第一章 操作系統引論（50分）
答案鏈接：
一、 填空題（共32分，每空2分）
1. 設計現代OS的主要目標是：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
2. OS具有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四個基本特徵，最基本的特徵是（ ）。
3. 若干個事件在同一時刻發生稱爲（ ），若干個事件在同一時間間隔內發生稱爲（ ）。
4. 操作系統的五大功能是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
二、 簡答題（共18分，每小題6分）
1. 爲什麼說OS實現了對計算機資源的抽象？
2. 試從交互性、及時性以及可靠性方面，將分時系統不實時系統進行比較。
3. 何謂微內核技術？在微內核中通常提供了哪些功能？
第二章 進程管理
一、 填空題（共18分，每空1分）
1. 進程由 （ ） 、（ ） 和 （ ） 組成。
2. 在操作系統中，進程是一個 （ ） 的基本單位，也是一個獨立運行和 （ ） 的基本單位。
3. 在信號量機制中，信號量S > 0時的值表示 （ ） ；若S < 0，則表示 （ ），此時進程應 （ ） 。
4. 常用的進程通信方式有 （ ） 、（ ） 和（ ） 機制。
5. 正在執行的進程等待I/O操作，其狀態將由 （ ） 狀態變爲 （ ） 狀態。
6. 靜態鏈接是在程序 （ ） 時進行，動態鏈接是在 （ ） 時進行。
7. 一次只允許一個進程訪問的資源叫 （ ） 。
8. 操作系統中，進程可以分爲 （ ） 進程和 （ ） 進程兩類。
二、 簡答題（共56分，每小題8分）
1. 試說明PCB的作用，爲什麼說PCB是進程存在的惟一標誌？
答：
2. 試說明進程在三個基本狀態之間轉換的典型原因。
答：
3. 在進行進程切換時，所要保存的處理機狀態信息有哪些？
答：進行進程切換時，所要保存的處理機狀態信息有：
4. 試說明引起進程創建的主要事件。
答：
5. 在創建一個迚程時所要完成的主要工作是什麼？
答：
6. 試從調度性、併發性、擁有資源及系統開銷方面，對進程和線程進行比較。
答：
(1) 調度性：
(2) 併發性：
(3) 擁有資源：
(4) 系統開銷：
7. 何謂用戶級線程和內核支持線程？
答：
(1) 用戶級線程：
(2) 內核支持線程：
三、 綜合題（共26分，每小題13分）
1. 試寫出相應的程序來描述圖2-1(a)所示的前驅圖。
2．在測量控制系統中的數據採集任務，把所採集的數據送至一單緩衝區；計算任務從該單緩衝中取出數據進行計算。試寫出利用信號量機制實現兩者共享單緩衝的同步算法。
答：
第三章 處理機調度與死鎖
（50分）
一、 填空題（共22分，每空1分）
1. 在響應比最高者優先的作業調度算法中，當各個作業等待時間相同時，( )的作業將得到優先調度；當各個作業要求運行的時間相同時，( )的作業得到優先調度。
2. 採用對換方式在將進程換出時，應首先選擇處於 ( ) 狀態且 ( ) 的進程換出內存。
3. 在分時系統中，當用戶數目爲100時，爲保證響應時間不超過2秒，此時時間片最大應爲 ( ) 。分時系統採用的調度方法是 ( ) 算法。
4. 有三個同時到達的作業J1，J2和J3，它們的執行時間分別是T1，T2和T3，且T1<T2<T3。系統按單道方式運行且採用短作業優先算法，則平均週轉時間是 ( ) 。
5. 產生死鎖的四個必要條件是 ( ) 和 ( ) ， ( ) 和 ( ) 。
6. 在批處理兼分時的系統中，往往由分時系統控制的作業稱爲 ( ) 作業，而由批處理系統控制的作業稱爲 ( ) 作業。
7. 一個作業從進入系統到運行結束，一般要經歷 ( ) 、 ( ) 和 ( ) 三個不同狀態。
8. 一個理想的作業調度算法應該是既能 ( ) 又能使進入系統的作業 ( ) 。
9. 進程調度稱爲 ( ) ，存儲器管理中的對換調度稱爲 ( ) 。
10. 產生死鎖的原因可歸結爲：( ) ，( ) 。
二、 簡答題（共18分，每小題6分）
1. 爲什麼要引入高響應比優先調度算法？它有何優點？
2. 試說明低級調度的主要功能。
3. 在批處理系統、分時系統和實時系統中,各採用哪幾種進程(作業)調度算法?
