实验二: 统计操作系统缺页次数
目录
一．实验目的---------------------------------------------3 二．实验内容--------------------------------------------3三.实验步骤----------------------------------------------3
统计操作系统缺页次数
一实验目的
学习虚拟内存的基本原理和Linux虚拟内存管理技术；
深入理解、掌握Linux的按需调页过程；
掌握内核模块的概念和操作方法，和向/proc文件系统中增加文件的方法；综合运用内存管理、系统调用、proc文件系统、内核编译的知识。
二实验内容
1.原理
Linux的虚拟内存技术采用按需调页，当CPU请求一个不在内存中的页面时,会发生缺页,缺页被定义为一种异常（缺页异常），会触发缺页中断处理流程。每种CPU结构都提供一个do_page_fault处理缺页中断。由于每发生一次缺页都要进入缺页中断服务函数do_page_fault一次，所以可以认为执行该函数的次数就是系统发生缺页的次数。因此可以定义一个全局变量pfcount 作为计数变量，在执行do_page_fault时，该变量值加1。本实验通过动态加载模块的方法，利用/proc文件系统作为中介来获取该值。
2.实验环境
操作系统：Ubuntu 12.04（内核版本为3.2.0-23-generic-pae）
内核源码：linux-3.2.58
三实验步骤
1.下载一份内核源代码并解压
Linux受GNU通用公共许可证（GPL）保护，其内核源代码是完全开放的。现在很多Linux的网站都提供内核代码的下载。推荐使用Linux的官方网站：https://www.doczj.com/doc/584820681.html,。
在terminal下可以通过wget命令下载源代码：
$ cd /tmp
$ wget https://www.doczj.com/doc/584820681.html,/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.2.58.tar.xz
切换到root身份，解压源代码到/usr/src目录下：
# xz –d linux-3.2.58.tar.xz
# tar –xvf linux-3.2.58.tar –C /usr/src
2.修改内核源代码，添加统计变量
1、切换到预编译内核目录
#cd /usr/src/linux-3.2.58
2、修改处理内存访问异常的代码
//用vi编辑器打开fault.c，一般使用Intel x86体系结构，则修改arch/x86/目录下的文件
#vi arch/x86/mm/fault.c
//在do_page_fault函数的上一行定义统计缺页次数的全局变量pfcount Unsigned long volatile pfcount;
//将pfcount加入到do_page_fault中，用以统计缺页次数
pfcount++;
3、修改内存管理代码
//用vi编辑器打开头文件mm.h
#vi include/linux/mm.h
//在mm.h中加入全局变量pfcount的声明，代码加在extern int page_cluster;语句之后
extern unsigned long volatile pfcount;
4、导出pfcount全局变量，让整个内核（包括模块）都可以访问。方法是：
#vi kernel/kallsyms.c
//在文件最后加入一行代码
EXPORT_SYMBOL(pfcount);
3. 配置编译新内核
在编译内核前，一般来说都需要对内核进行相应的配置。配置是精确
控制新内核功能的机会。配置过程也控制哪些需编译到内核的二进制映像中(在启动时被载入)，哪些是需要时才装入的内核模块（module）。
首先进入内核源代码目录：
# cd /usr/src/linux-3.2.58
如果不是第一次编译的话，有必要将内核源代码树置于一种完整和一致的状态（如果是第一次可跳过此步）。因此，推荐执行命令make mrproper。它将清除目录下所有配置文件和先前生成核心时产生的.o 文件：
#make mrproper
然后配置编译选项（此处使用原内核的配置文件，完整的配置命令看操作提示）：
# cp /boot/config-3.2.0-23-generic-pae .config
该命令的作用是将原内核配置文件拷贝的当前目录下，并命名为.config。若需要进一步修改配置请参照操作提示。
用编译Linux内核预备实验中的方法完成新内核的配置、编译、替换，重启后验证是否完成替换。
#uname –r //如果为3.2.58（与你采用的新内核版本一至）说明替换完成
4.编写读取pfcount值的模块代码
系统重启后，执行如下操作：
cd /home/sa
#mkdir source //在当前用户目录下创建source文件夹，用于存放编写的用户程序
#cd source //切换到source目录
#vi pf.c //新建用于构建模块的代码
--------------------------------------------
/*pf.c*/
/*modules program*/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
struct proc_dir_entry *proc_pf;
struct proc_dir_entry *proc_pfcount;
extern unsigned long volatile pfcount;
static inline struct proc_dir_entry *proc_pf_create(const char* name, mode_t mode, read_proc_t * get_info)
{
return
create_proc_read_entry(name,mode,proc_pf,get_info,NULL);
}
