操作系統(tǒng)概論歷年真題

操作系統(tǒng)概論

2010.4

1.采用層次結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，人與計(jì)算機(jī)硬件之間的界面是一

計(jì)算機(jī)軟件（或軟件）或操作系統(tǒng)__。

2.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的主要功能是網(wǎng)絡(luò)中各種資源的共享和各臺(tái)計(jì)算機(jī)

之間的—通信

3.多道程序系統(tǒng)中，有關(guān)程序的執(zhí)行可能受到另一個(gè)程序的—約束

（或制約）。

4.進(jìn)程有三個(gè)特性，它們是動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性和—異步性—o

5.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，處理器是按程序狀態(tài)字寄存器中的指示控制—程序

的執(zhí)行。

6.把邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地址的工作稱為—重定位（或地址轉(zhuǎn)

換）_。

7.可變分區(qū)存儲(chǔ)管理的主存分配算法中，尋找次數(shù)最少的是—最壞適

應(yīng)分配算法—.

8.允許用戶的邏輯地址空間大于主存儲(chǔ)器的絕對(duì)地址的存儲(chǔ)管理方

法稱為—虛擬存儲(chǔ)管理—O

9.文件系統(tǒng)的功能之一是實(shí)現(xiàn)—邏輯—文件到物理文件的轉(zhuǎn)換。

10.邏輯記錄順序和物理塊的順序相一致的文件結(jié)構(gòu)被稱為—順序

（或連續(xù)）—文件。

n.鏈接結(jié)構(gòu)和索引結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)是文件占用的存儲(chǔ)空間塊在存儲(chǔ)

空間中的位置不必是一連續(xù)—的。

12.如果把一本詞典的內(nèi)容作為一個(gè)文件存放，每個(gè)單詞和對(duì)它的解

釋組成一個(gè)記錄。為了便于該詞典的使用者迅速查到所需的單詞，這

個(gè)文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)采用—索引—文件結(jié)構(gòu)比較合適。

13.如果某文件系統(tǒng)以成組方式存放記錄，每個(gè)磁盤塊最多可以存放

8個(gè)記錄，用于記錄成組和分解的主存緩沖區(qū)的大小與磁盤塊大小相

同。若0-7號(hào)記錄存放在第0個(gè)磁盤塊，8-15號(hào)記錄存放在第1個(gè)

磁盤塊……，那么為了依次讀出第23、24、25、17號(hào)記錄，需要進(jìn)

行—3—次讀盤操作。

14.通過(guò)操作系統(tǒng)對(duì)外圍設(shè)備的管理，可以實(shí)現(xiàn)外圍設(shè)備和計(jì)算機(jī)系

統(tǒng)的—其他部件（或CPU）_之間的并行操作

15.盡管磁盤是一種可共享設(shè)備，但—每一時(shí)刻—仍只有一個(gè)作業(yè)能

啟動(dòng)磁盤。

16.磁盤調(diào)度的目的是降低若干個(gè)訪問(wèn)者執(zhí)行信息傳輸操作的―總

時(shí)間

17.若磁盤盤面分為8個(gè)扇區(qū)，現(xiàn)有8個(gè)邏輯記錄L1?L8被存放在同

一磁道上供處理程序使用，處理程序要求順序處理這8個(gè)記錄，每次

請(qǐng)求從磁盤上讀一個(gè)記錄，然后對(duì)讀出的記錄花4毫秒的時(shí)間進(jìn)行處

理，以后再讀下一個(gè)記錄進(jìn)行處理，直至8個(gè)記錄都處理結(jié)束。磁盤

轉(zhuǎn)速為40毫秒/周。在這種情況下，這8個(gè)記錄在盤面上優(yōu)化存放

次序應(yīng)是LI,L5,L2,L6,L3,L7,L8。

18.當(dāng)一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占處理器順序執(zhí)行時(shí)，其執(zhí)行結(jié)果只取決于進(jìn)程本

身，不受外界影響，則稱該進(jìn)程具有—封閉—性。

19.進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時(shí)可能產(chǎn)生與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤，這種錯(cuò)誤不僅與進(jìn)

程占用處理器的時(shí)間有關(guān)，而且與—進(jìn)程被中斷（或被調(diào)度）—的時(shí)

間有關(guān)。

20,有n個(gè)進(jìn)程都要使用某個(gè)共享文件，但系統(tǒng)限制最多可以有m個(gè)

