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VERYGOOD操作系统硕士研究生入学考试模拟试题参考答案(电子)

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系统调用是用户在程序中能用“访管指令”调用的由操作系统提供的子功能的集合。每一个子功能称为一条系统调用命令(或广义指令)。系统调用是操作系统在程序级给用户提供的接口。

(2)多道程序设计

多道程序设计是指在主存中同时存放多道用户作业,它们都处于执行的开始点和结束点之间。

(3)周转时间

所谓周转时间是指作业从进入系统到处理完成所经历的时间。 (4)碎片

所谓碎片是指存储器上不能利用的空闲区。 (5)系统抖动

在分页存储系统中,将某一页从实存移到辅存为“出页”,从辅存调入主存为“入页”。刚“出页”的页又要“入页”,或刚“入页”的页又要“出页”。这种反复出入页的现象称为“抖动现象”或者“系统颠簸”。

3. 西安交通大学1999/2000

线程、分时系统、系统调用、地址再定位、多道程序设计、地址空间和存储空间、通道 (1) 线程

所谓线程(thread),从操作系统管理角度看线程是指“进程的一个可调度实体”,是处理机调度的基本单位;从编程逻辑看线程是指“程序内部的一个单一的顺序控制流”。线程是进程的一个组成部分。 (2) 分时系统

所谓分时系统就是在一台计算机上,连接多个终端,用户通过各自的终端和终端命令把作业送人计算机,计算机又通过终端向各用户报告其作业的运行情况,这种计算机能分时轮流地为各终端用户服务并能及时对用户服务请求予以响应,这就构成了分时系统。分时系统设计的主要目标是使用户能与系统交互作用,对用户的请求及时响应,并在可能条件下尽量提高系统资源的利用率。分时系统的主要特征是:

1)同时性:若干个终端用户按照系统提供的各种服务,在各自终端进行操作,同时使用一台计算机资源。宏观上看是各用户在并行工作,微观上看是各用户轮流使用计算机。 2)独立性:用户间可以相互独立操作,互不干涉,系统保证各用户程序运行的完整性,不会发生相互混淆或破坏现象。

3)及时性:系统可对用户的输入及时作出响应。分时系统性能的主要指标之一是响应时间,它是指从终端发出命令到系统予以应答所需的时间。

4)交互性:用户可根据系统对请求的响应结果,进一步向系统提出新的请求,即能使用户和系统进行人 机对话的工作方式,所以分时系统也称之为交互式系统。 (3) 系统调用

系统调用是用户在程序中能用“访管指令”调用的由操作系统提供的子功能的集合。每一个子功能称为一条系统调用命令(或广义指令)。系统调用是操作系统在程序级给用户提供的接口。

(4) 地址再定位 所谓地址再定位,就是当一个程序装入到与其地址空间不一致的存储空间而进行的地址变换过程,即将地址空间给出的逻辑地址映射到内存的物理地址。地址重定位有静态重定位和动态重定位两种方式。 (5)多道程度设计

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多道程序设计是指在主存中同时存放多道用户作业,它们都处于执行的开始点和结束点之间。多道程序设计的特点如下:

1)多道。主存中有多道程序,它们在任一时刻必须处于就绪、运行、阻塞三种状态之一。

2)宏观上并行。从宏观上看,它们在同时执行。

3)微观上串行。从微观上看,它们在交替、穿插地执行。

采用多道程序设计后,减少了CPU时间的浪费。尤其对计算题的作业,由于I/O操作较少,CPU浪费的时间很少。 (6) .地址空间和存储空间

地址空间指用户编程使用的全部地址,其中,每个地址单元又称逻辑地址,由于它常相对于程序的起始地址编号,故又叫相对地址。存储空间指内存中可直接寻址的物理单元的集合,物理单元又称物理地址或绝对地址。 (7) 通道

又称I/O处理器,它在接受CPU的I/O命令后,能相对独立地完成主存储器和外围设备之间的信息传送,并与中央处理器并行地执行操作,I/O结束后又能发点I/O中断请求CPU干予,具有上述一系到逻辑功能的部件就是通道。采用通道技术主要解决输入输出操作的独立性和各部件工作的并行性,减少外围设备和中央处理器的逻辑联系,实现外围设备和中央处理器之间的并行操作;通道和通道之间的并行操作;各通道上的外围设备之间的并行操作,以达到提高整个系统效率的目的。

