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软件设计师考试历年试题 操作系统 大纲要求（考点） 操作系统的内核（中断控制）、进程、线程概念 处理机管理（状态转换、共享与互斥、分时轮转、抢占、死锁 ） 存储管理（主存保护、动态连接分配、分段、分页、虚存） 设备管理（I/O控制、假脱机） 文件管理（文件目录、文件组织、存取方法、存取控制、恢复 处理） 作业管理（作业调度、作业控制语言（JCL）、多道程序设计 ） 汉字处理，多媒体处理，人机界面 网络操作系统和嵌入式操作系统基础知识 操作系统的配置 第3章 操作系统 *操作系统基础知识 *处理机管理 *存储管理 *设备管理 *文件管理 *作业管理 *网络OS和嵌入式OS基础知识 *OS实例 考点分析 *主要知识点：OS的类型、功能、层次结构和进 程概念，及作业、处理机、存储器、文件和设 备等管理的原理和方法。 *考查内容主要集中在存储管理、进程、作业管 理等知识点，特别是有关进程(概念、状态、死 锁、信号量、PV操作)和存储器的页式和段式存 储涉及到的调度算法的内容反复考查，考查的 问题也都差不多。所以复习历年试题非常重要 。 *对于当前流行的OS也要有所了解，现在UNIX的 操作命令考题也逐步增多。 重点 *了解操作系统的基本概念，操作系统的功能和 操作系统的结构。 *操作系统进程的概念、进程的同步与互斥、PV 操作、进程状态的转换、进程调度、协调和通 信的原理与实施技术。 *存储空间的概念和各种存储管理的方法。 *虚拟存储管理的页面调度算法。 难点 *操作系统进程的概念、进程的同步与互斥、PV 操作、进程状态的转换、进程调度、协调和通 信的原理与实施技术。 *存储空间的概念和各种存储管理的方法。 *虚拟存储管理的页面调度算法。 亮点/应用/重要性 *在本部分的内容中，进程管理和存储管理在各 种考试中出现的频率都比较高，尤其是涉及进 程调度和PV操作方面的内容。当然，一些常用 的UNIX操作系统命令和命令参数也开始出现在 软考试题中。 主要内容 *操作系统的类型、特征和功能。 *顺序程序和并发程序的特征，进程的定义及特征、进 程控制块(PCB)、进程与线程的基本概念。 *进程状态的转换(三态模型、五态模型)、进程调度、 协调和通信的原理与实施技术。 *死锁的概念、产生死锁的原因、产生死锁的四个条件 解决死锁的策略和方法。 *存储管理的基本概念，分区存储管理、分页存储管理 、分段存储管理的实现原理，虚拟存储管理、页面调 度算法。 *文件的概念与文件系统的组织、辅助存储器的管理。 1987年 试题2 *_A_是一种只能进行P操作和V操作的特殊变量。_A_ 可以实现异步并行进程间的_B_和_C_。_B_是指排他地 访问共享数据，_C_则是指进程间在逻辑上的相互制约 关系。 _D_是可以用来实现异步并行进程的_B_和_C_的特殊的 程序结构，_D_中的_E_用于实现进程间的_C_。 *1调度2类程3进程4互斥 5信号量6控制变量 7条件变量 8管程 9同步10共享变量11规程12分配 A5B4C9D8E7 1987年 试题3 *在有一台CPU和两台输入/输出设备(IO1和IO2)的多道 程序设计环境下，同时投入运行三个作业P1、P2、P3 。这三个作业对CPU和IO设备的使用顺序和时间长短如 下所示。 P1IO2 30ms CPU 10ms IO1 30ms CPU 10ms IO2 20ms P2IO1 20ms CPU 20ms IO2 40ms P3CPU 30ms IO1 20ms CPU 10ms IO1 10ms 1987年 试题3 *在此假定： CPU，IO1和IO2都能并行工作 P1优先级最高，P3最低。优先级高的作业可抢占优先级低的 作业的CPU，但不能抢占IO1和IO2 其它辅助OS时间忽略不计 系统中没有别的作业 三个作业从投入到完成所用的时间分别为_A_ms， _B_ms，_C_ms。从投入到三个作业完成CPU的利用率约 为_D_%，IO2的利用率约为_E_%。 708090100110120130140 53512 1988年 试题3 *当为多道程序所提供的共享的系统资源不能满足要求 时，可能出现死锁，系统资源既可能是永久性资源也 可能是临时性资源。此外，不适当的_A_也可能产生死 锁。产生死锁的必要条件是_B_、_C_、不可剥夺和环 路条件。有向资源分配图是分析死锁的有力工具。既 然死锁是由于资源不足造成的，当出现死锁时，便可 以通过从其它进程剥夺足够数量的资源并分配给死锁 进程来解脱死锁。这是资源剥夺的办法。此外还可以 采用_D_来解脱死锁。采取措施预防死锁的发生_E_。 