int get_pfcount(char *buffer, char **start, off_t offset, int length, int *peof, void *data)
{
int len = 0;
len = sprintf(buffer, "%ld \n", pfcount);
return len;
}
static int pf_init(void)
{
proc_pf = proc_mkdir("pf", 0);
proc_pf_create("pfcount", 0, get_pfcount);
return 0;
}
static void pf_exit(void)
{
remove_proc_entry("pfcount",proc_pf);
remove_proc_entry("pf",0);
}
module_init(pf_init);
module_exit(pf_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
5. 编译、构建内核模块
cd /home/sa/source
#vi Makefile //在source目录下建立Makefile文件
在Makefile中添加如下内容：
obj-m := pf.o
编译内核模块：
make -C /usr/src/linux-3.2.58 SUBDIRS=/home/sa/source modules 6. 加载模块到内核中
执行加载模块命令：
#insmod pf.ko
查看统计缺页次数：
#cat /proc/pf/pfcount
1.设某进程所需要的服务时间t=k ?q,k 为时间的个数,q 为时间长度且为常数.当t 为一定值时,令q →0,则有k →∞.从而服务时间为t 的进程的响应时间T 是t 的连续函数.对应于时间片调度方式RR,先来先服务方式FCFS 和线性优先级调度方式SRR,其响应时间函数分别为: T rr (t)=()λμμ-?t T fc (t)=()λμ-1 T sr (t)= ()()() '11 λμμλμ-?-- -t 其中' λ=( )λ?-a b 1=r λ? 取(μλ,)=(50,100),分别改变r 的值,计算 T rr (t), T fc (t)和 T sr (t),并画出其时间变化 图. 2.对实时系统的频率单调调度算法,对于由3个周期组成的实时任务序列,设每个周期为 T i (i=1,2,3),其相应任务的执行时间为 C i (i=1,2,3).计算说明当进程执行时间与周期比 之和为0.7时,能否保证用户所要求的时限(32=1.266). 3.有5个批处理作业(A,B,C,D,E)几乎同时到达一个计算中心,估计运行时间分别为2,4,6,8,10分钟,它们的优先数分别为1,2,3,4,5(数值小的优先级低),在使用最高优先级优先调度算法时,计算作业的平均周转时间. 解答： 1.对(,λμ)=(50，100) T rr (t)=t,T fc (t)=1/50,T sr (t)=1/50-(1-100t)/(100-50t) 0r →时，T sr (t)→1/100+t 1r →时, T sr (t)→2t 图象如下： 只有T sr (t)受r 值影响，且r 值增大，T sr (t)的斜率增大，y 截距由1/100趋向0，服务时间也增加。 题目： 4.假定某页式管理系统,主存为64KB,分成16块,块号为0,1,2,3,4,K K ,15,设某作业有4
本科生实验报告 实验课程统计学 学院名称商学院 专业名称会计学 学生姓名苑蕊 学生学号0113 指导教师刘后平 实验地点成都理工大学南校区 实验成绩 二〇一五年十月二〇一五年十月
依据上述资料编制组距变量数列，并用次数分布表列出各组的频数和频率，以及向上、向下累计的频数和频率， 并绘制直方图、折线图。 学生 实验 心得
2.已知2001-2012年我国的国内生产总值数据如表2-16所示。 学生 实验 心得 要求：（1）依据2001-2012年的国内生产总值数据，利用Excel软件绘制线图和条形图。
（2）依据2012年的国内生产总值及其构成数据，绘制环形图和圆形图。 学生 实验 心得 3.计算以下数据的指标数据 1100 1200 1200 1400 1500 1500 1700 1700 1700 1800 1800 1900 1900 2100 2100 2200 2200 2200 2300 2300 2300 2300 2400 2400 2500 2500 2500 2500 2600 2600 2600 2700 2700 2800 2800 2800 2900 2900 2900 3100 3100 3100 3100 3200 3200 3300 3300 3400 3400 3400 3500 3500 3500 3600 3600 3600 3800 3800 3800 4200
4.一家食品公司，每天大约生产袋装食品若干，按规定每袋的重量应为100g。为对产品质量进行检测，该企业质检部门采用抽样技术，每天抽取一定数量的食品，以分析每袋重量是否符合质量要求。现从某一天生产的一批食品8000袋中随机抽取了25袋（不重复抽样），测得它们的重量分别为： 学生实验心得 101 103 102 95 100 102 105 已知产品重量服从正态分布，且总体方差为100g。试估计该批产品平均重量的置信区间，置信水平为95%.
操作系统复习自测题 概述自测题 一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案 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]：B 2．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]：B 3．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]：A 4．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响应D．作为服务机构向其他站点提供优质服务[答案]：B 5．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 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 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．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。
