操作系统复习概要.pdf

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1、1操作系统复习一、考试要求：分四个层次识记：能知道有关的名词、概念、知识的意义，并能正确认识和表述。领会：在识记基础上，能全面把握基本概念、基本原理、能掌握有关概念和原理的区别与联系。简单应用：在领会的基础上，能用学过的一、二个知识点，分析和解决简单的问题。综合应用：在简单应用的基础上，能用学过的多个知识点，综合分析和解决较复杂的问题。考试有五种题型：1.填空题：以教学要求“识记”为主，以教学要求“领会”为辅。2.单项选择题：以教学要求“识记”为主，以教学要求“领会”为辅。3.简答题：以教学要求“领会”为主，以教学要求“简单应用”为辅。4.应用题：全部是教学要求“综合应用”。二 各章的具体要求

2、学习内容要求第一章操作系统概述操作系统的进一步发展第二章进程管理要求识记：要求识记：OS 有哪 3 种观点和 OS 的定义；OS 有哪 3 种基本类型及其目标；OS 有哪 4 个特征；OS 有哪 2 种服务方式；OS 有哪 5 大功能；OS 有哪3 种主要结构。要求理解：要求理解：多道批处理系统与分时系统的异同点；比较分时系统与实时的 4 个特性的异同点；客户/服务器结构的工作方式。要求识记要求识记：计算机系统硬软件的哪些发展对 OS有影响、微机操作系统的 3 种类型及其代表、网络操作系统的 2 种模式；网络操作系统的 5 方面的功能、分布式操作系统的 5 方面的功能、分布式操作系统与网络操作

3、系统的比较、微内核结构的含义、面向对象操作系统的优点。要求识记：要求识记：进程的定义、进程的 3 种基本状态、进程的组成、进程控制块的组织方式；原语的定义；进程控制的四个原语；进程互斥的定义；临界资源和临界区的定义；进程同步的定义；线程的定义；线程属性；引入管程的目的；实现管程的三个关键问题；进程通信的类型。要求理解：要求理解：进程的 5 个特征；进程的 3 种基本状态的转换；进程控制块的主要组成及其作用；处2理机的两种执行状态及其作用；进程同步机制的准则的含义；进程互斥与进程同步的异同点；调用信号量 S 的 P(S)操作与 V(S)操作及其处理的物理意义；线程与进程的区别。要求简单应用：要求

4、简单应用：利用信号量解前趋图问题。要求综合应用要求综合应用：能写和理解生产者/消费者问题程序；能写和理解哲学家问题的程序；能写和理解读者/写者问题的程序。第三章处理器调度及死锁及要求识记：要求识记：作业的状态及其转换；作业调度的定义；进程调度的定义；中级调度的定义；进程调度的两种方式；作业平均周转时间的公式 T；作业平均带权周转时间的公式 W；要求理解：要求理解：多级反馈队列调度算法性能；实时系统常用的调度算法。要求综合应用：要求综合应用：作业采用先来先服务、短作业优先、优先级高优先的调度算法时计算一批作业的T 和 W。要求识记：要求识记：死锁的定义；产生死锁的原因；死锁检测；死锁解除；死锁预

5、防；死锁避免。要求理解：要求理解：产生死锁的 4 个必要条件；资源分配图及其化简方法；死锁解除的方法；死锁预防的方法。要求综合应用：要求综合应用：银行家算法的具体应用。第四章存储管理要求识记：要求识记：3 级存储器在容量、速度和价格方面的比较；逻辑地址和物理地址的定义；地址重定位及静态重定位和动态重定位；存储管理的 4 大功能；存储静态分配和动态分配；单一连续区分配实现单道程序；分区管理主要有固定分区、可变分区可重定位分区，都能实现多道程序；分区保护的两种方法；虚存的定义；提取页面的两种策略；进程抖动的含义；段式虚存管理的基本思想；段式虚存段表表目各个表项的作用；段页式虚存管理的基本思想。要求

6、理解：要求理解：分区管理中的 3 种存储分配算法及其实现方法；实现虚存的基本方法；分页存储管理的基本方法；页式虚存的页表结构，页表表目的各表项的作用；段式虚存管理的动态地址转换过程；段式存储管理的优点和缺点。要求简单应用：要求简单应用：页式虚存的动态地址的转换过程。要求综合应用：要求综合应用：采用不同的页面置换算法3第五章设备管理FIFO、OPT、LRU，计算进程执行时的缺页次数和缺页率。要求识记：要求识记：设备的 3 种分类法；通道的分类；虚拟设备的定义；设备分配中所采用的 4 种表的作用；设备分配的 3 种分配技术；磁盘一次输入/输出所花费的 3 种时间；磁盘驱动调度有移臂调度和旋转调度；

