计算机操作系统专升本真题及答案解析.docx
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计算机操作系统专升本真题及答案解析
山东省2006年操作系统（50分）
一、单选题（共10分，每题1分）
1.导弹控制系统应选择安装实时操作系统；校园电子图书馆管理应选择安装（）
A.批处理操作系统B.分时操作系统C.实时操作系统
D.网络操作系统E.分布式操作系统
2.某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此时该进程的状态是（）
A.从就绪变为运行B.从运行变为就绪
C.从运行变为阻塞D.从阻塞变为就绪
3.操作系统负责为用户和用户程序完成所有____________的工作。
（）
A.硬件无关和应用有直接关系B.硬件无关和应用无直接关系
C.硬件有关和应用无直接关系D.硬件有关和应用有直接关系
4.配置了操作系统的计算机是一台比原来的物理计算机功能更强的计算机，这样的一台计算机是一台逻辑上的计算机，称为__________计算机。
（）
A.并行B.真实C.虚拟D.共享
5.设备独立性是指_________无关。
（）
A.程序与设备B.设备与设备C.通道与设备D.设备与CPU
6.下面的叙述中正确的是（）
A.操作系统的一个重要概念是进程，因此不同进程所执行的代码也一定不同。
B.为了避免发生进程死锁，各进程只能逐个申请资源。
C.操作系统用PCB管理进程，用户进程可以从PCB中读出与本身运行状态有关的信息。
D.进程同步是指某些进程之间在执行次序上的相互制约关系。
7.在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是（）
A.银行家算法B.资源有序分配法C.死锁检测法D.资源分配图化简法
8.把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作（）
A.编译B.连接C.运行D.重定位
9.分页存储管理的目的为（）
A.解决碎片问题B.便于多个进程共享内存C.回收空白区方便D.摆脱用户干预
10.文件系统最基本的目标主要是通过________功能实现的。
（）
A.存储空间管理B.目录管理C.文件读写管理D.文件安全性管理
二、填空题（共20分，每题2分）
1.操作系统的主要功能是管理计算机系统的______________，其中包括：
__________管理、__________管理、设备管理、文件系统等。
2.进程状态的转换是通过__________来实现的。
__________是机器指令的延伸，是由若干条机器指令构成的，用以完成特定功能的一段程序。
3.分页存储管理分配主存空间是按__________为单位的，其大小是__________的。
4.使用已经存在的文件之前，首先必须打开文件。
打开文件就是建立起__________、应用程序和__________之间的联系。
5.分页将逻辑地址划分为______________和______________两部分。
6.操作系统是计算机系统硬件和软件资源__________和竞争资源的仲裁者，它是计算机硬件的__________扩充。
7.从一般用户的观点，可把操作系统作为用户与计算机系统之间的__________。
8.操作系统通常向用户提供以下三种类型的接口：
________接口，________接口和程序接口。
9.并发和__________是操作系统两个最基本的特征，这两者之间又是互为存在条件的。
10.进程由__________、数据段和__________组成，而程序仅是代码的有序集合。
三、简答题（共20分，每题5分）
1.引入进程和线程机制对操作系统产生什么样的影响？
2.试说明什么是进程的同步？
3.简述分页存储管理的实现原理？
4.在信号量机制中，试描述信号量、WAIT操作（即P操作）的数据结构？
并说明信号量、WAIT操作的物理意义？
2007年操作系统原理（50分）
一、单项选择题（10分，每题1分）
1.操作系统是（）
A.系统软件B.办公软件C.应用软件D.信息管理软件
2.进程在三个基本状态的转换，肯定不会有的转换是（）
A.运动态到就绪态B.等待态到运行态C.运动态到等待态D.等待态到就绪态
3.单处理器系统中，如果同时存在10个进程，则处于就绪队列中的进程最多为___个。
（）
A.1B.8C.9D.10
4.进程调度是从_______选择一个进程进入处理器中运行。
（）
A.等待队列B.就绪队列C.作业后备队列D.提交队列
5.在页式存储管理方案中，采用______实现地址转换。