1988年 试题3 *A：程序并行操作资源的线性分配 分配队列优先权进程推进顺序 *B、C：独占资源时间片过长 信号量S=0执行P、V操作 因请求资源而被阻塞的进程仍保持资源 每种资源仅有一个 *D：停止并行操作撤销进程 拒绝分配新资源修改信号量 *E：是可能是不可能的是否可能还未有定论 A4B1C5D2E1 附：死锁 *原因：对互斥资源的共享，并发执行的顺序不 当（资源竞争及进程推进顺序非法） *发生条件 互斥：任一时刻只允许一个进程使用资源 请求和保持：进程在请求其余资源时，不主动释放 已经占用的资源 非剥夺：进程已经占用的资源，不会被强制剥夺 环路等待：环路中的每一条边是进程在请求另一进 程已经占有的资源 附：死锁 *处理死锁 预防：摒弃后三个条件 避免：银行家算法 检测 解除：剥夺资源、撤消进程 1988年 试题4 *选择与下列各条叙述关系最密切的词语 A、作业调度中使用平均等待时间最小的调度算法 B、分配到必要资源并获得了处理机时的状态 C、为了保证数据安全性而采取的一种措施 D、系统接通电源后自动从磁盘上引入OS的过程 E、进程之间在逻辑上的相互制约关系 *选项： A、先到先做优先级短作业优先长作业优先 B、就绪状态执行状态阻塞状态撤销状态 C、数据校验授权控制记帐系统数据管理员 D、系统自举初始化系统生成系统自检 E、同步组合链接唤醒 附：作业调度 *先来先服务算法是按作业来到的先后次序进行调度 *短作业优先调度算法考虑作业的运行时间，每次总是 选择一个运行时间最小的作业调入内存（系统） *高优先权优先调度算法 *时间片轮转算法 *高响应比优先调度算法 1989年 试题3 *作业调度程序从_A_状态的队列中选取适当的作业 投入运行。_B_指把作业提交给系统到作业完成的 时间间隔。_C_是指作业从进入_A_队列到被调度程 序选中时的时间间隔；假定把下列4个作业同时提 交系统并进入_A_队列，当使用最短作业优先的调 度算法时，作业的平均等待时间是_D_；当使用最 高优先数优先的调度算法时，作业的平均周转时间 是_E_小时。 *A、 运行提交 后备 停止 完成 *B，C、周转时间响应时间运行时间 等待时间触发时间 3 1 4 1989年 试题3 *D，E 4.54.2510.5 10.2510.754.75 作业所需运行时间（小时）优先级 124 259 381 437 附：作业的周转时间 *作业的周转时间：ti = tci-tsi ti:作业周转时间 tci：作业完成时间 tsi: 作业提交时间 补充 *作业J1，J2，J3，J4的提交时间和运行时间如下表所 示。若采用短作业优先调度算法，则作业调度次序为 _1_，平均周转时间为_2_分钟（不考虑操作系统的开 销）。 *1、 A）J3J4J2J1 B）J1J2J3J4 C）J1J3J4J2 D）J4J3J2J1 *2、 A）45 B）585 C）645 D）72 1991年 试题2 *某些OS把一条命令的执行结果输出给下一条命令，作为它的输 入，并加以处理，这种机制称为_A_。使命令的执行结果不在屏 幕上显示，而引向另一个文件，这种机制称为_B_。使命令所需 要的处理信息不从键盘接收，而取自另一文件，这种机制称为 _C_。OS不从键盘逐条接收命令并执行，而调用一个正文文件， 执行其中保存的一系列命令，这种方式属于_D_方式，编写这样 的文件应符合_E_的语法规则。 *A: 链接 管道(线) 输入重新定向 输出重新定向 B：清屏 屏蔽显示 输出重新定向 管道(线) C：输入重新定向 读保护 管道(线) 批处理 D：系统生成 初始装入 批处理 管道(线) E：会话语言 交互语言 机器语言 命令语言 23134 1991年 试题6 *选出与下列叙述关系最密切的存贮管理方法 A支持多道程序设计，算法简单，但存贮器碎片多。 B能消除碎片，但用于存贮器紧缩处理的时间长。 C克服了碎片多和紧缩处理时间长的缺点，支持多道程 序设计，但不支持虚拟存贮。 D支持虚拟存贮，但不能以自然的方式提供存贮器的共 享和存取保护机制。 E允许动态连接和装入，能消除碎片，支持虚拟存贮。 *段页式 非请求分页式 请求分页式 可重定位分区 固定分区 单一连续分配 54231 附：存储管理方法 *连续分区：把所有用户区都分配给惟一的用户作业， 当作业被调度时，进程全部进入内存，一旦完成，所 有主存恢复空闲，因此，不支持多道程序设计。 *固定分区：支持多道程序设计的最简单存储管理方法 。把主存划分成若干个固定和大小不同的分区，每个 分区能装入一个作业，分区的大小是固定的，算法简 单，但容易生成较多的存储器碎片。 *可重定位分区：克服固定分区碎片问题的一种方法。 能把相邻的空闲存储空间合并成一个完整的空区，还 能够整理存储器内各个作业的存储位置，以达到消除 存储碎片和紧缩存储空间的目的。紧缩工作需要花费 大量的时间和系统资源。 附：存储管理方法 *非请求分页式：将存储空间和作业的地址空间分成若 干个等分部分的分页式，要求把进程所需要的页面全 部调入主存后作业方能运行。克服了分区存储管理中 的碎片多和紧缩处理时间长的缺点，支持多道程序设 计，不支持虚拟存储。 *请求分页式：将存储空间和作业的地址空间分成若干 个等分部分的分页式，当进程需要用到某个页面时将 该页面调入主存，把那些暂时无关的页面留在主存外 。支持虚拟存储，克服了分区存储管理中的碎片多和 紧缩处理时间长的缺点，支持多道程序设计，但不能 实现对最自然的以段为单位的共享与存储保护 *段页式：分段式和分页式的结合，充分利用二者优点 。作业按逻辑结构分段，段内分页，内存分块。作业 只需部分页装入即可运行，支持虚拟存储，可实现动 态链接和装配 1992年 试题4 *从静态角度看，进程由 _A_ 、 _B_ 和 _C_ 三 部分组成。