2023年研究生類研究生入學考試專業(yè)課計算機學科專業(yè)綜合基礎(chǔ)-操作系統(tǒng)歷年高頻考題帶答案難題附詳解

2023年研究生類研究生入學考試專業(yè)課計算機學科專業(yè)綜合基礎(chǔ)-操作系統(tǒng)歷年高頻考題帶答案難題附詳解（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.歷年考點試題黑鉆版(共50題)1.與早期的操作系統(tǒng)相比，采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，但是這些優(yōu)點不包括______。A.提高了系統(tǒng)的可擴展性B.提高了操作系統(tǒng)的運行效率C.增強了系統(tǒng)的可靠性D.使操作系統(tǒng)的可移植性更好2.在一個完善的文件系統(tǒng)中；可以采取多級保護設(shè)施來防止系統(tǒng)中的文件被非法竊取和破壞，第一是______；第二是______；第三是______。3.什么是地址重定位?怎樣區(qū)分靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位?各有什么優(yōu)缺點?4.操作系統(tǒng)的主要功能是管理計算機系統(tǒng)中的______。A.程序B.數(shù)據(jù)C.文件D.資源5.假定磁盤塊大小為1KB，對于1.2MB的軟盤，F(xiàn)AT表需要占用

存儲空間。A.1KBB.1.5KBC.1.8KBD.2.4KB6.進程從運行狀態(tài)變?yōu)榈却隣顟B(tài)的原因是

。A.輸入或輸出事件發(fā)生B.時間片到C.輸入或輸出事件完成D.某個進程被喚醒7.設(shè)與某資源相關(guān)聯(lián)的信號量初值為3，當前值為1，若M表示該資源的可用個數(shù)，N表示等待該資源的進程數(shù)，則M，N分別是______。A.0，1B.1，0C.1，2D.2，08.有一閱覽室，讀者進入時必須先在一張登記表上登記。該表中每個表項代表閱覽室中的一個座位。讀者離開時要消掉其登記信息。閱覽室共有50個座位。登記表每次僅允許一位讀者進行登記或注銷。讀者登記時，發(fā)現(xiàn)登記表滿，他在閱覽室外等待，直至有空位再登記進入。試用類Pascal語言和P、V操作，描述讀者行為。9.下面選項中(

)不是文件存儲空間的管理方法。A.位示圖法B.成組鏈接法C.目錄法D.空閑表法10.______是CPU與I/O設(shè)備之間的接口，它接收從CPU發(fā)來的命令，并去控制I/O設(shè)備工作，使處理機從繁雜的設(shè)備控制事物中解脫出來。A.中斷裝置B.通道C.邏輯D.設(shè)備控制器11.文件系統(tǒng)中路徑名由

組成。A.磁盤符和目錄名B.目錄名和文件名C.磁盤符、目錄結(jié)構(gòu)的各個目錄名、文件名D.磁盤符、根目錄、文件名12.文件目錄的主要作用是

。A.按名存取B.提高速度C.節(jié)省空間D.提高外存利用率13.每個索引文件都至少有一張索引表，其中的每一個表項應(yīng)包括船標識該記錄的，______和該記錄的______。14.在酒吧里有3個音樂愛好者隊列，第一隊的愛好者只有隨身聽，第二隊的只有磁帶，第三隊的只有電池。而要聽音樂必須三樣俱全。酒吧老板依次出售這3種物品中的任意兩種。當一名愛好者得到這3種物品并聽完一首樂曲后，酒吧老板才能再一次出售這3種物品中的任意兩種。于是第二名愛好者得到這3種物品，并開始聽樂曲。全部買賣就這樣進行下去。試用PV操作正確解決該問題。15.在分頁式存儲管理系統(tǒng)中，進程無法訪問不屬于它的存儲空間的原因是______。A.該頁面不在此進程的頁表內(nèi)B.因為會發(fā)生缺頁中斷C.因為無法完成地址變換D.都錯，任何進程任何時候都可以訪問全部存儲空間16.如果一個單處理機系統(tǒng)中有N個進程，運行進程最多______個，最少______個，就緒進程最多______個，最少______個，等待進程最多______個，最少______個。17.并發(fā)進程之間相互通信時兩個基本的等待事件是

。A.等信件和等信箱B.等消息和等信件C.等發(fā)送原語和接收原語D.等消息和等信箱18.一個運行進程必須具備的3種基本狀態(tài)是______。A.就緒狀態(tài)、掛起狀態(tài)和執(zhí)行狀態(tài)B.掛起狀態(tài)、阻塞狀態(tài)和執(zhí)行狀態(tài)C.就緒狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)和阻塞狀態(tài)D.就緒狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)和終止狀態(tài)19.從物理上看，輸入/輸出有______、______和______三種模式。20.下列屬于實時控制系統(tǒng)的是______。A.飛機自動駕駛系統(tǒng)B.飛機訂票系統(tǒng)C.電子商務(wù)系統(tǒng)D.管理信息系統(tǒng)21.一次I/O操作的結(jié)束，有可能導(dǎo)致______。A.一個進程由阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)B.幾個進程由阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)C.一個進程由阻塞狀態(tài)變?yōu)檫\行狀態(tài)D.幾個進程由阻塞狀態(tài)變?yōu)檫\行狀態(tài)22.某多道程序設(shè)計系統(tǒng)配有一臺處理器和兩臺外設(shè)101、102，現(xiàn)有3個優(yōu)先級由高到低的J1、J2、J3都已裝入了主存，它們使用資源的先后順序和占用時間分別是：

