2023年研究生類研究生入學(xué)考試專業(yè)課計(jì)算機(jī)學(xué)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(xué)考試專業(yè)課計(jì)算機(jī)學(xué)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(diǎn)試題黑鉆版(共50題)1.一次分配所有資源的方法可以預(yù)防死鎖的發(fā)生，它破壞的死鎖四個(gè)必要條件中的

。A.互斥B.占有并請(qǐng)求C.非剝奪D.循環(huán)等待2.有一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，可以存放A和B兩種產(chǎn)品，倉(cāng)庫(kù)的存儲(chǔ)空間足夠大，每次僅允許一種產(chǎn)品入庫(kù)一個(gè)，而且要求A和B產(chǎn)品要滿足如下條件：-N＜A產(chǎn)品數(shù)量-B產(chǎn)品數(shù)量＜M。其中，N和M是正整數(shù)。試用P操作和V操作描述產(chǎn)品A和產(chǎn)品B的入庫(kù)過(guò)程。3.在頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理中，常用的頁(yè)面調(diào)度算法有：______、______和______。4.虛擬內(nèi)存的容量只受計(jì)算機(jī)的______限制。5.一個(gè)系統(tǒng)通常使用中斷驅(qū)動(dòng)I/O來(lái)管理一個(gè)串口，為什么使用程序直接控制I/O來(lái)管理終端集線器(一種可以有多個(gè)串口、連接多個(gè)終端的串口設(shè)備)?6.在分頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，進(jìn)程無(wú)法訪問(wèn)不屬于它的存儲(chǔ)空間的原因是______。A.該頁(yè)面不在此進(jìn)程的頁(yè)表內(nèi)B.因?yàn)闀?huì)發(fā)生缺頁(yè)中斷C.因?yàn)闊o(wú)法完成地址變換D.都錯(cuò)，任何進(jìn)程任何時(shí)候都可以訪問(wèn)全部存儲(chǔ)空間7.UNIX是如何管理字符設(shè)備緩沖的?8.若一個(gè)信號(hào)量的初值為3，經(jīng)過(guò)多次PV操作以后當(dāng)前值為-1，此表示等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程數(shù)是

。A.1B.2C.3D.49.請(qǐng)分別說(shuō)明阻塞(blocking)和非阻塞(non-blocking)I/O應(yīng)該使用的基本情形。為什么不可以只實(shí)現(xiàn)非阻塞I/O，而且使用非阻塞I/O來(lái)實(shí)現(xiàn)阻塞I/O?10.存儲(chǔ)器分頁(yè)管理的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)______的虛擬地址到幀的內(nèi)存地址的映射。11.什么是虛擬存儲(chǔ)器?在頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器?12.在有m個(gè)進(jìn)程的系統(tǒng)中出現(xiàn)死鎖時(shí)，死鎖進(jìn)程的個(gè)數(shù)k應(yīng)該滿足的條件是______。13.程序裝入模塊的主要方式包括______。A.絕對(duì)裝入方式B.可重定位方式C.動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式D.以上三者14.在UNIX系統(tǒng)中所有進(jìn)程都是利用系統(tǒng)調(diào)用fork創(chuàng)建的。15.段式存儲(chǔ)管理是將作業(yè)分成多個(gè)有______的段，而主存的分配同______。16.考慮一個(gè)文件存放在100個(gè)數(shù)據(jù)塊中。文件控制塊、索引塊或索引信息都駐留內(nèi)存。那么如果______，不需要做任何磁盤I/O操作。A.采用連續(xù)分配策略，將最后一個(gè)數(shù)據(jù)塊搬到文件頭部B.采用單級(jí)索引分配策略，將最后一個(gè)數(shù)據(jù)塊插入文件頭部C.采用隱式鏈接分配策略，將最后一個(gè)數(shù)據(jù)塊插入文件頭部D.采用隱式鏈接分配策略，將第一個(gè)數(shù)據(jù)塊插入文件尾部17.用進(jìn)程通信的方法解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題，要求生產(chǎn)者能告訴消費(fèi)者產(chǎn)品的說(shuō)明、規(guī)格、價(jià)格等，而消費(fèi)者能反饋對(duì)物品的評(píng)價(jià)和處理情況。18.簡(jiǎn)述為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)要達(dá)到的目的以及在設(shè)計(jì)時(shí)所需考慮的目標(biāo)。19.進(jìn)程自身決定______。A.從執(zhí)行狀態(tài)到阻塞狀態(tài)B.從執(zhí)行狀態(tài)到就緒狀態(tài)C.從就緒狀態(tài)到執(zhí)行狀態(tài)D.從阻塞狀態(tài)到就緒狀態(tài)20.進(jìn)程在執(zhí)行中發(fā)生了缺頁(yè)中斷，經(jīng)操作系統(tǒng)處理后，應(yīng)讓其執(zhí)行

指令。A.被中斷的前一條B.被中斷的那一條C.被中斷的后一條D.啟動(dòng)時(shí)的第一條21.在UNIX系統(tǒng)中，進(jìn)行設(shè)備分配時(shí)需要哪些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?有什么特點(diǎn)?如何應(yīng)用的?22.以下存儲(chǔ)管理方案中不采用動(dòng)態(tài)重定位的是