7、要求理解：要求理解：设备管理的任务和功能；设备的 4种 I/O 控制方式及其性能比较；SPOOLING 的含义；要求综合应用：要求综合应用：对一批磁盘请求采用不同移臂调度算法 FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN，计算平均移道数。第六章文件系统第七章 接口要求识记：要求识记：文件的定义、文件 3 种分类法、文件系统的定义、文件系统提供的文件操作功能；文件的逻辑结构的含义及分类；文件物理结构的含义；文件的 3 种存取方法；文件路径名的组成；文件共享有 3 种方法；文件存取控制的 5 种方法；文件系统转储的重要性和转储的常用两种方法；要求理解：要求理解：文件系统的功能；文件物理组织的4 种结

8、构及其优缺点；文件控制块中主要内容及其作用；目录的 3 种结构及其优缺点；多级目录结构中工作目录的作用；文件存储空间管理的 3 种方法的使用方法；文件存取控制的 3 个功能；验证用户存取操作的 3 步；要求简单应用要求简单应用：文件的主要操作，文件的建立、删除、读、写的处理过程。要求识记：要求识记：作业的定义、作业的组成、作业管理的任务；脱机命令接口的功能和两种控制方式；联机命令接口的功能和两种方式；系统调用的定义、系统调用跳用方式；图形接口的定义。要求理解：要求理解：批处理系统自动控制作业运行的原理；系统调用的处理过程。总复习根据操作系统课程大纲中各章节内容具体规定、命题说明、题型及教师在总

9、复习课上提的要求进行认真复习。三复习自测题：概述自测题概述自测题4一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案1操作系统是扩充（）功能的第 1 层系统软件。A软件B裸机C机器语言D中断答案：B2从资源管理程序的观点来看，操作系统是（）的管理者。A程序和数据B系统硬软件资源C进程D中断答案：B3属于实时控制系统的是（）。A飞机自动驾驶系统B飞机订票系统C电子商务系统D管理信息系统答案：A4操作系统的职能有三，管理系统硬软件资源、合理地组织计算机工作流程以及（）。A防止某些人以非法手段进入系统B为用户提供良好的工作环境的接口C对用户的命令快速产生

10、响应D作为服务机构向其他站点提供优质服务答案：B5非影响分时系统响应时间的因素是（）。A进程调度和对换的时间B分时用户的数目C分时用户所运行程序的特性D时间片的大小答案：C二、填空题二、填空题1 操作系统的特征是_、共享性、虚拟性和异步性。答案：并发性2分时操作系统具有 4 个特征，_、独立性、交互性和及时性。答案：多路性3某医院准备在挂号处增设一实时触摸屏查询系统，该系统除了应具有快速响应和高可靠性外，还应具有_性功能。答案：交互性4某办公室有 5 台个人电脑，为让各台机器间都可相互配合使用，要进行连网，可采用_模式的网络操作系统。答案：对等三、判断改错题三、判断改错题判断下列各题正误，正者

11、打“”，误者打“”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。1民航局的飞机订票系统是一个实时控制系统。答案：，将“实时控制系统”改成“实时信息处理系统”。2在单处理器的多道批处理系统中任何一个时刻都有多个程序在处理器上运行。答案：，将“都有多个程序”改成“至多有一个程序”。3实时系统和分时系统都向用户提供交互能力，但后者比前者的交互功能更强。答案：，将“更强”改成“差”。4分时系统要求能让用户及时得到响应，时间片越短越好。答案：，将“越短越好”改成“大小要恰当，太短会增加系统开销”。四、简答题四、简答题1什么叫是分时系统？分时系统有哪 4 个特征？答案：分时系统是指在一台主机上连

12、接多个终端，它同时允许多个用户通过终端以交互方式5使用计算机，共享主机中的资源。分时系统具有多路性、独立性、及时性和交互性。2多道批处理系统和分时系统有什么异同点？答案：相同点：两者都允许多个用户程序并发执行而互不干扰的多道程序系统。不同点：多道批处理系统中用户不能干预其程序的运行，及时性差；而分时系统中用户可通过终端与其程序进行交互，及时性强。操作系统接口操作系统接口 自测题自测题一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案1当用户程序需要使用操作系统功能从磁盘读取执行的程序和数据时，首先要通过专门的指令完成（）。A从运行态到阻塞态的转换B