三、 綜合題（10分）
1. 在銀行家算法的例子中,如果P0發出的請求向量由 Request(0,2,0)改爲Request(0,1,0),問系統可否將資源分配給它?
2. 在銀行家算法中，若出現下述資源分配情況：
|
資源 進程 |
Allocation |
Need |
Available |
|||||||||
|
A |
B |
C |
D |
A |
B |
C |
D |
A |
B |
C |
D |
|
|
P0 |
0 |
0 |
3 |
2 |
0 |
0 |
1 |
2 |
1 |
6 |
2 |
2 |
|
P1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
7 |
5 |
0 |
||||
|
P2 |
1 |
3 |
5 |
4 |
2 |
3 |
5 |
6 |
||||
|
P3 |
0 |
3 |
3 |
2 |
0 |
6 |
5 |
2 |
||||
|
P4 |
0 |
0 |
1 |
4 |
0 |
6 |
5 |
6 |
||||
試問：
(1) 該狀態是否安全？
(2) 若進程P2提出請求Request(1，2，2，2)後，系統能否將資源分配給它？
第四章 存儲器管理
（100分）
一、 填空題（共38分，每空1分）
1. 靜態鏈接是在程序（ ）時進行，動態鏈接是在（ ）時進行。
2. 程序經編譯或彙編以後形成目標程序，其指令的順序都是以零作爲參考地址，這些地址稱爲（ ）。
3. 段式管理中，以（ ）爲單位，每段分配一個（ ）區。由於各段長度（ ），所以這些存儲區的大小不一，而且同一進程的各段之間不要求（ ）。
4. 段的共享是通過（ ）實現的。
5. （ ）方式能使存儲碎片儘可能少，而且使內存利用率較高，管理開銷小。
6. 常用的內存管理方法有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
7. 動態存儲分配時，要靠硬件地址變換機構實現（ ）。
8. 在段頁式存儲管理系統中，面向（ ）的地址空間是段式劃分，面向（ ）的地址空間是頁式劃分。
9. 在多道程序環境中，用戶程序的相對地址與裝入內存後的實際物理地址不同，把相對地址轉換爲物理地址，這是操作系統的（ ）功能。
10. 地址變換機構的基本任務是將虛地址空間中的（ ）變換爲內存中的（ ）。
11. 能方便實現信息共享的存儲管理辦法有（ ）和（ ）。
12. 在動態分區式內存分配算法中，傾向於優先使用低地址部分空閒區的算法是（ ）；能使內存空間中空閒區分佈較均勻的算法是（ ）。
13. 頁是信息的（ ）單位，進行分頁是出於（ ）的需要；段是信息的（ ）單位，分段是出於（ ）的需要。
14. 存儲管理中的快表是指（ ）。
15. 分段保護中的越界檢查是通過（ ）中存放的（ ）和段表中的（ ） 等數據項。
16. 操作系的動態分區管理內存分配算法有（ ）、（ ）、和最佳適應算法。
17. 段式管理中，提供（ ）維的地址結構。以段爲單位進行空間分配，每段分配一個（ ）區。
18. 在首次適應算法中，要求空閒分區按（ ）順序鏈接成空閒分區鏈；在最佳適應算法中是按（ ）順序形成空閒分區鏈。
19. 程序經編譯或彙編以後形成目標程序，其指令的順序都是以零作爲參考地址，這些地址稱爲（ ）。
二、 簡答題（共62分，1-7小題每題8分，8小題6分）
1. 可採用哪幾種方式將程序裝入內存？它們分別適用於何種場合？
2. 什麼是基於順序搜索的動態分區分配算法？它分爲哪幾種？
3. 在採用首次適應算法回收內存時，可能出現哪幾種情況？應怎樣處理這些情況？
4. 什麼是頁表？頁表的作用是什麼？
5. 具有快表時是如何實現地址變換的？
6. 爲什麼說分段系統比分頁系統更易於實現信息的共享和保護？
7. 試全面比較連續分配和離散分配方式。
