一、单选
1、 MS-DOS的主要功能是________
A 文件管理 B 打印管理 C 中断处理 D 作业管理
2、在分时系统中，当时间片一定时，_________响应越快
A 内存越大 B 用户越少 C 用户越多 D内存越小
3、批处理操作系统的的是___________（西安电子科技大学2001）※
A 提高系统与用户的交互性 B 提高系统的利用率 C 降低用户作业的周转时间 D提高系统的吞吐率 E 减少用户作业的等候时间
4、下面选项中____________不是操作系统关心的主要问题
A 管理计算机的裸机 B 设计、提供用户程序与计算机硬件 C 管理计算机的系统资源 D 高级程序设计语言的编译器
5、用户在程序设计过程中，若要得到系统功能必须通过______________
A 进程调度 B 系统调用 C 作业调度 D 键盘命令
6、下面关于操作系统的叙述中，正确的是____________ A批处理作业必须具有作业控制信息 B 分时系统不一定具有人机交互功能
C 从响应时间的角度看，实时系统与分时系统差不多 D由于采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源
7、UNIX操作系统是一种__________
A 分时操作系统 B 批处理操作系统 C 实时操作系统 D 分布式操作系统
8、输入（或输出）操作指的是___________双方之间的信息传送（武汉理工大2002）※
A 外围设与外围设备 B CPU与外围设备 C CPU与主存储器 D主存储器与外围设备 二、问答题
1、 什么是操作系统的基本功能？
操作系统的功能是管理和控制计算机系统中所有软硬件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工 作环境和友好的接口。其基本功能包括：处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口等
2、 实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？
关键问题：使用户能与自己的作业交互；（即用户在自己的终端上键入一命令以请求系统服务后，系统能及时地接收并处理该命令，并在用户能够接受的时延内将结果返回给
用户）
如何解决： 及时接收命令和返回输出结果很容易做到，只要在系统中配置一多路卡，并为每个终端配置一个缓冲区来暂存用户键入的命令和输出的结果便可以了。因此，要着重解决的问题是确保在较短的时间内，系统中所有的用户程序都能执行一次，从而使用户键入的命令能够得到及时处理。为此，系统不应让一个作业长期占用CPU直至它运行结束，而应设置一个较短的时间片，并规定每个程序只能运行一个时间片，然后，不管它是否运行完毕，都必须将CPU让给下一个作业，从而使所有的作业都得到及时的处理，使用户的请求得到及时的响应。
3、 OS有哪几大特征？他们之间有何关系？其最基本的特征是什么？
（1） 并发和共享互为存在的条件
（2） 虚拟以并发和资源共享为前提：为使并发进程能更方便、更有效地共享资源，
操作系统常采用多种虚拟技术来在逻辑上增加CPU和设备的数量以及存储器的容量，从而解决众多并发进程对有限的系统资源的争用问题
（3） 异步性是并发和共享的必然结果
4、 是什么原因使操作系统具有异步性特征？
异步性是并发和共享的必然结果。操作系统允许多个并发进程共享资源，相互合作，使得每个进程的运行过程受到其他进程的制约，不再“一气呵成”，而是“走走停停”这必然导致异步性特征的产生。
5、 区别网络操作系统与分布式操作系统？
相似：网络结构、通信方式和资源管理方法 网络：信息交换，资源共享 分布式：并行之下，相互协作
6、 设内存中有三道作业程序A、B、C，它们按A、B、C的优先次序执行。它们的计算和
I/O操作的时间如表1.1所示。
假设三道程序使用相同设备进行I/O操作， 表1.1 三道程序的操作时间（单位:ms） 那程序以串行方式使用设备，试画出单道 程 运行和多道运行的时间关系图（调度程序序 A B C 操 的执行时间忽略不计）。在两种情况下，作 完成这三道程序各要花多少时间？
30 60 20 计算 I/O 40 30 40 10 10 20 计算
260/190
三 、知识拓展 1、系统调用
（1）基本概念：是操作系统提供给编程人员的唯一接口。系统调用是由操作系统中的一段程序来完成特定功能的，属于一种特殊的过程调用。
（2）调用的方式：通过产生一个访管中断，使处理机由目态（用户态）转为管态（核心态）。当中央处理器处于目态时.不允许执行特权指令，而处于管态时可执行这些包括特权指令在内的一切机器指令。
.（3）本质：一种特殊的过程调用，与一般过程调用的区别：
运行状态不同：一般过程调用，其调用和被调用过程或者都是子程序，或者都是系统程
序，故运行在同一状态下（系统态或用户态）。系统调用的调用过程是用户程序，它运行在用户态；其被调用过程是系统过程，运行在系统态下。
进入的方式不同：一般过程调用可以直接通过过程调用语句将控制转移到被调用的过
程；而执行系统调用时，由于调用和被调用处于不同的系统状态，必须通过中断进入。 代码层次不同：一般的 过程调用中的程序是用户级程序，而系统调用是操作系统中的
代码程序，是系统级程序。
2、Windows 2000是Microsoft 在2000年引进的，它的底层的执行程序和微内核结构与Windows NT4.0 在根本上是相同的，但是还增加了一些新特点，Windows2000的重点是增加支持分布式处理的服务和功能，Windows 2000新特征的核心元素是活动目录（Active Directory），它的一个重要特征是，尽管它们仍然希望支持一个单独的交互用户，但它们的确是多任务系统。 总之，Windows 是用于个人计算机、工作站和服务器的多任务操作系统。作为一种新的操作系统，它融入了面向对象设计的思想。 Windows是一个 单用户多任务 操作系统 Windows是一种 分时操作系统 3、UNIX操作系统诞生于1969年，至今已有40年历史，它已从一个非常简单的操作系统发展成为性能先进、功能强大、使用广泛的操作系统，并成为事实上的多用户、多任务操作系统标准。
UNIX系统结构：
UNIX系统结构可分为三层。
最内层的UNIX操作系统核心，它包括文件控制系统和进程控制系统两大部分；最外层是用户程序，包括许多应用软件；
中间层是shell命令解释层，实用程序和库函数，该层中的shell解释程序是用户和UNIX操作系统的操作界面。
主要特点：
（1）UNIX是一个多用户、多任务的操作系统，每个用户都可以同时执行多个进程，系统中的进程数目逻辑上不受限制。
（2）UNIX提供了精选的、丰富的系统功能，其中许多功能在实现思想上有 其独到之处，并且是高效的。
（3）UNIX系统用高级语言编写，使系统具有易读、易懂、易修改及易移植等一系列优点，且系统代码十分紧凑。
（4）UNIX提供了良好的用户界面。该系统提供了一种命令设计语言shell作为用户界面；同时提供了系统调用作为用户程序和系统的接口。这些界面为用户提供各种服务，并且相当简洁。
（5）UNIX使用了树形结构的文件系统，它具有良好的安全性、保密性和可维护性，在文件系统的实现方法上，也有较多创新。
（6）UNIX系统提供了多种通信机制，以满足各种进程通信的需要
（7）在早期的UNIX版本中，存储管理采用进程对换管理方式；而在UNIX System V 中又增加了支持请求调页的存储管理方式，以实现虚拟存储器。
第二章 进程管理
一 单选
1、进程和程序的最根本区别在于______________
A对资源占有的类型和数量 B 进程是动态的，而程序是静态的 C 看它们是否能够并发地在处理机上运行 D 进程规模较小，程序规模较大
2、进程存在的唯一标志是_____________
A 程序 B PCB C 数据集 D 中断
3、操作系统分配资源的基本单位是____________
A 程序 B 指令 C 作业 D 进程
4、下列哪个不是进程的特征？_____________
A 异步性 B 并发性 C 并行性 D 动态性
5、下面关于处理器及进程执行的描述中错误的是___________
A 目前计算机系统是冯.诺依曼式结构，具有处理器顺序执行指令的特点 B 进程是并发执行的，因此并不具有顺序性 C 程序在处理机上顺序执行时，具有封闭性特性 D 程序在处理器上顺序执行时，具有可再现性特性
6、进程在处理器上执行时___________ A 进程之间是无关的，具有封闭性特征
B 进程之间是有交往的，相互依赖、相互制约，具有并发性 C具有并发性，即同时执行的特征
D进程之间可能是无关的，但也有可能是有关的
7、 下面有关系统进程和用户进程说法中正确的是_____ A系统进程和用户进程是进程的两种不同状态 B 调用操作系统功能的进程称为系统进程 C 完成用户功能的进程称为用户进程 D 进程和程序实质上是一个概念
8、分配到必要的资源并获得处理机的进程状态是—— A 就绪状态 B 执行状态 C 阻塞状态 D 撤销状态
9、下列进程状态变化中，__________变化是不可能发生的。 A 运行→就绪 B 运行→等待 C 等待→运行 D 等待→就绪 10、当______时，进程从执行状态转变为就绪状态
A 进程被调度程序选中 B 时间片到 C 等待某一事件 D 等待的事情发生
11、下面所述步骤中，_____不是创建进程所必需的
A 由调度程序为进程分配CPU B 建立一个进程控制块 C 为进程分配内存 D将进程控制块链入就绪队列
创建原语的主要工作：向系统申请一个空闲PCB，并为子进程分配必要的资源，然后将进程PCB初始化，并将PCB插入就绪队列中，最后返回一个进程标识符，进程创建后，进入就绪队列，并不立即分配CPU 12、一个进程唤醒意味着______
A 该进程重新占有了CPU B 它的优先权变得最大 C 其CPU移到等待队列队首 D 进程变为就绪状态
13、某进程所申请的一次打印事件结束，则该进程的状态可能发生的改变是_____ A 运行状态转变到就绪状态 B 阻塞状态转变到运行状态 C 就绪状态转变到运行状态 D 阻塞状态转变到就绪状态
14、在具有挂起状态的系统中，若当前内存高度吃紧，系统将使请求I/O的一个执行状态的进程进入___________状态
A 活动就绪 B 静止就绪 C 活动阻塞 D 静止阻塞
15、如果单CPU系统中有n个进程，则就绪队列中进程的个数最多可达________个 A n+1 B n C n-1 D 1
16、处理器创建一个新的进程，该进程立即进入__________ A 阻塞队列 B 缓冲队列 C 就绪队列 D 执行队列
17、在多进程的系统中，为了保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区，所谓临界区是指_______
A 一个缓冲区 B 一段数据 C 同步机制 D 一段程序 18、对进程的管理和控制用_____
A 指令 B 原语 C 信号量 D 信箱
19、若信号量sem初值为2，当前值为-1，则表示有_________等待进程 A 0个 B 1个 C 2个 D 3个
考察信号量的含义：当信号量>0,表示当前系统中可用资源的数目；
当信号量<0，其绝对值表示因请求该类资源而被阻塞的进程个数 20、用P，V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为_________ A -1 B 0 C 1 D任意值 21、邮箱通信是一种__________通信方式 A 直接 B 间接 C 低级 D 信号量
22、对于两个并发过程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0，则_________ A 表示没有进程进入临界区 B 表示有一个进程进入临界区
C 表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入 D 表示有两个进程进入临界区
23、下述那一个选项体现了原语的主要特点？_____ A 不可分割性 B 异步性 C 共享性 D并发性
24、有交换的进程发生有关时间上的错误，根本原因是______
A 共享资源的使用不受限制 B 时间的延迟 C 资源的独占性 D 进程的互斥
26若有3个进程共享一个互斥段，每次最多允许两个进程进入互斥段，则信号量的变换范围是________
A 3,2,1,0 B 2,1,0,-1 C 2,1,0,-1,-2 D1,0,-1,-2
27、设有6个进程共享一个互斥段，如果最多允许有3个进程进入互斥段，则所采用的互斥信号量的初值应该是________
A 6 B 1 C 3 D 0
28、某系统有3个并发程序，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__________
