1、考研操作系统-7-1 及答案解析(总分：96.00，做题时间：90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数：5，分数：12.00)1.位示图可用于U /U。 A.文件目录查找 B.文件保护 C.主存空间共享 D.磁盘空间和主存空间的管理（分数：2.00）A.B.C.D.2.实现进程同步时，每一个消息与一个信号量对应，进程_可把不同的消息发送出去。 A.在同一信号量上调用 P 操作 B.在不同信号量上调用 P 操作 C.在同一信号量上调用 V 操作 D.在不同信号量上调用 V 操作（分数：5.00）A.B.C.D.3.自愿性中断事件是由U /U引起的。 A.程序中除数为“0” B.程序中使用了一条访
2、管指令 C.程序中访问地址越界 D.程序中使用了非法操作码（分数：2.00）A.B.C.D.4.任何两个并发进程之间U /U。 A.一定存在互斥关系 B.一定存在同步关系 C.一定彼此独立无关 D.可能存在同步或互斥关系（分数：1.00）A.B.C.D.5.文件系统可以为某个文件建立一张U /U，其中存放每个逻辑记录存放位置的指针。 A.打开文件表 B.链接指针表 C.位示图 D.索引表（分数：2.00）A.B.C.D.二、B填空题/B(总题数：15，分数：15.00)6. 1 是管理计算机系统资源、控制程序执行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统软件。（分数：1.00）填空项 1:_
3、7.从资源管理的观点看，操作系统的功能可分成五大部分，即： 1、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理，操作系统的这五大部分相互配合，协调工作，实现计算机系统的资源管理、控制程序的执行、扩充系统的功能、为用户提供方便的使用接口和良好的运行环境。（分数：1.00）填空项 1:_8.在多线程操作系统中，线程与进程的根本区别在于进程作为 1 单位，而线程是 2 单位。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_9.互斥实际上是同步的特例，所以把解决进程同步与互斥的工具统称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_10.通常在处理器执行完一条指令后；硬件的中断装置立即检查有无中断事件发生，若有中断事件
4、发生，则暂停现行进程的运行，而让操作系统中的中断处理程序占用处理器，这一过程称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_11.在一个完善的文件系统中；可以采取多级保护设施来防止系统中的文件被非法窃取和破坏，第一是 1；第二是 2；第三是 3。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_填空项 1:_12.一个高级语言编写的用户作业，在计算机上运行的时候一般要分成 3 个作业步，第一是 1，第二是进行连接，第三是 2 后产生作业执行结果。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_13.存储管理的功能有： 1、 2、 3 和 4。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_填空项 1:_填空
5、项 1:_14.虚拟设备是指采用某种 I/O 技术，将某个 1 设备改进为多个用户可共享的设备。（分数：1.00）填空项 1:_15.二级目录结构是为每个用户设置一张目录表，称 1，再用一张总的目录来登记各个用户的文件目录表存放地址，这张总的目录表称 2。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_16.主存空间的共享是为了提高主存空间的利用效率，主存空间的共享有两方面的含义： 1 和 2。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_17.PV 操作是对 1 进行操作。（分数：1.00）填空项 1:_18. 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:_19.分页式
6、存储管理中。页表是用来指出作业的 1 与 2 的对应关系。（分数：1.00）填空项 1:_填空项 1:_20.设备的分配策略主要是按照设备的资源属性，即设备的独占、 1 和虚拟来制定的。（分数：1.00）填空项 1:_三、B判断改错题/B(总题数：10，分数：20.00)21.在固定分区、可变分区方式中也可实现虚拟存储器。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误22.文件系统中U源程序/U是有结构的记录式文件。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误23.文件子系统的功能可以分为文件管理和高速缓冲机制两方面。 U /U（分数：2.00）A.正确B.错误24.单级目录结构能够解决U文件重名/
