(完整word版)北京大學(xué)操作系統(tǒng)期末試題(有答案)

1、1操作系統(tǒng)原理試題一. 名詞解釋題1.中斷 2.進(jìn)程控制塊(PCB)它是進(jìn)程實體的一部分，是操作系統(tǒng)最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)識3.虛時鐘4.段式管理5.文件控制塊 (FCB)6.對換 (SWAPPING)7.系統(tǒng)調(diào)用8.絕對路徑名9.特別文件10.虛設(shè)備技術(shù)11.管道12.中斷接收13.恢復(fù)現(xiàn)場14.頁式管理15.作業(yè)步16.字符流文件17.通道18.頁面淘汰19.多道程序設(shè)計20.死鎖21.當(dāng)前目錄22.快表23.作業(yè)調(diào)度24.原語25.中斷屏蔽26.地址映射27.文件目錄28.死鎖避免29.原語31. CPU 狀態(tài)32.虛存2二 . 填空題1.分時系統(tǒng)追求的目標(biāo)是 _及時

2、響應(yīng) _.2.用戶進(jìn)程從目態(tài) （常態(tài)）轉(zhuǎn)換為管態(tài) （特態(tài)）的唯一途徑是 _ 中斷 _ .3.從靜態(tài)的觀點看 , 操作系統(tǒng)中的進(jìn)程是由程序段、數(shù)據(jù)和_ 作業(yè)控制塊 PCB_ 三部分組成 .4.在系統(tǒng)內(nèi)核中必須包括的處理模塊有進(jìn)程調(diào)度、原語管理和_中斷處理 _.5.批處理操作系統(tǒng)中 , 作業(yè)存在的唯一標(biāo)志是 _作業(yè)控制塊 PCB _.6.操作系統(tǒng)中的一種同步機(jī)制 , 由共享資源的數(shù)據(jù)及其在該數(shù)據(jù)上的一組操作組成 , 該同步機(jī)制稱為 _管程 _ .7.在可變分區(qū)存儲管理中 , 為實現(xiàn)地址映射 , 一般由硬件提供兩個寄存器 , 一個是基 址寄存器 ,另一個是 _限長寄存器 _.8.聯(lián)想寄存器 （相聯(lián)存

3、儲器 ） 的最重要、最獨到的特點是 _按內(nèi)容并行查找 _.9.在虛擬段式存儲管理中 , 若邏輯地址的段內(nèi)地址大于段表中該段的段長 , 則發(fā)生 _ 地址越界_中斷 .10. 文件系統(tǒng)中若文件的物理結(jié)構(gòu)采用順序結(jié)構(gòu) , 則文件控制快 FCB 中關(guān)于文件的物 理位置應(yīng)包括 _ 首塊地址和文件長度 _.11. 在操作系統(tǒng)設(shè)計時確定資源分配算法 , 以消除發(fā)生死鎖的任何可能性 , 這種解決死 鎖的方法是 _死鎖預(yù)防 _.12. 選擇對資源需求不同的作業(yè)進(jìn)行合理搭配 , 并投入運(yùn)行是由 _作業(yè)調(diào)度算法 _來完 成的.13. 實時系統(tǒng)應(yīng)具有兩個基本特征 : 及時性和 _可靠性 _.14. 磁帶上的文件只能采

4、用 _順序_ 存取方式 .15. 不讓死鎖發(fā)生的策略可以分成靜態(tài)和動態(tài)的兩種 , 死鎖避免屬于 _動態(tài)的 _.16. 在 UNIX 系統(tǒng)中 , 文件分成三類 , 即普通文件 , 目錄文件和 _特殊文件 _.17. 在磁盤調(diào)度策略中有可能使 I/O 請求無限期等待的調(diào)度算法是 _最短尋道時間優(yōu)先18.進(jìn)程獲得了除 CPU 外的所有資源,一旦獲得 CPU 即可執(zhí)行,這時進(jìn)程處于就緒 _ 狀態(tài) .19._ 為實現(xiàn) CPU 與外部設(shè)備的并行工作，系統(tǒng)必須引入一通道_硬件基礎(chǔ).20.操作系統(tǒng)為保證不經(jīng)文件擁有者授權(quán) , 任何其它用戶不能使用該文件所提出的解決 措施是_文件保密 _.21.兩個或兩個以上程

