1、考研操作系統 -2-2一、單項選擇題 （ 總題數： 10，分數： 50.00）1. 響應比高者優先作業調度算法是以執行時間和 來考慮的。A. 輸入時間B. 完成時間C. 周轉時間D. 等待時間 分析 最高響應比優先法 （HRN， Highest ， Response_Ratio Next） 是對 FCFS方式和 SJF 方式的一種綜合平 衡。 FCFS方式只考慮每個作業的等待時間而未考慮執行時間的長短，而 SJF方式只考慮執行時間而未考慮 等待時間的長短。因此，這兩種調度算法在某些極端情況下會帶來某些不便。 HRN調度策略同時考慮每個 作業的等待時間長短和估計需要的執行時間長短，從中選出響應比

2、最高的作業投入執行。響應比 R 定義如 下： R=（W+T）/T=1+W/T，其中 T 為該作業估計需要的執行時間， W為作業在后備狀態隊列中的等待時間。每 當要進行作業調度時，系統計算每個作業的響應比，選擇其中R 最大者投入執行。這樣，即使是長作業，隨著它等待時間的增加， W/T 也就隨著增加，也就有機會獲得調度執行。這種算法是介于 FCFS和 SJF之間的一種折中算法。由于長作業也有機會投入運行，在同一時間內處理的作業數顯然要少于 SJF 法，從而 采用 HRN方式時其吞吐量將小于采用 SJF 法時的吞吐量。另外，由于每次調度前要計算響應比，系統開銷 也要相應增加。 它具有以下特點。 如果

3、作業 （進程） 的等待時間相等時，則要求執行時間最短的作業 （ 進 程） 的優先權最高，因此它有利于短作業 （進程） ，從而降低作業 （ 進程）的平均周轉時間，提高系統吞吐量， 符合 SJF思想。 如果作業 （進程） 的要求執行時間相等時，則其優先權將取決于作業到達（ 或進程進入就緒狀態 ） 的先后次序，因此體現了公平的原則，符合FCFS思想。 如果作業 （進程） 較長，它的優先權將隨著等待時間的增長而提高，從而使長時間作業 （進程） 不會長期得不到服務。2. 為了解決不同用戶文件的“命名沖突”問題，通常在文件系統中采用 。A. 約定的方法B. 多級目錄 C. 路徑D. 索引 分析 為了解決不

4、同用戶文件的“命名沖突”問題，通常在文件系統中采用目錄結構，文件目錄結構一般 有一級目錄結構、二級目錄結構和多級目錄結構。3. 實時操作系統必須在 內處理完來自外部的事件。A. 響應時間B. 周轉時間C. 被控制對象規定時間 D. 調度時間 分析 實時操作系統 （Real Time Operating system） 是指系統能及時響應外部事件的請求，在規定的時間 內，完成對該事件的處理，并控制所有實時任務協調一致地運行。實時的含義是計算機對于外來信息，能 夠以足夠快的速度進行處理，并在被控制對象允許的時間范圍內，作出快速響應。因而，提供及時響應和 高可靠性是其主要特點。通常，實時系統具有以下

5、特點： ·及時性：它一般具有高精度的實時時鐘，能及 時地響應外部文件的請求，并在規定的時間內，完成對該文件的處理，控制實時設備和實時任務協調一致 地運行。 ·支持多道程序設計：任務調度算法簡單、實用，數據結構簡單明了，任務切換速度快，能夠處 理時間驅動的任務和文件驅動的任務。 ·高可靠性：這是實時系統的主要設計目標之一。為了提高實時系 統的可靠性，軟硬件都必須采取相應的措施加以保證。 ·較強的過載防護能力：在支持多任務的實時系統 中，實時任務的數目在某些時刻超出系統的處理能力時， 系統要通過相應的措施 （ 如延遲或丟棄不重要的任 務） 來保證實時性強的重

6、要任務能及時處理。4. 作業調度程序從處于 狀態的隊列中選取適當的作業投入運行。A. 運行B. 后備 C. 完成D. 提交 分析 作業從進入系統到運行結束，一般要經歷進入、收容、運行、完成四個階段。相應地，我們說此作 業處于進入、后備、執行、完成四個不同的狀態。 進入狀態：即提交狀態，作業從輸入設備進入輸入井 后 備狀態：操作員把作業輸入到直接存取的后援存取器后，為進入系統的作業建立作業控制塊，并把它加入 到后備作業隊列中，等候作業調度程序調度。這一過程也稱為作業注冊。 運行狀態：作業被作業調度程序 選中，且分配了必要的資源，建立一組相應的進程后，該作業就進入了運行狀態。它分為三種狀態：即就