7、U问题。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误25.银行家算法是防止死锁发生的方法之一。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误26.进程由运行到阻塞是由于正在运行的进程的时间片用完而引起的。U /U（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。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误28.当平均队列较小时，所有磁盘调度算法都退化为 FCFS 算法。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误29.作业控制说明书是用户提供的，用作业控制语言编写的；用以表达作业控制意图。 U /U（分数：2.00）A.正确B.错误30.文件被划分成大小相等的若干个物
8、理块，般物理块的大小是不固定的。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误四、B简答题/B(总题数：6，分数：29.00)31.试说明如果 P、V 操作不是不可分割执行的，就会违反互斥性。（分数：5.00）_32.什么是记录的成组和分解?（分数：4.00）_33.进程由哪 3 部分组成?（分数：5.00）_34.什么是逻辑设备，什么是物理设备?如何实现从逻辑设备到物理设备的变换?这样做有什么好处?（分数：5.00）_35.文件是如何进行分类的?举例说明。（分数：5.00）_36.请描述 UNIX 操作系统的读/写磁盘方式。（分数：5.00）_五、B应用题/B(总题数：3，分数：15.00)37
9、.试说明操作系统与硬件、其他系统软件以及用户之间的关系。（分数：5.00）_38.设有两个优先级相同的进程 P1 和 P2，见下表。信号量 S1 和 S2 的初值均为 0，试问 P1、P2 并发执行结束后，x、y、z 的值各为多少?进程 P1 和 P2进程 P1 进程 P2y=1；y=y+2；V(S1)；z=y+1；P(S2)；y=z+y；x=1；x=x+2；P(S1)；x=x+y；V(S2)；z=x+z；（分数：5.00）_39.有两个程序，A 程序按顺序使用 CPU 10s，使用设备甲 5s，使用 CPU 5s，使用设备乙 10s，最后使用CPU 10s。B 程序按顺序使用设备甲 10s，
10、使用 CPU 10s，使用设备乙 5s，使用 CPU 5s，最后使用设备乙10s。请问在多道程序环境下与在顺序环境下(先执行 A 程序再执行 B 程序)相比，CPU 利用率提高了多少?（分数：5.00）_六、B综合题/B(总题数：1，分数：5.00)40.什么是多道程序?支持多道程序的软、硬件条件是什么?（分数：5.00）_考研操作系统-7-1 答案解析(总分：96.00，做题时间：90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数：5，分数：12.00)1.位示图可用于U /U。 A.文件目录查找 B.文件保护 C.主存空间共享 D.磁盘空间和主存空间的管理（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：2
11、.实现进程同步时，每一个消息与一个信号量对应，进程_可把不同的消息发送出去。 A.在同一信号量上调用 P 操作 B.在不同信号量上调用 P 操作 C.在同一信号量上调用 V 操作 D.在不同信号量上调用 V 操作（分数：5.00）A.B.C.D. 解析：解析 进程的同步是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待，直到消息到达才被唤醒。在使用 PV 操作实现进程同步应注意以下两点。 用一个信号量与一个消息联系起来，当信号量的值为 0 时表示期望的消息尚未产生，当信号量值为非 0 时表示期望的消息已经存在。 在用 PV 操作实现
12、同步时，一个信号量与一个消息量联系在一起，当有多个消息时必须定义多个信号量；测试不同的消息是否到达或发送不同消息时，应对不同的信号调用 P 操作或 V 操作。 在利用 PV 操作实现进程同步时，每一个消息与一个信号量对应，进程在不同信号量上调用 P 操作以测试自己需要的消息是否到达，在不同信号量上调用 V 操作把不同的消息发送出去。3.自愿性中断事件是由U /U引起的。 A.程序中除数为“0” B.程序中使用了一条访管指令 C.程序中访问地址越界 D.程序中使用了非法操作码（分数：2.00）A.B. C.D.解析：4.任何两个并发进程之间U /U。 A.一定存在互斥关系 B.一定存在同步关系
