1、考研操作系统-4-1 及答案解析(总分：102.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：5，分数：13.00)1.提高单机资源利用率的关键技术是( )。A脱机技术 B虚拟技术C交换技术 D多道程序设计技术（分数：2.00）A.B.C.D.2.分区分配内存管理方式的主要保护措施是( )。A界地址保护B程序代码保护C数据保护D栈保护（分数：2.00）A.B.C.D.3.一个作业的完成要经过若干加工步骤，这每个步骤称为( )。A作业流 B作业步 C子进程 D子程序（分数：2.00）A.B.C.D.4.设主存容量为 1MB，外存容量为 400MB，计算机系统的地址寄存器有 24 位，那么虚
2、拟存储器的最大容量是( )。A1MB B401MB C1MB+2 244MB D2 24B（分数：2.00）A.B.C.D.5.作业 J1、J2、J3、J4 的提交时间和运行时间如表 6-4 所示。若采用短作业优先调度算法，则作业调度优先次序为 J1J3J4J2，则平均周转时间为_(这里不考虑操作系统的开销)。表 6-4 作业运行时间表作业号 提交时间 运行时间(分钟)J1 6:00 60J2 6:24 30J3 6:48 6J4 7:00 12A45 B58.5 C64.5 D72（分数：5.00）A.B.C.D.二、填空题(总题数：15，分数：15.00)6.存储器分页管理的主要任务是实现
3、 1 的虚拟地址到帧的内存地址的映射。（分数：1.00）填空项 1:_7.并发进程中涉及 1 的程序段称为临界区，两个进程同时进入相关的临界区会造成 2 的错误。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_8.程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_9.文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是 1。（分数：1.00）填空项 1:_10.操作系统的引导和装入一般有两种方式，一种是独立引导装入方式，另一种是装入方式。（分数：1.00）填空项 1:_11.磁盘在执行一次信息传输操作所花的时间有 3 部分： 1
4、、 2 和 3。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_填空项 1:_12.对磁盘来说，驱动调度是先进行 1，以尽可能地减少寻找时间；再进行 2，以减少延迟时间。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_13.若有 4 个进程共享同一个程序段，而且每次最多允许 3 个进程进入该程序段，则信号量的变化范围是 1。（分数：1.00）填空项 1:_14.P 操作和 V 操作都是 1 操作，它们都是对 2 进行操作。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_15. 1 是操作系统采用以空间换时间的技术。（分数：1.00）填空项 1:_16.进程可以并发执行，若干个并发执行的进程交替占用处
5、理器，而进程各种状态的转换不是事先预定的，也不是完全由操作系统来确定的，而是在硬件和操作系统的相互配合下完成的，起主要作用的是 1。（分数：1.00）填空项 1:_17.用户程序与操作系统之间通过 1 接口进行通信。（分数：1.00）填空项 1:_18.飞机的自动驾驶系统属于 1；飞机订票系统属于 2。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_19. 1 是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，能对各类作业进行调度，以及是方便用户的程序的集合。（分数：1.00）填空项 1:_20. 1 是计算机赖以工作的实体； 2 保证计算机系统按用户指定的要求协调地工作。（分数：1.00）填空项 1:_填
6、空项 1:_三、判断改错题(总题数：10，分数：20.00)21.先来先服务调度算法优先调度掉队等待时间最短的作业。( )（分数：2.00）A.正确B.错误22.在请求页式存储管理方案中，目前常用的替换策略有：(1)先进先出；(2)优先级法。( )（分数：2.00）A.正确B.错误23.记录文件是以记录为单位的，所以，磁盘中的记录文件在和主机进行数据传输的时候，一次总是传输一个记录。( )（分数：2.00）A.正确B.错误24.银行家算法是防止死锁发生的方法之一。( )（分数：2.00）A.正确B.错误25.批处理方式是指在作业执行过程中操作系统与用户之间不断地交流信息，用户使用操作控制命令执
7、行的控制意图。( ) （分数：2.00）A.正确B.错误26.分时系统中分时时间片的长短问题无所谓，不影响终端用户得到的及时响应。( )（分数：2.00）A.正确B.错误27.在单处理机系统中，处于运行状态的进程不止一个。( )（分数：2.00）A.正确B.错误28.UNIX 操作系统是一个支持交互式操作的单任务操作系统。( )（分数：2.00）A.正确B.错误29.实时系统只能应用于生产控制系统，不能应用于信息处理系统。( )（分数：2.00）A.正确B.错误30.文件系统中分配存储空间的基本单位是记录。( )（分数：2.00）A.正确B.错误四、简答题(总题数：6，分数：30.00)31.
