考研操作系統(tǒng)-操作系統(tǒng)實例分析

1、考研操作系統(tǒng) - 操作系統(tǒng)實例分析（ 總分： 83.00 ，做題時間： 90 分鐘 ）一、B 單項選擇題 /B（ 總題數(shù)： 9，分數(shù)： 18.00）1. 在下列性質(zhì)中， （ ） 不是分時系統(tǒng)的特征。（分數(shù)： 2.00 ）A. 多路性B. 交互性C. 獨占性D. 成批性 V解析：2. 在進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，下列 （ ） 轉(zhuǎn)換是不可能發(fā)生的。 （分數(shù)： 2.00 ）A. 就緒態(tài)運行態(tài)B. 運行態(tài)就緒態(tài)C. 運行態(tài)等待態(tài) VD. 等待態(tài)運行態(tài)解析：3. 若信號S的初值為2，當(dāng)前值為-1，則表示有（）等待進程。 （分數(shù)： 2.00 ）A. 0 個B. 1 個 VC. 2 個D. 3 個解析：4. 下列僅下

2、條指令 （ ） 只能在管態(tài)下執(zhí)行。 （分數(shù)： 2.00 ）A. 讀取時鐘指令B. 訪管指令C. 屏蔽中斷指令 VD. 取數(shù)指令 解析：5. 在批處理系統(tǒng)中，用戶的作業(yè)是由（ ） 組成的。（分數(shù)： 2.00 ）A. 程序B. 程序 +數(shù)據(jù)C. 程序 +作業(yè)說明書D. 程序 +數(shù)據(jù)+作業(yè)說明書V解析：6. 當(dāng)CPU執(zhí)行操作系統(tǒng)代碼時，稱處理機處于 （）。 （分數(shù)： 2.00 ）A. 執(zhí)行態(tài)B. 目態(tài)C. 管態(tài) VD. 就緒態(tài)解析：7. 在多道批處理系統(tǒng)中，為先分利用各種資源，運行的程序應(yīng)具備的條件是（ ）（分數(shù)： 2.00 ）A. 適用于內(nèi)存分配的B. 計算量大的C. I/O 量大的D. 計算型和

3、I/O型均衡的 V解析：8. UNIX 操作系統(tǒng)的進程控制塊中常駐內(nèi)存的是 （ ） 。 （分數(shù)： 2.00 ）A. proc 結(jié)構(gòu) VB. proc 結(jié)構(gòu)和核心棧C. ppda 區(qū)D. ppda 結(jié)構(gòu)和 user 結(jié)構(gòu)解析：9. 時，進程從執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)。 （分數(shù)： 2.00 ）A. 進程被調(diào)度程序選中B. 時間片到 VC. 等待某一事件D. 等待的事件發(fā)生解析：二、B 填空題 /B（ 總題數(shù)： 9，分數(shù)： 9.00）10. 存儲管理方式中， 1 可采用覆蓋技術(shù)。（分數(shù)： 1.00 ）填空項 1: （正確答案：單一連續(xù)區(qū)存儲管理）解析：11. 1 是操作系統(tǒng)采用以空間換時間的技術(shù)。（分

4、數(shù)： 1.00 ）填空項 1: （正確答案：通道技術(shù)）解析：12. CPU輸入數(shù)據(jù)的速度遠遠高于打印機的打印速度，為解決這一矛盾，可采用1（分數(shù)： 1.00 ）填空項 1: （正確答案：緩沖技術(shù)）解析：13. 操作系統(tǒng)為保證未經(jīng)文件擁有者授權(quán)，任何其他用戶不能使用該文件所提供的解決方法是1（分數(shù)： 1.00 ）填空項 1: （正確答案：文件保護）解析：1。2、14. 文件系統(tǒng)中若文件的物理結(jié)構(gòu)采用連續(xù)結(jié)構(gòu)，則文件控制塊FCB中有關(guān)文件的物理位置的信息應(yīng)包括（分數(shù)： 1.00 ）填空項 1:解析：15. 在操作系統(tǒng)的發(fā)展過程中，（分數(shù)： 1.00 ）填空項 1:填空項 1:解析：16. 某虛擬存

