软件设计师历年试题-操作系统.ppt

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1、软件设计师考试历年试题软件设计师考试历年试题操作系统操作系统大纲要求（考点）大纲要求（考点）操作系统的内核（中断控制）、进程、线程概念操作系统的内核（中断控制）、进程、线程概念 处理机管理（状态转换、共享与互斥、分时轮转、抢占、死锁）处理机管理（状态转换、共享与互斥、分时轮转、抢占、死锁）存储管理（主存保护、动态连接分配、分段、分页、虚存）存储管理（主存保护、动态连接分配、分段、分页、虚存）设备管理（设备管理（I/OI/O控制、假脱机）控制、假脱机）文件管理（文件目录、文件组织、存取方法、存取控制、恢复文件管理（文件目录、文件组织、存取方法、存取控制、恢复处理）处理）作业管理（作业调度、作业控

2、制语言（作业管理（作业调度、作业控制语言（JCLJCL）、多道程序设计）、多道程序设计）汉字处理，多媒体处理，人机界面汉字处理，多媒体处理，人机界面 网络操作系统和嵌入式操作系统基础知识网络操作系统和嵌入式操作系统基础知识 操作系统的配置操作系统的配置 第第3 3章章 操作系统操作系统1.1.操作系统基础知识操作系统基础知识2.2.处理机管理处理机管理3.3.存储管理存储管理4.4.设备管理设备管理5.5.文件管理文件管理6.6.作业管理作业管理7.7.网络网络OSOS和嵌入式和嵌入式OSOS基础知识基础知识8.8.OSOS实例实例考点分析考点分析*主要知识点：主要知识点：OSOS的类型、功能

3、、层次结构和进程的类型、功能、层次结构和进程概念，及作业、处理机、存储器、文件和设备等概念，及作业、处理机、存储器、文件和设备等管理的原理和方法。管理的原理和方法。*考查内容主要集中在考查内容主要集中在存储管理、进程、作业管理存储管理、进程、作业管理等知识点，特别是有关进程等知识点，特别是有关进程(概念、状态、死锁、概念、状态、死锁、信号量、信号量、PVPV操作操作)和存储器的页式和段式存储涉和存储器的页式和段式存储涉及到的调度算法的内容反复考查，考查的问题也及到的调度算法的内容反复考查，考查的问题也都差不多。所以复习历年试题非常重要。都差不多。所以复习历年试题非常重要。*对于当前流行的对于当

4、前流行的OSOS也要有所了解，现在也要有所了解，现在UNIXUNIX的操的操作命令考题也逐步增多。作命令考题也逐步增多。重点重点1.1.了解操作系统的基本概念，操作系统的功能和了解操作系统的基本概念，操作系统的功能和操作系统的结构。操作系统的结构。2.2.操作系统进程的概念、进程的同步与互斥、操作系统进程的概念、进程的同步与互斥、PVPV操作、进程状态的转换、进程调度、协调和通操作、进程状态的转换、进程调度、协调和通信的原理与实施技术。信的原理与实施技术。3.3.存储空间的概念和各种存储管理的方法。存储空间的概念和各种存储管理的方法。4.4.虚拟存储管理的页面调度算法。虚拟存储管理的页面调度算

5、法。难点难点1.1.操作系统进程的概念、进程的同步与互斥、操作系统进程的概念、进程的同步与互斥、PVPV操作、进程状态的转换、进程调度、协调和通操作、进程状态的转换、进程调度、协调和通信的原理与实施技术。信的原理与实施技术。2.2.存储空间的概念和各种存储管理的方法。存储空间的概念和各种存储管理的方法。3.3.虚拟存储管理的页面调度算法。虚拟存储管理的页面调度算法。亮点亮点/应用应用/重要性重要性*在本部分的内容中，进程管理和存储管理在各种在本部分的内容中，进程管理和存储管理在各种考试中出现的频率都比较高，尤其是涉及进程调考试中出现的频率都比较高，尤其是涉及进程调度和度和PVPV操作方面的内容

6、。当然，一些常用的操作方面的内容。当然，一些常用的UNIXUNIX操作系统命令和命令参数也开始出现在软考试题操作系统命令和命令参数也开始出现在软考试题中。中。主要内容主要内容*操作系统的类型、特征和功能。操作系统的类型、特征和功能。*顺序程序和并发程序的特征，进程的定义及特征、进程顺序程序和并发程序的特征，进程的定义及特征、进程控制块控制块(PCB)(PCB)、进程与线程的基本概念。、进程与线程的基本概念。*进程状态的转换进程状态的转换(三态模型、五态模型三态模型、五态模型)、进程调度、协、进程调度、协调和通信的原理与实施技术。调和通信的原理与实施技术。*死锁的概念、产生死锁的原因、产生死锁的