J1：102(30ms)，CPU(10ms)；101(30ms)，CPU(10ms)；

J2：101(20ms)，CPU(20ms)；102(40ms)；

J3：CPU(30ms)，101(20ms)。

處理器調(diào)度采用可搶占的優(yōu)先數(shù)算法，忽略其他輔助操作時間，回答下列問題。

(1)分別計算作業(yè)J1、J2和J3從開始到完成所用的時間。

(2)3個作業(yè)全部完成時CPU的利用率。

(3)3個作業(yè)全部完成時外設(shè)101的利用率。23.文件的物理結(jié)構(gòu)中，對索引文件的描述正確的是______。A.索引表中每個記錄的索引項可以有多個B.對索引文件存取時，必須先查找索引表C.索引表中含有索引文件的數(shù)據(jù)及其物理地址D.建立索引表的目的之一是減少其所占有的存儲空間24.選出下面描述的是哪一類操作系統(tǒng)

。

(①)該操作系統(tǒng)具有很強的交互性，可同時供多個用戶使用，但時間響應(yīng)不太及時

(②)該類操作系統(tǒng)在用戶提交作業(yè)后，不提供交互能力，它所追求的是計算機資源的高利用率，大吞吐量和作業(yè)流程自動化

(③)該類操作系統(tǒng)管理的是一個由多臺計算機組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)資源歸局部所有，并被局部控制，用戶知道資源存放在何處，并可以共享資源

(④)該類操作系統(tǒng)管理的是一個由多臺計算機組成的系統(tǒng)，互相之間無主次之分，相互協(xié)調(diào)，平衡系統(tǒng)的負載，且共享系統(tǒng)資源；程序由系統(tǒng)中的全部或者部分計算機協(xié)同執(zhí)行

(⑤)該類操作系統(tǒng)的系統(tǒng)響應(yīng)時間的重要性超過系統(tǒng)資源的利用率，它被廣泛地應(yīng)用于衛(wèi)星控制、導(dǎo)彈發(fā)射、工業(yè)控制、飛機訂票業(yè)務(wù)等領(lǐng)域

①A．分時操作系統(tǒng)

B．實時操作系統(tǒng)

C．批處理操作系統(tǒng)

D．多用戶操作系統(tǒng)

②A．分時操作系統(tǒng)

B．實時操作系統(tǒng)

C．批處理操作系統(tǒng)

D．單用戶操作系統(tǒng)

③、④A．分時操作系統(tǒng)

B．批處理操作系統(tǒng)

C．分布式操作系統(tǒng)

D．網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

⑤A．分時操作系統(tǒng)

B．實時操作系統(tǒng)

C．分布式操作系統(tǒng)

D．實用操作系統(tǒng)25.現(xiàn)在有三個同時到達的作業(yè)J1、J2和J3，它們的執(zhí)行時間分別是T1、T2、T3，且T1＜T2＜T3。系統(tǒng)按單道方式運行且采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，則平均周轉(zhuǎn)時間是

。A.T1+T2+T3B.(3×T1+2×T2+T3)/3C.(T1+T2+T3)/3D.(T1+2×T2+3×T3)/326.通道又稱I/O處理機，它用于實現(xiàn)

之間的信息傳輸。A.主存與外設(shè)B.CPU與外設(shè)C.主存與外存D.CPU與外存27.從程序調(diào)用關(guān)系上簡要討論用戶程序和操作系統(tǒng)之間的關(guān)系。28.一個主修動物行為學、輔修計算機科學的學生參加了一個課題，調(diào)查花果山的猴子是否能理解死鎖。他找到一處峽谷，橫跨峽谷拉了一根繩索(假設(shè)為南北方向)，這樣猴子就可以順著繩索越過峽谷。只要它們朝著相同的方向，同一時刻可以有多只猴子通過。但是如果在相反的方向上同時有猴子通過則會發(fā)生死鎖(這些猴子將被卡在繩索中間，假設(shè)這些猴子無法在繩索上從另一只猴子身上翻過去)。如果一只猴子想越過峽谷，它必須看當前是否有別的猴子在逆向通過。請使用PV操作來解決該問題。29.在單CPU的系統(tǒng)中，任何時刻都有一個進程處于運行狀態(tài)。30.下述哪個選項不是管程的組成部分

。A.局限于管程的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B.對管程內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行操作的一組過程C.管程外過程調(diào)用管程內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的說明D.對局限于管程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)置初始值的語句31.在固定分區(qū)存儲管理中，可以采用______的方式把作業(yè)裝入所分配到的分區(qū)中去。32.某火車訂票系統(tǒng)，可供多個用戶同時共享一個訂票數(shù)據(jù)庫。規(guī)定允許多個用戶同時查詢該數(shù)據(jù)庫，有查詢者時，用戶不能訂票；有用戶訂票而需要更新數(shù)據(jù)庫時，不可以有其他用戶使用數(shù)據(jù)庫。請用P、V操作寫出查詢者和訂票者的同步執(zhí)行程序。33.考慮這樣一個文件系統(tǒng)，其中文件可被刪除，并且在指向它的鏈接仍然存在的情況下可重新使用其磁盤空間。在同一個磁盤空間建立一個新文件，將會出現(xiàn)什么問題?請給出方法來避免該問題。