（）
A.页表B.段表C.段表和页表D.空闲区表
6.文件的存储管理实际上是对______的管理。
（）
A.内存空间B.外部存储空间C.逻辑存储空间D.物理存储空间
7.打印机是（）
A.独占设备B.共享设备
C.有时是独占设备有时是共享设备D.字符输出设备
8.中央处理器启动通道后，设备的控制工作是由（）
A.中央处理器来执行的B.中央处理器执行通道程序来执行的
C.通道执行预先编好的通道程序来控制的D.通道执行用户程序
9.如果生产者消费者问题中共享的缓冲器的容量为8，物品存入缓冲器的同步信号量SP的初始值应为（）
A.0B.1C.8D.-1
10.死锁的4个必要条件是，无法破坏的是（）
A.互斥使用资源B.占有且等待资源C.非抢夺式分配D.循环等待资源
二、填空题（10分，每空1分）
1.计算机系统资源包括________________________和_______________________。
2.进程的基本状态有_______________、_______________、_______________。
3.重定位是将_______________转换为_______________。
可分为_______________和动态重定位。
4.分页式存储器的逻辑地址由两部分组成：
_______________和_______________。
三、判断对错（5分，每题1分，要求在后面的括号中表明是“√”还是“×”）
1.进程控制块（PCB）是程序存在的唯一标志。
（）
2.程序的并发执行，发挥了处理器与外围设备并行工作的能力，使处理器的效率有所提高。
（）
3.若无进程处于运行状态，则就绪队列和等待队列为空。
（）
4.页式虚拟存储管理中，地址交换是在作业装入的时候完成的。
（）
5.虚拟设备采用的核心技术是SPOOL技术。
（）
四、简答题（16分，每题4分）
1.简述进程的定义。
2.试述SPOOL技术的组成及特点。
3.什么是死锁？
防止死锁可以采用哪些方法？
4.什么是LRU算法？
请简述该算法实现思想。
五、综合题（9分）
生产围棋的工人不小心把相等数量的黑子和白子混合装在一个盒子里，现在要用自动分拣系统把黑子和白子分开，该系统由两个并发执行的进程PA和PB组成，系统功能如下：
1.PA专拣黑子，PB专拣白子；
2.每个进程每次只拣一个子，当一个进程拣子时，不允许另一个进程去拣子；
3.当一个进程拣了子（黑子或白子）后，必须让另一个进程去拣一个（白子或黑子）。
请回答：
写出用PV操作时应定义的信号量和初值；
根据定义的信号量，写出用PV操作管理两个并发进程的程序。
山东省2008年操作系统原理（50分）
一、单项选择题（10分，每题1分）
1.以下不适合直接存取的外存分配方法是（）
A.连续分配B.链接分配C.索引分配D.都适合
2.下面对进程描述错误的是（）
A.进程是动态的概念B.进程执行需要处理机
C.进程是有生命期的D.进程是指令集合
3.在下列文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的文件物理结构是（）
A.连续结构B.链接结构C.索引结构D.Hash结构
4.通道用于实现__________之间信息传输。
（）
A.内存与外设B.CPU与外设C.外存与外设D.用户与外设
5.存储管理方案中，___________存储管理可采用交换技术。
（）
A.单一连续区B.可变分区C.段式D.请求分页
6.进程调度又称为低级调度，其主要功能是（）
A.选择一个作业调入内存B.选择一个主存中的进程调出到外存
C.选择一个外存中的进程调入到主存D.将一个就绪的进程投入运行
7.设系统中有5个并发进程，共同竞争资源S，且每个进程都需要2个S资源，则该系统最少要有S资源_________个才不会发生死锁。
（）
A.11B.15C.6D.无法预计
8.考虑下面的页面访问序列：
5、6、5、2、6、3、5、3、2、5、1、3、5、3、1、3、6、1、5、2假定分配给该进程3个物理块，采用最近最久未使用算法，则出现__________次缺页中断。
（提示：
所给定的物理块初始均为空，所以，首次访问一页时就会发生缺页中断）。
（）
A.11B.9C.10D.12
9.设计实时操作系统时，首先应考虑系统的（）
A.可靠性和灵活性B.实时性和可靠性C.灵活性和实时性D.优良性和分配性
10.______选项体现了原语的主要特点。
（）
A.并发性B.异步性C.共享性D.不可分割性
二、判断题（正确的打√，错误的打×，每小题1分，共6分）
1.采用多道程序设计能充分发挥CPU与外设并行工作的能力。
