操作系統(tǒng)考研試題

1、1、操作系統(tǒng)概述概述部分不是考試的重點(diǎn)，出題綜合應(yīng)用題的可能性不大，考生需要簡(jiǎn)單的了解一下什么是操作系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用，對(duì)操作系統(tǒng)的發(fā)展和分類，只需要簡(jiǎn)單的了解一下操作系統(tǒng)各個(gè)發(fā)展階段和操作系統(tǒng)的分類，這一章是為了讓考生了解操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用、地位、發(fā)展和特點(diǎn),本章在考試中所占的比例不會(huì)太大。2、進(jìn)程管理這部分考查的是操作系統(tǒng) 5大管理功能之一：處理機(jī)管理，包括進(jìn)程管理和處理機(jī)調(diào)度兩大塊的內(nèi)容，是考試的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也是難點(diǎn)，因此對(duì)這部分除了要掌握基本的概念和基本的原來(lái)外，還要求考生能運(yùn)用這些基本原理去分析和解決問(wèn)題，其中PV原語(yǔ)操作、同步問(wèn)題及死鎖問(wèn)題都有可能出綜

2、合應(yīng)用題。進(jìn)程管理及操作系統(tǒng)的重要任務(wù)之一是使用戶充分、有效地利用系統(tǒng)資源，這部分首先要求掌握進(jìn)程的概念，其中進(jìn)程和程序這兩個(gè)概念的區(qū)別和聯(lián)系一定要搞清楚；第二要記住進(jìn)程的3中狀態(tài)以及它們之間相互轉(zhuǎn)換條件，一定要記住不可能從就緒狀態(tài)直接轉(zhuǎn)換到等待狀態(tài)；第三需要理解進(jìn)程控制和原語(yǔ)這兩個(gè)概念，掌握進(jìn)程的創(chuàng)建、撤銷、阻塞、喚醒的條件，理解四種原語(yǔ)的執(zhí)行過(guò)程；第四理解什么是并發(fā)進(jìn)程間的直接制約以及由直接制約所引發(fā)的進(jìn)程同步，分清什么是私用信號(hào)和公用信息，重點(diǎn)要掌握如何用PV原語(yǔ)操作實(shí)現(xiàn)同步問(wèn)題，要會(huì)利用 PV原語(yǔ)操作來(lái)解決經(jīng)典的同步問(wèn)題； 第五是知道進(jìn)程的通信方式及 它們各自的特點(diǎn)；第六要理解進(jìn)程和線

3、程的異同以及多線程模型；最后一定要弄清楚什么是死鎖產(chǎn)生的必要條件以及如何預(yù)防和避免死鎖。處理機(jī)調(diào)度部分以是操作系統(tǒng)對(duì) CPU的管理，這部分要求考生理解作業(yè)和進(jìn)程的關(guān)系，掌握作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度的策略和算法，重點(diǎn)要掌握幾種典型的調(diào)度算法的基本思想、適用的范圍和特點(diǎn)，要能指出各種調(diào)度算法的調(diào)度順序并能計(jì)算它們的周轉(zhuǎn)時(shí)間。3、內(nèi)存管理內(nèi)存管理也是操作系統(tǒng)的管理功能之一，這部分也是考試的一個(gè)重點(diǎn)，其中頁(yè)面置換算法出大題的可能性很大，考生在復(fù)習(xí)這部分內(nèi)容的時(shí)候要注重理解。內(nèi)存管理分為兩大部分 一是內(nèi)存管理基礎(chǔ)，這部分內(nèi)容要注重基本概念和基本原理的掌握，其中重點(diǎn)要掌握的是三種非連續(xù)內(nèi)存管理方式：分有管理方式

4、、分段管理方式、段頁(yè)式管理方式，對(duì)這三種內(nèi)存管 理方式的基本思想和實(shí)現(xiàn)原理都一定要清楚，其次是要理解什么是交換和覆蓋技術(shù)，以及兩者的區(qū)別是什內(nèi)存管理的第二部分是虛擬內(nèi)存管理,件是重點(diǎn)中的重點(diǎn)，首先考生必須要弄清楚的就是什么是虛擬 內(nèi)存以及它的三個(gè)主要特征，在此基礎(chǔ)上掌握目前常用的實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的方式一一請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理方 式、對(duì)于請(qǐng)求分段式和請(qǐng)求段頁(yè)式管理，對(duì)請(qǐng)求分頁(yè)管理方式的頁(yè)表結(jié)構(gòu)、頁(yè)面分配算法和頁(yè)面置換算法 都要弄清楚，特別是大綱中列出的幾種頁(yè)面置換算法，要能夠畫出各個(gè)算法內(nèi)存中頁(yè)面變化情況并能夠計(jì) 算缺頁(yè)率，尤其要注意掌握 抖動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)例，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)出有可能會(huì)出綜合應(yīng)用題。其次要掌握什

