计算机科学与技术综合一试卷.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机科学与技术综合一试卷,（一）,计算机科学与技术综合一试卷（二）,计算机科学与技术综合一试卷（三）,计算机科学与技术综合一试卷（四）,计算机科学与技术综合一试卷（五）,计算机科学与技术综合一试卷（六）,计算机科学与技术综合一试卷（七）,计算机科学与技术综合一试卷（八）,第一页，共66页。,第一页，共66页。,计算机科学与技术综合一试卷,（一）,第二页，共66页。,第二页，共66页。,一、填空题（每空1分，共10分）,1、操作系统有多种类型：允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统，称为；允许多个用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为；使计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应的操作系统称为。,2、进程是对正在运行程序的一次抽象。有时进程必须相互作用，这种相互作用会导致竞争条件，为了避免竞争条件，OS引进了的概念，它是满足如下条件的一段代码：在这段代码中，某一时刻只有一个进程访问共享区域。,3、产生死锁的原因是和。,4、四种I/O控制方式是、。,第三页，共66页。,第三页，共66页。,答案：,1、分时系统 批处理系统 实时系统,解析：实时系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。,分时系统是指在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。,批处理系统分为单道批处理和多道批处理系统。,2、临界区,3、竞争资源 进程间推进顺序非法,4、程序I/O方式 中断驱动控制方式 DMA方式 通道方式,第四页，共66页。,第四页，共66页。,二、选择题（每题1分，共10分）,1、以下有关操作系统的叙述中，哪一个是不正确的（）,A 操作系统管理系统中的资源,B 操作系统为用户提供的良好的界面,C 操作系统就是资源的管理者和仲裁者,D,操作系统是计算机系统中的一个应用软件,2、在操作系统中，并发性为（）,A 若干个事件在不同时刻发生,B 若干个事件在同一个时刻发生,C,若干个事件在同一个时间间隔内发生,D 若干个事件在不同时间间隔内发生,第五页，共66页。,第五页，共66页。,3、操作系统所管理的资源包括（）,I CPU II 程序 III 数据 IV 外部设备,A I和II B II和III C I、II和III,D,全部,4、分时操作系统的主要特点是（）,A 个人独占机器资源 B 自动控制作业运行,C 高可靠性和安全性,D,多个用户共享计算机资源,5、不影响分时系统响应时间的是（）,A 进程调度和对换的时间 B 分时用户的数目,C,分时用户所运行程序的特性 D 时间片的大小,6、操作系统的进程管理模块并不负责（）,A 进程的创建和删除 B 提供死锁处理机制,C,实现I/O设备的调度 D 通过共享内存实现进程间的通信,第六页，共66页。,第六页，共66页。,7、当（）时，进程从执行状态变为就绪状态,A 进程被调度程序选中,B,时间片到,C 等待某一事件 D 等待的事件发生,8、一种既利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是（）,A 先来先服务 B 轮转,C,最高响应比优先 D 均衡调度,9、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器技术的是（）,A 动态分区法 B 可重定位分区法,C,请求分页技术 D 对换技术,10、下列属于共享设备的是（）,A 打印机,B,磁盘 C 用户终端 D 鼠标器,第七页，共66页。,第七页，共66页。,三、名词解释（每题2分，共10分）,1、多道程序技术,2、原语,3、作业,4、进程,5、脱机输入/输出技术,四、简答题（每题5分，共10分）,1、简述文件操作open、close的作用,2、进程与程序的关系和区别是什么？,五、综合运用题（10分）,假定一个阅览室最多可容纳100人，读者进入和离开阅览室时都必须在阅览室门口的一个登记表上进行登记，而且每次只允许一个人进行登记操作，请用记录型信号量机制实现上述问题的同步,第八页，共66页。,第八页，共66页。