A 4 B 8 C 10 D 12 29、在多道程序所提供的可共享的系统资源不足时，可能出现死锁，但是，不适当的________也可能产生死锁
A 进程推进顺序 B 进程优先权 C 资源的顺序分配 D 程序并发
30、 假定某系统中有同类互斥资源m个，可并发执行且共享该类资源的进程有n个，而每个进程申请资源的最大量为x(n≤x≤m),当不等式_____成立时，系统一定不会 发生死锁。 A nx+1≤m B nx≤m C m(x-1)+1≤n D m-nx+n-1≥0
31、采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以用_________方法解除死锁 A 执行并行操作 B 撤销进程 C 拒绝分配资源 D 修改信号量
32 发生死锁的必要条件有4个，其中防止死锁破坏_____条件是不太实际的 A 互斥 B 不剥夺 C 部分分配 D 环路
33、在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是_____
A 银行家算法 B 资源有序分配法 C 死锁检测法 D 资源分配图化简法 34、某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是______ A 系统处于不安全状态时一定会发生死锁 B 系统处于不安全状态时可能发生死锁 C 系统处于安全状态时可能会发生死锁 D 系统处于安全状态时一定会发生死锁 35、银行家算法的实质是_______
A 死锁避免 B 死锁预防 C 死锁检测 D死锁恢复
36、在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争________而发生死锁 A CPU B 磁带机 C 磁盘 D 打印机 37、进程和线程，________
A 线程是进程中可独立执行的子任务，一个进程可以包含一个或多个线程，一个线程可以属于一个或多个进程
B 线程又称为轻型进程，因为线程都比进程小
C 多线程技术具有明显的优越性，如速度快，通信简便、设备并行性高等 D 由于线程不作为资源分配单位，线程之间可以无约束地进行执行 38、当一个进程处于这样的状态_____时，称其为等待状态。※ A 它正等着输入一批数据 B 它正等着合作进程的一个消息 C 它正等着分给它一个时间片 D它正等着进入内存 39、下面的描述中，__________是正确的 ※ A 进程执行的相对速度不能由进程自己来控制 B P，V操作都是原语操作
C 利用信号量的P，V操作可以交换大量信息 D 同步是指并发进程之间存在的一种制约关系
40、下列关于进程同步与进程互斥说法正确的是____ ※ A 进程的互斥是进程同步的一种特殊现象 B 互斥的进程之间没有必然的制约关系 C 进程同步是指两进程同步被执行
D 进程互斥使用的是共享资源，这种资源只能同时被一个进程使用，而进程同步则相反 41、以下_____情况我们不考虑死锁的发生 ※
A 只有一个进程在系统中运行 B进程申请的资源不存在 C 硬件故障 D 程序死循环 42、关于资源分配图的说法正确的是_____ ※ A 图中无环路，一定不会有死锁发生 B 有环路则必然有死锁发生
C 有环路死锁不一定发生还得看资源占有情况 D 有两个以上的环路死锁必然发生
43、系统中各进程之间逻辑上的相互制约关系称为________
44、如果信号量的当前值为- 4，则表示系统中的连续信号量上有_____个等待进程
45、有m个进程共享同一共享资源，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则信号值的变化范围是________ 46、操作系统引入线程的主要目的是减少程序并发执行时的时空开销，提高程序执行并发程度
47、在一个处理机系统中，若有5个用户进程，且假设当前时刻为用户态，则处于就绪状态的用户进程最多有_____个，最少有_____个
48、有m个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数k应满足的条件是______ 49、死锁产生的几个必要条件：__________,_____，_____和________. 50、产生死锁的根本原因是______,另一个基本原因是_______
51、在一个多道程序系统中，进程之间存在着不同关系可以分为两大类：其中_____指进程间存在一定的逻辑关系，需要在执行次序上协调；_____指进程间在使用共享资源方面的约束关系。解决上述两个问题的一种常用方法是_________
52、程序段s1,s2,s3,s4之间存在下面的前驱关系：s1→s2,s2→s3,s1→s4，可以并发执行的程序段为____________
53、进程调度又称低级调度，其主要功能是————
A 选择一个作业调入内存 B 选择一个主存中的进程调出到外存 C 选择一个外存中的进程调入内存 D 将一个就绪的进程投入运行 54、进程调度的关键问题是选择合适的————，并恰当地进行代码转换 A 时间片间隔 B 调度算法 C CPU速度 D 内存空间 55、若进程P一旦被唤醒就能够投入运行，系统可能为______ A 分时系统，进程P的优先权最高
B 抢占调度方式，就绪队列上的所有进程的优先级皆比P的低 C 就绪队列为空对列
D 抢占调度方式，P的优先级高于当前运行的进程 56、在分时系统中，进程调度经常采用____算法
A 先来先服务 B 最高优先权 C 时间片轮转 D 随机
57、_____优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程的运行时间不再改变
A 先来先服务 B 静态 C 动态 D 短作业 58、一个进程P被唤醒后，_____
A P就占有了CPU B P的PCB被移到就绪队列的队首 C P的优先级肯定最高 D P的状态变成就绪
59、三种主要类型的操作系统中都必须配置的调度是———— A 作业调度 B 中级调度 C 低级调度 D I/O调度 60、在分时操作系统环境下运行的作业为_____
A 长作业 B 短作业 C 批处理型作业 D 终端型作业
61、设有4个作业同时到达，每个作业执行的时间均为1小时，它们在一台处理机上按单道方式运行，则平均周转时间为_______
A 1小时 B 4小时 C 2.5小时 D 10小时
62、选择作业调度算法时常考虑的因素之一是使系统有最高的吞吐率，为此应该_____ A 不让处理机空闲 B 处理尽可能多的作业 C 使各类用户都满意 D 不使系统过于复杂 63、下述作业调度算法中，与作业的估计运行时间有关的调度算法是______ A 先来先服务 B 短作业优先 C 时间片轮转 D 响应比高者优先 64、有三个作业A（到达时间8：50，执行时间1.5小时）、B（到达时间9：00，执行时间0.4小时）、C（到达时间9：30，执行时间1小时）。当作业全部到达后，批处理单道系统按照响应比优先算法进行调度，则作业被选中的次序是_____ A ABC B BAC C BCA D CBA E CAB F ACB 65、当作业进入完成状态，操作系统_____
A 将删除该作业并回收其占有资源，同时输出结果
B 将该作业的控制块从当前作业队列中删除，收回其所占资源，并输出结果 C 将收回该作业所占资源并输出结果 D 将结果输出并删除内存中的作业
66、一种有利于短作业又兼顾长作业的作业调度算法是____
A 先来先服务 B 计算时间短的优先 C 最高响应比优先 D 优先数算法
67、现有3个同时到达的作业J1,J2,J3，它们的执行时间分别是T1，T2，T3，且T1>T2>T3.系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是____ A T1+T2+T3 B (T1+T2+T3)/3 C(3T1+2T2+T3)/3 D (T1+2T2+3T3)/3
68,设系统中有一个资源类，其中有3个资源实体，使用此类资源的进程有3个，每个进程至少申请一个资源，它们所需资源的最大量的总和为x，则发生死锁的必要条件是_____.
1， 我们为某临界区设置一把锁W，当W=1时，表示关锁；W=0时，表示锁已打开。试写出
开锁和关锁原语，并利用它们去实现互斥。 答：
Lock(W): while W=1 do no-op; W:=1; Unlock(W): W:=0;
利用关锁原语和开锁原语实现进程互斥时，可将临界区CS放在其间，即
Lock(W); CS;
Unlock(W);
2,引起进程调度的因素有哪些？ 答：（1）进程正常终止和异常终止
（2）正在执行的进程因某种原因而阻塞
（3）在引入时间片的系统中，时间片用完
（4）在抢占调度方式中，就绪队列中某进程的优先权变得比当前正在执行的进程高，或者有优先权更高的进程进入就绪队列。
3，高级调度与低级调度的主要功能是什么？为什么引入中级调度？
答：高级调度的主要功能是根据一定的算法，从输入的一批作业中选出若干了作业，分配必要的资源，如内存，外设等。
低级调度的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。为了使内存中同时存放的进程数目不至于太多，有时需要把某些进程从内存中移至外村上，以减少多道程序的数目，为此设立了中级调度。 4，处理机调度的主要目的？ 答：分配
53、设有5个哲学家，共享一张放有五把椅子的桌子，每人分得一把椅子，但是，桌子上总共只有5支筷子，在每人两边分开各放一支。哲学家们在肚子饥饿时才试图分两次从两边拾起筷子就餐。 条件：
（1） 只有拿到两支筷子时，哲学家才能吃饭。
（2） 如果筷子已在他人手上，则该哲学家必须等待到他人吃完之后才能拿到筷子。 （3） 任一哲学家在自己未拿到两支筷子吃饭之前，绝不放下自己手中筷子。 试：
（1） 描述一个保证不会出现两个邻座同时要求吃饭的通信算法。
（2） 描述一个既没有两邻座同时吃饭，又没有人饿死（永远拿不到筷子）的算法。 答：
（1）量C[0]--C[4],初始值为1，分别表示I号筷子被拿（i=0，1，2，3，4） Send（i）：第i个哲学家要吃饭
Begin
P(C[i]);
P(C[i+1 mod 5]);
Eat; V(C[i+1] mod 5); V(C[i]); End
该过程能保证让两邻座不同时吃饭，但会出现5个哲学家一个拿一只筷子，谁也吃不上饭的死锁情况。
（2）解决思路如下：让奇数号的哲学家先取右手边的筷子，让偶数号的哲学家先取左手边的筷子。这样，任何一个哲学家拿到一只筷子后，就阻止了他邻座的一个哲学家吃饭的企图，除非某个哲学家一直吃下去，否则就不会有人饿死，其表述如下：
Send(i)
．．．．．． ．科．．)．本．．(． ． ． ．． 线 ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．名．．姓．． ． ． ． ．．Begin
If I mod 2 ==0 then {
P(C[i]);
P(C[i+1 mod 5]); Eat;
V(C[i]); V(C[i+1] mod 5); } Else {
P(C[i+1 mod 5]); P(C[i]);
Eat;
V(C[i+1] mod 5); V(C[i]); } end
54、N个进程共享M个同类资源，若每个进程都需要用该类资源，而且各进程对该类资源的最大需求量小于M，且各进程最大需求之和小于M+N，试证明这个系统不可能发生死锁。 答：
设max(i)表示i个进程的大资源需求量，need(i)表示第i个进程还需要的资源量，alloc(i)表示第i个进程已分配的资源量，由题设条件，有：