7、四个条件解死锁的概念、产生死锁的原因、产生死锁的四个条件解决死锁的策略和方法。决死锁的策略和方法。*存储管理的基本概念，分区存储管理、分页存储管理、存储管理的基本概念，分区存储管理、分页存储管理、分段存储管理的实现原理，虚拟存储管理、页面调度算分段存储管理的实现原理，虚拟存储管理、页面调度算法。法。*文件的概念与文件系统的组织、辅助存储器的管理。文件的概念与文件系统的组织、辅助存储器的管理。19871987年年 试题试题2 2*_A_A_是一种只能进行是一种只能进行P P操作和操作和V V操作的特殊变量。操作的特殊变量。_A_A_可可以实现异步并行进程间的以实现异步并行进程间的_B_B_和和_

8、C_C_。_B_B_是指排他地访是指排他地访问共享数据，问共享数据，_C_C_则是指进程间在逻辑上的相互制约关则是指进程间在逻辑上的相互制约关系。系。_D_D_是可以用来实现异步并行进程的是可以用来实现异步并行进程的_B_B_和和_C_C_的特殊的的特殊的程序结构，程序结构，_D_D_中的中的_E_E_用于实现进程间的用于实现进程间的_C_C_。*1 1调度调度2 2类程类程3 3进程进程4 4互斥互斥5 5信号量信号量 6 6控制变量控制变量 7 7条件变量条件变量 8 8管程管程9 9同步同步1010共享变量共享变量1111规程规程1212分配分配A5A5B4B4C9C9D8D8E7E71

9、9871987年年 试题试题3 3*在有一台在有一台CPUCPU和两台输入和两台输入/输出设备输出设备(IO1(IO1和和IO2)IO2)的多道程的多道程序设计环境下，同时投入运行三个作业序设计环境下，同时投入运行三个作业P1P1、P2P2、P3P3。这。这三个作业对三个作业对CPUCPU和和IOIO设备的使用顺序和时间长短如下所设备的使用顺序和时间长短如下所示。示。P1P1IO2IO230ms30msCPUCPU10ms10msIO1IO130ms30msCPUCPU10ms10msIO2IO220ms20msP2P2IO1IO120ms20msCPUCPU20ms20msIO2IO240m

10、s40msP3P3CPUCPU30ms30msIO1IO120ms20msCPUCPU10ms10msIO1IO110ms10ms19871987年年 试题试题3 3*在此假定：在此假定：1.1.CPUCPU，IO1IO1和和IO2IO2都能并行工作都能并行工作2.2.P1P1优先级最高，优先级最高，P3P3最低。优先级高的作业可抢占优先级低的最低。优先级高的作业可抢占优先级低的作业的作业的CPUCPU，但不能抢占但不能抢占IO1IO1和和IO2IO23.3.其它辅助其它辅助OSOS时间忽略不计时间忽略不计4.4.系统中没有别的作业系统中没有别的作业 三个作业从投入到完成所用的时间分别为三个作

11、业从投入到完成所用的时间分别为_A_ms_A_ms，_B_ms_B_ms，_C_ms_C_ms。从投入到三个作业完成从投入到三个作业完成CPUCPU的利用率约的利用率约为为_D_%_D_%，IO2IO2的利用率约为的利用率约为_E_%_E_%。7070808090901001001101101201201301301401405 53 35 51 12 219881988年年 试题试题3 3*当为多道程序所提供的共享的系统资源不能满足要求时，当为多道程序所提供的共享的系统资源不能满足要求时，可能出现死锁，系统资源既可能是永久性资源也可能是可能出现死锁，系统资源既可能是永久性资源也可能是临时性资

12、源。此外，不适当的临时性资源。此外，不适当的_A_A_也可能产生死锁。产也可能产生死锁。产生死锁的必要条件是生死锁的必要条件是_B_B_、_C_C_、不可剥夺和环路条件。、不可剥夺和环路条件。有向资源分配图是分析死锁的有力工具。既然死锁是由有向资源分配图是分析死锁的有力工具。既然死锁是由于资源不足造成的，当出现死锁时，便可以通过从其它于资源不足造成的，当出现死锁时，便可以通过从其它进程剥夺足够数量的资源并分配给死锁进程来解脱死锁。进程剥夺足够数量的资源并分配给死锁进程来解脱死锁。这是资源剥夺的办法。此外还可以采用这是资源剥夺的办法。此外还可以采用_D_D_来解脱死锁。来解脱死锁。采取措施预防死

