2023年计算机操作系统本科作业解答.doc
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1、 计算机操作系统(本科)作业解答第1章 计算机操作系统概述一、单选题(每题1分,共10分) 1.C 2.D 3.A 4.B 5.C 6.C 7.C 8.C 9.A 10.C二、填空题(每空1分,共11分)1. 系统软件2. 批解决操作系统 分时操作系统 实时操作系统 网络操作系统 分布式操作系统3. 作业管理 文献管理 存储管理 设备管理 进程管理三、判断题(每小题1分,共5分)1、3是对的的,2、4、5不对的。2. 因素:多用户操作系统与多终端没有必然联系,一个终端也可认为多用户使用。4因素:并发与并行代表着不同的含义。并发不是真正的并行,而是从一段时间看,各个活动都得到了执行。5因素:操作
2、系统“生成”,是指用户可以在一定范围内任意装配成核心,从而产生最适合用户自己工作环境的操作系统内核。四、简答题1叙述操作系统在计算机系统中的地位。(5分)答:计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件(或程序集合)。操作系统在计算机系统中处在承上启下的地位。作为最贴近硬件的第一层软件,操作系统是硬件的扩充。操作系统虽属于系统软件,却又不同于其他的系统软件,其他系统软件都受操作系统的管理和控制,得到操作系统的支持和服务。操作系统还为用户和计算机提供接口,具有和谐方便的用户界面。2试对分时操作系统和实时操作系统进行比较。(5分)答:实时操作系统与分时操作系统系统相比,其区别表现
3、在三个方面(1)分时系统的交互性较强,而实时系统一般是具有特殊用途的专用系统,交互能力较弱;(2)实时系统对响应时间一般有严格的规定,规定更及时,而分时系统对响应时间的规定是以人们能接受的等待时间为依据的;(3)虽然分时系统也规定系统可靠,但实时系统对可靠性的规定更高。3简述DOS、Windows、UNIX/Linux操作系统各具有什么特点?(9分)答:DOS重要是单用户单任务操作系统,是一种最简朴的微机操作系统。重要类型有MS-DOS,PC-DOS,CCDOS等。 Windows操作系统的重要特点是:(1)图形用户界面;(2)多任务解决;(3)设备无关性。 UNIX操作系统的重要特点是:(1
4、)可移植性好;(2)多用户,多任务;(3)分时系统;(4)系统安全。第2章 作业管理一、单选题(每题1分,共10分) 1.D 2.A 3.B 4.C 5.A 6.C 7.B 8.A 9.B 10.A二、填空题(每空1分,共8分)1. 程序 数据 作业说明书2. 脱机输入 联机输入 假脱机输入3. 操作命令 系统调用三、判断题(每题1分,共5分)2、3、5是对的的,1、4不对的。1因素:作业一旦被作业调度程序选中,则为该作业分派内存和外设等资源,为其建立相应的进程,进程为就绪态,不一定能立即占有CPU。4因素:系统调用不同于用户子程序,它是运营在系统态,而用户子程序运营在用户态。四、简答题1 作
5、业调度和进程调度有什么区别?(6分)答:作业调度与进程调度之间的差别重要是:作业调度是宏观调度,它所选择的作业只是具有获得解决机的资格,但尚未占有解决机,不能立即在其上实际运营;而进程调度是微观调度,动态地把解决机实际地分派给所选择的进程,使之真正活动起来。此外,进程调度相称频繁,而作业调度执行的次数一般很少。2 试述系统调用与一般过程调用的重要区别。(6分)答:系统调用在本质上是一种过程调用,但它是一种特殊的过程调用,它与一般过程调用的重要区别如下:(1)运营状态不同。一般的过程调用,其调用和被调用过程都是用户程序,它们都运营在同一系统状态下;而系统调用的调用过程是用户程序,它运营在用户态,
6、其被调用过程是系统过程,运营在核心态。(2)进入方式不同。一般过程调用可以直接通过过程调用语句将控制转移到被调用过程;而执行系统调用时,由于调用和被调用过程处在不同系统状态,必须通过访管中断进入。五、综合题1设有4道作业,它们的提交时间及执行时间如下:作业号提交时间执行时间123410.010.210.410.52.01.00.50.3试计算在单道程序环境下,采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间和平均带权周转时间,并指出它们的调度顺序。(时间单位:小时,以十进制进行计算。10分)解:若采用先来先服务调度算法,则其调度顺序为1、2、3、4。作业号 提交时间 执行时间 开始