13、C.一定彼此独立无关 D.可能存在同步或互斥关系（分数：1.00）A.B.C.D. 解析：5.文件系统可以为某个文件建立一张U /U，其中存放每个逻辑记录存放位置的指针。 A.打开文件表 B.链接指针表 C.位示图 D.索引表（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：二、B填空题/B(总题数：15，分数：15.00)6. 1 是管理计算机系统资源、控制程序执行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统软件。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：操作系统）解析：7.从资源管理的观点看，操作系统的功能可分成五大部分，即： 1、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理，操作系统的这五大部分相
14、互配合，协调工作，实现计算机系统的资源管理、控制程序的执行、扩充系统的功能、为用户提供方便的使用接口和良好的运行环境。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：处理器管理）解析：8.在多线程操作系统中，线程与进程的根本区别在于进程作为 1 单位，而线程是 2 单位。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：资源分配）填空项 1:_ （正确答案：调度和执行）解析：9.互斥实际上是同步的特例，所以把解决进程同步与互斥的工具统称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：同步机制）解析：10.通常在处理器执行完一条指令后；硬件的中断装置立即检查有无中断事件发生，若有中断事件发生，则
15、暂停现行进程的运行，而让操作系统中的中断处理程序占用处理器，这一过程称为 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：中断响应）解析：11.在一个完善的文件系统中；可以采取多级保护设施来防止系统中的文件被非法窃取和破坏，第一是 1；第二是 2；第三是 3。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：进行系统级存取控制）填空项 1:_ （正确答案：用户级存取控制）填空项 1:_ （正确答案：文件级存取控制）解析：12.一个高级语言编写的用户作业，在计算机上运行的时候一般要分成 3 个作业步，第一是 1，第二是进行连接，第三是 2 后产生作业执行结果。（分数：1.00）填空项 1:_ （正
16、确答案：编译）填空项 1:_ （正确答案：运行）解析：13.存储管理的功能有： 1、 2、 3 和 4。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：主存空间的分配和回收）填空项 1:_ （正确答案：重定位）填空项 1:_ （正确答案：主存空间的共享和保护）填空项 1:_ （正确答案：主存空间的扩充）解析：14.虚拟设备是指采用某种 I/O 技术，将某个 1 设备改进为多个用户可共享的设备。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：独占）解析：15.二级目录结构是为每个用户设置一张目录表，称 1，再用一张总的目录来登记各个用户的文件目录表存放地址，这张总的目录表称 2。（分数：1.00）填
17、空项 1:_ （正确答案：用户文件目录）填空项 1:_ （正确答案：主文件目录）解析：16.主存空间的共享是为了提高主存空间的利用效率，主存空间的共享有两方面的含义： 1 和 2。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：共享主存储器）填空项 1:_ （正确答案：共享主存储器的某些区域）解析：17.PV 操作是对 1 进行操作。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：信号量）解析：18. 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：19.分页式存储管理中。页表是用来指出作业的 1 与 2 的对应关系。（分数：1.00）填空项 1
