第一章操作系统引论
一、选择题
1．在计算机系统中配置操作系统的主要目的是（1D），操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（2C），其中包括（3A）管理和（4D）管理，以及设备管理和文件管理。这里的（3D）管理主要是对进程进行管理。
(1)A.增强计算机系统的功能；
B.为了使用系统的资源；
C.提高系统的运行速度；
D.提高系统使用效率，合理地组织系统的工作流程，以提高系统吞吐量。
(2)A.程序和数据；B.进程；C.资源；D.作业；E.任务。
(3)(4)A.存储器；B.虚拟存储器；C.运算器；D.处理机；E.控制器。
２.操作系统有多种类型：（１）允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统，称为（B ）；（２）允许多用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为（ A ）；(３）在（ C ）的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并做出响应。
A.批处理操作系统；
B.分时操作系统；
C.实时操作系统；
D.微机操作系统；
E.多处理机操作系统。
3.在下列性质中，哪一个不是分时系统的特征。（ C ）
A.交互性
B.多路性
C.成批性
D.独占性
4.实时操作系统追求的目标是（ 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. 现代操作系统的两个基本特征是（C）和资源共享
A.多道程序设计
B.中断处理
C.程序的并发执行
D.实现分时与实时处理
6.引入多道程序的目的在于（ C ）。
A.有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量。
B.提高实时响应速度。
C.充分利用CPU，减少CPU等待时间
D.充分利用存储器
7.操作系统是一组（ C ）.
A.文件管理程序
B.中断处理程序
C.资源管理程序
D.设备管理程序
8.（D ）不是操作系统关心的主要问题.
A.管理计算机裸机
B.设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面
C.管理计算机系统资源
D.高级程序设计语言的编译器
9.用户在一次计算机过程中，或者一次事物处理中，要求计算机完成所做的工作的集合，这是指（ C ）.
A.进程
B.程序
C.作业
D.系统调用
10．订购机票系统处理各自各个终端的服务请求，处理后通过终端回答用户，所以它是一个（ D ）。
A．分时系统B．多道批处理系统C．计算机网络D．实时信息处理系统
11．多道程序设计是指（ D ）。
A．在实时系统中并发运行多个程序
B．在分布系统中同一时刻运行多个程序
C．在一台处理机上同一时刻运行多个程序
D．在一台处理机上并发运行多个程序
12．（ C ）操作系统允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机。A．批处理B．实时C．分时D．多道批处理
13．设计批处理多道系统时，首先要考虑的是( B )。
A．灵活性和可适应性B．系统效率和吞吐量
C．交互性和响应时间D．实时性和可靠性
14．在分时系统中，为使多个用户能够同时与系统交互，最关键的问题是系统能及时接受多个用户的输入，当用户数为100时，为保证响应时间不超过2秒，此时的时间片最大应为（ B ）。
A．10ms B．20ms C．40ms D．100ms
15．UNIX操作系统最初是由Bell实验室推出的，它属于（ D ）操作系统。
A．单用户多任务B．单用户单任务
C．多处理机D．多用户多任务
16．在下列系统中（ D ）是实时控制系统。
A．民航售票系统B．办公室自动化系统
C．激光照排系统D．火箭飞行控制系统
17．在多道系统中，为了充分利用各种资源，系统总是优先选择（ D ）的多个作业投入运行。
A．适应于内存容量的B．计算量大的
C．I/O量大的D．计算型和I/O型均衡的
18．作业调度程序应从处于（ D ）状态的队列中选取适当的作业投入运行。
A．就绪B．提交C．等待D．后备
19．下列进程状态转换中，绝对不可能发生的状态转换是（ C ）。A．由就绪到执行B．由执行到就绪
C．由就绪到阻塞D．由阻塞到就绪
20．（ B ）不是设计实时操作系统主要的追求目标。
A．安全可靠 B.资源利用率 C.及时响应 D.快速处理二、填空题
1．操作系统的主要设计目标是（方便性）和（有效性）。
2．网络操作系统把计算机网络中的各台计算机有机地联结起来，实现各台计算机之间的（通信）及网络中各种资源的（共享）。
3．操作系统的主要功能是（处理机管理）、（存储器管理）、（设备管理）、（文件管理）。
三、名词解释：
1.系统调用：是操作系统提供给编程人员的一个接口，成为在程序一级上
用户请求系统服务的一种手段或方法。
2.多道批处理系统：在该系统中，用户所提交的作业都先存放在外存上并
排成一个队列，称为“后备队列”；然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源，但在某一时刻，真正在处理机上执行的却只有一道程序。
5.操作系统：是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作
业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。
6.分时系统：计算机系统由若干用户共享，每个用户通过终端或控制台采
用问答的方式控制程序的运行，系统将处理机时间轮流地分配给每个用
户，每个用户只运行很短的时间片，对用户来讲好像整个机器由他独占。
7.实时系统：是指系统能及时(或即时)响应外部事件的请求，在规定的时
间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。
8.并行性：是指两个或多个事件在同一时刻发生。
9.并发性：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
四、简答题：
1．操作系统具有哪几大特征？它的最基本特征是什么？
答：操作具有四个特征：1.并发性，即宏观上在一段时间内有多道程序在同时运行。2.共享性，即系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。3.虚拟性，即通过某种技术把一个物理实体虚拟为多个逻辑上的对应物。
4.异步性，即每道程序每一次在内存中的执行方式都是不可预知的。并发和共享是操作系统两个最基本的特征，它们又是互为存在条件。一方面，资源共享是以程序(进程)的并发执行为条件的，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源共享问题；另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，协调好诸进程对共享资源的访问，也必然影响到程序并发执行的程度，甚至根本无法并发执行。
试述缺页中断与一般中断的区别。P84
4、操作系统有哪几种基本类型，各自特点是什么?