7、时间 完毕时间 周转时间 带权周转时间1 10.0 2.0 10.0 12.0 2.0 1.02 10.2 1.0 12.0 13.0 2.8 2.83 10.4 0.513.0 13.5 3.1 6.24 10.5 0.3 13.5 13.8 3.3 11.0平均周转时间(2.02.83.l3.3)/42.8 平均带权周转时间(l.02.86.211.0)/45.25 若采用短作业优先调度算法,则其调度顺序为1、4、3、2。作业号 提交时间 执行时间 开始时间 完毕时间 周转时间 带权周转时间1 10.0 2.0 10.0 12.0 2.0 1.04 10.5 0.3 12.0 12.3 1
8、.8 6.03 10.4 0.5 12.3 12.8 2.4 4.82 10.2 1.0 12.8 13.8 3.6 3.6 平均周转时间(2.0l.82.43.6)/42.45 平均带权周转时间(1.064.83.6)/43.85 2假设有四个作业,它们的提交、运营时间如下表所示。若采用响应比高者优先调度算法,试问平均周转时间和平均带权 周转时间为多少?(时间单位:小时,以十进制进行计算。10分)作业号到达时间运营时间12348.08.38.59.02.00.50.l0.4 【分析】所谓响应比高者优先调度算法,就是在每次调度作业运营时,先计算后备作业队列中每个作业的响应比,然后挑选响应比最高
9、者投入运营。响应比定义如下:响应比作业响应时间运营时间的估计值其中响应时间为作业进入系统后的等待时间加上估计的运营时间。于是响应比1作业等待时间运营时间的估计值在 8:00时,由于只有作业 1到达,系统将作业 1投入运营。作业 1运营2小时(即10:00时)完毕。由于该算法采用响应比高者优先调度算法,这样在作业1执行完后,要计算剩下三个作业的响应比,然后选响应比高者去运营。剩下三个作业的响应比为:r2l+(10.0-8.3)0.54.4r31+(10.0-8.5)0.l16r4l+(10.0-9.0)0.43.5从计算结果看,作业3的响应比高,所以让作业3先运营。作业3运营0.1小时完毕,此时
10、,作业2和作业4的响应比为:r2l+(10.1-8.3)0.54.6r4l+(10.l-9.0)0.43.75从上述计算结果看,作业2的响应比高,所以让作业2先运营。因此四个作业的执行顺序为:作业1、作业3、作业2、作业4。解:四个作业的调度顺序为:作业1、作业3、作业2、作业4。作业号 到达时间 运营时间 开始时间 完毕时间 周转时间 带权周转时间1 8.0 2.0 8.0 10.0 2.0 1.02 8.3 0.5 10.1 10.6 2.3 4.63 8.5 0.1 10.0 10.1 1.6 16.04 9.0 0.4 10.6 11.0 2.0 5.0 平均周转时间 T(2.02.3
11、l.62.0)/41.975 平均带权周转时间 W(l.04.616.05.0)/46.65 计算机操作系统作业二第3章 文献管理一、单选题(每题1分,共10分) 1.C 2.B 3.C 4.A 5.A 6.C 7.B 8.C 9.D 10.D二、判断题(每题1分,共5分)3、5是对的的,1、2、4不对的。1因素:硬盘中不是只有文献系统存在。2因素:UNIX系统中的i节点不是文献内容的一部分,而是用于文献管理的数据结构。4因素:在采用树型目录结构的文献系统中,不同用户的文献名可以相同。三、简答题1文献系统要解决哪些问题?(4分)答:一般说来,文献系统应具有以下功能:文献管理(如创建/删除文献,