。A.可變分區(qū)B.固定分區(qū)C.頁(yè)式管D.段式管理23.在設(shè)備管理中數(shù)據(jù)傳輸控制有哪幾種方式?并用流程圖來(lái)描述DMA傳輸控制的處理過(guò)程。24.簡(jiǎn)述銀行家算法。25.下面關(guān)于線程的敘述中正確的是______。A.線程包含CPU現(xiàn)場(chǎng)，可以獨(dú)立執(zhí)行程序B.每個(gè)線程有自己獨(dú)立的地址空間C.進(jìn)程只能包含一個(gè)線程D.線程之間的通信必須使用系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)26.在磁盤上容易導(dǎo)致存儲(chǔ)碎片發(fā)生的物理文件結(jié)構(gòu)是______。A.鏈接文件B.連續(xù)文件C.索引文件D.索引和鏈接文件27.下列說(shuō)法正確的有

。

Ⅰ．先進(jìn)先出(FIFO)頁(yè)面置換算法會(huì)產(chǎn)生BeladV現(xiàn)象

Ⅱ．最近最少使用(LRU)頁(yè)面置換算法會(huì)產(chǎn)生Belady現(xiàn)象

Ⅲ．在進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，如果它的工作集頁(yè)面都在虛擬存儲(chǔ)器內(nèi)，能夠使該進(jìn)程有效地運(yùn)行，否則會(huì)出現(xiàn)頻繁的頁(yè)面調(diào)入/調(diào)出現(xiàn)象

Ⅳ．在進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，如果它的工作集頁(yè)面都在主存儲(chǔ)器內(nèi)，能夠使該進(jìn)程有效地運(yùn)行，否則會(huì)出現(xiàn)頻繁的頁(yè)面調(diào)入/調(diào)出現(xiàn)象A.Ⅰ、ⅢB.Ⅰ、ⅣC.Ⅱ、ⅢD.Ⅱ、Ⅳ28.文件的二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)由

和

組成。A.根目錄B.子目錄C.主文件目錄D.用戶文件目錄E.當(dāng)前目錄29.用戶程序中出錯(cuò)處理部分不必常駐內(nèi)存。

30.在單CPU和兩臺(tái)輸入/輸出設(shè)備(I1，I2)的多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境下，同時(shí)投入三個(gè)作業(yè)Job1，Job2，Job3運(yùn)行。這三個(gè)作業(yè)對(duì)CPU和輸入/輸出設(shè)備的使用順序和時(shí)間如下所示：

Job1:I2(30ms);CPU(10ms);I1(30ms)；CPU(10ms)；I2(20ms)

Job2:I1(20ms)；CPU(20ms)；I2(40ms)

Job3:CPU(30ms)；I1(20ms)；CPU(10ms)；I1(10ms)

假定CPU，I1，I2都能并行工作，Job1優(yōu)先級(jí)最高，Job2次之，Job3優(yōu)先級(jí)最低，優(yōu)先級(jí)高的作業(yè)可以搶占優(yōu)先級(jí)低的作業(yè)的CPU，但不搶占I1和I2。試求：

(1)三個(gè)作業(yè)從投入到完成分別需要的時(shí)間。

(2)從投入到完成的CPU利用率。

(3)I/O設(shè)備利用率。31.一張打印紙可以打印50行字符，每行80個(gè)字符。假設(shè)某臺(tái)打印機(jī)每分鐘可以打印6頁(yè)(字符傳輸?shù)酱蛴C(jī)輸出寄存器的時(shí)間可以忽略)。如果每次字符打印都要求50μs的服務(wù)時(shí)間，此時(shí)使用中斷驅(qū)動(dòng)I/O的方式是否合算?32.虛擬存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)是程序的

理論。A.全局性B.虛擬性C.局部性D.動(dòng)態(tài)性33.邏輯文件可以有流式文件和______這兩種形式。A.目錄文件B.永久文件C.記錄式文件D.文本文件34.操作系統(tǒng)是通過(guò)______來(lái)對(duì)文件進(jìn)行編排、增刪、維護(hù)和檢索的。A.按名存取B.數(shù)據(jù)邏輯地址C.數(shù)據(jù)物理地址D.文件屬性35.設(shè)備與CPU之間數(shù)據(jù)傳送控制方式有4種，下面的選項(xiàng)中不屬于這4種的是______。A.程序直接控制方式B.設(shè)備控制方式C.直接內(nèi)存訪問(wèn)(DMA)方式D.通道控制方式36.什么是根目錄?37.操作系統(tǒng)最重要的兩個(gè)目標(biāo)是______。A.開放性和有效性B.可擴(kuò)充性和方便性C.有效性和方便性D.方便性和開放性38.一個(gè)正在訪問(wèn)臨界資源的進(jìn)程由于申請(qǐng)I/O操作而被阻塞時(shí)，______。A.可以允許其他進(jìn)程進(jìn)入自己的臨界區(qū)B.不可以允許其他進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)和搶占處理器運(yùn)行C.可以允許其他就緒進(jìn)程搶占處理器，繼續(xù)執(zhí)行D.不允許其他進(jìn)程搶占處理器執(zhí)行39.用戶編程時(shí)使用______地址，處理機(jī)執(zhí)行程序時(shí)使用______地址。40.能實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器保護(hù)的是