5、么是抖 動(dòng)現(xiàn)象以及減少抖動(dòng)現(xiàn)象的方法：擴(kuò)大工作集。4、文件管理文件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)組織、存取和保存信息的重要手段，大綱中將文件管理的內(nèi)容分為了三個(gè)部分： 第一個(gè)部分是文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在這一部分中重點(diǎn)要掌握的文件的邏輯結(jié)構(gòu)和目錄結(jié)構(gòu)，、大綱中列出的 三種文件邏輯結(jié)構(gòu)的組織結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及如何進(jìn)行讀寫操作考生都要弄明白，對(duì)文件的檢索有可能和數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)中的查找算法結(jié)合出綜合應(yīng)用題，考生需要引起注意。通用目錄結(jié)構(gòu)也是一個(gè)可以和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)合點(diǎn)，目錄結(jié)構(gòu)要么是樹形的，要么就是圖形的，而樹和圖都是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中考試的重點(diǎn)，其中目錄查詢技術(shù)要特 別引起重視。文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這一部分相對(duì)而言重要性不是很大，部分重點(diǎn)要掌握的是

6、文件系統(tǒng)的層次模型。磁盤管理方法包括：空閑表法、位示圖法、成組鏈接法，考生只要掌握這幾種方法分別是如何進(jìn)行磁盤分配和回收的就可以了，其中成組鏈接法是一個(gè)相對(duì)比較難的一點(diǎn)。另外考生還要知道常用的磁盤調(diào)度算法以及每種算法優(yōu)先考慮的問(wèn)題是什么，知道磁盤訪問(wèn)時(shí)間由那幾個(gè)部分組成，每部分時(shí)間應(yīng)如何計(jì)算。5、輸入輸出（I/O）管理I/O管理這一章重點(diǎn)應(yīng)該放在對(duì)基本概念的掌握，主要是對(duì)基本概念和原理的理解和記憶，出應(yīng)用題的可能性很小。第一部分I/O管理的概述部分重點(diǎn)是I/O控制方式，考生要弄清楚有哪幾種I/O控制方式，它 們各適用于什么場(chǎng)合，對(duì) DMA控制方式要弄清楚它的工作流程。第二個(gè)部分I/O核心子系統(tǒng)

7、，首先要知道為什么要引入緩沖，然后就是要弄清楚各種緩沖方式下緩沖區(qū)的工作方式；這一部分的另外一個(gè)重點(diǎn)就是SPOOLing技術(shù)，要掌握 SPOOLing是什么、SPOOLing系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)。2.重點(diǎn)、難點(diǎn)分析進(jìn)程管理、內(nèi)存管理和文件管理三部分是操作系統(tǒng)部分的三大重點(diǎn)板塊。進(jìn)程管理部分的處理機(jī)調(diào)度、PV原語(yǔ)操作解決進(jìn)程調(diào)度、PV原語(yǔ)操作、同步問(wèn)題、死鎖問(wèn)題都是考試中的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，其中利用經(jīng)典的同步問(wèn)題7為重要,同時(shí)對(duì)許多的考生而言這也是一個(gè)難點(diǎn)，但是卻是考試出現(xiàn)頻率較高的內(nèi)容； 內(nèi)存管理部分的重點(diǎn)是虛擬內(nèi)存管理部分考生要特別重視頁(yè)面用換算法和抖動(dòng)現(xiàn)象，明回計(jì)算缺頁(yè)次數(shù)和 缺頁(yè)率，特別要重視