分析：這個題目比較靈活，并不死板地考查學生對文件系統(tǒng)的認識，而是從解決問題的角度，測試學生利用所學知識解決實際問題的能力。34.在UNIX文件系統(tǒng)中，文件的路徑名和磁盤索引結(jié)點之間是一一對應(yīng)的。35.刪除文件時，存放文件的盤塊常常返回到空閑盤塊鏈，有些系統(tǒng)同時清除盤塊中的內(nèi)容，而另一些系統(tǒng)則不清除，請對這兩種方式加以比較。36.“可搶占”和“不可搶占”的優(yōu)先級調(diào)度算法相比______。A.前者開銷小B.前者開銷大C.兩者開銷大致相同D.兩者開銷不能相比37.簡述操作系統(tǒng)如何為用戶提供良好的運行環(huán)境。38.在消息緩沖通信中，消息隊列屬于______資源。A.臨界B.共享C.永久D.可剝奪39.下面是一個并發(fā)進程的程序代碼，正確的是

。

A.進程不會死鎖，也不會“饑餓”B.進程不會死鎖，但是會“饑餓”C.進程會死鎖，但是不會“饑餓”D.進程會死鎖，也會“饑餓”40.采用可重入程序是通過

方法來改善系統(tǒng)性能的。A.改變時間片長度B.改變用戶數(shù)C.提高對換速度D.減少對換數(shù)量41.在存儲器可變式分區(qū)管理中，對內(nèi)存狀態(tài)的記錄和分配管理通?？刹捎帽砀穹?、位圖法和______、42.下面6個系統(tǒng)中，必須是實時操作系統(tǒng)的有______個。

計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)

航空訂票系統(tǒng)

過程控制系統(tǒng)

機器翻譯系統(tǒng)

辦公自動化系統(tǒng)

計算機激光拍照系統(tǒng)A.1B.2C.3D.443.如果I/O設(shè)備與存儲設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU來完成，這種數(shù)據(jù)交換方式是

。A.中斷控制方式B.程序I/O方式C.DMA控制方式D.無條件存取方式44.在下列進程調(diào)度算法中，最容易引起進程長期等待的是

。A.時間片輪轉(zhuǎn)算法B.非搶占靜態(tài)優(yōu)先權(quán)算法C.搶占式靜態(tài)優(yōu)先權(quán)算法D.非搶占式動態(tài)優(yōu)先權(quán)算法45.對于一個支持多道程序設(shè)計的計算機系統(tǒng)．假設(shè)提交的作業(yè)具有完全相同的屬性，每一個作業(yè)的計算周期為T，其中前半部分時間用于I/O操作，另一半時間進行處理機操作。每個作業(yè)需要運行N段周期。分別計算出有1個，2個和4個作業(yè)同時提交并發(fā)執(zhí)行時的平均周轉(zhuǎn)時間、吞吐量和處理器利用率。分析你所得到的實驗結(jié)果。46.假設(shè)計算機系統(tǒng)采用CSCAN(循環(huán)掃描)磁盤調(diào)度策略，使用2KB的內(nèi)存空間記錄16384個磁盤塊的空閑狀態(tài)。

(1)請說明在上述條件下如何進行磁盤塊空閑狀態(tài)的管理。

(2)設(shè)某單面磁盤旋轉(zhuǎn)速度為每分鐘6000轉(zhuǎn)，每個磁道有100個扇區(qū)，相鄰磁道間的平均移動時間為1ms。若在某時刻，磁頭位于100號磁道處，并沿著磁道號增大的方向移動(如下圖所示)，磁道號請求隊列為50，90，30，120，對請求隊列中的每一個磁道需讀取1個隨機分布的扇區(qū)，則讀完這4個扇區(qū)總共需要多少時間?給出計算過程。

(3)如果將磁盤替換為隨機訪問的Flash半導(dǎo)體存儲器(如U盤、SSD等)，是否有比CSCAN更高效的磁盤調(diào)度策略?若有，給出磁盤調(diào)度策略的名稱并說明理由；若無，說明理由。

47.中斷時用戶程序轉(zhuǎn)換到操作系統(tǒng)程序的驅(qū)動源。48.在進程控制塊中，主要包括4方面用于描述和控制進程運行的信息。其中，______主要是由處理器各種寄存器中的內(nèi)容所組成的。A.進程標識符信息B.進程調(diào)度信息C.處理器狀態(tài)信息D.進程控制信息49.對記錄式文件，操作系統(tǒng)為用戶存取文件信息的最小單位是______。A.字符B.數(shù)據(jù)項C.記錄D.文件50.兩個進程A和B，每一個進程都需要讀取數(shù)據(jù)庫中的記錄1，2，3假如這兩個進程都以1、2、3的次序讀取記錄，系統(tǒng)將不會發(fā)生死鎖。但如果A以3、2、1的次序讀取記錄，B以1、2、3的次序讀取記錄，則死鎖可能會發(fā)生。試計算兩個進程讀取記錄的次序如果不確定，那么系統(tǒng)保證不發(fā)生死鎖的概率是多少?第1卷參考答案一.歷年考點試題黑鉆版1.參考答案：B[解析]微內(nèi)核結(jié)構(gòu)不能提高系統(tǒng)的運行效率，其他都是微內(nèi)核的優(yōu)點。2.參考答案：進行系統(tǒng)級存取控制，用戶級存取控制；文件級存取控制3.參考答案：(1)地址重定位：把作業(yè)地址空間中使用的邏輯地址變換成主存中物理地址的過程。

(2)靜態(tài)重定位是在程序運行之前由裝配程序完成的，動態(tài)重定位是在程序執(zhí)行過程中由硬件地址變換機構(gòu)實現(xiàn)的。

(3)靜態(tài)重定位的主要優(yōu)點是，無須增加硬件地址變換機構(gòu)，因此可在一般計算機上實現(xiàn)。

(4)靜態(tài)重定位的主要缺點有：

第一，要求給每個作業(yè)分配一個連續(xù)的存儲空間，且在作業(yè)的整個執(zhí)行期間不能再移動，因此也就不能實現(xiàn)重新分配主存，不利于主存空間的充分利用。