。A.當(dāng)“基址寄存器值≤訪問(wèn)地址≤限長(zhǎng)寄存器值”時(shí)不允許訪問(wèn)B.每次地址訪問(wèn)需修改基址寄存器和限長(zhǎng)寄存器的值C.基址寄存器+限長(zhǎng)寄存器的值是訪問(wèn)的有效地址D.采用基址寄存器和限長(zhǎng)寄存器可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)41.某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有8臺(tái)打印機(jī)，由K個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)使用，每個(gè)進(jìn)程最多需要3臺(tái)打印機(jī)。該系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)生死鎖的K的最小值是

。A.2B.3C.4D.542.交互式作業(yè)也稱為脫機(jī)用戶作業(yè)。

43.在下列問(wèn)題中，______不是設(shè)備分配中應(yīng)考慮的問(wèn)題。A.及時(shí)性B.設(shè)備的固有屬性C.設(shè)備獨(dú)立性D.安全性44.下面關(guān)于并發(fā)性的論述中，正確的論述是

。A.并發(fā)性是指若干事件在同一時(shí)刻發(fā)生B.并發(fā)性是指若干事件在不同時(shí)刻發(fā)生C.并發(fā)性是指若干事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生D.并發(fā)性是指若干事件在不同時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生45.UNIX操作系統(tǒng)的進(jìn)程控制塊中常駐內(nèi)存的是

。A.proc結(jié)構(gòu)B.proc結(jié)構(gòu)和核心棧C.proc區(qū)D.proc結(jié)構(gòu)和user結(jié)構(gòu)46.在一個(gè)單處理器系統(tǒng)中，處于運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程

。A.不能被打斷B.不能請(qǐng)求系統(tǒng)調(diào)用C.只有一個(gè)D.可以有多個(gè)47.當(dāng)計(jì)算機(jī)提供了管態(tài)和目態(tài)時(shí)，必須在管態(tài)下執(zhí)行的指令是______。A.從內(nèi)存中取數(shù)B.將運(yùn)算結(jié)果裝入內(nèi)存C.算術(shù)運(yùn)算D.輸入/輸出48.文件的邏輯結(jié)構(gòu)、物理組織及存取方法之間的關(guān)系如何?49.設(shè)有一緩沖池P，P中含有10個(gè)可用緩沖區(qū)，一個(gè)輸入進(jìn)程將外部數(shù)據(jù)讀入P，另有一個(gè)輸出進(jìn)程將P中數(shù)據(jù)取出并輸出，如下所示。若進(jìn)程每次操作均以一個(gè)緩沖區(qū)為單位，試用記錄型信號(hào)量寫出兩個(gè)進(jìn)程的同步算法，要求寫出信號(hào)量的設(shè)置。

輸入進(jìn)程

輸出進(jìn)程

……

……

L：讀入數(shù)據(jù)

L：從一滿緩沖區(qū)中取出數(shù)據(jù)

將數(shù)據(jù)寫入一空緩沖區(qū)將

數(shù)據(jù)輸出

GOTOL

GOTOL50.共享設(shè)備必須是可尋址的和可隨機(jī)訪問(wèn)的設(shè)備。第1卷參考答案一.歷年考點(diǎn)試題黑鉆版1.參考答案：B發(fā)生死鎖的四個(gè)必要條件：互斥、占有并請(qǐng)求、非剝奪和循環(huán)等待。一次分配所有資源的方法是當(dāng)進(jìn)程需要資源時(shí)，一次性提出所有的請(qǐng)求，若請(qǐng)求的所有資源均滿足則分配，只要有一項(xiàng)不滿足，那么不分配任何資源，該進(jìn)程阻塞，直到所有的資源空閑后，滿足了進(jìn)程的所有需求時(shí)再分配。這種分配方式不會(huì)部分地占有資源，所以就打破了死鎖的四個(gè)必要條件之一，實(shí)現(xiàn)了對(duì)死鎖的預(yù)防。但是，這種分配方式需要湊齊所有資源，所以當(dāng)一個(gè)進(jìn)程所需的資源比較多時(shí)，資源的利用率會(huì)比較低，甚至?xí)斐蛇M(jìn)程的“饑餓”。2.參考答案：應(yīng)先將表達(dá)式轉(zhuǎn)換成制約條件，不可在程序中直接使用該表達(dá)式，將表達(dá)式分解為

B產(chǎn)品數(shù)量-A產(chǎn)品數(shù)量＜N

A產(chǎn)品數(shù)量-B產(chǎn)品數(shù)量＜M

可以這樣理解：

①若只放入A產(chǎn)品，而不放入B產(chǎn)品，則A產(chǎn)品最多可放M-1次便被阻塞，即A進(jìn)程每操作一次就應(yīng)當(dāng)將計(jì)數(shù)器減1(計(jì)數(shù)器初值為M-1)，當(dāng)計(jì)數(shù)器值為0時(shí)，進(jìn)程A被阻塞；每當(dāng)放入一個(gè)B產(chǎn)品，則可令A(yù)產(chǎn)品的計(jì)數(shù)器增加1，表明A產(chǎn)品可以多一次放入產(chǎn)品的機(jī)會(huì)。

②同理，若只放入B產(chǎn)品，而不放入A產(chǎn)品，則B產(chǎn)品最多可放N-1次便被阻塞，即B進(jìn)程每操作一次就應(yīng)當(dāng)將計(jì)數(shù)器減1(計(jì)數(shù)器初值為N-1)。當(dāng)計(jì)數(shù)器值為0時(shí)，進(jìn)程B被阻塞；每當(dāng)放入一個(gè)A產(chǎn)品，則可令B產(chǎn)品的計(jì)數(shù)器增加1，表明B產(chǎn)品可以多一次放入產(chǎn)品的機(jī)會(huì)。