max(1)+max(2)+„+max(N)=need(1)+..+need(N)+alloc(1)+..+alloc(N) Need(1)+need(2)+..+need(N) Begin S1 S2 Parbegin Begin S1; ________；end; Begin S2;_________;end S3 Begin wait(a); wait(b);S3 ;__________; end Begin ________;S4 ;end Parend S4 end signal(a); signal(b); signal(c); wait(c); 56、在生产者-消费者问题中，如果将两个wait操作，即wait（full）和wait（mutex）互换位置，或者wait（empty）和wait（mutex）互换位置，其后果如何？ 如果将两个signal操作即signal（full）和signal（mutex）互换位置，或者signal（empty）和signal（mutex）互换位置，其后果又如何？ 第四章 存储器管理 一、单项选择题 1、存储管理的目的是（ ）。 A.方便用户 B.提高内存利用率 C.方便用户和提高内存利用率 D.增加内存实际容量 2、当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（）。 A.源程序 B.目标程序 C.可执行程序 D.非执行程序 3、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（ ）。 A.符号名空间 B.虚拟地址空间 C.相对地址空间 D.物理地址空间 4、存储分配解决多道作业[1]划分问题。为了实现静态和动态存储分配，需采用地址重定位，即把[2]变成[3]，静态重定位由[4]实现，动态重定位由[5]实现。 供选择的答案： [1]：A 地址空间 B 符号名空间 C 主存空间 D 虚存空间 [2]、[3]： A 页面地址 B 段地址 C 逻辑地址 D 物理地址 E 外存地址 F 设备地址 [4]、[5]： A 硬件地址变换机构 B 执行程序 C 汇编程序 D 连接装入程序 E 调试程序 F 编译程序 G 解释程序 5、经过（ ），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。 A.静态重定位 B.动态重定位 C.编译或汇编 D.存储扩充 静态重定位是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。对每个程序来说，这种地址变换只是在装入时一次完成，在程序运行期间不再进行重定位。按照静态重定位方式，一个程序A装入内存时的情况就变成图4.1所示的样子。 从图中可以看出，经过静态重定位，原100号单元中的指令放到内存5100号单元，该指令中的相对地址500相应变成5500。以后程序A执行时，CPU是从绝对地址5500号单元中取出数据12345，装入到寄存器A中。 静态重定位的优点是无须增加硬件地址转换机构，便于实现程序的静态连接。在早期计算机系统中大多采用这种方案。它的主要缺点是程序的存储空间只能是连续的一片区域，而且在重定位之后就不能再移动，这不利于内存空间的有效使用；另外各个用户进程很难共享内存中的同一程序的副本。 0 0 … … 5000 … 100 LOAD A 500 5100 LOAD A 5500 … 500 … 12345 5500 12345 … … … 700 700 … 程序A的地址空间 5700 … 程序A的内存空间 图4.1 静态重定位示意图 动态重定位是在程序执行期间每次访问内存之前进行重定位。这种变换是靠硬件地址变换机构实现的。通常采用一个重定位寄存器，其中放有当前正在执行的程序在内存空间中的起始地址，而地址空间中的代码在装入过程中不发生变化。动态重定位的过程如图4.2所示。 这时，操作对象的绝对地址就是重定位寄存器中的内容＋操作对象的相对地址。 重定位寄存器 0 … 5000 0 5000 …… 相对地址 5100 100 LOAD A 500 LOAD A 500 500 … … 500 5500 12345 12345 … … … 700 … 700 5700 … 程序A的地址空间 程序A的内存空间 图4.2 动态重定位示意图 动态重定位的主要优点是程序占用的内存空间动态可变，也不必连续存放在一处；比较容易实现几个进程对同一程序副本的共享使用。它的主要缺点是需要附加的硬件支持，增加了机器成本，而且实现存储管理的软件算法比较复杂。 与静态重定位相比，动态重定位的优点突出。所以现在一般计算机系统中都采用动态重定位方法。 6、分区管理要求对每一个作业都分配（ ）的内存单元。 A.地址连续 B.若干地址不连续 C.若干连续的帧 D.若干不连续的帧 7、（ ）存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。 A.段式 B.页式 C.固定分区 D.段页式 8、处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（ ）字节。 A. 2GB B.4GB C.100KB D.640KB 9、虚拟存储技术是（ ）。 A.补充内存物理空间的技术 B.补充相对地址空间的技术 C.扩充外存空间的技术 D.扩充输入输出缓冲区的技术 10、虚拟内存的容量受（ ）的限制。 A.物理内存的大小 B.磁盘空间的大小 C.数据存放的实际地址 D.计算机地址字长 11、（）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据。 A.覆盖技术 B.交换技术 C.虚拟技术 D.物理扩充 12、外存（如磁盘）上存放的程序和数据（ ）。 A．可由CPU直接访问 B．必须在CPU访问之前移入内存 C．是必须由文件系统管理的 D．必须由进程调度程序管理 14、在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（）。 A.输入输出中断 B. 时钟中断 C.越界中断 D. 缺页中断 15、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（ ）。 A．动态分区法 B．可重定位分区法 C．请求分页技术 D．对换技术 16、在页式存储管理中，将每个作业的[1]分成大小相等的页，将[2]分块，页和块的大小相等，通过页表进行管理。页表包括页号和块号两项，它们一一对应。页表中还包括[3]、[4]以及外存地址（标识页面在外存的相应位置）等信息。 在动态地址转换过程中，根据页号查找页表，由[3]可知，该页是否已在主存。如不在，则产生[5]以装入所需的页。 供选择的答案： [1][2]： A、符号名空间 B、内存空间 C、辅存空间 D、地址空间 [3][4]： A、改变位 B、状态位 C、页长 D、页内位移量 [5]： A、动态链接 B、缺页中断 C、页面置换 D、页面更新 17、在请求分页系统中，LRU算法是指（ ）。 A. 最早进入内存的页先淘汰 B. 近期最长时间以来没被访问的页先淘汰 C. 近期被访问次数最少的页先淘汰 D. 以后再也不用的页先淘汰 18、请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会（）。 A．增加 B．减少 C．不变 D．可能增加也可能减少 19、在分段管理中，（ ）。 A. 以段为单位分配，每段是一个连续存储区 B. 段与段之间必定不连续 C. 段与段之间必定连续 D. 每段是等长的 20、（ ）存储管理方式提供一维地址结构。 A.固定分区 B.分段 C.分页 D.分段和段页式 21、分段管理提供（ ）维的地址结构。 A.1 B.2 C.3 D.4 22、（ ）实现了两种存储方式的优势互补。 A.请求分页管理 B.可变式分区管理 C.段式管理 D.段页式管理 23、段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即（）。 A. 用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间。 B. 用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间。 C. 用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间。 D. 用分段方法来分配和管理辅存空间，用分页方法来管理主存空间。 24、段页式管理每取一次数据，要访问（ ）次内存。 A.1 B.2 C.3 D.4 25、从下列有关存储管理的叙述中，选出四条正确叙述。（ ） A. 在页式存储管理方案中，为了提高内存的利用效率，允许同时使用不同大小的页面； B. 在虚拟存储方式下，程序员编制程序时不必考虑主存的容量，但系统的吞吐量在很大程度上依赖于主存储器的容量； C. 固定分区式管理是针对单道系统的内存管理方案； D. 可重定位分区管理可以对作业分配不连续的内存单元； E. 利用交换技术扩充内存时，设计时必须考虑的问题是：如何减少信息交换量、降低交换所用的时间； F. 在现代操作系统中，不允许用户干预内存的分配； G. 动态重定位技术的系统，目标程序可以不经任何改动，而装入物理内存； H. 存储管理中，一个作业可以占用不连续的内存空间，而段式存储管理，一个作业则是占用连续的内存空间。 26、碎片是指（ ）。 A. 存储分配完后所剩的空闲区 B. 没有被使用的存储区 C. 不能被使用的存储区 D. 未被使用，而又暂时不能使用的存储区 27、碎片现象的存在使得（ ）。 A. 存空间利用率降低 B. 内存空间利用率提高 C. 存空间利用率得以改善 D. 内存空间利用率不影响 28、下列（）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。 A.固定分区 B.可变分区 C.分页管理 D.段页式管理 29、系统抖动是指（ ）。 A. 使用机器时，千万屏幕闪烁的现象 B. 刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象 C. 系统盘不净，千万系统不稳定的现象 D. 由于内存分配不当，偶然造成内存不够的现象 30、在（ ）中，不可能产生系统抖动的现象。 A.固定分区管理 B.请求页式管理 C.段式管理 D.机器中不存在病毒时 二、填空题 1、常用的内存管理方法有________ 、________ 、________ 和________ 。 2、动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现________ 。 3、存储管理中常用 ________方式来摆脱主存容量的限制。 4、在存储管理中，为实现地址映射，硬件应提供两个寄存器，一个是基址寄存器，另一个是________ 。 5、在多道程序环境中，用户程序的相对地址与装入内存后的实际物理地址不同，把相对地址转换为物理地址，这是操作系统的________ 功能。 6、用户编写的程序与实际使用的物理设备无关，而由操作系统负责地址的重定位，我们称之为________ 。 7、实现虚拟存储技术的物质基础是 ________和 ________。 8、虚拟存储具有的基本特征是 虚拟扩充 、部分装入、离散分配和 多次对换 。 9、在页式管理中，页式虚地址与内存物理地址的映射是由 ________和________完成的。 10、请求页式管理中，页表中状态位的作用是 ________ ，改变位的作用是 ________ 。 11、在请求页式管理中，当________ 发现所需的页不在________ 时，产生中断信号，________ 作相应的处理。 12、置换算法是在内存中没有___ .___ 时被调用的，它的目的是选出一个被 ________的页面。如果内存中有足够的 ________存放所调入的页，则不必使用 ________。 13、在页式管理中，页表的作用是实现从________ 到 ________的地址映射，存储页表的作用是________ 。 14、段式管理中，以段为单位________ ，每段分配一个 ________区。由于各段长度 ________ ，所以这些存储区的大小不一，而且同一进程的各段之间不要求________ 。 15、在段页式存储管理系统中，面向________ 的地址空间是段式划分，面向________ 的地址空间是页式划分。 16,将作业相对地址空间的相对地址转换成内存中的绝对地址的过程为_______ 17,使用覆盖与对换技术的主要目的______ 18,存储管理中,对存储空间的浪费是以_____和______两种形式表现出来的 19,地址重定位可分为 ________和__________两种 20,在分页式存储管理系统中的 页表里,主要应该包含____和_____两个信息 21,静态重定位在程序_____时进行,动态重定位在程序_____时进行 22,在分页式存储管理中,如果页面置换算法选择不当,则会使系统出现___现象 三、计算题 1、某段表内容如下： 段号 0 1 2 3 段首地址 120K 760K 480K 370K 段长度 40K 30K 20K 20K 一逻辑地址为（2，154）的实际物理地址是多少？ 2、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下： 页号 0 1 2 3 物理块号 3 7 11 8 则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么？要求：写出主要计算过程。 3、对于如下的页面访问序列： 1， 2， 3， 4， 1， 2， 5， 1， 2， 3， 4， 5 当内存块数量分别为3和4时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断） 第五章 设备管理 一，单选 1， 缓冲技术中的缓冲池在_____中。 