用户可通过 _D_ 建立和撤消进程。通常 ，用户进程被建立后， _E_ 。 *A:JCB DCB PCB PMT B:程序段 文件体 I/O 子程序 C:文件描述块 数据空间 EOF I/O缓冲区 D: 函数调用 宏指令 系统调用 过程调 用 E: 便一直存在于系统中，直到被操作人员撤消 随着作业运行正常或不正常结束而撤消 随着时间片轮转而撤消与建立 随着进程的阻塞或唤醒而撤消与建立 31232 1993年 试题3 *在OS中，解决进程间的_A_两种基本关系，往往运用对信号量进 行_B_的_C_。如：为保证系统数据库的完整性，可以把信号量 定义为某个库文件(或记录)的锁，初值为1，任何进程存取该库 文件(或记录)之前先对它作一个_D_，存取之后对它作一个_E_ ，从而做到对该文件(或记录)任一时刻只有一个进程可存取。 但要注意使用不当引起的死锁。 *A: 同步与异步 串行与并行 调度与控制 同步与互斥 *B: 消息操作 P-V操作 开/关操作 读写操作 *C: 通信原语 调度算法 分配策略 进程控制 *D、E: 联机操作 V操作 输出操作 读操作 写操作 P操作 输入操作 42162 1993年 试题15 *在OS中，管程由管程名、局部于管程的变量说明、使 用共享资源并在数据结构上进行操作的若干过程，以 及对变量赋初值的语句等4个基本部分组成。每一个管 程管理_A_。任何一个进程请求使用某临界资源时，对 于其它相关进程而言_B_。其方法是通过调用特定的 _C_才能进入管程，然后通过管程中_D_使用临界资源 。在执行中发现共享临界资源被占或条件不成立时， 调用管程的进程必须等待使用临界资源的另一进程来 唤醒。为了表示不同的等待原因，设置了条件变量， 条件变量是_E_。 1993年 试题15 *A：一个临界资源 一类临界资源 若干个临界资源 所有的临界资源 *B：可以先后进入管程必须互斥地进入管程 可以同时进入管程 可以按任意次序进入管程 *C：管程入口 访管指令 系统调用命令 *D：用临界资源的进程访问管程的进程 使用临界资源的一个过程调用管程的进程 *E：与普通变量相同的变量 与普通变量不同的变量，条件变量不能取任何值， 只是一个排队栈 与普通变量不同的变量，只能取真、假值，不能取 0，1，n值 12132 附：管程 *管程是用于解决进程同步与互斥问题的又一种机制。 它把分散在各个进程中互斥访问公共变量的那些临界 区集中起来，统一管理。也就是说，管程是由代表共 享资源的数据及在其上进行操作的一组过程组成的。 请求和释放资源的进程可以互斥地调用管程中的过程 。 *在OS中，管程由管程名、局部变量与管程的变量说明 ，以及使用共享资源并在数据结构上进行操作的若干 过程和对变量赋初值的语句四部分组成。每一个管程 管理一个临界资源。 附：管程 *在设计管程时，必须考虑同步、互斥和条件变量这三个问题。 任何一个进程在请求使用某临界资源时，对于其他相关进程而 言必须互斥地进入管程。实现互斥是通过调用特定的管程入口 ，进程才能进入管程，然后通过管程中使用临界资源的一个过 程来使用临界资源。若在执行中发现资源被其它进程占用或当 前不具备使用条件时，管程调用相应的同步原语使该进程在等 待队列中排队等候。当使用临界资源的进程释放临界资源或资 源具备使用条件时，管程再调用相应的同步原语唤醒等待队列 中的一个进程。在管程中等待的进程可能会有不同的等待原因 ，可在管程中设置多个条件变量来表示这些等待原因。条件变 量不同于普通变量，不能取任何值，只是一个排队栈，一般对 它可进行的相关操作只能是WaitC和SignalC。进程通过对条件 变量做WaitC操作进入排队栈等候，直到另一个进程对这个变量 做SignalC操作将其唤醒。 1994年 试题4 从下面有关进程的概念和性质叙述中，选出五条正确的叙述。 唤醒：挂起就绪。 （注意，此题的挂起是指阻塞） 封锁：就绪挂起。 调度：就绪运行。 超时：运行挂起。 超时：运行就绪。 用户进程可激发调度进程。 用户进程可激发唤醒进程。 用户进程可激发超时进程。 进程接近CPU可接纳的限度时，可降低页面出错的频率。 进程具有引用局部性时，可降低页面出错的频率。 1 3 5 7 10 由于分配的内存太少、页 面淘汰算法选择不当或程 序存储空间跨度太大等原 因会引起缺页率的增加。 1995年 试题1 *在OS中，进程是一个具有一定独立功能的程序在某个 数据集合上的一次_A_。进程是一个_B_的概念，而程 序是一个_C_的概念。在一单处理机中，若有5个用户 进程，在非管态的某一时刻，处于就绪状态的用户进 程最多有_D_个，最少有_E_个。 *A： 并发活动 运行活动 单独操作 关联操作 B、C： 组合态 关联态 运行态 等待态 静态 动态 D、E：1 2 3 4 5 0 A2B6C5D4E6 1996年 试题6 *由于内存大小有限，为使得一个或多个作业能在系统中运行， 常需要外存来换取内存。其中以作业为单位对内外存进行交换 的技术称为_A_技术，在作业内部对内外存进行交换的技术称为 _B_技术。用外存换内存是以牺牲程序运行时间为代价的。