7、緒狀態、執行狀態、阻塞狀態。 完成狀態：當作業正常運行結束或因發生錯誤而終止時，作業進入完成階 段。 一般來說，作業調度程序需從處于后備狀態的隊列中選取適當的作業投入運行。5. 相聯存儲器在計算機系統中是用于 的。A. 存儲文件信息B. 與主存交換信息 C. 內存地址變換D. 內存管理信息 分析 相聯存儲器是不按地址而按給定內容的特征進行存取的存儲器。相聯存儲器的特點是：除有存儲功能外，還具有信息處理功能。它能根據送來內容的特征查找存儲單元； 對各個存儲單元并行進行查 找，因而能顯著提高查找速度。 相聯存儲器用于地址相聯，有與高速存儲器相同行數和列數的存儲單元。 當主存儲器某一列某一行存儲單元

8、組調入高速存儲器同一列某一空著的存儲單元組時，與相聯存儲器對應 位置的存儲單元就記錄調入的存儲單元組在主存儲器中的行號。 當中央處理器存取主存儲器時，硬件首先 自動對存取地址的列號字段進行譯碼，以便將相聯存儲器該列的全部行號與存取主存儲器地址的行號字段 進行比較：若有相同的，表明要存取的主存儲器單元已在高速存儲器中，稱為命中，硬件就將存取主存儲 器的地址映射為高速存儲器的地址并執行存取操作；若都不相同，表明該單元不在高速存儲器中，稱為脫 靶，硬件將執行存取主存儲器操作并自動將該單元所在的那一主存儲器單元組調入高速存儲器相同列中空 著的存儲單元組中，同時將該組在主存儲器中的行號存入相聯存儲器對應

9、位置的單元內。6. 關于剝奪式系統下列哪種說法是正確的 。A. 系統采用輪轉調度進程，則系統采用的是剝奪式調度B. 若現行進程要等待某一事件來引起調度，則該系統是剝奪式調度C. 實時系統通常采用剝奪式調度 D. 在剝奪式系統中，進程的周轉時間較之非剝奪式系統是可預見的 分析 進程調度有以下兩種基本方式。 非剝奪方式：分派程序一旦把處理機分配給某進程后便讓它一直 運行下去，直到進程完成或發生某事件而阻塞時，才把處理機分配給另一個進程。即使在就緒隊列有優先 級高于當前執行進程時，當前進程仍將占用處理機，直到該進程自己因調用原語操作或等待 I/O 而進入阻 塞、睡眠狀態，或時間片用完時才重新發生調度

10、讓出處理機。 剝奪方式：當一個進程正在運行時，系統可 以基于某種原則，剝奪已分配給它的處理機，將之分配給其他進程。剝奪原則有：優先權原則、短進程、 優先原則、時間片原則。 實時系統通常采用剝奪式調度，時間片輪轉法是一種運行時間一到就剝奪進程處 理器使用權的剝奪式調度。7. CPU 輸出數據的速度遠遠高于打印機的打印速度，為了解決這一矛盾，可采用 。A. 并行技術B. 通道技術C. 緩沖技術 D. 虛存技術 分析 在操作系統中，引入緩沖的主要原因，可歸結為以下幾點。1 改善 CPU與 I/O 設備間的速度不匹配矛盾 如一個程序，它時而進行長時間的計算而沒有輸出，時而又陣發性地把輸出送到打印機。由

11、于打印 機的速度跟不上 CPU，而使得 CPU長時間的等待。 如果設置了緩沖區， 程序輸出的數據先送到緩沖區暫存， 然后由打印機慢慢地輸出。這時， CPU不必等待，可以繼續執行程序。實現了 CPU與 I/O 設備之間的并行 工作。 2可以減少對 CPU的中斷頻率，放寬對中斷響應時間的限制如果 I/O 操作每傳送一個字節就要產生一次中斷，那么設置了 n 個字節的緩沖區后，則可以等到緩沖區滿時才產生中斷，這樣中斷次數就減少 到 1/n ，而且中斷響應的時間也可以相應的放寬。3 提高 CPU和 I/O 設備之間的并行性 緩沖的引入可顯著提高 CPU和設備的并行操作程度，提高系統的吞吐量和設備的利用率

12、。8. 進程具有 3 種基本狀態，即阻塞態，運行態和就緒態。進程在執行過程中，其狀態總是不停地發生變化 的，下面關于進程狀態變化的說法中正確的是 。A. 一個進程必須經過進程的 3 個級別狀態才能結束B. 進程一旦形成，首先進入的是運行狀態C. 3 種進程狀態是進程的基本狀態，進程可能同時處于某幾種狀態D. 分時系統中，一個正在運行進程的時間片如果終結，該進程將轉入就緒狀態 分析 一般來說，按進程在執行過程中的不同情況，進程的基本狀態有阻塞態，運行態和就緒態三種：下 面列出各狀態之間轉換的可能因素： 就緒態一執行態：可能原因，進程調度； 執行態一就緒態：可能原 因，時間片到； 執行態一阻塞態：