由此可見，該問(wèn)題是一個(gè)同步控制問(wèn)題。又因?yàn)橐淮蝺H允許一種產(chǎn)品入庫(kù)，設(shè)置信號(hào)量mutex控制兩進(jìn)程互斥訪問(wèn)臨界資源(倉(cāng)庫(kù))。過(guò)程如下：

Semaphoremutex=1;

SemaphoreSa=M-1;

SemaphoreSb=N-1;

A()

While(true)

{

P(sa);

//先申請(qǐng)資源信號(hào)量

P(mutex);

//再申請(qǐng)使用倉(cāng)庫(kù)

放入一個(gè)A產(chǎn)品;

v(mutex);

//釋放倉(cāng)庫(kù)

v(Sb);

//允許多放一個(gè)B產(chǎn)品

}

}

B()

{

While(true)

{

P(Sb);

P(mutex);

放入一個(gè)B產(chǎn)品;

V(mutex);

V(Sa);

}

}

★本題的難點(diǎn)在于對(duì)題目條件的分析，反映到代碼中就是信號(hào)量初值的設(shè)定，具體的同步過(guò)程非常簡(jiǎn)單。3.參考答案：FIFO；LRU；LFU4.參考答案：地址的位數(shù)5.參考答案：這是因?yàn)槌绦蛑苯涌刂艻/O有時(shí)比中斷驅(qū)動(dòng)I/O方法的效率要高。特別是在I/O頻繁發(fā)生，但是每次I/O比較短暫的時(shí)候。此時(shí)如果使用中斷驅(qū)動(dòng)I/O的方式，那么中斷會(huì)頻繁發(fā)生，大量的CPU時(shí)間浪費(fèi)在中斷程序處理上，引起系統(tǒng)效率的降低。

因?yàn)榻K端集線器連接了許多終端，每個(gè)終端上的用戶會(huì)頻繁I/O，但是每次終端I/O的數(shù)據(jù)量很小，正好與上述情況吻合，因此適合于使用程序直接控制的方式。[解析]不同的I/O控制方式之間的優(yōu)劣不是絕對(duì)地，它們均會(huì)在不同的應(yīng)用場(chǎng)景取得良好的性能效果?？傮w上來(lái)說(shuō)，如果I/O頻繁發(fā)生，而且每次I/O的時(shí)間較短，則適合使用程序直接控制I/O；如果每次I/O時(shí)間較長(zhǎng)，則適合使用DMA方式；如果I/O發(fā)生不確定，則適合使用中斷驅(qū)動(dòng)I/O。6.參考答案：A分頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中的邏輯地址由頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)偏移量組成。通過(guò)進(jìn)程的頁(yè)表才可以查到邏輯地址的頁(yè)號(hào)所對(duì)應(yīng)的物理頁(yè)號(hào)。因?yàn)樗许?yè)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(jìn)程，僅讓進(jìn)程訪問(wèn)已經(jīng)分配給它的頁(yè)幀。進(jìn)程根本無(wú)法訪問(wèn)不屬于它的頁(yè)面，因?yàn)樵擁?yè)面不在此進(jìn)程的頁(yè)表內(nèi)。

為了讓進(jìn)程訪問(wèn)不屬于它的存儲(chǔ)空間，可以在進(jìn)程頁(yè)表里增加額外的頁(yè)表項(xiàng)，這些頁(yè)表項(xiàng)就指向那些物理空間。7.參考答案：UNIX操作系統(tǒng)分別為字符設(shè)備和塊設(shè)備設(shè)置了緩沖池。字符設(shè)備緩沖區(qū)的大小以字節(jié)為單位，而塊設(shè)備緩沖區(qū)則以盤塊大小為單位。

字符設(shè)備緩沖管理是在系統(tǒng)中設(shè)置了一組字符緩沖區(qū)，供各種字符設(shè)備使用。其中，每個(gè)緩沖區(qū)的大小為70個(gè)字節(jié)，包括4項(xiàng)，即第一個(gè)字符位置，最后一個(gè)字符位置，指向下一個(gè)緩沖區(qū)的指針和余下的用于存放64個(gè)字符的緩沖區(qū)。所有的空閑緩沖區(qū)通過(guò)連接指針形成一個(gè)空閑緩沖區(qū)隊(duì)列，由隊(duì)首指針cfreelist指向其第一個(gè)緩沖區(qū)。