8. 分區存儲管理中常採用哪些分配策略？比較它們的優缺點。
第五章 虛擬存儲器
（70分）
一、 填空題（共20分，每空1分）
1. 在存儲管理中常用（ ）方式來擺脫主存容量的限制。
2. 在採用請求分頁式存儲管理的系統中，地址變換過程可能會因爲（ ） 和（ ）等原因而產生中斷。
3. 在請求頁式管理中，當（ ）發現所需的頁不在（ ）時，產生（ ）信號，（ ）作相應的處理。
4. 置換算法是在內存中沒有（ ）時被調用的，它的目的是選出一個被（ ）的頁面。如果內存中有足夠的（ ）存放所調入的頁，則不必使用（ ）。
5. 在 UNIX 系統中採用的頁面置換算法是（ ）。
6. 在請求調頁系統中的調頁策略有（ ），它是以預測爲基礎的；另一種是（ ），由於較易實現，故目前使用較多。
7. 在一個請求分頁系統中，假如系統分配給一個作業的物理塊數爲3，且此作業的頁面走向爲2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。OTP算法的頁面置換次數爲（ ），LRU算法的頁面置換次數爲（ ），CLOCK算法的頁面置換次數爲（ ）。
8. 在請求分頁系統中，假如一個作業的頁面走向爲1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，當分配給該作業的物理塊數M爲3，採用先進先出頁面置換算法時，訪問過程中發生的缺頁次數爲：（ ）；採用最佳頁面置換算法時，缺頁次數爲：（ ）；採用LRU頁面置換算法時，缺頁次數爲：（ ）。（假定開始時，物理塊中爲空）
二、 簡答題（共30分，每小題6分）
1. 虛擬存儲器有哪些特徵?其中最本質的特徵是什麼？
2. 在請求分頁系統中，頁表應包括哪些數據項？每項的作用是什麼？
3. 試說明請求分頁系統中的地址變換過程。
4. 在請求段表機制中，應設置哪些段表項？
5. 如何實現共享分段的分配和回收？
三、 綜合題（共20分，每小題10分）
1. 在一個請求分頁系統中，採用FIFO頁面置換算法時，假如一個作業的頁面走向爲4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，當分配給該作業的物理塊數M分別爲3和4時，試計算在訪問過程中所發生的缺頁次數和缺頁率，並比較所得結果。
2. 系統爲一個有6頁的進程分配4個物理塊，其頁表如下所示（時間單位：滴答），頁的大小爲1K，請計算邏輯地址爲0x17C8的物理地址。
頁號 塊號 裝入時間 上次引用時間 R(讀) M(修改)
0 7 126 279 0 0
1 4 230 260 1 0
2 2 120 272 1 1
3 9 160 280 1 1
解：
按CLOCK算法爲（ ）；按FIFO算法爲（ ）；按LRU算法爲（ ）。
第六章 輸入輸出系統
（70分）
- 填空題（共40分，每空1分）
- 主存儲器與外圍設備之間的數據傳送控制方式有程序直接控制、（ ）、（ ）和通道控制方式。
- 虛擬設備是指採用（ ）技術，將某個獨享設備改進爲供多個用戶使用的的共享設備。
- 邏輯設備表（LUT）的主要功能是實現（ ）。
- 所謂（ ），是一塊能控制一臺或多臺外圍設備與CPU並行工作的硬件。
- 主存儲器與外圍設備之間的信息傳送操作稱爲（ ）。
- 在設備管理中，爲了克服獨佔設備速度較慢、降低設備資源利用率的缺點，引入了（ ），即用共享設備模擬獨佔設備。
- 緩衝區的設置可分爲（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
- 設備從資源分配角度可分爲獨佔設備，（ ）和（ ）。
- 設備管理的主要任務是控制設備和CPU之間進行（ ）操作。
- 選擇距當前磁頭最近，且方向一致的磁盤調度算法（ ）。
- 使用緩衝區能有效地緩和（ ）和（ ）之間速度不匹配的矛盾。