第二章处理机管理
一、选择题
1.在下列叙述中，错误的一条是（ D ）。
A.操作系统是用户与计算机之间的接口。
B.程序的并发执行，使程序失去了顺序执行时具有的封闭性和可再现性。
C.进程从一个状态到另一个状态的转换，都是靠使用不同的源语来实现的。
D.在单CPU的系统中，任何时刻处于就绪状态的进程有多个，而且只有处于就绪状态的进程经调度程序选中后才可进入运行状态。
2．进程调度是从（ A ）选择一个进程投入运行。
A.就绪队列
B.等待队列
C.作业后备队列
D.提交队列
3.下列叙述中，正确的一条是（B ）。
A.分时系统中，时间片越小，响应时间越长
B.多道程序的引入，主要是为了提高CPU及其它资源的利用率
C.飞机票机票系统是分时系统
D.PCB是进程存在的唯一标志，而程序是系统感知进程存在的唯一实体
4.一个进程被唤醒，意味着（B ）。
A.改进程重新占有了CPU
B.进程状态变为就绪
C.它的优先权变为最大
D.其PCB移至就绪队列的队首
5.进程和程序的本质区别是（ D ）。
A.存储在内存和外存
B.程序是进程的一部分
C.分时使用和独占使用计算计资源
D.动态和静态特征
6.系统感知进程的唯一实体是（ C ）。
A.JCB
B.FCB
C.PCB
D.SJT
7.一进程在某一时刻具有（ A ）。
A.一种状态
B.二种状态
C.三种状态
D.四种状态
8.进程从运行状态变为等待的原因可能是（ A ）。
A.输入/输出事件发生
B.时间片用完
C.输入/输出事件完成
D.某个进程被唤醒
9.进程创建原语的任务是（ B ）。
A.为进程编制程序
B.为进程建立PCB表
C.为进程分配CPU
D.为进程分配所需的各种资源
10.进程被创建后即进入（ B ）排队。
A.阻塞队列
B.就绪队列
C.缓冲队列
D.运行队列
5.在分时操作系统中，进程调度经常采用（ C ）算法。
A.先来先服务
B.最高优先权
C.时间片轮转
D.随机11．（ C ）是作业存在的惟一标志。
A.作业名
B.进程控制块
C.作业控制块
D.程序名12．作业调度算法的选择常考虑因素之一是使系统有最高的吞吐率，为此应（ B ）。
A.不让处理机空闲
B.能够处理尽可能多的作业
C.使各类用户都满意
D.不使系统过于复杂
13．进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（ D ）。
A．被选中占有处理机B．等待某一事件
C．等待的事件已发生D．时间片用完
14．（ A ）是指从作业提交系统到作业完成的时间间隔。
A．周转时间B．响应时间C．等待时间D．运行时间
15．由各作业JCB形成的队列称为（ C ）。
A．就绪作业队列B．阻塞作业队列
C．后备作业队列D．运行作业队列
16．作业调度选中一个作业后，按作业控制说明书中第一个作业步的要求创建该作业的进程，并使进程的状态为（A）。
A．就绪B．运行C．等待D．收容17．一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( C )。A．先来先服务B．轮转C．最高响应比优先D．均衡调度18．作业调度程序是从处于( B )状态的作业中选取一个作业并把它装入主存。
A．输入B．后备C．执行D．完成19．在单处理器的多进程系统中，进程什么时候占用处理器和能占用多长时间，取决于( C )。
A．进程相应的程序段的长度B．进程总共需要运行时间多少C．进程自身和进程调度策略D．进程完成什么功能
20．既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的作业调度算法是（ A ）。
A．响应比高者优先B．短作业优先
C．优先级调度D．先来先服务
21．文件控制块的英文缩写符号是（ C ）。
A．PCB B．DCB C．FCB D．JCB
22．下列算法中，（ C ）只能采用非抢占调度方式。
A．高优先权优先B．时间片轮转法
C．FCFS调度算法D．短作业优先
23．下面对进程的描述中，错误的是（ D ）。
A．进程是动态的概念B．进程的执行需要处理机
C．进程具有生命周期D．进程是指令的集合
24．在分时系统中导致进程创建的典型事件是（ B ）。
A．用户注册B．用户登录C．用户记帐D．用户通信25．在进程管理中，当（ C ）时，进程从阻塞状态变为就绪状态。A．进程被调度程序选中B．进程等待某一事件的发生
C．等待的事件出现D．时间片用完
二、填空题：
1．所谓（系统调用），就是用户程序要调用操作系统提供的一些子功能。2．操作系统通过（PCB ）来感知进程的存在。
3．进程调度程序具体负责（ CPU ）的分配。
4．当一个进程完成了特定的任务后，系统收回这个进程所占的（资源）和取消该进程的（ PCB）就撤消了该进程。
5．特权指令只能在（管）态下执行，若在（目）态下执行则被认为是非法指令。
6．将作业相对地址空间的相对地址转换成内存中的绝对地址的过程称为（地址重定位）。
7．OS向用户提供的接口有多种，通过（命令行）方式用户可从终端键入DIR并按回车键来显示当前目录的内容。
8．在批处理系统、分时系统和实时系统中，都设置了（进程）调度，在批处理系统中还应设置（作业）调度。
9．从静态的角度看，进程是由PCB、程序段和（数据段）组成的。10．总的来说进程调度有两种方式，即（抢占）方式和（非抢占）方式。
11．（线程）把进程的调度单位与资源分配单位两个特性分开，从而使得一个进程的多个（线程）也可以并发。
三、名词解释：
1.原语：由若干条指令构成的，用以完成特定功能的程序段，在执行中不
可分割。
2.进程：是可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，它是系统进
行资源分配和调度的一个独立单位。
四、简答题
1.试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序。
答：（1）进程是程序的一次执行过程，因此是动态的；动态性还表现在进程由创建而产生、由调度而执行、由撤消而消亡，即它具有一定的生命周期。而程序则只是一组指令的有序集合，并可永久地存放在某种介质上，其本身不具有运动的含义，因此是静态的。
（2）多个进程实体可同时存放在内存中并发地执行，其实这正是引入进程的目的。而程序（在没有为它创建进程时）的并发执行具有不可再现性，因此程序不能正确地并发执行。
（3）进程是一个能够独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。而因程序（在没有为它创建进程时）不具有PCB，所以它是不可能在多道程序环境下独立运行的。
2.试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。
答：（1）就绪状态→执行状态：当CPU空闲，进程调度程序从就绪队列中选取一个进程投入运行。
（2）执行状态→就绪状态：正在执行的进程的时间片用完而被暂停执行或被其他更重要的进程抢占CPU；
（3）执行状态→阻塞状态：进程等待某事件（如进程进行I/O请求）；（4）阻塞状态→就绪状态：进程所等待的事件发生（如I/O操作完成）。
P24，图2.4 进程的各个状态及其转换
3.在批处理系统、分时系统和实时系统中，各采用哪几种进程（作业）调度算法？
答：批处理系统中可采用先来先服务进程（作业）调度算法、短作业（进程）优先调度算法、最高优先权优先作业调度算法、多级反馈队列调度算法；分时系统中可采用时间片轮转调度算法、多级反馈队列调度算法；实时系统中可采用最早截止时间优先算法、最低松驰度优先算法。
第三章存储器管理
一、选择题
1、动态重定位技术依赖于（ B ）
A．装入程序B．重定位寄存器C．目标程序D．编译程序
2、在请求分页系统中若未装入过内存的页都应从（ B ）调入。已运行过的页主要从（）调入。
A、系统区、文件区
B、文件区、对换区
C、对换区、文件区
D、系统区、文件区
3、虚拟存储管理系统的理论依据是程序的（ B ）原理
A、静态性
B、局部性
C、创造性
D、可变性
4、在以下存储管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是（ A ）
A、单用户连续分配
B、固定式分区分配
C、可变式分区分配
D、页式存储管理
5、在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是（ D ）
A、无上邻空闲区，也无下邻空闲区
