1. 在答卷上用连线把下面左右两列词连起来形成最恰当的五对 . 左列 : 右列 : (1) Linux (1) 面向对象 (2) Unix (2) 网络操作系统 (3) Windows NT (3) 微核 (4) Mach 3.0 (4) 自由软件 (5) OS/2 (5) C 语言 2. 写出满足下列要求的程序片断 : (1) 必须包含系统调用命令和注释文字 ;(API 函数可认为是系统调用 ) (2) 用汇编语言或高级语言均可 , 但必须严格符合语言的语法 ; (3) 程序片断的意义应较为完整 . 3. 先举例说明页面置换算法 LRU 的含义 , 然后提出近似实现 LRU 的两种思路 . 4. 假如你是某操作系统的设计者 , 承担慢速字符设备管理任务 . 该操作系统要求 : 用户使用慢速字符设备和使用普通文件完全一样方便简捷 . 请问你在设计中至少要解决哪些问题 ? ? 2001年操作系统试题 一、判断题——指出下面的叙述是否正确(20分.答案写在卷末答题纸上,注意不要填错位置.) 1.因为分时系统一定是多道系统,所以多道系统也一定是分时系统. 2.批处理系统不允许用户随时干预自己作业的运行. 3.进程是提交给计算机系统的用户程序. 4.在单处理机系统中最多允许两个进程处于运行状态. 5.OS允许用户创建自己的子进程,所以创建子进程的原语是在用户态下完成的. 6.原语是一种特殊的系统调用,它的执行过程必须是不可中断的. 7.因为临界资源一次只允许一个进程使用,所以临界资源不能共享. 8.独占设备一次只允许一个用户使用,所以独占设备不能共享. 9.使用P,V操作后,可以防止系统出现死锁. 10.信号量的初值不能是负数. 11.线程是调度的基本单位,但不是资源分配的基本单位. 12.在分时系统中,响应时间≈时间片×用户数,因此为缩短响应时间,简单的方法就是使时间片越小越好. 13.存储空间是指内存中的物理存储单元的集合,这些单元的编号称为绝对地址. 14.覆盖和对换都需要从外存读入信息,所以覆盖是对换的别名. 15.虚拟存储器是一个假想的存储空间,因而这个地址的大小是没有限制的. 16.采用快表后分页系统访问主存时既要访问快表,又要访问页表,因此与没有快表的分页系统相比,降低了对主存的存取速度. 17.公共过程段必须赋以相同的段号才能被各作业所共享. 18.操作系统提供文件系统服务后,用户可按名存取文件,故用户使用的文件必须有不同的名字. 19.文件的逻辑组织是指文件在外存的存放形式. 20.磁盘的先来先服务调度算法虽然平均的服务效率不高,但它是公平合理的. 二、选择题:选择可以与制定位置的符号互换的最确切的答案(20分,答案写在卷末答题纸上,注意不要填错位置) 1. _A_是一种只能进行P操作和V操作的特殊变量. _A_可以用来实现异步并行进程之间的_B_和_C_, _B_是指排它地访问共享资源, _C_则是指进程间在逻辑上的相互制约关系. _D_是可以用来实现异步并行进程的_B_和_C_的特殊的程序结构. _D_中的_E_用来实现进程间的_C_. 供选择的答案: A,B,C,D,E: (1) 调度 (2)类程 (3) 进程 (4)互斥 (5) 信号量 (6) 控制变量 (7) 条件变量 (8) 管程 (9) 同步 (10) 共享变量 (11) 规程 (12) 分配 2.批处理系统在作业运行的过程中, _A_的内容反映了作业的运行情况, 并且是作业存在的唯一标志. 在多道批处理系统中, 为充分利用各种资源, 运行的程序应具备的条件是_B_, 在批处理系统中,用户的作业是由_C_组成的. 供选择的答案: A: (1) 作业状态 (2) 作业类型 (3) 作业控制块 (4) 作业优先级 B: (1) 适用于内存分配的 (2) 计算量大的 (3) I/O量大的 (4) 计算型和I/O型均衡的 C: (1) 程序 (2) 程序+数据 (3) 程序+作业说明书 (4) 程序+数据+作业说明书 3.当为多道程序所提供的共享的系统资源不能满足要求时, 可能出现死锁. 此外, 不适当的_A_也可能产生死锁. 死锁产生的必要条件是_B_, _C_, 不剥夺和环路等待. 当出现死锁时, 可以采用剥夺资源的方法. 此外还可以采用_D_来解除死锁. 采取措施预防死锁的发生_E_. 供选择的答案: A: (1) 程序并行操作 (2) 资源的线性分配 (3) 分配队列优先权 (4) 进程推进顺序 B,C: (1) 独占资源 (2) 时间片过长 (3) 信号量S=0 (4) 执行P-V操作 (5) 因请求资源而被阻塞的进程仍保持资源 (6) 每种资源只有一个 D: (1) 停止并行操作 (2) 撤销进程 (3) 拒绝分配新资源 (4) 修改信号量 E: (1) 是可能的 (2)是不可能的 (3) 是否可能还未有定论 4.通过硬件和软件的功能扩充, 把原来独占的设备改造成若干个用户共享的设备, 这种设备称为_A_. 