5、序在計算機(jī)系統(tǒng)中同處于開始和結(jié)束之間的狀態(tài) , 這就稱為 _ 并發(fā) _.33.磁盤調(diào)度34.緩沖技術(shù)36.進(jìn)程調(diào)度37.虛設(shè)備39.死鎖預(yù)防40.臨界資源42.交換技術(shù)43.互斥區(qū)段時間內(nèi)只允許一個進(jìn)程訪問的資源，也稱為獨立資源322.在操作系統(tǒng)的存儲管理中 , 存儲共享的兩個目的是 _節(jié)省內(nèi)存 _和實現(xiàn)進(jìn)程通信 .23.在存儲管理中 , 為進(jìn)程分配內(nèi)存時 , 取滿足申請要求且長度最大的空閑區(qū)域 , 這一算法稱為_最壞適配算法 _.24.兩個或兩個以上進(jìn)程均需要訪問的變量成為_共享變量 _.25.實時系統(tǒng)應(yīng)具有兩個基本特征：_及時性 _和可靠性 .26.磁盤上的文件可以采用 _隨機(jī) _存取方式

6、 .27.在 UNIX 文件系統(tǒng)中文件分成三類，即普通文件、_目錄文件 _ 和特殊文件 .28.用戶程序通過 _系統(tǒng)調(diào)用 _向操作系統(tǒng)提出各種資源要求和服務(wù)請求 .29.SPOOLing（同時的外部設(shè)備聯(lián)機(jī)操作）技術(shù)是關(guān)于慢速字符設(shè)備如何與計算機(jī)主機(jī) 交換信息的一種典型的 _虛設(shè)備_技術(shù).30.在頁式存儲管理中，由 _系統(tǒng) _將用戶程序劃分為若干相等的頁.31.為防止用戶對文件進(jìn)行非法的或不適宜的訪問所采取的措施稱為_文件保密 _.32.文件的安全性是指抵抗和預(yù)防各種物理性破壞及人為性破壞的能力， 保證文件安全 性常用的措施是 _文件備份 、文件轉(zhuǎn)儲 _.33.在操作系統(tǒng)的存儲管理中， 由于進(jìn)

7、行動態(tài)不等長存儲分配，在內(nèi)存中形成一些很小 的空閑區(qū)域，稱之為 _ 碎片 _.34.在選擇作業(yè)調(diào)度算法時應(yīng)該考慮公平性和_高效性 _.35.兩個或兩個以上的進(jìn)程不能同時進(jìn)入關(guān)于同一組共享變量的臨界區(qū)域，否則可能發(fā)生與 _時間 _有關(guān)的錯誤 .36.用戶在一次解題或一個事務(wù)處理過程中要求計算機(jī)系統(tǒng)所做工作的集合稱為_內(nèi)存_.37.緩沖技術(shù)中的緩沖池是放在 _內(nèi)存 _中.38.在存儲管理中，引入快表的目的是_加快地址映射速度 _.39.等待輸入輸出工作完成的進(jìn)程，一旦 I/O 完成，其狀態(tài)變?yōu)?_ .40.清內(nèi)存指令只能在 _ 狀態(tài)下執(zhí)行 .41.在虛存系統(tǒng)中不能實現(xiàn)但可以作為衡量其它頁面淘汰算法

8、標(biāo)準(zhǔn)的頁面淘汰算法是42.完成發(fā)現(xiàn)中斷、響應(yīng)中斷任務(wù)的是 _ .43.產(chǎn)生死鎖的四個必要條件是 _ 、_、_ 和_.44.采用鏈接結(jié)構(gòu)的文件適合于 _ 存取.45.從資源分配的角度可將設(shè)備分類為 _ 、共享設(shè)備和 _ .47.進(jìn)程獲得 CPU 而運(yùn)行是通過_ 得到的.48.設(shè)系統(tǒng)中有 N 個進(jìn)程，則系統(tǒng)中處于等待狀態(tài)的進(jìn)程最多為 _個.50.活動頭磁盤的訪問時間包括 _ 、_和_ .51. 如果信號量 S0,則表示有_ 個進(jìn)程等在 S 信號量的等待隊列上.52. 根據(jù)引起中斷事件的重要性和緊迫程度， 由硬件將中斷源劃分為若干個級別， 稱為53. 采用鏈接結(jié)構(gòu)的文件適合于 _ 存取方式 .54.