B、有上邻空闲区，但无下邻空闲区
C、有下邻空闲区，但无上邻空闲区
D、有上邻空闲区，也有下邻空闲区
6、下面的（ A ）页面淘汰算法有时会产生异常现象。
A、先进先出
B、最近最少使用
C、最不经常使用
D、最佳
7、下面所列的存储方案中，（ A ）实行的不是动态重定位。
A、固定分区
B、可变分区
C、分页式
D、请求分页式
8、系统出现抖动现象的主要原因是由于（ A ）引起的。
A、置换算法选择不当
B、交换的信息量太大
C、内存容量不足
D、采用页式存储管理策略
9、虚拟存储器的最大容量是由（ B ）决定的。
A、内外存容量之和
B、计算机系统的地址结构
C、作业的相对地址空间
D、作业的绝对地址空间
10、在请求分页系统的页表中增加了若干项，其中修改位供（ D ）时参考。
A、分配页面
B、置换算法
C、程序访问
D、换出页面
11、（ B ）内存管理方法更有利于文件的共享与保护。
A、分页
B、分段
C、可变分区
D、段页式
12、实现虚拟存储器的目的是（ D ）。
A、进行存储保护
B、允许程序浮动
C、允许程序移动
D、扩充主存容量
13、在实行分页式存储管理的系统中，分页是由（ D ）完成的。
A、程序员
B、用户
C、操作员
D、系统
14、在下面所列的诸因素中，不对缺页中断次数产生影响的是（ C ）。
A、内存分块的尺寸
B、程序编制的质量
C、作业等待的时间
D、分配给作业的内存块数
15、在以进程为单位进行对换时，并不将整个进程换出，其中（ A ）总是部分或全部驻留内存的。
A、PCB
B、程序段
C、数据段
D、进程
16、在请求分页系统的各种置换算法中，（ A ）是最容易实现的置换算法。
A、先进先出FIFO
B、最近最久未使用LRU
C、最佳置换算法OPT
D、最少使用置换算法LFU
17、从下列关于存储器管理功能的论述中，选出一条正确的论述。D
A、即使在多道程序设计的环境下，用户也能设计用物理地址直接访问内存的程序。
B、为了提高内存保护的灵活性，内存保护通常由软件实现。
C、虚拟存储器是物理上对内存容量的扩充。
D、地址映射是指将程序空间中的逻辑地址变为内存空间的物理地址。
18、内存分配的基本任务是为每道程序分配内存，使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（ B ）功能实现的。
A、内存分配
B、内存保护
C、对换
D、内存扩充
19、在动态分区式内存管理中，倾向于优先使用低址部分空间的算法是（C）。
A、最佳适应算法
B、最坏适应算法
C、首次适应算法
D、循环首次适应算法
20、在首次适应算法中，要求空闲分区按（A）形成空闲分区链。
A、空闲区起始地址递增
B、空闲区起始地址递减
C、空闲区大小递增
D、空闲区大小递减
21、在页式存储管理中，其虚拟地址空间是（A）的。
A、一维
B、二维
C、层次
D、模块
22、通常情况下，在下列存储管理方式中，（C）支持多道程序设计，管理最简单，但内存碎片多。
A、段式
B、页式
C、固定分区
D、可变分区
23、在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度，则会引起（C）。
A、输入／输出中断
B、时钟中断
C、越界中断
D、缺页中断
24、在请求调页系统中，若所需页不在内存，则会引起（D）。
A、输入／输出中断
B、时钟中断
C、越界中断
D、缺页中断
二、填空题
1、在分页式存储管理的页表里，主要应该包含（页号）和（块号）两个信息。
2、某系统采用固定分区分配存储管理，内存空间为640K，其中地址0到40K 被系统占用，其他空间按分区大小相等的方法划分为4个分区，则当有大小分别为7KB、90KB、30KB、20KB的作业进入内存时，浪费的内存为（453KB ）。
3、将作业相对地址空间的相对地址转换成内存中的绝对地址的过程称为（地址重定位）。
4、在请求分页的页表中，主要包含的信息有页号、块号、（状态位）、（修改位）和外存地址。
5、在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表寄存器中的页表长度，则会产生（越界中断）。
6、在请求分页系统中，内存块分配中有（固定分配）和（可变分配）策略。
7、静态重定位在程序（装入）时进行，动态重定位在程序（执
行）时进行。
8、存储管理中，对存储空间的浪费是以（内部碎片）和（外部碎片）两种形式表现出来的。
9、连续分配方式是指为一个用户程序分配一段连续的内存空间，它又可分为单一连续分配，（固定分区分配）和（可变分区分配）。
11、对外存对换区的管理应以（提高换入换出速度）为主要目标，对外存文件区的管理应以（提高存储空间的利用率）为主要目标。
12、虚拟存储器最基本的特征是（多次性），该特征主要是基于程序的（局部性原理）。
13、在请求调页系统中，凡未装入过内存的页都应从（文件区）调入，已运行过的页主要是从（对换区）调入。
三、概念
1、静态重定位：通常的把在装入时对目标程序中指令和数据的地址的修改
过程称为重定位。如果地址变换在装入时一次完成，以后不再改变，称为静态重定位。
2、动态重定位：在动态运行时装入的方式中，地址变换过程是在程序执行
期间，随着对每条指令或数据的访问自动进行的，这种方式称为动态重定位。
3、紧凑：将内存中的所有作业进行移动，使它们全都相邻接，从而把原来
分散的多个小分区拼接成一个大分区的方法称为紧凑。
4、快表：在地址变换机构中，增设一个具有并行查询能力的特殊高速缓冲
寄存器，称为快表，用以存放当前访问的那些页表项。
5、虚拟存储器：所谓虚拟存储器，是指具有请示调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。
四、问答题
1、可变分区存储管理中，回收内存时，可能出现哪几种情况？应怎样处理
这些情况？
可能出现四种情况：
A、回收区与插入点的前一空闲分区相邻接，此时应将回收区与插入点
的前一分区合并，不必为回收分区分配新表项，只需修改其前一分
区的大小。
B、回收和分区与插入点的后一空闲分区相邻接，此时可将其与后一分
区合并，用回收区的首址作为新空闲区的首址，大小为两者之和。
C、回收区同时与插入点的前、后两个分区邻接，此时将三个分区合并，
使用前一分区的表项和首址，取消后一分区的表项，大小为三者之
和。
D、回收区既不与前空闲分区相邻，也不与后一空闲分区相邻，这时应
为回收区单独建立一新表项，填写回收区的首址和大小，并根据其
首址插入到空闲链中的适当位置。
2、分页和分段存储管理有何区别？
分页和分段的主要区别是：
A、页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的
外碎片，提高内存的利用率；段则是信息的逻辑单位，它含有一组
其意义相对完整的信息，分段的目的是为了能更好地满足用户的需
要。
B、页的大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分页号和页内地
址两部分，是由机器硬件实现的，因而在系统中只能有一种大小的
页面；而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序，根据信息
的性质来划分。
C、分页的作业地址空间是一维的，即单一的线性地址空间，程序员只
需利用一个记忆符，即可表示一个地址，而分段的作业地址空间则
是二维的，程序员在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段
内地址。
什么是内部碎片，什么是外部碎片，各种分配策略会产生何种碎片？
3、虚拟存储器有哪些特征？其中最本质的特征是什么？
多次性：一个作业被分成多次调入内存运行，作业运行时不必将其全部装入，只需将当前要运行的那部分程序和数据装入内存即可。
对换性：允许在作业的运行过程中进行换进换出，能有效地提高内存利用率。虚拟性：虚拟性是指能够从逻辑上扩充内存容量，使用户所看到的内存容量远大于实际内存容量。
虚拟性是以多次性和对换性为基础的，而多次性和对换性，又必须建立在离散分配的基础上。
五、 综合题
1、 在一个请求分页系统中，采用LUR 页面置换算法时，假如一个作业的页
面走向为1、3、2、1、1、3、5、1、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数M 分别为3和4时，试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，并比较所得结果。