8、 Belady現(xiàn)象的實(shí)例，頁(yè)面置換這也是考試中出現(xiàn)頻率很高的一個(gè)內(nèi)容。文件管理部分 的重點(diǎn)在文件的物理結(jié)構(gòu)和目錄結(jié)構(gòu)上，這兩個(gè)點(diǎn)都很容易和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容相結(jié)合，所以有可能會(huì)出現(xiàn) 跨科目的綜合性題目，考生應(yīng)當(dāng)引起重視。對(duì)于操作系統(tǒng)的概述和I/O管理部分，考生要注重基本概念的掌握，這兩個(gè)部分應(yīng)該出大題的可能性不。難點(diǎn)：作業(yè)調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度、頁(yè)面調(diào)度算法、 PV操作考試出現(xiàn)頻率較高的內(nèi)容：PV操作、進(jìn)程死鎖/同步、內(nèi)存分配、并發(fā)執(zhí)行程序、進(jìn)程間狀態(tài)轉(zhuǎn)換、PV實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步與互斥、死鎖及其避免、地址變換、頁(yè)面置換先進(jìn)先出算法(FIFO) o選擇裝入最早的頁(yè)面置換?？梢酝ㄟ^(guò)鏈表來(lái)表示各頁(yè)的裝入時(shí)間先后。

9、FIFO的性能較差，因?yàn)檩^早調(diào)入的頁(yè)往往是經(jīng)常被訪問(wèn)的頁(yè)，這些頁(yè)在FIFO算法下被反復(fù)調(diào)入和調(diào)出，并且有Belady現(xiàn)象。所謂Belady現(xiàn)象是指：采用FIFO算法時(shí)，如果對(duì)一個(gè)進(jìn)程未分配它所要求的全部頁(yè)面，有 時(shí)就會(huì)出現(xiàn)分配的頁(yè)面數(shù)增多但缺頁(yè)率反而提高的異?，F(xiàn)象。東南大學(xué)2000 年考研試題二：綜合能力部分(35分)1 .在答卷上用連線把下面左右兩列t連起來(lái)形成最恰當(dāng)?shù)奈鍖?duì)左列：右列：Linux (1)面向?qū)ο骍nix (2) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) Windows NT (3) 微核Mach 3.0 (4) 自由軟件OS/2C 語(yǔ)言2 .寫出滿足下列要求的程序片斷：(1)必須包含系統(tǒng)調(diào)用命令和注釋文

10、字 ；(API函數(shù)可認(rèn)為是系統(tǒng)調(diào)用)(2)用匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言均可，但必須嚴(yán)格符合語(yǔ)言的語(yǔ)法；(3)程序片斷的意義應(yīng)較為完整.3 .先舉例說(shuō)明頁(yè)面置換算法 LRU的含義,然后提出近似實(shí)現(xiàn)LRU的兩種思路.4 .假如你是某操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者，承擔(dān)慢速字符設(shè)備管理任務(wù).該操作系統(tǒng)要求：用戶使用慢速字符設(shè)備和使用普通文件完全一樣方便簡(jiǎn)捷.請(qǐng)問(wèn)你在設(shè)計(jì)中至少要解決哪些問(wèn)題？蘇州大學(xué)2001 年考研試卷三，敘述中斷機(jī)制在操作系統(tǒng)中的地位和作用。（10 ）四，試給出一種實(shí)現(xiàn)虛存的解決方案。（10 ）'五，舉出設(shè)備管理子系統(tǒng)中利用中斷，輪詢和DMA的例子。（12）'哈爾濱工業(yè)大學(xué)2000 年考

11、研試卷一、簡(jiǎn)答題：（共30分）1、什么是操作系統(tǒng)？它有什么基本特征？ （6分）2、試比較進(jìn)程和程序的區(qū)別。（6分）3、在用戶的操作系統(tǒng)之間存在哪幾種類型的接口？它們的主要功能是什么？ （6分）4、解釋下列概念（12分）進(jìn)程、線程、同步機(jī)構(gòu)、臨界區(qū)、文件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序二、舉例說(shuō)明在分頁(yè)系統(tǒng)下的地址轉(zhuǎn)換過(guò)程（8分）三、什么是死鎖？產(chǎn)生的原因是什么？如何解除死鎖？ （8分）四、什么是DMAT式？它與中斷方式的主要區(qū)別是什么？ （8分）五、在一個(gè)請(qǐng)求頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，進(jìn)程 P共有5頁(yè)，訪問(wèn)串為3, 2, 1, 0, 3, 2, 4, 3, 2, 1, 0, 4時(shí)，試用LRU置換算法和LFU置換算法，