（）
2.引入设备独立性是为了提高设备分配的灵活性、利用率高方便实现输入/输出重定向。
（）
3.操作系统是对计算机硬件进行管理的软件。
（）
4.系统中的某个进程P被唤醒后立即就获得了CPU，这是因为系统采用了抢占调度方式。
（）
5.内存动态分区分配算法中的最佳适应算法要求空闲分区按地址递增的次序排列。
（）
三、应用题（24分，每题8分）
1.假定一磁盘有200个磁道，编号为0到199，在完成了磁道135处的请求后，当前正在磁道153处为一个请求服务。
若请求队列的先后顺序为：
96，157，101，187，104，160，112，185，140
试分别采用最短寻道时间优先、扫描算法完成上述请求，写出磁头移动的顺序，并计算磁头的磁道移动总量。
2.见下表给出的作业1、2、3、4的到达时间和运行时间，采用短作业和先来先去服务调度算法，试问作业执行顺序和平均周转时间？
（时间单位：
分钟，以十进制计算）
作业号
到达时间
运行时间
1
0
11
2
4
4
3
10
3
4
12
10
3.系统某时刻出现如下表所示的资源分配情况：
进程
Allocation
Need
Available
P0
2300
2100
2261
P1
4531
6532
P2
4100
6560
P3
0001
0571
P4
2330
2560
试问：
（1）该状态是否安全？
为什么？
（2）如果进程P2申请资源（2，2，2，1），系统能否将资源分配给它？
为什么？
四、算法题（10分）
某高校一机房面向全校开放，机房有40台计算机供学生上机使用。
如果机房有空机位的话，要上机的学生则在登记薄上登记班级、姓名、开始时间，即可上机；如果没有空机位的话，则在门外等候；学生上机结束后，在登记薄上记载上机结束时间后离开。
使用P、V操作描述进程的并发过程。
2006年真题答案及解析
一、单项选择题（10分，每空1分）
1.【答案】C
【解析】实时操作系统的应用领域主要在实时控制和实时信息处理两个领域，其中导弹控制系统属于前者的领域，校园电子图书馆管理属于实时系统在实时信息处理领域的应用。
2.【答案】C
【解析】进程有三种基本状态，执行状态、就绪状态和阻塞状态。
当处于运行状态的进程因等待输入输出数据时而无法继续执行时，便由运行状态转化为阻塞状态。
3.【答案】C
【解析】操作系统是计算机系统的一种系统软件，统一管理计算机系统的资源和控制程序的执行，使硬件与用户隔离，使用户不必担心硬件管理工作。
但用户程序中针对应用方面的工作不可能委托操作系统处理。
4.【答案】C
【解析】在裸机的基础上覆盖操作系统的每层软件，使之变成了一台功能更为强大的虚拟机，或是虚机器。
5.【答案】A
【解析】设备独立性又叫与设备无关性，指的是用户程序独立于具体的物理设备。
即程序与设备无关，在程序中使用逻辑设备名，真正执行时才实现逻辑设备名与具体物理设备的映射。
6.【答案】D
【解析】不同进程可能会执行相同的程序代码，所以A是错误的；避免死锁的产生可以通过银行家算法来实现，而不能限制进程逐个申请资源，所以B是错误的；选项C中用户进程不能从PCB中读出与本身运行状态有关系的信息，而是操作系统实施管理时能读出相关信息。
7.【答案】B
【解析】银行家算法属于避免死锁的方法；资源有序分配法属于预防死锁中“破坏循环等待条件”的措施。
8.【答案】D
【解析】程序运行时需要经过编译、连接和装入等过程，程序在编译后采用逻辑地址，装入内存后使用物理地址，因此，把作业逻辑地址空间的逻辑地址变为内存的物理地址的过程称为重定位。
重定位分为静态重定位和动态重定位。
9.【答案】A
【解析】分页存储管理方式的主要思路是将作业逻辑地址空间分页，将内存分成与页面大小相等的物理块，可以将页面装到不连续的物理块内，采用分页存储管理方式时，提高了内存利用率，将碎片降低在一个页面大小的范围内。
10.【答案】B
【解析】实现按名存取是目录管理中最基本的功能，也是文件系统向用户提供的最基本的服务，因此，文件系统实现最基本的“按名存取”功能是通过目录管理来实现的。
二、填空题（共20，每题2分，）
1.【答案】资源处理机存储器
【解析】从资源管理的角度来看，操作系统是用来管理计算机系统资源的，其中包括了处理机、存储器、I/O设备以及信息（数据和程序）。
2．【答案】原语（或操作系统内核中的原语）原语
【解析】进程控制包括进程的创建、撤销以及进程的状态转换，进程控制是通过操作系统内核的原语来实现的，通过执行相应的原语操作实现对进程的控制。
3.【答案】物理块相等
【解析】分页存储管理方式将作业的逻辑空间分割成若干大小相等的页面，同时将物理内存分成与页面大小相等的块，因此分配主存时是按块为单位的，可以为某个作业分配多个不连续的物理块。