解：
当物理块数为3时，缺页为6，缺页率为1/2
当物理块数为4时，缺页为4，缺页率为1/3
2、 若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如下所示。
已知页面大小为1K 字节，试将逻辑地址1011，2148，
3000，5012转化为相应的物理地址。
解：为了描述方便，设页号为P ，页内位移为W ，逻辑地址
为A ，页面大小为L ，则：P=int(A/L) ; W=A mod
L
对逻辑地址1011：P=int(1011/1024)=0
W=1011 mod 1024=1011
根据页表，第0页在第2块，所以1011对应的物理地址为2*1024+1011=3059。 对逻辑地址2148：P=int(2148/1024)=2
W=2148 mod 1024=100
根据页表，第2页在第1块，所以2148对应的物理地址为1*1024+100=1124。对逻辑地址3000：P=int(3000/1024)=2
W=3000 mod 1024=952
根据页表，第2页在第1块，所以3000对应的物理地址为1*1024+952=1976。对逻辑地址5012：P=int(5012/1024)=4
W=5012 mod 1024=916
根据页表，第4页因页号超过页表长度，所以该逻辑地址为非法，会导致越界错误。
3、在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096字
节，现有一逻辑地址为2F6AH，且第0，1，2页依次放在物理块5，10，11中，问相应的物理地址为多少？
解：由题目所给条件，本页式系统的逻辑地址结构为：0~11位为页内位移，
12~15为页号。
逻辑地址2F6AH的二进制表示为：0010 1111 0110 1010
由此得到这一逻辑地址的页号为0010对应为2，页号2对应的块号为11，
用十六进制表示为B，所以逻辑地址2F6AH相应的物理地址为BF6AH。
4页，每页2048字节，且已知该作业的页面映象表，试借助
地址变换图求出有效逻辑地址4865所对应的物理地址。
解：已知一页大小为2048字节，则逻辑地址4865的页号及
页内位移为：
页号：P=int(4865/2048)=2
页内位移：W=4865mod2048=769
通过页表知道页号2对应的物理块号为6，将物理块号与页内位移拼接，形
成物理地址为：
6*2048+769=13057
其地址变换过程如图：
页表寄存器越界中断逻辑地址
页表物理地址6、在可变分区存储管理中，按地址法组织当前的空闲分区，其大小分别为10KB、4KB、20KB、18KB、7KB、9KB、12KB、15KB，现在依次有3个存储请求为12KB、10KB和9KB。试问使用最先适应算法的分配情况如何？那么最佳适应呢？
解：使用最先适应算法时，空闲分区按地址由低到高形成如下链：
10K—4K—20K—18K—7K—9K—12K—15K
分配时从链首开始，请求1从20K的空闲区中划出12K余下8K，请求2将10K的第一个空闲区划出，请求3从18K空闲区划出9K余下9K，完成后形成的空闲区链为：4K—8K—9K—7K—9K—12K—15K
使用最佳适应算法时，空闲分区按大小形成如下空闲链：
4K—7K—9K—10K—12K—15K—18K—20K
分配时从链首开始，请求1得到12K空闲区，请求2得到10K的空闲区，请求3得到9K空闲区，完成后形成的空闲区链为：4K—7K—15K—18K—20K
7、系统内存被划分成8块，每块4KB。某作业的虚拟地址空间共划分成16个页面，当前在内存的页与内存块的对应关系如下，未列出的页表示不在内存。3）8300
解：a)20
对应的页号为：int(20/4096)=0，按页表则其对应的物理块号为2
对应的页内位移为：mod(20/4096)=20
则虚拟地址20对应的绝对地址为2X4096+20=8212
b)4100
对应的页号为：int(4100/4096)=1，按页表则其对应的物理块号为1
对应的页内位移为：mod(4100/4096)=4
则虚拟地址20对应的绝对地址为1X4096+4=4100
c)8300
对应的页号为：int(8300/4096)=2，按页表则其对应的物理块号为6
对应的页内位移为：mod(8300/4096)=108
则虚拟地址20对应的绝对地址为6X4096+108=24684
8、某请求分页式存储管理系统，接收一个共7页的作业。作业运行时的页面走向如下：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6。采用最近最久未使用页面淘汰算法，作业在得到2块和4块内存空间时，各会产生多少次缺页中断？采用先进先出页面淘汰算法时情况又如何呢？
解：采用最近最久未使用页面淘汰算法，作业得到2块时
当作业得到2块时，缺页次数为18次。
采用最近最久未使用页面淘汰算法，作业得到4块时
当作业得到2块时，缺页次数为10次。
采用先进先出的页面淘汰算法的情况请同学们自己完成。
第四章设备管理
一、选择题
1、通道用于实现（ A ）之间信息传输
A．内存与外设B．cpu与外设C．外存与外设D．用户进程与外设2、一般地，缓冲池位于（ C ）中。
A．设备控制器B．辅助存储器C．主存储器D．寄存器
3、按照设备的（ D ）分类，可将系统中的设备分为字符设备与块设备两种。
A、从属关系
B、分配特性
C、操作方式
D、工作特性
4、磁盘属于一种块设备，磁盘的I/O控制方式采用（ C ）方式。
A、程序I/O方式
B、程序中断
C、DMA方式
D、SPOOLing技术
5、从下面关于设备独立性的论述中选择一条正确的论述。B
A、独立性是指I/O设备具有独立执行I/O功能的一种特性
B、设备独立性是指用户程序独立于具体使用的物理设备的一种特性
C、设备独立性是指能独立实现设备共享的一种特性
D、设备独立性是指设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的一种特性
6、在CPU启动通道后，由（A ）执行通道程序。
A、通道
B、CPU
C、设备
D、设备控制器
8、在一般大型计算机系统中，主机对外围设备的控制可通过通道、控制器和设备三个层次来实现，从下面的叙述中选出一条正确的叙述。B
A、控制器可控制通道，设备在通道的控制下工作
B、通道控制控制器，设备在控制器的控制下工作
C、通道和控制器分别控制设备
D、控制器控制通道和设备
9、在程序I/O方式中，对于输出设备，准备就绪是指（ A ）。
A、输出缓冲区已空
B、输出缓冲区已有数据
C、输出设备已开始工作
D、输出设备已收到I/O指令
10、为了实现设备分配，应为每个设备设置一张（ A ）。
A、设备控制表
B、控制器控制表
C、系统设备表
D、设备分配表
11、从下列关于驱动程序的论述中选择一条正确的。D
A、驱动程序与I/O设备的特性紧密相关，因此应为每一设备配备一个专门的驱动程序
B、驱动程序与I/O控制方式紧密相关，因此对DMA方式应以字节为单位去启动设备
C、驱动程序与I/O设备的特性紧密相关，因此应全部用汇编语言编写
D、对于一台多用户机，配置了相同的八个终端，此时可只配置一个由多个终端共享的驱动
12、SPOOLing系统提高了（ A ）的利用率。
A、独占设备
B、辅助设备
C、共享设备
D、主存储器
13、通道是一种特殊的（ C ），具有有执行I/O指令的功能。
A、I/O设备
B、设备控制器
C、处理机
D、I/O控制器
14、在I/O设备控制的发展过程中，最主要的推动因素是减少主机对I/O控制的干预，提高I/O速度的设备利用率，这在OS中主要依靠的是（ B ）。
A、设备分配
B、缓冲管理
C、设备管理
D、虚拟设备
15、在操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统的并行操作，为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（ A ）。
A、缓冲池
B、单缓冲
C、双缓冲
D、循环缓冲
17、从下列关于SPOOLing系统的论述中，选择一条正确的。D
A、构成SPOOLing系统的基本条件是具有外围输入机和外围输出机。
B、SPOOLing系统是在用户程序要读取数据时启动输入进程输入数据。
C、SPOOLing是脱机的输入输出。
