操作系统题目
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分析操作系统与硬件、操作系统与其他系统软件之间的关系，并尝试画出计算机系统的层次关系。
操作系统的发展历史、操作系统的地位
操作系统如何实现计算机操作的自动化？如何看待操作系统在计算机系统中的地位？
实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？
什么是硬实时任务？什么是软实时任务？试举例说明
操作系统特征：“虚拟”体现在操作系统的各方面应用当中，请举出两个“虚拟”的例子。
处理机状态被划分为核心态和用户态，这给操作系统设计带来什么好处？
进程控制块是操作系统为管理进程而建立的数据结构，是进程存在的唯一标识，请大家思考进程控制块中主要包括什么信息？在系统中，进程控制块是如何组织的？
用户级线程和内核支持级线程有何区别？（考研真题）请大家主要从以下四个方面进行比较（1）内核支持（2)处理机的分配（3）调度和线程执行时间（4）切换速度
三、进程同步和通信
并发进程的制约关系
并发执行的进程都存在什么样的关系？仅存在竞争CPU关系的并发进程有关系吗？除了CPU外，还共享其他资源的并发进程它们之间有何关系？
临界资源和临界区
什么是临界资源？什么是临界区？
进程互斥的解决方案
进程互斥问题的解决可以采用硬件方法来实现，其中“关中断”就是硬件实现方法的一种，简述这种方法如何实现进程互斥。
同步（前驱图）
P1、P2、P3、P4、P5、P6为一组合作进程，其前驱图如图所示，试用P、V操作完成这6个进程的同步的描述，按1—15的顺序给出正确答案。
同步互斥混合问题
某银行提供了一个服务窗口和10个供顾客等待时使用的座位。顾客到达银行时，若有空座位，则到取号机上领取一个号，等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用。当营业员空闲时，通过叫号选取一位顾客，并为其服务。试用P、V操作完成顾客和营业员的活动过程描述，请按顺序给出1-6空的内容。
信号量机制解决进程同步和互斥问题
相比前面介绍的软件方法和硬件方法实现进程互斥，信号量机制的显著优点是什么？
两个P操作的顺序是否能够交换？
用信号量机制实现生产者-消费者问题时，在生产者或者消费者程序都有两个P操作，是否能够交换这两个P操作的顺序？为什么？
读者写者问题
读者-写者是一个什么样的问题（比如同步问题、互斥问题或者同步互斥都有的问题）？读者优先的控制需要定义几个信号量？每个信号量的作用是什么？
哲学家进餐问题
哲学家进餐问题中，如果仅考虑互斥使用资源问题，定义了5个互斥信号量实现对叉子的互斥使用，在进餐前先申请左手叉子，再申请右手叉子，吃完饭再依次释放这两把叉子，则有可能出现什么问题？
管程
管程中的条件变量有什么作用？
消息传递机制的实现进程通信的同步控制问题
消息传递系统分为直接通信方式和间接通信方式，请同学们思考直接通信方式不考虑缓冲区个数的前提下，发送进程和接收进程它们之间的同步关系。
四、处理机调度
三级调度体系
什么是中级调度？中级调度调度的对象是什么？分时系统里有作业调度吗？
基于优先级调度算法
有5个进程Pa、Pb、Pc、Pd和Pe，同时依次进入就绪队列，它们的优先级（数字大的优先级低）和需要的处理器时间如表所示。忽略进程调度等花费的时间，请回答下列问题。
（1）采用非抢占式优先数调度算法，请计算各进程的周转时间。
（2）分析在这5个进程执行的过程中（假设没有其他进程被创建），则处于执行、阻塞和就绪状态的进程数量的最小值和最大值分别可能是多少？
作业和进程调度
- 有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先的调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度
(1) 列出所有作业进入内存时间以及结束时间。
(2) 计算周转时间。
五、死锁
死锁概念的理解
判断：
某进程占有一个资源，又在等待被其他进程占有的资源，我们说这个进程陷入死锁。
每个参与死锁的进程均等待资源。
某状态的资源分配图存在环路等待条件，则说这个状态肯定死锁。
死锁进程是系统中当前进程集合的一个子集。
死锁避免
银行家算法：
有三类资源A(17)、B(5)、C(20)。有5个进程P1—P5。T0时刻系统状态如下：
问(1)、T0时刻是否为安全状态，给出安全系列。
(2)、T0时刻，P2: Request(0,3,4)，能否分配，为什么？
(3)、在(2)的基础上P4：Request(2,0,1)，能否分配，为什么？
(4)、 在(3)的基础上P1：Request(0,2,0)，能否分配，为什么？
六、内存管理
多级页表