每當(dāng)設(shè)備管理程序請(qǐng)求一個(gè)字符緩沖區(qū)時(shí)，管理程序便從空閑緩沖區(qū)鏈?zhǔn)兹〉靡粋€(gè)空閑緩沖區(qū)分配給相應(yīng)設(shè)備。在設(shè)備釋放緩沖區(qū)時(shí)，管理程序?qū)⑺溔肟臻e緩沖區(qū)隊(duì)列的隊(duì)，首(空閑緩沖區(qū)隊(duì)列實(shí)際上是一個(gè)棧)。getcf和putcf過(guò)程分別實(shí)現(xiàn)從空閑緩沖區(qū)隊(duì)列中取得一個(gè)緩沖區(qū)和將緩沖區(qū)歸還到空閑緩沖區(qū)隊(duì)列。8.參考答案：A信號(hào)量是一個(gè)整型的特殊變量，只有初始化和PV操作才能改變其值。通常，信號(hào)量分為互斥量和資源量，互斥量的初值一般為1，表示臨界區(qū)只允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入，從而實(shí)現(xiàn)互斥。當(dāng)互斥量等于0時(shí)，表示臨界區(qū)已經(jīng)有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入，臨界區(qū)外尚無(wú)進(jìn)程等待；當(dāng)互斥量小于0時(shí)，表示臨界區(qū)中有一個(gè)進(jìn)程，互斥量的絕對(duì)值表示在臨界區(qū)外等待進(jìn)入的進(jìn)程數(shù)。同樣的道理，資源信號(hào)量初值可以是任意整數(shù)，表示可用的資源數(shù)，當(dāng)資源量為0時(shí)，表示所有資源已經(jīng)全部用完，而且還有進(jìn)程正在等待使用該資源，等待的進(jìn)程數(shù)就是資源量的絕對(duì)值。9.參考答案：一般說(shuō)來(lái)，阻塞I/O比較適合于只是等待某個(gè)特殊事件的過(guò)程。例如磁盤、磁帶和鍵盤的讀操作，沒(méi)有從這些設(shè)備中獲得足夠的信息就無(wú)法進(jìn)行下一個(gè)步驟。

倘若I/O來(lái)自多個(gè)設(shè)備源，而且I/O到達(dá)的次序是不確定的時(shí)候，非阻塞I/O就非常有效。例如，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器需要讀取來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)請(qǐng)求；窗口管理器既可以讀取鍵盤輸入又可以獲得鼠標(biāo)輸入等等。

如果只實(shí)現(xiàn)非阻塞I/O，那么在需要阻塞I/O時(shí)應(yīng)用程序則需“忙”等待。

注：(1)阻塞I/O和非阻塞I/O分別稱為同步I/O和異步I/O，它們是操作系統(tǒng)提供給上層應(yīng)用的兩種I/O接口方式。必須與程序控制I/O、中斷驅(qū)動(dòng)I/O、DMAI/O等方式區(qū)分開來(lái)，后者是操作系統(tǒng)與設(shè)備之間的接口。

(2)異步I/O通常出現(xiàn)在一些管理程序中，比如web服務(wù)器。操作系統(tǒng)的I/O管理程序也通常使用異步I/O，比如copy命令。操作系統(tǒng)利用I/O緩沖和異步I/O使得源設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備全速運(yùn)轉(zhuǎn)。

(3)非阻塞對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，因?yàn)槌绦騿T必須在I/O發(fā)生時(shí)進(jìn)行異步匯聚(asynchronousrendezvous)，利用語(yǔ)言特征和操作系統(tǒng)的例程完成I/O與處理機(jī)的協(xié)調(diào)。這也是操作系統(tǒng)提供同步I/O接口的必要性，即它可以簡(jiǎn)化編程邏輯。10.參考答案：頁(yè)11.參考答案：所謂虛擬存儲(chǔ)器是指僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行作業(yè)的存儲(chǔ)管理系統(tǒng)。它具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充。

請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)是在分頁(yè)管理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，頁(yè)表中除了有頁(yè)號(hào)、物理塊號(hào)兩項(xiàng)外，還需要狀態(tài)位、訪問(wèn)字段、修改位和外存地址等信息。由于是部分調(diào)入內(nèi)存，每當(dāng)所要訪問(wèn)的頁(yè)面不在內(nèi)存時(shí)，便要產(chǎn)生缺頁(yè)中斷，請(qǐng)求操作系統(tǒng)將所缺頁(yè)調(diào)入內(nèi)存，缺頁(yè)中斷的處理過(guò)程是保留CPU現(xiàn)場(chǎng)；從外存中找到所缺的頁(yè)面；若內(nèi)存已滿，則選擇一頁(yè)換出，以外存讀入所缺的頁(yè)面，寫入內(nèi)存，修改頁(yè)表。12.參考答案：2≤k≤m死鎖要求循環(huán)等待，所以至少要有2個(gè)進(jìn)程。13.參考答案：D程序裝入模塊的方式有：絕對(duì)裝入方式、可重定位方式和動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式。14.參考答案：B0號(hào)進(jìn)程和1號(hào)進(jìn)程除外。15.參考答案：獨(dú)立的邏輯意義；可變分區(qū)管理16.參考答案：B[解析]本題考查的是連續(xù)分配、鏈接分配和索引分配的特點(diǎn)，并考查它們各自插入數(shù)據(jù)塊或移動(dòng)數(shù)據(jù)塊所需要的操作。對(duì)于選項(xiàng)A，采用連續(xù)分配策略，連續(xù)分配策略下是沒(méi)有指針的，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)塊的訪問(wèn)都可以直接用塊號(hào)尋址到，不過(guò)要把最后一個(gè)數(shù)據(jù)塊搬到文件頭部，首先要把最后一塊讀入內(nèi)存，然后將倒數(shù)第二塊放入到最后一塊，將倒數(shù)第三塊放入倒數(shù)第二塊……將第一塊放入到原本第二塊的位置，最后才能把內(nèi)存中原本的最后一塊放入到第一塊的位置，也就是文件的頭部，讀取和寫入數(shù)據(jù)塊都需要I/O操作，所以需要很多次磁盤I/O操作，具體次數(shù)和文件的長(zhǎng)度有關(guān)；對(duì)于C選項(xiàng)，采用隱式鏈接分配，鏈接分配的指針都存放在數(shù)據(jù)塊的末尾，也就是外存中，所以先要在內(nèi)存中讀出第一塊的地址，然后依次讀出后續(xù)塊，直到找到最后一塊，并在最后一塊數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)塊指針中寫入原來(lái)的第一塊的地址，這兒需要寫外存，最后在內(nèi)存中改變文件首地址為原本的最后一塊的地址，所以需要多次磁盤I/O操作；對(duì)于D選項(xiàng)，要讀出最后一塊需要多次磁盤I/O操作，修改原本的最后一塊的指針指向原本的第一塊，還要改變內(nèi)存中的文件首地址為原本的第二塊，最后再把新的最后一塊的指針置為NULL，所以需要多次磁盤I/O操作；對(duì)于選項(xiàng)B，由于本題中單級(jí)索引的索引塊駐留在內(nèi)存，所以所有數(shù)據(jù)塊的指針都在內(nèi)存中，只需要在內(nèi)存中重新排列這些指針相互間的位置，將最后一塊的指針移動(dòng)到最前面即可，不需要任何磁盤I/O操作，所以答案選B。17.參考答案：設(shè)生產(chǎn)者消費(fèi)者進(jìn)程要設(shè)立的公用信箱B，假設(shè)現(xiàn)在信箱中放一封初始信件，表示物品已取走。