進(jìn)程（n>m>l）同時(shí)讀文件，用PV操作管理時(shí)，信號(hào)量值變化時(shí)所達(dá)到

的最小值為_(kāi)m-n___o

1.簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用。

管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源，（1分）

這些資源包括硬件資源和軟件資源，（1分）

為用戶提供方便的使用接口，（1分）

可擴(kuò)充硬件功能，為用戶提供良好的運(yùn)行環(huán)境。（1分）

2.簡(jiǎn)述存儲(chǔ)管理中移動(dòng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。

集中分散的空閑區(qū)，（1分）

便于作業(yè)動(dòng)態(tài)擴(kuò)充主存，（1分）

會(huì)加大系統(tǒng)開(kāi)銷，（1分）

移動(dòng)是有條件的。（1分）

3.如果用戶程序的工作是讀入一個(gè)數(shù)據(jù)段，處理之，再讀入下一段，

再處理之……，直到n個(gè)數(shù)據(jù)段全部處理完畢。設(shè)數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度與磁

盤塊的長(zhǎng)度相等。若磁盤管理采用單緩沖技術(shù)，緩沖器的長(zhǎng)度也和磁

盤塊的長(zhǎng)度相等；若磁盤管理采用雙緩沖技術(shù)，每個(gè)緩沖區(qū)的長(zhǎng)度與

磁盤塊相等（即總長(zhǎng)為2個(gè)磁盤塊）。請(qǐng)分別描述采用這兩種技術(shù)時(shí)，

“磁盤讀入/數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)移入用戶區(qū)/用戶處理”這3種操作步驟

如何并行。

采用單緩沖技術(shù)時(shí)，讀入第n+1個(gè)數(shù)據(jù)段和用戶處理第n個(gè)數(shù)據(jù)段可

以并行，但在“數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)移入用戶區(qū)”時(shí)，磁盤不能讀入數(shù)據(jù)，

用戶程序也不能處理數(shù)據(jù)。（2分）采用雙緩沖技術(shù)時(shí)，讀入第n+1個(gè)

數(shù)據(jù)段時(shí)，能夠與“把第n個(gè)數(shù)據(jù)段從緩沖區(qū)移入用戶區(qū)”、“用戶

處理第n個(gè)數(shù)據(jù)段”、“讀入第n+2個(gè)數(shù)據(jù)段”并行。（2分）

4.磁盤共有8個(gè)柱面（0-7）,磁盤的移動(dòng)臂每移動(dòng)一個(gè)柱面的距離需

要20ms,每次訪問(wèn)磁盤的旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間和信息傳送時(shí)間之和大于

11ms,但小于15ms。采用電梯調(diào)度算法進(jìn)行移臂調(diào)度。設(shè)有兩個(gè)進(jìn)

程A和B同時(shí)請(qǐng)求運(yùn)行，進(jìn)程A有較高優(yōu)先級(jí)。進(jìn)程A運(yùn)行了5ms后

提出了訪問(wèn)柱面2和柱面6上各一個(gè)扇面的要求，且此時(shí)磁盤的移動(dòng)

臂正好處于柱面2的位置；接著，進(jìn)程B運(yùn)行了30nls后提出訪問(wèn)柱

面3、5和7上各一個(gè)扇面的要求。請(qǐng)給出移動(dòng)臂訪問(wèn)以上柱面的次

序。

2,3,5,6,7（4分）

注：進(jìn)程A訪問(wèn)柱面2上扇面后，磁頭向柱面6方向移動(dòng)，但在尚未

到達(dá)柱面3時(shí)，進(jìn)程B提出訪問(wèn)柱面3、5、7O依照電梯調(diào)度算法，

重新安排訪問(wèn)柱面的次序，即3、5、6、70

5.設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)時(shí)對(duì)并發(fā)進(jìn)程的管理主要應(yīng)解決哪三方面的問(wèn)題?解

決這些問(wèn)題的目的是什么？

應(yīng)解決：進(jìn)程同步與互斥；進(jìn)程間的通信；死鎖問(wèn)題。（1分）

進(jìn)程同步與互斥：保證并發(fā)進(jìn)程共享資源時(shí)不發(fā)生與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)

誤。（1分）

進(jìn)程通信：實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間交換信息達(dá)到協(xié)調(diào)完成合作任務(wù)的目的。（1

分）

死鎖：防止進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而引起的永遠(yuǎn)等待。（1分）

2009.4

1.一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)軟件可以分為系統(tǒng)軟件、―支撐—軟件和—應(yīng)

用—軟件三類。

2.讓多個(gè)程序同時(shí)進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器并行執(zhí)行，這種程序設(shè)

計(jì)方法稱為—多道程序設(shè)計(jì)_。

3.一個(gè)程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行稱為一個(gè)—進(jìn)程_。

4.訪管中斷是進(jìn)程為請(qǐng)求調(diào)用操作系統(tǒng)的某個(gè)功能，執(zhí)行—訪管指令

—所引起的中斷。

5.輔助存儲(chǔ)器通常指的是—磁帶、磁盤、光盤等—o

6.單用戶連續(xù)存儲(chǔ)管理是采用—靜態(tài)重定位—方式進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換

的.