9、 在各類通道中支持通道程序并發(fā)執(zhí)行的通道是 _.55. 在虛擬頁式存儲管理中設(shè)置了快表， 用于保存正在運(yùn)行進(jìn)程頁表的子集，通?？毂泶娣旁?_中 .456. 在虛擬段式存儲管理中，若所需頁面不在內(nèi)存則發(fā) _中斷 .57. 創(chuàng)建進(jìn)程的主要任務(wù)是建立_作業(yè)控制塊 PCB_.58. 程序中一旦某個位置或數(shù)據(jù)被訪問到，它常常很快又要再次被訪問，這一現(xiàn)象稱之為程序的 _.59. 在計算機(jī)系統(tǒng)中，允許多個程序同時進(jìn)入內(nèi)存并運(yùn)行的技術(shù)是 _ .60. _ 作業(yè)調(diào)度算法有最短的作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間.61. 在操作系統(tǒng)中，不可中斷執(zhí)行的操作稱為 _操作 .62. 當(dāng)有一個進(jìn)程從運(yùn)行態(tài)到等待態(tài)，則一定有一個進(jìn)程_處于執(zhí)

10、行狀態(tài) _.63. 活動頭磁盤的訪問時間包括 _ 、_和_ .64. _ _鏈?zhǔn)酱鎯?_存儲管理方案解決了外碎片問題.三 . 判斷題1.操作系統(tǒng)的所有程序都必須常駐內(nèi)存 .2.進(jìn)程獲得處理機(jī)而運(yùn)行是通過申請而得到的 .3.通過任何手段都無法實現(xiàn)計算機(jī)系統(tǒng)資源之間的互換 .4.進(jìn)程控制塊中的所有信息必須常駐內(nèi)存 .5.一旦出現(xiàn)死鎖 , 所有進(jìn)程都不能運(yùn)行 .6.所有進(jìn)程都掛起時 , 系統(tǒng)陷入死鎖 .7.優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù) , 一旦確定不能改變 .8.同一文件系統(tǒng)中不允許文件同名 , 否則會引起混亂 .9.用戶程序有時也可以在核心態(tài)下運(yùn)行 .10. 虛擬存儲系統(tǒng)可以在每一臺計算機(jī)上實現(xiàn) .

11、11. 進(jìn)程在運(yùn)行中 , 可以自行修改自己的進(jìn)程控制塊 .12. 進(jìn)程申請 CPU 得不到滿足時,其狀態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài).13. 在虛存系統(tǒng)中 , 只要磁盤空間無限大 , 作業(yè)就能擁有任意大的編址空間 .14. 在內(nèi)存為 M 的分時系統(tǒng)中，當(dāng)注冊的用戶有 N 個時，每個用戶擁有 M/N 的內(nèi)存空間.15. 特殊文件是指其用途由用戶特殊規(guī)定的文件 .16. 由于 P、V 操作描述同步、互斥等問題的能力不足，所以有必要引入其它的通訊原語或機(jī)制，如 send，receive 或 Monitor 等.17. 大多數(shù)虛擬系統(tǒng)采用OPT 優(yōu)化）淘汰算法是因為它確實可以得到最小的缺頁率.18.實時系統(tǒng)中的作業(yè)周轉(zhuǎn)

12、時間有嚴(yán)格的限制 .19.文件的索引表全部存放在文件控制塊中 .20.打印機(jī)是一類典型的塊設(shè)備.21.當(dāng)一個進(jìn)程從等待態(tài)變成就緒態(tài) , 則一定有一個進(jìn)程從就緒態(tài)變成運(yùn)行態(tài) .22.執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時可以被中斷.23.在作業(yè)調(diào)度時 , 采用最高響應(yīng)比優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法可以得到最短的作業(yè)平均周轉(zhuǎn) 時間.24.在請求頁式存儲管理中 , 頁面淘汰所花費的時間不屬于系統(tǒng)開銷 .525.進(jìn)程優(yōu)先數(shù)是進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù) , 必須根據(jù)進(jìn)程運(yùn)行情況動態(tài)改變.26.流式文件是指無結(jié)構(gòu)的文件 .27.參與死鎖的所有進(jìn)程都占有資源 .28.頁式存儲管理中 , 用戶應(yīng)將自己的程序劃分成若干相等的頁 .29.引入當(dāng)前目錄是為

13、了減少啟動磁盤的次數(shù) .30.文件目錄必須常駐內(nèi)存 .31.固定頭磁盤存儲器的存取時間包括搜查定位時間和旋轉(zhuǎn)延遲時間 .32.在文件系統(tǒng)中 , 打開文件是指創(chuàng)建一個文件控制塊 .33.存儲保護(hù)的目的是限制內(nèi)存的分配 .34.原語和系統(tǒng)調(diào)用的主要區(qū)別在于兩者的實現(xiàn)方法不同 .35.清內(nèi)存指令只能在管態(tài)下執(zhí)行 .36.在大型多道程序設(shè)計系統(tǒng)中 , 為充分利用外部設(shè)備 , 應(yīng)使運(yùn)行的若干程序都是 型的.37.在頁式虛擬存儲系統(tǒng)中 , 頁面長度是根據(jù)程序長度動態(tài)地分配的 .38.如果信號量 S 的當(dāng)前值為-5,則表示系統(tǒng)中共有 5 個等待進(jìn)程39.磁盤上物理結(jié)構(gòu)為鏈接結(jié)構(gòu)的文件只能順序存取 .40.系

