名校操作系统历年考研试题(含解答)

名校操作系统考研试题与解答

10.1北京大学1997年考研操作系统试题

(一)名词术语解释(每小题5分,共30分)

1.进程状态

2.快表

3.目录项

4.系统调用

5.设备驱动程序

6.微内核

(二)填空(每小题1分,共10分)

1.如果系统中有n个进程,则在等待队列中进程的个数最多为________个。

2.在操作系统中,不可中断执行的操作称为_________。

3.如果系统中的所有作业是同时到达的,则使作业平均周转时间最短的作业调度是_________。

4.如果信号量的当前值为-4,则表示系统中在该信号量上有________个等待进程。

5.在有m个进程的系统中出现死锁时,死锁进程的个数k应该满足的条件是_________。

6.不让死锁发生的策略可以分为静态和动态两种,死锁避免属于_________。

7.在操作系统中,一种用空间换取时间的资源转换技术是_________。

8.为实现CPU与外部设备的并行工作,系统引入了__________硬件机制。

9.中断优先级是由硬件规定的,若要调整中断的响应次序可通过_________。

10.若使当前运行的进程总是优先级最高的进程,应选择________进程调度算法。

(三)问答题(每小题15分,共30分)

1.消息缓冲通信技术是一种高级通信机制,由Hansen首先提出。

(1)试述高级通信机制与低级通信机制P、V原语操作的主要区别。

(2)请给出消息缓冲机制(有界缓冲)的基本原理。

(3)消息缓冲通信机制(有界缓冲)中提供发送原语Send(receiver,a),调用参数a表示发送消息的内存区首地址,试设计相应的数据结构,并用P、V原语操作实现Send原语。

2.在虚拟段式存储系统中,引入了段的动态链接。

(1)试说明为什么引入段的动态链接。

(2)请给出动态链接的一种实现方法。

(四)(共10分)

在实现文件系统时,为加快文件目录的检索速度,可利用"文件控制块分解法"。假设目录文件存放在磁盘上,每个盘块为512字节。文件控制块占64字节,其中文件名占8字节。通常将文件控制块分解成两个部分,第一部分占10字节(包括文件名和文件内部号),第二部分占56字节(包括文件内部号和文件其他描述信息)。

(1)假设某一目录文件共有254个文件控制块,试分别给出采用分解法前和分解法后,查找该目录文件的某一个文件控制块的平均访问磁盘次数。

(2)一般地,若目录文件分解前占用n个盘块,分解后改用m个盘块存放文件名和文件内部号部分,请给出访问磁盘次数减少的条件。

(五)(共10分〉

设系统中有三种类型的资源(A、B、C)和五个进程(P1、P2、P3、P4、P5),A资源的数量为17,B 资源的数量为5,C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如表1和表2所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。

①T0时刻是否为安全状态? 若是,请给出安全序列。

②在T0时刻若进程P2请求资源(0,3,4),是否能实施资源分配? 为什么?

③在②的基础上,若进程P4请求资源(2,0,1),是否能实施资源分配? 为什么?

④在③的基础上,若进程请求资源(0,2,0),是否能实施资源分配? 为什么?

(六)(共10分)某高校计算机系开设有网络课并安排了上机实习,假设机房共有2m台机

器,有2n名学生选该课,规定:

①每两个学生组成一组,各占一台机器,协同完成上机实习；

②只有一组两个学生到齐,并且此时机房有空闲机器时,该组学生才能进入机房；

③上机实习由一名教师检查,检查完毕,一组学生同时离开机房。

试用P、V操作模拟上机实习过程。

北京大学1997年级研操作系统试题解答

(一)名词术语解释(每小题5分,共30分)

1.进程在其存在过程中,由于各进程并发执行及相互制约,使得它们的状态不断发生变化。一般来说进程主要有三种基本状态,这三种基本状态是:就绪状态、运行状态和阻塞状态。

2.在页式存储管理系统中的地址变换过程中,由于页表是存放在内存中的,CPU每访问一个数据(或一条指令)至少要访问内存两次,一次是访问页表,确定所取数据(或指令)的物理地址,第二次才根据该地址访问数据(或指令)。为了提高查表速度,在地址变换机构中加入了一个高速、小容量的联想寄存器,构成一张快表。如果快表被命中,只要访问内存一次即可存取一个数据。

3.在文件系统中,文件目录记录文件的管理信息,每个文件在目录表中都有一个目录项。文件目录项主要包含下列信息:

(1)有关文件的标识信息,例如文件的名称符号。

(2)有关文件结构的信息,例如文件长度、文件存放在外存中的物理地址等。

(3)有关文件的存取控制信息,例如文件属性、文件主及共享用户的标识、存取权限等。

(4)有关文件的管理信息,例如文件建立的时间、保留时间、最新修改时间等。

4.系统调用是用户在程序中能用"访管指令"调用的由操作系统提供的子功能的集合。每一个子功能称为一条系统调用命令(或广义指令)。系统调用是操作系统在程序级给用户提供的接口。系统调用与一般过程调用不同,其主要区别是:①运行的状态不同:②进入的方式不同:③代码层次不同。

5．设备驱动程序也称为I/O处理程序,是一种低级的系统例程,它向上与高级I/0操作原语相对应,向下与I/0硬设备相对应,完成两者间的相互通信。它们一般是用汇编语言编写,针对具体的I/0设备控制器,进行控制编码或微程序操作。设备驱动程序早期是操作系统的一部分,后来将其中的公共部分作为高级I/O操作原语留在操作系统中,而把与物理设备有直接关系的部分脱离操作系统,交给设备厂商和软硬件开发商编制。因此,设备驱动程序己成为系统的选件,系统和用户可以根据需要选择配置设备,灵活地装载、卸载驱动程序,从而极大地增强了