,三、,1、多道程序设计是指在内存中同时放若干个作业，并使它们共享系统的资源，同时运行的技术。,2、原语指由若干个指令构成，用于完成一定功能的一段程序，原语在执行期间不可分割，所以原语操作具有原子性。,3、作业是指用户要求计算机系统为其完成的计算任务的集合，一个作业通常包括程序、程序所处理的数据以及作业说明书。程序用来完成特定的功能，数据是程序处理的对象，作业说明书用来说明作业处理的步骤。,4、进程是具有一定独立功能的程序关于一个数据集合的一次运行活动。,5、SPOOLing技术，由磁盘上的输入井和输出井，内存中的输入缓冲区和输出缓冲区以及输入进程和输出进程构成。,四、简答题,1、Open操作，将相应文件FCB读入内存，并返回一个文件描述符（一个整数），以后用户对文件的所有操作，都通过文件描述符直接找到内存中的FCB，然后进行操作，这样可以提高对文件的访问速度。Close即关闭文件，如果文件FCB被修改过，则写回磁盘，否则释放内存FCB和文件描述符。,第九页，共66页。,第九页，共66页。,2、进程和程序是既有联系又有区别的两个概念,（1）程序是指令的集合，静态概念，进程是程序在处理机上的一次执行过程，动态概念。,（2）程序是长期存在的，进程有生命周期，有创建、活动、消亡。,（3）程序仅是指令的有序集合，而进程则由程序、数据和进程控制块组成。,（4）进程与程序之间不是一一对应的，即同一程序同时运行于若干不同的数据集合上，它将属于若干个不同的进程，而一个进程可以执行多个程序。,第十页，共66页。,第十页，共66页。,五、,定义信号量sum,mutex,初值分别为100,1。第i个读者的活动描述为：,Pi:begin,P(sum),P(mutex),登记,V(mutex),进入阅览室,阅读,P(mutex),取消登记,V(mutex),离开阅览室,V(sum),end.,第十一页，共66页。,第十一页，共66页。,计算机科学与技术综合一试卷,（二）,第十二页，共66页。,第十二页，共66页。,一、判断题（每题1分，共10分）,1、操作系统是系统软件中的一种，在进行系统安装时可以先安装其他软件，然后再装操作系统。,2、程序在运行时需要很多系统资源，如内存、文件、设备等，因此操作系统以程序为单位分配系统资源。,3、SPOOLing系统实现设备管理的虚拟技术，即：将独占设备改造为共享设备，它由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出 井组成。,4、在采用树型目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相同。,5、虚拟存储器是利用操作系统产生的一个假想的特大存储器，是逻辑扩充了内存容量，而物理内存的容量并未增加。,6、实时系统在响应时间、可靠性及交互作用能力等方面一般都比分时系统要求高。,7、多个进程可以对应于同一个程序，且一个进程也可执行多个程序,8、系统处于不安全状态也可能不会产生死锁,9、虚拟存储器是一个假想的地址空间，因而这个地址的大小是没有限制的。,10、设备独立性是指系统具有使用不同设备的能力。,第十三页，共66页。,第十三页，共66页。,二、填空题（每空1分，共10分）,1、从资源管理和用户接口的观点来看，操作系统的五大基本功能是：处理机管理、存储管理、设备管理、文件系统管理和。,2、从系统的角度看，作业则是一个比程序更广泛的概念。它由程序、数据和组成。,3、所谓的多道程序的是指在宏观上是同时进行的，但在微观上仍是顺序执行的过程。,4、引入中级调度的目的是为了起到提高的利用率和系统吞吐量的作用。,5、如果系统中有N个进程，等待进程最多个，最少个。,6、是指把逻辑地址转换成物理地址。,7、文件目录主要是为了解决文件重命名和而被广泛使用的。,8、内中断主要指在处理机和内存内部产生的中断。内中断一般称为，它包括程序运算引起的各种错误，如地址非法、校验错误等。,9、可变分区方式管理内存时，往往采用重定位方式来实现地址转换。,第十四页，共66页。,第十四页，共66页。,1、用户接口,2、作业说明书,3、并发执行,4、内存,5、n 0,6、地址重定位,7、提高文件检索速度,8、陷阱,9、动态,第十五页，共66页。,第十五页，共66页。,三、简答题（每题5分，共20分）,1、什么是操作系统？它有什么基本特征,2、什么是中断？中断处理的一般过程分为哪几个阶段？,3、作业调度和进程调度各自的主要功能是什么？,4、虚拟存储器的基本特征是什么？,四、综合题（本题10分）,在一个多道程序设计系统中，不采用移动技术的可变分区方式管理内存。