用進(jìn)程通信管理生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題的程序如下；

begin

:

processproducer

:

begin

L1:produceaproduct；

L2:receive

(B，K)

if{x中設(shè)有表示物品已取走}thengotoL2;

elsebegin

{組織回信M}；

'/M中含產(chǎn)品完成存放地點(diǎn)，產(chǎn)品說(shuō)明，規(guī)格價(jià)格等

send(B,M);

end;

gotoL1

end;

processconsumer

begin

L3:receive

(B,Y);

if{Y中表示產(chǎn)品已完成}then

begin

{按信件中地址取出物品};

{組織回信M};

'/回信中表示物品已取走，并反映對(duì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)和處理情況

send(B,M);

gotoL3

end;

end;

end;18.參考答案：操作系統(tǒng)是一種系統(tǒng)程序，其目的是為其他程序的執(zhí)行提供一個(gè)良好的環(huán)境。它有兩個(gè)主要設(shè)計(jì)目標(biāo)：一是使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用方便，二是使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地工作。19.參考答案：A本題考查進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的主動(dòng)和被動(dòng)。

只有執(zhí)行態(tài)到阻塞態(tài)的轉(zhuǎn)換是由進(jìn)程本身決定的。當(dāng)進(jìn)程需要等待某事件時(shí)，自身調(diào)用阻塞原語(yǔ)，將自己阻塞并插入阻塞隊(duì)列，這個(gè)是由進(jìn)程本身能夠決定的。

從執(zhí)行態(tài)到就緒態(tài)的典型原因是由于時(shí)間片用完，此時(shí)系統(tǒng)調(diào)度程序?qū)?dāng)前進(jìn)程轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w態(tài)并插入就緒隊(duì)列，這個(gè)行為并不由進(jìn)程自身決定，進(jìn)行操作的也是系統(tǒng)而不是進(jìn)程自身。

就緒態(tài)到執(zhí)行態(tài)同樣是由系統(tǒng)調(diào)度程序完成的。

阻塞態(tài)到就緒態(tài)是由與該進(jìn)程有協(xié)作關(guān)系的進(jìn)程決定的，當(dāng)協(xié)作進(jìn)程完成了該進(jìn)程所等待時(shí)間時(shí)，協(xié)作進(jìn)程將該進(jìn)程喚醒，并插入到就緒隊(duì)列。20.參考答案：B缺頁(yè)中斷是訪存指令引起的，說(shuō)明所要訪問(wèn)頁(yè)面不在內(nèi)存中，在進(jìn)行缺頁(yè)中斷處理后，調(diào)入所要訪問(wèn)的頁(yè)后，訪存指令顯然應(yīng)該重新執(zhí)行。21.參考答案：在進(jìn)行設(shè)備分配時(shí)所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有：

·

設(shè)備控制表DCT——系統(tǒng)為每個(gè)設(shè)備配置一張?jiān)O(shè)備控制表，用于記錄本設(shè)備的情況，如設(shè)備類型、設(shè)備標(biāo)識(shí)號(hào)、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備隊(duì)列、控制器表。

·

控制器控制表COCT——系統(tǒng)為每個(gè)控制器設(shè)置一張用于記錄本控制器情況的控制器控制表。

·

系統(tǒng)設(shè)備表SDT——記錄系統(tǒng)中全部設(shè)備的情況，每個(gè)設(shè)備占一個(gè)表目，包括設(shè)備類型、設(shè)備標(biāo)識(shí)符、設(shè)備控制表、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序入口等。22.參考答案：B23.參考答案：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，I/O控制方式也在不斷地發(fā)展。當(dāng)前，設(shè)備管理中數(shù)據(jù)傳輸控制方式主要有：程序直接控制方式、中斷控制方式、DMA方式和通道方式。實(shí)際上，在：I/O控制的整個(gè)發(fā)展過(guò)程中，都始終貫穿著這樣一條宗旨：盡量減少處理機(jī)對(duì)：I/O控制的干預(yù)，把處理機(jī)從繁雜的I/O控制事物中解脫出來(lái)，完成其他數(shù)據(jù)的處理任務(wù)。如圖5-7所示是DMA傳輸控制的處理過(guò)程的流程圖。