D、在SPOOLing系统中，用户程序可随时将输出数据送到输出井中，待输出设备空闲时再执行数据输出操作。
18、磁盘高速缓冲设在（ B ）中，其目的是为了提高磁盘I/O的速度。
A、磁盘控制器
B、内存
C、磁盘
D、Cache
19、在对磁盘进行读写操作时，下面给出的参数中，（ C ）是不正确的。
A、柱面号
B、磁头号
C、盘面号
D、扇区号
20、（ A ）是直接存取的存储设备。
A、磁盘
B、磁带
C、打印机
D、显示器
21、下列算法中用于磁盘移臂调度的是（ C ）
A．时间片轮转法B．LRU算法
C．电梯算法D．优先级高者优先算法
二、填空题
1、设备独立性是指（应用程序）独立于（具体使用的物理设备）。
2、虚拟设备是通过（SPOOLING）技术把（独占）设备变成能为若干个用户（共享的）设备。
3、操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统的（并行操作）能力，为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（缓冲池）来实现。
4、SPOOLing系统由磁盘上的（输入井）和（输出井），内存中的输入缓冲区和输出缓冲区及输入进程和输出进程构成。
5、根据用户作业发出的磁盘I/O请求的柱面位置，来决定请求执行顺序的调度，被称为（磁盘）调度。
6、磁盘访问时间由（寻道时间）、（旋转延迟时间）和数据传输时间组成。
7、DMA控制器在获得总线控制权的情况下能直接与（内存）进行数据交换，无须CPU介入。
8、I/O控制方式有程序I/O方式、中断驱动I/O方式、（DMA ）方式和（通道）方式。
9、磁盘调度的目标是使多个进程访问磁盘的（平均寻道时间）最短。
三、概念
1、通道：通道是一个特殊的处理机，它具有执行I/O指令的能力，并通过
执行通道程序来控制I/O操作，但它又与一般的处理机不同，它执行的指令单一，而且没有自己的内存。
首页入门学 习 程序 员 计算机考 研 计算机电子书 下载 硬件知 识 网络知 识 专业课程答案 下载 视频教程下载 第一章 作者：佚名来源：网络 1、有一台计算机，具有IMB 内存，操作系统占用200KB ，每个用户进程各占200KB 。如果用户进程等待I/O 的时间为80 % ，若增加1MB 内存，则CPU 的利用率提高多少？ 答：设每个进程等待I/O 的百分比为P ，则n 个进程同时等待刀O 的概率是Pn ，当n 个进程同时等待I/O 期间CPU 是空闲的，故CPU 的利用率为1-Pn。由题意可知，除去操作系统，内存还能容纳4 个用户进程，由于每个用户进程等待I/O的时间为80 % , 故： CPU利用率＝l-（80%)4 = 0.59 若再增加1MB 内存，系统中可同时运行9 个用户进程，此时：cPu 利用率＝l-（1-80%)9 = 0.87 故增加IMB 内存使CPU 的利用率提高了47 % : 87 ％/59 ％=147 % 147 ％-100 % = 47 % 2 一个计算机系统，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，且程序A 先开始做，程序B 后开始运行。程序A 的运行轨迹为：计算50ms 、打印100ms 、再计算50ms 、打印100ms ，结束。程序B 的运行轨迹为：计算50ms 、输入80ms 、再计算100ms ，结束。试说明（1 ）两道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会等待？( 2 ）程序A 、B 有无等待CPU 的情况？若有，指出发生等待的时刻。 答：画出两道程序并发执行图如下： （1）两道程序运行期间，CPU存在空闲等待，时间为100 至150ms 之间（见图
《操作系统》练习题及参考答案 一、单项选择题（每小题1分，共15分） 1.操作系统是一种（） A.系统软件 B.系统硬件 C.应用软件 D.支援软件 2.MS—DOS的存贮管理采用了（） A.段式存贮管理 B.段页式存贮管理 C.单用户连续存贮管理 D.固定式分区存贮管理 3.用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于（） A.硬件故障中断 B.程序中断 C.外部中断 D.访管中断 4.MS—DOS中用于软盘整盘复制的命令是（） https://www.doczj.com/doc/7c4479537.html,P B.DISKCOPY C.SYS D.BACKUP 5.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 6.下列算法中用于磁盘移臂调度的是（） A.时间片轮转法 B.LRU算法 C.最短寻找时间优先算法 D.优先级高者优先算法 7.在以下存贮管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是（） A.单用户连续分配 B.固定式分区分配 C.可变式分区分配 D.页式存贮管理 8.已知，作业的周转时间=作业完成时间－作业的到达时间。现有三个同时到达的作业J1，J2和J3，它们的执行时间分别是T1，T2和T3，且T1 A.T1＋T2＋T3 B.（T1＋T2＋T3） C.T1＋T2＋T3 D. T1＋T2＋T3 9.任何两个并发进程之间（） A.一定存在互斥关系 B.一定存在同步关系 C.一定彼此独立无关 D.可能存在同步或互斥关系 10.进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（） A.被选中占有处理机 B.等待某一事件 C.等待的事件已发生 D.时间片用完
11.用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成（） A.顺序文件 B.链接文件 C.索引文件 D.目录文件 12.一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（） A.2 B.1 C.3 D.0.5 13.多道程序设计是指（） A.在实时系统中并发运行多个程序 B.在分布系统中同一时刻运行多个程序 C.在一台处理机上同一时刻运行多个程序 D.在一台处理机上并发运行多个程序 14.文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名（） A.应该相同 B.应该不同 C.可以相同，也可以不同 D.受系统约束 15.在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是（） A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区 二、双项选择题（每小题2分，共16分） 1.能影响中断响应次序的技术是（）和（）。 A.时间片 B.中断 C.中断优先级 D.中断屏蔽 E.特权指令 2.文件的二级目录结构由（）和（）组成。 A.根目录 B.子目录 C.主文件目录 D.用户文件目录 E.当前目录 3.驱动调度算法中（）和（）算法可能会随时改变移动臂的运动方向。 A.电梯调度 B.先来先服务 C.扫描 D.单向扫描 E.最短寻找时间优先 4.有关设备管理概念的下列叙述中，（）和（）是不正确的。 A.通道是处理输入、输出的软件 B.所有外围设备的启动工作都由系统统一来做 C.来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理 D.编制好的通道程序是存放在主存贮器中的 E.由用户给出的设备编号是设备的绝对号
MODERN OPERATING SYSTEMS SECOND EDITION PROBLEM SOLUTIONS ANDREW S.TANENBAUM Vrije Universiteit Amsterdam,The Netherlands PRENTICE HALL UPPER SADDLE RIVER,NJ 07458课后答案网 w w w .k h d a w .c o m