但是每个物理块的大小是相等的，都等于页面大小。
4.【答案】用户文件
【解析】所谓打开文件，是指系统将指定的文件的属性从外存拷贝到内存打开文件表的一个表目中，从而建立用户、应用程序和文件之间的联系。
5．【答案】页号页内地址
【解析】本题考查分页存储管理方式的逻辑地址的划分，根据页的大小，确认逻辑地址所在的页号和页内偏移量（页内地址），从而查找页表，获得物理块号，与页内地址组合形成实际物理地址。
6.【答案】管理者首次
【解析】从资源管理的角度来看，操作系统是计算机硬件资源和软件资源的管理者，包括了处理机、存储器、I/O设备以及信息（数据和程序）的管理，是靠近计算机硬件的第一层软件扩充。
7．【答案】接口
【解析】本题考察三个角度把握操作系统的作用。
从用户的观点，操作系统为用户和计算机硬件系统之间提供接口；从资源管理角度，操作系统用来管理计算机的硬件和软件资源；从虚拟机的角度，操作系统用来扩充机器。
8.【答案】命令图形
【解析】本题考查操作系统给用户提供的三种接口形式。
9.【答案】共享
【解析】本题考查操作系统的特性，其中并发性和共享性是操作系统最基本的特性。
另外还有虚拟性和异步性。
10．【答案】程序段进程控制块（或PCB）
【解析】本题考查进程的结构特征。
三、简答题（共20分，每题5分）
1．答：
在多道程序环境下，程序的执行属于并发执行，此时它们将失去封闭性，并具有间断性，以及其运行结果不可再现性的特征，由此，决定了通常的程序是不能参与并发执行的，否则程序的运行也就失去了意义。
为了能使程序并发执行，并且可以对并发执行的程序加以描述和控制，引入了进程的概念。
进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程的引入使多个程序能并发执行，从而提高了提高资源利用率和系统吞吐量。
在引入线程的操作系统中，线程是系统是调度和分派的基本单位，引入线程的目的是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具有更好的并发性。
2．答：
进程同步是为多个进程（含线程）的运行进行协调。
在多道程序环境下，当程序并发执行时，由于资源共享和进程合作，使同处于一个系统中的诸进程之间，存在着两种制约关系
（1）间接相互制约关系。
同处于一个系统中的进程，对临界资源的共享要求互斥共享。
（2）直接相互制约关系。
两个或多个进程之间相互合作互相制约的共同完成某项任务。
两种关系都属于进程同步关系。
3．答：
分页存储管理方式的主要原理在于，将作业的逻辑地址空间进行分页，页的大小是固定且相等的，一般选取为2的幂，不宜过大，也不宜过小，这样逻辑地址空间被划分了若干页面，对应的，物理内存也划分成若干与页面大小完全相等的物理块，这样，就可以将作业的若干个页面存储在多个不连续的物理块中，系统为每个进程设置页表，以实现页号和物理块号的对应关系。
在具体实现地址变换时，需要引入页表寄存器，记录存储在主存中的页表大小和起始地址，以实现逻辑地址到物理地址的变换过程。
4．答：
记录型信号量是用来实现进程同步的一种机制，记录型信号量主要有两部分组成，即数值和队列。
数值表示系统中可用的该类资源的数目，队列表示当该类资源分配完毕，进程阻塞加入该队列中。
信号量的值除初始值外，其值主要由wait操作和signal操作两个原语进行改变。
wait（s）:
{s.value--;if（s.value<0）block（s.l）}
在此，s.value初值表示资源的数量，进程使用资源前需要执行wait操作，表示申请该类资源，s.value减1。
若s.value减1之后小于0则表示没有资源可供分配了，请求进程进入阻塞状态，并将其PCB加入阻塞队列S.L中，负数的绝对值表示阻塞进程的数目。
2007年真题答案
一、单项选择题（10分，每空1分）
1.【答案】A
【解析】操作系统用来控制和管理计算机的硬件和软件资源。
作为硬件上面的第一层软件，属于系统软件。
办公软件和信息管理软件属于应用软件。
2.【答案】B
【解析】进程有三种基本状态，执行状态、就绪状态和阻塞状态。
新建进程属于就绪状态，当获得CPU调度后变为执行状态，如果时间片用完后重新恢复为就绪状态；如果是在运行中出现I/O请求，则可以转换为阻塞状态；当阻塞时间发生后则进程转换为就绪状态。
3.【答案】C
【解析】在单CPU的系统中，处于执行状态的进程只有1个，因此处于就绪状态的进程最多有9个。
4.【答案】B
【解析】进程调度就是由进程调度程序按照某种调度算法从就绪队列中选择一个进程，获得CPU进入执行状态。