为提 高CPU有效利用率，避免内外存的频繁交换，_B_技术常用某种 _C_策略来选择换出内存的页面，它的基础是程序的_D_。据此 ，OS可根据_E_来改善系统的性能，_E_是一个进程在定长的执 行时间区间内涉及到的页面的集合。 *A、B： SPOOLING SWAPPING 虚拟存储 虚拟机 进程管理 设备管理 *C：页面分配 页面标志 页面淘汰 段设置 *D：完整性 局部性 递归性 正确性 *E：工作集 页面集 段号集 元素集 A2B3C3D2E1 附：虚存技术 *Swapping技术是覆盖技术的一种，其引入大大提高了 内存使用率，能接纳更多的用户。是以作业为单位的 存储区覆盖，被对换到外存的作业将在一段时间内停 止运行。 *虚拟存储技术是作业内部的覆盖技术，是一种典型的 资源转化技术，以CPU时间及外存来换取内存。虚存管 理技术中一个重要的问题是如何选择淘汰页面，避免 内外存的频繁交换。影响虚存性能的是关键是命中率 。虚存引入的前提是程序具有局部性。 *局部性：时间局部性（多次执行同一指令或访问同一 存储单元）；空间局部性（已访问的存储单元的附近 存储单元最可能被访问） 1997年 试题2 *在有一台处理机CPU和两台输入输出设备IO1和IO2，且 能够实现抢先式多任务并行工作的多道程序内，投入 运行优先级由高到低P1，P2，P3三个作业。它们使用设 备的先后顺序和占用设备时间分别是： P1：I02(30ms) CPU(10ms) IO1(30ms) CPU(10ms) P2：IO1(20ms) CPU(20ms) IO2(40ms) P3：CPU(30ms) IO1(20ms) 在对于其它辅助操作时间可以忽略不计的假设下，作 业P1，P2，P3从投入到完成所用的时间分别是_A_ms， _B_ms和_C_ms。三个作业从投入运行到全部完成，CPU 的利用率约为_D_%,IO1的利用率约为_E_%。 * 60 67 70 78 80 89 90 100 110 120 A5B7C7D4E4 1998年 试题5 *。对于给定的信号量S，等待操作Wait(S)(又称P 操作)定义为： if S0 then _A_ else 挂起(阻塞)调用的进程 唤醒操作Signa1(S)(又称V操作)定义为： if 存在等待的进程 then 唤醒这个进程 else _B_ 给定信号量S，可以定义一个临界区来确保其互斥，即 保证在同一时刻这个临界区只能被一个进程执行。当S 被初始化为1时，代码段 _C_ 临界区 _D_ 定义了一个临界区。 S:=0 S:=S+1 S:=S-1 S:=1 Signa1(S1) Wait(S1) Signa1(S) Wait(S) A3B2C8D7 1998年 试题5 *这样的临界区实际上是将共享数据和对这些数据的操 作一起封装起来，通过其互斥机制一次只允许一个进 程进入，这种临界区通常称为_E_。 *E：模块 类程 管程 线程 1998年试题9 *在段页式管理的存贮器中，实存等分为_A_、程序按逻辑模块分 成_B_。在多道程序环境下，每道程序还需要一个_C_作为用户 标志号。每道程序都有对应的_D_。一个逻辑地址包括_C_x、段 号s、页号p和页内地址d四个部分。假设总长度为22位的逻辑地 址格式分配如下：2120位 x；1914位 s；1311位p；10 0位d。若x，s，p，d均以二进制数表示，其转换成的物理地址 为_E_。 *A-C：段 页 基 模块 区域 段号 页号 基号 模块号 区域号 D：一个段表和一个页表 一个段表和一组页表 一组段表和一个页表 一组段表和一组页表 E：x220 + s214 + p211+d (x) + x + p)211 + d (x) + s) + p) + d (x)+ s)+ p)212 + d 注式中(Y)表示地址为Y的单元的内容 1999年 试题4 *进程是OS中的一个重要概念。进程是一个具有一定 独立功能的程序在某个数据集合上的一次A。 进程是一个B的概念，而程序是一个C的概 念。进程的最基本状态有D。在一个单处理机 中，若有6个用户进程，在非管态的某一时刻，处 于就绪状态的用户进程最多有E个。 *A：单独操作 关联操作 运行活动 并发活动 *B：静态 动态 逻辑 物理 *C：物理 逻辑 动态 静态 *D：就绪、运行、隐蔽 停止、就绪、运行 * 运行、就绪、阻塞 就绪、撤消、运行 E 5 6 1 4 2000年 试题4 *_A_是OS中可以并行工作的基本单位，也是核心调度及资源分配 的最小单位，它由_B_组成，它与程序的重要区别之一是_C_。 在SMP系统中，OS还提供了_D_机制，它是_E_的最小单位。 *A作业 过程 函数 进程 *B程序、数据和标示符 程序、数据和PCB * 程序、标示符和PCB 数据、标示符和PCB *C程序可占用资源，而它不可 程序有状态，而它没有 * 它有状态，而程序没有 它能占有资源，而程序不能 *D：约束 线程 共享 分时 *E：存储器分配 资源分配 处理器分配 网络结点分配 2000年 试题9 *直接存储器访问（DMA）是一种快速传递大量数据常用的技术。 工作过程大致如下： 向CPU申请DMA传送； 获CPU允许后，DMA控制器接管_A_的控制权； 在DMA控制器的控制下，在存储器和_B_之间直接进行数据传 送，在传送过程中不需要_C_的参与。