13、锁的发生采取措施预防死锁的发生_E_E_。19881988年年 试题试题3 3*A A：程序并行操作：程序并行操作资源的线性分配资源的线性分配 分配队列优先权分配队列优先权进程推进顺序进程推进顺序*B B、C C：独占资源：独占资源时间片过长时间片过长 信号量信号量S=0S=0执行执行P P、V V操作操作 因请求资源而被阻塞的进程仍保持资源因请求资源而被阻塞的进程仍保持资源 每种资源仅有一个每种资源仅有一个*D D：停止并行操作：停止并行操作撤销进程撤销进程 拒绝分配新资源拒绝分配新资源修改信号量修改信号量*E E：是可能：是可能是不可能的是不可能的是否可能还未有定论是否可能还未有定论A4A

14、4B1B1C5C5D2D2E1E1附：死锁附：死锁*原因：对互斥资源的共享，并发执行的顺序不当原因：对互斥资源的共享，并发执行的顺序不当（资源竞争及进程推进顺序非法）资源竞争及进程推进顺序非法）*发生条件发生条件互斥：互斥：任一时刻只允许一个进程使用资源任一时刻只允许一个进程使用资源请求和保持：请求和保持：进程在请求其余资源时，不主动释放进程在请求其余资源时，不主动释放已经占用的资源已经占用的资源非剥夺：非剥夺：进程已经占用的资源，不会被强制剥夺进程已经占用的资源，不会被强制剥夺环路等待：环路等待：环路中的每一条边是进程在请求另一进环路中的每一条边是进程在请求另一进程已经占有的资源程已经占有的

15、资源附：死锁附：死锁*处理死锁处理死锁预防：摒弃后三个条件预防：摒弃后三个条件避免：银行家算法避免：银行家算法检测检测解除：剥夺资源、撤消进程解除：剥夺资源、撤消进程19881988年年 试题试题4 4*选择与下列各条叙述关系最密切的词语选择与下列各条叙述关系最密切的词语A A、作业调度中使用平均等待时间最小的调度算法、作业调度中使用平均等待时间最小的调度算法B B、分配到必要资源并获得了处理机时的状态、分配到必要资源并获得了处理机时的状态C C、为了保证、为了保证数据安全性数据安全性而采取的一种措施而采取的一种措施D D、系统接通电源后自动从磁盘上引入、系统接通电源后自动从磁盘上引入OSOS

16、的过程的过程E E、进程之间在逻辑上的相互制约关系、进程之间在逻辑上的相互制约关系*选项：选项：A A、先到先做、先到先做 优先级优先级短作业优先短作业优先长作业优先长作业优先B B、就绪状态、就绪状态 执行状态执行状态阻塞状态阻塞状态撤销状态撤销状态C C、数据校验、数据校验 授权控制授权控制记帐系统记帐系统数据管理员数据管理员D D、系统自举、系统自举 初始化初始化系统生成系统生成系统自检系统自检E E、同步、同步组合组合链接链接唤醒唤醒附：作业调度附：作业调度*先来先服务算法是按作业来到的先后次序进行调度先来先服务算法是按作业来到的先后次序进行调度*短作业优先调度算法考虑作业的运行时间，

17、每次总是选短作业优先调度算法考虑作业的运行时间，每次总是选择一个运行时间最小的作业调入内存（系统）择一个运行时间最小的作业调入内存（系统）*高优先权优先调度算法高优先权优先调度算法*时间片轮转算法时间片轮转算法*高响应比优先调度算法高响应比优先调度算法19891989年年 试题试题3 3*作业调度程序从作业调度程序从_A_A_状态的队列中选取适当的作业投状态的队列中选取适当的作业投入运行。入运行。_B_B_指把作业提交给系统到作业完成的时间指把作业提交给系统到作业完成的时间间隔。间隔。_C_C_是指作业从进入是指作业从进入_A_A_队列到被调度程序选队列到被调度程序选中时的时间间隔；假定把下列

18、中时的时间间隔；假定把下列4 4个作业同时提交系统个作业同时提交系统并进入并进入_A_A_队列，当使用最短作业优先的调度算法时，队列，当使用最短作业优先的调度算法时，作业的平均等待时间是作业的平均等待时间是_D_D_；当使用最高优先数优先；当使用最高优先数优先的调度算法时，作业的平均周转时间是的调度算法时，作业的平均周转时间是_E_E_小时。小时。*A A、运行运行提交提交 后备后备 停止停止 完成完成*B B，C C、周转时间、周转时间响应时间响应时间运行时间运行时间 等待时间等待时间触发时间触发时间3 1 43 1 419891989年年 试题试题3 3*D D，E E4.54.54.25

19、4.2510.510.510.2510.2510.7510.754.754.75作业作业所需运行时间（小时）所需运行时间（小时）优先级优先级1 12 24 42 25 59 93 38 81 14 43 37 7附：作业的周转时间附：作业的周转时间*作业的周转时间：作业的周转时间：t ti i=t=tcici-t-tsisi t ti i:作业周转时间作业周转时间 t tcici：作业完成时间：作业完成时间 t tsisi:作业提交时间作业提交时间补充补充*作业作业J1J1，J2J2，J3J3，J4J4的提交时间和运行时间如下表所示。的提交时间和运行时间如下表所示。若采用短作业优先调度算法，则

