2017年中国科学技术大学研究生院科学岛分院408计算机学科专业基础综合之计算机操作系统考研仿真模拟题
● 摘要
一、综合题
1． 对文件区管理的目标和对对换空间管理的目标有何不同？
【答案】（1）对文件区管理的主要目标
文件区占用磁盘空间的大部分，用于存放各类文件。由于通常的文件都是较长时间地驻留在外存上，对它访问的频率是较低的，故对文件区管理的主要目标是提高文件存储空间的利用率, 然后才是提高对文件的访问速度。因此，对文件区空间的管理采取离散分配方式。
（2）对对换空间管理的主要目标
对换空间只占用磁盘空间的小部分，用于存放从内存换出的进程。由于这些进程在对换区中驻留的时间是短暂的，而对换操作的频率却较高，故对对换空间管理的主要目标，是提高进程换入和换出的速度，然后才是提高文件存储空间的利用率。为此，对对换区空间的管理采取连续分配方式，较少考虑外存中的碎片问题。
2． 目前广泛采用的目录结构形式是哪种？它有什么优点？
【答案】（1）目前广泛采用的目录结构形式
目前大多数操作系统都采用了多级目录结构。对于大型文件系统，通常采用三级或三级以上的多级目录结构，以提高对目录的检索速度和文件系统的性能。
（2）多级目录结构的优点
①查询速度快、同时层次结构更加清晰、能够更加有效地进行文件的管理和保护。
②在不同的用户目录中，可以使用相同的文件名。
③不同用户还可使用不同的文件名来访问系统中的同一个共享文件。
3． 通过一个例子来说明通常的优先级调度算法为什么不能适用于实时系统？
【答案】有两个周期性任务，任务A 的周期时间为20ms ，每个周期的处理时间为10ms , 任务B 的周期时间为50ms ，每个周期的处理时间为25ms 。如表1中所示第一行显示出了两个任务的到达时间、最后期限和执行时间图。其中任务A 的到达时间为0、20、40、…；任务A 的最后期限为20、40、60、…；任务B 的到达时间为0、50、100、…（注:单位皆为ms ）。
为了说明通常的优先级调度不适用于实时系统，如表2所示增加了第二行。在第二行中假定任务A 具有较高的优先级，所以在t=0ms时，先调度A1执行，在A1完成后（t=10ms）才调度B1执行；在t=20mS时，调度A2执行；在t=30ms时，A2完成，又调度B1执行；在t=40ms时，调度A3执行；在t=50ms时，虽然A3已完成，但B1已错过了它的最后期限，这说明利用通常的优先级调度已经失败。
表1中到达时间，执行时间和最后期限
表2具有较高优先级
实时系统的调度算法很多，主要是基于任务的开始截止时间和任务紧急/松弛程度的任务优先
级调度算法，通常的优先级调度算法不能满足实时系统的调度实时性要求因此不适用于实时系统。
4． 有一计算机系统利用图所示的位示图来管理空闲盘块。盘块的大小为1KB ，现要为某文件分配两个盘块，试说明盘块的具体分配过程。
图 某计算机系统的位示图
【答案】分配两个盘块的过程如下:
（1）顺序扫描位示图，找到第一个值为0的二进制位，得到行号（2）将找到的二进制位转换成对应的盘块号。盘块号
（3）修改位示图，令并将该盘块分配出去。 列号
类似地，可使用相同的方法找到第二个值为0的二进制位，得到行号i=4, 列号j=7, 其对应的盘块号为55，令并将该盘块分配出去。
5． 当前可以利用哪几种方法来防止“抖动”？
【答案】（1）采取局部置换策略
在页面分配和置换策略中，如果采取的是可变分配方式，则为了预防发生“抖动”，可采取局部置换策略。根据这种策略，当某进程发生缺页时，只能在分配给自己的内存空间内进行置换，不允许从其它进程去获得新的物理块。
（2）把工作集算法融入到处理机调度中
当调度程序发现处理机利用率低下时，它将试图从外存调入一个新作业进入内存，来改善处理机的利用率。如果在调度中融入了工作集算法，则在调度程序从外存调入作业之前，必须先检查每个进程在内存的驻留页面是否足够多。如果都已足够多，此时便可以从外存调入新的作业，
不会因新作业的调入而导致缺页率的増加；反之，如果有些进程的内存页面不足，则应首先为那些缺页率居高的作业增加新的物理块，此时将不再调入新的作业。
（3）利用“L=S”准则调节缺页率
只有当L 与S 接近时，磁盘和处理机都可达到它们的最大利用率。理论和实践都已证明，利用“L=S”准则，对于调节缺页率是十分有效的。
（4）选择暂停的进程
当多道程序度偏高时，已影响到处理机的利用率，为了防止发生“抖动”，系统必须减少多道程序的数目。此时应基于某种原则选择暂停某些当前活动的进程，将它们调出到磁盘上，以便把腾出的内存空间分配给缺页率发生偏高的进程。
6． 何谓对称加密算法和非对称加密算法？
【答案】对称加密也叫私钥加密。在这种方式中，加密算法和解密算法之间存在着一定的相依关系，即加密和解密使用相同密钥的加密算法；或者在知道了加密密钥Ke 之后，就很容易推导出解密密钥Kd 。该算法中的安全性在于双方能否妥善地保护密钥，因而把这种算法称为保密密钥算法。该算法的优点是加密速度快，但密钥的分配与管理复杂。
非对称加密算法的加密密钥Ke 和解密密钥Kd 不同，而且难以从Ke 推导出Kd 来。可以将其中的一个密钥公开而成为公开密钥，因而把该算法称为公开密钥算法。用公开密钥加密后，能用另一把专用密钥解密, 反之亦然。该算法的优点是密钥管理简单，但加密算法复杂。
7． 联机命令接口由哪几部分组成？
【答案】（1）键盘终端处理程序
在微机或终端上所配置的键盘终端处理程序应具有下述几方面的功能:①接收用户从终端上
打入的字符；②字符缓冲，用于暂存所接收的字符；③回送显示；④屏幕编辑；⑤特殊字符处理。
（2）MS-DOS 解释程序
为了方便与用户交互，通常把命令解释程序放在用户层，以用户态方式运行。
（3）Shell 解释程序
，是用户及应用程在UNIX 或Linux 系统中，Shell 是作为操作系统的最外层（也称为外壳）
序与操作系统的接口，它是命令语言、命令解释程序及程序设计语言的统称。
8． 何为进程？系统为了控制进程的运行，都要保护什么？
【答案】进程是可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。由于多个程序并发执行，各程序需要轮流使用CPU , 为了控制进程的运行，当某程序不在CPU 上运行时，必须保留其被中断的程序的现场，包括：断点地址、程序状态字、通用寄存器的内容、堆栈内容、程序当前状态、程序的大小、运行时间等信息，以便程序再次获得CPU 时，能够正确执行。为了保存这些内容，需要建立一个专用数据结构，我们称这个数据结构为进程控制块PCB （Process Control Block）。