，編譯程序要能夠預知代碼段執(zhí)行時實際存放的頁面是不可能的，同時考慮到同一頁面中可能存放有多個子程序的代碼，因此通過頁面號或頁號來共享代碼頁是不可能的。

因為上述代碼共享困難的原因，提出了段式儲存管理。段式管理的基本思想是：把程序按內(nèi)容或過程(函數(shù))關(guān)系分成段，每個段有自己的名字(編號)。一個作業(yè)或進程的虛擬存儲空間都對應于一個由段號(段號：段內(nèi)偏移)構(gòu)成的二維地址，編譯程序在鏈接過程中就直接形成這樣的二維地址形式。段式管理以段為單位分配內(nèi)存，然后通過地址變化將段式虛擬地址轉(zhuǎn)換成實際的內(nèi)存物理地址。和頁式管理一樣，段式管理也采用只把那些經(jīng)常訪問的段駐留內(nèi)存，而把那些將來一段時間不被訪問的段放入外存，待需要時自動調(diào)入的方法實現(xiàn)虛擬存儲器。

段式管理把一個進程的虛擬地址空間設計成二維結(jié)構(gòu)，即段號(段號：段內(nèi)偏移)的形式。與頁式管理編譯程序產(chǎn)生一維連續(xù)地址不同，段式管理系統(tǒng)中的編譯程序譯成多個段及段的名字或編號，各個段號之間無順序關(guān)系。與頁式管理頁長度相同不一樣，段的長度是不同的，每個段定義一組邏輯上完整的程序或數(shù)據(jù)。例如，在DOS操作系統(tǒng)中，一個程序內(nèi)部被分為了正文段、數(shù)據(jù)段、堆棧段等。每個段是一個首地址為0并連續(xù)的一維線性空間。21.參考答案：A22.參考答案：C[解析]中斷處理程序只能是操作系統(tǒng)程序，不可能是應用程序。中斷處理屬于系統(tǒng)中會對系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響的動作，因此只允許核心態(tài)程序執(zhí)行；而應用程序通常指用戶程序，運行在用戶態(tài)下，不能進行這些操作。23.參考答案：C周轉(zhuǎn)時間為3小時(11:00～8:00)，響應比為3/1=3。24.參考答案：C25.參考答案：在本題中，當兩個進程都執(zhí)行完第一步后，即進程P1和進程P2都申請到了一個R1類資源時，系統(tǒng)進入不安全狀態(tài)。隨著兩個進程向前推進，無論哪個進程執(zhí)行完第二步，系統(tǒng)都將進入死鎖狀態(tài)?？赡苓_到的死鎖點是：進程P1占有一個單位的R1類資源及一個單位的R2類資源，進程P2占有一個單位的R1類資源，此時系統(tǒng)內(nèi)已無空閑資源，而兩個進程都在保持已占有資源不釋放的情況下繼續(xù)申請資源，從而造成死鎖；或進程P2占有一個單位的R1類資源及一個單位的R2類資源，進程P1占有一個單位的R1類資源，此時系統(tǒng)內(nèi)已無空閑資源，而兩個進程都在保持已占有資源不釋放的情況下繼續(xù)申請資源，從而造成死鎖。

假定進程P1成功執(zhí)行了第二步，則死鎖點的資源分配如下圖所示。

26.參考答案：B程序要求傳輸數(shù)據(jù)時，CPU向通道發(fā)出的是輸入/輸出命令。通道結(jié)束傳輸后，向CPU發(fā)出的則是中斷信號。27.參考答案：這個問題實際上可看作是兩個生產(chǎn)者和兩個消費者共享了一個僅能存放一件產(chǎn)品的緩沖器。生產(chǎn)者各自生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，消費者各自取自己需要的產(chǎn)品。利用P，V操作編程為：

begin

semaphore:S,S1,S2;

Parbegin

Processhunter

begin

L1:haveatiger;

P(S);

putatiger;

V(S1);

gotoL1;

end;

Processpeasant

begin

L2:haveapig;

P(S);

putapig;

V(S2);

gotoL2;

end;

Processhotel

begin

L3:P(S1);

getapig;

V(S);

eatapig;

gotoL3;

end;

Processzoo

begin

L4:P(S2);

getatiger;

