### 历年考研真题知识点解析 #### 一、操作系统调度算法与状态 1. **短任务优先调度算法** - **定义**: 该算法优先选择执行时间较短的任务进行调度,以减少任务的平均等待时间。 - **特点**: 不会发生“饥饿”现象。在给定选项中,“高响应比优先”(B) 调度算法能够确保短任务优先执行的同时,通过调整响应比来防止某些任务一直得不到执行。因此,这是唯一既满足短任务优先又避免饥饿现象发生的调度算法。 2. **用户态与内核态程序区别** - **用户态程序**包括命令解释程序等,它们运行在较低的安全级别上,不具备直接访问硬件的能力。 - **内核态程序**包括缺页处理程序、进程调度程序、时钟中断处理程序等,这些程序运行在较高安全级别上,并具有直接操作硬件的权限。 3. **多线程资源共享** - 在多线程环境中,进程中的线程可以共享该进程的代码段、打开的文件以及全局变量,但不能共享某个特定线程的栈指针(D)。这是因为栈指针是每个线程特有的,用于保存函数调用时的局部变量和临时数据。 #### 二、I/O操作与设备管理 4. **磁盘I/O请求处理流程** - 当用户程序发起磁盘I/O请求时,正确的处理流程为:通过系统调用处理程序接收请求;然后,通过设备驱动程序控制硬件设备;由中断处理程序处理完成后的中断信号(B)。这一流程保证了I/O操作的高效性和安全性。 #### 三、进程资源管理 5. **资源分配表分析** - 给定资源使用情况表,可以分析进程的资源分配情况,以确定是否可能发生死锁。根据题目描述,进程0至3的资源需求分别为(R1,R2,R3)=(7,130,1),(4,230,1),(2,200,1),(9,160,1),可用资源为(R1,R2,R3)=(1,1,1)。 - (1) 分析页号计算: 给定逻辑地址17CAH,转换为二进制后为0001011111001010,页大小为1KB(即1024字节),故页内偏移为10位,前6位表示页号,即000101,转换为十进制为5。因此,17CAH对应的页号为5。 - (2) **页面置换算法** - **先进先出(FIFO)**: 根据题意,如果采用FIFO算法,被置换出的页号对应的页框号为7,因此对应的二进制物理地址为0001111111001010,转换为十六进制物理地址为1FCAH。 - **时钟(Clock)置换算法**: 若采用时钟算法,且当前指针指向2号页框,则第一次循环时访问位被置为0。第二次循环时,将选择置换2号页框对应的页。因此,对应的二进制物理地址为0000101111001010,转换为十六进制物理地址为0BCAH。 #### 四、进程调度与并发性 6. **单处理机系统中的并发** - 在单处理机系统中,可以实现并发的是处理机与设备(II)、处理机与通道(III)、设备与设备(IV)。进程与进程之间只能交替执行,不能同时执行,因此选项D正确。 7. **进程调度算法** - **高响应比优先调度算法**(D): 该算法考虑了进程的等待时间和执行时间,通过计算响应比来决定优先级,从而平衡了短进程和长进程的需求。 8. **死锁条件** - 在给定条件下,每进程最多需要3台打印机,共有8台打印机,若K=4,那么当每个进程都占用3台打印机时,最后一个进程无法获取所需的3台打印机,从而导致死锁。因此,该系统可能会发生死锁的K的最小值是4(C)。 #### 五、内存管理技术 9. **内存保护机制** - 分区分配内存管理方式的主要保护措施是**界地址保护**(A)。通过设置界地址寄存器,限制进程只能访问其分配的内存区域,防止越界访问。 10. **分段存储管理系统** - 地址长度为32位,其中段号占8位,意味着每个段的最大长度为剩余24位表示的空间,即\(2^{24}\)字节(C)。 11. **文件物理结构** - **索引结构**(B)适用于随机访问,因为每个文件都有一个索引表,记录了文件中各个块的位置。此外,它还易于文件扩展,只需要在索引表中添加新的块位置即可。 12. **磁盘调度算法** - **SCAN调度(电梯调度)算法**(A): 该算法按照磁道顺序扫描磁盘,当到达最外层或最内层时,会转向反方向继续扫描。给定磁道访问请求序列,采用SCAN调度算法,得到的磁盘访问序列应是110, 170, 180, 195, 68, 45, 35, 12。 13. **文件访问控制** - 文件访问控制信息通常存储在文件控制块(A)中,这是文件系统中管理文件的基本数据结构之一。 14. **文件链接机制** - 当建立一个文件的硬链接后,即使原文件被删除,硬链接文件仍然可以访问其内容。而软链接(符号链接)则相当于一个指向原文件路径的快捷方式。因此,在题目描述的情况下,F2的引用计数值保持为1,F3的引用计数值也为1(B)。 15. **I/O设备标识** - 用户在编程时通常使用**逻辑设备名**(A)来标识I/O设备。逻辑设备名是对物理设备的一种抽象,便于用户管理和操作。 16. **进程间通信** - 题目描述了一个涉及多个进程的场景,这些进程之间通过共享缓冲区进行通信。为了保证正确性和效率,需要设计合理的同步机制,例如使用信号量、互斥锁等来协调进程之间的访问顺序和资源使用。
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