一、名词术语解释（每小题4 分，共 20 分）1、系统调用与操作系统内核2、进程与线程3、页表与快表4、设备独立性5、文件控制块与索引节点二、填空（每小题2 分，共 10 分）1、如果在设备处理时设置I/O 进程，则不需要I/O 进程工作时， I/O 进程处于 _状态。2、 系统中有3 个进程，每个进程需2 台打印机，如果系统配有4 台打印机，则系统 _出现死锁的情况（本题要判断出现死锁的可能性）。3、设磁盘的I/O 请求队列中的磁道号为:98，183，37，122，14，124， 65，67，磁头初始位置为 50，若采用FCFS（先来先服务）和SSTF（最短寻道时间优先）的磁盘调度算法，磁头分别移动 _、_磁道。4、可以被多个进程在任何时刻共享的代码必须是_。5、为了实现CPU 与外部设备的并行工作，系统引入了_硬件机制。三、回答下列问题（每小题8 分，共 48 分）1、在操作系统中，何为虚拟存储器、虚拟设备、虚拟处理机？2、进程具有哪几种基本状态:对于每一种可能有的状态转换。给出一种状态转换的原因。 （需图示说明）3、何为磁盘高速缓存:说明它为什么会提高磁盘的I/O 速度。4、 说明装入时动态链接 （ Load-time Dynamic Linking ） 与运行时动态链接 （Run-time Dynamic Linking ）这两种程序链接方法之间差别。5、试从物理概念上来说明记录型信号量和wait 与 signal 操作？6、简述 Intel 80386 实方式寻址和保护方式寻址时，内存地址的形成过程，最大寻址空间各为多少？四、 （10 分）在测量控制系统中的数据采集任务，把所采集的数据送一单缓冲区:计算任务从该单缓冲区中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步操作算法。五、 （12 分）某数据处理任务，要在PC 机上对 40M 字节的数据文件（集中放在硬盘上）进行排序， 文件中每记录的长度为50 个字节了。 某学生编艘桓鼋鍪褂?40K 常规内存的排序程序，速度很慢。问: 1、该排序程序运行时，时间主要花费在什么操作上？2、若将 40M 扩展内存（ Extended Memory ）设置为虚拟盘，运行速度会有多大提高？为什么？请给出使用虚拟盘后的排序算法，仅需用简练的语言或粗框图描述该算法。2001 年操作系统考研试题考试科目 :操作系统说明 :答案一律写在答题纸上一、名词术语解释（每小题3 分共 24 分）1、临界资源和临界区2、进程控制块PCB 3、多道程序设计4、计算机操作系统5、用户态与核心态6、SPOOLing 系统7、逻辑文件和物理文件8、进程映像二、填空（每小题2 分，共 10 分）1、 在具有两级页表的分页存储管理系统中，CPU 每次要存取一个数据时，须访问 _次内存。2、产生死锁的必要条件是:_ 3、在一个请求分页存储管理系统中，某程序的页面走向为:7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0， 1，7，0， 1。假设分得的页框数是3，并且开始时页框中是空的，则分别采用最佳转换算法和LRU页面转换算法，在访问过程中发生缺页中断的次数分别是_和_。4、一台计算机有10 台磁带机被m 个进程竞争，每个进程最多需要三台磁带机，那么m 为_时，系统没有死锁的危险。5、磁盘请求以10,22,20,2，40,6，38 柱面的次序到达磁盘驱动器。寻道时每个柱面移动需要6ms，则采用先到先服务算法的寻道时间为_；采用电梯算法 （起始移动方向向外）的寻道时间为 _。 （假设磁头开始位置在柱面20）三、回答下列问题（每小题7 分，共 42 分）1、何谓系统的安全状态，试说明银行家算法避免死锁的原理？2、在实现文件系统时把文件目录的目录项分解成两部分:索引结点和符号名目录项，有什么好处？（需图示说明）3、在存储管理中分页与分段的主要区别是什么？分页与分段两种方法中，哪个更易于实现共享，为什么？