第二，用戶必須事先確定所需的存儲量，若所需的存儲量超過可用存儲空間，用戶必須考慮覆蓋結(jié)構(gòu)。

第三，用戶之間難以共享主存中的同一程序副本。

(5)動態(tài)重定位的主要優(yōu)點有：

第一，用戶作業(yè)不要求分配連續(xù)的存儲空間。

第二，用戶作業(yè)在執(zhí)行過程中可以動態(tài)申請存儲空間和在主存中移動。

第三，有利于程序段的共享。

(6)動態(tài)重定位的主要缺點有：

第一，需要附加的硬件支持。

第二，實現(xiàn)存儲管理的軟件算法比較復(fù)雜。4.參考答案：D5.參考答案：C磁盤塊大小為1KB，1.2MB的軟盤，一共有1.2K個盤塊，1K＜1.2K＜2K，所以每個盤塊在FAT表中需占用11位，為了方便存取，一般采用一個字節(jié)，或半個字節(jié)為單位，所以11位，需占用1.5B。6.參考答案：A[解析]本題目考查引起進程阻塞的原因。當進程啟動輸入輸出設(shè)備時，就會自動進入阻塞狀態(tài)等待，當I/O操作完成后，再由中斷處理程序?qū)⒃撨M程喚醒。因此應(yīng)該選擇A。7.參考答案：B[解析]信號量可以用來表示某資源的當前可用數(shù)量。當信號量K＞0時，表示此資源還有K個資源可用，此時不會有等待該資源的進程。而當信號量K＜0時，表示此資源有丨K丨個進程在等待該資源。此題中信號量K=1，因此該資源可用數(shù)M=1，等待該資源的進程數(shù)N=0。8.參考答案：semaphoreseats=50,mutex=1;

cobegin

procedureEnter

{

while(TRUE)

{

p(seats);

p(mutex);

填寫登記表;

進入閱覽室閱讀;

v(mutex);

}

}

procedureLeave

{

while(TRUE)

{

p(mutex);

消掉登記;

離開閱覽室;

v(mutex);

v(seats);

}

}Coend[解析]讀者的動作有兩個，一是填表進入閱覽室，此時要考慮閱覽室里是否有座位，設(shè)置資源信號量seats，表示有多少空座位，初值為50；二是讀者閱讀完畢，離開閱覽室，由于是讀者的主動行為，不需要考慮閱覽室內(nèi)是否有讀者，但出閱覽室后需要釋放座位。讀者在閱覽室讀書時，由于沒有引起資源的變動，不算動作變化。進閱覽室和出閱覽室都要在登記表進行登記，而登記表每次僅允許一位讀者進行登記或注銷，因此，需設(shè)置一個互斥信號量mutex，初值設(shè)為1。9.參考答案：C常用的空閑空間的管理方法有：空閑表、位示圖、空閑塊鏈和成組鏈接。

·空閑表：將外存空間上一個連續(xù)未分配區(qū)域稱為“空閑區(qū)”。操作系統(tǒng)為磁盤外存上所有空閑區(qū)建立一張空閑表，每個表項對應(yīng)一個空閑區(qū)，空閑表中包含序號、空閑區(qū)的第一塊號、空閑塊的塊數(shù)等信息。它適用于連續(xù)文件結(jié)構(gòu)。

·位示圖：這種方法是在外存上建立一張位示圖(bitmap)，記錄文件存儲器的使用情況。每一位對應(yīng)文件存儲器上的一個物理塊，取值0和1分別表示空閑和占用。位示圖的主要特點是位示圖的大小由磁盤空間的大小(物理塊總數(shù))決定，其描述能力強，適合各種物理結(jié)構(gòu)。

·空閑塊鏈：每個空閑物理塊中有指向下一個空閑物理塊的指針，所有空閑物理塊構(gòu)成一個鏈表，鏈表的頭指針放在文件存儲器的特定位置上(如管理塊中)?？臻e塊鏈法不需要磁盤分配表，節(jié)省空間。每次申請空閑物理塊只需要根據(jù)鏈表的頭指針取出第一個空閑物理塊，根據(jù)第一個空閑物理塊的指針可找到第二個空閑物理塊，依此類推。

·成組鏈接：在UNIX系統(tǒng)中，將空閑塊分成若干組，每100個空閑塊為一組，每組的第一個空閑塊登記了下一組空閑塊的物理盤塊號和空閑塊總數(shù)，假如一個組的第一個空閑塊號等于0，意味著該組是最后一組，即無下一組空閑塊。10.參考答案：D[解析]

設(shè)備控制器是CPU與I/O設(shè)備之間的接口，它接收從CPU發(fā)來的命令，并去控制I/O設(shè)備工作，使處理機從繁雜的設(shè)備控制事物中解脫出來。設(shè)備控制器是一個可編址設(shè)備，當它控制一個設(shè)備時，它有一個唯一的設(shè)備地址；設(shè)備控制器可連接多個設(shè)備時，則應(yīng)具有多個設(shè)備地址，使每一個地址對應(yīng)一個設(shè)備。設(shè)備控制器的復(fù)雜性因設(shè)備而異，相關(guān)甚大?？砂言O(shè)備控制器分成兩大類：一類是用于控制字符設(shè)備的控制器；另一類是用于控制塊設(shè)備的控制器。設(shè)備控制器也常稱為接口卡，有些設(shè)備控制器可以處理2個、4個或8個同類設(shè)備。11.參考答案：C12.參考答案：A文件目錄有四個作用：實現(xiàn)按名存?。岣邔δ夸浀臋z索速度，文件共享，允許文件重名，其中按名存取是文件目錄最主要的作用．最基本的功能。13.參考答案：關(guān)鍵字(或記錄號)；存放地址(或存放位置)14.參考答案：解法一：酒吧老板依次出售3種物品中的兩種，也就是輪流為3種愛好者服務(wù)，而且要在一種愛好者聽完之后，老板才會繼續(xù)出售，因此設(shè)置信號量boss控制老板是否開始下一次出售。設(shè)置整數(shù)turn來決定當前為哪種愛好者服務(wù)，為了方便，設(shè)置兩個信號量組，分別表示3種愛好者和3種材料。算法如下：