5、儲器的用戶空間共有（正確答案：首塊地址和文件長度）1 和 2 的出現(xiàn)標志著該操作系統(tǒng)的正式形成。正確答案：多道程序）正確答案：分時系統(tǒng)）32個頁面，每頁1KB,主存16KB假定某時刻系統(tǒng)為用戶的第 0、13 頁分別分配的物理塊號為（分數(shù)： 1.00 ）5、10、4、7,那么虛地址為 0A5C對應(yīng)的物理地址是 1解析：17. 若有4個進程共享同一個程序段，而且每次最多允許 3個進程進入該程序段，則信號量的變化范圍是 1。 （分數(shù)： 1.00 ）填空項 1: （正確答案： 3，2，1，0，-1 ）解析：18. 在采用SPOOLing技術(shù)的系統(tǒng)中，用戶的打印結(jié)果首先被送到1。（分數(shù)： 1.00 ）填

6、空項 1: （正確答案：磁盤固定區(qū)域）解析：三、B 判斷改錯題 /B（ 總題數(shù)： 3，分數(shù)： 6.00）19. 在UNIX系統(tǒng)中OS的核心，它應(yīng)具有兩個方面的接口；一方面是核心與硬件的接口，另一方面就是核心與Shell的接口。（）（分數(shù)： 2.00 ）A. 正確 VB. 錯誤解析：20. 進程控制子系統(tǒng)的功能有進程控制、進程通信以及進程調(diào)度。（ ）（分數(shù)： 2.00 ）A. 正確B. 錯誤 V 解析：應(yīng)改為：進程控制子系統(tǒng)的功能有進程控制、進程通信、存儲器管理以及進程調(diào)度。21. 文件子系統(tǒng)的功能可以分為文件管理和高速緩沖機制兩方面。（ ）（分數(shù)： 2.00 ）A. 正確B. 錯誤 V 解析：

7、應(yīng)改為：文件子系統(tǒng)的功能可以分為文件管理、高速緩沖機制和設(shè)備驅(qū)動程序三方面。四、B 簡答題 /B（ 總題數(shù)： 7，分數(shù)： 35.00）22. 在UNIX操作系統(tǒng)中，盤塊緩沖區(qū)分配的getblk （dev,blkno）的執(zhí)行過程（其中dev為設(shè)備號，blkno為塊號）是什么 ?（分數(shù)： 5.00 ） 正確答案： （）解析： getblk（dev ，blkno） 首先檢查散列隊列，看該盤塊是否已在某個緩沖區(qū)中。若在散列隊列，則不須 分配緩沖區(qū)，否則分配一個空閑緩沖區(qū)。處理過程如下： 根據(jù)設(shè)備號和盤塊號檢查散列隊列 （ 設(shè)備緩沖 區(qū)隊列）。若在散列隊列，則檢查該緩沖區(qū)是否空閑。若空閑，則先上鎖，然后

8、從空閑鏈上取下，置該 緩沖區(qū)忙；否則，等待該緩沖區(qū)空閑。若緩沖區(qū)不在散列隊列，便從空閑鏈分配一個緩沖區(qū)，調(diào)整散列隊列，置該緩沖區(qū)為忙狀態(tài)。23. 在UNIX系統(tǒng)中，進行設(shè)備分配時需要哪些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？有什么特點？如何應(yīng)用的？（分數(shù)： 5.00 ） 正確答案： （）解析：在進行設(shè)備分配時所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有：設(shè)備控制表 DC系統(tǒng)為每個設(shè)備配置一張設(shè)備控制表，用于記錄本設(shè)備的情況，如設(shè)備類型、設(shè)備標識號、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備隊列、控制器表?？刂破骺刂票鞢OCT 系統(tǒng)為每個控制器設(shè)置一張用于記錄本控制器情況的控制器控制表。系統(tǒng)設(shè)備表SDT記錄系統(tǒng)中全部設(shè)備的情況，每個設(shè)備占一個表目，包括設(shè)備類型、設(shè)備標識符、設(shè)備