开始时需提供要传送的数 据的_D_和_E_。 传送结束后，向CPU返回DMA操作完成信号。 *A：系统控制台系统总线 I/O控制器中央处理器 *B：外部设备 运算器 缓存 中央处理器 *C：外部设备 系统时钟 系统总线 中央处理器 *D：结束地址 起始地址 设备类型 数据速率 *E：结束地址 设备类型 数据长度 数据速率 A2B1C4D2E3 附：数据传送控制方式 *编程I/O(忙等待/循环测试方式) 用户进程直接控制内存或CPU与外设间的信息传送 。输入操作的基本工作过程： 当用户进程需要数据时，通过CPU发出启动设备准备 数据的启动命令，同时将设备状态寄存器的“忙” 标志置为1，然后进入测试等待状态； 在等待时间内，CPU不断地用一条测试指令检查“忙 ”标志，为0时，表示输入设备已将一个字符数据送 入数据寄存器； CPU将数据取出送到指定的内存单元； 若数据已读完，则结束本过程，用户进程继续向前 执行，否则转，继续读入下一个数据。 附：数据传送控制方式 *中断驱动I/O 用中断来控制外部设备与内存或CPU之间的数据传 送。输入操作的基本工作过程： CPU向设备或设备控制器发出一条I/O指令启动设备 、准备数据； *CPU处理其它工作，设备准备数据； *当设备准备好数据并将数据存入数据寄存器时向CPU 发中断信号，告之数据已准备好 *CPU进行中断处理，从数据寄存器中取出数据，送入 指定的内存单元 *若数据已读完则结束本过程，否则转，继续读入 下一个数据 附：数据传送控制方式 *直接存储器访问（DMA） *是一种快速传递大量数据常用的技术。工作过程大 致如下： *向CPU申请DMA传送； *获CPU允许后，DMA控制器接管系统总线的控制权； *在DMA控制器的控制下，在存储器和外设之间直接进 行数据传送，在传送过程中不需要CPU的参与。开始 时需提供要传送的数据的起始地址和数据长度。 *传送结束后，向CPU返回DMA操作完成信号。 附：数据传送控制方式 *通道方式 与DMA方式类似，也是一种以内存为中心实现设备 和内存直接交换数据的控制方式。输入操作的基本 工作过程： *当用户进程要求输入数据时，CPU发出启动指令，并 指出通道程序在内存中的地址； *通道收到指令后，把存放在内存中的通道程序读出 并执行，控制设备将数据传送到内存中指定的区域 ； *数据传输结束后通道向CPU发出中断请求，CPU收到 中断信号后，转中断处理程序，唤醒等待输入完成 的用户进程进入就绪队列后返回到中断处理程序； *请求输入的用户进程被调度后从指定的内存地址区 域中取出数据做进一步处理。 2001年 试题36-37 *因争用资源产生死锁的必要条件是互斥、循环等待、 不可抢占和_(36)_。对于缓冲池(大量缓冲区)的管 理，采用生产者-消费者方式解决同步或互斥时,通常 需要用_(37)_个信号量。 *(36) A.请求与释放B.释放与保持 C.释放与阻塞 D.保持与等待 *(37) A.1 B.2 C.3 D.4 36D37C 附：生产者-消费者问题 *一组生产者向一组消费者提供消息，它们共享一个有 界(n个)缓冲池，生产者向其中投放消息，消费者从中 取得消息。任何时刻只能有一个进程可对共享缓冲池 进行操作。 *信号量的设置 互斥问题：所有进程都是互斥访问缓冲区的，所以设一个互 斥信号量mutex，初值是1，表示缓冲区的访问权，整个缓冲 池是一个临界资源 同步问题：两类进程，所以两个同步信号量。full是“满” 缓冲区数目，初值为0；empty是“空”缓冲区数目，初值 为N。full + empty = N 附：生产者-消费者问题 cobegin producer : begin repeat produce an item nextp; P(empty); P(mutex); buffer(in):=nextp; in:=(in+1) mod n; V(mutex); V(full); until false; end 附：生产者-消费者问题 consumer:begin repeat P(full); P(mutex); nextc:=buffer(out); out:= (out+1) mod n; V(mutex); V(empty); consume the item in nextc; until false; end coend 2001年 试题46-47 *被操作数的最高位移入“进位”位,其余所有位接收其 相邻低位值,最低位移入0的操作是_46_指令。被操作 数的最高位保持不变,其余所有位接收其相邻高位值, 最低位移到“进位”位中的操作是_47_指令。 *46、47 A.逻辑左移 B.算术左移 C.乘2运算 D.除2运 算 *附：算术左移（乘2）在空位补0，算术右移（除2）在 空位补符号位；算术移位时，符号位（最高位）保持 不变；而逻辑移位时，空出的位简单补0。 46A47D 2001年 试题48-50 *在程序执行过程中，改变按程序计数器顺序读出指令 的指令属于_48_。相对寻址方式的实际地址是_49_。 