8、目录级安全管理的内容有哪些?（分数：6.00）_32.什么是根目录?（分数：6.00）_33.在 UNIX 系统中，进行设备分配时需要哪些数据结构?有什么特点?如何应用的?（分数：5.00）_34.什么是记录的成组和分解?（分数：4.00）_35.简述 SPOOLing 技术及其特点。（分数：5.00）_36.为实现分页式虚拟存储，页表中至少应含有哪些内容?（分数：4.00）_五、应用题(总题数：3，分数：20.00)37.为什么说设备驱动程序通常以进程形式存在?其功能是什么?（分数：5.00）_38.若程序 Pa和 Pb单独执行时分别用 Ta和 Tb，T a=1 小时，T b=1.5 小时，
9、其中处理器工作时间分别 ta=18分钟，t b=27 分钟，如果采用多道程序设计方法，让 Pa、P b并行工作，假定处理器利用率达到 50%，另加15 分钟系统开销，请问系统效率能提高多少?（分数：5.00）_若某机房有两台打印机。其中一台尽量满足系统打印要求，只有当系统不需要时才可以被一般用户共享。另一台打印机直接作为网络共享打印机，供一般用户使用。（分数：10.00）(1).请给出用 SPOOLing 技术实现的系统组成。（分数：5.00）_(2).试用记录型信号量机制实现对送两台打印机使用过程的管理，要求写出需要设计的数据结构和算法。（分数：5.00）_六、综合题(总题数：1，分数：4.
10、00)39.在使用磁盘高速缓存的系统中，平均的访问时间是 80.6ms，高速缓存的平均访问时间是 1ms，磁盘平均访问时间是 200ms，系统有 8MB 的高速缓存。高速缓存增加一倍时，非命中率将降低 40%。问需要增加多少高速缓存才能将平均访问时间减少到 20ms(假定高速缓存的数据按 2 的倍数增加)。（分数：4.00）_考研操作系统-4-1 答案解析(总分：102.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：5，分数：13.00)1.提高单机资源利用率的关键技术是( )。A脱机技术 B虚拟技术C交换技术 D多道程序设计技术（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：脱机技术用于解决
11、独占设备问题。虚拟技术与交换技术以多道程序设计技术为前提。多道程序设计技术由于同时在主存中运行多个程序，因此提高了系统资源的利用率。2.分区分配内存管理方式的主要保护措施是( )。A界地址保护B程序代码保护C数据保护D栈保护（分数：2.00）A. B.C.D.解析：分区内存管理通过检查地址是否超过某个界限来进行内存保护。3.一个作业的完成要经过若干加工步骤，这每个步骤称为( )。A作业流 B作业步 C子进程 D子程序（分数：2.00）A.B. C.D.解析：4.设主存容量为 1MB，外存容量为 400MB，计算机系统的地址寄存器有 24 位，那么虚拟存储器的最大容量是( )。A1MB B401
12、MB C1MB+2 244MB D2 24B（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：虚拟存储器的最大容量是由计算机的地址结构确定的，其虚拟地址空间=2 24B。5.作业 J1、J2、J3、J4 的提交时间和运行时间如表 6-4 所示。若采用短作业优先调度算法，则作业调度优先次序为 J1J3J4J2，则平均周转时间为_(这里不考虑操作系统的开销)。表 6-4 作业运行时间表作业号 提交时间 运行时间(分钟)J1 6:00 60J2 6:24 30J3 6:48 6J4 7:00 12A45 B58.5 C64.5 D72（分数：5.00）A. B.C.D.解析：解析 因为在作业 J1 提交时，
13、其他作业还未提交，因此 J1 最先执行。在 J1 的执行过程中，其他作业相继提交，作业运行时间 J3J4J2。题目中采用短作业优先调度算法，所以在 J1 执行完后，按作业运行时间的长短来依次调度 J3、J4、J2。可见，作业调度的优先次序为 J1J3J4J2。作业 J1、J3、J4、J2 完成的时间分别为 7:00、7:06、7:18、7:48，一个作业的周转时间为作业完成时间减去作业提交时间，可以计算，作业 J1 的周转时间为 60 分钟，J3 的周转时间为(7:06-6:48)=18 分钟，J4 的周转时间为(7:18-7:00)=18 分钟，J2 的周转时间为(7:48-6:24)=84
14、 分钟，则平均周转时间为(60+18+18+84)/4=45(分钟)。二、填空题(总题数：15，分数：15.00)6.存储器分页管理的主要任务是实现 1 的虚拟地址到帧的内存地址的映射。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：页）解析：7.并发进程中涉及 1 的程序段称为临界区，两个进程同时进入相关的临界区会造成 2 的错误。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：共享变量）填空项 1:_ （正确答案：与时间有关）解析：8.程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：相对地址(或：逻辑地址、虚拟