设用户空间为100K，主存空间采用最先适应分配算法，采用计算机时间短的作业优先算法管理作业。今有如所示的作业序列，请分别列出各个作业的开始执行时间、完成时间和周转时间（忽略系统开销）,第十六页，共66页。,第十六页，共66页。,作业名,进入输入井时间,需计算时间,主存需求量,JOB1,8.0时,1小时,20K,JOB2,8.2时,0.6小时,60K,JOB3,8.4时,0.5小时,25K,JOB4,8.6时,0.4小时,20K,第十七页，共66页。,第十七页，共66页。,三、简答题,2、所谓中断是指CPU对系统发生的某个事件作出的一种反应：CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动地转去相应的处理程序，处理完该事件后再返回断点继续执行被“打断”的程序。中断处理的一般过程分为以下阶段：保存现场、分析原因、处理中断、返回断点。,3、作业调度的主要功能是：记录系统中各个作业的情况；按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业；为选中的作业分配内存和外设等资源；为选中的作业建立相应的进程；作业结束后进行善后处理工作。,进程调度的主要功能是：保存当前运行进程的现场；从就绪队列中挑选一个合适进程；为选中的进程恢复现场。,第十八页，共66页。,第十八页，共66页。,4、虚拟存储器的基本特征是：,虚拟扩充,，不是物理上而是逻辑上扩充了内存容量；,部分装入,，即每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；,离散分配,，即不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；,多次交换,，即所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。,四、平均周转时间1.975小时,第十九页，共66页。,第十九页，共66页。,计算机科学与技术综合一试卷,（三）,第二十页，共66页。,第二十页，共66页。,一、填空题（每空1分，共10分）,1、固定式分区产生零头，可变式分区产生零头。,2、在设计I/O软件时，一个关键的概念是，它的基本含义是应用程序独立于具体使用的物理设备。,3、文件的物理结构有三种,：、,4、完成一个磁盘服务请求的总时间由、组成,5、在UNIX系统中，可通过系统调用来创建进程。,第二十一页，共66页。,第二十一页，共66页。,答案：,1、外 内,2、设备独立性,3、连续结构 链接结构 索引结构,4、寻道时间 旋转延迟时间 传输时间,5、fork,第二十二页，共66页。,第二十二页，共66页。,二、选择题（每题1分，共10分）,1、操作系统是对（）进行管理的软件,A 软件 B 硬件,C,计算机资源 D 应用程序,2、分配到必要的资源但未获得处理机时的进程状态是（）,A,就绪状态 B 执行状态,C 阻塞状态 D 撤销状态,3、（）中操作系统中最重要、最基本的概念之一，它是系统分配资源的基本单位，是一个具有独立功能的程序段对某个数据集的一次执行活动。,A 程序 B 作业,C,进程 D 线程,4、下面（）算法不是进程调度算法,A,LRU B FCFS C SJF D HPF,第二十三页，共66页。,第二十三页，共66页。,5、死锁的避免是根据（）采取措施实现的。,A 配置足够的系统资源,B 使进程的推荐顺序合理,C 破坏死锁的四个必要条件之一,D,防止系统进入不安全状态,6、位示图法可用于（）,A 文件目录的查找,B,分页式存储管理中主存空闲块的分配和回收,C 页式虚拟存储管理中的页面置换,D 可变式存储管理中空闲区的分配和回收,7、现有三个作业同时到达，每个作业的计算时间均为2小时，它们在一台处理机上按单道方式运行，则平均周转时间为（）。,A 2小时 B 3小时,C,4小时 D 6小时,第二十四页，共66页。,第二十四页，共66页。,8、进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（）。,A 可以有多个进程控制块,B 可以和其他进程共用一个进程控制块,C 可以没有进程控制块,D,只能有唯一的进程控制块,9、在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数加1的情况是（）,A,无上邻空闲区，也无下邻空闲区,B 有上邻空闲区，但无下邻空闲区,C 有下邻空闲区，但无上邻空闲区,D 有上邻空闲区，也有下邻空闲区,10、系统功能调用时（）,A 用户编写一个子程序 B 高级语言中的库程序,C 操作系统的一条命令,D,操作系统向用户程序提供的接口。