13、可能原因，等待某個事件發生而睡眠； 阻塞態一就緒態：可能原因， 因等待事情發生而喚醒。9. 為了實現對文件系統中的文件的安全管理，任何一個用戶在進入系統時都必須進行注冊，這一級安全管 理是 。A. 用戶級B. 文件級C. 系統級 D. 目錄級 分析 文件的安全管理措施常常在系統級、用戶級、目錄級和文件級上實施。(1) 系統級：用戶需注冊登記并配有口令，每次使用系統時，都需要進行登錄 (login) ，然后輸入用戶口令 (password) ，方能進入系 統。 (2) 用戶級：系統對用戶分類并限定各類用戶對目錄和文件的訪問權限。(3) 目錄級：系統對目錄的操作權限加以限定，如讀 (R) 、寫(W

14、)、查看(X)等。 (4) 文件級：系統設置文件屬性來控制用戶對文件 的訪問，通常可設置的屬性有：執行、隱藏、只讀、讀寫、共享、系統。用戶對文件的訪問，將由用戶訪 問權、目錄訪問權限及文件屬性三者的權限確定， 或者說是有效權限和文件屬性的交集。 如對于只讀文件， 盡管用戶的有效權限是讀，但都不能對只讀文件進行修改、更名和刪除。對于一個非共享文件，將禁止在 同一時間內由多個用戶對它們進行訪問。 通過上述 4 級文件保護措施，可有效地對文件實施保護。10. 單一連續分區存儲管理時， 若作業地址空間大于用戶空間， 可用 把不同時工作的段輪流裝入主存區執行。A. 虛擬存儲技術B. 交換技術C. 覆蓋技

15、術 D. 移動技術 分析 覆蓋技術的實現思想是，把程序劃分為若干個功能上相對獨立的程序段，按照其自身的邏輯結構使 那些不會同時運行的程序段共享同一塊內存區域。程序段先保存在磁盤上，當有關程序的前一部分執行結 束后，把后續程序段調入內存，覆蓋前面的程序段。 交換技術的實現思想是，在分時系統中，用戶的進程 比內存能容納的數量更多，系統將那些不再運行的進程或某一部分調出內存，暫時放在外存上的一個后備 存儲區，通常稱為交換區，當需要運行這些進程時，再將它們裝入內存。二、綜合題 ( 總題數： 2，分數： 50.00) 多個進程共享一個文件，其中只讀文件的稱為讀者，其中只寫文件的稱為寫者。讀者可以同時讀，

16、但是寫 者只能獨立地寫。請問：(分數： 25.00 )(1).說明進程間的相互制約關系，應設立哪些信號量 ?(分數： 12.50 ) 進程間的制約關系有三類：一是讀者進程之間運行讀；二是讀者進程與寫者進程之間必須互斥；三是寫者 進程之間必須互斥。(2).用 P、V 操作寫出其同步算法。(分數： 12.50 )用 P、V 操作的同步算法如下： Begin Integer mutex1，mutex2，rc; mutex1:=1; mutex2:=1; rc:=0; Cobegin Reader; Begin P(mutex1); rc:=rc+1; if rc_1 then p(mutex2);

17、V(mutex1); Reading the file; rc:=rc-1;if rc=0 then V(mutex2); V(mutex1); End Writer: Begin p(mutex2); Writing the file; V(mutex2); End Coend End假設系統有同類資源 10 個，供 A、 B、C三個進程共享， A、 B、C所需資源總數分別是 8、 4、 9，它們申請 資源的次序和數量如表 6-1 所示：表 6-1 進程資源申請表次序進程申請量1C22A43B24A25C16B2按銀行家算法為它分配資源：（分數： 25.00 ）（1）.寫出執行完序號為 6

18、的申請時，各進程的狀態和已占的資源數；（分數： 12.50 ） 執行完序號為 6的申請時，各進程的狀態和已占的資源數如表 7-1 所示：表 7-1 進程狀態表A等待已占用資源 4 個B 就緒或運行已占用資源 4 個C等待已占用資源 2 個（2）.請估計系統是否會出現死鎖，并簡要說明理由（分數： 12.50 ）根據單項銀行家算法， 過程為： C申請 2 個資源時， 剩余資源可使各進程結束， 所以這個分配是安全的， 故將 2個資源分配給 C。 同理， A、B分別申請 4、2個資源時，剩余資源可使各進程運行結束，所以這 個分配也是安全的，故將 4、2 個資源分配給 A、B。 A申請 2 個資源時，系統此刻剩余資源