18、:_ （正确答案：逻辑页号）填空项 1:_ （正确答案：主存块号(可交换)）解析：20.设备的分配策略主要是按照设备的资源属性，即设备的独占、 1 和虚拟来制定的。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：共享）解析：三、B判断改错题/B(总题数：10，分数：20.00)21.在固定分区、可变分区方式中也可实现虚拟存储器。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：应改为：在固定分区，可变分区方式中不能实现虚拟存储器。22.文件系统中U源程序/U是有结构的记录式文件。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：“有结构的记录式”改为“字符流式”23.文件子系统的功能可以分为文件
19、管理和高速缓冲机制两方面。 U /U（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：应改为：文件子系统的功能可以分为文件管理、高速缓冲机制和设备驱动程序三方面。24.单级目录结构能够解决U文件重名/U问题。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：“能”改成“不能”。25.银行家算法是防止死锁发生的方法之一。U /U（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。26.进程由运行到阻塞是由于正在运行的进程的时间片用完而引起的。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：“时间片用完”改为“缺乏资源；等待 I/O 操作，等待事件发生”或“发生某一事件”。
20、27.在单处理机系统中，处于运行状态的进程不止一个。U /U（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.当平均队列较小时，所有磁盘调度算法都退化为 FCFS 算法。U /U（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：29.作业控制说明书是用户提供的，用作业控制语言编写的；用以表达作业控制意图。 U /U（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：30.文件被划分成大小相等的若干个物理块，般物理块的大小是不固定的。U /U（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：应改为：文件被划分成大小相等的若干个物理块，般物理块的大小是固定的。四、B简答题
21、/B(总题数：6，分数：29.00)31.试说明如果 P、V 操作不是不可分割执行的，就会违反互斥性。（分数：5.00）_正确答案：(假定信号量 S=1，且进程 P1 和 P2 并发地执行 P(S)，那么，下面的执行序列就违反了互斥性： TO：P1 判定 S 之值等于 1； T1：P2 判写 S 之值等于 1； T2：P1 将 S 减 1 并进入临界段； T3：P2 将 S 减 1 并进入临界段)解析：32.什么是记录的成组和分解?（分数：4.00）_正确答案：(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
22、为记录的分解。)解析：33.进程由哪 3 部分组成?（分数：5.00）_正确答案：(进程由程序、数据集和进程控制块 3 部分组成。)解析：34.什么是逻辑设备，什么是物理设备?如何实现从逻辑设备到物理设备的变换?这样做有什么好处?（分数：5.00）_正确答案：(为使应用程序独立于具体使用的物理设备，引入逻辑设备和物理设备两个概念，在应用程序中，用来请求 I/O 服务而使用的是逻辑设备，系统在实际执行时使用的是物理设备，系统为了实现从逻辑设备到物理设备的映射，设置了一张逻辑设备表。每个表目包括逻辑设备名、物理设备名、设备驱动程序入口。这样做实现了设备独立性，带来两个好处：使设备分配时具有灵活性和
23、易于实现 I/O 重定向。)解析：35.文件是如何进行分类的?举例说明。（分数：5.00）_正确答案：(文件可以按各种分类方法进行分类，主要有以下几种： 按用途分类：根据文件的用途可把文件分成系统文件、用户文件和库文件。 按文件中的数据形式分类：根据文件中的数据形式可把文件分成源文件，目录文件和可执行文件。 按存取控制属性分类：根据文件的存取控制属性可把文件分为只执行文件、只读文件和读/写文件。 按文件的逻辑结构分类：根据文件的逻辑结构可把文件分为有结构文件和无结构文件。 按文件的物理结构分类：根据文件的物理结构可把文件分为顺序文件、链接文件和索引文件。)解析：36.请描述 UNIX 操作系统