20、作业调度次序为若采用短作业优先调度算法，则作业调度次序为_1_1_，平均周转时间为平均周转时间为_2_2_分钟（不考虑操作系统的开销）。分钟（不考虑操作系统的开销）。*1 1、A A）J3J4J2J1 J3J4J2J1 B B）J1J2J3J4J1J2J3J4 C C）J1J3J4J2 J1J3J4J2 D D）J4J3J2J1J4J3J2J1*2 2、A A）45 45 B B）58585 5C C）64645 5 D D）727219911991年年 试题试题2 2*某些某些OSOS把一条命令的执行结果输出给下一条命令，作为它的输入，把一条命令的执行结果输出给下一条命令，作为它的输入，并加

21、以处理，这种机制称为并加以处理，这种机制称为_A_A_。使命令的执行结果不在屏幕上。使命令的执行结果不在屏幕上显示，而引向另一个文件，这种机制称为显示，而引向另一个文件，这种机制称为_B_B_。使命令所需要的。使命令所需要的处理信息不从键盘接收，而取自另一文件，这种机制称为处理信息不从键盘接收，而取自另一文件，这种机制称为_C_C_。OSOS不从键盘逐条接收命令并执行，而调用一个正文文件，执行其不从键盘逐条接收命令并执行，而调用一个正文文件，执行其中保存的一系列命令，这种方式属于中保存的一系列命令，这种方式属于_D_D_方式，编写这样的文件方式，编写这样的文件应符合应符合_E_E_的语法规则。

22、的语法规则。*A:A:链接链接 管道管道(线线)输入重新定向输入重新定向 输出重新定向输出重新定向 B B：清屏清屏 屏蔽显示屏蔽显示 输出重新定向输出重新定向 管道管道(线线)C C：输入重新定向输入重新定向 读保护读保护 管道管道(线线)批处理批处理 D D：系统生成系统生成 初始装入初始装入批处理批处理 管道管道(线线)E E：会话语言会话语言 交互语言交互语言 机器语言机器语言命令语言命令语言 2 23 31 13 34 419911991年年 试题试题6 6*选出与下列叙述关系最密切的存贮管理方法选出与下列叙述关系最密切的存贮管理方法 A A支持多道程序设计，算法简单，但存贮器碎片多

23、。支持多道程序设计，算法简单，但存贮器碎片多。B B能消除碎片，但用于存贮器紧缩处理的时间长。能消除碎片，但用于存贮器紧缩处理的时间长。C C克服了碎片多和克服了碎片多和紧缩处理时间长紧缩处理时间长的缺点，支持多道程的缺点，支持多道程序设计，但不支持虚拟存贮。序设计，但不支持虚拟存贮。D D支持虚拟存贮，但不能以自然的方式提供存贮器的共支持虚拟存贮，但不能以自然的方式提供存贮器的共享和存取保护机制。享和存取保护机制。E E允许动态连接和装入，能消除碎片，支持虚拟存贮。允许动态连接和装入，能消除碎片，支持虚拟存贮。*段页式段页式 非请求分页式非请求分页式请求分页式请求分页式 可重定位分区可重定位

24、分区 固定分区固定分区 单一连续分配单一连续分配 5 54 42 23 31 1附：存储管理方法附：存储管理方法1.1.连续分区：把所有用户区都分配给惟一的用户作业，连续分区：把所有用户区都分配给惟一的用户作业，当作业被调度时，进程全部进入内存，一旦完成，所当作业被调度时，进程全部进入内存，一旦完成，所有主存恢复空闲，因此，不支持多道程序设计。有主存恢复空闲，因此，不支持多道程序设计。2.2.固定分区：支持多道程序设计的最简单存储管理方法。固定分区：支持多道程序设计的最简单存储管理方法。把主存划分成若干个固定和大小不同的分区，每个分把主存划分成若干个固定和大小不同的分区，每个分区能装入一个作业

25、，分区的大小是固定的，算法简单，区能装入一个作业，分区的大小是固定的，算法简单，但容易生成较多的存储器碎片。但容易生成较多的存储器碎片。3.3.可重定位分区：克服固定分区碎片问题的一种方法。可重定位分区：克服固定分区碎片问题的一种方法。能把相邻的空闲存储空间合并成一个完整的空区，还能把相邻的空闲存储空间合并成一个完整的空区，还能够整理存储器内各个作业的存储位置，以达到消除能够整理存储器内各个作业的存储位置，以达到消除存储碎片和紧缩存储空间的目的。紧缩工作需要花费存储碎片和紧缩存储空间的目的。紧缩工作需要花费大量的时间和系统资源。大量的时间和系统资源。附：存储管理方法附：存储管理方法4.4.非请