15、地址)）解析：9.文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：文件控制块(或：FCB)）解析：10.操作系统的引导和装入一般有两种方式，一种是独立引导装入方式，另一种是装入方式。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：辅助下）解析：11.磁盘在执行一次信息传输操作所花的时间有 3 部分： 1、 2 和 3。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：寻道时间）填空项 1:_ （正确答案：延迟时间）填空项 1:_ （正确答案：传送时间）解析：12.对磁盘来说，驱动调度是先进行 1，以尽可能地减少寻找时间；再进行 2，以减少延迟时
16、间。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：移臂调度）填空项 1:_ （正确答案：旋转调度）解析：13.若有 4 个进程共享同一个程序段，而且每次最多允许 3 个进程进入该程序段，则信号量的变化范围是 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：3，2，1，0，-1）解析：14.P 操作和 V 操作都是 1 操作，它们都是对 2 进行操作。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：原语）填空项 1:_ （正确答案：信号量）解析：15. 1 是操作系统采用以空间换时间的技术。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：通道技术）解析：16.进程可以并发执行，若干个并发执行的进程
17、交替占用处理器，而进程各种状态的转换不是事先预定的，也不是完全由操作系统来确定的，而是在硬件和操作系统的相互配合下完成的，起主要作用的是 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：中断系统）解析：17.用户程序与操作系统之间通过 1 接口进行通信。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：程序）解析：18.飞机的自动驾驶系统属于 1；飞机订票系统属于 2。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：实时控制系统）填空项 1:_ （正确答案：实时信息处理系统）解析：19. 1 是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，能对各类作业进行调度，以及是方便用户的程序的集合。（分数：1.00）
18、填空项 1:_ （正确答案：操作系统）解析：20. 1 是计算机赖以工作的实体； 2 保证计算机系统按用户指定的要求协调地工作。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：硬件系统）填空项 1:_ （正确答案：软件系统）解析：三、判断改错题(总题数：10，分数：20.00)21.先来先服务调度算法优先调度掉队等待时间最短的作业。( )（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：“短”改为“长”。22.在请求页式存储管理方案中，目前常用的替换策略有：(1)先进先出；(2)优先级法。( )（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：应改为：在请求页式存储管理方案中，目前常用的替换策略有：先进先出和最
19、近最少使用(LRU)法。23.记录文件是以记录为单位的，所以，磁盘中的记录文件在和主机进行数据传输的时候，一次总是传输一个记录。( )（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：应改为：记录文件是以记录为单位的，但，磁盘中的记录文件在和主机进行数据传输的时候，一次总是传输一个物理块。24.银行家算法是防止死锁发生的方法之一。( )（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：应改为：银行家算法是避免死锁的方法之一。25.批处理方式是指在作业执行过程中操作系统与用户之间不断地交流信息，用户使用操作控制命令执行的控制意图。( ) （分数：2.00）A.正确B.错误 解析：应改为：交互处理方式是指在作业执
20、行过程中操作系统与用户之间不断地交流信息，用户使用操作控制命令执行的控制意图。26.分时系统中分时时间片的长短问题无所谓，不影响终端用户得到的及时响应。( )（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：应改为：分时时间片的长短问题很重要，它将影响终端用户得到的及时响应。27.在单处理机系统中，处于运行状态的进程不止一个。( )（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：应改为：在单处理机系统中，处于运行状态的进程只有一个。28.UNIX 操作系统是一个支持交互式操作的单任务操作系统。( )（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：应改为：UNIX 操作系统是一个支持交互式操作的分时操作系统。29.