9、控制表、設(shè)備驅(qū)動 程序入口等。24. 在UNIX操作系統(tǒng)中，為什么把 proc結(jié)構(gòu)常駐內(nèi)存？為什么ppda可以不常駐內(nèi)存？ppda和其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 合在一起有什么好處 ?（分數(shù)： 5.00 ）正確答案： （）解析：在配有通道、控制器系統(tǒng)的設(shè)備管理中，還要有通道控制表CHCT用來記錄通道的特性、狀態(tài)及其他管理信息。系統(tǒng)設(shè)備表中有對應(yīng)設(shè)備的設(shè)備控制表的指針，設(shè)備控制表中有與該設(shè)備相連的控制器的控 制器控制表指針，控制器控制表中有與該控制器相連的通道的通道控制表。也就是說，從系統(tǒng)設(shè)備表可以 找到該設(shè)備的設(shè)備控制表，然后找到相連的控制器控制表，最后找到相連的通道的通道控制表。UNIX 操作系統(tǒng)的進程控制

10、塊包括兩部分。 一部分稱為進程的基本控制塊 （簡稱 proc 結(jié)構(gòu)），它存放著進程的一些基 本的信息；另一部分稱為進程擴充控制塊 （簡稱 user 結(jié)構(gòu)） ，它存放著進程的一些必要但又不常使用的信息。proc 結(jié)構(gòu)中存放的是系統(tǒng)經(jīng)常需要查詢和修改的信息，需要快速地訪問，所以將其常駐內(nèi)存：如果把進程的所有信息都放在內(nèi)存，勢必造成很大的內(nèi)存開銷，所以，UNIX操作系統(tǒng)讓user結(jié)構(gòu)可以駐留在內(nèi)存和磁盤交換區(qū)上。當(dāng) CPU正在執(zhí)行某進程時，它的 proc結(jié)構(gòu)和um結(jié)構(gòu)都駐留內(nèi)存，以便提高訪問進程的速 度；當(dāng)CPU轉(zhuǎn)而執(zhí)行其他進程時，如有必要，可以把該進程的user結(jié)構(gòu)換到盤交換區(qū)上，以便為其他進程留

11、出較大的內(nèi)存。這樣既提高了系統(tǒng)管理進程的速度，又使得系統(tǒng)有足夠的內(nèi)存空間運行其他程序。25. 請描述UNIX操作系統(tǒng)的讀/寫磁盤方式。（分數(shù)： 5.00 ） 正確答案： （）解析：在UNIX操作系統(tǒng)中有兩種讀磁盤的方式。 一般讀方式：讀指定盤塊； 提前（預(yù)先）讀方式:在讀指定盤塊的同時，將下一個盤塊（提前塊）。中的信息讀出。在UNIX操作系統(tǒng)中有3種寫方式。- 般寫（同步寫 ）方式：把緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫入磁盤，調(diào)用者進程因等待寫操作完成而進入睡眠狀態(tài)，寫操作 完成后釋放緩沖區(qū)； 異步寫方式：啟動輸出后，調(diào)用者進程不等待傳輸完成就返回； 延遲寫方式：不真正啟動磁盤，只是在緩沖區(qū)首部中設(shè)置延遲寫標志

12、，再將它加入空閑鏈末尾。實際寫入是在該緩沖區(qū) 分配給另一物理塊時才完成。 異步寫的目的在于提高寫盤速度 （調(diào)用者進程不等待傳輸完成就可以返回， 繼續(xù)執(zhí)行 ），而延遲寫的目的是讓數(shù)據(jù)塊在內(nèi)存待盡可能長的時間，以減少不必要的傳輸。但反過來，延遲 寫沒有把數(shù)據(jù)立即寫入磁盤，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生癱瘓時會導(dǎo)致磁盤數(shù)據(jù)錯誤。26. UNIX 是如何管理字符設(shè)備緩沖的 ?（分數(shù)： 5.00 ） 正確答案： （）解析：UNIX操作系統(tǒng)分別為字符設(shè)備和塊設(shè)備設(shè)置了緩沖池。字符設(shè)備緩沖區(qū)的大小以字節(jié)為單位，而塊 設(shè)備緩沖區(qū)則以盤塊大小為單位。 字符設(shè)備緩沖管理是在系統(tǒng)中設(shè)置了一組字符緩沖區(qū)，供各種字符設(shè)備 使用。其中，每個