24.參考答案：操作系統(tǒng)按銀行家制定的規(guī)則為進(jìn)程分配資源，可以使系統(tǒng)保持在安全狀態(tài)，具體方法如下：

①進(jìn)程首次申請(qǐng)資源的分配。如果系統(tǒng)現(xiàn)存資源可以滿足該進(jìn)程的最大需求量，則按當(dāng)前的申請(qǐng)量分配資源，否則推遲分配。

②進(jìn)程在執(zhí)行中繼續(xù)申請(qǐng)資源的分配。若該進(jìn)程已占用的資源與本次申請(qǐng)的資源之和不超過(guò)對(duì)資源的最大需求量，且現(xiàn)存資源能滿足該進(jìn)程尚需要的最大資源量，則按當(dāng)前申請(qǐng)量分配資源，否則推遲分配。

③至少一個(gè)進(jìn)程能完成。在任何時(shí)刻保證至少有一個(gè)進(jìn)程能得到所需要的全部資源而執(zhí)行到結(jié)束。

銀行家算法通過(guò)動(dòng)態(tài)地檢測(cè)系統(tǒng)中資源分配情況和進(jìn)程對(duì)資源的需求情況來(lái)決定如何分配資源，并能在確保系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時(shí)才把資源分配給申請(qǐng)者，從而避免系統(tǒng)發(fā)生死鎖。25.參考答案：A[解析]進(jìn)程管理機(jī)制存在一個(gè)明顯的局限性，就是進(jìn)程的創(chuàng)建、通信和調(diào)度開銷比較大，影響了并行程序的執(zhí)行效率。為此，操作系統(tǒng)引入了線程概念和線程管理機(jī)制。線程是進(jìn)程中的一個(gè)程序執(zhí)行單元。進(jìn)程中的多個(gè)線程共享進(jìn)程的地址空間和其他資源，包括程序、數(shù)據(jù)、文件、通信端口等。因此，線程之間可以直接交換數(shù)據(jù)。26.參考答案：B連續(xù)文件需占用連續(xù)的磁盤空間，容易導(dǎo)致存儲(chǔ)碎片發(fā)生。27.參考答案：BⅠ正確：例如，使用先進(jìn)先出(FIFO)頁(yè)面置換算法，頁(yè)面引用串為1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5時(shí)，當(dāng)分配3幀時(shí)產(chǎn)生9次缺頁(yè)中斷，分配4幀時(shí)產(chǎn)生10次缺頁(yè)中斷。Ⅱ錯(cuò)誤：最近最少使用(LRU)頁(yè)面置換算法沒(méi)有這樣的問(wèn)題。Ⅲ錯(cuò)誤。Ⅳ正確：若頁(yè)面在內(nèi)存中，不會(huì)產(chǎn)生缺頁(yè)中斷，也即不會(huì)出現(xiàn)頁(yè)面的調(diào)入/調(diào)出。而不是虛擬存儲(chǔ)器(包括作為虛擬內(nèi)存那部分硬盤)。綜上分析：Ⅰ、Ⅳ正確。28.參考答案：CD29.參考答案：A30.參考答案：三個(gè)作業(yè)并發(fā)執(zhí)行時(shí)的工作情況如下：

Job1的執(zhí)行順序?yàn)椋篒2(30ms)；CPU(10ms)；I1(30ms)；CPU(10ms)；等待I2(10ms)；I2(20ms)。

Job2的執(zhí)行順序?yàn)椋篒1(20ms)；CPU(10ms)；等待CPU(10ms)；CPU(10ms)；I2(40ms)；

Job3的執(zhí)行順序?yàn)椋篊PU(20ms)；等待CPU(30ms)；CPU(10ms)；等待I1(10ms)；I1(20ms)；CPU(10ms)；I1(10ms)。

(1)Job1從投入到運(yùn)行完成需要110ms，Job2從投入到運(yùn)行完成需要90ms，Job3從投入到運(yùn)行完成需要110ms。

(2)CPU在時(shí)間段60～70ms，80～90ms，100～110ms期間空閑，所以CPU的利用率為：(110-30)/110=72.7%。

(3)設(shè)備I1在時(shí)間段20～40ms，90～100ms期間空閑，所以設(shè)備I1的利用率為：(110-30)/110=72.7%；

設(shè)備I2在時(shí)間段30～50ms期間空閑，所以設(shè)備I2的利用率為：(110-20)/110=81.8%。31.參考答案：如果采用中斷驅(qū)動(dòng)I/O，按照打印速度，發(fā)出中斷的頻率為400Hz，發(fā)生中斷的時(shí)間間隔為2.5ms，CPU的消耗率為50÷2500=2%，但是從CPU需要處理許多的設(shè)備以及其他任務(wù)來(lái)看，這樣的消耗不太合算。32.參考答案：C[解析]虛擬存儲(chǔ)技術(shù)是基于程序的局部性原理的，程序的局部性原理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：時(shí)間局部性和空間局部性。時(shí)間局部性是指一條指令被執(zhí)行后，那么它可能很快會(huì)再次被執(zhí)行，空間局部性是指若某一存儲(chǔ)單元被訪問(wèn)，那么與該存儲(chǔ)單元相鄰的單元可能也會(huì)很快被訪問(wèn)。所以本題的答案是C。33.參考答案：C[解析]