26、求分页式：将存储空间和作业的地址空间分成若非请求分页式：将存储空间和作业的地址空间分成若干个等分部分的分页式，要求把进程所需要的页面全干个等分部分的分页式，要求把进程所需要的页面全部调入主存后作业方能运行。克服了分区存储管理中部调入主存后作业方能运行。克服了分区存储管理中的碎片多和紧缩处理时间长的缺点，支持多道程序设的碎片多和紧缩处理时间长的缺点，支持多道程序设计，不支持虚拟存储。计，不支持虚拟存储。5.5.请求分页式：将存储空间和作业的地址空间分成若干请求分页式：将存储空间和作业的地址空间分成若干个等分部分的分页式，当进程需要用到某个页面时将个等分部分的分页式，当进程需要用到某个页面时将该页

27、面调入主存，把那些暂时无关的页面留在主存外。该页面调入主存，把那些暂时无关的页面留在主存外。支持虚拟存储，克服了分区存储管理中的碎片多和紧支持虚拟存储，克服了分区存储管理中的碎片多和紧缩处理时间长的缺点，支持多道程序设计，但不能实缩处理时间长的缺点，支持多道程序设计，但不能实现对最自然的以段为单位的共享与存储保护现对最自然的以段为单位的共享与存储保护6.6.段页式：分段式和分页式的结合，充分利用二者优点。段页式：分段式和分页式的结合，充分利用二者优点。作业按逻辑结构分段，段内分页，内存分块。作业只作业按逻辑结构分段，段内分页，内存分块。作业只需部分页装入即可运行，支持虚拟存储，可实现动态需部分

28、页装入即可运行，支持虚拟存储，可实现动态链接和装配链接和装配19921992年年 试题试题4 4*从静态角度看，进程由从静态角度看，进程由 _A_ _A_、_B_ _B_ 和和 _C_ _C_ 三三部分组成。用户可通过部分组成。用户可通过 _D_ _D_ 建立和撤消进程。通常，建立和撤消进程。通常，用户进程被建立后，用户进程被建立后，_E_ _E_。*A:JCBA:JCBDCBDCBPCBPCBPMT PMT B:B:程序段程序段 文件体文件体 I/O I/O 子程序子程序 C:C:文件描述块文件描述块数据空间数据空间EOF I/OEOF I/O缓冲区缓冲区 D:D:函数调用函数调用 宏指令宏

29、指令系统调用系统调用 过程调过程调用用 E:E:便一直存在于系统中，直到被操作人员撤消便一直存在于系统中，直到被操作人员撤消随着作业运行正常或不正常结束而撤消随着作业运行正常或不正常结束而撤消随着时间片轮转而撤消与建立随着时间片轮转而撤消与建立 随着进程的阻塞或唤醒而撤消与建立随着进程的阻塞或唤醒而撤消与建立3 31 12 23 32 219931993年年 试题试题3 3*在在OSOS中，解决进程间的中，解决进程间的_A_A_两种基本关系，往往运用对信号量进两种基本关系，往往运用对信号量进行行_B_B_的的_C_C_。如：为保证系统数据库的完整性，可以把信号量定。如：为保证系统数据库的完整性

30、，可以把信号量定义为某个库文件义为某个库文件(或记录或记录)的锁，初值为的锁，初值为1 1，任何进程存取该库文，任何进程存取该库文件件(或记录或记录)之前先对它作一个之前先对它作一个_D_D_，存取之后对它作一个，存取之后对它作一个_E_E_，从，从而做到对该文件而做到对该文件(或记录或记录)任一时刻只有一个进程可存取。但要注任一时刻只有一个进程可存取。但要注意使用不当引起的死锁。意使用不当引起的死锁。*A:A:同步与异步同步与异步 串行与并行串行与并行 调度与控制调度与控制 同步与互斥同步与互斥*B:B:消息操作消息操作 P-VP-V操作操作 开开/关操作关操作 读写操作读写操作*C:C:通

31、信原语通信原语 调度算法调度算法 分配策略分配策略 进程控制进程控制*D D、E:E:联机操作联机操作VV操作操作输出操作输出操作 读操作读操作 写操作写操作 PP操作操作 输入操作输入操作4 42 21 16 62 219931993年年 试题试题1515*在在OSOS中，管程由管程名、局部于管程的变量说明、使用中，管程由管程名、局部于管程的变量说明、使用共享资源并在数据结构上进行操作的若干过程，以及对共享资源并在数据结构上进行操作的若干过程，以及对变量赋初值的语句等变量赋初值的语句等4 4个基本部分组成。每一个管程管个基本部分组成。每一个管程管理理_A_A_。任何一个进程请求使用某临界资源