第二章操作系统进程(练习题答案)
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第二章进程管理 1.操作系统主要是对计算机系统全部 (1) 进行管理，以方便用户、提高计算机使 用效率的一种系统软件。它的主要功能有：处理机管理、存储管理、文件管理、 (2) 管 理和设备管理等。Windows和Unix是最常用的两类操作系统。前者是一个具有图形界面的 窗口式的 (3) 系统软件，后者是一个基本上采用 (4) 语言编制而成的 的系统软件。在 (5) 操作系统控制下，计算机能及时处理由过程控制反馈的信息 并作出响应。 供选答案： (1): A. 应用软件 B. 系统软硬件 C. 资源 D. 设备 (2): A. 数据 B. 作业 C. 中断 D. I/O (3): A. 分时 B. 多任务 C. 多用户 D. 实时 (4): A. PASCAL B. 宏 C. 汇编 D. C (5): A. 网络 B. 分时 C. 批处理 D. 实时 答案：CBBDD 2.操作系统是对计算机资源进行的 (1) 系统软件，是 (2) 的接口。 在处理机管理中，进程是一个重要的概念，它由程序块、 (3) 和数据块三部 分组成，它有3种基本状态，不可能发生的状态转换是 (4) 。 虚拟存储器的作用是允许程序直接访问比内存更大的地址空间，它通常使用 (5) 作为它的一个主要组成部分。 供选答案： (1): A. 输入和输出 B. 键盘操作 C. 管理和控制 D. 汇编和执行 (2): A. 软件和硬件 B. 主机和外设 C. 高级语言和机器语言 D. 用户和计算机 (3): A. 进程控制块 B. 作业控制块 C. 文件控制块 D. 设备控制块 (4): A. 运行态转换为就绪态 B. 就绪态转换为运行态 C. 运行态转换为等待态 D. 等待态转换为运行态 (5): A. 软盘 B. 硬盘 C. CDROM D. 寄存器 答案：CDADB 3.在计算机系统中，允许多个程序同时进入内存并运行，这种方法称为 D。 A. Spodling技术 B. 虚拟存储技术 C. 缓冲技术 D. 多道程序设计技术 4.分时系统追求的目标是 C。 A. 高吞吐率 B. 充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 5.引入多道程序的目的是 D。
精品文档 《操作系统》试题（A卷） 分钟）（考试时间：90一、选择题（共20分，每小题1分） 1．（）不是基本的操作系统。 A.批处理操作系统 B.分时操作系统 C.实时操作系统 D.网络操作系统 2．现代OS具有并发性和共享性，是（）的引入导致的。 A.单道程序 B. 磁盘 C. 对象 D.多道程序 3．一般来说，为了实现多道程序设计，计算机最需要（）。 A.更大的内存 B.更多的外设 C.更快的 CPU D.更先进的终端 4．在下面的I/O控制方式中，需要CPU干预最少的方式是（）。 A.程序I/O方式 B.中断驱动I/O控制方式 C.直接存储器访问DMA控制方式 D.I/O通道控制方式 5．在进程状态转换时，下列（）转换是不可能发生的。 A.就绪态→运行态 B.运行态→就绪态 C.运行态→阻塞态 D.阻塞态→运行态 6．一个进程执行过程中不可能对应( )。 A.一个PCB B.一个JCB C.多个PCB D.一个程序 7．进程调度又称为低级调度，其主要功能是( )。 A.选择一个作业调入内存 B.选择一个主存中的进程调出到外存 C.选择一个外存中的进程调入到主存 D.将一个就绪的进程投入运行 8．如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（）来保证按名存取的安全。 A.重名翻译机构 B.建立索引表 C.建立指针 D.多级目录结构 9．文件控制块不包括（）。 A.文件名 B.文件访问权限说明 C.文件物理位置信息 D.磁盘坏块信息 10．为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（）号。 A.设备类相对 B.设备类绝对 C.相对 D.绝对 11．若进程P一旦被唤醒就能够投入运行，系统可能为( )。 A.在分时系统中，进程P的优先级最高。 精品文档． 精品文档 B.抢占调度方式，就绪队列上的所有进程的优先级皆比P的低。 C.就绪队列为空队列。 D.抢占调度方式，P的优先级高于当前运行的进程。 12．为了照顾紧迫型作业，应采用（）。 A.先来服务调度算法 B.短作业优先调度算法
复习题答案 一、（1） （2）平均周转时间：（10+11+16）/3＝12.33 （3）平均带权周转时间：（10/10+11/3+16/4）/3＝2.89 二、10+5+10+10+5/10+5+5+10+10+10+10+5+5+10＝50％ 三、(1)先来先服务：平均周转时间为(3+7+9+12+12）/5＝8.6 P1 P2 P3 P4 P5 (2)时间片轮转：平均周转时间为(4+16+13+14+7）/5＝10.8 (3)剥夺式短进程优先,有两种情况: A：P1→P2→P3→P5→P4→P2 (3+18+4+9+2)/5=5.2 B：P1→P2→P3→P5→P2→P4 (3+13+4+14+2)/5=7.2 (4)剥夺式优先级：P1→P2→P3→P4→P5→P2 （3+18+4+7+7）/5＝7.8 (5)非剥夺式优先级：P1→P2→P3→P4→P5 结果与先来先服务相同。 四、1、非抢占式优先级：因为作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面的作业依此比前一个作业迟到一个时间单位）。T=1时，只有作业一到达，不必分析优先级，作业一先进入运行态运行10个时间单位。T=10时，作业二、三、四、五陆续到达，其优先级分别为1、3、4、2，按优先级高低陆续进入运行态的是：作业四、作业三、作业五、作业二。