,第二十五页，共66页。,第二十五页，共66页。,三、名词解释题（每题2分，共10分）,1、操作系统,2、进程控制块PCB,3、文件控制块FCB,4、死锁,5、作业调度,四、简答题（每题5分，共10分）,1、使用文件描述存取打开文件与直接使用文件名相比有何优点？,2、死锁与饿死之间有何相同点和不同点？,五、综合运用题（10分）,设有一个可以装A、B两种物品的仓库，其容量无限大，但要求仓库中A、B两种物品的数量满足下述不等式：,-M,A物品数量-B物品数量N,其中M和N为正整数。试用信号量和PV操作描述A、B两种物品的入库过程。,第二十六页，共66页。,第二十六页，共66页。,三、,2、系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构，用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。系统利用PCB来控制和管理进程，所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志。进程与PCB是一一对应的。,3、文件控制块是操作系统为管理文件而设置的数据结构，存放了为管理文件所需的所有有关信息。文件控制块是文件存在的标志。,4、一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因而永远无法得到资源，这种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程。,5、根据一定的原则，从输入井的后备作业队列中选择适当的作业，为它分配内存等资源，并将其调入内存投入运行，又称为高级调度、远程调度。,第二十七页，共66页。,第二十七页，共66页。,四、,1、首先，文件名是一个字符串，操作速度慢且占空间大，而文件描述符为一整数，其处理效率明显高于字符串，其次，文件被打开后，其控制信息FCB被缓冲到内存系统空间，文件描述符作为用户打开文件表中的入口地址直接与内存FCB建立起联系，而文件名无法做到这一点,2、饿死与死锁有一定联系：二者都是由于竞争资源而引起的，但又有明显差别，主要表现在如下几个方面：,（1）从进程状态考虑，死锁进程都处于等待状态，忙式等待（处于运行或就绪状态）的进程并非处于等待状态，但却可能被饿死。,（2）死锁进程等待永远不会被释放的资源，饿死进程等待会被释放但却不会分配给自己的资源，表现为等待时限没有上界（排队等待或忙式等待）,（3）死锁一定发生了循环等待，则饿死则不然，这也表明通过资源分配图可以检测死锁存在与否，但却不能检测是否有进程饿死。,（4）死锁一定涉及多个进程，而饥饿或被饿死的进程可能只有一个。,饥饿和饿死与资源分配策略有关，因而防止饥饿与饿死可从公平性考虑，确保所有进程不被忽视，如FCFS分配算法。,第二十八页，共66页。,第二十八页，共66页。,五、semaphore a=n;,semaphore b=m,A物品入库,A(),while(1)p(a);,A物品入库,v(b);,B物品入库,B(),while(1)p(b);,A物品入库,v(a);,第二十九页，共66页。,第二十九页，共66页。,计算机科学与技术综合一试卷,（四）,第三十页，共66页。,第三十页，共66页。,一、判断题（每题1分，共10分）,1、隐式链接结构可以提高文件存储空间的利用率，但不适合文件的随机存取。,2、分布式操作系统的可靠性要求比单机操作系统的高。,3、线程是调度的基本单位，但不是资源分配的基本单位。,4、采用多道程序设计的系统中，系统的程序道数越多，系统的效率越高。,5、当一个进程从等待态变成就绪态，则一定有一个进程从就绪状态变成运行状态。,6、并发性是指若干事件在同一时刻发生,7、在进程退出后，它的线程还可以继续占有内存,8、用户为每个自己的进程创建PCB，并控制进程的执行过程,9、原语是一种不可分割的操作。,10、通道一旦被启动就能独立于CPU运行，这样可使CPU和通道并行操作。,第三十一页，共66页。,第三十一页，共66页。,二、填空题（每空1分，共10分）,1、操作系统目前有五大类型：、,2、动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现,3、在存储管理中常用方式来摆脱主存容量的限制,4、在多道程序环境中，用户程序的相对地址与装入内存后的实际物理地址不同，把相对地址转换为物理地址，这是操作系统的功能。