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1、2015 年硕士研究生入学考试：操作系统复习资料 1第 1 页 共 12 页20142014 年计算机学科研究生入学统一考试年计算机学科研究生入学统一考试计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础综合计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础综合考试大纲考试大纲. 考试性质考试性质计算机学科专业基础综合考试是为高等院校和科研院所招收计算机科学与技术学科的硕士研究生而设置的具有选拔性质的联考科目，其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握计算机科学与技术学科大学本科阶段专业基础知识、基本理论、基本方法的水平和分析问题、解决问题的能力，评价的标准是高等院校计算机科学与技术学科优秀本科毕业生所能达到的及
2、格或及格以上水平，以利于各高等院校和科研院所择优选拔，确保硕士研究生的招生质量。. 考查目标考查目标计算机学科专业基础综合考试涵盖数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等学科专业基础课程。要求考生系统地掌握上述专业基础课程的基本概念、基本原理和基本方法，能够综合运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。. 考试形式和试卷结构考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间一、试卷满分及考试时间本试卷满分为 150 分，考试时间为 180 分钟二、答题方式二、答题方式答题方式为闭卷、笔试三、试卷内容结构三、试卷内容结构数据结构45 分计算机组成原理45 分操作系统35
3、分计算机网络25 分2015 年硕士研究生入学考试：操作系统复习资料 1第 2 页 共 12 页四、试卷题型结构四、试卷题型结构单项选择题80 分（40 小题，每小题 2 分）综合应用题70 分. 考查内容考查内容操作系操作系统统【考查目标考查目标】1. 掌握操作系统的基本概念、基本原理和基本功能，理解操作系统的整体运行过程。2. 掌握操作系统进程、内存、文件和 I/O 管理的策略、算法、机制以及相互关系。3. 能够运用所学的操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题，并能利用C 语言描述相关算法。一、操作系统概述一、操作系统概述（一）操作系统的概念、特征、功能和提供的服务（二）操作系统的发展
4、与分类（三）操作系统的运行环境1. 内核态与用户态2. 中断、异常3. 系统调用 （四）操作系统体系结构二、进程管理二、进程管理（一）进程与线程1. 进程概念2. 进程的状态与转换3. 进程控制4. 进程组织5. 进程通信共享存储系统，消息传递系统，管道通信。6. 线程概念与多线程模型2015 年硕士研究生入学考试：操作系统复习资料 1第 3 页 共 12 页（二）处理机调度1. 调度的基本概念2. 调度时机、切换与过程3. 调度的基本准则4. 调度方式5. 典型调度算法先来先服务调度算法，短作业（短进程、短线程）优先调度算法，时间片轮转调度算法，优先级调度算法，高响应比优先调度算法，多级反馈
5、队列调度算法。 （三）同步与互斥1. 进程同步的基本概念2. 实现临界区互斥的基本方法软件实现方法，硬件实现方法。3. 信号量4. 管程5. 经典同步问题生产者-消费者问题，读者-写者问题，哲学家进餐问题。 （四）死锁1. 死锁概念2. 死锁处理策略3. 死锁预防4. 死锁避免系统安全状态，银行家算法。5. 死锁检测和解除三、内存管理三、内存管理（一）内存管理基础1. 内存管理概念程序装入与链接，逻辑地址与物理地址空间，内存保护。2. 交换与覆盖3. 连续分配管理方式4. 非连续分配管理方式分页管理方式，分段管理方式，段页式管理方式。 （二）虚拟内存管理1. 虚拟内存基本概念2015 年硕士研
6、究生入学考试：操作系统复习资料 1第 4 页 共 12 页2. 请求分页管理方式3. 页面置换算法最佳置换算法（OPT），先进先出置换算法（FIFO），最近最少使用置换算法（LRU），时钟置换算法（CLOCK）。4. 页面分配策略5. 工作集6. 抖动四、文件管理四、文件管理（一）文件系统基础1. 文件概念2. 文件的逻辑结构顺序文件，索引文件，索引顺序文件。3. 目录结构文件控制块和索引节点，单级目录结构和两级目录结构，树形目录结构，图形目录结构。4. 文件共享5. 文件保护访问类型，访问控制。 （二）文件系统实现1. 文件系统层次结构2. 目录实现3. 文件实现 （三）磁盘组织与管理1.