A 主存 B 外存 C ROM D 寄存器 2， 引入缓冲的主要目的______ A 改善CPU和I/O设备之间速度不匹配的情况 B 节省内存 C 提高CPU的利用率 D 提高I/O设备的效率 3，CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用———— A 并行技术 B 通道技术 C 缓冲技术 D 虚存技术 4，为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用____结构的缓冲技术 A 缓冲池 B 循环缓冲 C 单缓冲 D 双缓冲 5，通过硬件和软件的功能扩充，把原来独立的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为______ A 存储设备B 系统设备 C 用户设备 D 虚拟设备 6如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是______ A 程序查询 B 中断方式 C DMA方式 D 无条件存取方式 7，设备管理程序对设备的管理是借助一些数据结构来进行的，下面的____不属于设备管理数据结构 A JCB B DCT C COCT D CHCT 8，大多数低速设备都属于_____设备 A 独享 B 共享 C 虚拟 D SPOOLing 9，______用作连接大量的低速或中速I/O设备 A 数据选择通道 B 字节多路通道 C 数据多路通道 D 10，_______是直接存取的存储设备 A 磁盘 B 磁道 C 打印机 D 键盘显示终端 11，一下叙述中正确的为_____ A 在现代计算机中，只有I/O设备才是有效的中断源 B 在中断处理过程中必须屏蔽中断 C 同一用户所使用的I/O设备也可能并行工作 D SPOOLing是脱机I/O系统 12，SPOOLing系统提高了_____利用率 A 独占设备 B 共享设备 C 脱机设备 D 块设备 13，在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用______ A 物理设备名 B 逻辑设备名 C 虚拟设备名 D 设备牌号 14，按_____分类可将设备分为块设备和字符设备 A 从属关系 B操作特性 C 共享属性 D 信息交换单位 15，_____算法是设备分配常用的一种算法 A 短作业优先 B 最佳适应 C 先来先服务 D 首次适应 16，通道是一种_____ A I/O端口 B 数据通道 C I/O专用处理器 D 软件工具 17，设从磁盘将一块数据传送到缓冲区所用的时间为80μs，将缓冲区的数据传送到用户区所用的时间为40μs，CPU处理数据所用的时间为30μs，则处理该数据，采用单缓冲区传送某磁盘数据，系统所用时间为_____ A 120μs B 110μs C 150μs D 70μs 18,利用虚拟设备达到I/O要求的技术是指______ A 利用外存作缓冲，将作业与外存交换信息和外存与物理设备交换信息两者独立起来，并使它们并行工作的过程 B 把I/O要求交给多个物理设备分散完成的过程 C 把I/O信息先存放在外存，然后由一台物理设备分批完成I/O要求的过程 D 把共享设备改为某个作业的独享设备，集中完成I/O要求的过程 19，将系统中的每一台设备按某种原则进行统一的编号，这些编号作为区分硬件和识别设备的代号，该编号称为设备的_____ A 绝对号 B 相对号 C 类型号 D 符号名 20，设备管理中采用的数据结构有_______、______、_____、_______等四种。 21，从资源管理（分配）的角度出发，I/O设备可分为_____、____和_____三种类型。 22，按所属关系对I/O分类，可分为系统设备和_____两类 23，引起中断发生的事件称为_______ 24,常用的I/O控制方式有程序直接方式、中断控制方式、_____、______。 25，设备分配中的安全是指_____________.。 26，通道指专门用于负责I/O工作的处理机。通道所执行的程序称为________。 27，通道是一个独立于______的专管_______，它控制_______与内存之间的信息交换。 28，虚拟设备是通过_______技术把_______设备变成能为若干用户______的设备 29，实现SPOOLing系统时，必须在磁盘上开辟出称为______和______的专门区域存放作业信息和作业执行结果 30，发生中断时，刚执行完的那条指令所在的单元号称为断点，断点的逻辑后继指令的单元号称为________ 31,打印机是_______设备，磁盘是_______设备 32，磁带是一种________的设备，它最适合的存放方法是______ 33,磁盘是一种______存取设备，磁盘在运转时经过读/写磁头所形成的圆形轨迹称为______。 34、为什么说有了通道技术和中断技术才真正做到了CPU与外设的并行操作？ 解：通道是负责外围设备与主存之间进行数据交换，能单独完成输入输出操作的处理机。有了通道，主存和外围设备之间的数据交换就不要CPU干预了，CPU可以做与输入输出无关的其他工作，从而使计算机系统获得了CPU与外围设备之间并行工作的能力。 I/O中断是通道和CPU协调工作的一种手段。如果没有中断技术，CPU就要不断去查询通道以及设备执行的情况，这样一来，CPU还是把大量的时间花在了查询上，不能很好地为其他进程服务。使用中断技术，CPU可以完全不管通道和设备的执行情况，因为无论操作正常结束或操作异常结束，通道都会发出中断，通知CPU来处理。 综上所述，通道技术和中断技术的出现，使得主存可以直接与外设交换数据，而CPU得以并行地工作，大大提高了CPU的使用效率。 35，以一台打印机为例，简述SPOOLing 技术的优点。 答：以一台打印机为例， SPOOLing 技术的主要优点是在多用户情况下，每一个用户使用打印机就好像自己拥有一台打印机。不会产生打印机“忙”而等待。 第六章 文件系统 一，单选 1， 文件系统中用______管理文件 A 作业控制块 B 外页表 C 目录 D 软硬件结合的方法 2，为了对文件系统中的文件进行安全管理，任何一个用户在进入系统时都必须进行注册，这一级安全管理是______安全管理 A 系统级 B 目录级 C 用户级 D 文件级 3，从用户的角度看，引入文件系统的主要目的是_______ A 实现虚拟存储 B 保存系统文档 C 保存用户和系统文档 D 实现文件的按名存储 4，文件的逻辑组织将文件分为记录式文件和_________ A 索引文件 B 流式文件 C 字符文件 D 读写文件 5，操作系统中对数据进行管理的部分叫做______ A 数据库系统 B 文件系统 C 检索系统 D 数据存储系统 6，存储介质的物理单位称为______ A 卷 B 块 C 字节 D 扇区 7，为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用______ A 约定的方法 B 多级目录 C 路径 D 索引 8，一个文件的绝对路径名是从________开始，逐步沿着每一级子目录向下追溯，最后到指定文件的整个通路上所有子目录名组成的字符串 A 当前目录 B 根目录 C 多级目录 D 二级目录 9，对文件的访问，常由______共同限制 A 用户访问权限和文件属性 B 用户访问权限和访问优先级 C 优先级和文件属性 D 文件属性和口令 10，磁盘上的文件以_______为单位读写 A 块 B 记录 C 柱面 D 磁道 11，磁带上的文件一般只能______ A 顺序存储 B 随即存储 C 以字节为单位存储 D 直接存储 12，使用文件前必须先______文件 A 命名 B 建立 C 打开 D备份 13，文件使用完毕应该______ A 释放 B 关闭 C 卸下 D 备份 14，用户写一个文件时，依次调用______ A “打开”文件，“读”文件，“关闭”文件 B “建立”文件，“读”文件，“关闭”文件 C “建立”文件，“写”文件，“关闭”文件 D “打开”文件，“写”文件，“关闭”文件 15，位示图可用于_____ A 文件的查找 B 磁盘空间的管理 C 主存空间的共享 D 实现文件的保护和保密 16，一般来说，文件名及属性可以收纳在______中以便查找 A 目录 B 索引 C 字典 D 作业控制块 17，最常用的流式文件是字符流文件，它可看成是_____的集合 A 字符序列 B 数据 C 记录 D 页面 18，按物理结构分，文件主要有三类_______、_______和________ 19,在文件系统中，文件的不同物理结构有不同的优缺点。在下列文件的物理结构中，______不具有直接读写文件任意一个记录的能力。 A 顺序结构 B 链接结构 C 索引结构 D Hash结构 20，在下列文件的物理结构中，_____不利于文件动态增长 A 顺序结构 B 链接结构 C 索引结构 D Hash结构 21，若系统文件中没有文件重名，最简单的方法是使用_____ A 单级目录 B 二级目录 C 一级目录或二级目录 D 多级目录 22，如果文件采用直接存取方式且文件大小不固定，则宜选择_____文件结构 A 直接 B 顺序 C 随机 D 索引 23，文件系统采用二级目录结构，这样可以_____ A 缩短访问文件存储器的时间 B 实现文件共享 C 节省主存空间 D 解决不同用户之间的文件名冲突问题 24，文件目录的组织和管理应______和防止冲突 A 节省文件 B 提高速度 C 便于检索 D 便于使用 25，由文件目录组成的文件被称为______ A 链式文件 B 流式文件 C 目录文件 D 用户文件 26，对于链式文件采用随机存取方式，以下说法正确的是_____ A 高效的 B 不可行的 C 最优的 D 低效的 27，常用的文件存取方式有两种，顺序存取和____存取 A 流式 B 串式 C 离散 D 随机 28，以下叙述中正确的是__________ A 文件系统要负责文件存储空间的管理，但不能完成文件名到物理地址的转换 B 多级目录结构中，对文件的访问是通过路径名和用户目录名来进行的 C 文件被划分成大小相等的若干个物理块，一般物理块的大小是不固定的 D 逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位 29，建立文件副本属于文件的_____ A 保护 B 存储 C 共享 D 保密 30，一个树形结构的文件 系统如图所示： 该图中的方框表示目录，圆圈表示文件； （1） 可否进行下列操作： a. 在目录D中建立一个文件，取名为A b. 将目录C改名为A （2） 若E和G分别为两个用户的目录： a. 用户E欲共享文件Q，应有什么条件？如何操作？ b. 在一段时间内，用户G主要使用文件S和T，为简便操作和提高速度，应如何 处理？ c. 用户E欲对文件I加以保护，不许别人使用，能否实现？如何实现？ 根目录 A B C D E F K G H L M N I J O Q R S P T 解： （1）a．由于目录D中没有已命名为A的文件，因此在目录D中，可以建立一个取名为A的文件 b．因为文件系统的根目录下已存在一个取名为A的目录，所以根目录下的目录C不能改名为A （2）a．用户E欲共享文件Q，需要用户E有访问文件Q的权限。在访问权限许可的情况下，用户E可通过相应路径来访问Q，即用户E通过自己的主目录E找到其父目录C，再访问到目录C的父目录根目录，然后依次通过目录D、目录G、目录K和目录O访问到文件Q。若用户E当前目录为E，则访问路径为：../../D/G/K/O/Q,其中符号“..”表示一个目录的父目录，符号”/“用于分隔路径中的目录名。 b．用户G需要通过依次访问目录K和目录P，才能访问到文件S及文件T。为了提高访问速度，可以在目录G下建立两个链接文件，分别链接到文件S及文件T上。这样，用户G就可以直接访问这两个文件了。 C．用户E可以通过修改文件I的存取控制表来对文件I加以保护，不让别的用户使用。具体实现方法是，在文件I的存取控制表中，只留下用户E的访问权限，其他用户对该文件无操作权限，从而达到不让其他用户访问的目的 31，假定盘块的大小为1KB，硬盘的大小为500MB，采用显式链接分配方式时，其FAT需占用多少存储空间？如果文件A占用硬盘的第11，12，16，14四个盘块，试画出文件A中各盘块间的连接情况及FAT的情况。 答：由题意可知，该硬盘共有500K个盘块，故FAT中共有500K个表项；如果块从1开始编号，为了保存最大的盘块号500K，该FAT表项最少需要19位，将它扩展为半个字节的 整数倍后，可知每个FAT表项需20位，即2.5个字节。因此，FAT需占用的存储空间的大小为： 2.5500KB1250KB 11 12 12 16 13 14 EOF 15 16 14 . . . FCB 文件名：A 首块号：11 。 