操作系统考研试题教学提纲

3.先举例说明页面置换算法LRU的含义,然后提出近似实现LRU的两种思路.

4.假如你是某操作系统的设计者,承担慢速字符设备管理任务.该操作系统要求:用

户使用慢速字符设备和使用普通文件完全一样方便简捷.请问你在设计中至少要解

决哪些问题?

苏州大学2001年考研试卷

三，叙述中断机制在操作系统中的地位和作用。（10‘）

四，试给出一种实现虚存的解决方案。（10‘）

五，举出设备管理子系统中利用中断，轮询和DMA的例子。（12‘）

哈尔滨工业大学2000年考研试卷

一、简答题：（共30分）

1、什么是操作系统？它有什么基本特征？（6分）

2、试比较进程和程序的区别。（6分）

3、在用户的操作系统之间存在哪几种类型的接口？它们的主要功能是什么？（6分）

4、解释下列概念（12分）

进程、线程、同步机构、临界区、文件、设备驱动程序

二、举例说明在分页系统下的地址转换过程（8分）

三、什么是死锁？产生的原因是什么？如何解除死锁？（8分）

四、什么是DMA方式？它与中断方式的主要区别是什么？（8分）

五、在一个请求页式存储管理系统中，进程P共有5页，访问串为3，2，1，0，3，2，4，3，2，1，0，4时，试用LRU置换算法和LFU置换算法，计算当分配给该进程的页面数分别为3和4时，访问过程中发生的缺页次数和缺页率，比较所得的结果，浅析原因。（15分）

六、在一个分时操作系统中，用户提交了一个作业，作业的内容包括：（1）请求内存（memory）；（2）计算并将结果存于内存；（3）请求打印机（printer）；（4）将memeory中的内容在printer上输出；（5）释放printer;（6）释放menory；（7）结束。

试从分进操作系统对资源管理的观点论述该作业从提交开始到结束为止，操作系统为其提供服务与控制全部过程。（15分）

七、汽车司机与售票员之间必须协同工作，一方面只有售票员把车门关好了司机才能开车，因此，售票员关好车门应通知司机开车。另一方面，只有当汽车已经停下，售票员才能开门上下客，故司机停车后应通知售票员，汽车当前正在始发站停车上客，试设必要的信号灯及赋初值，写出他们的同步过程。（用管程或信号灯机制均可）（16分）

中科院计算机技术研究所2003年硕士生入学试题

一.

1、操作系统内核有强内核和微内核，unix是前者，windowsNT是后者，简介微内核比强内核的优点。（4’）

2、若只有进程控制，其独立性表现在？引入线程后，独立性有何改变?（4’）

3、请求调页存储系统确定页面大小的标准（4’）

二、

1.死锁的证明

在m个同类资源，n个进程共享它，每次进程只能获得或释放至多一个资源，问会不会发生死锁，若：设每个进程所需资源数为ri 1<=ri<=m (6’)

2、windows NT页面大小为4KB，采用两级页表机构，为提高设了32K或64K的Cache，试叙述windows NT地址变换过程的页面调度策略。（10’）

3、假设有一种新磁盘技术，两者即磁盘与内存访问时间在同一数量级上，作下面哪些修改以采用更快的磁盘访问速度。（12’）

（1）进程调度（4’）（2）内存管理（4’）（3）磁盘驱动程序（4’）

浙江大学1998年试题

I. Choosing true (T) or false (F) for the following questions

1. 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 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 position.

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 than 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 be 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 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 pointer in each Inode. Further, assume that the system block size and the disk sector size are both 8K. Then

1. 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 position 13,423,956?

IV. Suppose that pages in a virtual address space are referenced in the following order:

3 2

4 2 1 3 1

5 2 3 4 2

There 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 policy.

How many page faults occur?