7、磁盘的结构2. 磁盘调度算法3. 磁盘的管理五、输入输出（五、输入输出（I/O）管理）管理（一）I/O 管理概述1. I/O 控制方式2. I/O 软件层次结构 （二）I/O 核心子系统1. I/O 调度概念2. 高速缓存与缓冲区3. 设备分配与回收2015 年硕士研究生入学考试：操作系统复习资料 1第 5 页 共 12 页4. 假脱机技术（SPOOLing）. 题型示例题型示例一、单项选择题：一、单项选择题：第第 1 14040 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 8080 分。下列每题给出的四个分。下列每题给出的四个 选项中，只有一项是最符合题目要求的。选项中，只有一项是最符合
8、题目要求的。操作系操作系统统1. 下列选项中，不可能在用户态发生的事件是A. 系统调用 B. 外部中断C. 进程切换D. 缺页2. 中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场，中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是A. 程序计数器B. 程序状态字寄存器C. 通用数据寄存器D. 通用地址寄存器3. 有两个并发执行的进程 P1 和 P2，共享初值为 1 的变量 x。P1 对 x 加 1，P2对 x 减 1。加 1 和减 1 操作的指令序列分别如下所示。两个操作完成后，x 的值A. 不可能是-1 或 3B. 只能为 0C. 可能为 0、1 或 2D. 可能为-1、0、1 或 24. 设与某
9、资源关联的信号量初值为 3，当前值为 1。若 M 表示该资源的可用个数，N 表示等待该资源的进程数，则 M、N 分别是A. 0、1B. 1、0C. 1、2D. 2、05. 在支持多线程的系统中，进程 P 创建的若干个线程不能共享的是A. 进程 P 的代码段B. 进程 P 中打开的文件C. 进程 P 的全局变量D. 进程 P 中某线程的栈指针6. 下列选项中，满足短任务优先且不会发生饥饿现象的调度算法是（ ）A. 先来先服务B. 高响应比优先C. 时间片轮转D. 非抢占式短任务优先7. 若某单处理器多进程系统中有多个就绪态进程，则下列关于处理机调度的叙述中，错误的是A. 在进程结束时能进行处理机
10、调度B. 创建新进程后能进行处理机调度C. 在进程处于临界区时不能进行处理机调度/加1操作 load R1,x /取x进到寄存器R1中 inc R1 store x, R1 /将R1的内容存入x/减1操作 load R2,x dec R2 store x, R22015 年硕士研究生入学考试：操作系统复习资料 1第 6 页 共 12 页D. 在系统调用完成并返回用户态时能进行处理机调度8. 在虚拟内存管理中，地址变换机构将逻辑地址变换为物理地址，形成该逻辑地址的阶段是A. 编辑B. 编译C. 链接D. 装载9. 某计算机采用二级页表的分页存储管理方式，按字节编址，页大小为 210字节，页表项大
11、小为 2 字节，逻辑地址结构为：页目录号页号页内偏移量逻辑地址空间大小为 216页，则表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含表项的个数至少是A. 64B. 128C. 256D. 512 10. 在缺页处理过程中，操作系统执行的操作可能是. 修改页表. 磁盘 I/O. 分配页框 A. 仅、B. 仅C. 仅D. 、和11. 当系统发生抖动（thrashing）时，可以采取的有效措施是. 撤销部分进程. 增加磁盘交换区的容量. 提高用户进程的优先级 A. 仅B. 仅C. 仅D. 仅、二、综合应用题：第二、综合应用题：第 4141 4747 小题，共小题，共 7070 分。分。1假设计算机系统采用 C