。 32,有一计算机系统利用图所示的位示图（行号，列号都从0开始编号）来管理空闲盘块。如果盘块从1开始编号，每个盘块的大小为1KB。 （1）现要为文件分配两个盘块，试具体说明分配过程 （2）若要释放磁盘的第300块，应如何处理？ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 6 7 南昌大学2002年攻读硕士学位研究生 入 学 考 试 试 题 报考专业:计算机应用 考试科目:操作系统(A) 一. 简单解释下列名词或术语 (每小题2分共10分) 1. 文件系统 2. 与设备无关性 3. 虚存 4. 原语 5. 作业控制方式 二. 判断题(共10分,每题1分) 1. 设计实时系统首先要考虑的是如何提高系统的资源利用率. 2. 分布式操作系统能使系统中若干台计算机互相协作完成一个共同的任务. 3. 一个进程是一个程序在数据上的一次执行,所以不同的进程对应不同的程序. 4. 采用多道程序设计,能充分发挥处理器的使用效率,缩短每个算题的周转时间. 5. 若无进程处于运行状态,则就绪队列和等待队列均空. 6. 近似LRU算法中,对每页都设置一个”页面访问位”,当替换一页的时候,总是选择访问位为0的淘汰. 7. 页式虚拟存储器管理中,地址变换是在作业装入的时候完成的. 8. 文件的存取方法是由文件的性质和用户使用文件的情况来确定的. 9. 设备驱动程序是一种系统例程.设备动程序使用I/O指令来访问硬件,这些指令一般情况下能被用户进程执行. 10. 作业就是用户提交给系统的程序. 三. 填空题.( 每小题2分,共20分) 1.批处理系统的主要优点是( )和( ). 2.程序并发执行时的特征是( ). ( ).( )和独立性. 3.进程的五大特征是( ).( ) ( ) .( )和结构特征. 3.信号量被广泛用于三个目的是( ).( ) 和描述前趋关系. 4.产生死锁的原因是( ). 5.用户接口通常分为( )和( ). 6.建造支持虚拟存储器的系统,应有三个物理基础支持,它们是( ).( )和地址变换机构. 7.分页式虚拟存储空间中,当发现某页不在( )的时候,将由( )产生缺页中断,当没有空闲主存块时,需要用调度算法进行页面( ),如呆这时没有选择好一种好的调度算法,就会产生( )现象. 8.文件的符号名与物理地址之间的转换是通过( )来实现的. 9.文件的物理组织有四种类型 ),( ),( )和Hash文件. 10.在挂起队列的调度策略中,SSTF,策略可能会引起进程( )的问题,因此,要对SSTF,策略进行必要的修改,其关键是要记住( )的方向. 四. 简答题 (每小题4分共20分) 1. 非抢占式与可抢占式进程调度的区别何在? 2. 什么是LRU算法? 3. 文件目录的作用是什么?一个文件的目录项应包括哪些信息? 4. 设备管理的目标是什么?设备管理包括哪些功能? 5. 网络操作系统的基本功能是什么?有什么基本特征? 五. 计算/编程题(共40分) 1. 有一个阅览室,读者进入时必须先在一张登记表上进行登记,该表为每一座位列出一个表目,包括座位号,姓名,读者离开时撤消登记信息.阅览室有100个座位,试问: (1) 为描述读者的动作,应编写几个程序,应设置几个进程?进程和程序之间的对应关系如何? (2) 试用P.V操作描述这些进程间的同步关系. 2. 下面是两个并发执行的进程.它们能正确执行吗?若不能, 试举例说明,并修改之.(9分) Parbegin Var x :integer; Process P1 Var y,z:integer; Begin X:=1; Y:=1; If x>=1 then y:=y+1; Z:=y; End; Process P2 Var t,u:integer; Begin X:=1; t:=1; If x<1 then t:=t+1; u:=t; End; Parend; 3. 设磁盘共有200个柱面,柱面编号为0-199,当前存取壁的位置在125 柱面上,并且刚刚完成了对128号柱面的服务请求,在此之前如果存在以下的请求服务序列: 75, 182, 90, 110, 170, 150, 102, 68, 42 试问: 为完成上述请求, 下列算法存取臂移动顺序如何?移动的总量是多少? (1) 先来先服务(FCFS) (2) 最短寻找时间优先(SSTF) (3) 循环扫描法(SCAN) (9分) 4.某计算中心于上午9:30响应表中A,B,C三个作业,试问采用(1)短作业优先和(2)高响应比优先算法调度时, 各自完成时间, 请写出计算步骤, 然后填入下表中 作业 提交时间 估算时间 完成时间 等待时间 A 8:30 130分钟 B 8:50 15分钟 C 9:20 70分钟 要求: 完成时间按格式” 小时:分钟”填入;等待时间按”分钟”填入.(6分) 5,若采用页式管理系统,一个程序的页面走向为: 4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,并采用FIFO和近似LRU页面置换算法,假设分配给该程序的存储块数分别3和4时,求出在访问过程中会产生多少次缺页中断和缺页率?写出依次产生缺页中断后应淘汰的页.(6分). 东南大学2008年计算机应用技术专业考研试题之操作系统 一、OS的基本内容和基本特征？ 二、引入虚存为啥就那么重要呢？虚存容量与主存与外存有关吗？ 三、PCB的作用？包括哪些项？（写5-6项） 四、什么叫原语？用高级语言实现经典原语P操作。 五、某作业进程共10页，页大小32.其中已有8页在主存，块地址为b1，b2，b3，b4，b5，b6，b7，b8 其中前四页在快表中。给定虚址101 183 299 321（十进制） 问： 1.哪个（些）地址违法？ 2分 2.哪个（些）地址映射发生在快表中，他（他们）主存地址为？ 2分 3.哪个（些）地址映射发生在主存中，他（他们）主存地址为？ 2分 4.哪个（些）地址会发生缺页？ 2分 六、进程A B C D进入就绪队列时间为 0 1 2 3. 下CPU周期分别为 8 4 9 5. 算法是可抢夺最短周期优先。按教材的图示法画出进程推进过程。并求ATT. 七、问答题 main（） { int pid； pid=fork（）； if（pid==0） printf（陈雄爱爸爸！\\n）； else { if（pid>0） printf（陈雄爱妈妈！\\n）； else printf（陈雄爱老婆！\\n）； } printf（他们我都爱！\\n）； } 问： 1.上述程序中系统调用名是？2分 2.上述程序中库函数名是？ 2分 3.结果可能为？ 8分 武汉科技学院 2008年招收硕士学位研究生试卷 一、单项选择题 (每小题2分，共30分) 1、在计算机系统中，操作系统是 。 A．一般应用软件 B. 核心系统软件 C. 用户应用软件 D. 系统支撑软件 2、竞争计算机系统资源的基本单位是 。 A．进程 B．作业 C．程序 D．过程 3、UNIX操作系统是著名的 。 A．多道批处理系统 B．分时系统 C．实时系统 D．分布式系统 4、在一般操作系统中必不可少的调度是 。 A．高级调度 B．中级调度 C．作业调度 D．进程调度 5、进程和程序的一个本质区别是 。 A. 前者分时使用CPU，后者独占CPU B．前者存储在内存，后者存储在外存 C. 前者在一个文件中，后者在多个文件中 D．前者为动态的，后者为静态的 6、磁带适用于存放 文件。 A．随机 B．索引 C．串联 D．顺序 7、某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此时该进程的状态将 。 A．从就绪变为运行 B．从运行变为就绪 C．从运行变为阻塞 D．从阻塞变为就绪 8、下述 不属于多道程序运行的特征。 A．多道 B．运行速度快 C．宏观上并行 D．实际上多道程序是串插运行的 9、在页式存储管理中，当CPU形成一个有效地址时，要查页表。这一工作是由 实现的。 A．硬件自动 B．操作系统 C．存储管理的查表程序 D．存储管理进程 10、采用缓冲技术的主要目的是 。 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 11、文件目录的主要作用是 。 A、按名存取 B、提高速度 C、节省空间 D、提高外存利用率 12、在UNIX系统中，目录结构采用 。 A． 单级目录结构 B．二级目录结构 C．单纯树形目录结构 D．带链接树形目录结构 13、一个进程被唤醒意味着 。 A. 该进程重新占有了cpu B. 进程状态变为就绪 C. 它的优先权变为最大 D. 其pcb移至就绪队列的队首 14、目录文件所存放的信息是 。 A.某一文件存放的数据信息 B. 某一个文件的文件目录 C.该目录中所有数据文件目录 D. 该目录中所有子目录文件和数据文件的目录 15、逻辑地址就是 。 A. 用户地址 B. 相对地址 C. 物理地址 D. 绝对地址 二、填空题 (每空2分，共30分) 1、操作系统的基本特征是 【1】 、 【2】 , 【3】 。 2、设系统中仅有一个资源类，其中共有3个资源实例，使用此类资源的进程共有3个，每个进程至少请求一个资源，它们所需资源最大量的总和为X，则发生死锁的必要条件是： 【4】 。 3、可变分区管理主存时，可以采用 【5】 技术把分散的主存空闲区集中起来。 4、操作系统的结构有三种：无结构、层次结构和 【6】 。 5、现有两道作业，一道单纯计算19分钟，另一道计算2分钟，打印15分钟。那么在单道 程序系统中，两道作业的执行总时间至少为 【7】 分钟；而在多道程序系统，这一时间又至少为 【8】 分钟。 6、在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时， 【9】 的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时， 【10】 的作业得到优先调度。 7、在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为 【11】 作业，而由批处理系统控制的作业称为 【12】 作业。 8、进程调度的职责是按给定的 【13】 从 【14】 中选择一个进程，让它占用处理器。 9、如果信号量的当前值为—4，则表示系统中在该信号量上有 【15】 个等待进程。 三、名词解释 (每小题5分，共30分) 1、原语 2、操作系统虚拟机 3、最佳淘汰策略 4、抖动 5、设备独立性 6、缺页中断 四、问答题 (每小题10分，共60分) 1、设一计算机系统有输入机一台、打印机两台。现有A、B两道程序同时投入运行，且程序A先开始运行，程序B后运行。程序A的运行轨迹为：计算50ms、打印100ms、再计算50ms、打印100ms、结束。程序B的运行轨迹为：计算50ms、输入数据80ms、再计算100ms、结束。要求： （ 1）用图画出这两道程序并发执行时的工作情况。（2）说明在两道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间等待？为什么会空闲等待？（3）程序A、B运行时有无等待现象？在什么时候发生等待现象？ 2、、试用信号灯实现如下图所示进程之间的同步。 3、p个进程共享m个同类资源，每一个资源在任一时刻只能供一个进程使用，每一进程对任一资源都只能使用一有限时间，使用完便立即释放。并且每个进程对该类资源的最大需求量小于该类资源的数目。设所有进程对资源的最大需要数目之和小于p+m。试证：在该系统中不会发生死锁。 4、文件系统采用多重索引结构。设块长512字节，块号长4字节，如果不考虑索引表中逻辑块号所占的存储位置，分别求出采用二级索引和三级索引是可表示的文件最大长度。 5、设某作业占有7个页面，如果在主存中只允许装入4个工作页面，作业运行时，实际访问页面的顺序是 1， 2， 3， 6， 4， 7， 3， 2， 1， 4， 7， 5， 6， 5， 2， 1。 试用 FIFO与LRU页面调度算法，列出各自的页面淘汰顺序和缺页中断次数，以及最后留驻主存4页的顺序。(假设开始的4个页面已装入主存) 6、假设一个计算机系统具有如下性能特征： ·处理一次中断，平均耗用1ms。 ·定时器芯片每秒产生100次中断。 ·一次进程调度，平均需要2ms。 ·将CPU分配给选中的进程，又需要1ms。 请回答： （ 1）操作系统将百分之多少的CPU时间用于中断处理。 （ 2）如果采用轮转法调度，10个时钟中断为1个时间片。那么，OS将百分之多少的CPU 时间用于进程调度（包括调度、分配CPU和引起调度的时钟中断处理时间）。 硬盘内部硬件结构和工作原理详解 般硬盘正面贴有产品标签，主要包括厂家信息和产品信息，如商标、型号、序列号、生产日期、容量、参数和主从设置方法等。