与设备分配策略有关的因素有: 设备的固有属性, 设备分配算法, _B_和设备的独立性. CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度,为解决这一矛盾, 可采用_C_. 供选择的答案: A: (1) 存储设备 (2) 系统设备 (3) 虚拟设备 (4) 用户设备 B: (1) 设备使用的周期性 (2) 设备的使用频度 (3) 设备的配套性 (4) 设备分配中的安全性 C: (1) 并行技术 (2) 通道技术 (3) 缓冲技术 (4)虚存技术 5.选择与下面各条叙述关系最密切的答案: A: 作业调度中使用的平均等待时间最短的调度算法. B: 为了保证数据的安全性而采取的一种措施. C: 系统接通电源后自动从磁盘上引入操作系统的过程. D: 进程之间在逻辑上的相互制约关系. 供选择的答案: A: (1) 先来先服务 (2) 优先级 (3) 短作业优先 (4) 长作业优先 B: (1) 数据校验 (2) 授权控制 (3) 记账系统 (4) 系统管理员 C: (1) 系统自举 (2) 初始化 (3) 系统生成 (4) 系统自检 D: (1) 同步 (2) 组合 (3) 连接 (4) 唤醒 三、简答题 (每题5分) 1.假定有一个请求分页管理系统,在某时刻测得各相关成分的利用率为: CPU:20%, 磁盘交换区:99%, 其它I/O设备:10%, 下面哪些措施将(可能)改进CPU的利用率,为什么? (1) 增加一个更快速的CPU (2) 增加磁盘交换区的大小 (3) 增加多道程序的度数 (4) 减少多道程序的度数 (5) 增加其它更快速的I/O设备 2.文件系统是如何利用访问控制表和访问权限表来控制进程对文件的访问的? 3.分布式进程同步的常用算法有:Lamport算法,Richart和Agrawala算法以及令牌传送法,请按下表对它们进行比较: 算法 进程使用一次发送的消息 可能 名称 临界资源所需是否需要打 存在的 发送的消息数 上时间戳 问题 Lamport R&A 令牌传送 4.在具有客户/服务器模式的网络操作系统中,客户与服务器之间的交互过程是怎样的? 5.利用通道传送数据具有那些特点?它与DMA方式有何不同? 6.在UNIX系统中把设备也进行"文件化",即把设备看成文件.请问这样做有什么好处? 四、计算题 (每题5分) 1.假设一个单CPU系统,以单道方式处理一个作业流,作业流中有两道作业,其占用CPU时间、输入卡片数、打印输出行数如下所示: 作业号占用CPU计算时间(分)输入卡片张数输出行数 1 3 100 2000 2 2 200 600 其中:卡片输入机速度为1000张/分(平均),打印机速度为1000行/分(平均),忽略读写盘时间.试计算: (1) 不采用SPOOLing技术,计算这两道作业的总运行时间(从第一个作业输入开始,到最后一个作业输出完毕); (2) 如果采用SPOOLing技术,计算这两道作业的总运行时间. 2.假设一个可移动磁头的磁盘具有200个磁道,其编号为0~199,当它刚结束了125道的存取,正在处理143道的服务请求,假设系统当前I/O请求队列如下: 86,147,91,177,94,150,102,175,130 试对以下的磁盘I/O调度算法而言,满足以上请求队列,磁头将如何移动? (1) 先来先服务算法(FCFS) (2) 最短查找时间优先调度(SSTF) (3) 扫描法(SCAN) (4) 单项扫描(循环扫描) (C-SCAN) (5) 按移动距离大小排队,从小到大的顺序排列上述算法. 五、回答下列问题 (每题5分) 1.给定一组作业J1、J2、……Jn,它们的运行时间分别为T1、T2、……Tn,假定这些作业是同时到达,并且将在一台CPU上按单道方式运行. (1) 试证明:若按最短作业优先调度算法运行这些作业,则平均周转时间最短; (2) 采用最短作业优先调度算法会产生什么问题? 2.UNIX文件系统中有关盘块的分配与释放,是借助于超级块中的栈进行的.假定某时刻有: 98 134# 220# 367# 389# 575# 299# 271# .... 990# 内存 外存 假设此时某进程要删除文件 A,并归还它所占据的盘块134#,220#,367#,389#和575#,请说明过程并给出删除完毕后有关数据及表目的更改情况. 3. 考虑由 n 个进程共享的具有 m 个同类资源的系统 , 如果 : (1) 对i=1,2,3,...,n, 进程 Pi 至少需要 1 个资源 , 最多需要 m 个资源 ; (2) 在任意时刻 , 所有进程对资源的需求量之和小于 m+n; 试证明 , 该系统是死锁无关的 . 4. 现有一请求分页的虚拟存储器 , 内存最多容纳 4 个页面 , 对于下面的引用串 : 1,2,3,4,5,3,4,1,6,7,8,7,8,9,7,8,9,5,4,5,4,2 分别采用 FIFO,LRU,OPT 页面替换算法 , 各将产生多少次缺页中断 ? ?