2、时间片轮转：清注意：到达时间差一个单位。 （1）在第一秒内（T=0~1S），A进入运行态， ①运行态：A 就绪队列：无，因到达时间差一个单位，其它作业均未到达。 在第一秒末（T=1S），B到达进入就绪队列，A进入就绪队列，B由就绪转入运行； ②运行态：B 就绪队列：A，因到达时间差一个单位，其它作业均未到达。 （2）在第二秒内（T=1~2S），B运行；A就绪。 第二秒末（T=2S）C才到达，进入就绪队列；此时就绪队列中顺序为：A、C；因为队首A 由就绪转入运行，B运行时间为1，所以时间片结束时，作业完成，退出系统；此时各队列如下： ③运行态：A 就绪队列：C （3）在第三秒内（T=2~3S），A运行，此时就绪队列中仅为：C； 在第三秒末（T=3S）D才到达，进入就绪队列；同时A由运行转入就绪；C进入运行；此时就绪队列中顺序为：D、A。 ④运行态：C 就绪队列：D、A （4）在第四秒内（T=3~4S），C运行，此时就绪队列中顺序为：D、A； 第四秒末（T=3S）同时E到达，进入就绪队列，同时C由运行转入就绪；D进入运行；此时就绪队列中顺序为：A、E、C。此时各个作业已经分别陆续到达。 ⑤运行态：D 就绪队列：A、E、C （5）在第五秒内（T=4~5S），D运行，此时就绪队列中顺序为：A、E、C； 第五秒末（T=5S）D运行时间仅为1，所以时间片结束时，作业完成，退出系统同时A转入运行；此时就绪队列中顺序为：E、C。 ⑥运行态：A 就绪队列：E、C （6）在第六秒内（T=5~6S），A运行，此时就绪队列中顺序为：E、C； 第六秒末（T=6S）A时间片结束时，转入就绪队列尾，同时E转入运行；此时就绪队列中顺序为：C、A。 ⑦运行态：E 就绪队列：C、A 以后E、C、A循环转入运行态、就绪态。并且根据所需运行时间陆续退出。按照进入运行态的顺序，如下图所示。
1）选择题 （1）为多道程序提供的可共享资源不足时，可能出现死锁。但是，不适当的 _C__ 也可能产生死锁。 A. 进程优先权 B. 资源的线性分配 C. 进程推进顺序 D. 分配队列优先权 （2）采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用 _B___ 方法解除死锁。 A. 执行并行操作 B. 撤消进程 C. 拒绝分配新资源 D. 修改信号量 （3）发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以通过破坏这四个必要条件之一来实现，但破坏 _A__ 条件是不太实际的。 A. 互斥 B. 不可抢占 C. 部分分配 D. 循环等待 （4）为多道程序提供的资源分配不当时，可能会出现死锁。除此之外，采用不适当的_ D _ 也可能产生死锁。 A. 进程调度算法 B. 进程优先级 C. 资源分配方法 D. 进程推进次序 （5）资源的有序分配策略可以破坏 __D___ 条件。 A. 互斥使用资源 B. 占有且等待资源 C. 非抢夺资源 D. 循环等待资源 （6）在 __C_ 的情况下，系统出现死锁。 A. 计算机系统发生了重大故障 B. 有多个封锁的进程同时存在 C. 若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源 D. 资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 （7）银行家算法在解决死锁问题中是用于 _B__ 的。 A. 预防死锁 B. 避免死锁 C. 检测死锁 D. 解除死锁 （8）某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是 _C__ 。 A. 12 B. 11 C. 10 D. 9 （9）死锁与安全状态的关系是 _A__ 。 A. 死锁状态一定是不安全状态 B. 安全状态有可能成为死锁状态 C. 不安全状态就是死锁状态 D. 死锁状态有可能是安全状态 （10）如果系统的资源有向图 _ D __ ，则系统处于死锁状态。 A. 出现了环路 B. 每个进程节点至少有一条请求边 C. 没有环路 D. 每种资源只有一个，并出现环路 （11）两个进程争夺同一个资源，则这两个进程 B 。
操作系统解答题练习Revised on November 25, 2020
问答题练习 1、（3分）请列出操作系统所具有的功能中的三个功能。 参考答案：处理机管理，内存管理，设备管理，文件管理，用户界面 2、（3分）请列出用户界面的三个形式。 参考答案：命令界面，程序界面和图形界面 1、设进程的到达时间和完成进程所需的运行时间（服务时间）如上表所示。请用短进程非抢占式调度算法计算各进程的开始运行时间、结束运行时间，周转时间、和等待时间，并计算平均周转时间。 参考答案： 2、（3分）处理机调度算法的效果可以用周转时间和带权周转时间来度量。请说明这两者有什么异同 参考答案：两者都是从作业提交到完成的时间来度量算法的优劣。但后者考虑作业的等待时间对于作业本身的服务时间的相对影响因素，因此当作业的差异性很大时，评价更客观些。
3.在单道批处理系统中，下列三个作业采用先来先服务的调度算法和最高响应比优先算法进行调度，哪一种调度算法的性能较好请完成下表。 参考答案： 先来先服务调度算法： 最高响应比优先调度算法： 综上所述，最高响应比调度算法性能较好。 4. 如果限制为两道的多道程序系统中，有4个作业进入系统，其进入系统时刻、估计运行时间为下图所示。系统采用SJF作业调度算法，采用SRTF进程调度算法，请填充下面表格。
参考答案： 5. 有一个4道作业的操作系统，若在一段时间内先后到达6个作业，其提交时刻和估计运行时间为下表所示： 系统采用剩余SJF调度算法，作业被调度进入系统后中途不会退出，但作业运行时可被剩余时间更短的作业所抢占。 （1）分别给出6个作业的执行时间序列，即开始执行时间、作业完成时间、作业周转时间。 （2）计算平均作业周转时间。 参考答案：