这些信息是正确使用硬盘的基本依据，下面将逐步介绍它们的含义。 硬盘主要由盘体、控制电路板和接口部件等组成，如图1-1所示。盘体是一个密封的腔体。硬盘的内部结构通常是指盘体的内部结构；控制电路板上主要有硬盘BIOS、硬盘缓存（即CACHE）和主控制芯片等单元，如图1-2所示；硬盘接口包括电源插座、数据接口和主、从跳线，如图1-3所示。 图1-1 硬盘的外观 图1-2 控制电路板 图1-3 硬盘接口 电源插座连接电源，为硬盘工作提供电力保证。数据接口是硬盘与主板、内存之间进行数据交换的通道，使用一根40针40线（早期）或40针80线（当前）的IDE接口电缆进行连接。新增加的40线是信号屏蔽线，用于屏蔽高速高频数据传输过程中的串扰。中间的主、从盘跳线插座，用以设置主、从硬盘，即设置硬盘驱动器的访问顺序。其设置方法一般标注在盘体外的标签上，也有一些标注在接口处，早期的硬盘还可能印在电路板上。 此外，在硬盘表面有一个透气孔（见图1-1），它的作用是使硬盘内部气压与外部大气压保持一致。由于盘体是密封的，所以，这个透气孔不直接和内部相通，而是经由一个高效过滤器和盘体相通，用以保证盘体内部的洁净无尘，使用中注意不要将它盖住。 1.2 硬盘的内部结构 硬盘的内部结构通常专指盘体的内部结构。盘体是一个密封的腔体，里面密封着磁头、盘片（磁片、碟片）等部件，如图1-4所示。 图1-4 硬盘内部结构 硬盘的盘片是硬质磁性合金盘片，片厚一般在0.5mm左右，直径主要有1.8in（1in=25.4mm）、2.5in、3.5in和5.25in 4种，其中2.5in和3.5in盘片应用最广。盘片的转速与盘片大小有关，考虑到惯性及盘片的稳定性，盘片越大转速越低。一般来讲，2.5in硬盘的转速在5 400 r/min～7 200 r/ min之间；3.5in硬盘的转速在4 500 r/min～5 400 r/min之间；而5.25in硬盘转速则在3 600 r/min～4 500 r/min之间。随着技术的进步，现在2.5in硬盘的转速最高已达15 000 r/min，3.5in硬盘的转速最高已达12 000 r/min。 有的硬盘只装一张盘片，有的硬盘则有多张盘片。这些盘片安装在主轴电机的转轴上，在主轴电机的带动下高速旋转。每张盘片的容量称为单碟容量，而硬盘的容量就是所有盘片容量的总和。早期硬盘由于单碟容量低，所以，盘片较多，有的甚至多达10余片，现代硬盘的盘片一般只有少数几片。一块硬盘内的所有盘片都是完全一样的，不然控制部分就太复杂了。一个牌子的一个系列一般都用同一种盘片，使用不同数量的盘片，就出现了一个系列不同容量的硬盘产品。 盘体的完整构造如图1-5所示。 图1-5 盘体的完整结构 硬盘驱动器采用高精度、轻型磁头驱动/定位系统。这种系统能使磁头在盘面上快速移动，可在极短的时间内精确地定位在由计算机指令指定的磁道上。目前，磁道密度已高达5 400Tpi（每英寸磁道数）或更高；人们还在研究各种新方法，如在盘上挤压（或刻蚀）图形、凹槽和斑点等作为定位和跟踪标记，以提高到和光盘相等的道密度，从而在保持磁盘机高速度、高位密度和高可靠性的优势下，大幅度提高存储容量。 硬盘驱动器内的电机都是无刷电机，在高速轴承支持下机械磨损很小，可以长时间连续工作。高速旋转的盘体产生明显的陀螺效应，所以，在硬盘工作时不宜搬动，否则，将增加轴承的工作负荷。为了高速存储和读取信息，硬盘驱动器的磁头质量小，惯性也小，所以，硬盘驱动器的寻道速度明显快于软驱和光驱。 硬盘驱动器磁头与磁头臂及伺服定位系统是一个整体。伺服定位系统由磁头臂后的线圈和固定在底板上的电磁控制系统组成。由于定位系统限制，磁头臂只能在盘片的内外磁道之间移动。因此，不管开机还是关机，磁头总在盘片上；所不同的是，关机时磁头停留在盘片启停区，开机时磁头“飞行”在磁盘片上方。 1.3 硬盘的逻辑结构(1) 硬盘上的数据是如何组织与管理的呢？硬盘首先在逻辑上被划分为磁道、柱面以及扇区，其结构关系如图1-6所示。 图1-6 磁头、柱面和扇区 每个盘片的每个面都有一个读写磁头，磁盘盘面区域的划分如图1-7所示。磁头靠近主轴接触的表面，即线速度最小的地方，是一个特殊的区域，它不存放任何数据，称为启停区或着陆区（Landing Zone），启停区外就是数据区。在最外圈，离主轴最远的地方是“0”磁道，硬盘数据的存放就是从最外圈开始的。那么，磁头是如何找到“0”磁道的位置的呢？从图1-5中可以看到，有一个“0”磁道检测器，由它来完成硬盘的初始定位。“0”磁道是如此的重要，以致很多硬盘仅仅因为“0”磁道损坏就报废，这是非常可惜的。这种故障的修复技术在后面的章节中有详细的介绍。 图1-7 硬盘盘片的启停区和数据区 早期的硬盘在每次关机之前需要运行一个被称为Parking的程序，其作用是让磁头回到启停区。现代硬盘在设计上已摒弃了这个虽不复杂却很让人不愉快的小缺陷。硬盘不工作时，磁头停留在启停区，当需要从硬盘读写数据时，磁盘开始旋转。旋转速度达到额定的高速时，磁头就会因盘片旋转产生的气流而抬起，这时磁头才向盘片存放数据的区域移动。盘片旋转产生的气流相当强，足以使磁头托起，并与盘面保持一个微小的距离。这个距离越小，磁头读写数据的灵敏度就越高，当然对硬盘各部件的要求也越高。早期设计的磁盘驱动器使磁头保持在盘面上方几微米处飞行。稍后一些设计使磁头在盘面上的飞行高度降到约0.1μm～0.5μm，现在的水平已经达到0.005μm～0.01μm，这只是人类头发直径的千分之一。气流既能使磁头脱离开盘面，又能使它保持在离盘面足够近的地方，非常紧密地跟随着磁盘表面呈起伏运动，使磁头飞行处于严格受控状态。磁头必须飞行在盘面上方，而不是接触盘面，这种位置可避免擦伤磁性涂层，而更重要的是不让磁性涂层损伤磁头。但是，磁头也不能离盘面太远，否则，就不能使盘面达到足够强的磁化，难以读出盘上的磁化翻转（磁极转换形式，是磁盘上实际记录数据的方式）。 硬盘驱动器磁头的飞行悬浮高度低、速度快，一旦有小的尘埃进入硬盘密封腔内，或者一旦磁头与盘体发生碰撞，就可能造成数据丢失，形成坏块，甚至造成磁头和盘体的损坏。所以，硬盘系统的密封一定要可靠，在非专业条件下绝对不能开启硬盘密封腔，否则，灰尘进入后会加速硬盘的损坏。另外，硬盘驱动器磁头的寻道伺服电机多采用音圈式旋转或直线运动步进电机，在伺服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道，所以，硬盘工作时不要有冲击碰撞，搬动时要小心轻放。 这种硬盘就是采用温彻斯特（Winchester）技术制造的硬盘，所以也被称为温盘。其结构特点如下。 ①磁头、盘片及运动机构密封在盘体内。 ②磁头在启动、停止时与盘片接触，在工作时因盘片高速旋转，带动磁头“悬浮”在盘片上面呈飞行状态（空气动力学原理），“悬浮”的高度约为0.1μm～ 0.3μm，这个高度非常小，图1-8标出了这个高度与头发、烟尘和手指印的大小比较关系，从这里可以直观地“看”出这个高度有多“高”。 图1-8 盘片结构及磁头高度示意图 ③磁头工作时与盘片不直接接触，所以，磁头的加载较小，磁头可以做得很精致，检测磁道的能力很强，可大大提高位密度。 ④磁盘表面非常平整光滑，可以做镜面使用。 1. 盘面号 硬盘的盘片一般用铝合金材料做基片，高速硬盘也可能用玻璃做基片。玻璃基片更容易达到所需的平面度和光洁度，且有很高的硬度。磁头传动装置是使磁头部件作径向移动的部件，通常有两种类型的传动装置。一种是齿条传动的步进电机传动装置；另一种是音圈电机传动装置。前者是固定推算的传动定位器，而后者则采用伺服反馈返回到正确的位置上。磁头传动装置以很小的等距离使磁头部件做径向移动，用以变换磁道。 硬盘的每一个盘片都有两个盘面（Side），即上、下盘面，一般每个盘面都会利用，都可以存储数据，成为有效盘片，也有极个别的硬盘盘面数为单数。每一个这样的有效盘面都有一个盘面号，按顺序从上至下从“0”开始依次编号。在硬盘系统中，盘面号又叫磁头号，因为每一个有效盘面都有一个对应的读写磁头。硬盘的盘片组在2～14片不等，通常有2～3个盘片，故盘面号（磁头号）为0～3或0～5。 2. 磁道 磁盘在格式化时被划分成许多同心圆，这些同心圆轨迹叫做磁道（Track）。磁道从外向内从0开始顺序编号。硬盘的每一个盘面有300～1 024个磁道，新式大容量硬盘每面的磁道数更多。信息以脉冲串的形式记录在这些轨迹中，这些同心圆不是连续记录数据，而是被划分成一段段的圆弧，这些圆弧的角速度一样。由于径向长度不一样，所以，线速度也不一样，外圈的线速度较内圈的线速度大，即同样的转速下，外圈在同样时间段里，划过的圆弧长度要比内圈划过的圆弧长度大。每段圆弧叫做一个扇区，扇区从“1”开始编号，每个扇区中的数据作为一个单元同时读出或写入。一个标准的3.5in硬盘盘面通常有几百到几千条磁道。磁道是“看”不见的，只是盘面上以特殊形式磁化了的一些磁化区，在磁盘格式化时就已规划完毕。 1.3 硬盘的逻辑结构(2) 3. 柱面 所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱，通常称做柱面（Cylinder），每个圆柱上的磁头由上而下从“0”开始编号。数据的读/写按柱面进行，即磁头读/写数据时首先在同一柱面内从“0”磁头开始进行操作，依次向下在同一柱面的不同盘面即磁头上进行操作，只在同一柱面所有的磁头全部读/写完毕后磁头才转移到下一柱面，因为选取磁头只需通过电子切换即可，而选取柱面则必须通过机械切换。电子切换相当快，比在机械上磁头向邻近磁道移动快得多，所以，数据的读/写按柱面进行，而不按盘面进行。也就是说，一个磁道写满数据后，就在同一柱面的下一个盘面来写，一个柱面写满后，才移到下一个扇区开始写数据。读数据也按照这种方式进行，这样就提高了硬盘的读/写效率。 一块硬盘驱动器的圆柱数（或每个盘面的磁道数）既取决于每条磁道的宽窄（同样，也与磁头的大小有关），也取决于定位机构所决定的磁道间步距的大小。更深层的内容请参考其他书籍，限于篇幅，这里不再深入介绍。 4. 扇区 操作系统以扇区（Sector）形式将信息存储在硬盘上，每个扇区包括512个字节的数据和一些其他信息。一个扇区有两个主要部分：存储数据地点的标识符和存储数据的数据段，如图1-9所示。 图1-9 硬盘扇区的构成 标识符就是扇区头标，包括组成扇区三维地址的三个数字：扇区所在的磁头（或盘面）、磁道（或柱面号）以及扇区在磁道上的位置即扇区号。头标中还包括一个字段，其中有显示扇区是否能可靠存储数据，或者是否已发现某个故障因而不宜使用的标记。有些硬盘控制器在扇区头标中还记录有指示字，可在原扇区出错时指引磁盘转到替换扇区或磁道。最后，扇区头标以循环冗余校验（CRC）值作为结束，以供控制器检验扇区头标的读出情况，确保准确无误。 扇区的第二个主要部分是存储数据的数据段，可分为数据和保护数据的纠错码（ECC）。在初始准备期间，计算机用512个虚拟信息字节（实际数据的存放地）和与这些虚拟信息字节相应的ECC数字填入这个部分。 扇区头标包含一个可识别磁道上该扇区的扇区号。有趣的是，这些扇区号物理上并不连续编号，它们不必用任何特定的顺序指定。扇区头标的设计允许扇区号可以从1到某个最大值，某些情况下可达255。磁盘控制器并不关心上述范围中什么编号安排在哪一个扇区头标中。在很特殊的情况下，扇区还可以共用相同的编号。磁盘控制器甚至根本就不管数据区有多大，只管读出它所找到的数据，或者写入要求它写的数据。 给扇区编号的最简单方法是l，2，3，4，5，6等顺序编号。如果扇区按顺序绕着磁道依次编号，那么，控制器在处理一个扇区的数据期间，磁盘旋转太远，超过扇区间的间隔（这个间隔很小），控制器要读出或写入的下一扇区已经通过磁头，也许是相当大的一段距离。在这种情况下，磁盘控制器就只能等待磁盘再次旋转几乎一周，才能使得需要的扇区到达磁头下面。 显然，要解决这个问题，靠加大扇区间的间隔是不现实的，那会浪费许多磁盘空间。许多年前，IBM的一位杰出工程师想出了一个绝妙的办法，即对扇区不使用顺序编号，而是使用一个交叉因子（interleave）进行编号。交叉因子用比值的方法来表示，如3﹕1表示磁道上的第1个扇区为1号扇区，跳过两个扇区即第4个扇区为2号扇区，这个过程持续下去直到给每个物理扇区编上逻辑号为止。例如，每磁道有17个扇区的磁盘按2﹕1的交叉因子编号就是：l，10，2，11，3，12，4，13，5，14，6，15，7，16，8，17，9，而按3﹕1的交叉因子编号就是：l，7，13，2，8，14，3，9，15，4，10，16，5，11，17，6，12。当设置1﹕l的交叉因子时，如果硬盘控制器处理信息足够快，那么，读出磁道上的全部扇区只需要旋转一周；但如果硬盘控制器的后处理动作没有这么快，磁盘所转的圈数就等于一个磁道上的扇区数，才能读出每个磁道上的全部数据。将交叉因子设定为2﹕1时，磁头要读出磁道上的全部数据，磁盘只需转两周。如果2﹕1的交叉因子仍不够慢，磁盘旋转的周数约为磁道的扇区数，这时，可将交叉因子调整为3﹕1，如图1-10所示。 