特权指令在多用户、多任务的计算机系统中必不可少, 它主要用于_50_。 *48 A.特权指令 B.传送指令 C.输入输出指令 D.转移指令 *49 A.程序计数器的内容加上指令中形式地址值 B.基址寄存器的内容加上指令中形式地址值 C.指令中形式地址中的内容 D.栈顶内容 *50 A.检查用户的权限 B.系统硬件自检和配置 C.用户写汇编程序时调用 D.系统资源的分配和管理 48D49A50D 2002年 试题42-44 *一台PC计算机系统启动时,首先执行的是_42_，然后加 载_43_。在设备管理中，虚拟设备的引入和实现是为 了充分利用设备，提高系统效率，采用_44_来模拟低 速设备(输入机或打印机)的工作 *42 A、主引导记录 B、分区引导记录 C、BIOS引导程序 D、引导扇区 *43 A、主引导记录和引导驱动器的分区表，并执行主 引导记录 B、分区引导记录、配置系统，并执行分区引导记 录 C、操作系统，如Windows98/NT/2000/XP、UNIX等 D、相关支撑软件 *44 A、Spooling技术，利用磁带设备 B、Spooling技术，利用磁盘设备 C、脱机批处理系统 D、移臂调度和旋转调度技术，利用磁盘设备 附：OS装入过程 *开机时自动执行BIOS引导程序，主要执行如下任务 *标志和配置所有的即插即用设备。如果系统有即插即用设备 ，系统将搜索和测试所有安装的即插即用设备，并为它们分 配DMA通道、IRQ及需要的其它设备。 *完成加电自检。加电自检主要检测和测试内存、端口、键盘 、视频适配器、磁盘驱动器等基本设备。有一些新版本的系 统还支持CD-ROM驱动器。 *对引导驱动器可引导分区定位。在CMOS中，用户可以设置系 统中的引导顺序，以便对引导驱动器的可引导分区重新定位 *加载主引导记录及引导驱动器的分区表，执行主引导记录 MBR。主引导记录在硬盘上找到可引导分区后，将其分区引 导记录装入内存，并将控制权交给分区引导记录，由分区引 导记录定位根目录，然后装入OS。 附：SPOOLing系统 *SPOOL：Simultaneous Peripheral Operations On -Line，联机情况下同时进行的外围设备操作，称为假 脱机，是对脱机输入输出工作的模拟 *核心思想 在高速辅助存储设备中建立I/O缓冲区，用于缓存 从慢速输入设备流入内存的数据或缓存从内存流向 慢速输出设备的数据 *是虚拟设备最典型的代表，包括假脱机输入系统和假 脱机输出系统两个部分 附：SPOOLing系统 SPOOLing系统组成 附：SPOOLing系统 *采用假脱机技术可以将低速的独占设备改造成一种可 共享的设备，而且一台物理设备可以对应若干台虚拟 的同类设备。SPOOLing系统必须有高速、大容量且可 随机存取的外存（如磁盘或磁鼓）支持。 输入设备 输出设备 输入进程 输出进程 输入缓冲区 输出缓冲区 输入进程 输出进程 输入井 输出井 SPOOLing系统示意图 2002年 试题45-46 *已知A、B的值，表达式A2/(5A+B)的求值过程，且A、B 已赋值，该公式求值过程可用前驱图_45_来表示，若 用PV操作控制求值过程，需要_46_的信号量。 *45 *46 A.3个且初值为1B.2个且初值为0 C.2个且初值为1D.3个且初值为0 s1s2 s3 s4 s1:x1=A*A s2:x2=5A s3:x3=x2+B s4:x4=x1/x3 2003年 试题22-23 *在UNIX操作系统中，当用户执行如下命令： link(“/user/include/myfile.sh”， “/usr/userwang/youfile.sh”)，则文件名 “/usr/userwang/youfile.sh”存放在_22_ A. user目录文件中B. include目录文件中 C. userwang目录文件中 D. youfile.sh的文件内容中 *假设在系统中一个文件有两个名字，它与一个文件保 存有两个副本的区别是_23_。 A. 前者比后者所占用的存储空间更大 B. 前者需要两个目录项，后者只需要一个目录项 C. 前者存取文件的速度快，后者存取文件的速度慢 D. 前者改变与某个名字相联系的文件时，另一个名字 相连的文件也改变；后者的另一个副本不改变 2003年 试题24-26 *某超市里有一个收银员，且同时最多允许有n个顾客 购物，可将顾客和收银员看成两类不同的进程，且 工作流程如图所示。为了利用PV操作正确地协调这 两类进程之间的工作，设置了三个信号量S1、S2和 Sn，且初值分别为0、0和n。这样图中的a应填写 _24_，b1、b2应分别填写_25_，c1、c2应分别填写 _26_。 *分析：类似于生产者-消费者问题。既有互斥又有同 步。进程同步是指合作进程间在执行速度上要互相 协调。为同步进程设置私用信号量(同步信号量)； 为互斥资源设置共用信号量(互斥信号量) (24) P(S1)P(S2)P(Sn) P(Sn)、 P(S1) (25)P(Sn)、 V(S2) P(Sn)、 V(S1) P(S2)、 V(S1) V(S1)、 P(S2) (26)P(S1)、 V(S2) P(Sn)、 V(S1) P(S2)、 V(S1) V(S1)、 P(S2) 通知收银员要付款 申请要付款的顾客 通知顾客收费完毕 离开收银台 申请收银员的服务 S1=0、S2=0、Sn=n P(Sn) 2003年 试题55 *中央处理器CPU中的控制器是由些基本的硬件部 件构成的。