13、进程从活动态到挂起态的转换C进程从目态到管态的转换D进程从管态到目态的转换答案：C2在批处理系统中，不属于作业管理程序任务的是（）。A按照调度算法在后备状态的作业中选择作业B为选中的作业创建相应进程C为选中的作业分配主存等系统资源D为作业对应的进程分配处理器答案：D二、填空题二、填空题1操作系统用户接口有 2 类，程序接口和_。答案：命令接口2系统调用是用户在程序中调用操作系统所提供的功能程序，它是一种特殊的_。答案：过程调用3 操作系统为了方便用户使用，提供了两种接口，一种是命令接口，另一种是_。答案：程序接口4 作业说明书用_来表达用户对作业的控制意图，它在形式上与用高级语言编制的程序很相

14、似。答案：作业控制语言三、判断改错题三、判断改错题判断下列各题正误，正者打“”，误者打“”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。1系统调用指用户程序中调用操作系统的一个功能程序，该程序在执行时不可中断。答案：，将“不可中断”改成“可中断”。2作业控制语言 JCL 是一种专门用来表达用户控制作业意图和步骤的语言，它由脱机命令接口程序解释执行，从而达到控制作业的运行。答：。四、简答题四、简答题1什么是操作系统的命令接口？简述两种命令接口的作用？答案：命令接口是操作系统为用户提供各种操作命令的处理程序，用户可利用相应命令来组织作业的工作流程和控制作业的运行。命令接口分为联机命令接口

15、和脱机命令接口。联机命令接口用于控制联机作业，脱机命令接口，用于控制批处理作业。62请描述系统调度的处理过程。答：(1)户程序中为系统调用设置命令相关参数，并安排一条访管指令；（2）执行访管指令产生访管中断，从目态转成管态，并进入中断处理程序；（3）中断处理程序中按照系统调用命令的功能号，转向相应的功能子程序执行；（4）功能子程序执行完后，退出中断，恢复中断现场信息，继续用户程序的执行。进程管理进程管理 自测题自测题一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案1若一程序运行时独占系统全部资源，资源的状态只受该程序而改变，程序执行结果不受外界因

16、素的影响，这是指（）。A序顺序执行的顺序性B程序顺序执行的封闭性C程序顺序执行的可再现性D并发程序失去封闭性答案：B2不属于进程 3 种基本状态的是（）。A运行态B就绪态C后备态D阻塞态答案：C3下面关于并行性和并发性说法正确的是（）。A并行性是指 2 个或 2 个以上的事件在同一时间段内发生B并发性是指 2 个或 2 个以上的事件同一时刻发生C在单处理机系统中 2 个或 2 个以上的进程可并行执行D在单处理机系统中 2 个或 2 个以上的进程可并发执行答案：D4已经获得了除处理器以外的所有必要资源的进程处于（）。A执行状态B完成状态C就绪状态D阻塞状态答案：C5多个进程同时存在于一个系统内，

17、能在同一时间段内运行，被称为进程的（）。A动态性B异步性C封闭性D并发性答案：D6进程一旦被建立，它的（）就进入内存，直到进程被撤消。A进程控制块 PCBB程序段C数据集D上下文答案：A7处理器设计成两种执行状态：系统态和用户态，是为了（）。A加快系统的运行速度B实现系统程序的共享C实现用户程序的保密D防止用户程序对操作系统的破坏答案：D二、填空题二、填空题1进程同步机制应遵循的 4 条准则是，空闲让进、忙则等待、_和让权等待。答案：有限等待2消息传递系统实现方式有 2 种，一种是直接通信方式，另一种是_。答案：间接通信方式3程序并发执行所产生的特征是间断性、失去封闭性和_。答案：不可再现性4

18、 执行一次信号量 S 的 P（S）操作，使信号 s.value 的值减 1 后，若 s.value 的值_时，调用进程阻塞等待。7答案：05 一进程因请求某事件发生而无法再执行时，_调用阻塞原语使其进入阻塞状态。答案：该进程6信号量是代表资源物理实体的数据结构，当它为一组并发进程而设置，代表共享的临界资源时，每个进程都可以对它施加 P、V 操作，我们称它为_信号量。答案：互斥7原语是一种特殊的广义指令，又称原子操作，它应该在_的状态下执行。答案：不可中断三、判断改错题三、判断改错题判断下列各题正误，正者打“”，误者打“”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。1多个进程使用临界