Semaphorelistener[3]={0,0,0};

//表示為哪種愛好者服務(wù)

Semaphorematerial[3]={0,0,0};

//表示3種材料

Semaphoreboss=1;

//表示老板是否需要出售材料

intturn=0;

//服務(wù)的序號

Boss()

//老板進程

{

While(true)

{

P(boss);

//檢查是否可以開始下一次出售

V(listener[turn]);

//為一種愛好者服務(wù)

V(material[(turn+1)%3]);

//提供所需的材料1

V(material[(turn+2)%3]);

//提供所需的材料2

turn=(turn+1)%3;

//準備為下一種愛好者服務(wù)

}

}

listener_i()

//第i種愛好者

{

While(true)

{

P(listener[i]);

//檢查是否為自己服務(wù)

P(material[(i+1)%3]);

//取得材料1

P(material[(i+2)%3]);

//取得材料2

聽音樂;

V(boss);

//通知老板開始下一次出售

}

}

解法二：第一種音樂愛好者需要的是“音樂磁帶和電池”，而且在初始狀態(tài)下并沒有這些材料，因此可為這種需求設(shè)置一個初值為0的信號量buy1；同理可設(shè)置buy2和buy3，初值均為0，分別表示第二種和第三種愛好者的需要。同時，為了同步酒店老板和愛好者之間的買賣關(guān)系，設(shè)置信號量payment和goods，另外設(shè)置信號量over用來表示愛好者聽音樂和通知酒吧老板的下一次出售。算法如下：

semaphorebuy1=buy2=buy3=0;

semaphorepayment=0;

semaphoregoods=0;

semaphoreover=0;

boss()

//老板進程

{

While(true)

{

拿出任意兩種物品出售;

if(出售的是音樂磁帶和電池)V(buy1);

//判斷要為哪種愛好者服務(wù)

elseif(出售的是隨身聽和電池)V(buy2);

elseif(出售的是隨身聽和音樂磁帶)V(buy3);

P(payment);

//等待付費

V(goods);

//給貨

P(over);

//等待愛好者聽完樂曲

}

listener1()

//第一種音樂愛好者

{

while(true)

{

P(buy1);

//等有音樂磁帶和電池出售

V(payment);

//付費

P(goods);

//取貨

欣賞樂曲;

V(over);

//通知老板樂曲結(jié)束

}

}

listener2()

//第二種音樂愛好者

{

while(true)

{

P(buy2);

//等有隨身聽和電池出售

V(payment);

P(goods);

欣賞樂曲;

V(over);

}

}

listener3()

//第三種音樂愛好者

{

while(true)

{

P(buy3);

//等有隨身聽和音樂磁帶出售

V(payment);

P(goods);

欣賞樂曲;

V(over);

}

}15.參考答案：A分頁式存儲管理系統(tǒng)中的邏輯地址由頁號和頁內(nèi)偏移量組成。通過進程的頁表才可以查到邏輯地址的頁號所對應(yīng)的物理頁號。因為所有頁表的內(nèi)容都是由操作系統(tǒng)控制的，操作系統(tǒng)就有可能限制任一進程，僅讓進程訪問已經(jīng)分配給它的頁幀。進程根本無法訪問不屬于它的頁面，因為該頁面不在此進程的頁表內(nèi)。

為了讓進程訪問不屬于它的存儲空間，可以在進程頁表里增加額外的頁表項，這些頁表項就指向那些物理空間。16.參考答案：1，0，N-1，0，N，0因為是單處理機，最多只有1個進程在運行；最少有0個進程在運行，即所有進程都處于阻塞狀態(tài)。就緒進程最多為N-1，即還有一個進程處于運行狀態(tài)。等待進程最多為N個，即進程都在等待I/O完成；最少有0個進程在運行，發(fā)生在所有進程都阻塞的時候。17.參考答案：A18.參考答案：C[解析]一般來說，按進程在執(zhí)行過程中的不同情況，進程的基本狀態(tài)包括以下幾種。①就緒狀態(tài)(Ready)：進程已分配到除處理器以外的所有必要資源，具備了執(zhí)行的條件，可能會有多個進程處于就緒狀態(tài)，排成就緒隊列。②執(zhí)行狀態(tài)(Running)：進程占用處理器正在執(zhí)行其程序。單處理器系統(tǒng)中只能有一個進程處于執(zhí)行狀態(tài)，多處理器系統(tǒng)中可能有多個進程處于執(zhí)行狀態(tài)。③阻塞狀態(tài)(Blocked)：也叫等待或睡眠狀態(tài)，是進程由于等待某種事件的發(fā)生而處于暫停執(zhí)行的狀態(tài)，如進程因等待I/O的完成、等待緩沖空間等而處于暫停執(zhí)行的狀態(tài)。19.參考答案：專有通道輸入/輸出、內(nèi)存映射輸入/輸出、復(fù)合輸入/輸出注意這里的通道不是通道處理器，而是一條真正的鏈接。該鏈接獨立于內(nèi)存，專門用于輸入/輸出。內(nèi)存映射輸入/輸出將輸入/輸出統(tǒng)一到內(nèi)存訪問模式上，手段是將輸入/輸出設(shè)備編址到內(nèi)存地址。復(fù)合模式就是同時采取專有通道和內(nèi)存映射兩種模式：輸入/輸出指令通過專有通道收發(fā)，數(shù)據(jù)通過內(nèi)存訪問來實現(xiàn)讀寫(或輸入/輸出)。20.參考答案：A21.參考答案：A進程不能由阻塞態(tài)直接變?yōu)檫\行態(tài)，C、D兩選項錯誤。