“统计学实验”课程实验报告课程编号：21090261K 课程序号：24 课程名称：统计学实验 实验教师： 学生班级： 学生姓名： 学生学号： 实验地点： 实验日期：年月日 实验成绩：
Ⅰ【实验编号】2014_2（数据的图表描述与描述性统计量） Ⅱ【实验内容】 A.第2章机上作业3 某投资者为了对沪深证券市场金融类上市公司有一个全面了解，对其34家金融类上市公司的行业细分、现价等指标整理成如下表格形式： 表2.12 某日沪深金融类上市公司行业细分表 要求： （1）根据上述资料建立SPSS数据集。 （2）绘制金融业行业细分频数分布表、条形图、饼形图。 （3）制作公司现价的频数分布茎叶图、直方图与盒形图。 B.（第2章机上作业6） 为了解和掌握商品广告次数与商品销售额的关联性，某商场记录了10个星期里面广告次数与销售额数据： 表2.13 10个星期里面的广告次数与销售额
要求：绘制散点图，并观察广告次数与销售额两者之间的关系。 C.（第3章机上作业7） 下表是一组大学生外出就餐的月费用样本数据： 表3.14 25名大学生外出吃饭的月费用 253 101 245 467 131 0 225 80 113 69 198 95 129 124 11 178 104 161 0 118 151 55 152 134 169 要求： （1）计算均值、中位数和众数。 （2）确定上下四分位数。 （3）计算极差和四分位差。 （4）计算方差和标准差。 Ⅲ【实验结果】 （实验结果应包括的内容：SPSS主要操作步骤的截屏、主要输出结果的截屏以及必要的分析与结论） Ⅳ【教师评定成绩】
操作系统期末考试（A） 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，只有一个是正确的，将其号码写在题干的括号中。每小题2分，共20分） 1、文件系统的主要组成部分是（） A、文件控制块及文件 B、I/O文件及块设备文件 C、系统文件及用户文件 D、文件及管理文件的软件 2、实现进程互斥可采用的方法（） A、中断 B、查询 C、开锁和关锁 D、按键处理 3、某页式管理系统中，地址寄存器的低9位表示页内地址，则页面大小为（） A、1024字节 B、512字节 C、1024K D、512K 4、串联文件适合于（）存取 A、直接 B、顺序 C、索引 D、随机 5、进程的同步与互斥是由于程序的（）引起的 A、顺序执行 B、长短不同 C、信号量 D、并发执行 6、信号量的值（） A、总是为正 B、总是为负 C、总是为0 D、可以为负整数 7、多道程序的实质是（） A、程序的顺序执行 B、程序的并发执行 C、多个处理机同时执行 D、用户程序和系统程序交叉执行 8、虚拟存储器最基本的特征是（） A、从逻辑上扩充内存容量 B、提高内存利用率 C、驻留性 D、固定性 9、飞机定票系统是一个（） A、实时系统 B、批处理系统 C、通用系统 D、分时系统 10、操作系统中，被调度和分派资源的基本单位，并可独立执行的实体是（） A、线程 B、程序 C、进程 D、指令 二、名词解释（每小题3分，共15分） 1.死锁: 2.原子操作: 3.临界区: 4.虚拟存储器: 5.文件系统: 三、判断改错题（判断正误，并改正错误，每小题2分，共20分） 1、通道是通过通道程序来对I/O设备进行控制的。（） 2、请求页式管理系统中，既可以减少外零头，又可以减少内零头。（） 3、操作系统中系统调用越多，系统功能就越强，用户使用越复杂。（） 4、一个进程可以挂起自已，也可以激活自已。（） 5、虚拟存储器的最大容量是由磁盘空间决定的。（） 6、单级文件目录可以解决文件的重名问题。（） 7、进程调度只有一种方式：剥夺方式。（） 8、程序的顺度执行具有顺序性，封闭性和不可再现性。（） 9、并行是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，而并发性是指两个或多个事件在 同一时刻发生。（） 10、进程控制一般都由操作系统内核来实现。（）
操作系统练习题 第一章引言 (一单项选择题 1操作系统是计算机系统的一种( 。A.应用软件 B.系统软件c.通用软件D.工具软件 2.操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境,因此它必须使计算机( A.使用方便 B.高效工作 C.合理使用资源 D.使用方便并高效工作 3.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( 。A.分时操作系统 B.批处理单道系统 C.实时操作系统 D.批处理多道系统 4.下列系统中( 是实时系统。A.计算机激光照排系统 B.办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D.计算机辅助设计系统 5.操作系统是一种系统软件,它( 。A.控制程序的执行 B.管理计算机系统的资源 C.方便用户使用计算机 D.管理计算机系统的资源和控制程序的执行 6.计算机系统把进行( 和控制程序执行的功能集中组成一种软件,称为操作系统 A.CPU管理 B.作业管理 C.资源管理 D.设备管理 7.批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率,但( 。 A.不能自动选择作业执行 B.无法协调资源分配 c.不能缩短作业执行时间 D在作业执行时用户不能直接干预 8.分时操作系统适用于( 。A.控制生产流水线B.调试运行程序c.大量的数据处理D.多个计算机资源共享 9.在混合型操作系统中,“前台”作业往往是指( 。A.由批量单道系统控制的作业 B.由批量多道系统控制的作业 c.由分时系统控制的作业D.由实时系统控制的作业