13、緩沖區(qū)的大小為 70個字節(jié)，包括 4 項，即第一個字符位置，最后一個字符位置，指向下 一個緩沖區(qū)的指針和余下的用于存放 64 個字符的緩沖區(qū)。所有的空閑緩沖區(qū)通過連接指針形成一個空閑緩 沖區(qū)隊列，由隊首指針 cfreelist 指向其第一個緩沖區(qū)。 每當(dāng)設(shè)備管理程序請求一個字符緩沖區(qū)時，管理 程序便從空閑緩沖區(qū)鏈首取得一個空閑緩沖區(qū)分配給相應(yīng)設(shè)備。在設(shè)備釋放緩沖區(qū)時，管理程序?qū)⑺溔?空閑緩沖區(qū)隊列的隊，首（空閑緩沖區(qū)隊列實際上是一個棧 ）。getcf和putcf過程分別實現(xiàn)從空閑緩沖區(qū) 隊列中取得一個緩沖區(qū)和將緩沖區(qū)歸還到空閑緩沖區(qū)隊列。27. UNIX 是如何進行進程控制。（分數(shù)： 5.0

14、0 ） 正確答案： （）解析：a 進程創(chuàng)建：UNIX操作系統(tǒng)的進程創(chuàng)建原語為調(diào)用者建立一個子進程。被創(chuàng)建的新進程與父進程 一樣是一個基本的調(diào)度單位，與調(diào)用者一起獨立地并發(fā)運行。UNIX操作系統(tǒng)的進程創(chuàng)建原語的基本任務(wù)是為新進程構(gòu)造運行環(huán)境，包括proc結(jié)構(gòu)、ppda區(qū)（user結(jié)構(gòu)和核心棧）、共享正文段、用戶態(tài)數(shù)據(jù)段和棧段，除進程的狀態(tài)、標識以及與時間有關(guān)的少數(shù)控制項外，子進程基本是復(fù)制父進程的進程圖像，子進程 與父進程共享正文段。UNIX :操作系統(tǒng)創(chuàng)建進程的系統(tǒng)調(diào)用是fork，它的主要功能是：為子進程分配一個空白的proc結(jié)構(gòu)，同時獲得一個惟一的進程標識數(shù)pid。為子進程分配所需的內(nèi)存空間

15、如果分配成功，則把父進程的數(shù)據(jù)段等復(fù)制給子進程；如果內(nèi)存分配不成功，則在盤交換區(qū)為子進程建立數(shù)據(jù) 段等。增加與父進程相關(guān)的有關(guān)文件系統(tǒng)的進程引用計數(shù)。向父進程返回子進程的標識數(shù)，向子進程返回0。b 進程的自我終止和等待：進程調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用exit使自己放棄CPU進入終止狀態(tài)。等待父進程的處理。進程調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用wait使自己成為等待狀態(tài)一直到它的一個子進程終止。c.進程的睡眠與喚醒：進程不論因何原因而睡眠，最后調(diào)用 sleep 使之進入睡眠狀態(tài)，當(dāng)睡眠原因消失后，又要調(diào)用 wakeup 將有關(guān)進程喚醒。28. 管道通信的基本思想是什么 ？UNIX操作系統(tǒng)在管道通信中是如何避免死鎖的？（分數(shù)： 5.

16、00 ） 正確答案： （）解析：管道通信以文件系統(tǒng)為基礎(chǔ)在進程之間實現(xiàn)通信。 管道，就是連接兩個進程的一個打開的共享文件， 該文件專門用于進程之間的通信。發(fā)送數(shù)據(jù)的進程從管道的一端把數(shù)據(jù)寫入管道，接收數(shù)據(jù)的進程從另一 端讀出數(shù)據(jù)，就像一條傳送數(shù)據(jù)的“管道”。管道通信實際上是利用外存來實現(xiàn)進程間的通信，所以具有 數(shù)據(jù)傳送量大的特點，但通信速度較慢。在管道的通信過程中，發(fā)送進程和接收進程要進行必要的同步與 互斥，所以進程可能由于等待而產(chǎn)生死鎖。UNIX操作系統(tǒng)中采取以下措施來避免死鎖：當(dāng)進程需要讀/寫等待時，要檢查管道的另一端是否已經(jīng)關(guān)閉，如果發(fā)現(xiàn)對方已經(jīng)關(guān)閉，則直接返回，不需要等待。當(dāng)進程需要關(guān)