邏輯文件可以有兩種形式，一種是流式文件，另一種是記錄式文件。流式文件是指對(duì)文件內(nèi)的信息不再劃分單位，是依次的一串信息組成的。記錄式文件是指用戶還可把信息按邏輯上獨(dú)立的涵義劃分信息單位，每個(gè)單位稱為一個(gè)邏輯記錄(簡(jiǎn)稱記錄)，如數(shù)據(jù)庫(kù)文件就是一種記錄式文件。34.參考答案：A操作系統(tǒng)通過(guò)目錄結(jié)構(gòu)進(jìn)行文件管理，目錄最基本的功能就是通過(guò)文件名存儲(chǔ)文件。35.參考答案：B[解析]

設(shè)備與CPU之間數(shù)據(jù)傳送控制方式有4種，它們是程序直接控制訪式、中斷控制方式、直接內(nèi)存訪問(wèn)(DMA)方式和通道控制方式。

程序直接控制方式和中斷方式都只適用于簡(jiǎn)單的、外設(shè)很少的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。程序直接控制方式耗費(fèi)大量的CPU時(shí)間，并無(wú)法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)設(shè)備或硬件產(chǎn)生的錯(cuò)誤，而且設(shè)備和CPU、設(shè)備和設(shè)備只能串行工作。中斷控制方式雖然在某種程度上使CPU擺脫了等待I/O設(shè)備的空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，主機(jī)和外設(shè)可以并行工作，提高了主機(jī)的利用率，但由于中斷次數(shù)多，每次中斷都要作現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)工作，系統(tǒng)開銷較大，仍然要占用較多的CPU時(shí)間，而且，能夠并行操作的設(shè)備臺(tái)數(shù)也受到中斷處理時(shí)間的限制。

DMA方式和通道控制方式采用了外設(shè)和內(nèi)存直接交換數(shù)據(jù)的方式，解決了上述問(wèn)題。只有在一段數(shù)據(jù)傳送結(jié)束時(shí)，才發(fā)出中斷信號(hào)要求CPU做善后處理，從而大大減少了CPU的負(fù)擔(dān)。DMA方式與通道方式的區(qū)別在于，DMA方式要求CPU執(zhí)行設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序啟動(dòng)設(shè)備，給出存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始地址及操作方式和傳送字節(jié)長(zhǎng)度等。而通道控制方式則是在CPU發(fā)出I/O啟動(dòng)命令后，由通道指令來(lái)完成這些工作。36.參考答案：文件系統(tǒng)多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)中。將第一級(jí)作為目錄樹的根結(jié)點(diǎn)，又稱為根目錄。37.參考答案：C[解析]可從操作系統(tǒng)的概念去思考、辨析。從問(wèn)題的主要方面和次要方面，則可挑出“有效性”必選，再用排除法選出C。實(shí)際上，近年來(lái)在微機(jī)的操作系統(tǒng)中，更加重視方便性。38.參考答案：C正在訪問(wèn)臨界區(qū)的進(jìn)程由于某事件被阻塞時(shí)，根據(jù)進(jìn)程同步的準(zhǔn)則——“讓權(quán)等待”，此時(shí)該進(jìn)程應(yīng)當(dāng)放棄處理器，允許其他就緒進(jìn)程搶占處理器執(zhí)行。但是由于當(dāng)前進(jìn)程對(duì)臨界資源的操作還未完成，尚未退出臨界區(qū)，所以此時(shí)不允許其他進(jìn)程進(jìn)入相關(guān)臨界區(qū)對(duì)臨界資源進(jìn)行操作。39.參考答案：邏輯、物理邏輯地址也稱為虛擬地址，用戶編程所用到的地址都是虛擬地址，因?yàn)樗⒉粚?duì)應(yīng)某臺(tái)具體機(jī)器的物理內(nèi)存地址。但在程序執(zhí)行時(shí)，計(jì)算機(jī)使用的地址是具體的物理地址。40.參考答案：D41.參考答案：C這種題用到組合數(shù)學(xué)中鴿巢原理的思想，考慮最極端情況，因?yàn)槊總€(gè)進(jìn)程最多需要三臺(tái)打印機(jī)，如果每個(gè)進(jìn)程已經(jīng)占有了兩臺(tái)打印機(jī)，那么只要還有多余的打印機(jī)，那么總能滿足達(dá)到三臺(tái)的條件。所以，將8臺(tái)打印機(jī)分給K個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程有兩臺(tái)打印機(jī)，這個(gè)情況就是極端情況，K為4。42.參考答案：B“脫機(jī)”改為“聯(lián)機(jī)”43.參考答案：A[解析]設(shè)備的固有屬性決定了設(shè)備的使用方式；設(shè)備獨(dú)立性可以提高設(shè)備分配的靈活性和設(shè)備的利用率；設(shè)備安全性可以保證分配設(shè)備時(shí)不會(huì)導(dǎo)致死鎖等問(wèn)題。設(shè)備分配時(shí)通常不考慮及時(shí)性。44.參考答案：C操作系統(tǒng)的基本特征之一，并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。45.參考答案：A進(jìn)程控制塊包括proc結(jié)構(gòu)和user結(jié)構(gòu)，其中user結(jié)構(gòu)不必常駐內(nèi)存，以減少占用的內(nèi)