4. 清华大学2001

多道程序、多重处理、进程、线程、虚存存储器

(1)多道程序 多个用户程序(作业)同时进入主存,并启动它们同时运行的程序设计技

术。在单CPU上这些程序在宏观上是同时运行的,而微观上看它们交替执行。

(2)多重处理 系统配置多个CPU,能真正同时执行多道程序。要有效使用多重处理,必须采用多道程序设计技术,而多道程序设计并不—定要求多重处理系统支持。

(3) 进程 进程是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程,也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。

(4)线程 多线程环境中进程是操作系统中进行保护和资源分配的基本单位。线程是操作系统进程中能够独立执行的实体(控制流),是处理器调度和分派的基本单位。线程是进程的组成部分,每个进程内允许包含多个并发执行的控制流,这就是多线程。

(5)虚拟存储器 在具有层次结构存储器的计算机系统中,采用自动实现部分装入和部分对换功能,为用户提供一个比物理主存容量大得多的,可寻址的一种“主存储器”。

5. 南京大学2001

线程、目录、 死锁、窗口

(1)线程:线程又称轻量级进程,是指进程中的一条执行路径。 (2)目录:文件系统中的所有文件控制的有序集合称为目录。

(3)死锁:若一个进程集合中的每一个进程都在等待只能由本集合中的另一个进程才能引发的事件,则称这组进程处于死锁。

(4)窗口:把用户的工作显示在计算机屏幕的一个矩形区域中,允许用户在矩形区域中操作应用软件和文件,该矩形区域就称为“窗口”。

6. 南京大学2003

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写出操作系统中常用缩写字的英文全称: (1) RAID (2) LWP (3) IPC (4)IPT (1)Reundant Array of Independent Disks (2)Light Weight Process

(3)Interprocess Communication (4)Inverted Page Table

解释下列概念及说明关系或区别:

(1)计算机系统的安全性、计算机系统的可靠性 (2)死锁、饥饿 (3)同步、互斥

(4)文件目录、目录文件

(1)计算机系统的安全性和可靠性是两个概念,可靠性指硬件系统正常持续运行的程度,目标为反故障;安全性是指不因人为疏漏和蓄谋作案而导致信息资源被泄露、篡改和破坏,目标是反泄露。

关系:可靠性是安全性的基础,安全性比可靠性更为复杂。

(2)死锁是因进程竞争资源,但系统拥有资源的数量有限,或并发进程推进的顺序不当而造成的一种永远等待资源的僵局。而饥饿是指每个资源占用者都在有限时间内释放占用的资源,但申请进程仍然长时间得不到资源的现象。 关系:产生饥饿现象并不意味着一定产生死锁。

(3)并发进程的执行会产生相互制约关系:一种是进程之间竞争使用独占型资源,只能让它们逐个使用,这种现象称互斥,是一种竞争关系,也称间接的制的关系。另一种是进程之间协同完成任务,在关键点上等待另一进程发来的消息,以便协同一致,是一种协作关系,也称直接的制的关系。

关系:本质上,互斥是一种特殊的同步,因为它也是进程之间的执行次序上的一种协调。 (4)文件目录记录文件的管理和说明信息,如文件名字、长度、属性、外存位置等信息,用于对单个文件的控制。把同一个卷上的若干文件的文件目录组成一个单独的文件,由于它是由文件目录组成的,故称目录文件,它用于对整个文件系统的管理。

7. 南京航空航天大学2001

多道程序设计、计算机操作系统、用户态与核心态、进程控制块、SPOOLing、逻辑文件和物理文件、进程映象、临界资源和临界区

(1)多道程序设计 见清华大学2001(1)/西安交大2000(5)

(2)计算机操作系统 操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务,合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。

(3) 用户态与核心态 硬件处理器的不同状态(或模式),用于加强系统的安全性。多数系统把处理器状态简单的划分为核心态(又称特权状态、系统模式、特态或管态)和用户态(又称目标状态、用户模式、常态或目态)。当处理器处于管理状态时,程序可以执行全部机器指令,访问所有资源,并具有改变处理器状态的能力;当处理器处于用户状态时,程序只能执行非特权指令。