32、时，对于其。任何一个进程请求使用某临界资源时，对于其它相关进程而言它相关进程而言_B_B_。其方法是通过调用特定的。其方法是通过调用特定的_C_C_才能才能进入管程，然后通过管程中进入管程，然后通过管程中_D_D_使用临界资源。在执行使用临界资源。在执行中发现共享临界资源被占或条件不成立时，调用管程的中发现共享临界资源被占或条件不成立时，调用管程的进程必须等待使用临界资源的另一进程来唤醒。为了表进程必须等待使用临界资源的另一进程来唤醒。为了表示不同的等待原因，设置了条件变量，条件变量是示不同的等待原因，设置了条件变量，条件变量是_E_E_。19931993年年 试题试题1515*A A：一个临

33、界资源：一个临界资源 一类临界资源一类临界资源若干个临界资源若干个临界资源 所有的临界资源所有的临界资源*B B：可以先后进入管程：可以先后进入管程必须互斥地进入管程必须互斥地进入管程 可以同时进入管程可以同时进入管程 可以按任意次序进入管程可以按任意次序进入管程*C C：管程入口：管程入口访管指令访管指令 系统调用命令系统调用命令*D D：用临界资源的进程：用临界资源的进程访问管程的进程访问管程的进程 使用临界资源的一个过程使用临界资源的一个过程调用管程的进程调用管程的进程*E E：与普通变量相同的变量：与普通变量相同的变量 与普通变量不同的变量，条件变量不能取任何值，与普通变量不同的变量，

34、条件变量不能取任何值，只是一个排队栈只是一个排队栈 与普通变量不同的变量，只能取真、假值，不能取与普通变量不同的变量，只能取真、假值，不能取0 0，1 1，n n值值1 12 21 13 32 2附：管程附：管程*管程是用于解决进程同步与互斥问题的又一种机制。它管程是用于解决进程同步与互斥问题的又一种机制。它把分散在各个进程中互斥访问公共变量的那些临界区集把分散在各个进程中互斥访问公共变量的那些临界区集中起来，统一管理。也就是说，管程是由代表共享资源中起来，统一管理。也就是说，管程是由代表共享资源的数据及在其上进行操作的一组过程组成的。请求和释的数据及在其上进行操作的一组过程组成的。请求和释放

35、资源的进程可以互斥地调用管程中的过程。放资源的进程可以互斥地调用管程中的过程。*在在OSOS中，管程由管程名、局部变量与管程的变量说明，中，管程由管程名、局部变量与管程的变量说明，以及使用共享资源并在数据结构上进行操作的若干过程以及使用共享资源并在数据结构上进行操作的若干过程和对变量赋初值的语句四部分组成。每一个管程管理一和对变量赋初值的语句四部分组成。每一个管程管理一个临界资源。个临界资源。附：管程附：管程*在设计管程时，必须考虑同步、互斥和条件变量这三个问题。任在设计管程时，必须考虑同步、互斥和条件变量这三个问题。任何一个进程在请求使用某临界资源时，对于其他相关进程而言必何一个进程在请求使

36、用某临界资源时，对于其他相关进程而言必须互斥地进入管程。实现互斥是通过调用特定的管程入口，进程须互斥地进入管程。实现互斥是通过调用特定的管程入口，进程才能进入管程，然后通过管程中使用临界资源的一个过程来使用才能进入管程，然后通过管程中使用临界资源的一个过程来使用临界资源。若在执行中发现资源被其它进程占用或当前不具备使临界资源。若在执行中发现资源被其它进程占用或当前不具备使用条件时，管程调用相应的同步原语使该进程在等待队列中排队用条件时，管程调用相应的同步原语使该进程在等待队列中排队等候。当使用临界资源的进程释放临界资源或资源具备使用条件等候。当使用临界资源的进程释放临界资源或资源具备使用条件时

37、，管程再调用相应的同步原语唤醒等待队列中的一个进程。在时，管程再调用相应的同步原语唤醒等待队列中的一个进程。在管程中等待的进程可能会有不同的等待原因，可在管程中设置多管程中等待的进程可能会有不同的等待原因，可在管程中设置多个条件变量来表示这些等待原因。条件变量不同于普通变量，不个条件变量来表示这些等待原因。条件变量不同于普通变量，不能取任何值，只是一个排队栈，一般对它可进行的相关操作只能能取任何值，只是一个排队栈，一般对它可进行的相关操作只能是是WaitCWaitC和和SignalCSignalC。进程通过对条件变量做。进程通过对条件变量做WaitCWaitC操作进入排队操作进入排队栈等候，直

