05 05 操作系统 考核大纲（含信息安全方向） 王新华

操作系统 课程考核大纲

一、考核对象：计算机科学与技术专业(含信息安全方向) 本科生。 二、命题依据：该课程教学大纲、教材以及参考文献。 三、考核形式及试卷结构

1、试卷总分：100分2、考核时限：120分钟3、考核方式：闭卷 5、试卷题型比例：

判断题：10% 选择题：10% 填空题：20%~25% 简答题：20%~25% 综合题：30%~35% 6、试卷内容比例：

操作系统引论：8%~12% 进程的描述与控制：6%~10% 进程的同步和通信：10%~16% 调度与死锁： 10%~16% 存储器管理： 4%~10% 虚拟存储器： 10%~16% 设备管理： 6%~10% 文件系统： 6%~10% 磁盘存储器管理： 2%~8%

四、课程考试内容和要求

1、 操作系统引论

考核内容: 操作系统的目标、发展过程；操作系统的特征与功能。

考核要求：掌握操作系统的概念、功能和特征；熟悉多道程序设计思想；了解操作系统的发

展过程。

2、 进程的描述与控制

考核内容：前趋图和程序执行；进程的描述；进程控制；线程的基本概念。 考核要求：掌握进程的定义、组成和控制，熟悉进程的描述；了解线程的概念。 3、 进程的同步和通信

考核内容：进程同步的基本概念；信号量机制；经典进程同步问题；进程通信。

考核要求：掌握进程同步、互斥的概念；能用signal原语、wait原语实现进程同步、互斥控制；

熟悉和了解进程通信的概念、原理。

4、 调度与死锁

考核内容：调度的类型和模型；调度算法；实时系统中的调度；死锁的基本概念；死锁的预

防和避免。

考核要求：掌握进度调度的类型和各种调度算法；掌握死锁的预防、避免、检测、解除；熟

悉实时系统中的调度；了解银行家算法。

5、 存储器管理

考核内容：程序的装入和链接；连续分配存储管理方式；分页存储管理方式；分段存储管理。 考核要求：掌握分页存储管理和分段存储管理的思想，掌握两种存储管理的地址映射；熟悉

连续分配存储管理方式（分区方式）；了解段页式存储管理的思想。

6、 虚拟存储器

考核内容：虚拟存储器的基本概念；请求分页存储管理方式；页面置换算法；请求分页系统

的性能分析；请求分段存储管理方式。

考核要求：掌握虚拟存储器的基本概念；掌握请求分页存储管理的思想及页面置换算法；熟

悉请求分段存储管理的思想。

7、 设备管理

考核内容：I/O系统的组成；I/O控制方式；缓冲管理；设备分配；设备处理。

考核要求：掌握设备分配的方法及原理；掌握设备处理的功能和过程；熟悉I/O控制方式、缓

冲管理的思想；了解I/O系统的组成。

8、 文件系统

考核内容：文件和文件系统；文件逻辑结构；目录管理；文件共享与保护。

考核要求：掌握文件逻辑结构和目录管理；熟悉文件共享和文件保护；了解文件和文件系统。 9、 磁盘存储器管理

考核内容：磁盘I/O；外存分配方法；空闲存储空间的管理；磁盘容错技术。

考核要求：掌握磁盘I/O、外存分配方法，掌握空闲存储空间的管理；了解磁盘容错技术。

六、样卷

一、判断题：（每题1分，共10分,对√，错×）

1、Windows NT是现代操作系统的典型代表，其中NT的含义是网络系统。（ ） 2、多道程序设计是指在一台处理机上在同一时刻执行多道程序。 （ ） 3、作业调度是高级调度，进程调度是低级调度。 （ ） 4、临界区是不可中断的程序。 （ ）

5、参与死锁的所有进程都占有资源。 （ ）

6、联想存储器（快表）在计算机系统中是用于地址交换。 （ ） 7、在分页存储系统中，页表是由操作系统建立的。 （ ） 8、虚拟存储技术是操作系统中采用的以空间换时间的技术。 （ ） 9、通道又称I/O处理机，它用于实现主存与外设之间的信息传输。 （ ） 10、文件系统的主要目的是实现文件的按名存取。 （ ）