12、計(jì)算當(dāng)分配給該進(jìn)程的頁(yè)面數(shù)分別為3和4時(shí)，訪問(wèn)過(guò)程中發(fā)生的缺頁(yè)次數(shù)和缺頁(yè)率，比較所得的結(jié)果，淺析原因。（15分）六、在一個(gè)分時(shí)操作系統(tǒng)中，用戶提交了一個(gè)作業(yè)，作業(yè)的內(nèi)容包括：（1）請(qǐng)求內(nèi)存（memory ; （ 2）計(jì)算并將結(jié)果存于內(nèi)存；（3）請(qǐng)求打印機(jī)（printer ） ； （4）將memeory中的內(nèi)容在printer 上輸出；（5）釋放 printer; （6）釋放 menory； （7）結(jié)束。試從分進(jìn)操作系統(tǒng)對(duì)資源管理的觀點(diǎn)論述該作業(yè)從提交開始到結(jié)束為止，操作系統(tǒng)為其提供服務(wù)與控制全部過(guò)程。（15分）七、汽車司機(jī)與售票員之間必須協(xié)同工作，一方面只有售票員把車門關(guān)好了司機(jī)才能開車，因此

13、，售票員 關(guān)好車門應(yīng)通知司機(jī)開車。另一方面，只有當(dāng)汽車已經(jīng)停下，售票員才能開門上下客，故司機(jī)停車后應(yīng)通 知售票員，汽車當(dāng)前正在始發(fā)站停車上客，試設(shè)必要的信號(hào)燈及賦初值，寫出他們的同步過(guò)程。（用管程 或信號(hào)燈機(jī)制均可）（16分）中科院計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所2003年碩士生入學(xué)試題一.1、操作系統(tǒng)內(nèi)核有強(qiáng)內(nèi)核和微內(nèi)核，unix是前者，WindowsNT是后者，簡(jiǎn)介微內(nèi)核比強(qiáng)內(nèi)核的優(yōu)點(diǎn)。（4）2、若只有進(jìn)程控制，其獨(dú)立性表現(xiàn)在？引入線程后，獨(dú)立性有何改變？（4）3、請(qǐng)求調(diào)頁(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)確定頁(yè)面大小的標(biāo)準(zhǔn)（4'）二、1.死鎖的證明在m個(gè)同類資源，n個(gè)進(jìn)程共享它，每次進(jìn)程只能獲得或釋放至多一個(gè)資源，問(wèn)會(huì)不

14、會(huì)發(fā)生死鎖，若：設(shè)每個(gè)進(jìn)程所需資源數(shù)為 ri 1<=ri<=m （6 '）2、windows NT 頁(yè)面大小為 4KB,采用兩級(jí)頁(yè)表機(jī)構(gòu)，為提高設(shè)了32K或64K的Cache,試敘述 windowsNT地址變換過(guò)程的頁(yè)面調(diào)度策略。（10 ）3、假設(shè)有一種新磁盤技術(shù)，兩者即磁盤與內(nèi)存訪問(wèn)時(shí)間在同一數(shù)量級(jí)上，作下面哪些修改以采用更快的磁盤訪問(wèn)速度。（12'）（1）進(jìn)程調(diào)度（4'）（2）內(nèi)存管理（4'）（3）磁盤驅(qū)動(dòng)程序（4'）浙江大學(xué)1998 年試題I. Choosing true （T） or false （F） for the followi

15、ng questions1. The threads in a process share CPU registers and execution stacks.2. It is possible for a single instruction to page fault more than one time.3. Time-sharing OS is the same as multiprogramming OS.4. RAID level 4 often performs better than RAID level 5.5. The unsafe state implies that

16、the processes have deadlocked.6. Page sizes are usually powers of 2.7. “ Dirty " Pages mean the pages got abused while using them.8. Virtual memory is usually smaller than physical memory.9. Inverted page table maps frames to pages.10. File access time in disk is independent of the disk head po

17、sition.11. A binary semaphore is accessible to at most two processes.12. The microkernel-based OS usually runs faster than the monolithic OS.13. Monitors can solve more problems than semaphores.14. Process starvation is possible for pure Round-Robin scheduling.15. Swapping is now used more often tha

18、n paging.16. A pure Least-Recently-Used (LRU) page replacement policy can be efficiently implemented (in software) in a virtual memory subsystem.17. Disk scheduling algorithms try to minimize latency time.18. The operating system switches processes by switching process IDs.19. Only one process can b