I/O操作結(jié)束后，能夠喚醒進程，說明該I/O設(shè)備是臨界資源。該設(shè)備在I/O結(jié)束之后被釋放，可能被其他等待使用的進程中的一個占用，使該進程從阻塞變?yōu)榫途w。因此答案選擇A選項。22.參考答案：為了清楚地描述作業(yè)執(zhí)行情況，我們對題目假設(shè)的情況分析如下：

(1)J1占用IO2傳輸30ms時，J1傳輸完成，搶占J2的CPU，運行10ms，再傳輸30ms，運行10ms，完成。J1從開始到完成所用的時間為：30+10+30+10=80(ms)。

J2與其并行地在IO1上傳輸20ms，搶占J3的CPU，J2運行10ms后，被J1搶占CPU，等待10ms之后，J2再次得到CPU，運行10ms，J2啟動：IO2傳輸，40ms完成。J2從開始到完成所用的時間為：20+10+10+10+40=90(ms)。

J3在CPU上執(zhí)行20ms，被J2搶占CPU，等待30ms，再運行10ms，等待10ms，J3啟動IO1運行20ms的傳輸，完成。J3從開始到完成所用的時間為20+30+10+10+20=90(ms)。

(2)三個作業(yè)全部完成時，CPU的利用率為(10+20+30+10)/90=7/9=78%。

(3)三個作業(yè)全部完成時，外設(shè)IO1的利用率為(20+30+20)/90=7/9=78%。23.參考答案：B文件的物理結(jié)構(gòu)中，主要使用的是順序結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)和索引結(jié)構(gòu)(Hash結(jié)構(gòu)實際上與索引結(jié)構(gòu)類似)。在索引結(jié)構(gòu)的文件中，必須要用專門的存儲空間來存放索引指針，表示文件的內(nèi)容存放的地址。所以，當訪問該文件時，必須首先去讀取該文件的索引表，才能知道相應(yīng)的邏輯文件塊在外存上的存放地址。邏輯文件塊與物理文件塊是一一對應(yīng)關(guān)系，不能在一個記錄中存放多個地址，而索引表中只存放地址指針，不存放文件內(nèi)容。由于有額外的索引表，所以它并不節(jié)省存儲空間。24.參考答案：①A②C③D④C⑤B。本題考查各個操作系統(tǒng)的區(qū)別。有交互性的一般是分時操作系統(tǒng)，成批處理無交互性是批處理操作系統(tǒng)，用于實時控制或?qū)崟r信息服務(wù)的是實時操作系統(tǒng)。對于分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，如果計算機之間無主次之分就是分布式操作系統(tǒng)，因為網(wǎng)絡(luò)一般有客戶一服務(wù)器之分。25.參考答案：B系統(tǒng)采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，則作業(yè)的執(zhí)行順序為：J1、J2、J3，則J1的周轉(zhuǎn)時間為T1，J2的周轉(zhuǎn)時間為：T1+T2，J3的周轉(zhuǎn)時間為：T1+T2+T3，則平均周轉(zhuǎn)時間為：(T1+T1+T2+T1+T2+T3)/3=(3×T1+2×T2+T3)/3。26.參考答案：A通道的目的是繞過CPU，讓主存與輸入/輸出設(shè)備進行直接信息傳輸。27.參考答案：從一個方面看，操作系統(tǒng)是主程序，它調(diào)用用戶程序來實現(xiàn)用戶所需要的功能；從另一個方面看，用戶程序是主程序，它調(diào)用操作系統(tǒng)服務(wù)來完成它所從事的使命。28.參考答案：由于不允許兩個方向的猴子同時跨越繩索，所以對繩索應(yīng)該互斥使用。但同一個方向可以允許多只猴子通過，所以臨界區(qū)可以允許多個同類進程訪問。本題的難點在于位于南北方向的猴子具有相同的行為，當一方有猴子在繩索上時，同方向的猴子可以繼續(xù)通過，但此時要防止另一方的猴子跨越繩索。類比經(jīng)典的讀者/寫者問題，可以發(fā)現(xiàn)類似之處，但又不完全相同，因為沒有類似的寫者，只有兩種不能共存的讀者。進一步分析可將此題歸結(jié)為兩種讀者問的同步與互斥問題。實現(xiàn)如下：

Semaphoremutex=1;

SemaphoreSmutex=Nmutex=1;

intScount=Ncount=0;

/*Smutex是控制Scount的信號量，Nmutex是控制Ncount的信號量，mutex是控制繩索的信號量，3個信號量的作用均為保證互斥訪問對應(yīng)對象*/

South()

//北邊猴子進程

{

While(true)

{

P(Smutex);

//準備對Scount進行操作

If(Scount==0)P(mutex);

//如果還沒這個方向的猴子，則嘗試占領(lǐng)繩子

Scount++;

//占領(lǐng)繩子后，本方向的猴子數(shù)量加1

V(Smutex);

//釋放計數(shù)器

通過峽谷;