19、资源时可以并发使用。答案：，将“可以并发使用”改成“应该互斥使用”。2像打印机这类一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源。答案：。四、简答题四、简答题1简述进程的 5 个特征。答案：进程具有 5 个特征：（1）动态性：进程是程序的执行过程，它由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停，并由撤销而死亡。（2）并发性：多个进程实体同存于内存中，能在一段时间内同时运行。（3）独立性：进程是一个独立获得资源和独立调度的单位。（4）异步性：进程按各自独立的不可预知的速度向前推进。（5）结构特征：从结构上看，进程实体由程序段、数据段和进程控制块 3 部分组成。2什么叫进程同步机制？请叙述进程同步机制

20、的 4 条准则。答案：用于保证多个进程在执行次序上的协调关系的相应机制，称为进程同步机制。进程同步机制的 4 条准则：（1）空闲让进。当无进程在临界区时，允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区。（2）忙则等待。当已有进程进入其临界区时，其他试图进入临界区的进程必须等待。（3）有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证它在有限时间内进入临界区。（4）让权等待。当进程不能进入其临界区时，应立即释放处理器。五、应用题五、应用题1假设有一个计算进程 CP 和一个打印进程 PP，进程 CP 将计算结果送入由 5 个缓冲区组成的缓冲池，进程 PP 从该缓冲区中取出数据并打印。为实现进程同步，设置

21、信号量 SC、SP，送数指针 in、取数指针 out。同步算法如下：structsemaphoreSC,SP=5,0;messagebuffers5;intin,out=0,0;messagex,y;cobeginvoidCP()while（TRUE）8计算下一个数据到 x;；buffersin=x;voidPP()while（TRUE）;y=buffersout;打印 y 中的数据;coend问：（1）指出信号量 SC、SP 初值的物理意义？（2）要求打印进程打印的数据与计算进程计算的数据个数、次序完全一致，在括号内填入有关的语句，完善程序。答案：(1)信号量 SC 的初值为 5，意味着系统

22、开始时计算进程 CP 可向缓冲池送 5 个数据；而信号量 SP 的初值为 0，意味着系统开始时打印进程 PP 在缓冲池中没有可以取的数据。（2）处填 P(SC)处填 in=(in+1)%5处填 V(SP)处填 P(SP)处填 out=(out+1)%5处填 V(SC)2下面是用信号量机制解决生产者消费者问题需要完善的程序：struct semaphoremutex,SP,SC=1,n,0;messagebuffersn；intin,out:=0,0;messagex,y；cobeginvoidP()while（TRUE）生产一个消息送 x;P(SP);；buffersin=x;in=(in+1

23、)mod n;V(mutex);9voidC()while（TRUE）p(SC);p(mutex);y=buffersout;out=(out+1)%n;消费 y 中的消息；coend问：（1）指出信号 mutex、SP、SC 初值的意义？（2）在括号内填入有关的语句完善上述程序。答案：（1）mutex 是互斥信号量，初值为 1，表示开始时无进程在临界区,对 in,out 互斥。SP 是同步信号量，初值为 N，表示开始时生产者可向缓冲区送 n 个数据。SC 是同步信号量，初值为 0，表示开始时缓冲区中没有消费者取的数据。（2）处填 P(mutex)处填 V(SC)处填 V(mutex)处填 V

24、(SP)死锁死锁 自测题自测题一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案1银行家算法是一种（）的方法，它能使系统不发生死锁。A死锁预防B死锁检测C死锁避免D死锁解除答案：C2为进程一次性分配其所需的资源是一种（）的方法，它能使系统不发生死锁。A死锁预防B死锁检测C死锁避免D死锁解除答案：A3在（）的情况下不可能产生死锁的。A 多道程序环境中系统资源有限B使用同类临界资源的并发进程随机交替运行C就绪队列中已无等待的进程D规定进程一旦得到了需要的所有资源才投入运行答案：D4下面不属于研究死锁问题的是（）。A死锁的显示B死锁的预防C死锁的避免D死

25、锁的检测答案：A二、填空题二、填空题1产生死锁的原因，一是竞争资源，二是进程的_不当。10答案：推进顺序2死锁是系统中两个或两个以上的进程由于竞争系统资源而出现的一种现象。答案：相互等待三、判断改错题三、判断改错题判断下列各题正误，正者打“”，误者打“”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。1利用系统的安全状态可避免死锁，因此每次为进程正式分配资源后要执行一次银行家算法。答案：，将“分配资源后”改成“分配资源时”。2当系统中的进程均处于阻塞状态时，此时系统一定发生了死锁。答案：，将“一定发生了死锁”改成“可能发生了死锁”。四、简答题四、简答题1假定由 5 个进程PA、PB、P