14、統(tǒng)處于不安全狀態(tài)不一定是死鎖狀態(tài) .41.有 m 個進(jìn)程的操作系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖時,死鎖進(jìn)程的個數(shù)為10, S=0, S0 時，它們的物理意義是什么？P( S)、V( S)的物理意義又是什么？5.試列舉一個日常生活中進(jìn)程的實例，說明進(jìn)程間的同步關(guān)系.6.試列舉一個日常生活中進(jìn)程的實例，說明進(jìn)程間的互斥關(guān)系.7.一些操作系統(tǒng)提供了 COPY 系統(tǒng)調(diào)用，用于復(fù)制文件(COPY filel file2).試設(shè)計一種實現(xiàn) COPY 系統(tǒng)調(diào)用的方案(請給出具體設(shè)計細(xì)節(jié))8.試列舉至少 8 項進(jìn)程控制塊的項目 .79.試敘述操作系統(tǒng)中一種用時間換取空間的技術(shù) .10.計算機(jī)系統(tǒng)采用通道部件后，已能實現(xiàn)CPU 與

15、外部設(shè)備的并行工作，為什么還要引入多道程序設(shè)計？六 . 計算題1. 假設(shè)一個活動頭磁盤有 200 道, 編號從 0-199. 當(dāng)前磁頭正在 143 道上服務(wù) , 并且剛剛 完成了 125道的請求 . 現(xiàn)有如下訪盤請求序列 (磁道號):86, 147, 91, 177, 94, 150, 102, 175, 130試給出采用下列算法后磁頭移動的順序和移動總量 (總磁道數(shù) ).(1) .先來先服務(wù)(FCFS)磁盤調(diào)度算法.(2) .最短尋道時間優(yōu)先(SSTF)磁盤調(diào)度算法.(3) .掃描法(SCAN)磁盤調(diào)度算法.(假設(shè)沿磁頭移動方向不再有訪問請求時，磁頭沿相反方向移動 .)2. 有一個虛擬存儲系

16、統(tǒng)，每個進(jìn)程在內(nèi)存占有 3 頁數(shù)據(jù)區(qū)、 1 頁程序區(qū) . 剛開始時數(shù)據(jù)區(qū)為 空. 有以下訪頁序列 : 1 、 5、 4、 1、 2、 3、 2、 1、 5、 4、 2、 4、 6、 5、 1試給出下列情形下的缺頁次數(shù) :(1)系統(tǒng)采用先進(jìn)先出 (FIFO) 淘汰算法 .(2)系統(tǒng)采用最近最少使用(LRU)淘汰算法.(3)若采用優(yōu)化(OPT)淘汰算法呢？3. 有個一虛擬存儲系統(tǒng)，每個進(jìn)程在內(nèi)存占有3 頁數(shù)據(jù)區(qū)，剛開始時數(shù)據(jù)區(qū)為 空 . 有以下訪頁序列 : 2 、 3、 4、 5、 3、 4、 1、 2、 3、 5、 1、 4、 2、 4、 5、 1、 3、 2、 1、3試給出下列情形下的缺頁次數(shù)

17、 :(1)系統(tǒng)采用先進(jìn)先出 (FIFO) 淘汰算法 .(2)系統(tǒng)采用最近最少使用(LRU)淘汰算法.(3)系統(tǒng)采用優(yōu)化(OPT)淘汰算法.84.有一個文件系統(tǒng)，根目錄長駐內(nèi)存，如圖所示：RQUT目錄文件采用拉鏈?zhǔn)?每個磁盤塊存放 10個下級文件的描述,最多存放 40個下級 文件若下級文件為目錄文件，上級目錄指向該目錄文件的第一塊，否則指向普通文件的文件控制塊普通文件采用三級索引形式，文件控制塊中給出 13 個磁盤地址，前 10 個磁 盤地址指出前 10 頁的物理地址,第 11 個磁盤地址指向一級索引表,一級索引表給出 256個磁盤地址，即指出該文件第 11 頁至第 266 頁的地址；第 12