12、对文献的各种操作等),目录管理(创建/删除目录项,权限验证等),文献存储空间的管理(如外存空间的分派与回收),文献的共享和保护,提供方便的接口(如实现按名存取,文献系统调用等)。2简述文献的逻辑结构、物理结构及存取方法之间的关系。(4分)答:由用户从使用角度拟定的文献结构称为文献的逻辑结构;文献系统从文献的存储和检索的角度,在存储介质上的文献组织方式称为文献的物理结构。 文献的逻辑结构离不开文献的实际物理结构,同时又与文献的存取方法有关。 按存取的顺序分,文献的存取方法分为顺序存取和直接存取。一般来说,对顺序存取的文献,文献系统可把它组织成顺序文献和链接文献;对于随机存取的文献,文献系统可把它
13、组织成索引文献。但索引文献也可以进行顺序存取。3 常用的文献存取控制方式有哪些?(4分)答:重要有存取控制矩阵、用户权限表、使用口令、使用密码。4UNIX文献系统的重要特点是什么?(6分)答:UNIX/Linux文献系统的重要特点有:(1)UNIX或Linux文献系统的目录组织是一个树形结构;(2)文献自身是无结构的字符流;(3)UNIX或Linux文献系统把外部设备做成特殊文献,与普通文献一并进行管理。5文献系统的系统调用内容是什么?(6分)答:文献的创建(create)、打开(open)、读(read)、写(write)、关闭(close)、删除(delete)。第4章 存储管理一、单选题
14、(每题1分,共15分) 1.C 2.B 3.B 4.A 5.D 6.A 7.C 8.B 9.D 10.C 11. D 12.B 13.D 14.A 15.B二、填空题(每空1分,共12分)1物理块2分区管理 分页管理 分段管理 段页式管理3重定位4虚拟存储5存储保护键 界线寄存器6互换技术7页号 物理块号三、简答题1存储管理的重要功能是什么?(4分)答:存储管理的重要功能涉及:(1)主存空间的分派和回收;(2)将用户的逻辑地址转换成主存的物理地址,完毕重定位;(3)主存空间的共享和保护;(4)使用“虚拟存储器”,扩充主存空间。2名词解释:逻辑地址与物理地址(4分)答:在具有地址变换机构的计算机
15、中,允许程序中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同,前者称为逻辑地址,后者称为物理地址。3什么是虚拟存储器?其基本特性有哪些?(6分)答:虚拟存储器事实上是为扩大贮存容量而采用的一种设计技巧,它是由操作系统调度,采用内外存的互换技术,各道程序在必需使用时调入内存,不用的调出内存,这祥仿佛内存容量不受限制。 虚拟存储器的基本特性重要有:虚拟扩充,并非真正扩充了主存空间;作业部分装入;主存空间离散分派;程序和数据在主存和辅存之间多次对换。4简述什么是内存的覆盖和互换技术?两者有什么区别?(6分)答:在多道系统中,互换是指系统把内存中暂时不能运营的某部分作业写入外存互换区,腾出空间,把外存
16、互换区中具有运营条件的指定作业调入内存。互换是以时间来换取空间,减少对换的信息量和时间是设计时要考虑的问题 。由于CPU在某一时刻只能执行一条指令,所以一个作业不需要一开始就全装入内存,于是将作业的常驻部分装入内存,而让那些不会同时执行的部分共享同一块内存区,后调入共享区的内容覆盖前面调入的内容,这就是内存的覆盖技术。互换技术由操作系统自动完毕,不需要用户参与,而覆盖技术需要专业的程序员给出作业各部分之间的覆盖结构,并清楚系统的存储结构;互换技术重要在不同作业之间进行,而覆盖技术重要在同一个作业内进行;此外覆盖技术重要在初期的操作系统中采用,而互换技术在现代操作系统中仍具有较强的生命力。五、综
17、合题1下表给出了某系统中的空闲分区表,系统采用可变式分区存储管理策略。现有以下作业序列:96K、20K、200K。若采用初次适应算法和最佳适应算法来解决这些作业序列,试问哪一种算法可以满足该作业序列的请求,为什么?(4分)分区号大小起始地址1234532K10K5K218K96K100K150K200K220K530K分析:初次适应算法规定空闲分区按地址递增的顺序排列,在进行内存分派时,总是从空闲分区表首开始顺序查找,直到找到第一个能满足其大小规定的空闲分区为止。然后,再按照作业大小,从该分区中划出一块内存空间分派给请求者,余下的空闲分区仍留在空闲分区表中。 最佳适应算法规定空闲分区按大小递增
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