4、在设备管理中引入单缓冲，如果从磁盘把一块数据输入到缓冲区中花费的时间为B；把缓冲区中的数据送到用户区，所花费的时间为M；CPU 对数据进行处理的时间为C，则系统对每一块数据的处理时间是多少？要求写出由B，C，M 组成的表达式，并说明其中的道理。5、提高磁盘I/O 速度的方法有哪些？并分别加以简单的说明。6、程序顺序执行和并发执行分别有哪些牲？程序并发执行的条件是什么？对于下列语句，哪些能并发执行，哪些不能，说明理由。S1:a=5-x； S2:b=a*x ； S3:c=4*x ； S4:d=b+c ； S5:e=d+3 ；四、 （14 分）一个主修动物行为学、辅修计算机科学的学生参加了一个课题，调查花果山的猴子是否能被教会理解死锁。他找到一处峡谷，横跨峡谷拉了一根绳索（假设为南北方向） ，这样猴子就可以攀着绳索越过峡谷人。只要它们朝着相同的方向，同一时刻可以有多只猴子通过。但是如果在相反的方向上同时有猴子通过则会发生死锁（这些猴子将被卡在绳索中间，假设这些猴子无法在绳索上从另一只猴子身上翻过去）。如果一只猴子相越过峡谷，它必须看当前是否有别的猴子在逆向通过。请使用信号量写一个避免死锁的程序来解决该问题。五、 （10 分）在分页式存储管理中，什么叫快表，说明其工作原理和过程，画出具有快表的地址变换机构。操作系统考研试题一、填空（每小题5 分，共 20 分）（注意 :答题时先给出填空内容，再作必要的说明）1、设系统中仅有一个资源类，其中共有3 个资源实例，使用此类资源的进程共有3 个，每个进程至少请求一个资源，它们所需资源最大量的总和为X，则发生死锁的必要条件是:_。2、在一个请求分页系统中，采用先进先出页面置换算时，假如一个作业的页面走向为1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，当分配给该作业的物理块数M 分别为 3 和 4 时，访问过程中发生的缺页次数为_和_。 （假定开始时，物理块中为空）3、设系统中有三种类型的资源（A、B、C）和五个进程（P0，P1， P2，P3，P4） ，某时刻的状态如下 : 根据银行家算法可知，该时刻存在着一个安全序列:_ 。4、根据 Bernstein 条件（程序能并发执行，且具有可再现性的条件），则如下4 条语句中 : S1: a:=x+y S2:b:=z+1 S3:c:=a-b S4:w:=c+1 S1 和 S2 两条语句 _并发执行， S3 和 S4 两条语句 _并发执行。（本小题填空时考虑 :是否可以并发执行）二、回答下列问题（每小题6 分，共 30 分）1、什么要引入设备独立性？如何实现设备独立性？2、举例说明在分页系统中，如何实现内存共享？要求图示说明。3、从用户角度看，引入线程后有何好处？4、生产者消费者问题的同步算法中，为什么颠倒生产者进程中的两个P操作的次序，将导致进程死锁？5、Intel 80386 在保模式下工作时，为什么对内存有保护作用？三（ 10 分）进程 P1 和 P2 通过两个缓冲区给进程P11、P12、P21、P22 传递信息，进程P11、P12 取进程 P1 的信息，进程P21、P22 取进程 P2 的信息。假定这两个缓冲区一样大小，所要传递的信息也与缓冲区一样大，同一时刻只能由一个进程往缓冲区中送信息或取信息。试用PV 操作来实现这6 个进程之间的同步与互斥关系，只要求写出进程P1 与 P11 的同步算法。四、 （10 分）在 DOS、WINDOWS操作系统中使用的FAT 文件系统中，一个文件使用的磁盘空间以簇为单位进行分配，并且将一个文件使用的全部簇组成一个链表放在FAT 表（文件分配表）中；在 UNIX 中，一个文件使用的磁盘块号放在I 结点（索引结点）中。试分析比较这两种典型的文件物理结构，在分析时要考虑到文件大小不同时对性能的影响。五、 （15 分）用户程序在需要OS 提供某种服务时，是通过系统调用来完成的。请以一个具体例子（如读写磁盘、 在显示屏幕上显示字符等）说明系统调用的处理过程。