18、個磁盤地址指向二級索引表，二級索引表中指出 256 個一級索引表的地址；第 13 個磁盤地址指向三級索引表，三級索引表中指出 256 個二級索引表的地址(1)該文件系統(tǒng)中的普通文件最大可有多少頁(2)次？若要讀文件/A/D/K/Q 中的某一頁，最少要啟動磁盤幾次？最多要啟動磁盤幾(3)若想減少啟動磁盤的次數(shù)，可采用什么辦法？5.設(shè)系統(tǒng)中有三類資源AB 和 C,又設(shè)系統(tǒng)中有 5 個進(jìn)程 P1，P2, P3, P4 和P5.在 T0 時刻系統(tǒng)狀態(tài)如下：曰 / 最人-需求量已 分配i 己資源量剩余資源量AB CA B CA B CP1 8641 212 1 1P2 4 333 11P3 10 1 3

19、4 139P4 3 333 22P5 5 461 1310(1) 系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)？如是，則給出進(jìn)程安全序列6. 在一個兩道的批處理操作系統(tǒng)中，有 間和優(yōu)先級如下表所示 .作業(yè)號進(jìn)入時刻估計運(yùn)行時間優(yōu)先級J0B18： 0090分鐘5J0B28： 1030分鐘6J0B38： 3020分鐘3J0B48： 5015分鐘8J0B59： 2010分鐘2J0B69： 405分鐘4系統(tǒng)采用短作業(yè)優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法，作業(yè)一旦被調(diào)度運(yùn)行就不再退出. 但當(dāng)有新的作業(yè)投入運(yùn)行時，可以按照優(yōu)先級進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度 .(1)試給出各個作業(yè)的運(yùn)行時間序列.(例如：J0B1: & 00-8 : 30,9: 10-9 :

20、 20,)( 2)試計算出作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間 .7. 有一個文件系統(tǒng) , 根目錄長駐內(nèi)存 , 如圖所示 :目錄文件采用鏈接式 , 每個磁盤塊存放 10 個下級文件的描述 , 最多存放 50 個下級 文件 . 若下級文件為目錄文件 , 上級目錄指向該目錄文件的第一塊 , 否則指向普通文件的文 件控制塊 .(1)普通文件采用順序結(jié)構(gòu),若要讀文件ADGHK 中的第 375 頁,最少要啟動磁盤幾次 ? 最多要啟動磁盤幾次 ?(2)普通文件采用鏈接結(jié)構(gòu),若要讀文件ADGHK 中的第 100 頁, 最少要啟動磁盤幾次 ? 最多要啟動磁盤幾次 ?8. 有一個虛擬存儲系統(tǒng)采用最近最少使用( LRU 頁面淘汰算

21、法，每個作業(yè)占 3 頁主存，其 中一頁用來存放程序和變量 i,j (不作他用) . 每一頁可存放 150 個整數(shù)變量 . 某作業(yè)程序 如下：VAR A:ARRAY1.150,1.100 0F integer;i,j:integer;F0R i:=1 to 150 D0F0R j:=1 to 100 D0Ai,j:=0;設(shè)變量 i,j 放在程序頁中,初始時,程序及變量 i,j 已在內(nèi)存,其余兩頁為空 . 矩陣 A 按行序存放 .( 1 )試問當(dāng)程序執(zhí)行完后,共缺頁多少次？(2)最后留在內(nèi)存中的是矩陣A 的哪一部分？(2)如果進(jìn)程 P5 申請 1 個資源類什么？A、1 個資源類 B 和 1 個資源

22、類 C,能否實施分配？為6 個作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)，它們的進(jìn)入時刻、估計運(yùn)行時11129.設(shè)系統(tǒng)中有 4 個進(jìn)程 P1, P2, P3 和 P4.在某一時刻系統(tǒng)狀態(tài)如下:最大需求量已分配資源量P162P274P332P420剩余資源量1(1)系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)？如是，則給出所有的進(jìn)程安全序列 .(2)如果進(jìn)程 P4 申請 2 個資源，能否實施分配？為什么？七.關(guān)于 P、V 操作：1.為什么說 P、V 操作必須設(shè)計成原語(即同一信號量上的P、V 操作必須互斥)?2.有四個進(jìn)程 A、 B、 C、 D(1) 進(jìn)程 A 通過一個緩沖區(qū)不斷地向進(jìn)程 B、C D 發(fā)送信息，A 每向緩沖區(qū)送入一個 信息后，必須等進(jìn)程 B C D 都取走后才可以發(fā)送下一個信息，B、C D 對 A 送入的每一信 息各取一次，試用P、V 操作實現(xiàn)它們之間的正確通訊 .(2) 試用最少個數(shù)的信號量實現(xiàn)進(jìn)程AB C D 間的正確通訊.3.寫出 P、V 操作的定義.4.有