V(S);

eatatiger;

gotoL4;

end;

parend28.參考答案：B29.參考答案：A文件保護是針對文件訪問權(quán)限的保護。30.參考答案：A[解析]

死鎖的發(fā)生和資源的分配關(guān)系密切。當用戶申請資源，系統(tǒng)不加限制地隨意分配就容易發(fā)生死鎖，所以死鎖應該是資源分配不當時產(chǎn)生的后果。31.參考答案：C其他選項都適合用多線程，鍵盤響應由系統(tǒng)中斷完成，不需要多線程。32.參考答案：D33.參考答案：“預輸入程序”把作業(yè)流中作業(yè)信息傳送到“輸入井”保存。作業(yè)被選中執(zhí)行時不必再啟動輸入機，而是從磁盤上輸入井區(qū)域中讀取信息。作業(yè)執(zhí)行中產(chǎn)生的結(jié)果也可暫時先存放在“輸出井”中，待作業(yè)執(zhí)行結(jié)束后由“緩輸出程序”把作業(yè)執(zhí)行結(jié)果打印輸出?！邦A輸入程序”和“緩輸出程序”的執(zhí)行都是在計算機控制下進行的。34.參考答案：B[解析]段地址為24位，其中8位表示段號，則段內(nèi)偏移量占用剩余的16位，因此最大段長為216B。35.參考答案：AE通道是輸入/輸出硬件，而不是軟件。用戶給出的設備編號是相對的。36.參考答案：本題實際上就是一個讀者-寫者問題，P1是一個讀者，P2是一個寫者；為了使F的并發(fā)度較高，將P3先看成讀者，當其完成該操作后再將其看成寫者。算法中需用到如下變量定義：

Intreadcount=0;

//用于對讀進程的數(shù)量進行統(tǒng)計

Semaphore

mutex=1;

//用于寫者與其他讀者/寫者互斥訪問共享數(shù)據(jù)

Semaphore

rmutex=1;

//用于讀者互斥訪問計數(shù)器readcount

P1(){

While(true)(

P(rmutex);

If(readcount==0)P(mutex);

//讀者互斥訪問readcount

readcount++;

V(rmutex);

readF;

P(rmutex);

readcount--;

If(readcount==0)

V(mutex);

V(rmutex);

}

}

P2(){

While(true){

p(mutex);

//實現(xiàn)寫者與讀者互斥訪問F表格

WriteF;

V(mutex);

}

}

P3(){

While(true){

P(rmutex);

If(readcount==0)P(mutex);

//看成讀者

Readcount++;

V(rmutex);

ReadF;

P(rmutex);

Readcount--;

If(readcount==0)

V(mutex);

V(rmutex);

P(mutex);

//看成寫者

WriteF;

V(mutex);

}

}37.參考答案：因為每頁大小為4KB，所以頁面位移地址占12位，前四位為頁號，邏輯地址2362H對應二進制為0010001101100010，則頁號二進制為0010即為第2頁，可以看出16進制表示中，第1位就表示頁號，該頁在內(nèi)存，但TLB為空，所以，2362H的訪問時間=10ns(訪問TLB)+100ns(訪問頁表)+100ns(訪問內(nèi)存單元)=210ns。

因為邏輯地址1565H第1位為1，則其頁號為1，該頁不在內(nèi)存，出現(xiàn)缺頁中斷，缺頁中斷處理后，返回到產(chǎn)生缺頁中斷的指令處重新執(zhí)行．需要再訪問一次TLB。所以，1565H的訪問時間=10ns(訪問TLB)+100ns(訪問頁表)+100000000ns(調(diào)頁)+10ns(訪問TLB)+1。0ns(訪問內(nèi)存單元)=100000220ns。

因為邏輯地址25A5H第1位為2，則其頁號為2，該頁在內(nèi)存，TLB命中，所以，25A5H的訪問時間=10ns(訪問TLB)+100ns(訪問內(nèi)存單元)=110ns。此題考查請求分頁管理系統(tǒng)中的地址訪問，對于此題系統(tǒng)中有快表，一般的訪問順序是先檢查快表，快表有直接找到內(nèi)存地址訪問，如上題中邏輯地址25A5H即為此情況；若該頁不在快表中則檢查頁表是否在內(nèi)存中，若頁表中有，則將其加入快表并按頁表中的內(nèi)存地址訪問，上題中邏輯地址2362H即為此情況；若該頁不在快表中而且在頁表中顯示不存在于內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁中斷，調(diào)入頁后添加到快表中，添加到頁表中，完成中斷．再次執(zhí)行被中斷的指令，先訪問快表，再訪問其內(nèi)存地址，上題中邏輯地址1565H即為此情況。