二、选择题：（每题1分，共10分）

1．操作系统是对（ ）进行管理的软件。

（A）系统软件（B）系统硬（C）计算机资源（D）计算机程序 （ ） 2．分时操作系统通常采用（ ）策略为用户服务。

（A）先来先服务（B）短作业优先（C）时间片轮转（D）最高响应比 （ ） 3．在下列的进程状态变换中，（ ）是不可能发生的。 （A）执行→等待（B）执行→就绪（C）等待→就绪（D）等待→执行 （ ） 4．临界区是（ ）。

(A）一个缓冲区 （B）一段共享数据区（C）一段程序 （D）一个互斥资源 （ ） 5．设有三个作业J1，J2，J3，其运行时间分别为1，3，2小时，假定这些作业同时到达，并在一台处理机上按单道运行。那么按序列（ ）执行时其平均周转时间最小。

（A）J1；J2；J3 （B）J2；J3；J1（C）J2；J1；J3 （D）J1；J3；J2 （ ） 6．设有五个进程共享一个互斥段，如果最多允许两个进程同时进入互斥段，则所采用的 互斥信号量初值应该是（ ）。

（A） 5 （B） 2 （C） 1 （D） 0 （ ） 7．系统“抖动”现象的发生是由（ ）引起的。

（A）置换算法选择不当 （B）交换的信息量过大（C）内存不足 （D）可变分区管理 （ ） 8．文件的逻辑结构将文件分为记录式文件和（ ）文件。

（A）索引 （B）流式 （C）字符 （D）读写 （ ） 9．空闲文件目录法是用于（ ）。 （A）主存空间的管理（B）文件存储空间的管理（C）虚存空间的管理（D）外设的分配与回收 （ ） 10．通道又称I/O处理机，它用于实现（ ）之间的信息传输。

（A）主存与外设（B）CPU与外设（C）主存与外存 （D）CPU与外存 （ ）

三、填空题：（每空1分，共23分）

1．操作系统的特征有 、 、 、 。

2．实时系统按应用的不同分为： 和 两种。

3．在P、V操作中，信号量S的物理意义是当信号量S值大于零时表示 ，当信号量S值小于零时，其绝对值为 。

4．进程存在的唯一标志是 的存在。当系统创建一个进程时，系统为其建立一个 ， 当进程被撤消时系统就将其收回。

5．当处理机空闲时，进程调度程序从 队列中选取一个进程执行。

6．常用的文件物理结构有三种，分别是 、 和 。 7．一个作业运行时间为1小时，它在系统中等待了2小时，则该作业的响应比是 。 8．用户编程时使用 地址，处理器执行程序时使用 地址。

9．设备管理中采用的数据结构有 、 、 、 四种。 10．某采用段式存储管理的系统为装入主存的一个作业建立了如下图所示的段表， 该作业访问[0，432]、[3，400]时的绝对地址分别是 、 。

段号 段长 主存起始地址 0 1 2 3 660 140 100 580 2219 3300 90 1237 四、简答题（5小题，共25分）

1、（本题5分）什么是操作系统？它有什么功能？

2、（本题5分）什么是重定位？ 动态地址重定位的特点是什么？。

3、（本题5分）什么是文件目录？目前广泛采用的目录结构形式是哪种？它有什么优点？

4、（本题5分）什么是设备驱动程序？其主要功能是什么？

5、（本题5分）什么是死锁？ 产生死锁的必要条件是什么？ 处理死锁的基本方法有哪几种？

五、综合题（3小题，共32分）

1.（本题10分）设有两道A,B程序按的优先次序运行，其内部计算和I/O操作的时间如下：

程序A使用30ms CPU后使用40ms I/O，最后使用20ms CPU；

程序B使用60ms CPU后使用20ms I/O，最后使用30ms CPU。 （1）画出按多道程序运行的时间关系图。

（2）完成两道程序共花多少时间？它比单道运行节省多少时间？

2.（本题12分）考虑下面的页访问串：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5。假定内存工作

区页面数分别为3和4时，应用先进先出（FIFO）置换算法，计算各会出现多少次缺页中断。并根据结果分析会产生什么现象？产生这种现象的原因是什么？

3.（本题10分）有五个任务A，B，C，D，E几乎同时到达，它们预计运行时间分别为10，6，

2，4，8min。说明分别使用先来先服务（FCFS，按A，B，C，D，E顺序）、轮转（RR，时间片=2）调度算法时，计算这些作业的平均周转时间和平均带权周转时间。

综合题里面除了样卷中有的，还包括信号量P、V操作实现互斥与同步。动态分区中内存分配算法并据此画出内存分配情况示意图。 以上内容都要掌握。

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