图1-10 不同交叉因子的效果示例 图1-10所示的是典型的MFM（Modified Frequency Modulation，改进型调频制编码）硬盘，每磁道有17个扇区，画出了用三种不同的扇区交叉因子编号的情况。最外圈的磁道（0号柱面）上的扇区用简单的顺序连续编号，相当于扇区交叉因子是1﹕1。1号磁道（柱面）的扇区按2﹕1的交叉因子编号，而2号磁道按3﹕1的扇区交叉因子编号。 早期的硬盘管理工作中，设置交叉因子需要用户自己完成。用BIOS中的低级格式化程序对硬盘进行低级格式化时，就需要指定交叉因子，有时还需要设置几种不同的值来比较其性能，而后确定一个比较好的值，以期硬盘的性能较好。现在的硬盘BIOS已经自己解决这个问题，所以，一般低级格式化程序不再提供这一选项设置。 系统将文件存储到磁盘上时，按柱面、磁头、扇区的方式进行，即最先是第1磁道的第一磁头下（也就是第1盘面的第一磁道）的所有扇区，然后，是同一柱面的下一磁头，„„，一个柱面存储满后就推进到下一个柱面，直到把文件内容全部写入磁盘。系统也以相同的顺序读出数据。读出数据时通过告诉磁盘控制器要读出扇区所在的柱面号、磁头号和扇区号（物理地址的三个组成部分）进行。磁盘控制器则直接使磁头部件步进到相应的柱面，选通相应的磁头，等待要求的扇区移动到磁头下。在扇区到来时，磁盘控制器读出每个扇区的头标，把这些头标中的地址信息与期待检出的磁头和柱面号做比较（即寻道），然后，寻找要求的扇区号。待磁盘控制器找到该扇区头标时，根据其任务是写扇区还是读扇区，来决定是转换写电路，还是读出数据和尾部记录。找到扇区后，磁盘控制器必须在继续寻找下一个扇区之前对该扇区的信息进行后处理。如果是读数据，控制器计算此数据的ECC码，然后，把ECC码与已记录的ECC码相比较。如果是写数据，控制器计算出此数据的ECC码，与数据一起存储。在控制器对此扇区中的数据进行必要处理期间，磁盘继续旋转。由于对信息的后处理需要耗费一定的时间，在这段时间内，磁盘已转了相当的角度。 交叉因子的确定是一个系统级的问题。一个特定硬盘驱动器的交叉因子取决于：磁盘控制器的速度、主板的时钟速度、与控制器相连的输出总线的操作速度等。如果磁盘的交叉因子值太高，就需多花一些时间等待数据在磁盘上存入和读出。如果交叉因子值太低，就会大大降低磁盘性能。 前面已经述及，系统在磁盘上写入信息时，写满一个磁道后转到同一柱面的下一个磁头，当柱面写满时，再转向下一柱面。从同一柱面的一个磁道到另一个磁道，从一个柱面转到下一个柱面，每一个转换都需要时间，在此期间磁盘始终保持旋转，这就会带来一个问题：假定系统刚刚结束对一个磁道前一个扇区的写入，并且已经设置了最佳交叉因子比值，现在准备在下一磁道的第一扇区写入，这时，必须等到磁头转换好，让磁头部件重新准备定位在下一道上。如果这种操作占用的时间超过了一点，尽管是交叉存取，磁头仍会延迟到达。这个问题的解决办法是以原先磁道所在位置为基准，把新的磁道上全部扇区号移动约一个或几个扇区位置，这就是磁头扭斜。磁头扭斜可以理解为柱面与柱面之间的交叉因子，已由生产厂设置好，用户一般不用去改变它。磁头扭斜的更改比较困难，但是，它们只在文件很长、超过磁道结尾进行读出和写入时才发挥作用，所以，扭斜设置不正确所带来的时间损失比采用不正确的扇区交叉因子值带来的损失要小得多。交叉因子和磁头扭斜可用专用工具软件来测试和更改。更具体的内容这里就不再详述，毕竟现在很多用户都没有见过这些参数。 扇区号存储在扇区头标中，扇区交叉因子和磁头扭斜的信息也存放在这里。最初，硬盘低级格式化程序只是行使有关磁盘控制器的专门职能来完成设置任务。由于这个过程可能破坏低级格式化的磁道上的全部数据，也极少采用。 扇区交叉因子由写入到扇区头标中的数字设定，所以，每个磁道可以有自己的交叉因子。在大多数驱动器中，所有磁道都有相同的交叉因子。但有时因为操作上的原因，也可能导致各磁道有不同的扇区交叉因子。如在交叉因子重置程序工作时，由于断电或人为中断，就会造成一些磁道的交叉因子发生了改变，而另一些磁道的交叉因子没有改变。这种不一致性对计算机不会产生不利影响，只是有最佳交叉因子的磁道要比其他磁道的工作速度更快。 1.3 硬盘的逻辑结构(3) 1.4 硬盘的容量 硬盘的容量由盘面数（磁头数）、柱面数和扇区数决定，其计算公式为： 硬盘容量＝盘面数×柱面数×扇区数×512字节 关于硬盘容量的大小，经常有人感到迷惑，为什么同一块硬盘，有时显示40GB，有时却只有37GB，这主要是表示方法不标准造成的，如1MB到底代表1 000 000字节还是代表1 048 576字节。有些软件把1 000 000字节作为1MB，如DM等，硬盘上标称容量一般也按1MB＝1000000字节计算；而在另一些软件中，1MB是1 048 576字节，如Fdisk等。一些书籍或报刊杂志上发表的论文，硬盘容量的单位也不统一，有以1 000 000字节为1MB的，也有把1 048 576字节作为1MB的。依据计算机表示数据的特点、数制的表示方式及计算机本身的发展，硬盘容量单位应该以2的多少次方表示比较符合实际情况，即以KB（Kilobyte），MB（Megabyte），GB（Gigabyte），TB（Terabyte），PB（Petabyte），EB（Exabyte）为单位，各种单位之间的换算关系如下： 1KB＝210 B＝1024 Byte 1MB＝210 KB ＝220 B＝1048576 Byte 1GB＝210 MB＝220 KB＝230 B =1073741824 Byte 1TB＝210 GB＝220 MB＝230 KB＝240 B =1099511627776 Byte 1PB＝210 TB＝220 GB＝230 MB＝240 KB =250 B =1125899906842624 Byte 1EB＝210 PB＝220 TB＝230 GB＝240 MB =250 KB =260 B =152921504606846976 Byte 1.5 数制与码制 用数字量表示物理量的大小时，一位数码往往不够用。因而，必须用进位计数的方法组成多位数码使用。通常把多位数码中每一位的构成方法以及从低位到高位的进位规则称为数制。常用的数制有以下4种。 1. 十进制 十进制是日常生活和工作中最常使用的进位计数制。在这种进位计数制中，每一位有0～9十个数码，所以，计数的基数是10。超过9的数必须用多位数表示，其中低位数和相邻高位数之间的关系是“逢十进一”，故称为十进制。例如： 143.75=1×102+4×101+3×100+7×10–1+5×10–2 所以，任意一个正的十进制数D均可展开为： 其中ki是第i位的系数，它可能是0～9十个数码中的任何一个。若整数部分的位数是n，小数部分的位数是m，则i包含从n–1到0的所有正整数和从–1到–m的所有负整数。 若以N取代式（1-1）中的10，即可得到任意进制（N进制）数展开式的普遍形式： 式中i的取值范围与式（1-1）中的规定相同，N称为计数的基数，ki为第i位的系数，N i称为第i位的权。 2. 二进制 在数字电路中应用最广的是二进制。在二进制数中，每一位仅有0和1两个可能的数码，所以，计数基数为2。低位和相邻高位之间的进位关系是“逢二进一”，故得名二进制。 根据式（1-2），任何一个二进制数均可展开为： 例如： 101.11=1×22+0×21+1×20+1×2–1+1×2–2 3. 八进制 在八进制数中，每一位用0～7这八个数码表示，所以，计数基数为8。低位与相邻高位之间的进位关系是“逢八进一”。 任何一个八进制数都可以按式（1-2）展开为： 例如： 37.41=3×81+7×80+4×8–1+1×8–2 由于同一个数用八进制写出来的结果要比用二进制写出来的结果简单得多，而且二进制与八进制之间的互相转换又极为方便，所以，有时在书写计算机程序时使用八进制。 4. 十六进制 十六进制数的每一位有十六种可能的状态，分别用0～9，A（10），B（11），C（12），D（13），E（14）和F（15）表示。因此，任意一个十六进制数均可展开为： 例如： 2A.7F=2×161+A×160+7×16–1+F×16–2 =2×161+10×160+7×16–1+15×16–2 由于目前在微型计算机中普遍采用八位和十六位二进制并行运算，而八位和十六位二进制数可以用两位和四位十六进制数表示，因而用十六进制符号书写程序十分方便。同时，十六进制数和二进制数之间的转换又非常简单，这就使得十六进制数的应用比八进制数更加广泛。 2009计算机操作系统练习 一． 1. 操作系统：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理的对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 2. 死锁：死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于正中僵持状态时，若无外力作用，他们都将无法向前推进。 3. 进程：进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 4. 虚拟存储器：是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。 5. spooling技术：外围操作与cpu对数据的处理同时进行，我们把这种在联机情况下实现的同时外围操作成为spooling。 6. 对换：是指把内存中暂时不能运行的进程或暂时不用的程序和数据，调出到外存上，以便腾出足够的内存空间再把已具备有运行条件的进程或程序和数据，调入内存。 7. 文件的逻辑结构：这是从用户观点出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于文件的物理特性。 8. 临界区：人们把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。 二. 1. 操作系统的基本特征：并发行，共享性，虚拟性，异步性 操作系统的主要功能：处理机管理功能，存储器管理功能，设备管理功能，文件管理功能，用户接口。 2. 进程在三个基本状态直接转化的典型原因：处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配了处理机之后，该进程便可执行，他就有就绪状态变为执行状态，如果因分配给他的时间片以完而被暂停执行时，该进程便由执行状态又恢复到就绪状态；如果因发生某时间而使进程执行受阻使之无法执行，该进程将由执行状态转变为阻塞状态。 3. 选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则: 面向用户的准则：周转时间短，响应时间快，截止时间的保证，优先权准则。 面向系统的准则：系统吞吐量高，处理机利用率好，各类资源的平衡利用。 4. 分页和分段存储管理区别： (1)页是信息的物理单位，段是信息的逻辑单位。 (2)页的大小固定且由系统固定决定，段的长短却不固定，决定于用户编写的程序。 (3)分页的作业地址空间是一维的，分页的作业地址空间是二维的。 5. 设备驱动程序的处理过程：(1)将抽象要求转化为具体要求(2)检查I/O请求的合法性(3)读出和检查设备的状态(4)传送必要的参数(5)工作方式的设置(6)启动I/O设备。 1.操作系统是一种（ ） A.系统软件 B.系统硬件 C.应用软件 D.支援软件 2位示图方法可用于（ ） A.盘空间的管理 B.盘的驱动调度 C.文件目录的查找 D.页式虚拟存贮管理中的页面调度 3.下列算法中用于磁盘移臂调度的是（ ） A.时间片轮转法 B.LRU 算法 C.最短寻找时间优先算法 D.优先级高者优先算法 4.在以下存贮管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是（ ） A.单用户连续分配 B.固定式分区分配 C.可变式分区分配 D.页式存贮管理 5.任何两个并发进程之间（ ） A.一定存在互斥关系 B.一定存在同步关系 C.一定彼此独立无关 D.可能存在同步或互斥关系 6. 进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（ ） A.被选中占有处理机 B.等待某一事件 C.等待的事件已发生 D.时间片用完 7. 用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成（ ） A.顺序文件 B.链接文件 C.索引文件 D.目录文件 8. 一作业8 ：00到达系统，估计运行时间为1 小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（ ） A.2 B.1 C.3 D.0.5 9. 多道程序设计是指（ ） A.在实时系统中并发运行多个程序 B.在分布系统中同一时刻运行多个程序 C.在一台处理机上同一时刻运行多个程序 D.