P(Smutex);

//占領(lǐng)計數(shù)器

Scount--;

//本方向的猴子數(shù)量減1

If(Scount==0)V(mutex);

//如果本方向的猴子都通過了，則釋放繩子

V(Smutex);

//釋放計數(shù)器

}

}

North()

//南邊猴子進程

{

While(true)

{

P(Nmutex);

If(Ncount==0)P(mutex);

Ncount++;

V(Nmutex);

通過峽谷;

P(Nmutex);

Ncount--;

If(Ncount==0)V(mutex);

V(Nmutex);

}

}29.參考答案：B也可能所有進程都處于阻塞狀態(tài)。30.參考答案：C管程由局限于管程的共享變量說明、對管程內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行操作的一組過程以及對局限于管程的數(shù)據(jù)設(shè)置初始值的語句組成。31.參考答案：靜態(tài)重定位32.參考答案：本題是一個典型的讀者-寫者問題，查詢者是讀者，訂票者是寫者。讀者-寫者問題的主要要求是：①允許多個讀者共享對象。②不允許寫者和其他讀者或?qū)懻咄瑫r訪問共享對象。為了達到上述控制，引入一個變量readcount，用于記錄當前正在運行的讀者進程數(shù)，以及讀互斥信號量rmutex和寫互斥信號量wmutex。每個讀者進程進入系統(tǒng)后需對readcount加1。當readcount的值由0變?yōu)?時，說明是第一個讀者進程進入，因此需要該讀者進程對控制寫者進程的信號量wmutex進行P操作，以便與寫者進程互斥運行；當readcount的值由非0值增加時，說明不是第一個讀者進程，此時控制寫者進程的信號量已經(jīng)過P操作，已經(jīng)禁止寫者進程進入，因此不需要再次對該信號量進行P操作。當讀者進程退出時，需對readcount減1。如發(fā)現(xiàn)減1后readcount的值變?yōu)?，說明是最后一個讀者進程退出，因此需要該讀者進程對控制寫者進程的信號量wmutex進行V操作，以便寫者進程能夠進入。同步程序描述如下：

Semaphorermutex=1,wmutex=1;

Intreadcount=0;

Inquirer()

{

//查詢者進程

While(true)

{

P(rmutex);

If(readcount==0)

P(wmutex);

//如果有查詢者，不允許訂票

readcount=readcount+1;

V(rmutex);

查詢數(shù)據(jù)庫;

P(rmutex);

readcount=readcount-1;

If(readcount==0)

V(wmutex);

//最后一個查詢者走后允許訂票

V(rmutex);

}

}

Booker()

//訂票者進程

{

While(true)

{

P(wmutex);

使用數(shù)據(jù)庫，訂票；

V(wmutex);

}

}

下面改進要求，規(guī)定允許多個用戶同時查詢數(shù)據(jù)庫，當有訂票者到達時，不允許后續(xù)查詢者查詢數(shù)據(jù)庫，且多個訂票者可以互斥使用數(shù)據(jù)庫。(即寫者優(yōu)先算法)描述如下：

Semaphorermutex=wmutex=r=w=1;

//加入r、w兩個信號量實現(xiàn)訂票者優(yōu)先

IntReadcount=0;

IntWritecount=0;

Inquirer()

{

While(true)

{

P(r);

//需先檢查有無訂票者進程存在

p(rmutex);

If(readcount==0)P(w);

Readcount=readcount+1;

V(rmutex);

V(r);

查詢數(shù)據(jù)庫；

P(rmutex);

Readcount=readcount-1;

If(readcount==0)v(w);//無查詢者進程存在

V(rmutex);

}

}

Booker()

{

While(true)

{

P(wmutex);

If(writecount==0)

P(r);

//第一個訂票者進程進入，不允許后續(xù)查詢者進程進入

Writecount=writecount+1;

V(wmutex);

P(w);

使用數(shù)據(jù)庫，訂票;

V(w);

P(wmutex);

Writecount=writecount-1;

If(writecount==0)

v(r);

//無訂票者時允許查詢者進入

V(wmutex);

}

}

這里r信號量用來控制讀者進程的進入，如果有寫者存在，則占用該信號量，阻止后續(xù)讀者進入臨界區(qū)；而w信號量則表示對臨界區(qū)進行寫操作的權(quán)力，當讀者在臨界區(qū)時，占用w信號量以阻止寫者進行寫操作，這里w的作用類似于剛才未添加新條件的解法中的wmutex信號量。本解法中，rmutex和wmutex信號量變?yōu)閷ψx者、寫者計數(shù)器進行互斥操作控制的信號量。33.參考答案：如果同一磁盤空間內(nèi)新建一個文件，而連接仍然存在，這將導(dǎo)致通過原有舊連接訪問到的實際上是新文件，導(dǎo)致管理錯誤。

要想避免這個問題，可以對文件進行存取保護，也可采用刪除指向一個已刪除文件的所有鏈接的方法避免這一問題。34.參考答案：B35.參考答案：從性能上考慮，因后一種方式在刪除文件時減少了訪問磁盤的次數(shù)，故其速度比前一種方式更快。

從安全性上考慮，把一個內(nèi)容沒有清除的盤塊分配給下一個用戶使用，則有可能使其獲得盤塊中的內(nèi)容，故前一種方式更加安全。

從方便性上考慮，如果盤塊中的內(nèi)容沒有被清除，則當用戶因誤操作而刪除文件時，有可能通過某種辦法恢復(fù)被刪除的文件，故后一種方式更為方便。36.參考答案：B[解析]