,5、操作系统提供给编程人员的唯一接口是,6、在页面置换算法中最有效的一种称为,第三十二页，共66页。,第三十二页，共66页。,二、,1、批处理 分时 实时 网络 分布式,2、重定位,3、虚拟存储器,4、地址重定位,5、系统调用,6、LRU算法,第三十三页，共66页。,第三十三页，共66页。,三、简答题（每题4分，共20分）,1、在设备管理的I/O控制方式中，DMA控制方式为什么比中断控制方式的中断次数大幅度减少？,2、请问位示图主要应用在内存管理的哪个方面？并简单阐述它的工作原理。？,3、产生死锁的四个必要条件是什么？解决死锁常用哪三种常用措施？,4、为什么引入SPOOLing系统？SPOOLing系统可以带来哪些好处？,5、试描述成组链接法的基本原理。,四、综合题（本题10分）,桌上有一空盘，允许存放一个水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放橘子，儿子专等吃盘中的橘子，女儿专等吃盘中的苹果，规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。,第三十四页，共66页。,第三十四页，共66页。,1、,DMA方式与中断方式的一个主要区别是：中断方式是在数据缓冲寄存器满之后，发出中断要求CPU进行中断处理；DMA方式则是在所要求转送的数据块全部传送结束时，要求CPU进行中断处理。这就大大减少了CPU进行中断处理的次数。另一个主要区别是：中断方式的数据传送是在中断处理时由CPU控制完成的，而DMA方式是在DMA控制器的控制下不经过CPU控制完成的。,第三十五页，共66页。,第三十五页，共66页。,计算机科学与技术综合一试卷,（五）,第三十六页，共66页。,第三十六页，共66页。,一、填空题（每空1分，共10分）,1、进程的基本状态有、,2、产生死锁的必要条件是、和,3、当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特点：和可再现性,4、文件的逻辑结构分和记录式文件两种,5、进程由程序、数据和组成。,二、选择题（每题1分，共10分）,1、在计算机系统中，操作系统是（）,A 一般应用软件,B,核心系统软件,C 用户应用软件 D 系统支撑软件,2、UNIX操作系统是著名的（）,A 多道批处理系统,B,分时系统,C 实时系统 D 分布式系统,第三十七页，共66页。,第三十七页，共66页。,3、在现代操作系统中采用缓冲技术的主要目的是（）,A 改善用户编程环境,B 提高CPU的处理速度,C,提高CPU和设备之间的并行程度,D 实现与设备无关性,4、进程和程序的一个本质区别是（）,A,前者是动态的，后者为静态的,B 前者存储在内存，后者存储在外存,C 前者在一个文件中，后者在多个文件中,D 前者分时使用CPU，后者独占CPU,第三十八页，共66页。,第三十八页，共66页。,5、某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此时该进程的状态将（）,A 从就绪变为运行 B 运行变为就绪,C,从运行变为阻塞 D 从阻塞变为就绪,6、进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（）,A 可以有多个进程控制块,B 可以和其他进程共用一个进程控制块,C 可以没有进程控制块,D,只能有唯一的进程控制块,7、在一般操作系统中必不可少的调度是（）,A 高级调度 B 中级调度 C 作业调度,D,进程调度,第三十九页，共66页。,第三十九页，共66页。,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、在UNIX系统中，目录结构采用（）,A 单级目录结构 B 二级目录结构,C 单纯树形目录结构,D,带链接树形目录结构,10、避免死锁的一个著名的算法是（）,A 先入先出法,B,银行家算法,C 优先级算法 D 资源按序分配法,第四十页，共66页。,第四十页，共66页。,三、名词解释（每题2分，共10分）,1、信号量,2、地址映射,3、死锁避免,4、中断,5、原语,四、简答题（每题5分，共10分）,1、虚拟存储器的基本特征是什么？虚拟存储器的容量主要受到哪两方面的限制？,2、信号量一般是由哪些成员组成的？它的值表示什么含义？,五、综合运用（10分）,有三个用户进程A、B和C，在运行过程中都要用到使用系统中的一台打印机输出计算结果。