2017年中山大学数据科学与计算机学院408计算机学科专业基础综合之计算机操作系统考研冲刺密押题
● 摘要
一、综合题
1． 何谓二进制指数补偿算法？它所存在的主要问题是什么？
【答案】二进制指数补偿算法的基本思想是:为每一个CPU 对锁进行测试的TSL 指令设置一个指令延迟执行时间，使该指令的下次执行是在该延迟执行时间设定的时间后进行，其延迟时间是按照一个TSL 指令执行周期的二进制指数方式増加。例如当一个CPU 发出TSL 指令对锁进行第一次测试，发现锁不空闲时，便推迟第二次测试指令的执行时间，等到
如果第二次测试仍未成功，则将第三次测试指令的执行时间推迟到
如果第次测试仍未成功，则将第n 次的测试推迟到
大值；当锁释放时，可能首先由延迟时间最小的CPU 获得该锁。
主要问题:锁被释放时，可能由于各CPU 的测试指令的延迟时间未到，没有一个CPU 会及时地对锁进行测试，即不能及时地发现锁的空闲，造成浪费。
2． 试说明内核支持线程的实现方法。
【答案】系统在创建新进程时，便为它分配一个任务数据区PTDA , 其中包括若干个线程控制块TCB 空间。在每一个TCB 中可保存线程标识符、优先级、线程运行的CPU 状态等信息，这些信息被保存在内核空间中。每当进程要创建一个线程时，便为新线程分配一个TCB ，将有关信息填入该TCB 中，并为之分配必要的资源。当PTDA 中的所有TCB 空间已用完，而进程又要创建
，系统可再为新的线程时，只要其所创建的线程数目未超过系统的允许值（通常为数十至数百个）
之分配新的TCB 空间；在撤销一个线程时，也应回收该线程的所有资源和TCB 。
3． 常规存储器管理方式具有哪两大特征? 它对系统性能有何影响？
【答案】（1）常规存储器管理方式的特征
①一次性
是指作业必须一次性地全部装入内存后方能开始运行。在传统存储器管理方式中，无一例外地要求先将作业全部装入内存后方能运行。正是这一特征导致了大作业无法在小内存中运行，以及无法进一步提高系统的多道程序度，直接限制了对处理机的利用率和系统的吞吐量的提高。事实上，许多作业在运行时，并非需要用到全部程序和数据，如果一次性地装入其全部程序和数据，
个指令执行周期后，个指令执行周期后，……，个指令执行周期后，直到一个设定的最
显然也是对内存空间的一种浪费。
②驻留性
是指作业被装入内存后，整个作业都一直驻留在内存中，其中任何部分都不会被换出，直至作业运行结束。尽管运行中的进程会因I/O等原因而被阻塞，可能处于长期等待状态，或者有的程序模块在运行过一次后就不再需要（运行）了，它们都仍将驻留在内存中，继续占用宝贵的内存资源。
（2）常规存储管理方式的特征对系统性能的影响
一次性及驻留性特征使得许多在程序运行中不用或暂时不用的程序（数据）占据了大量的内存空间，而一些需要运行的作业又无法装入运行，显然，这是在浪费宝贵的内存资源。
4． 在UNIX 系统中是否设置了专门用来删除文件的系统调用? 为什么？
【答案】在UNIX 系统中没有设置专门用来删除文件的系统调用。
为了实现文件共享，必须记住所有共享该文件的用户数目。为此，在文件的索引结点中设置了一个连接计数
件之间的连接，并对
此连接，同时对每当有一用户要共享某文件时，需利用系统调用link 来建立该用户与此文做加1操作。当用户不再使用此文件时，应利用系统调用unlink 去断开做减1操作。当减1后结果为0, 表示已无用户需要此文件，此时才能将该文件从文件系统中删除。故在UNIX 系统中并无一条删除文件的系统调用。
5． 某系统的进程状态变迁图如所示（设系统的进程调度方式为可剥夺式）。
（1）说明一个进程发生变迁2、3、5的原因。
（2）当发生一个变迁时可能引起另一个变迁的发生，这两个变迁称为因果变迁。下述变迁是否会发生，如果有可能的话，在什么情况下发生？
（3）根据此状态变迁图说明该系统的调度策略、调度效果。
图 进程状态变迁图
【答案】（1）发生进程状态变迀2的原因是一个更高优先级的进程到达，发生进程状态变迀3的原因是进程等待I/O设备，发生进程状态变迁5的原因是高优先级的进程抢占CPU 。
（2）a 有可能发生，当某个进程因I/O而阻塞，从运行态转换到阻塞态时，恰好有一个进程状态转换为高优先级就绪，就会发生转换
b 不可能发生。系统中总会有一个进程在运行。在转换
列为空。 中没有进程在运行。 c 可能发生。低优先级的进程时间片用完，调度另一个低优先级进程，此时高优先级就绪队
d 不可能发生。转换4发生时，系统中有一个高优先级的进程就绪，所以不可能调度一个低优先级的进程运行。
e 可能发生。一个因I/O设备阻塞的进程转换成高优先级就绪后，立刻被调度执行。
（3）从题目可以看出，该系统采用的不可剥夺优先级调度算法。这是一种按时间片轮转调度和优先调度相结合的调度策略。分两个就绪队列，首先从高优先就绪队列选择进程（时间片100ms ），当高优先级就绪队列为空时，则从低优先级就绪队列选择进程去运行。
调度效果是：
优先照顾了I/O量大的进程，这样的进程处于高优先就绪队列中，当CPU 空闲时，首先从该队列选择进程去运行，所以I/O量大的进程被调度的机会多。
6． 简单说明几种常用的MPEG 标准。
【答案】（1）标准
它同时采用了帧内图像数据压缩和帧间图像数据压缩两种方法，对视频信号进行压缩。对NTSC 制式的分辨率为352×240, 对PAL 制式的分辨率为360x288。其图像的质量适用于家用录像机和VCD 。
（2）
它具有比
（3）标准 更高的指标，对NTSC 制式的分辨率为720x480, 对PAL 制式的分辨率为标准 720×576。其图像的质量适用于DVD 和交互式多媒体应用等。
这是最进几年流行起来的压缩标准，它可以获得多种视频格式，具有很大的压缩比，它可将一部120分钟长的电影，压缩成300MB 左右，供网上观看。
7． 为什么说can-EDF 算法既能满足实时性要求，又可获得较好的性能？
【答案】性能因素和实时因素经常会发生矛盾。为了满足前者，往往会错过最终时限。反之，为了满足后者，则又会增加总寻道时间。算法同时考虑这两个因素，并将这两个因素结合起来，以达到既能基本上满足实时性要求，又可获得较好性能的目的。该算法的基本思想是，基于实时因素是硬性要求的这一特性，先考虑截止时间要求，将多个截止时间相近的磁盘请求放在一个组中，由此可以形成若干个组，在每一个组中再按照磁道序号进行排序。
8． 实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？
【答案】（1）实现分时系统的关键问题
为实现分时系统，必须解决的关键问题是如何使用户能与自己的作业进行交互，即当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，再将结果返回给用户。