- 用戶編寫的程序與實際使用的物理設備無關，而由操作系統負責地址的重定位，我們稱之爲（ ）。
- 通道是一個獨立於（ ）的專管（ ）的處理機，它控制（ ）與內存之間的信息交換。
- 關於緩衝池的操作有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
- 緩衝池包括空白緩衝隊列、（ ）和（ ）三種隊列。
- 邏輯設備表（LUT）的主要功能是實現（ ）。
- 在SPOOLing系統中，進程執行輸出的過程是：將進程產生的數據送到（ ），輸出程序再將數據提出，通過（ ）送往輸出設備。
- 若干個等待訪問磁盤者依次要訪問的磁道爲20，44，40，4，80，12，76，移動臂當前位於40號柱面，則先來先服務算法的平均尋道長度爲（ ）； 最短尋道時間優先算法的平均尋道長度爲（ ）；掃描算法（當前磁頭移動的方向爲磁道遞增）的平均尋道長度爲（ ）。
- 將數據從設備送入緩衝池稱爲：（ ）；將數據從緩衝池送入設備稱爲：（ ）；
- 目前硬盤中最常使用的兩種接口是IDE接口和（ ）接口。
- 設備控制器的組成包括：（ ）、（ ）、（ ）。
- （ ）是I/O進程與設備控制器之間的通信程序。
- 簡答題（共30分，每小題6分）
- 簡要說明IO軟件的四個層次的基本功能。
- 設備中斷處理程序通常需完成哪些工作？
- 爲何要引入與設備的無關性？如何實現設備的獨立性？
- 何謂設備虛擬？實現設備虛擬時所依賴的關鍵技術是什麼？
- 試說明收容輸入工作緩衝區和提取輸出工作緩衝區的工作情況。
第七章 文件系統
（60分）
- 填空題（共20分，每空1分）
- 文件系統中，用於文件的描述和控制並與文件一一對應的是 。
- 文件的物理結構分爲順序文件、 、 和 。
- UNIX的文件系統空閒空間的管理是採用 。
- 按文件的邏輯存儲結構分，文件分爲有結構文件，又稱爲 ；和無結構文件，又稱 。
- 文件的存儲器是分成大小相等的 ，並以它爲單位交換信息。
- 常用的文件存取方法有 ，隨機存取法和 。
- 在成組鏈結法中，將第一組的空閒塊號和該組的 記入到
中，作爲當前可供分配的空閒盤塊號。
- 位示圖是利用 來表示 的使用情況。
- 文件系統的基本任務是實現 。
- 文件的保護是通過 來實現的。
- 文件共享的方式有 的方式和 。
- 用戶調用 和 文件操作來申請對文件的使用權。
- 每個索引文件都必須有一張 表，其中每個登記項用來指出一個邏輯記錄的 。
- 簡答題（共40分，每小題5分）
- 何謂文件邏輯結構？何謂文件的物理結構？
- 按文件的組織方式可將文件分爲哪幾種類型？
- 試說明在樹形目錄結構中線性檢索法的檢索過程，並給出相應的流程圖。
- 基於符號鏈的文件共享方式有何優點？
- 什麼是訪問控制表？什麼是訪問權限表？
- 目前常用的外存有哪幾種組織方式?
- 某操作系統的磁盤文件空間共有500塊，若用字長爲32位的位示圖管理盤空間，試問：
(1)位示圖需多少個字?
(2)第i字第j位對應的塊號是多少?
(3)並給出申請/歸還一塊的工作流程。
- 對空閒磁盤空間的管理常採用哪幾種分配方式？在UNIX中又是採用何種分配方式？
第八章 用戶接口
（40分）
- 填空題（共10分，每空1分）
1. 操作系統爲用戶提供三種類型的使用接口，它們是 、 、
和 。
2. 操作系統提供給編程人員的唯一接口是 。
3. 用戶是通過 或者程序接口向計算機發出請求的。
4. UNIX的shell有兩層含義，一是指由shell命令組成的 ；二是指 。
5. 在所有主機操作系統都是UNIX系統的TCP／IP網絡中，進行遠程註冊的命令是 。
6. 在TCP／IP網絡中，UNIX操作系統下發送電子郵件的命令是 l。
- 簡答題（共30分，每小題10分）
1. 操作系統用戶接口中包括哪幾種接口？它們分別適用於哪幾種情況？
2. 系統調用有哪幾種類型？
3. 試說明系統調用的處理步驟。