2. Repeat the above question for the clock policy.

1. What is the average turnaround time for this set of processes under a FCFS policy?

2. How about for a Round Robin policy with the time quantum length as 1?

VI. Consider the following snapshot of a system:

Allocation Max Available

A B C D A B C D A B C D

P0001100111520

P110001750

P213542356

P306320652

P400140656

Answer the following questions using the banker’s algorithm:

1. Is the system in a safe state? If so, please show a safe sequence.

2. If a request from process P1 arrives for (0,4,2,0) can the request be granted immediately?

VII. For the following implementation of a banking application, say whether it either (i) works, (ii) doesn’t work, or (iii) is dangerous – th at is, sometimes works and sometimes doesn’t. If the implementation does not work or is

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));

else if …

}

}

Transfer(acctId1, acctId2, amount) {

account[acctId1]->Lock();

acct1 = GetAccount(acctId1); /* May involve disk I/O */

account[acctId2]->Lock();

acct2 = GetAccount(acctId2); /* May involve disk I/O */

if (acct1->balance < amount) return ERROR;

acct1->balance -= amount; acct2->balance += amount;

StoreAccount(acct1); /* Involves disk I/O */

StoreAccount(acct2); /* Involves disk I/O */

account[acctId1]->Unlock(); account[acctId2]->Unlock();

return OK;

}

南昌大学2003考研题

五,计算题(25分)

1. 设有两个优先权相同的进程,P1,P2如下,令信号量S1,S2的初值均为0,已知Z=2,试问,P1,P2执行结束后,X=?,Y=?,Z=? (6分)

进程P1 进程P2

. .

. .

. .

Y:=1; X:=1;

Y:=Y+Z; X:=X+1;

V(S1); P(S1);

Z:=Y+1; X:=X+Y;

P(S2); V(S2);

Y:=Z+Y; Z:=X+Z;

. .

. .

. .

2. 设在单机系统内存中存放三道程序A,B和C,按A,B,C的优先次序运行,其内部计算机I/O操作的时间分配如下图所示.

程序A 计算30m->I/O 40ms->计算10ms

程序B 计算60m->I/O→ 30ms->计算10ms

程序C 计算20m->I/O 40ms-→>计算20ms

试画出按多道运行时的时间关系图(设有两个通道,取名为通道1, 通道2,调度程序的执行时间忽略不计),并计算完成这三道程序共花多少时间及比单道程序运行节省多少时间.(9分)

3. 桌子有一个盘子,每次只能放入一个水果,爸爸专向盘中放苹果,妈妈专向盘中放桔子,女儿专等吃盘中的苹果,儿子专等吃盘中的桔子.试用P, V操作写出他们能正确同步的并发程序.(10分).

山东科技大学2004

一、简答题（每小题5分，共30分）

1、什么是操作系统？列举4种操作系统的名称。

2、进程的5种基本状态分别是什么？画出状态转换的进程状态图。

3、如何理解产生死锁的4个必要条件？

4、Spooling系统由几部分组成？Spooling系统有哪些好处？

5、什么叫文件？试说明文件目录的作用，它一般应包括哪些信息。

6、有哪些途径可以提高磁盘I/O的速度？

二、（10分）在视频通信系统中，由进程pa采集一帧图像信息并存入环形缓冲区Buffer中，进程Pb

从Buffer中陂一帧数据进行处理。假设Buffer的大小为N，试用P，V操作实现进程Pa和Pb。

三、（10分）考虑下面的页访问串：

1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6，假定分别有1个，3个，5个，7个物理块。试问：若应用下面的页面替换算法，在上述四种情况下分别会出现多少次缺页中断？注意，所给定的物理块初始都为空，因此，首次访问一页时就会发生缺页中断。

（1）RU替换法算法。（2）FIFO替换算法。（3）Optimal替换算法。

中科院

2 （10分）

简述LRU，NRU和LFU三种页面置换算法的思想，并各给出一种可能的实现方案。

3 （10分）

何谓临界区？下面给出的实现两个进程互斥的算法是安全的吗？为什么？

#define TRUE;

#define FALSE;

int flag[2];

flag[0] = flag[1] = FALSE;

enter-crtsec（i）

int i;

{

while（flag[1-i]）;

flag[i] = TRUE;

}

leave-crtsec（i）

int i;

{

flag[i] = FALSE;

}

process i: /* i = 0 or i = 1 */

...

enter-crtsec（i）; /* 进入临界区*/

IN CRTICAL SECTION

leave-crtsec（i）; /* 离开临界区*/

...

4 （10分）

要使一个系统不发生死锁，一般可采用哪些方法？简述它们的实现原理。