12、SCAN（循环扫描）磁盘调度策略，使用 2KB 的内存 空间记录 16,384 个磁盘块的空闲状态。（1）请说明在上述条件下如何进行磁盘块空闲状态的管理。（2）设某单面磁盘旋转速度为每分钟 6,000 转，每个磁道有 100 个扇区，相邻磁道间的平均移动时间为 1 ms。若在某时刻，磁头位于 100 号磁道处，并沿着磁道号增大的方向移动（如下图所示） ，磁道号请求队列为 50、90、30、120，对请求队列中的每个磁道需要读取1 个随机分布的扇区，则读完这 4 个扇区总共需要多少时间？要求给出计算过程。（3）如果将磁盘替换为随机访问的 Flash 半导体存储器（如 U 盘，SSD 等） ，是否
13、有比 CSCAN 更高效的磁盘调度策略？若有，给出磁盘调度策略2015 年硕士研究生入学考试：操作系统复习资料 1第 7 页 共 12 页的名称并说明理由；若无，说明理由。2请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示： 页号页框（Page Frame）号有效位（存在位）磁盘地址0101H133AH10326H2254H1776H30120H 页面大小为 4 KB，一次内存的访问时间是 100 ns，一次快表（TLB）的访问时间是 10 ns，换入一个页面的平均时间为 108 ns（已含更新 TLB 和页表的时间） 。进程的驻留集大小固定为 2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘
14、汰策略（假设 TLB 初始为空，地址转换时先访问 TLB，再访问页表；有效位为 0 表示页面不在内存） 。（1）依次访问上述三个虚地址：2362H、1565H、25A5H，各需多少访问时间？给出计算过程。（2）基于上述访问序列，计算 1565H 的物理地址，并说明理由。附录附录2012 年全国硕士研究生入学统一考试年全国硕士研究生入学统一考试计算机科学与技术学科联考计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础综合试题计算机学科专业基础综合试题（操作系统部分操作系统部分）一、单项选择题：一、单项选择题：1 14040 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 8080 分。下列每题给出的四个
15、选分。下列每题给出的四个选 项中，只有一个选项是最符合题目要求的。项中，只有一个选项是最符合题目要求的。23. 下列选项中，不可能在用户态发生的事件是 A. 系统调用B. 外部中断C. 进程切换D. 缺页24. 中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场，中断处理一定会保存而子 程序调用不需要保存的是A. 程序计数器B. 程序状态字寄存器C. 通用数据寄存器D. 通用地址寄存器25. 下列关于虚拟存储器的叙述中，正确的是 A. 虚拟存储器只能基于连续分配技术2015 年硕士研究生入学考试：操作系统复习资料 1第 8 页 共 12 页B. 虚拟存储器只能基于非连续分配技术C. 虚拟存储器只受外存容
16、量的限制D. 虚拟存储器只受内存容量的限制26. 操作系统的 I/O 子系统通常由四个层次组成，每一层明确定义了与邻近层 次的接口，其合理的层次组织排列顺序是A. 用户级 I/O 软件、设备无关软件、设备驱动程序、中断处理程序B. 用户级 I/O 软件、设备无关软件、中断处理程序、设备驱动程序C. 用户级 I/O 软件、设备驱动程序、设备无关软件、中断处理程序D. 用户级 I/O 软件、中断处理程序、设备无关软件、设备驱动程序27. 假设 5 个进程 P0、P1、P2、P3、P4 的共享 3 类资源 R1、R2、R3，这些资 源总数分别为 18、6、22。T0 时刻的资源分配情况如下表所示，此时存在的一个安全序列是已分配资源已分配资源资源最大需求资源最大需求进程进程R1R2R3R1R2R3P03235510P1403536P24054011P3204425P4324424 A. P0，P2，P4，P1，P3B