,（1）试说明A，B，C进程中之间存在什么样的制约关系,（2）为保证三个进程能正确地打印出各自的结果，请用信号量和P、V操作写出各自的有关申请、使用打印机的代码。要求给出信号量的含义和初值。,第四十一页，共66页。,第四十一页，共66页。,三、,1、一个进程强制地被停止在一个特定的地方直到收到一个专门的信号，这个信号就是信号量。,3、在系统运行过程中，对进程发出的每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查，并根据检查结果决定是否分配资源，若分配后系统可能发生死锁，则不予分配，否则予以分配。,四、简答题,1、虚拟存储器的容量主要受到指令中表示地址的字长和外存的容量的限制。,2、记录型信号量是由两个成员组成的数据结构，一个是整形变量，表示该信号量的值，另一个是指向PCB的指针。信号量的值是与相应资源的使用情况有关的。正、负、零。,五、,A、B之间存在互斥的制约关系。打印机是临界资源。,第四十二页，共66页。,第四十二页，共66页。,计算机科学与技术综合一试卷,（六）,第四十三页，共66页。,第四十三页，共66页。,一、判断题（每题1分，共10分）,1、程序在运行时需要很多系统资源，如内存、文件、设备等，因此操作系统以程序为单位分配系统。,2、在采用树型目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相同,3、操作系统提供了大量的服务，在最高层是系统调用，它允许正在运行的程序直接得到操作系统的服务,4、虚拟存储器不是物理上扩大内存空间，而是逻辑上扩充了内存空间。,5、利用共享分配技术可以提高设备的利用率，使得打印机之类的独占设备成为可共享的快速I/O设备,6、进程状态的转换是由操作系统完成的，对用户是透明的。,7、当条件满足时，进程可以由阻塞状态直接转换为运行状态,8、死锁是不可避免的,9、P、V操作不仅可以用来实现进程的同步与互斥，还可以用来防止进程的死锁。,10、进程调度算法“轮转法”仅适应于分时系统。,第四十四页，共66页。,第四十四页，共66页。,二、填空题（每空1分，共10分）,1、解决死锁的方法主要分为、三种。,2、所谓，是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件,3、文件的逻辑结构分文件和记录式文件两种,4、操作系统中，进程可以分为进程和进程两类。,5、操作系统的基本类型有、和三种,三、简答题（每题4分，共20分）,1、什么是PCB，PCB的作用是什么？PCB包含哪些内容？,2、什么是并发性？什么是共享性？,3、文件目录的作用是什么？一般应包含哪些内容？,4、陷阱与中断的主要区别是什么？,5、简述多道程序设计的基本思想。,第四十五页，共66页。,第四十五页，共66页。,二、,1、死锁的预防 死锁的避免 死锁的检测与恢复,2、通道,3、字符流式,4、系统 用户,5、批处理 分时 实时,三、简答题,1、PCB是进程控制块的简称，是操作系统中用于描述和控制并发进程的数据结构。PCB的作用是描述和控制并发进程，是进程存在的唯一标志。PCB中一般包括进程标识符、进程当前状态、程序与数据地址、互斥于同步机构、通信机构、进程优先数、资源清单、链接字、家庭关系等内容。,3、文件目录的作用是实现文件名与文件在辅存上的物理地址之间的转换。包含多个表项：文件名，在辅存上的存放地址，文件类型，文件结构，文件长度，文件访问权限，文件建立日期和时间等内容。,第四十六页，共66页。,第四十六页，共66页。,4、陷阱与中断的主要区别是：陷阱是同步的，而中断是异步的。如果给定相同的机器状态和输入数据，每次程序运行时陷阱就会发生在程序执行的同一点上，而中断的发生依赖于中断设备和CPU之间的相对时序，由于受中断时序影响的错误不容易产生重复，因此中断给调试过程带来难度。,第四十七页，共66页。,第四十七页，共66页。,四、综合题（本题10分）,1、什么叫并发进程？,2、什么叫程序顺序执行的封闭性和可再现性？,3、设有堆栈S，栈指针top，栈中存放内存中相应数据块地址，设有两个程序段getaddr(top)和reladdr(blk)，其中getaddr(top)从给定的top所指栈中取出相应的内存数据块地址，而reladdr(blk)则将内存数据块地址blk放入堆栈S中。getaddr(top)和reladdr(blk)可分别描述为：,procedure getaddr(top),begin,local r,r(top)toptop-1,return(r),end,第四十八页，共66页。