5.【答案】A
【解析】在分页存储管理方式中，将作业的逻辑地址空间划分成若干大小相等的片，称为页，与之对应的将物理内存划分为与页面大小相等的物理块；为了记录每个进程的页号和内存中物理块号的对应关系，设置了页表来实现地址转换。
6.【答案】B
【解析】计算机的程序和数据信息是以文件的形式存放在外存上的，所以文件的存储空间的管理实际上是对外部存储空间的管理。
7.【答案】A
【解析】按照资源的共享属性可以把设备分为共享设备和独占设备，一段时间内只允许一个进程使用的设备为独占设备，打印机属于独占设备。
采用虚拟技术可以将独占设备虚拟为共享设备。
8.【答案】C
【解析】引入通道技术后，通道作为一个特殊的处理机，通过执行相应的通道程序完成对I/O设备的控制，从而实现CPU、通道和I/O设备三者的并行操作。
9.【答案】C
【解析】在生产者进程向共享缓冲器中送数据前，首先要判断是否有空闲的缓冲器，因为缓冲器的容量为8，即最多允许送8件物品，因此，设定同步信号量的初值为8，当数据为正值，表示可以到缓冲器放数据，如果为0或负数了，该进程就要阻塞。
10.【答案】A
【解析】死锁的必要条件有四个，其中互斥条件作为资源本身的特性，是不能破坏的，预防死锁的方案就是从破坏死锁的必要条件进行的，所以，只能破坏后面三个条件。
二、填空题（10分，每空1分，）
1.【答案】硬件资源软件资源
【解析】计算机系统资源包括硬件资源和软件资源，操作系统就是对计算机的硬件和软件资源进行管理的。
2．【答案】执行状态就绪状态阻塞状态
【解析】考查进程的三种基本状态。
3.【答案】逻辑地址物理地址静态重定位
【解析】作业编译后形成的属于目标模块，采用的是逻辑地址（相对地址），装入内存后，转换为实际的物理地址，因此，需要实现逻辑地址到物理地址的地址变换过程，称为重定位。
如果整个地址变换是在装入时一次完成的，称为静态重定位；如果地址变换是随着每条语句真正执行时进行的，称之为动态重定位，动态重定位的实现需要重定位寄存器硬件支持的。
4.【答案】页号页内地址（偏移量）
【解析】在分页存储管理方式的地址变换时，首先将逻辑地址根据页面大小分解称为页号和页内地址（也可称为偏移量），根据页号查询页表，获得物理块号，由块号和页内地址组合形成实际物理地址。
三、判断对错题（5分，每题1分，正确的打√，错误的打×）
1.【答案】×
【解析】进程控制块应该是进程存在的唯一标志，进程实体包括程序段、相关数据段与进程控制块。
2．【答案】×
【解析】所谓程序的并发实质上应该是进程的并发，程序作为一个指令的集合，属于静态实体，是不能实现并发执行的。
3.【答案】×
【解析】在单处理机环境下，处于执行状态的进程最多有1个，本题中，若无进程处于运行状态，就绪队列可以为空，但是等待队列不一定为空。
4.【答案】×
【解析】在分页存储管理方式中，地址变换是经过逻辑地址的分解，形成页号和页内地址，然后通过查找页表，获得物理块号，由块号和页内地址形成实际物理地址的。
因此不是作业装入内存时完成地址变换的。
5.【答案】√
【解析】借助于SPOOLING技术实现了设备的虚拟化。
可以说，虚拟设备采用的核心技术为SPOOLING技术。
四、简答题（16分，每题4分）
1．答：
进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位，进程实体包括程序段、相关的数据段和进程控制块。
2．答：
SPOOLING技术主要由四部分组成：
（1）输入井和输出井，均属于磁盘上开辟的暂存输入输出数据的空间；
（2）输入缓冲区和输出缓冲区，缓和CPU和磁盘之间速度不匹配的矛盾，在内存中开辟的两个缓冲区，用来实现与设备的输入输出管理；
（3）输入进程SPi和输出进程SPO。
实现模拟机的输入和输出管理功能；
（4）井管理程序，用于控制作业与磁盘井之间的交换。
由其控制从输入井读取信息或将信息输出至输出井。
其特点：
（1）提高了I/O的速度；
（2）将独占设备改造为共享设备；（3）实现了虚拟设备功能。
3．答：
死锁是如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中的其它进程才能引发的事件，那么该组进程是死锁的。
（原来教材死锁概念：
死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。
）
预防死锁的产生主要通过三种方法：
（1）破坏“请求和保持”条件，要求进程请求资源时要么全分配要么全不分配；
（2）破坏“不可抢
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