10.在批处理兼分时的系统中,对( 应该及时响应,使用户满意。A.批量作业B.前台作业c.后台作业D.网络通信 11.实时操作系统对可靠性和安全性要求极高,它( 。A.十分注重系统资源的利用率B.不强调响应速度 c.不强求系统资源的利用率 D.不必向用户反馈信息 12.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( 。A.实现各台计算机之间的通信B.共享网络个的资源 c.满足较大规模的应用 D.系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 13.SPOOL技术用于( 。A.存储管理B.设备管理C.文件管理 D.作业管理 14.( 为用户分配主存空间,保护主存中的程序和数据不被破坏,提高主存空间的利用率。 A处理器管理 B.存储管理 c.文件管理 D.作业管理 (二填空题 1. 计算机系统是按用户要求接收和存储信息,自动进行_______并输出结果信息的系统。 2.计算机是由硬件系统和_______系统组成。 3.软件系统由各种_______和数据组成。 4.计算机系统把进行_______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。 5.操作系统使用户合理_______,防止各用户间相互干扰。 6.使计算机系统使用方便和_______是操作系统的两个主要设计目标。 7.批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。 8.用户要求计算机系统中进行处理的一个计算机问题称为_______。
第3章处理机调度与死锁 典型例题解析 【例1】（1）3个进程共享4个同种类型的资源，每个进程最大需要2个资源，请问系统是否会因为竞争该资源而死锁？（2）n个进程共享m个同类资源，若每个进程都需要用该类资源，而且各进程对该类资源的最大需求量之和小于m+n。说明该系统不会因竞争该类资源而阻塞。（3）在（2）中，如果没有“每个进程都需要用该类资源”的限制，情况又会如何？（西北工业大学2000年考题） 答：（1）该系统不会因为竞争该类资源而死锁。因为，必有一个进程可获得2个资源，故能顺利完成，并释放出其所占用的2个资源给其他进程使用，使它们也顺利完成。 （2）用Max(i)表示第i个进程的最大资源需求量，need（i）表示第i个进程还需要的资源量，alloc(i)表示第i个进程已分配的资源量。由题中所给条件可知： need（i）>0(对所有的i) max(1)+…max(i)+…+max(n) 重庆大学 学生实验报告 实验课程名称统计学 开课实验室DS1421 学院建管学院年级2011级 专业班级财管1班 学生姓名丁朝飞学号20110730 开课时间至学年第学期 总成绩 教师签名 建设管理及房地产学院制 《统计学》实验报告 开课实验室：年月日学院建管学院年级、专业、班11级财管01班姓名丁朝飞成绩 课程名称统计学 实验项目 名称 统计学实验 指导教 师 陈政辉 教师 评语教师签名： 年月日 一、实验目的： 通过对具体的搜集到的资料进行计算机操作、处理的训练，熟练掌握分组与分布数列编制的原则，并能根据实际资料设计出适当的统计表和统计图，通过对反映数据分布特征的重要指标的计算练习，使学生更加熟悉普及的Excel在统计学中的运用，切实感受到利用计算机实现资料的整理、计算和分析能够减轻在实践中进行资料处理的负担，进一步提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 二、实验内容： A 1. 要求筛选出（1）统计学成绩等于75分的学生；（2）数学成绩高的前3名学生；（3）4门课程成绩都大于70分的学生。 姓名统计学成绩数学成绩英语成绩经济学成绩 张已69 68 84 86 王翔91 75 95 94 田雨54 88 67 78 李华81 60 86 64 赵颖75 96 81 83 宋华83 72 66 71 袁方75 58 76 90 陈云87 76 92 77 刘文55 84 61 82 周克66 62 88 79 程前75 60 72 88 胡纳75 88 90 92 1.选中原始数据，点击“筛选”，出现下图所示窗口 2.统计学成绩等于75分的学生，点击“统计学成绩”上的，弹出下图所示对话框，在标识框 处输入“75” 单击“确定”按钮结果如下： 3.数学成绩高的前3名学生，点击“数学成绩”上的，选择“十个最大的值”，弹出如图所示 二、填空题 1、按照Flynn分类法,根据指令流和数据流的不同组织方式,计算机系统的结构可以分为SISD(单指令流单数据流)、MISD、MIMD或单指令流多数据流和多指令流多数据流。 2、Amdahl等人在1964年把系统结构定义为：由程序设计者所看到的一个计算机系统的属性，即概念性结构和功能特性。 3、指令系统是软件设计人员与硬件设计人员之间的一个主要分界面，也是他们之间互相沟通的一座桥梁。在计算机系统的设计过程中，指令系统的设计是非常关键的，它必须由软件设计人员和硬件设计人员共同来完成。 4、实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、模拟和仿真。 5、系列机软件兼容必须做到向后兼容，尽可能争取向上兼容。 6、开发并行性是为了并行处理，并行性又包括有同时性和并发性二重含义。 7、浮点数尾数基值增大。可使运算中的精度损失减小可表示数的精度变降低。 8、浮点数阶码位数影响数的可表示范围大小，尾数位数影响数的可表示精度大小。 9、设计指令系统时，在功能方面的基本要求是：指令系统的完整性、规整性、高效率和兼容性。 10、根据多台外围设备共享通道的不同情况，可将通道分为三种类型：字节多路通道、选择通道和数组多路通道。 11、输入输出设备的异步性、实时性、与设备无关性三个特点是现代计算机系统必须具备的共同特性。 12、评价存贮器性能的基本要求是大容量、高速度和低价格。 13、虚拟存贮器主要是为解决主存容量满足不了要求发展出来的。 14、Cache存贮器是为解决主存速度满足不了要求发展出来的。 15、虚拟存贮器是增加辅助软硬件。使主、辅存形成整体，速度接近于主存的。容量是辅存的。 16、Cache存贮器是增加辅助硬件，使之速度接近于Cache的，容量是__主_存的。 17、Cache存贮器对应用程序员是透明的。对系统程序员是透明的(填“透明”或“不透明”) 18、程序在时间上的局部性表现在，最近未来要用的信息可能就是现在正在使用的信息，这是因为程序中有存在着循环。 