你可以按照一个你熟悉的操作系统（如UNIX 、WINDOWS 、LINUX ）来说明，也可以介绍你自己根据某个硬件环境设计的系统调用的处理过程。六、 （15 分）页表设计。 某系统采用了两级页表机制，可使页表所占用内存尽量少，分页地址变换机构如下图 : 页目录表共1024 项，每个页表1024 项。地址转换时，先由分段部件生成线性地址，再由上面所述的分页部件，根据线性地址中的页目录索引在页目录表中找相应的项，该项中为所需页表在内存的块号，找到该页表后， 然后按第2112 位的页表索引找到所需页的内存块号，把它与 12 位偏移相加得到32 位的物理地址。设系统有如表6.1 中所示的10 个段，已知 :18 段从内存的200000H 处开始由低地址到高地址连续存放，映射到3G 4M 开始的线性地址空间；9 段（缓冲区）放在400000H 开始的内存， 映射的线性地址同物理地址；显存从 B8000H 开始， 映射到 3G 开始的线性地址空间。本题用的页目录表和页表如表6.2 中所示，所有页表连续存放。表 6.1 1、请按下面的格式设计页目录表和页表表 6.2 2、线性地址为:C0401010H 、C0404010H、 C0414010H，则物理地址是多少，所在段的段名是什么？数据结构与程序设计考研试题2000 年数据结构与程序设计考研试题考试科目 :数据结构与程序设计说明 :下列每道题10 分，编程题可用任何一种编程语言编写1、 叙述基数排序算法，并对下列整数序列图示其基数排序的全过程。179，208，93，306，55， 859，984，9，271，33 2、 什么是哈夫曼树？试证明有n 个叶子的哈夫曼树共有2n-1 个结点。3、 推导并求解n 阶 Hanoi 塔问题至少执行move 操作次数。4、设有三对角矩阵 （ Aij ）n n，将其三对角线上元素逐行存于数组B 1.m中，使 Bk=Aij 求:（1）用i,j 表示 k 的下标变换公式（2）用 k 表示 i,j 的下标变换公式5、输入下列整数序列，画出建立的二叉排序树，最后分别图示将其中50，86 删除后的二叉排序树86， 50，78，59， 90，64，55，23，100， 40，80，45 6、设整数序列a1，a2，an，给出求解最大值的递归程序。7、编程求解无向图G 的所有连通分量。8、设有带头结点的单链表L，编程对表中任一值只保留一个结点，删除其余值相同的结点。9、设 T 是一棵 n 元树， Tb 是 T 的孩子兄弟表示（二叉链表）的二叉树，试编程由Tb 计算T 的高度。（要求用非递归方法实现）10、设以整数序列a1，a2，a3，a4 作为栈 S 的输入，利用push，pop 操作，写出所有可能的输出，并编程实现算法。南京航空航天大学2002 年数据结构与程序设计试题一、将下列稀疏矩阵的非零元素表示成三元组的形式和十字链表的形式。二、设一棵二叉树的层次遍历序列为ABDEGHJK ，中序遍历序列为GDJHKBEA 。（1）画出这棵二叉树示意图（2）说明建立这棵二叉树的原理三、回答下列B 树（有些教材中称为B-树）问题 : （1）一棵 4 阶 4 层（根为第一层，叶子为第二层）的B 树，至少有多少关键字，至多有多少关键字（2）在含有n 个关键字的m 阶 B 树中进行查找时，最多访问多少个结点。四、哈希表中使用哈希函数H（key）=3 * key % 11, 并采用开放定址法处理冲突，随机探测再散列的下一地址公式为: d1=H (key ) di=( di-1 +7 * key ) % 11 （I=2,3.）试在 0 到 10 的散列地址空间中对关键字序列（ 22，41，53，46，30，13，01，67）画出 Hash表示意图，并求在等概率情况下查找成功的平均查找长度。五、求出一棵滿k 叉树的叶子结点数n 和所有非叶子结点数m 之间的关系， 给出求解过程。六、已知两个链表A 和 B，其元素值递增排列。编程，将A 和 B 合并成一个递减有序（相同值只保留一个）的