SOLUTIONS TO CHAPTER 1PROBLEMS 1.An operating system must provide the users with an extended (i.e.,virtual)machine,and it must manage the I/O devices and other system resources. 2.Multiprogramming is the rapid switching of the CPU between multiple processes in memory.It is commonly used to keep the CPU busy while one or more processes are doing I/O. 3.Input spooling is the technique of reading in jobs,for example,from cards,onto the disk,so that when the currently executing processes are ?nished,there will be work waiting for the CPU.Output spooling consists of ?rst copying printable ?les to disk before printing them,rather than printing directly as the output is generated.Input spooling on a personal computer is not very likely,but output spooling is. 4.The prime reason for multiprogramming is to give the CPU something to do while waiting for I/O to complete.If there is no DMA,the CPU is fully occu-pied doing I/O,so there is nothing to be gained (at least in terms of CPU utili-zation)by multiprogramming.No matter how much I/O a program does,the CPU will be 100percent busy.This of course assumes the major delay is the wait while data are copied.A CPU could do other work if the I/O were slow for other reasons (arriving on a serial line,for instance). 5.Second generation computers did not have the necessary hardware to protect the operating system from malicious user programs. 6.It is still alive.For example,Intel makes Pentium I,II,and III,and 4CPUs with a variety of different properties including speed and power consumption.All of these machines are architecturally compatible.They differ only in price and performance,which is the essence of the family idea. 7.A 25×80character monochrome text screen requires a 2000-byte buffer.The 1024×768pixel 24-bit color bitmap requires 2,359,296bytes.In 1980these two options would have cost $10and $11,520,respectively.For current prices,check on how much RAM currently costs,probably less than $1/MB. 8.Choices (a),(c),and (d)should be restricted to kernel mode. 9.Personal computer systems are always interactive,often with only a single user.Mainframe systems nearly always emphasize batch or timesharing with many users.Protection is much more of an issue on mainframe systems,as is ef?cient use of all resources. 10.Every nanosecond one instruction emerges from the pipeline.This means the machine is executing 1billion instructions per second.It does not matter at all how many stages the pipeline has.A 10-stage pipeline with 1nsec per 课后答案网 w w w .k h d a w .c o m
习题一操作系统概论 选择题 1. 计算机的操作系统是一种（） ■ A. 应用软件 B.系统软件 C.工其软件D 字表处理软件 2. 批处理系统的主要缺点是（ ). A. CPU 的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 3. 计算机操作系统的功能是（ ). A. 把源程序代码转换为标准代码 B. 实现计算机用户之间的相互交流 C. 完成计算机硬件与软件之间的转换 D. 控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 4. 在分时系统中，时间片一定时， （），响应时间越长. A. 内存越多 B.用户数越多 C.内存越少 D 用户数 越少 5. 操作系统的（ ）管理部分负责对进程进行调度 . A?主存储器 B.控制器 C.运算器 D 处理机 6. 从用户的观点看，操作系统是（ ）. A. 用户与计算机之间的接口 B. 控制和管理计算机资源的软件 C. 合理地组织计算机工作流程的软件 D. 由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 7. 操作系统的功能是进行处理机管理、 （）管理、设备管理及信息管理 9. 操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是 为了提咼计算机的（ 户使用计算机而配备的一种系统软件 . 10. 所谓（）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处 和外围设备等其他资源. A.多重处理 B.多道程序设计 C.实时处理 D?并行执行 11. （）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同 A. CPU 的利用率不高 C.不具备并行性 B.资源利用率 D.以上都不是 A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 8.操作系统中采用多道程序设计技术提高 CPU 和外部设备的（） A.利用率 B.效率 C.稳定性 D.兼容性 ）和方便用 理机的时间
《操作系统教程》习题答案