7.可變分區(qū)存儲(chǔ)管理中，可用一張空閑區(qū)表來(lái)管理各分區(qū)的分配和回

收，當(dāng)某作業(yè)完成，回收該分區(qū)時(shí)發(fā)現(xiàn)空閑區(qū)表項(xiàng)不僅不增加，還減

少了一項(xiàng)，說(shuō)明該作業(yè)—既有上鄰空閑區(qū)，又有下鄰空閑區(qū)—o

8.按照文件的用途對(duì)文件進(jìn)行分類時(shí)，可以將文件分為一系統(tǒng)文件

_、—庫(kù)文件—和用戶文件。

9.對(duì)于樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)，用戶要訪問(wèn)某一文件時(shí)，除了必須

指出該文件的文件名外，還必須給出到該文件的—路徑（絕對(duì)路徑/

相對(duì)路徑）―O

10.當(dāng)采用記錄的成組和分解技術(shù)時(shí)，若磁盤上每個(gè)存儲(chǔ)塊可以存放

用戶的10個(gè)邏輯記錄，用戶的0-9記錄放在磁盤的第0號(hào)存儲(chǔ)塊，

用戶的10-19號(hào)記錄放在磁盤的第1號(hào)存儲(chǔ)塊。假設(shè)主存儲(chǔ)器中的成

組和分解緩沖區(qū)大小與磁盤存儲(chǔ)塊大小相等，讀入或?qū)懗鲆粔K存儲(chǔ)塊

需時(shí)間T,從緩沖區(qū)取出或向緩存區(qū)寫(xiě)入一個(gè)邏輯記錄需時(shí)間t,處

理一個(gè)邏輯記錄的時(shí)間為P。那么，當(dāng)用戶程序需要讀出7T2號(hào)邏

輯記錄，并對(duì)其中的每一個(gè)邏輯記錄分別進(jìn)行處理后寫(xiě)回原來(lái)的磁盤

塊，若不采用設(shè)備管理中的緩沖技術(shù)，至少需要的時(shí)間是O（1

分）

參考答案：4T+12t+6p

11.存放在磁盤上的文件通常是現(xiàn)階段需要不斷進(jìn)行修改完善的文

件，因此存儲(chǔ)在磁盤上的文件一般不采用存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。（1分）

參考答案：順序（或連續(xù)）

12.I/O中斷事件或是由于的執(zhí)行引起，或是由于的原因而引起。

（1分）

參考答案：（P102）通道程序外界

13.采用雙緩沖區(qū)技術(shù)時(shí)，假設(shè)從磁盤上讀一塊信息到緩沖區(qū)所需的

時(shí)間為T,從緩沖區(qū)把信息傳送到用戶工作區(qū)所需時(shí)間為t,用戶進(jìn)

程對(duì)信息進(jìn)行處理所需時(shí)間為Po（這里（t+p）<T）,則處理每2塊信

息所花的時(shí)間可表達(dá)為一個(gè)公式o（1分）

參考答案：2T+t+p

14.假定請(qǐng)求者要訪問(wèn)的磁盤柱面號(hào)按請(qǐng)求到達(dá)的先后次序?yàn)椋?、10、

2、8、1、5,磁盤的磁頭當(dāng)前所處的柱面號(hào)為3。若用最短尋找時(shí)間

優(yōu)先算法進(jìn)行移臂調(diào)度，完成對(duì)上述柱面訪問(wèn)所走過(guò)的柱面距離為

o（1分）

參考答案：11

15.系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖一定同時(shí)保持了四個(gè)必要條件，只要對(duì)資源的分配