21、实时系统只能应用于生产控制系统，不能应用于信息处理系统。( )（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：应改为：实时系统既可应用于生产控制系统，也能应用于信息处理系统。30.文件系统中分配存储空间的基本单位是记录。( )（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：“记录”改为“物理记录”。四、简答题(总题数：6，分数：30.00)31.目录级安全管理的内容有哪些?（分数：6.00）_正确答案：(目录级安全管理是；通过对目录的操作权限来保护目录的安全及目录中文件的安全，主要有：读(R)、写(W)，检索(E)等。)解析：32.什么是根目录?（分数：6.00）_正确答案：(文件系统多级目录结构中。将第
22、一级作为目录树的根结点，又称为根目录。)解析：33.在 UNIX 系统中，进行设备分配时需要哪些数据结构?有什么特点?如何应用的?（分数：5.00）_正确答案：(在进行设备分配时所需的数据结构有： 设备控制表 DCT系统为每个设备配置一张设备控制表，用于记录本设备的情况，如设备类型、设备标识号、设备状态、设备队列、控制器表。 控制器控制表 COCT系统为每个控制器设置一张用于记录本控制器情况的控制器控制表。 系统设备表 SDT记录系统中全部设备的情况，每个设备占一个表目，包括设备类型、设备标识符、设备控制表、设备驱动程序入口等。)解析：34.什么是记录的成组和分解?（分数：4.00）_正确答案
23、：(成组和分解如下： 成组：把若干逻辑记录合并成一组，存入一个物理块的工作称为记录的成组； 分解：从一组中把一个逻辑记录分离出来的工作称为记录的分解。)解析：35.简述 SPOOLing 技术及其特点。（分数：5.00）_正确答案：(SPOOLing，即外部设备联机并行操作，也称假脱机。它是针对慢速独占设备提；出的一种设备管理技术，其核心思想是利用一台可共享的、高速大容量的块设备来模拟独占设备的操作，使一台独占设备变为多台可并行的虚拟设备，即把独占设备变成逻辑上的共享设备。SPOOLing 系统具有下列特点： 对用户进程透明，用户进程仍使用统一的系统调用命令访问字符设备； 用户进程实际上使用的
24、是虚拟设备，而不是直接使用字符设备； 字符设备与各虚拟设备之间的数据交换由 SPOOLing 进程统一调度实施，而且这种交换是以并行方式进行的。)解析：36.为实现分页式虚拟存储，页表中至少应含有哪些内容?（分数：4.00）_正确答案：(页表中至少应含有： 页号； 标志； 主存块号； 磁盘上的位置。)解析：五、应用题(总题数：3，分数：20.00)37.为什么说设备驱动程序通常以进程形式存在?其功能是什么?（分数：5.00）_正确答案：(在多道程序系统中，当某进程启动 I/O 任务后随之被阻塞。当该 I/O 任务完成或发生某种事件时，由通道或控制器发来中断请求信号。但由于启动 I/O 任务的进
25、程并没有运行 (被阻塞)以致它不能被中断，而被中断的是正在运行的进程，它很可能与发出中断信号的 I/O 任务无关，因此，它不知道 I/O任务的任何情况，从而无法对它进行响应。如果让启动该 I/O 任务的进程负责对它进行响应，要求请求I/O 任务的进程应具有很好的实时性，而且系统应能根据中断信号的内容准确地调度到请求所对应 I/O 任务的进程。因此通常由系统直接承担这个任务，为此专门设置了一个进程，称为设备驱动进程。用于对所有 I/O 设备和通道的管理，处理来自各个 I/O 任务的中断，以及诸进程提出的 I/O 请求。设备驱动程序的主要功能是： 将接收到的抽象要求转换为具体要求； 检查用户 I/