习题1 1．单项选择题 （1）大中小型计算机是以为中心的计算机系统。 A、CPU B、存储器 C、系统总线 D、通道 （2）以下关于操作系统的说法正确的是。 A、批处理系统是实现人机交互的系统 B、批处理系统具有批处理功能，但不具有交互能力 C、分时系统是实现自动控制，无须人为干预的系统 D、分时系统即具有分时交互能力，又具有批处理能力 （3）操作系统的职能是管理软硬件资源、合理地组织计算机工作流程和。 A、为用户提供良好的工作环境和接口 B、对用户的命令作出快速响应 C、作为服务机构向其它站点提供优质服务 D、防止有人以非法手段进入系统 （4）设计实时操作系统时，首先应考虑系统的。 A、可靠性和灵活性 B、实时性和可靠性 C、优良性和分配性 D、灵活性和分配性 （5）多道程序设计是指。 A、在分布式系统中同一时刻运行多个程序 B、在一台处理器上并行运行多个程序 C、在实时系统中并发运行多个程序 D、在一台处理器上并发运行多个程序 （6）以下关于并发性和并行性的说法正确的是。 A、并发性是指两个及多个事件在同一时刻发生 B、并发性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生 C、并行性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生 D、并发性是指进程，并行性是指程序 （1）B （2）B （3）A （4）B （5）D （6）B 2．填空题 （1）微机是以总线为纽带构成的计算机系统。 （2）在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控制的作业称为前台作业，把由批处理系统控制的作业称为后台作业。 （3）在分时系统中，若时间片长度一定，则用户数越多，系统响应时间越慢。 （4）分布式操作系统能使系统中若干台计算机协同完成一个共同的任务，分解问题成为子计算并使之在系统中各台计算机上并行执行，以充分利用各计算机的优势。 （5）用户通过网络操作系统可以网络通信、资源共享，从而大大扩展了计算机的应用范围。 3．简答题 （1）什么是操作系统？现代操作系统的基本特征是什么？并发性 （2）什么是批处理系统，衡量批处理系统好坏的主要指标是什么？及时性 （3）试述分时系统的原理及其特性。时间片原则交互性同时性独立性及时性
内存 1通常情况下，在下列存储管理方式中，（）支持多道程序设计、管理最简单，但存储碎片多；（）使内存碎片尽可能少，而且使内存利用率最高。 Ⅰ．段式；Ⅱ．页式；Ⅲ．段页式；Ⅳ．固定分区；Ⅴ．可变分区 正确答案：Ⅳ；Ⅰ 2为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是（）。 正确答案：该程序应具有较好的局部性(Locality) 3提高内存利用率主要是通过内存分配功能实现的，内存分配的基本任务是为每道程序（）。使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（）功能实现的。 Ⅰ．分配内存；Ⅱ．内存保护；Ⅲ．地址映射；Ⅳ．对换；Ⅴ．内存扩充；Ⅵ．逻辑地址到物理地址的变换；Ⅶ．内存到外存间交换；Ⅷ．允许用户程序的地址空间大于内存空间。 正确答案：Ⅰ；Ⅱ 4适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是 正确答案：为了防止各道作业相互干扰 5下面哪种内存管理方法有利于程序的动态链接（） 正确答案：分段存储管理 6在请求分页系统的页表增加了若干项，其中状态位供（）参考。 正确答案：程序访问 7从下面关于请求分段存储管理的叙述中，选出一条正确的叙述（）。 正确答案：分段的尺寸受内存空间的限制，但作业总的尺寸不受内存空间的限制 8虚拟存储器的特征是基于（）。 正确答案：局部性原理 9实现虚拟存储器最关键的技术是（）。 正确答案：请求调页(段) 10“抖动”现象的发生是由（）引起的。 正确答案：置换算法选择不当 11 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中修改位供（）参考。 正确答案：换出页面 12 虚拟存储器是正确答案：程序访问比内存更大的地址空间 13测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：减少运行的进程数 14在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度，则会引起（）。 正确答案：越界中断 15 测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：加内存条，增加物理空间容量 16 对外存对换区的管理应以（）为主要目标，对外存文件区的管理应以（）为主要目标。 Ⅰ．提高系统吞吐量；Ⅱ．提高存储空间的利用率；Ⅲ．降低存储费用；Ⅳ．提高换入换出速度。 正确答案：Ⅳ；Ⅱ 17 在请求调页系统中，若所需的页不在内存中，则会引起（）。 正确答案：缺页中断 18 虚拟存储器一般都引入关联存储器技术，关联存储器是 正确答案：按内容寻址 19 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中访问位供（）参考。 正确答案：置换算法 20 在动态分区式内存管理中，倾向于优先使用低址部分空闲区的算法是（）；能使内存空间中空闲区分布得较均匀的算法是（）；每次分配时，把既能满足要求，又是最小的空闲区分配给进程的算法是（）。 Ⅰ．最佳适应算法；Ⅱ．最坏适应算法；Ⅲ．首次适应算法；Ⅳ．循环首次适应算法（即Next fit）。 正确答案：Ⅲ；Ⅳ；Ⅰ
第三章内存管理习题 1.IBM360有一个设计，为了对2KB大小的块进行加锁，会对每个块分配一个4bit的密钥，这个密钥存在PSW（程序状态字）中，每次内存引用时，CPU都会进行密钥比较。但该设计有诸多缺陷，除了描述中所言，请另外提出至少两条缺点。 A：密钥只有四位，故内存只能同时容纳最多十六个进程；需要用特殊硬件进行比较，同时保证操作迅速。 2.在图3-3中基址和界限寄存器含有相同的值16384，这是巧合，还是它们总是相等？如果这只是巧合，为什么在这个例子里它们是相等的？ A：巧合。基地址寄存器的值是进程在内存上加载的地址；界限寄存器指示存储区的长度。 3.交换系统通过紧缩来消除空闲区。假设有很多空闲区和数据段随机分布，并且读或写32位长的字需要10ns的时间，紧缩128MB大概需要多长时间？为了简单起见，假设空闲区中含有字0，内存中最高地址处含有有效数据。 A：32bit=4Byte===>每字节10/4=2.5ns 128MB=1282^20=2^27Byte 对每个字节既要读又要写，22.5*2^27=671ms 4.在一个交换系统中，按内存地址排列的空闲区大小是10MB，4MB，20MB，18MB，7MB，9MB，12MB，和15MB。对于连续的段请求： (a) 12MB (b) 10MB (c) 9MB
使用首次适配算法，将找出哪个空闲区？使用最佳适配、最差适配、下次适配算法呢？ A：首次适配算法：20MB，10MB，18MB；最佳适配算法：12MB，10MB，9MB；最差适配算法：20MB；18MB；15MB；下次适配算法：20MB；18MB；9MB； 5.物理地址和虚拟地址有什么区别？ A：实际内存使用物理地址。这些是存储器芯片在总线上反应的数字。虚拟地址是指一个进程的地址空间的逻辑地址。因此，具有32位字的机器可以生成高达4GB的虚拟地址，而不管机器的内存是否多于或少于4GB。 6.对下面的每个十进制虚拟地址，分別使用4KB页面和8KB页面计算虚拟页号和偏移量：20000，32768，60000。 A：转换为二进制分别为：0100111000100000 虚拟地址应该是16位1000000000000000 1110101001100000 4KB页面偏移量范围0～4027，需要12位来存储偏移量，剩下4位作为页号；同理8KB页面需要13位来存储偏移量，剩下3位作为页号；所以，4KB | 8KB 页号| 偏移量| 页号| 偏移量20000 | 0100 111000100000 | 010 0111000100000 32768 | 1000 000000000000 | 100 0000000000000 60000 | 1110 101001100000 | 111 0101001100000 7. 使用图3-9的页表，给出下面每个虚拟地址对应的物理地址：
操作系统例题讲解 一、调度算法 对如下表所示的5个进程： 采用可剥夺的静态最高优先数算法进行调度（不考虑系统开销）。 问 题： ⑴ 画出对上述5个进程调度结果的Gantt 图； ⑵ 计算5个进程的平均周转时间、平均带权周转时间。 解： ⑴ 调度结果的Gantt 图如下： 0 2 4 5 7 9 10 12 14 (2) 时间计算： 二、存储管理 某系统采用虚拟页式存储管理方式，页面大小为2KB ，每个进程分配的页框数固定为4页。采用局部置换策略，置换算法采用改进的时钟算法，当有页面新装入内存时，页表的时钟指针指向新装入页面的下一个在内存的表项。设当前进程P 的页表如下（“时钟”指针指向逻辑页面3的表项）： 逻辑页号 0 1 2 3 4 5 问 题： ⑴ 当进程P 依次对逻辑地址执行下述操作： ① 引用 4C7H ； ② 修改 19B4H ； ③ 修改 0C9AH ； 写出进程P 的页表内容； ⑵ 在 ⑴ 的基础上，当P 对逻辑地址27A8H 进行访问， 该逻辑地址对应的物理地址是多少？