_55_不是构成控制器的部件。 *A时序部件和微操作形成部件 B程序计数器 C外设接口部件 D指令寄存器和指令译码器 *选项C属于I/O的范围，多种多样、不断发展的 外围设备使得必须有专门的设备来管理 2004年上 试题23-26 *假设某计算机系统的内存大小为256K，在某一时刻 内存的使用情况如图A所示。此时，若进程顺序请 求20K、10K和5K的存储空间，系统采用_22_算法为 进程依次分配内存，则分配后的内存情况如图B所 示。 起始 地址 0K 20K 50K90K 100 K 105 K 135 K 160 K 175 K 195 K 220 K 状态已用未用已用 已用 未用 已用 未用 已用未用 未用 已用 容量20K30K40K10K5K30K25K15K20K25K36K 图A 起始 地址 0K20K40K50K90K 100 K 105 K 135 K 145 K 160 K 175 K 195 K 200 K 220 K 状态 已 用 已 用 未 用 已 用 已 用 未 用 已 用 已 用 未 用 已 用 未 用 已 用 未 用 已 用 容量20K20K10K40K10K5K30K10K15K15K20K5K20K36K 图B A最佳适应 B最差适应 C首次适应 D循环首次适应 附：可变分区 *原理：内存不预先划分好(相当于开始时用户区是一 个连续分区)，当作业装入时，根据作业的需求和内存 空间的使用情况来决定是否分配。若有足够的空间， 则按需要分割一部分(产生一个已分配分区,剩余部分 成为一个空闲分区)给该进程；否则令其等待主存空间 。 *分配算法 最佳适应法（空闲区按容量升序链接） 最坏适应法（空闲区按容量降序链接） 首次适应法（空闲区按起始地址排序） 循环首次适应法（下次适应法。空闲区按起始地址 排序） 2004年上 试题23-26 *有一个仓库，可以存放A1、A2两种产品，但每次只能 存放一种产品。要求：-i$2$2$ *)echo default esac (25) A.$ B.$ C.$# D.$* *Shell中常用系统变量为：$#保存程序命令行参数的个 数；$?保存前一个命令的返回码；$0：保存程序名； $*：以(“$1$2”)的形式保存所有输入的命令行参 数；$：以(“$1”“$2”)的形式保存所有输入的 命令行参数 2004年下 试题26 *进程PA不断地向管道写数据，进程PB从管道中读数 据并加工处理，如图所示。采用PV操作实现进程PA 和PB间的管道通信且保证这两个进程并发执行的正 确性，则至少需要_26_。 *26、A1个信号量，初值为0 B2个信号量，初值分别为0、1 C3个信号量，初值分别为0、0、1 D4个信号量，初值分别为0、0、1、1 *分析：只能放一个数据,所以不需互斥信号量 2004年下 试题27 *假设系统中有三类互斥资源R1、R2和R3，可用 资源数分别为9、8和5。在T0时刻系统中有P1、 P2、P3、P4和P5五个进程，这些进程对资源的 最大需求量和已分配资源数如下表所示。如果 进程按_27_序列执行，那么系统状态是安全 的。 *27、AP1P2P4P5P3 BP2P1P4P5P3 CP2P4P5P1P3 DP4P2P5P1P3 2004年下 试题27 资 源 最大需求已分配请求 顺 序 剩余 进 程 R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3 P16 5 21 2 15 3 1 P22 2 12 1 10 1 0 P38 1 12 1 06 0 1 P41 2 11 2 00 0 1 P53 4 41 1 32 3 1 初始剩余资源：2 1 0，只能满足P2的申请 14 2 1 25 4 1 36 5 4 47 7 5 59 8 5 安全序列可能不惟一。排除法 2004年下 下午试题四 *在某并发系统中，有一个发送进程A、一个接收进程B 、一个环形缓冲区BUFFER、信号量S1和S2。发送进程 不断地产生消息并写入缓冲区BUFFER，接收进程不断 地从缓冲区BUFFER取消息。假设发送进程和接收进程 可以并发地执行，那么，当缓冲区的容量为N时，如何 使用P、V操作才能保证系统的正常工作。发送进程A和 接收进程B的工作流程如图所示。请在下图中的空（1 ）（4）处填入正确的内容。 (1)P(S1) (2)V(S2) (3)P(S2) (4)V(S1) 2004年下 下午试题四 *若系统中有多个发送进程和接收进程，进程间的工作 流程如下图所示，其中空（1）（4）的内容与上图 相同。发送进程产生消息并顺序地写入环形缓冲区 BUFFER，接收进程顺序地从BUFFER中取消息，且每条 消息只能读取一次。为了保证进程间的正常通讯，增 加了信号量SA和SB。 * 请说明信号量SA和SB的物理意义，并在下图中的空 （5）和空（6）处填入正确的内容。 * 请从下图的（a）（l）中选择四个位置正确地插 入P（SA）、V（SA）、P(SB)、V(SB)。 P(S1) V(S2) P(S2) V(S1) SA控制互斥写 SB控制互斥读 P(SA)、V(SA) P(SB)、V(SB) P(SA) V(SA) P(SB) V(SB) 2004年下 下午试题四 *设系统中只有进程A和进程B，除了互斥地使用CPU和打 印机R外，进程A和B不使用其他资源。另外，进程B的 优先级比A高，而进程A先于B准备好。进程A和B的执行 情况如下图所示，其中粗实线表示进程在执行中，细 实线表示打印机R在使用中。（每个进程具有三种状态 ：运行，就绪和阻塞） *请说明进程A和B在下图所示的T1、T2、T3、T4时刻所 处的状态；若是阻塞状态，请说明阻塞原因。 进程A进程B t1阻塞(等待I/0结束)运行 t2阻塞(等待I/0结束) 阻塞(等待临界资源R) t3运行阻塞(等待I/0结束) t4就绪运行 2005上 试题8 *在计算机系统中，构成虚拟存储器_。 A只需要一定的硬件资源便可实现 B只需要一定的软件即可实现 C既需要软件也需要硬件方可实现 D既不需要软件也不需要硬件 *硬件如大容量的外存及一定容量的主存，软件 即必要的管理软件对虚拟存储器进行管理 *数据存储在磁盘上的排列方式会影响I/O服务的 总时间 *设每磁道划分成10个扇区(块)，每块存放1个逻 辑记录。磁盘旋转速度为20ms/周。若有记录R1 -R10顺序存放在同一个磁道上，磁头当前处于 R1的开始处，每个记录处理时间为4ms。系统顺 序处理这些记录，使用单缓冲区，则处理这10 个记录的最长时间是多少？若对信息存储进行 优化分布后，处理10个记录的最少时间是多少 ？ 2005上 试题15-16 扇区12345678910 逻辑记录R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 扇区12345678910 逻辑记录R1 R8 R5 R2 R9 R6 R3 R10 R7 R4 顺序存储：（2+4）+（9*2+4）*9 优化存储：（2+4）* 10 2005上 试题15-16 解 2005上 试题17 *页式存储系统的逻辑地址是由页号和页内地 址两部分组成，假定页面大小为4K，地址变 换过程如下图所示，图中逻辑地址用十进制 表示。图中有效地址经过变换后的十进制物 理地址a为_。 *A.33220B.8644C.4548 D.2500 2005上 试题17 8644/4096=2452，在 页号2对应的页面中， 故在第8个物理块中。 33220=8*4096+452 2005上 试题26-27 *在一个单CPU的计算机系统中，有两台外部设备R1、R2 和三个进程P1、P2、P3。系统采用可剥夺式优先级的 进程调度方案，且所有进程可以并行使用I/O设备，三 个进程的优先级、使用设备的先后顺序和占用设备的 时间如下表所示。假设OS的开销忽略不计，三个进程 从投入运行到全部完成，CPU的利用率约为_1_% ； R2的利用率约为_2_% （设备的利用率指该设备的使 用时间与进程组全部完成所占用时间的比率）。 *（1）A60 B.67 C.78 D.90 （2）A70 B.78 C.80 D.89 2005上 试题26-27 进程 优先级 使用设备的先后顺序和占用设备时间 P1 高 R2(30ms)CPU(10ms) R1(30ms) CPU(10ms) P2 中 R1(20ms)CPU(30ms) R2(40ms) P3 低 CPU (40ms)R1(10ms) t P1 P2 P3 100 2005下 试题10-12 *如图所示的树型文件中，方 框表示目录，圆圈表示文件 ，“/”表示路径的分隔符， “/”在路径之首表示根目录。 图2中，_1_。假设当前目录 是D1，进程A以如下两种方 式打开文件f1：方式fd1 open(“_2_/f1”， o_RDONLY); 方式fd1 open(“/D1/W1/f1”， o_RDONLY);其中，方式1 的工作效率比方式2的工作 效率高，因为采用方式1的 文件系统_3_。 2005下 试题10-12 *(1)A.子目录W2中文件f2和子目录D2中文件f2是完全相同的 B.子目录W2中文件f2和子目录D2中文件f2是不相同的 C.子目录W2中文件f2和子目录D2中文件f2可能相同也可能 不相同 D.树型文件系统中不允许出现相同名字的文件 *(2)A./D1/W1 B.D1/W1 C.W1 D.f1 *(3)A. 可以直接访问根目录下的文件 f1 B. 可用从当前路径开始查找需要访问的文件 f1 C. 只需要访问一次磁盘，就可以读取文件f1，而方式2需要 两次 D. 只需要访问一次磁盘，就可以读取文件f1，而方式2需要 三次 2005下 试题25-26 *某仓库有两名发货员，一名审核员。 当顾客提货时，只要发货员空闲, 允 许顾客进入仓库提货，顾客离开时， 审核员检验顾客提货是否正确。其工 作流程如图所示。为了利用PV操作正 确地协调他们之间的工作，设置了两 个信号量S1=2和S2=1。图中的a应填 _1_；图中的b、c和d应分别填_2_。 (1)A.P(S1) B.P(S2) C.V