因為“可搶占”優(yōu)先級調(diào)度始終保證在處理機上運行的是優(yōu)先級最高的進程，這樣，當處理機正在運行某個進程時，很可能會被其他優(yōu)先級更高的進程“搶占”引起處理機調(diào)度，和“不可搶占”算法相比，前者的調(diào)度次數(shù)會更頻繁，而每調(diào)度一次都會引起保護現(xiàn)場、恢復(fù)現(xiàn)場的工作，所以“可搶占”的優(yōu)先級調(diào)度算法開銷更大。37.參考答案：操作系統(tǒng)是一種系統(tǒng)程序，其目的是提供一個供其他程序執(zhí)行的良好環(huán)境。

首先，操作系統(tǒng)要使得計算機系統(tǒng)使用方便：操作系統(tǒng)為用戶提供方便的使用接口，用戶按需要輸入命令或從提供的“菜單”中選擇命令，操作系統(tǒng)按命令去控制程序的執(zhí)行；用戶也可以請求操作系統(tǒng)的功能模塊為其服務(wù)，而不必了解硬件的特性。

其次，操作系統(tǒng)要使得計算機系統(tǒng)能高效地工作：操作系統(tǒng)擴充硬件的功能，使硬件的功能發(fā)揮得更好；操作系統(tǒng)使用戶合理共享資源，防止各用戶間的相互干擾；操作系統(tǒng)以文件形式管理軟件資源，保證信息的安全和快速存取。38.參考答案：A39.參考答案：B仔細考察程序代碼，可以看出是一個擴展的單行線問題。也就是說，某單行線只允許單方向的車輛通過，在單行線的入口設(shè)置信號量y，在告示牌上的車輛數(shù)量必須互斥進行，為此設(shè)置信號量x1和x2。若某方向的車輛需要通過時，首先要將該方向來車數(shù)量c1或c2增加1，并查看自己是否是第一個進入單行線的車輛，若是，則獲取單行線的信號量y，并進入單行線。通過此路段以后駛出單行線時，將該方向的車輛數(shù)c1或c2減1(當然是利用x1或x2來互斥修改)，并查看自己是否是最后一輛車，若是，則釋放單行線的互斥量y，否則保留信號量y，讓后繼車輛繼續(xù)通過。雙方的操作如出一轍?？紤]出現(xiàn)一個極端情況，即當某方向的車輛首先占據(jù)單行線且后來者絡(luò)繹不絕時，另一個方向的車輛就再沒有機會通過該單行線了。從而造成“饑餓”。由于有信號量的控制，死鎖的可能性沒有了(即雙方同時進入單行線，在中間相遇，造成雙方均無法通過的情景)。40.參考答案：D可重入程序主要是通過共享來使用同一塊存儲空間的，或者通過動態(tài)鏈接的方式將所需的程序段映射到相關(guān)進程中去，其最大的優(yōu)點是減少了對程序段的調(diào)入/調(diào)出，因此減少了兌換數(shù)量。41.參考答案：鏈表法42.參考答案：C訂票時，必須及時刷新系統(tǒng)中剩余票數(shù)，對時間有要求；過程控制對時間有嚴格要求；辦公自動化對響應(yīng)時間有要求。43.參考答案：C整個I/O控制方式的發(fā)展就是將CPU從中解脫出來，DMA方式與通道方式中進行的數(shù)據(jù)交換都不經(jīng)過CPU來完成。44.參考答案：C靜態(tài)優(yōu)先權(quán)就是在創(chuàng)建進程時確定的，在整個運行期間都保持不變，象短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度就屬于靜態(tài)優(yōu)先權(quán)算法。在短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法中會導(dǎo)致長作業(yè)長期等待。采用搶占式調(diào)度方式時，當一進程正在處理機上執(zhí)行時，系統(tǒng)可根據(jù)某種原則暫停它的執(zhí)行，并將已分配給它的處理機重新分配給另一個進程。也就是只要不斷有優(yōu)先權(quán)高的進程進入，優(yōu)先權(quán)低的進程就會長期等待。時間片輪轉(zhuǎn)算法在若干時間片內(nèi)所有的進程都可以得到運行，所以不會造成長期等待；非搶占靜態(tài)優(yōu)先權(quán)算法，雖然有優(yōu)先權(quán)高的進程進入，一旦該進程開始執(zhí)行就不會被剝奪，直至執(zhí)行完成；非搶占式動態(tài)優(yōu)先權(quán)算法如高響應(yīng)比優(yōu)先算法隨著時間增長，優(yōu)先權(quán)低的進程的優(yōu)先權(quán)會不斷提高，也不需要等很長時間。45.參考答案：設(shè)需要運行N段周期．N=3。

(1)當有一個作業(yè)時，作業(yè)運行狀態(tài)如下：

由此得到一個作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間為3T；系統(tǒng)在3T時間內(nèi)完成了一個作業(yè)，即吞吐量為1；處理器的利用率為3T/6T=50%。

(2)當有兩個作業(yè)并發(fā)執(zhí)行時，作業(yè)運行狀態(tài)如下：(其中細線表示作業(yè)1，粗線表示作業(yè)2)

由圖可知，作業(yè)1的周轉(zhuǎn)時間為3T，作業(yè)2的周轉(zhuǎn)時間為3T+T/2，所以平均周轉(zhuǎn)時間為3T+T/4=13T/4；作業(yè)在接近3T的時間完成了2個作業(yè)，所以吞吐量約等于2；處理器的利用率為3T/(3T+T/2)=3/(3+1/2)=6/7。

(3)當有四個作業(yè)并發(fā)執(zhí)行時，作業(yè)運行狀態(tài)如下：(其中細