26、O 请求的合法性，了解 I/O 设备的状态，传递有关参数，设置指定的工作方式； 发出 I/O 命令，启动分配到的 I/O 设备，完成指定的 I/O 操作； 及时响应有控制器或通道发来的中断请求，并根据其中断类型调用相应的中断处、理程序进行处理)解析：38.若程序 Pa和 Pb单独执行时分别用 Ta和 Tb，T a=1 小时，T b=1.5 小时，其中处理器工作时间分别 ta=18分钟，t b=27 分钟，如果采用多道程序设计方法，让 Pa、P b并行工作，假定处理器利用率达到 50%，另加15 分钟系统开销，请问系统效率能提高多少?（分数：5.00）_正确答案：(在多道系统下 Pa和 Pb共用
27、 CPU 时间(18+27)/50%=90(分钟)，系统效率的提高： (60+90)-(90+15)/(60+90)=45/150=30%)解析：若某机房有两台打印机。其中一台尽量满足系统打印要求，只有当系统不需要时才可以被一般用户共享。另一台打印机直接作为网络共享打印机，供一般用户使用。（分数：10.00）(1).请给出用 SPOOLing 技术实现的系统组成。（分数：5.00）_正确答案：(由于只有输出设备，因此设计这个系统时只须要考虑 SPOOLing 系统的缓输出部分即可。系统组织如下：磁盘中一个足够大的缓冲区(输出井)，用于存放系统和用户的打印作业；一个缓冲区管理程序(井管理程序)；
28、一个后台打印程序(缓输出程序)。)解析：(2).试用记录型信号量机制实现对送两台打印机使用过程的管理，要求写出需要设计的数据结构和算法。（分数：5.00）_正确答案：(采用 SPOOLing 系统后，两台打印机可供若干个系统或用户进程同时使用。根据题意，可设立3 个并发进程完成两台打印机的使用，它们分别是输出井管理进程、系统打印进程和网络打印进程。为此，输出井中设立了两个缓冲区队列，一个用于存放系统打印作业，一个用于存放网络打印作业，两个队列分别需要互斥使用。同时系统打印进程还要和网络打印进程通信，以决定一般用户可否使用系统使用的打印机。具体程序实现如下：beginvar s1,s2:sema
29、phore;var syspcount,net_pcount:integer;s1=1; /系统打印队列互斥信号量s2=1; /网络打印队列互斥信号量sys_pcount=0; /系统打印作业计数器net_pcount=1; /网络打印机作业计数器cobeginbuffer=manageQ /打印缓冲区管理进程begin接收一个打印作业：if(系统打印作业)P(s1);放入系统打印队列;sys_pcount:=sys_pcount+1;V(s1);elseP(s2)放入网络打印队列;net_pcouny:=net_pcount+1;V(s2);end;system_print()beginP(
30、s1);if(sys_pcount0)取出系统打印队列一个打印作业打印；sys_pcount:=sys_pcount-1;elseP(s2);取出网络打印队列一个打印作业打印：net_pcount:=net_pcount-1;V(S2);V(S1);end1。user_Print()beginP(s2);if(net_pcount0)取出网络打印队列一个打印作业打印；net_pcoun:=net_pcount-1;V(S2)end;coend; end;)解析：六、综合题(总题数：1，分数：4.00)39.在使用磁盘高速缓存的系统中，平均的访问时间是 80.6ms，高速缓存的平均访问时间是 1
31、ms，磁盘平均访问时间是 200ms，系统有 8MB 的高速缓存。高速缓存增加一倍时，非命中率将降低 40%。问需要增加多少高速缓存才能将平均访问时间减少到 20ms(假定高速缓存的数据按 2 的倍数增加)。（分数：4.00）_正确答案：(假定现在访问高速缓存的比率为 n，显然80.6=1n+(1-n)200由此可得 n=(200-80.6)/199=0.6。这说明配置 8MB 高速缓存时，高速缓存的访问比率为 0.6，磁盘的访问比率为 0.4。要使平均访问时间减少到 20ms，则有20=1n+(1-n)200由此可得 n=0.9，磁盘的访问比率为 0.1。即：0.1=0.4(1-0.4)xx=2.713解得823=64MB，故应该配置 64MB 的高速缓存。)解析：