19、程序在空间上的局部性主要是因为程序通常是地存储和执行，数据通常是地存贮。 20、虚拟存贮器按映象算法不同，存贮管理方式有段式、页式和段页式3种。 21、在虚拟存储器中有三种地址空间，一种是应用程序员用来编写程序的地址空间，称为虚拟地址空间第二种是主存储器的地址空间，第三种是辅存地址空间，也就是磁盘存储器的地址空间。它们对应的三种地址分别是虚拟地址、主存地址和辅存地址。 22、段式虚拟存贮器是用段表来进行地址映象和变换的。 23、段页式虚拟存储器的内部地址映象表机构有快表和慢表两部分。 24、页面替换是发生于页面失效，同时又发生页面争用的时候。 25、评价虚拟存贮器所用替换算法的好坏，主要是看主存命中率的高低，其次看算法是否易于实现，以及所需的辅助软硬件的多少。 四、计算题 1．有以下三个作业，分别采用先来先服务和短作业优先作业调度算法。试问它们的平均周转时间各是什么？是否还可以给出一种更好的调度算法，使其平均周转时间优于这两种调度算法？ 解：（1）采用先来先服务作业调度算法时的实施过程如下。 这时，作业的调度顺序是1→2→3。其平均周转时间为：（8 + 11.6 + 12）/ 3 = 10.53 （2）采用短作业优先作业调度算法时的实施过程如下。 这里要注意，在作业1运行完毕进行作业调度时，作业2和3都已经到达。由于是实行短作业优先作业调度算法，因此先调度作业3运行，最后调度作业2运行。所以，这时的作业调度顺序是1→3→2。其平均周转时间为：（8 + 8 + 12.6）/ 3 = 9.53 （3）还可以有更好的作业调度算法，使其平均周转时间优于这两种调度算法。例如，如果知道在作业1后面会来两个短作业，那么作业1到达后，先不投入运行。而是等所有作业到齐后，再按照短作业优先作业调度算法进行调度，具体实施过程如下。 这时的作业调度顺序是3→2→1。其平均周转时间为：（1 + 5.6 + 14）/ 3 = 6.87 2．有一组作业，它们的到达时间和所需CPU时间如下所示，分别采用先来先服务和短作业优先作业调度算法，给出它们的调度顺序、作业周转时间以及平均周转时间。 解：（1）采用先来先服务作业调度算法时的实施过程如下： 这时，作业的调度顺序是1→2→3→4，其平均周转时间为：（70 + 60 + 60 + 45）/ 4 = 58.75 （2）采用短作业优先作业调度算法时的实施过程如下： 这时，作业的调度顺序是1→4→3→2，其平均周转时间为：（70 + 5 + 35 + 75）/ 4 = 46.25 三、简答题 1.对临界区的管理应遵循哪些基本准则？ 答：为了合理利用临界资源，保证进程互斥地进入临界区，对临界区的管理应遵循以下准则： （1）空闲让进。当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效地利用临界资源。 （2）忙则等待。当已有进程进入临界区时，表明临界资源正在被访问，因而其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。 （3）有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。 计算机操作系统期末考试题目及答案选择题 Prepared on 22 November 2020 计算机操作系统期末考试题目及答案（选择题）答案绝对正确广药师姐 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）。 1位示图方法可用于() A、盘空间的管理 B、盘的驱动调度 C、文件目录的查找 D、页式虚拟存贮管理中的页面调度 凡是有盘空间三个字就选 2．下列关于进程和线程的叙述中，正确的是____。 A、一个进程只可拥有一个线程 B、一个线程只可拥有一个进程 C、一个进程可拥有若干个线程 D、一个线程可拥有若干个进程 线程是进程的一部分 3．如果信号量S的值是0，此时进程A执行P(S)操作，那么，进程A会____。 A、继续运行 B、进入阻塞态，让出CPU C、进入就绪态，让出CPU D、继续运行，并唤醒S队列上的等待进程 P操作就是信号量减一，若小于0则进入等待队列，S=0,P操作后s=-1，则进入等待 V操作就是信号量加一，若小于等于0则唤醒， 4．一个进程在获得资源后，只能在使用完资源时由自己释放，这属于死锁必要条件的____。 A、互斥条件（不能共占一个资源） B、请求和释放条件（请求了资源还可以继续请求） C、不剥夺条件请求的资源用完才释放 D、环路等待条件（形成环路） 5.下列算法中用于磁盘移臂调度的是() A、时间片轮转法（进程调度） B、LRU算法（页面调度） C、最短寻找时间优先算法 D、优先级高者优先算法（进程调度） 还有fcfs先来先服务,scan扫描算法 6．若P、V操作的信号量S的初值为2，当前值为-1，则有_____个等待进程。 A、1 B、2 C、3 D、0 s>0如s=2,则表示有2个可用资源s<0,则表示有|n|在等待，s=-1则有一个在等待，s=0,则没有可用资源 7．一台计算机有8台磁带机，它们由N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。如果要求系统没有死锁危险，请问N可以取的最大值是______。 A、1 B、2 C、3 D、4 8+n>=3n判断死锁，则n<=4,取n=3 一、填空 P15 填空题 1.设计现代OS的主要目的是提高资源利用率和方便用户。 2.单道批处理系统是在解决人机矛盾和CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾中发展起来的。 3.在单处理机环境下的多道程序设计具有多道、宏观上同时运行和微观上交替运行的特点。 4.现在操作系统的两个最基本的特征是并发和资源共享，除此之外，它还具有虚拟性和异步性的特征。 5.从资源管理的角度看，操作系统具有四大功能：处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理；为了方便用户，操作系统还 必须提供友好的用户接口。 6.操作系统的基本类型主要有批处理系统、分时系统和实时系统。 