(2)1565H的物理地址是101565H。因為2號頁面剛被訪問．不會被置換，因此用101頁框。[解析]此題按題中訪問順序可知，先訪問2362H時，求出是第2頁，不在內(nèi)存中，調(diào)入內(nèi)存，由頁表中可見，此中只有兩個頁框，一個是101頁框被第O頁占用，一個是254頁框，未被占用，則第2頁占用254頁框，接著訪問地址1565H，求出是第1頁中的地址，此時頁1并不在內(nèi)存中，兩個物理頁框都被占用，則須置換出一個頁面，2號頁面剛被訪問，而0號頁面已經(jīng)有一段時間沒有被訪問，則置換第0頁，將第1頁放入頁框101中，將邏輯地址1565H表示頁號位轉(zhuǎn)為物理塊表示的位，則物理地址為101565H。38.參考答案：預防死鎖；避免死鎖；檢測死鎖；解除死鎖39.參考答案：單道環(huán)境下，CPU運行時間為(10+5+10)s+(10+5)s=40s，兩個程序運行總時間為40s+40s=80s，故利用率是40/80=50~名。

多道環(huán)境下，運行情況如下圖所示，CPU運行時間為40s，兩個程序運行總時間為45s，故利用率為40/45=88.9%。

注意：此圖為甘特圖，甘特圖又叫橫道圖，它是以圖示的方式通過活動列表和時間刻度形象地表示出任意特定項目的活動順序與持續(xù)時間。40.參考答案：主存；輔存41.參考答案：在更換頁面時，如果更換的頁面是一個很快就會被再次訪問的頁面，則在此缺頁中斷后很快又會發(fā)生新的缺頁中斷。整個系統(tǒng)的效率急劇下降，這種現(xiàn)象稱為抖動(Trashing)。

內(nèi)存抖動的解決策略主要有：

(1)如果是因為頁面替換策略失誤，可以修改替換算法來解決這個問題；

(2)如果是因為運行的程序太多，造成程序無法同時將所有頻繁訪問的頁面調(diào)入內(nèi)存，則要降低多道程序的數(shù)量；

(3)否則，采取的辦法有兩個：一是終止該進程；二是增加物理內(nèi)存容量。42.參考答案：本題為純概念題，了解這些基本概念即可。中斷在計算機組成原理中有較詳細的講解，此處僅簡單介紹。

中斷：指CPU對系統(tǒng)發(fā)生的某個時間作出的一種反應，即CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保留現(xiàn)場后自動地轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應的處理程序，處理完該事件后再返回斷點，繼續(xù)執(zhí)行被“打斷”的程序。

中斷處理：中斷響應后，由軟件(中斷處理程序)進行相應處理。大致分為4個階段：保存被中斷程序的現(xiàn)場，分析中斷原因，轉(zhuǎn)入相應處理程序進行處理，恢復被中斷程序的現(xiàn)場(即中斷返回)。

中斷響應：對中斷請求的整個處理過程是由硬件和軟件結(jié)合起來而形成的一套中斷機構(gòu)實施的。發(fā)生中斷時，CPU暫停執(zhí)行當前的程序而轉(zhuǎn)去處理中斷。這個由硬件對中斷請求作出反應的過程，稱為中斷響應。

關(guān)中斷：為保證在中斷周期中，指令操作的執(zhí)行不受外部干擾，將允許中斷標志位清0。即表明現(xiàn)行程序的優(yōu)先級比所有請求的優(yōu)先級都高，任何請求都不響應。