24、的读/写磁盘方式。（分数：5.00）_正确答案：(在 UNIX 操作系统中有两种读磁盘的方式。 一般读方式：读指定盘块； 提前(预先)读方式：在读指定盘块的同时，将下一个盘块(提前块)。中的信息读出。 在 UNIX 操作系统中有 3 种写方式。 一般写(同步写)方式：把缓冲区中的数据写入磁盘，调用者进程因等待写操作完成而进入睡眠状态，写操作完成后释放缓冲区； 异步写方式：启动输出后，调用者进程不等待传输完成就返回； 延迟写方式：不真正启动磁盘，只是在缓冲区首部中设置延迟写标志，再将它加入空闲链末尾。实际写入是在该缓冲区分配给另一物理块时才完成。 异步写的目的在于提高写盘速度(调用者进程不等待传
25、输完成就可以返回，继续执行)，而延迟写的目的是让数据块在内存待尽可能长的时间，以减少不必要的传输。但反过来，延迟写没有把数据立即写入磁盘，当系统发生瘫痪时会导致磁盘数据错误。)解析：五、B应用题/B(总题数：3，分数：15.00)37.试说明操作系统与硬件、其他系统软件以及用户之间的关系。（分数：5.00）_正确答案：(操作系统是覆盖在硬件上的第一层软件，它管理计算机的硬件和软件资源，并向用户提供良好的界面。操作系统与硬件紧密相关，它直接管理硬件资源，为用户完成所有与硬件相关的操作，从而极大地方便了用户对硬件资源的使用并提高了硬件资源的利用率。操作系统是一种特殊的系统软件，其他系统软件运行在操
26、作系统的基础之上，可获得操作系统提供的大量服务，也就是说操作系统是其他系统软件与硬件之间的接口。而一般用户使用计算机除了需要操作系统支持外，还需要用到大量的其他系统软件和应用软件，以使其工作更加方便和高效。可见，计算机硬件、操作系统、其他系统软件、应用程序和用户之间存在着如图所示的层次关系。*)解析：38.设有两个优先级相同的进程 P1 和 P2，见下表。信号量 S1 和 S2 的初值均为 0，试问 P1、P2 并发执行结束后，x、y、z 的值各为多少?进程 P1 和 P2进程P1进程P2y=1；y=y+2；V(S1)；z=y+1；P(S2)；y=z+y；x=1；x=x+2；P(S1)；x=x
27、+y；V(S2)；z=x+z；（分数：5.00）_正确答案：(可以将上述进程分解成以下 6 个程序段：*并将它们的并发执行关系用前驱图(见图)描述出来。根据 Bernstein 条件(见解释)，程序 PS1 和 PS4 的确是能并发执行的，程序段 PS2 与 PS5 也能并发执行，而程序段 PS3 和 PS6 则不能并发执行，或者说它们的并发执行具有不可再现性。若先执行 PS3，再执行 PS6，则最后 x，y，z 的值分别为 6，7，10；若先执行 PS6，再执行 PS3，则最后 x，y，z 的值分别为 6，13，10。*解释 Bernstein 条件是讲两个过程如果有数据冲突(Data Ha
28、zard)，那么就没法并行执行。比如过程 A生成数据 d，而过程 B 需要输入数据 d，那么 B 就需要 A 的输入，它们就没法并行执行(写后读问题，RAW)。如果二者会影响后续过程需要的数据，尤其是该数据和它们执行的顺序很有关系，那么它们同样也不能并行执行(写后写问题，WAW)。)解析：39.有两个程序，A 程序按顺序使用 CPU 10s，使用设备甲 5s，使用 CPU 5s，使用设备乙 10s，最后使用CPU 10s。B 程序按顺序使用设备甲 10s，使用 CPU 10s，使用设备乙 5s，使用 CPU 5s，最后使用设备乙10s。请问在多道程序环境下与在顺序环境下(先执行 A 程序再执行
29、 B 程序)相比，CPU 利用率提高了多少?（分数：5.00）_正确答案：(本题考查多道程序的内容。 在顺序执行时，CPU 运行时间为(10+5+10)s+(10+5)s=40s，两个程序运行总时间为 40s+40s=80s，故利用率是 40/80=50%。 多道程序环境下，CPU 运行时间为 40s，两个程序运行总时间为 45s，故利用率为 40/45=88.9%。所以 CPU 利用率提高了 88.9%-50%=38.9%。 运行情况如下： 程序 A，010s：CPU 1015s：甲 1520s：等待 CPU 2025s：CPU 2535s：乙 3545s：CPU 程序 B，010s：甲 1
30、020s：CPU 2025s：乙 2530s：CPU 3035s：等待乙 3545s：乙)解析：六、B综合题/B(总题数：1，分数：5.00)40.什么是多道程序?支持多道程序的软、硬件条件是什么?（分数：5.00）_正确答案：(在主存同时存放多个程序，使它们同时处于运行状态的一种程序设计技术，叫做多道程序设计。 支持多道程序设计的软、硬件条件是： (1) 存储器管理：为多道程序分配主存，提供地址转换机构、主存保护和主存扩充的功能； (2) 处理机管理：使系统能按照某种策略把 CPU 分配给各个处理单元； (3) 设备管理：系统能根据运行程序的要求为其分配所需设备，并控制设备完成用户希望的数据传输； (4) 文件管理：为运行程序提供所需的各种联机处理和共享的信息等。)解析：