在一台处理机上并发运行多个程序 10. 文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名（ ） A.应该相同 B.应该不同 C.可以相同，也可以不同 D.受系统约束 11. 在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1 的情况是（ ） A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区 12．人与裸机之间的接口是________。 A．应用软件 B．操作系统 C．支撑软件 D．编译软件 13．进程存在的唯一标志是________。 A．程序 B．PCB C.数据集 D．中断 14．进程在处理器上执行时____________。 A．进程之间是无关的，具有封闭性特性 B．进程之间是交往的，相互依赖，相互制约，具有并发性 C．具有并发性，即同时执行的特性 D．进程之间可能是无关的，但也有可能是有交往的 15. 下述作业调度算法中,与作业的估计运行时间有关的调度算法是________. A．先来先服务 B．短作业优先 C．时间片轮转 D．均衡 16．下列进程状态变化中，________变化是不可能发生的。 A．运行->就绪 B．运行->等待 C．等待->运行 D．等待->就绪 17．如果单CPU系统中有n个进程，则就绪队列中进程的个数最多可达_______个。 A．n+1 B.n C. n-1 D. 1 18. 在多进程系统中，为了保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区，所谓临界区是指_______。 A．一个缓冲区 B. 一段数据 C.同步机制 D. 一段程序 19．邮箱通信是一种________通信方式。 A.直接 B.间接 C.低级 D.信号量 20.设有4个作业同时到达,每个作业执行的时间均为1小时,它们在一台处理机上按单道方式运行,则平均周转时间为___________。 A．1小时 B.4小时 C.2．5小时 D.10小时 21．某系统有3个并发程序，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__________。 A．4 B. 8 C. 10 D. 12 22．段页式管理每取一次数据，要访问（ ）次内存。 A.1 B.2 C.3 D.4 23．请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会（）。 A．增加 B．减少 C．不变 D．可能增加也可能减少 24．下面有关系统进程和用户进程说法中正确的是_____ A．系统进程和用户进程是进程的两种不同状态 B．调用操作系统功能的进程称为系统进程 C．完成用户功能的进程称为用户进程 D．进程和程序实质上是一个概念 25. UNIX操作系统是著名的_________ 。 A．多道批处理系统 B．分时系统 C．实时系统 D．分布式系统 27．一种有利于短作业又兼顾长作业的作业调度算法是____ A 先来先服务 B 计算时间短的优先 C 最高响应比优先 D 优先数算法 29．通过硬件和软件的功能扩充，把原来独立的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为______ A 存储设备 B 系统设备 C 用户设备 D 虚拟设备 30. 从用户的角度看，引入文件系统的主要目的是_______。 A 实现虚拟存储 B 保存系统文档 C 保存用户和系统文档 D 实现文件的按名存储 31．假定某系统中有同类互斥资源m个，可并发执行且共享该类资源的进程有n个，而每个进程申请资源的最大量为x(n≤x≤m),当不等式_____成立时，系统一定不会 发生死锁。 A．nx+1≤m B．nx≤m C．m(x-1)+1≤n D．m-nx+n-1≥0 32．以下（）项功能不是操作系统具备的主要功能 A、内存管理 B、中断处理 C、文档编辑 D、CPU调度 33．在目标程序装入内存时，一次性完成地址修改的方式是（） A、静态重定位 B、动态重定位 C、静态连接 D、动态连接 36．为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应，该操作系统应该是（） A、多道批处理系统 B、分时系统 C、实时系统 D、网络系统 37．如果信号量S的值是0，此时进程A执行P(S)操作，那么，进程A会（） A、继续运行 B、进入阻塞态，让出CPU C、进入就绪态，让出CPU D、继续运行，并唤醒S队列上的等待进程 38．在下述文件系统目录结构中，能用多条路经访问同一文件（或目录）的目录结构是（） A、单级目录 B、二级目录 C、纯树型目录 D、非循环图目录 39．SPOOLing技术可以实现设备的（）分配 A、独占 B、共享 C、虚拟 D、物理 40．在下述存储管理技术中，只有（）提供了虚拟存储系统 A、动态分区法 B、对换技术 C、单纯分页法 D、请求分页技术 41．通常，采用紧缩法消除内存碎片的存储技术是（） A、固定分区法 B、动态分区法 C、可重定位分区法 D、对换技术 三、填空题 1.用户程序使用_____________ 请求操作系统服务。 2.存贮管理应实现的功能是：主存空间的分配与保护，_________ ，主存空间的共享和___________. 3.分页式存贮管理中，页表是用来指出作业的____________与_____________ 的对应关系。 4.每个索引文件都至少有一张索引表，其中的每一个表项应包括能标识该记录的_______________和该记录的_____________. 5.分时系统必须为用户提供__________以实现_________ 控制方式。 7.并发进程中涉及到___________ 的程序段称为临界区，两个进程同时进入相关的临界区会造成 的错误。 8.MS—DOS 中有三个文件：DOSIP.EXE ，DOSIP.DAT 和DOSZP.COM ，____________若使用系统提供的替代符‘＊’和‘？’，则这三个文件可统一表示为___________. 10．___________,__________,____________是基本的操作系统。 11．把__________地址转换为_________地址的工作称为地址映射。 12．若信号量sem初值为2，当前值为-1，则表示有______个等待进程。 13.三种主要类型的操作系统中都必须配置的调度是_____________。 14.在段页式存储管理系统中，每道程序都有一个______表和一组_____表。 15.进程调度负责_________的分配工作。 16.采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以用_______________方法解除死锁。 17. 在首次适应算法中，空闲区应以___________的次序排列；在最佳适应算法中，空闲区应以____________的次序排列。 18．进程的基本状态有等待，________和_______。 19．常用的I/O控制方式有程序直接方式、中断控制方式、___________和 __________ 。 21.在文件管理中，常用的文件存储空间的管理方法有空闲表法，___________和__________。 22．使用覆盖和对换的主要目的是____________________________。 23．发生中断时，刚执行完的那条指令所在的单元号称为断点，断点的逻辑后继指令的单元号称为________。 24．静态重定位在程序________时进行，动态重定位在程序__________时进行。 25. 系统中各进程之间逻辑上的相互制约关系称为_____________。 26. 设备管理中采用的数据结构有__________、_________、________、_______等四种。 27．实现SPOOLing系统时，必须在磁盘上开辟出称为________和________的专门区域存放作业信息和作业执行结果。 28．信号量被广泛用于三个目的是( ).( ) 和描述前趋关系。 29. 在磁盘的调度策略中,SSTF,策略可能会引起进程( )的问题,因此,要对SSTF策略进行必要的修改,其关键是要记住( )的方向。 30．可变分区管理主存时，可以采用（ ）技术把分散的主存空闲区集中起来。 31. 进程调度的职责是按给定的（ ）从（ ）中选择一个进程，让它占用处理器。 32. 如果信号量的当前值为—4，则表示系统中在该信号量上有（ ）个等待进程。 33. 现有两道作业，一道单纯计算19分钟，另一道计算2分钟，打印15分钟。那么在单道程序系统中，两道作业的执行总时间至少为（ ）分钟；而在多道程序系统，这一时间又至少为（ ）分钟。 34.从文件管理角度看，文件由（ ）和文件体两部分组成。 35. 地址重定位可分为（ ）和（ ）两种。 36．设备分配中的安全是指（ ）。 37．磁盘是一种（ ）存取设备，磁盘在运转时经过读/写磁头所形成的圆形轨迹称为（ ）。 38操作系统的主要功能是 __________________, __________________, ___________________, __________________, ______________________。 39进程的基本状态有________________, _______________, __________________。 40在存储器管理中，页面是信息的_________单位，分段是信息的__________单位。页面大小由__________确定，分段大小由____________确定。 41在UNIX系统中，文件的类型主要包括_____________, ______________, _____________。 42在一般操作系统中，设备管理的主要功能包括_____________________________, _____________________, _______________________, ___________________。常用的设备分配技术有_______________, _______________, _________________。 43 产 生 死 锁 的 必 要 条 件 是 _____________________, _________________________, ______________________________。 ___________________________, 44通常，线程的定义是__________________________________________。在现代操作系统中，资源的分配单位是__________________, 而处理机的调度单位是________________, 一个进程可以有___________线程。 45你所知道的操作系统有_______________，_______________， ______________， __________________，______________________等。 46分时系统的基本特征是_________，_________，_________和_________。 47解决死锁的方法主要分为_________，_________，_________三种。 48进程调度算法有__________，____________， ___________，___________等。 49 内存管理的基本方案有______________, ______________, ________________三种。 除此之外还有_______________，______________, ______________等方案。 50I/O设备的控制方式有_____________________, _________________________, ___________________________, ______________________________。 51对外存空闲盘块的管理方法有___________________，__________________，________________， ________________等方法。 四、改错题（每小题2 分，共10分） 1.以批处理方式和交互方式控制作业运行都需要注册（LOGON ）。 2.分时系统中，时间片越小越好。 3.银行家算法是防止死锁发生的方法之一。 4.若无进程处于运行状态，则就绪队列和等待队列均为空。 5.作业控制语言是供用户编写程序以实现某项计算任务。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容