19、e in the monitor (to ensure mutual exclusion).20. In a fork() operation, the original process and the forked process are absolutely identical.II. Disk requests come in to the disk driver for tracks 10, 22, 20, 2, 40, 6, and 38 in that order. A seek takes 2 msec per track moved.1. How much seek time

20、is needed for First-come, first served?2. How about for SSTF (Short Service Time First)?3. How about for SCAN?4. How about for LOOK?III. Consider the organization of a UNIX file as represented by the Inode. Assume that there are 12 direct block pointers, and a singly, doubly and triply indirect poin

21、ter in each Inode. Further, assume that the system block size and the disk sector size are both 8K. Then1. What is the maximum file size supported by this system?2. Assuming no information other that the file Inode is already in main memory, how many disk accesses are required to access the byte in

22、position 13,423,956?IV. Suppose that pages in a virtual address space are referenced in the following order:324213152342There are three empty frames available. Assume that paging decisions are made on demand.1. Show the contents of the frames after each memory reference for the LRU replacement polic

23、y.How many page faults occur?2. Repeat the above question for the clock policy.V. Given the following set of process:ProcessArrival TimeExecution TimeP105P201P331P464P51041. What is the average turnaround time for this set of processes under a FCFS policy?2. How about for a Round Robin policy with t

24、he time quantum length as 1?VI. Consider the following snapshot of a system:AllocationMaxAvailableABCDABCDABCDP0001100111520P110001750P213542356P306320652P400140656Answer the following questions using the banker' s algorithm:1. Is the system in a safe state? If so, please show a safe sequence.2.

25、 If a request from process P1 arrives for (0,4,2,0) can the request be granted immediately?t. If the implementation does not work or isVII. For the following implementation of a banking application, say whether it either (i) works, (ii) doesn or (iii) is dangerous that is, sometimes works and someti

26、mes doesn dangerous, explain why (there maybe several errors) and show how to fix it so it does work. Note that ThreadFork does the obvious thing.BankServer() while (TRUE) ReceiveRequest(&op, &acctId1, &acctId2, &amount);if (op = transfer) ThreadFork(Transfer(acctId1, acctId2, amount

27、); else if Transfer(acctId1, acctId2, amount) accountacctId1->Lock();acct1 = GetAccount(acctId1); /* May involve disk I/O */accountacctId2->Lock();acct2 = GetAccount(acctId2); /* May involve disk I/O */if (acct1->balance < amount) return ERROR;acct1->balance -= amount; acct2->balan

28、ce += amount;StoreAccount(acctl); /* Involves disk I/O */StoreAccount(acct2); /* Involves disk I/O */accountacctId1->Unlock(); accountacctId2->Unlock();return OK;南昌大學(xué)2003 考研題五,計(jì)算題(25分)1 .設(shè)有兩個(gè)優(yōu)先權(quán)相同的進(jìn)程，P1,P2如下，令信號(hào)量S1,S2的初值均為0,已知Z=2,試問(wèn),P1,P2執(zhí)行結(jié)束后,X=?，丫=?,Z=? (6 分)進(jìn)程P1進(jìn)程P2Y:=1;X:=1;Y:=Y+Z;V(S1)；Z:

29、=Y+1;P(S2)；Y:=Z+Y;X:=X+1;P(S1)；X:=X+Y;V(S2)；Z:=X+Z;2 .設(shè)在單機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存中存放三道程序A,B和C,按A,B,C的優(yōu)先次序運(yùn)行，其內(nèi)部計(jì)算機(jī)I/O操作的時(shí)間分配如下圖所示.程序 A計(jì)算 30m->I/O 40ms-> 計(jì)算 10ms程序 B 計(jì)算 60m->I/O T 30ms-> 計(jì)算 10ms程序 C 計(jì)算 20m->I/O 40ms- T> 計(jì)算 20ms試畫出按多道運(yùn)行時(shí)的時(shí)間關(guān)系圖（設(shè)有兩個(gè)通道，取名為通道1,通道2,調(diào)度程序的執(zhí)行時(shí)間忽略不計(jì)）,并計(jì)算完成這三道程序共花多少時(shí)間及比單道程序運(yùn)行節(jié)省多少時(shí)間.（9分）3 .桌子有一個(gè)盤子，每次只能放入一個(gè)水果