采用策略，則可破壞其中的循環(huán)等待條件。（1分）

參考答案：（P136）按序分配

6.并發(fā)進(jìn)程執(zhí)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)果不唯一的現(xiàn)象，把這種現(xiàn)象稱為

o（1分）

參考答案：與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤

17.有一個(gè)資源可供n個(gè)進(jìn)程共享，但限制它們只能互斥使用，若采

用PV操作來(lái)管理，則執(zhí)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的信號(hào)量的最小值為

o（1分）

參考答案：（bn）

1.簡(jiǎn)單敘述操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用。（4分）

參考答案：管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源；（1分）

為用戶提供方便的使用接口；（2分）

具有擴(kuò)充硬件的功能。（1分）

2.試述操作系統(tǒng)中存儲(chǔ)管理的主要功能。（4分）

參考答案：對(duì)主存儲(chǔ)器中的用戶區(qū)域進(jìn)行管理；（1分）

主存空間的分配和回收；（1分）

主存空間的共享和保護(hù)；（1分）

地址轉(zhuǎn)換（重定位）以及主存空間的擴(kuò)充（虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)）。（1分）

3.進(jìn)行文件的“打開(kāi)”操作時(shí)，為什么需要把進(jìn)行該操作的用戶的用

戶名作為操作的一個(gè)參數(shù)？（4分）

參考答案：為避免一個(gè)共享文件被兒個(gè)用戶同時(shí)使用而造成的混亂，

一個(gè)文件被某用戶打開(kāi)后，在它被關(guān)閉之前，除了該用戶外不允許其

他用戶使用。因此，必須告知操作系統(tǒng)當(dāng)前是哪位用戶打開(kāi)了該文件。

（4分）

4.假設(shè)每條磁道被分為8個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)存放一個(gè)記錄，處理程序

順序處理這8個(gè)記錄，LI,L2,...L8o每次請(qǐng)求從磁盤上讀一個(gè)記

錄，然后對(duì)讀出的記錄花3毫秒的時(shí)間進(jìn)行處理，以后再讀下一個(gè)記

錄進(jìn)行處理。磁盤旋轉(zhuǎn)一周花費(fèi)20毫秒（即每讀一個(gè)扇區(qū)需2.5毫

秒）。若將這8個(gè)記錄在一條磁道上進(jìn)行優(yōu)化分布，請(qǐng)給出它們?cè)诖?/p>

道上的排列次序。（4分）

參考答案:L1,L4,L7,L2,L5,L8,L3,L6（4分）

5.進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行可以提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作效率，但必須對(duì)它們進(jìn)

行管理。請(qǐng)簡(jiǎn)述對(duì)并發(fā)進(jìn)程應(yīng)進(jìn)行哪些管理。（4分）

參考答案：必須從三個(gè)方面來(lái)管理：

（1）實(shí)現(xiàn)并發(fā)進(jìn)程間的同步與互斥，以避免出現(xiàn)與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤;

（2分）

（2）實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信使之能合作、協(xié)調(diào)地完成任務(wù)；（1分）

（3）解決因競(jìng)爭(zhēng)資源而引起的死鎖問(wèn)題，以保證系統(tǒng)的安全。（1分）

2008.4

1.微機(jī)操作系統(tǒng)的主要功能是：實(shí)現(xiàn)文件管理、輸入輸出控制、命令

的解釋。

2.程序狀態(tài)字的三個(gè)部分：程序基本狀態(tài)，中斷碼，中斷屏蔽位。

3.特權(quán)指令包括：I/O指令，設(shè)置時(shí)鐘的指令，設(shè)置控制寄存器的指

令。

4.用于控制進(jìn)程的原語(yǔ)：阻塞原語(yǔ)，創(chuàng)建原語(yǔ)，撤銷原語(yǔ)，喚醒原語(yǔ)。

5.中斷的若干類型：硬件故障中斷，程序中斷，外部中斷，輸入輸出

中斷，訪管中斷。

6.設(shè)計(jì)作業(yè)調(diào)度算法時(shí)，應(yīng)該考慮的原則是：公平性，平衡資源的使

用，極大的流量。

7.硬件中沒(méi)有地址轉(zhuǎn)換機(jī)制的存儲(chǔ)管理方式是：?jiǎn)斡脩暨B續(xù)，固定分

區(qū)。

8.空閑區(qū)表中起始地址從小到大排列的分配算法是：最先適應(yīng)。

9.文件系統(tǒng)中的文件是：邏輯上有完整意義的信息集合。

1.配置了操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)不僅可以提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效率，而且