開中斷：當允許中斷標志為1時，表明現(xiàn)行程序的優(yōu)先級低于所有中斷請求的優(yōu)先級，因此一旦出現(xiàn)中斷請求，CPU便能響應。

中斷屏蔽：中斷請求能否參加判優(yōu)，需根據(jù)屏蔽字的狀態(tài)決定，若某屏蔽為1，其對應的請求無效，不可參加判優(yōu)。

陷入：系統(tǒng)調(diào)用引發(fā)的事件往往稱為陷入。

軟中斷：用軟中斷指令來設置程序斷點的方式稱為軟中斷。43.參考答案：庫函數(shù)是語言或應用程序的一部分，可以運行在用戶空間中。而系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)的一部分，是內(nèi)核提供給用戶的程序接口，運行在內(nèi)核空間中，而且許多庫函數(shù)都會使用系統(tǒng)調(diào)用來實現(xiàn)功能。沒有使用系統(tǒng)調(diào)用的庫函數(shù)，執(zhí)行效率通常比系統(tǒng)調(diào)用高，因為使用系統(tǒng)調(diào)用時，需要上下文的切換以及狀態(tài)的轉(zhuǎn)換(從用戶態(tài)轉(zhuǎn)為核心態(tài))。44.參考答案：SPOOLing的核心思想是利用一臺可共享的、高速大容量的塊設備(磁盤)來模擬獨占設備的操作，使一臺獨占設備變成多臺可并行使用的虛擬設備。用戶向獨占設備提交的請求實際上都被提交到可共享的高速大容量塊設備。而從該塊設備到實際物理獨占設備的數(shù)據(jù)傳輸由SPOOLing進程統(tǒng)一控制和調(diào)度。

SPOOLing能夠提高I/O操作的速度，將獨占設備改造為虛擬設備，從而實現(xiàn)共享設備功能。45.參考答案：本題實質(zhì)是一個讀者寫者問題，P1是一個讀者，P2是一個寫者，為了使F的并發(fā)度較高，將P3先看成讀者，當其完成讀操作后，再將其看成寫者。算法中需要用到如下的變量定義：

intreadcount=0;

//記錄讀者數(shù)量

semaphorermutex=1;

//readcount的互斥訪問信號量

semaphoremutex=1;

//F資源的互斥訪問信號量

響應進程可描述為：

p1(){

while(1){

P(rmutex);

if(readcount==0)P(mutex);

//當該進程是第一個讀者時，需申請訪問F資源

readcount++;

//若非第一個讀者，則可直接訪問

V(rmutex);

READF

P(rmutex);

readcount--;

if(readcount==0)

V(mutex);

V(rmutex);

}

}

P2(){

while(1){

P(mutex);

WRITEF

V(mutex);

}

}

P3(){

while(1){

p(rmutex);

if(readcount==0)P(mutex);

readcount++;

V(rmutex);

READF

P(rmutex);

readcount--;

if(readcount==0)

V(mutex);

V(rmutex);

P(mutex);

WRITEF

V(mutex);

}

}46.參考答案：在第一級磁盤容錯技術(shù)中，包括以下容錯措施：

(1)雙份目錄和雙份文件分配表。在磁盤上存放的文件目錄和文件分配表FAT均為文件管理所用的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以為之建立備份。

(2)在系統(tǒng)每次加電啟動時都要對兩份目錄和兩份FAT進行檢查，以驗證它們的一致性。

在第二級磁盤容錯技術(shù)中，包括以下容錯措施：

(1)磁盤鏡像。在同一磁盤控制器下增設一個完全相同的磁盤驅(qū)動器，在每次向文件服務器的主磁盤寫入數(shù)據(jù)后，都要采用寫后讀校驗方式將數(shù)據(jù)再同樣地寫到備份磁盤上，使兩者具有完全相同的位像圖。

(2)磁盤雙工。將兩臺磁盤驅(qū)動器分別接到兩個磁盤控制器上，同樣使這兩臺磁盤機鏡像成對，從而在磁盤控制器發(fā)生故障時起到數(shù)據(jù)保護的作用。在磁盤雙工時，由于每一個磁盤都有自己的獨立通道，故可以同時(并行)地將數(shù)據(jù)寫入磁盤。在讀入數(shù)據(jù)時，可采用分離搜索技術(shù)，從響應快的通道上取得數(shù)據(jù)，因而加快了對數(shù)據(jù)的讀取速度。

(3)熱修復重定向和寫后讀校驗。兩者均用于防止將數(shù)據(jù)寫入有缺陷的盤塊中。就熱修復重定向