17、閉管道時，要檢查管道的另一端是否正處于等待狀態(tài)；如果是，則要先喚醒對方，然后再關(guān)閉 管道。這樣進程就不會無休止地等待而發(fā)生死鎖； 而且，管道通信又可分為無名管道和有名管道。無名 管道用于父、子進程之間的通信，而有名管道的適用范圍更廣。進程無休止地等待不可能發(fā)生的事件是產(chǎn) 生死鎖的必要條件，破壞此條件就可以預(yù)防死鎖。五、B 應(yīng)用題 /B（ 總題數(shù)： 3，分數(shù)： 15.00）29. 考慮一個存于磁盤上的文件系統(tǒng)，其中的文件由大小為512B的塊組成。假定每一個文件有一個文件目錄項，該目錄項包含該文件的名字、文件長度以及第一塊 （或第一索引塊 ） 和最后一塊的位置，而且該目錄 項位于內(nèi)存。對于索引結(jié)構(gòu)

18、文件，該目錄項指明第一索引塊，該索引塊又依次指向511 個文件塊且有一指向下一索引塊的指針。針對連續(xù)、鏈接、索引結(jié)構(gòu)的每一種，要求：a 說明在這個系統(tǒng)中是如何實現(xiàn)邏輯地址到物理地址映射的；b.如果當(dāng)前位于邏輯塊10（即最后一次訪問的塊是邏輯塊 10）且訪問邏輯塊4， 請說明必須從盤上讀多少個物理塊。（分數(shù)： 5.00 ） 正確答案： （）解析：設(shè)文件的邏輯地址（字節(jié)）為1a，用512去除1a，分別記1bn和bd為除得的商和余數(shù)，則1bn表示該塊得邏輯塊號，bd表示塊內(nèi)偏移。設(shè)文件的起始塊號為sbn。那么針對3種結(jié)構(gòu)，分別有：連續(xù)結(jié)構(gòu)。連續(xù)結(jié)構(gòu)也就是文件以連續(xù)方式存放，依次在內(nèi)存排列，其過程是：

19、pbn=sbn+1bn;/* 要訪問的物理塊號*/ ； 1塊。鏈接結(jié)構(gòu)。查鏈接表直至找到所需要的塊號，過程是：m1:=sbn if 1bn > 0 Then beginfor I:=0 to 1bn-1 begin m1:=m1.next; /*取位于 m1 的物理塊；用下一塊地址替代m1+t*/ end; end;pbn:=m1;/*要訪問的物理塊號*/ 4塊。索引結(jié)構(gòu)。將第一索引塊讀進內(nèi)存，記為index，記r=1bn/511 :s=:1bn mod 511 if r >0 then begin for I:=I to r begin讀入 index（512） 塊，并記為 in

20、dex end endpbn:=index（s） 1 塊。30. 在設(shè)備管理方面，UNIX系統(tǒng)采用什么方法使讀入內(nèi)存的文件副本，能為多個用戶共享，避免重復(fù)調(diào)用 和多占內(nèi)存 ?（分數(shù)： 5.00 ） 正確答案： （）解析：UNIX操作系統(tǒng)塊設(shè)備緩沖區(qū)的管理，與緩沖池技術(shù)類似，但它為了適應(yīng)分時系統(tǒng)的要求，有其獨特 之處，即緩沖區(qū)動態(tài)地組成空閑緩沖區(qū)隊列、設(shè)備緩沖區(qū)隊列和設(shè)備 I/O 請求隊列，空閑緩沖區(qū)組成空閑 隊列（AV鏈），按設(shè)備占用緩沖區(qū)構(gòu)成散列隊列一一設(shè)備緩沖區(qū)隊列，設(shè)備緩沖區(qū)隊列中正在進行讀/寫的緩沖區(qū)構(gòu)成 I/O 請求隊列。設(shè)備用完緩沖區(qū)釋放后只放在空閑緩沖區(qū)隊列中，設(shè)備緩沖區(qū)隊列的關(guān)系保持 不變。這樣，在該緩沖區(qū)未被重新分配之前， 緩沖區(qū)中的信息還可以為后來申請使用該