o（1分）

參考答案：便于使用

2.分布式操作系統(tǒng)有兩個(gè)主要特點(diǎn)，它們是和。（2分）

參考答案：（P7）統(tǒng)一性透明性

3.進(jìn)程創(chuàng)建原語(yǔ)的功能是：為一個(gè)程序和,并置該進(jìn)程為

就緒狀態(tài)。（2分）

參考答案：分配一個(gè)工作區(qū)建立一個(gè)進(jìn)程控制塊

4.進(jìn)程有三個(gè)特性，它們是動(dòng)態(tài)性、異步性和o（1分）

參考答案：并發(fā)性

5.在操作系統(tǒng)中，把磁盤上用來(lái)存放作業(yè)信息的專用區(qū)域稱為

并把其中等待處理的作業(yè)稱為后備作業(yè)。（1分）

參考答案：輸入井

6.處理器不能直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器是o（1分）

參考答案：輔助存儲(chǔ)器（如答：磁帶、或磁盤或光盤的也可給分）

7.可變分區(qū)存儲(chǔ)管理中，可用一張空閑區(qū)表來(lái)管理各分區(qū)的分配和回

收，當(dāng)某作業(yè)完成，回收該分區(qū)時(shí)，發(fā)現(xiàn)空閑區(qū)表項(xiàng)沒(méi)有增加，則說(shuō)

明該作業(yè)。（1分）

參考答案：有上鄰或下鄰空閑區(qū)

8.在單用戶連續(xù)存儲(chǔ)管理中，可采用技術(shù)讓多個(gè)用戶作業(yè)輪流

進(jìn)入主存儲(chǔ)器執(zhí)行。（1分）

參考答案：對(duì)換（Swapping）

9.磁盤存取信息時(shí)，由磁盤機(jī)根據(jù)控制移動(dòng)臂做機(jī)械的橫向運(yùn)

動(dòng)，再按確定信息所在盤面。（2分）

參考答案：柱面號(hào)磁頭號(hào)

10.若采用位示圖法進(jìn)行磁盤存儲(chǔ)空間的分配，當(dāng)要?jiǎng)h去某個(gè)文件,

歸還存儲(chǔ)空間時(shí)，可以根據(jù)歸還塊的物理地址計(jì)算出相應(yīng)的,

并由此推算出它在位示圖中的對(duì)應(yīng)位。（1分）

參考答案：塊號(hào)

11.一個(gè)文件被打開(kāi)后，在它被關(guān)閉之前，不允許者使用。（1

分）

參考答案：非打開(kāi)（或其他用戶）

12.采用緩沖技術(shù)既能夠協(xié)調(diào)大小與物理塊大小不一致的問(wèn)題,

又能夠緩解與外圍設(shè)備之間速度不匹配的矛盾。（2分）

參考答案：邏輯記錄處理器（或CPU）

13.為了實(shí)現(xiàn)斯普林操作，必須利用中央處理器與通道的能力。

而其中的“預(yù)輸入程序”和“緩輸出程序”的并行執(zhí)行則是利用了

操作系統(tǒng)的能力。（2分）

參考答案：并行工作多道程序（或多進(jìn)程）

14.現(xiàn)有n個(gè)具有相關(guān)臨界區(qū)的并發(fā)進(jìn)程，如果某進(jìn)程調(diào)用P操作后

變?yōu)榈却隣顟B(tài)，則調(diào)用P操作時(shí)的信號(hào)量的值必定是o（1分）

參考答案:（P115）小于等于0

15.對(duì)某個(gè)必須互斥使用的共享緩沖器，采用PV操作管理。假定現(xiàn)在

有n個(gè)進(jìn)程在等待向緩沖器中存放物品，那么至少有個(gè)進(jìn)程調(diào)

用過(guò)P操作。（1分）

參考答案：1+n

1.簡(jiǎn)述進(jìn)程控制塊包含的主要信息。（4分）

參考答案：標(biāo)識(shí)信息；（1分）說(shuō)明信息；（1分）現(xiàn)場(chǎng)信息；（1分）

管理信息。（1分）

2.試述在頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，每取一條指令或一個(gè)操作數(shù)都要比連續(xù)存

儲(chǔ)管理多一次訪問(wèn)主存的原因。（4分）

參考答案：先要訪問(wèn)頁(yè)表，找到指令或操作數(shù)所在的頁(yè)面，才能讀取

該頁(yè)面中的指令或操作數(shù)。（4分）

3.對(duì)于管理磁盤存儲(chǔ)空間的空閑塊鏈接法，有單塊鏈接和成組鏈接兩

種方案。兩者相比，前者的效率低于后者。請(qǐng)解釋造成兩者效率不同

的原因。