26、C、PD、PE和三种资源 A、B、C 的数量分别为 7、5、10。在 T0 时刻若有以下分配情况：最大需求已分配ABCABCPA213012PB347030PC314210PD259203PE222102请判断系统当时是否是安全的？此算法用在何处？起什么作用？答案：当时系统是安全状态的，因为找到了一条安全分配序列PA、PC、PB、PD、PE。该算法被银行家算法调用。银行家算法中试分配资源后调用该算法分析试分配后的系统是否仍处于安全状态，若安全的则正式分配，否则作废试分配，以防止系统进入不安全状态，从而避免发生死锁。2什么是资源分配图？资源分配图如何化简？答案：资源分配图是一种描述系统当前状态的

27、图，图中有进程结点、资源结点以及两种不同结点之间的有向边。资源分配图化简方法：从资源分配图中找既非孤立又非阻塞的进程结点，将该结点直接有关的有向边全删去，重复上述过程直到图中找不到既非孤立又非阻塞的进程结点为止。五、应用题五、应用题1假设有如下资源分配状态如下：进程名AllocationNeedAvailableABCDABCDABCDP02 0 1 12 1 0 01 0 2 011P12 1 0 01 1 1 2P21 1 1 03 1 0 0P31 1 0 10 0 2 0P41 0 0 02 1 1 0问：（1）请检测此时系统是否安全？写出检测过程。（2）如果此时 P1 提出资源请求（

28、1,0,1,0），系统能否马上给予分配？为什么？答案：（1）试找安全分配序列如下：Available(1,0,2,0)(2,1,2,1)(4,1,3,2)(6,2,3,2)(7,3,4,2)(8,3,4,2)Needi(0,0,2,0)(2,1,0,0)(1,1,1,2)(3,1,0,0)(2,1,1,0)分配的进程：P3P0P1P2P4 存在安全分配序列P3、P0、P1、P2、P4 当前系统处于安全状态。（2）因 Request1(1,0,1,0)Need1(1,1,1,2)，P1请求合法；因 Request1(1,0,1,0)Available(1,0,2,0)，系统可用资源可满足 P1请

29、求；试把资源分配给进程 P1并修改有关数据结构的数值：Available=Available(1,0,2,0)-Request1(1,0,1,0)=Available(0,0,1,0)Need1=Need1(1,1,1,2)-Request1(1,0,1,0)=Need1(0,1,0,2)Allocation1=Allocation1(2,1,0,0)+Request1(1,0,1,0)=Allocation(3,1,1,0)而P0P4进程还需的资源分别为(2,1,0,0)、(0,1,0,2)、(3,1,0,0)、(0,0,2,0)和(2,1,1,0)，所以系统可用资源（0,0,1,0）不能满

30、足任一进程的需求，系统进入不安全状态，故作废试分配，P1 的资源请求不能满足。2、设有五个进程 P0、P1、P2、P3、P4，共享一组资源 A、B、C、D，假设在某一时刻资源分配情况如下：进程名NeedAllocationAvailableABCDABCDABCDP01 1 0 03 0 1 11 0 2 0P10 1 1 20 1 0 0P23 1 0 01 1 1 0P30 0 1 01 1 0 1P42 1 1 00 0 0 0问：（1）此时系统是否处在安全状态？为什么？（2）若进程 P1 请求资源（0,0,1,0），系统能马上给予分配吗？为什么？解：（1）找安全序列：Available

31、(1,0,2,0)(2,1,2,1)(2,1,2,1)(5,1,3,2)(5,2,3,2)(5,3,4,3)进程P3P4P0P 1P 2需要量(0,0,1,0)(2,1,1,0)(1,1,0,0)(0,1,1,2)(3,1,0,0)存在安全分配序列 P3P 4P 0P 1P 2系统当时安全（2）Request1（0，0，1，0）Need1（0，1，1，2），请求合理；Request1（0，0，1，0）Available（0，1，1，2），系统可用资源能满足；进行试分配：12Need1=（0，1，1，2）-（0，0，1，0）=（0，1，0，2）Allocation1=（0，1，0，0）+Requ