某计算机系统按字节编址，采用二级页表的分页存储管理方式，虚拟地址格式如表所示。请回答下列问题。
（1）页和页框的大小各为多少字节？进程的虚拟地址空间大小为多少页？
（2）假定页目录项和页表项均占4B，则进程的页目录和页表共占多少页？要求写出计算过程。
（3）若某指令周期内访问的虚拟地址为0100 0000H和0111 2048H，则进行地址转换时共访问多少个二级页表？请说明理由。
页和段的区别
我们学习了分页存储管理和分段存储管理，请大家讨论页和段有什么区别
七、虚拟存储管理
存储扩充技术
请大家思考两种存储扩充技术的区别以及它们打破了之前程序执行的什么限制？
虚拟页式管理的页表
为了实现虚拟页式存储器，要求页表通常要增加哪些字段？
页面的置换算法1
（名校考研真题）某系统的页面大小是1KB，某程序的大小是4.9KB，依次装入如下逻辑地址访问存储器：756、897、1044、1950、235、4000、1504、2597、2896、4501、4890、3768。请根据做给信息，解决以下问题。
（1）写出程序的页面访问序列。
（2）假设只有2KB内存可供程序使用，开始时内存为空，采用LRU页面置换算法，则会发生多少次缺页中断？
页面置换算法2
（名校考研真题）某OS采用请求分页存储管理方式，现有一个进程需要访问的地址序列（字节）是：115、228、120、88、446、102、321、432、260、167。假设该进程的第0页已被装入内存，并分配给该进程300B，页的大小为100B，试回答采用LRU页面置换算法将发生多少次页面置换？依次淘汰的页面号是多少？页面置换率是多少？
页面置换算法3
请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。
页面大小为 4KB，一次内存的访问时间是 100ns，一次快表（TLB）的访问时间是 10ns，处理一次缺页的平均时间为 108ns（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）和局部淘汰策 略。假设①TLB 初始为空；②地址转换时先访问 TLB，若 TLB 未命中，再访问页 表（忽略访问页表之后的 TLB 更新时间）；③有效位为 0 表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设有虚 地址访问序列 2362H、1565H、25A5H，请问：
（1）依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。
（2）基于上述访问序列，虚地址 1565H 的物理地址是多少？请说明理由。
工作集和缺页率的关系
为了保证作业的有效运行，减少缺页次数，分配给某作业的内存块数应和工作集有什么样的关系？为了避免系统发生抖动，应该限制系统内的作业数，工作集总尺寸和主存块总数之间应该符合什么条件？
八、设备管理
IO软件层次
不同层次的I/O软件实现不同的功能
I/O软件一般分为4个层次：用户层I/O、与设备无关软件层、设备驱动及中断处理程序。请分析一下两种工作是在那一层完成的？（1）向设备寄存器写命令。（2）检查用户是否有权使用设备。
缓冲技术
某文件占10个磁盘块，现要把该文件所占的磁盘块逐个读入内存缓冲区，并送往用户区去进行分析，假设一个缓冲区和一个磁盘块的大小相等，把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100µs，将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50µs，CPU对一块数据进行分析的时间为50µs，试分析在双缓冲区结构下，读入并分析完该文件需要的时间是多少？
磁盘调度
（全国统考真题）某计算机系统中的磁盘有300个柱面，每个柱面有10个磁道，每个磁道有200个扇区，扇区大小为512B。文件系统的每个簇包含两个扇区。假设磁头在85号柱面上，此时有3个磁盘访问请求，簇号分别为：100260、60005、110560。若采用SSTF调度算法，请分析论述系统访问簇的先后次序是怎样的？
九、文件管理
文件物理结构
在UNIX操作系统中，给文件分配外存空间采用的是混合索引分配方式，如图所示，UNIX系统中的某个文件的索引节点有10个直接块，有一个一级间接块，一个二级间接块以及一个三级间接块，间接块指向的是一个索引块，每个索引块和数据块的大小均为4KB，而UNIX系统中地址所占空间为4B。假设以下问题都建立在该索引结点已经在内存中的前提下。
（1）文件的大小为多大时可以只用到索引结点的直接块？
（2）该索引结点能访问到的地址空间大小总共为多大？要求给出完整正确的式子不必计算。
（3）若要读取一个文件的第10000B的内容，需要访问磁盘多少次？