,第四十八页，共66页。,procedure reladdr(blk),begin,toptop+1,(top)blk,end,问：如果对这两个程序段采用并发执行，则在单CPU系统中，是否会破坏封闭性和可再现性？为什么？,第四十九页，共66页。,第四十九页，共66页。,2、封闭性：程序执行得到的最终结果由给定的初始条件决定，不受外界因素的影响。,可再现性：只要输入的初始条件相同，则无论何时重复执行该程序都会得到相同的结果。,第五十页，共66页。,第五十页，共66页。,计算机科学与技术综合一试卷,（七）,第五十一页，共66页。,第五十一页，共66页。,一、填空题（每空1分，共10分）,1、分时系统的基本特征是、和。（同时性、交互性、独立性、及时性）,2、现代操作系统的两个重要特征是并发和,3、实现一个进程时必须考虑的三个主要问题（互斥、同步、条件变量）,4、正在执行的进程等待I/O操作，其状态将由执行状态变为状态,5、操作系统为用户编程所提供的接口是,6、逻辑设备表LUT的主要功能是实现,二、选择题（每题1分，共10分）,1、分时操作系统的主要目标是（）,A 提高计算机的实时性,B 提高计算机系统的利用率,C 提高软件的应用速度,D,提高计算机系统的交互性,第五十二页，共66页。,第五十二页，共66页。,2、设在内存中有P1、P2两道程序，并按照P1、P2的次序运行，其内部计算和I/O操作的时间分别如下：,P1：先计算60ms，然后I/O80ms，最后再计算20ms,P2:先计算120ms，然后I/O40ms，最后再计算40ms,调度程序的执行时间不计，在多道程序处理系统中，完成这两道程序比单道批处理系统节约的时间是（）,A 100ms,B,120ms C 160ms D 200ms,3、设有以下四条语句：,S1:a:=x+y,S2:b:=z+1,S3:c:=a-b,S4:w:=c+1,则以下不能并发执行的两条语句是（）,A S1与S2 B S1与S4,C,S1与S3 D S2与S4,第五十三页，共66页。,第五十三页，共66页。,4、操作系统必须设置一个统一的结构或机构，对进程的运行、调度等进行有效控制和管理，该结构或机构称为（）,A,进程控制块 B 系统核心,C 信号量结构 D 中断机制,5、在分布式虚拟存储系统中，页面的大小与可能产生的缺页中断次数（）,A 成正比,B,成反比 C 无关 D 相同,6、页式虚拟存储管理的主要特点是（）,A 不要求将作业装入到主存的连续区域,B,不要求将作业同时全部装入到主存的连续区域,C 不要求进行缺页中断处理,D 不要求进行页面置换,第五十四页，共66页。,第五十四页，共66页。,7、在可变式分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与相邻空闲区合并，在修改空闲区表时使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的情况是（）,A 无上邻空闲区也无下邻空闲区,B,有上邻空闲区但无下邻空闲区,C 无上邻空闲区但有下邻空闲区,D 有上邻空闲区也有下邻空闲区,8、下列作业调度算法中，（）算法是一定与作业的等待时间无关的。,A 先来先服务,B,计算时间短的作业优先,C 最高响应比优先 D 优先数调度,第五十五页，共66页。,第五十五页，共66页。,9、在虚拟页式存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数（）,A 减少 B 增加 C 无影响,D,可能增加也可能减少,10、在文件系统中，文件的逻辑结构可以分几类，他们是（）,A 程序文件和数据文件,B 字符文件和二进制文件,C,流式文件和记录式文件,D顺序文件、链接文件和索引文件,第五十六页，共66页。,第五十六页，共66页。,三、名词解释题（每题2分，共10分）,1、中断屏蔽,2、操作系统、,3、重定位,4、管道机制,5、当前目录,四、简答题（每题5分，共10分）,1、进程与程序有什么联系和区别？,2、为什么要引入动态重定位？如何实现？,五、综合运用题（10分）,假定在单CPU特件下有下列要执行的作业：,第五十七页，共66页。,第五十七页，共66页。,作业,运行时间,优先级,1,10,2,2,4,3,3,3,5,第五十八页，共66页。,第五十八页，共66页。