32、est1（0，0，1，0）=（0，1，1，0）Avalable=（1，0，2，0）-（0，0，1，0）=（1，0，1，0）在新状态下，存在安全分配序列 P3 P4 P0 P1 P2，系统处于状态安全，将试分改为正式分配。处理机调度处理机调度 自测题自测题一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案1（）是按某种算法，从就绪队列中挑选一个进程，并向它移交处理器的控制权。A作业调度B进程调度C磁盘调度D中级调度答案：B2采用（）调度算法，运行时间最短的作业被优先调度。AFCFSBSJFCFBDRR答案：B3某系统中预计有 50 个用户同时上机，为

33、使每个用户能在 2 秒内得到响应，时间片最大限度应为（）。A20msB30 msC40 msD50 ms答案：C二、填空题二、填空题1处理器的三级调度是指作业调度，中级调度和_。答案：低级调度或进程调度2进程调度采用抢占方式时，常用的抢占原则有 3 种，时间片原则、短进程优先原则和_。答案：优先权原则3作业在生命期有四个状态，其中运行状态是通过_来实现的。答案：进程及其状态4在动态优先权调度的系统中，如果某个进入就绪队列的进程的优先权高于正在运行的进程时，系统采用抢占方式，将_分配给优先权高的进程使之执行。答案：处理器5常用的实时调主度算法，时间片轮转法、非抢占的优先级法、基于时钟中断的抢占优

34、先级法和。答案：立即抢占的优先级法三、判断改错题三、判断改错题判断下列各题正误，正者打“”，误者打“”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。1引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量，因此也可以把它归入到主存管理。（）答案：。2在实时要求严格的实时系统中进程调度采用非抢占方式。答案：，将“非抢占方式”改成“抢占方式”。四、简答题四、简答题1进程调度需要完成哪些功能？答案：记录系统中所有进程执行情况。选择下次占有处理器的进程。进行进程上下文切换。2实时调度常用哪些调度算法？它门适用什么场合？13答案：实时调度常用 4 种调度算法：时间片轮转调度算法，适用于一般的

35、实时信息处理系统；非抢占的优先级调度算法，适用于实时要求不太严格的实时控制系统；基于时钟中断抢占的优先级调度算法，适用于大多数实时系统；立即抢占的优先级调度算法，适用于实时要求比较严格的实时控制系统。五、应用题五、应用题1假设有四道作业，他们的提交时间和执行时间由下表给出。请计算在单道程序环境下，用先来先服务调度算法(FCFS)和最短作业优先调度算法(SJF)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。（从相对时间 0 开始调度）作业名提交时刻（时）执行时间（小时）A04B15C22D33E44先来先服务调度算法：平均周转时间平均带权周转时间最短作业优先调度算法：平均周转时间平均

36、带权周转时间请给出具体实现计算过程。答案：先来先服务调度算法：调度的次序是 ABCDE平均周转时间 9.2（小时）平均带权周转时间2.85最短作业优先调度算法：调度的次序是 ACDEB平均周转时间8（小时）平均带权周转时间 2.13内存管理内存管理 自测题自测题一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案1属于内存连续分配方式的是（）。A固定分区分配方式B分段存储管理方式C分页存储管理方式 D段页式存储管理方式答案：A2属于内存连续分配方式的是（）。A分页存储管理B分段存储管理C可变分区管理D段页式存储管理答案：C3可变分区管理中的（）算法，

37、空闲区按其大小递增次序组成链。A首次适应B最佳适应C下次首次适应D最坏适应答案：B4关于分段存储管理说法错误的是（）。A便于编程B便于分段共享C便于内存分配D能动态链接14答案：B5在下面的页面置换算法中，（）是实际上难以实现的A先进先出置换算法B最近最久未使用置换算法Cclock 置换算法D最佳置换算法答案：D6以下不是存储管理处理的功能有（）。A为每个程序安排内存空间B保护运行程序不受干扰C将运行中程序的地址转换成物理地址 D决定哪个进程的程序和数据切换到内存中答案：D二、填空题二、填空题1在分区存储管理中，存储保护有两种方法：界限寄存器法和_。答案：存储保护键法2在分页存储管理方式中，地