38、到另一个进程对这个变量做栈等候，直到另一个进程对这个变量做SignalCSignalC操作将其唤醒。操作将其唤醒。19941994年年 试题试题4 4从下面有关进程的概念和性质叙述中，选出五条正确的叙述。从下面有关进程的概念和性质叙述中，选出五条正确的叙述。唤醒：挂起唤醒：挂起就绪。就绪。（注意，此题的挂起是指阻塞）（注意，此题的挂起是指阻塞）封锁：就绪封锁：就绪挂起。挂起。调度：就绪调度：就绪运行。运行。超时：运行超时：运行挂起。挂起。超时：运行超时：运行就绪。就绪。用户进程可激发调度进程。用户进程可激发调度进程。用户进程可激发唤醒进程。用户进程可激发唤醒进程。用户进程可激发超时进程。用户进

39、程可激发超时进程。进程接近进程接近CPUCPU可接纳的限度时，可降低页面出错的频率。可接纳的限度时，可降低页面出错的频率。进程具有引用局部性时，可降低页面出错的频率。进程具有引用局部性时，可降低页面出错的频率。1 3 5 7 101 3 5 7 10由于分配的内存太少、页由于分配的内存太少、页面淘汰算法选择不当或程面淘汰算法选择不当或程序存储空间跨度太大等原序存储空间跨度太大等原因会引起缺页率的增加。因会引起缺页率的增加。19951995年年 试题试题1 1*在在OSOS中，进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数中，进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次据集合上的一次_A_A

40、_。进程是一个。进程是一个_B_B_的概念，而程序是的概念，而程序是一个一个_C_C_的概念。在一单处理机中，若有的概念。在一单处理机中，若有5 5个用户进程，个用户进程，在非管态的某一时刻，处于就绪状态的用户进程最多有在非管态的某一时刻，处于就绪状态的用户进程最多有_D_D_个，最少有个，最少有_E_E_个。个。*A A：并发活动并发活动 运行活动运行活动 单独操作单独操作 关联操作关联操作 B B、C C：组合态组合态 关联态关联态 运行态运行态 等待态等待态 静态静态 动态动态 D D、E E：1 2 1 2 3344550 0 A2A2B6B6C5C5D4D4E6E619961996年

41、年 试题试题6 6*由于内存大小有限，为使得一个或多个作业能在系统中运行，常由于内存大小有限，为使得一个或多个作业能在系统中运行，常需要外存来换取内存。其中以作业为单位对内外存进行交换的技需要外存来换取内存。其中以作业为单位对内外存进行交换的技术称为术称为_A_A_技术，在作业内部对内外存进行交换的技术称为技术，在作业内部对内外存进行交换的技术称为_B_B_技技术。用外存换内存是以牺牲程序运行时间为代价的。为提高术。用外存换内存是以牺牲程序运行时间为代价的。为提高CPUCPU有效利用率，避免内外存的频繁交换，有效利用率，避免内外存的频繁交换，_B_B_技术常用某种技术常用某种_C_C_策略策略

42、来选择换出内存的页面，它的基础是程序的来选择换出内存的页面，它的基础是程序的_D_D_。据此，。据此，OSOS可根可根据据_E_E_来改善系统的性能，来改善系统的性能，_E_E_是一个进程在定长的执行时间区间是一个进程在定长的执行时间区间内涉及到的页面的集合。内涉及到的页面的集合。*A A、B B：SPOOLING SPOOLING SWAPPING SWAPPING 虚拟存储虚拟存储 虚拟机虚拟机 进程管理进程管理 设备管理设备管理*C C：页面分配页面分配 页面标志页面标志页面淘汰页面淘汰 段设置段设置*D D：完整性完整性 局部性局部性 递归性递归性 正确性正确性*E E：工作集工作集

43、页面集页面集 段号集段号集 元素集元素集 A2A2B3B3C3C3D2D2E1E1附：虚存技术附：虚存技术*SwappingSwapping技术是覆盖技术的一种，其引入大大提高了内技术是覆盖技术的一种，其引入大大提高了内存使用率，能接纳更多的用户。是以作业为单位的存储存使用率，能接纳更多的用户。是以作业为单位的存储区覆盖，被对换到外存的作业将在一段时间内停止运行。区覆盖，被对换到外存的作业将在一段时间内停止运行。*虚拟存储技术是作业内部的覆盖技术，是一种典型的资虚拟存储技术是作业内部的覆盖技术，是一种典型的资源转化技术，以源转化技术，以CPUCPU时间及外存来换取内存。虚存管理时间及外存来换取