7.批处理系统的主要优点是资源利用率高和系统吞吐量大；主要缺点是无交互作用能力和作业平均周转时间长。 8.实现分时系统的关键问题他是人机交互，为此必须引入时间片的概念，并采用时间片轮转调度算法。 9.分时系统的基本特征是多路性、独立性、交互性和及时性。 10.若干事件在同一时间间隔内发生称为并发；若干事件在同一时刻发生称为并行。 11.实时系统可分为实时信息处理系统和实时控制系统两种类型；民航销售系统属于实时信息处理系统；而导弹飞行控制系统则 属于实时控制系统。 12.为了使实时系统高度可靠和安全，通常不强求资源利用率。 13.当前比较流行的微内核的操作系统结构，是建立在层次化结构的基础上的，而且还采用了客户机/服务器模式和面向对象程序 设计技术。 P56 填空题 1.在单用户单任务环境下，用户独占全机，此时机内资源的状态，只能由运行程序的操作加以改变，此时的程序执行具有封闭性 和可再现性特征。 2.并发程序之间的相互制约，是由于它们的共享资源和相互合作而产生的，因而导致程序在并发执行时具有间断性或异步性特征。 3.程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特征，分别是间断性、失去封闭性和不可再现性。 4.引入进程的目的是使程序能正确地并发执行，以提高资源利用率和系统吞吐量，而引入线程的目的是减少并发执行的开销，提 高程序执行的并发程度。 5.进程是由进程控制块、程序段和数据段组成，其中进程控制块是进程存在的唯一标志 6.进程的最基本特征是动态性和并发性，除此之外，它还有独立特征、异步性和结构特征。 7.由于进程的实现是程序的一次执行，所以进程有动态性的基本特征，该特征还表现在进程由创建而产生，由调度而执行，由撤 销（终止）而消亡，即进程具有一定的生命期。 8.引入进程带来的好处是提高资源利用率和增加系统吞吐量。 9.当前正在执行的进程由于时间片用完而暂停执行时，该进程应转变为就绪状态；若因发生某种事件而不能继续执行时，应转为 阻塞状态；若终端用户的请求而暂停执行时，它应转变为静止就绪状态。 10.用户为阻止进程继续运行，应利用挂起原语；若进程正在执行，应转变为静止就绪状态；以后，若用户要恢复其运行，应利 用激活原语，此时进程应转变为活动就绪状态。 11.系统中共有5个用户进程，且当前CPU在用户态下执行，则最多可有4个用户进程处于就绪状态，最多可有4个用户处于阻 塞状态。 12.同步机制应遵循的准则有空闲让进、忙则等待、有限等待和让权等待。 13.在记录型信号量机制中，S.value>0时的值表示可用的临界资源数量；每次wait操作意味着申请一个临界资源，因此应将 S.value减1，当S.value小于0时，进程应阻塞。 14.在记录型信号量机制中，每次signal操作意味着释放一个临界资源，因此应将S.value加1，当S.value≤0时，表示仍有请 求该资源的进程被阻塞，此时应唤醒相应阻塞队列中的首进程。 15.在利用信号量实现进程互斥时，应将临界区置于wait操作和signal操作之间。 16.在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。为实现对它的共享，应保证进程互斥进入自己的临界区，为此，在每个 进程的临界区前应设置进入区，临界区后应设置退出区。 17.进程通信的类型有共享存储器、消息系统、管道通信三类，其中管道通信利用共享文件进行通信。 18.为实现消息缓冲队列通信，应在PCB中增加消息队列首指针mq、消息队列互斥信号量mutex、消息队列资源信号量Sm三 个数据项。 19.在采用用户级线程的系统中，OS进行CPU调度的对象是进程；在采用内核支持线程的系统中，CPU调度的对象是线程。 计算机操作系统期末考试题目及答案（选择题）答案绝对正确 广药师姐 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）。 1位示图方法可用于( ) A、盘空间的管理 B、盘的驱动调度 C、文件目录的查找 D、页式虚拟存贮管理中的页面调度 凡是有盘空间三个字就选 2．下列关于进程和线程的叙述中，正确的是____。 A、一个进程只可拥有一个线程 B、一个线程只可拥有一个进程 C、一个进程可拥有若干个线程 D、一个线程可拥有若干个进程 线程是进程的一部分 3．如果信号量S的值是0，此时进程A执行P(S)操作，那么，进程A会____。 A、继续运行 B、进入阻塞态，让出CPU C、进入就绪态，让出CPU D、继续运行，并唤醒S队列上的等待进程 P操作就是信号量减一，若小于0则进入等待队列，S=0,P操作后s=-1，则进入等待 V操作就是信号量加一，若小于等于0则唤醒， 4．一个进程在获得资源后，只能在使用完资源时由自己释放，这属于死锁必要条件的 ____。 A、互斥条件（不能共占一个资源） B、请求和释放条件（请求了资源还可以继续请求） C、不剥夺条件请求的资源用完才释放 D、环路等待条件（形成环路） 5.下列算法中用于磁盘移臂调度的是( ) A、时间片轮转法（进程调度） B、LRU算法（页面调度） C、最短寻找时间优先算法 D、优先级高者优先算法（进程调度） 还有fcfs先来先服务,scan扫描算法 6．若P、V操作的信号量S的初值为2，当前值为-1，则有_____个等待进程。 A、1 B、2 C、3 D、0 s>0如s=2,则表示有2个可用资源s<0,则表示有|n|在等待，s=-1则有一个在等待，s=0,则没有可用资源 7．一台计算机有8台磁带机，它们由N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。如果要求系统没有死锁危险，请问N可以取的最大值是______。 A、1 B、2 C、3 D、4 8+n>=3n判断死锁，则n<=4,取n=3 8．现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别为T1、T2和T3，且T1统计学实验报告
计算机系统结构总复习题(填空选择判断)
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