(4)进程控制块 标识进程存在和记录、刻画进程状态及有关信息的数据结构。它是操作系统掌握进程的唯一资料结构,是操作系统控制和管理进程的主要依据。它包括了进程执行时的情况,以及进程让出处理器后所处的状态、断点等的标识信息、现埸信息和控制信息。

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(5)SPOOLing、 是外围设备同时联机操作的简称假脱机系统。其思路是:利用多道程序设计技术,在运行用户作业的同时,将大批新的作业信息从输入设备上预先输入到辅助存储器磁盘的输入缓冲区域中暂时保存,称为“预输入”。此后,由作业调度程序调出作业执行。作业使用数据时不必再启动输入设备,而只要从磁盘的输入缓冲区域中读入。类似地,作业执行中不必直接启动输出设备输出数据,而只要将作业的输出数据暂时保存到磁盘的输出缓冲区域中,在作业执行完毕后,由操作系统组织信息成批输出。称为“缓输出”。这样能带耒缩短作业执行时间、增加多道程序道数、加强诈作业调度灵活性的优点。Spooling技术是用一类物理设备模拟另一类物理设备技术,是使独占使用的设备变成可共享设备的技术,也是一种速度匹配技术。

(6)逻辑文件和物理文件 逻辑文件—是从用户观点出发,从方便使用的角度考虑文件信息的组织及配置方式,这种文件叫逻辑文件,它分为流式文件和记录式文件。物理文件---从系统观点出发,考虑文件在物理介质上的组织和存放方式,这种文件叫物理文件,它分串连文件、连续文件、索引文件和哈希文件。 (7)进程映象 UNIX SVR4中,进程由三部分组成:proc结构、数据段和正文段,它们合称为进程映像,而把进程定义为映像的执行。

(8) 临界资源和临界区 进程中涉及共享变量的程序段称临界区。临界区中共享变量代表的资源称临界资谅,这些资源一次仅能被一个进程使用。

8. 复旦大学2000

用户级线程和系统级线程

(1) 用户级线程ULT线程管理的全部工作都由应用程序来做,在用户空间内实现,内核是不知道线程的存在的。用户级多线程由用户空间运行的线程库来实现,任何应用程序均需通过线程库进行程序设计,再与线程库连接后运行来实现多线程。线程库是一个ULT管理的例行程序包,在这种情况下,线程库是线程的运行支撑环境。 当一个应用程序提交给系统后,系统为它建立一个由内核管理的进程,该进程在线程库环境下开始运行时,只有一个由线程库为进程建立的线程。首先,运行这个线程,当应用进程处于运行状态时,线程通过调用线程库中的“孵化”过程,可以孵化出运行在同一进程中的新线程。上述活动均发生在用户空间,且在单个进程中,内核并不知道这些活动。内核按进程为单位调度,并赋予一个进程状态(就绪、运行、阻塞…)。 (2) 系统级线程

内核级KLT线程设施中,线程管理的所有工作由操作系统内核来做。内核专门提供了一个KLT应用程序设计接口(API),供开发者使用,应用程序区不需要有线程管理的代码。Windows 2000/XP和OS/2都是采用这种方法的例子。 任何应用都可以被程序设计成多个线程,当提交给操作系统执行时,内核为它创建一个进程和一个线程,线程在执行中可以通过内核创建线程原语来创建其他线程,这个应用的所有线程均在一个进程中获得支持。内核要为整个进程及进程中的单个线程维护现场信息,所以,应在内核空间中建立和维护进程控制块PCB及线程控制块TCB,内核的调度是在线程的基础上进行的。

9. 北京邮电大学1998 进程、线程、管程

(1) 进程和线程 见清华大学2001

(2) 管程 管程是管理进程同步的一种同步机制,它保证进程互斥地访问共享变置(代表共享资源),并提供了一个阻塞和唤醒进程的设施----条件变量。它有三部分组成:(1)局部于管程的数据结构----共享变量,该共享变量表示了共享资源的状态。(2)局部于管程对上述数据结

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