44、内存。虚存管理技术中一个重要的问题是如何选择淘汰页面，避免内外技术中一个重要的问题是如何选择淘汰页面，避免内外存的频繁交换。影响虚存性能的是关键是命中率。虚存存的频繁交换。影响虚存性能的是关键是命中率。虚存引入的前提是程序具有局部性。引入的前提是程序具有局部性。*局部性：时间局部性（多次执行同一指令或访问同一存局部性：时间局部性（多次执行同一指令或访问同一存储单元）；空间局部性（已访问的存储单元的附近存储储单元）；空间局部性（已访问的存储单元的附近存储单元最可能被访问）单元最可能被访问）19971997年年 试题试题2 2*在有一台处理机在有一台处理机CPUCPU和两台输入输出设备和两台输入输

45、出设备IO1IO1和和IO2IO2，且，且能够实现抢先式多任务并行工作的多道程序内，投入运能够实现抢先式多任务并行工作的多道程序内，投入运行优先级由高到低行优先级由高到低P P1 1，P P2 2，P P3 3三个作业。它们使用设备三个作业。它们使用设备的先后顺序和占用设备时间分别是：的先后顺序和占用设备时间分别是：P1P1：I02(30ms)CPU(10ms)IO1(30ms)CPU(10ms)I02(30ms)CPU(10ms)IO1(30ms)CPU(10ms)P2P2：IO1(20ms)CPU(20ms)IO2(40ms)IO1(20ms)CPU(20ms)IO2(40ms)P3P3：

46、CPU(30ms)IO1(20ms)CPU(30ms)IO1(20ms)在对于其它辅助操作时间可以忽略不计的假设下，作业在对于其它辅助操作时间可以忽略不计的假设下，作业P1P1，P2P2，P3P3从投入到完成所用的时间分别是从投入到完成所用的时间分别是_A_ms_A_ms，_B_ms_B_ms和和_C_ms_C_ms。三个作业从投入运行到全部完成，。三个作业从投入运行到全部完成，CPUCPU的利用率约为的利用率约为_D_%,IO1_D_%,IO1的利用率约为的利用率约为_E_%_E_%。*60 67 70 60 67 70 78 78 80 80 89 90 100 110 120 89 90

47、 100 110 120A5A5B7B7C7C7D4D4E4 E4 19981998年年 试题试题5 5*。对于给定的信号量。对于给定的信号量S S，等待操作，等待操作Wait(S)(Wait(S)(又称又称P P操操作作)定义为：定义为：if Sif S0 then _A_ else 0 then _A_ else 挂起挂起(阻塞阻塞)调用的进程调用的进程唤醒操作唤醒操作Signa1(S)(Signa1(S)(又称又称V V操作操作)定义为：定义为：if if 存在等待的进程存在等待的进程 then then 唤醒这个进程唤醒这个进程 else _B_ else _B_ 给定信号量给定信号量

48、S S，可以定义一个临界区来确保其互斥，即，可以定义一个临界区来确保其互斥，即保证在同一时刻这个临界区只能被一个进程执行。当保证在同一时刻这个临界区只能被一个进程执行。当S S被初始化为被初始化为1 1时，代码段时，代码段 _C_ _C_ 临界区临界区 _D_ _D_ 定义了一个临界区。定义了一个临界区。S:=0S:=0S:=S+1S:=S+1S:=S-1S:=S-1S:=1 S:=1 Signa1(SSigna1(S1)1)Wait(SWait(S1)1)Signa1(S)Signa1(S)Wait(S)Wait(S)A3A3B2B2C8C8D7D719981998年年 试题试题5 5*这样

49、的临界区实际上是将共享数据和对这些数据的操作这样的临界区实际上是将共享数据和对这些数据的操作一起封装起来，通过其互斥机制一次只允许一个进程进一起封装起来，通过其互斥机制一次只允许一个进程进入，这种临界区通常称为入，这种临界区通常称为_E_E_。*E E：模块模块类程类程管程管程线程线程19981998年试题年试题9 9*在段页式管理的存贮器中，实存等分为在段页式管理的存贮器中，实存等分为_A_A_、程序按逻辑模块分、程序按逻辑模块分成成_B_B_。在多道程序环境下，每道程序还需要一个。在多道程序环境下，每道程序还需要一个_C_C_作为用户标作为用户标志号。每道程序都有对应的志号。每道程序都有对

50、应的_D_D_。一个逻辑地址包括。一个逻辑地址包括_C_x_C_x、段号、段号s s、页号页号p p和页内地址和页内地址d d四个部分。假设总长度为四个部分。假设总长度为2222位的逻辑地址格式位的逻辑地址格式分配如下：分配如下：21212020位位 x x；19191414位位 s s；13131111位位p p；10100 0位位d d。若若x x，s s，p p，d d均以二进制数表示，其转换成的物理地址为均以二进制数表示，其转换成的物理地址为_E_E_。*A-CA-C：段段 页页 基基 模块模块 区域区域 段号段号 页号页号 基号基号 模块号模块号 区域号区域号D D：一个段表和一个页