,作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）,（1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。,（2）对于上述算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？,（3）对于上述算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？,第五十九页，共66页。,第五十九页，共66页。,三、,1、中断屏蔽是指在中断请求发生之后，系统用软件方式有选择地封锁部分中断而允许其余部分的中断仍能得到响应。,4、把第一条命令的输出作为第二条命令的输入，如此进行连接的技术。,5、为了提高文件检索速度，文件系统向用户提供了一个当前正在使用的目录，称为目录。,四,1、联系：进程是程序的一次执行，程序是进程的运行实体，没有程序，也就没有进程。进程是具有结构的，进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。,2、程序放在不连续的实现物理空间中，要进行逻辑地址到和物理地址的转换，实现动态重定位，一般需要页式存储管理，页式管理用的不是寄存器，而是PT，PT记录了逻辑地址到物理地址的转换信息，进行切换时需要冲洗硬件上的PT。,第六十页，共66页。,第六十页，共66页。,计算机科学与技术综合一试卷,（八）,第六十一页，共66页。,第六十一页，共66页。,一、判断题（每题1分，共10分）,1、为了使程序在内存浮动，变成时都使用逻辑地址，因此必须在地址转换后才能得到主存的正确地址。,2、虚拟地址即程序执行时所访问的内存地址,3、一个虚拟的存储器，其地址空间的大小等于辅存的容量加上主存的容量,4、虚拟内存技术即使在虚拟内存的总容量小于物理内存总容量时也是有用的,5、CPU的地址空间决定了计算机的最大存储容量,6、采用虚拟存储技术，用户编写的应用程序的地址空间是连续的,7、分页存储管理系统中，根据需要，页面的大小可以是不固定,8、由于OPT造成缺页率最小，是非常实用的存储管理算法,9、在页式虚拟存储系统中，页面长度固定并且是硬件的设计特性,10、打印机是一类典型的块设备。,第六十二页，共66页。,第六十二页，共66页。,二、填空题（每空1分，共10分）,1、在存储管理中常用方式来摆脱主存容量的限制,2、分段保护中的越界检查是通过中存放的和段表中的等数据项。,3、常用的进程通信方式有管道、和邮箱机制,4、在页面置换算法中可实现的最有效的一种称为,5、在操作系统中，进程是一个的基本单位，也是一个独立运行和的基本单位,6、现代操作系统的两个重要特征是和共享。,第六十三页，共66页。,第六十三页，共66页。,二、填空题,1、虚拟存储器,2、段表寄存器 段表长度 段长,3、共享存储区 消息机制,4、LRU,5、资源分配 调度,6、并发,第六十四页，共66页。,第六十四页，共66页。,三、简答题（每题4分，共20分）,1、什么是文件？什么是文件系统？,2、什么是多道程序设计技术？如何在一个CPU的情况下实现该技术？,3、何谓死锁？产生死锁的原因有哪些？,4、何谓缓冲区？为什么要引入缓冲？,5、进程间同步和互斥的含义各是什么？,四、综合题（本题10分）,在一个页式存储管理系统中，页表页号为0,1,2,3的分别对应的块号是7,8,4,6,如果页面的大小是2K，则：,（1）什么叫虚拟存储技术？,（2）将逻辑地址2500和8000转换成的物理地址是多少？,第六十五页，共66页。,第六十五页，共66页。,三、,1、文件是在逻辑上具有完整意义的信息集合，它有一个名字标识。文件具有三个基本特征：文件的内容为一组相关信息、文件具有保存性、文件可按名存取。,文件系统是操作系统中负责管理和存取文件的程序模块，它是由管理文件所需的数据结构（如文件控制块、存储分配表）和相应的管理软件以及访问文件的一组操作所组成。,4、缓冲即是使用专用硬件缓冲器或在内存中划出一个区域用来暂时存放输入输出数据的器件。引入缓冲是为了匹配外设和CPU之间的处理速度、减少中断次数和CPU的中断处理时间，同时，解决DMA或通道方式时的数据传输瓶颈问题。,5、不允许两个以上共享临界资源的并发进程同时进入临界区的现象称为互斥。进程同步是指在异步环境下的一组并发进程因直接制约而相互发送消息导致的各个进程相互使用、相互等待，使得各个进程按一定的速度执行的现象称为进程间的同步。,四、逻辑地址2500：16836；逻辑地址8000：14144,第六十六页，共66页。,第六十六页，共66页。,