38、址结构有页号 P 和位移量 W 组成，地址转换时页号 P 与页表长度 L 进行比较，如果_，则产生越界中断。答案：PL3分区存储管理中存在内零头的是_分配方式。答案：固定分区4请求分页存储管理方式中，调入页面的时机可采用两种策略，预先调页和_。答案：请求式调页5动态地址重定位是在_过程中完成地址变换的。答案：程序的执行6一个用户程序中含有代码段 A、代码段 B 和数据段，当该程序在段页式管理机构中运行时，系统至少为该用户程序建立_个段表。答案：1三、判断改错题三、判断改错题判断下列各题正误，正者打“”，误者打“”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。1页面最佳置换算法是一种性

39、能最好，且容易实现的算法。答案：，将“且容易实现”改成“但实际上不能实现”。2采用静态重定位方式装入内存的程序可以在内存中移动。答案：，将“可以”改成“不可以”。3可变式分区分配方式为某作业分配内存时，分配给的区域大小往往大于该作业的大小。答案：，将“往往大于”改成“等于”。4请求分页系统中的页表表项中修改位，表示该页调入内存后是否允许修改。答案：，将“允许修改”改成“已经修改”。四、简答题四、简答题1什么是动态重定位？它有什么好处？答案：动态重定位是指在程序执行过程中进行的地址重定位，即可使装配模块不加任何修改就装入内存。好处主要有 2 个，一是被装入的程序可以在内存中移动而不影响其程序正确

40、运行；二是程序的若干个相对独立的目标模块可以装在不相邻的内存区域。2什么是虚拟存储器？有何特征？答案：15虚拟存储器是具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的存储器系统。虚拟存储器有如下 4 个特性：离散性，内存采用离散分配方式。多次性，一个作业分多次调入内存运行。对换性，作业运作业行过程中在内存和外存对换区之间换进、换出。虚拟性，从逻辑上对内存容量进行扩充。五、应用题五、应用题1假定某请求页式存储管理系统中，为一进程分配了内存物理块 3 块，考虑以下的页面引用串：1,2,3,4,2,1,4,5,2,1,2,3。问：（1）若按最近最久未使用（LRU）页面置换算法，请问将发生缺

41、页中断的次数和缺页率（开始 3 页不算缺页），并画图示意。（2）若页面大小为 1KB，试给出虚地址(12345)8对应的物理地址（仍用 8 进制表示，假定该虚页对应的内存物理块号为 7）。答案：（1）页面引用串如下：123421452123LRU111444444111M=3222222555533331112222缺页：*缺页次数 F6 次，缺页率 f=6/12=50%。（2）因为页面为 1KB，所以页内地址占 10 位，虚地址对应的物理块号为 7所以虚地址(12345)8=(1010011100101)2=(101)2(0011100101)2转换(111)2(0011100101)2=(

42、1110011100101)2=(16345)82假定某请求分页存储管理系统中，进程的页面引用串为：1,2,3,4,1,2,3,5,4,3,2,1。若系统分配给该进程内存物理块是 3 块。要求：（1）若按先进先出 FIFO 页面置换算法，请给出发生缺页的次数 F（开始的 3 页不算缺页），并画图示意。（2）若页面大小为 2KB，试给出虚地址 8 进制数 654321 对应的物理地址（仍用 8 进制数表示，假定该页已装在内存的物理块号为 7）。答案：(1)FCFS 时T=(8:30-8:00+8:50-8:10+8:55-8:20+9:05-8:30)/4=(30+40+35+35)/4=35（

43、分）W=(30/30+40/20+35/5+35/10)/4=(1+2+7+3.5)/4=3.375(2)SJF 时T=(8:30-8:00+8:35-8:20+8:45-8:30+9:05-8:10)/4=(30+15+15+55)/4=28.75（分）W=(30/30+15/5+15/10+55/20)/4=(1+3+1.5+2.75)/4=8.25/4=2.0625设备管理设备管理 自测题自测题一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案1下列（）属于独占设备。A硬盘B磁鼓C打印机D光盘答案：C2属于共享设备的是（）。A打印机B磁盘C用

44、户终端D鼠标器16答案：B3不使用中断机构的 I/O 控制方式是（）。A中断控制方式BDMA 控制方式C程序 I/O 方式DI/O 通道控制方式答案：C4spooling 技术能将（）改造成可以共享的虚拟设备。A内存B独占设备CCPUDI/O 设备答案：B5（）是磁盘访问时间中占的比例最大。A寻找时间B旋转延迟时间C传输时间D周转时间答案：A6磁盘访问中把数据从磁盘读出，或向磁盘写入数据所花费的时间叫做()。A寻找指定柱面的时间B旋转延迟时间C周转时间D传输时间答案：D二、填空题二、填空题1设备管理的功能是设备分配，_和实现物理 I/O 设备的操作。答案：缓冲区管理2磁盘的访问时间包括三部分时

45、间，寻找时间、_和传输时间。答案：旋转延迟时间3在联机情况下实现的同时与外围设备联机操作的技术，称为_。答案：假脱机技术（或称 SPOOLing 技术）4根据设备的固有属性特点设备分可分为独占设备、共享设备和_。答案：虚拟设备5通道分成字节多路通道、数组多路通道和_。答案：选择通道6引入缓冲技术可以提高 CPU 和 I/O 设备之间的_操作程度。答案：并行三、判断改错题三、判断改错题判断下列各题正误，正者打“”，误者打“”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。1在 DMA 控制方式下，外部设备与 CPU 之间直接进行成批的数据交换。答案：，将“与 CPU 之间”改成“与内存之

46、间”。2通道执行 CPU 指令构成的程序，与设备控制器一起共同实现对 I/O 设备的控制。答案：，将“CPU 指令”改成“通道指令”。3磁盘调度的目的主要是减少磁盘的平均传输时间。答案：，将“平均传输时间”改成“平均寻找时间”。4操作系统中所谓“设备的独立性”，是指设备与设备之间无关系。答案：，将“设备与设备之间”改成“用户程序与设备之间”。四、简答题四、简答题1简述磁盘调度算法 SCAN。SCAN 比最短寻找时间优先算法 SSTF 有何优点？答案：SCAN 算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离，更优先考虑的是磁头的当前移动方向。SCAN 算法要选择的下一个访问的对象是磁头当前移动方向上

47、与当前磁头距离最近的。当移动方向上不再有请求时磁头立即换向。17SCAN 它克服了 SSTF 某些进程的请求长时间得不到服务，称为饥饿现象。因为 SSTF算法使访问的磁道与磁头当前位置距离最近的新请求先得到服务。2请叙述根据设备的固有属性所采用的三种设备分配策略？答案：三种设备分配策略是独享方式、共享方式和虚拟方式。（1）独享方式是指一个设备一旦分配给某进程后，便一直由它独占，直至该进程完成或释放该设备为止。（2）共享方式是将共享设备同时分配给多个进程并发使用。（3）虚拟方式是通过高速的共享设备，把一台慢速设备改造成若干台虚拟的同类设备，它需要 SPOOLing 技术的支持。五、应用题五、应用

48、题1磁盘是可被多个进程共享的设备，寻道算法性能影响系统的运行效率。当磁头处在 100#磁道时，有 9 个进程先后提出以下访问序列。请按先来先服务 FCFS 算法和最短时间优先 SSTF 算法计算平均寻道长度（即磁头移动磁道数），并比较算法的优略。在 100 磁道被访问后提出的访问序列：63、57、34、88、91、103、76、18、128答案：FCFSSSTF被访问的下一个道号磁头移动磁道数被访问的下一个道号磁头移动磁道数6337103357691123423883885476129136313103125767627342318581816128110128110平均寻道长度：36.7平均

49、寻道长度：22比较算法的优略：FCFS 是最简单的调度算法，公平、简单、都能满足，但寻找时间长。SSTF 取最近的先访问，有较好的平均寻找时间，应用广泛。2 当磁头处在 100#磁道时，有 9 个进程先后提出以下访问序列。请给出从第一个请求开始按扫描的 SCAN 算法和循环扫描 CSCAN 算法，计算平均寻道长度（即磁头移动磁道数的平均值）。并说明算法的特点。在 100 磁道时请求访问的道号序列：63、57、34、88、91、103、76、18、128，并假定 CSCAN 算法 DOWN 方向移动中为请求服务。答案：SCANCSCAN被访问的下一个道号磁头移动磁道数被访问的下一个道号磁头移动磁

50、道数633763375765763423342318181618167660128110881210325913911210312883128257612平均寻道长度：21.5平均寻道长度：27.1说明算法的特点：SCAN 算法优先考虑访问沿磁头方向最近的磁道，避免了饥饿现象；CSCAN 算法提供了更均匀的等待时间。文件系统文件系统 自测题自测题一、单选择题，在四个备选答案案中选一个合适的答案案一、单选择题，在四个备选答案案中选一个合适的答案案1从用户角度看文件系统，文件系统是（）的系统。A按路径存取B按名存取C按地址存取D按内存存取答案：B2文件系统中，（）。A空白文件目录B位示图C空闲块链