解：页面大小为2KB，2KB=2×210=211， 即逻辑地址和物理地址的地址编码的低11位为页内偏移； ⑴①逻辑地址4C7H=0100 1100 0111B，高于11位为0，所以该地址访问逻辑页面0； 引用4C7H，页表表项0：r=1； ②逻辑地址19B4H=0001 1001 1011 0100B，高于11位为3，所以该地址访问逻辑页面3； 修改19B4H，页表表项3：r=1, m=1; ③逻辑地址0C9AH=0000 1100 1001 1010B，高于11位为1，所以该地址访问逻辑页面1； 逻辑页1不在内存，发生缺页中断； ①、②两操作后，P的页表如下： 逻辑页号 1 2 3 4 5 按改进的时钟算法，且时钟指针指向表项3，应淘汰0页面， 即把P的逻辑页面1读到内存页框101H，页表时钟指针指向表项2。 并执行操作：修改0C9AH。 经上述3个操作后，P的页表如下： 逻辑页号 1 2 3 4 5 ⑵逻辑地址27A8H=0010 0111 1010 1000B，高于11位为4，所以该地址访问逻辑页面4； 页面4不在内存，发生缺页中断；按改进的时钟算法，淘汰页面2，页面4读到110H页框， 所以，逻辑地址27A8H对应的物理地址为： 0001 0001 0000 111 1010 1000B=887A8H。 三、设备与I/O管理 设系统磁盘只有一个移动磁头，磁道由外向内编号为：0、1、2、……、199；磁头移动一个磁道所需时间为1毫秒；每个磁道有32 个扇区；磁盘转速R=7500r/min. 系统对磁盘设备的I/O请求采用N-Step Look （即N-Step Scan，但不必移动到磁道尽头），N=5。设当前磁头在60号磁道，向内移动；每个I/O请求访问磁道上的1个扇区。现系统依次接收到对磁道的I/O请求序列如下： 50, 20, 60, 30, 75, 30, 10, 65, 20, 80,15, 70 问题： ⑴写出对上述I/O请求序列的调度序列，并计算磁头引臂的移动量； ⑵计算：总寻道时间（启动时间忽略）、总旋转延迟时间、总传输时间和总访问处理时间。 解：⑴考虑序列中有重复磁道的I/O请求，调度序列为： 60→75→50→30→20→15→10→65→70→80 磁头移动量=(75-60)+(75-50)+(50-30)+(30-20)+ (20-15)+(15-10)+(65-10)+(70-65)+(80-70) =15+25+20+10+5+5+55+5+10=155（磁道）
第一章操作系统引论 1．设计现代OS的主要目标是什么 答：(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 2．OS的作用可表现在哪几个方面 答：(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；(2)OS作为计算机系统资源的管理者；(3)OS实现了对计算机资源的抽象。 3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象 答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么 答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：(1)不断提高计算机资源的利用率；(2)方便用户；(3)器件的不断更新换代；(4)计算机体系结构的不断发展。 5．何谓脱机I/O和联机I/O 答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么 答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。 7．实现分时系统的关键问题是什么应如何解决 答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。
第四章文件系统习题 Q1: 给出文件/etc/passwd的五种不同的路径名。（提示：考虑目录项”.”和”…”。） A: /etc/passwd /./etc/passwd /././etc/passwd /./././etc/passwd /etc/…/etc/passwd /etc/…/etc/…/etc/passwd /etc/…/etc/…/etc/…/etc/passwd /etc/…/etc/…/etc/…/etc/…/etc/passwd Q2：在Windows中，当用户双击资源管理器中列出的一个文件时，就会运行一个程序，并以这个文件作为参数。操作系统要知道运行的是哪个程序，请给出两种不同的方法。 A:Windows使用文件扩展名。每种文件扩展名对应一种文件类型和某些能处理这种类型的程序。另一种方式时记住哪个程序创建了该文件，并运行那个程序。Macintosh以这种方式工作。
Q3：在早期的UNIX系统中，可执行文件（a.out）以一个非常特別的魔数开始，这个数不是随机选择的。这些文件都有文件头，后面是正文段和数据段。为什么要为可执行文件挑选一个非常特别的魔数，而其他类型文件的第一个字反而有一个或多或少是随机选择的魔数？ A：这些系统直接把程序载入内存，并且从word0（魔数）开始执行。为了避免将header作为代码执行，魔数是一条branch指令，其目标地址正好在header之上。按这种方法，就可能把二进制文件直接读取到新的进程地址空间，并且从0 开始运行。 Q4: 在UNIX中open系统调用绝对需要吗？如果没有会产生什么结果？ A: open调用的目的是：把文件属性和磁盘地址表装入内存，便与后续调用的快速访问。 首先，如果没有open系统调用，每次读取文件都需要指定要打开的文件的名称。系统将必须获取其i节点，虽然可以缓存它，但面临一个问题是何时将i节点写回磁盘。可以在超时后写回磁盘，虽然这有点笨拙，但它可能起作用。 Q5:在支持顺序文件的系统中总有一个文件回绕操作，支持随机存取
1．2例题精选 例如何理解虚拟机的概念？ 解:一台仅靠由硬件组成的计算机一般被称为裸机，不易使用。操作系统为用户使用计算机提供了许多服务，从而把一台难于使用的裸机改造成了功能更强大、使用更方便的计算机系统，这种计算机系统称为虚拟机。所谓虚拟，是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实际存在的，而后者是虚的，只是用户的一种感觉。在单CPU的计算机系统中能同时运行多道程序，好像每个程序都独享一个CPU，这就是虚拟。在构造操作系统时，把操作系统分成若干层，每层完成特定的功能，从而形成一个虚拟机。下层的虚拟机为上层的虚拟机提供服务，这样逐次扩充以完成操作系统的功能。 讨论“虚拟”的概念体现在操作系统的方方面面。例如，虚拟存储器，使一台只有4MB内存的计算机可以运行总容量远远超过4 MB的程序；虚拟外设，能够使多个用户同时访问该外设等。 例什么是多道程序设计，它的主要优点是什么？ 解: 所谓多道程序设计是指把一个以上的程序存放在内存中，并且同时处于运行状态，这些程序共享CPU和其他计算机资源。其主要优点是： （1）CPU的利用率高：在单道程序环境下，程序独占计算机资源，当程序等待I／O操作时CPU空闲，造成CPU资源的浪费。在多道程序环境下，多个程序共享计算机资源，当某个程序等待 I／O操作时，CPU可以执行其他程序，这大大地提高了CPU的利用率。 （2）设备利用率高：在多道程序环境下，内存和外设也由多个程序共享，无疑也会提高内存和外设的利用率。 （3）系统吞吐量大：在多道程序环境下，资源的利用率大幅度提高，减少了程序的等待时间，提高了系统的吞吐量。 讨论多道程序在计算机中并发地运行是现代计算机系统的重要特征。早期的单道批处理系统与人工操作相比自动化程度大大提高，但系统中仍有较多的空闲资源，系统的性能较差。多遭批处理系统虽有很多优点，但这种系统交互能力差，作业的平均周转时间长。多道程序处理系统要解决的主要问题是，如何使多个程序合理、有序地共事处理机、内存、外设等资源。 例1.3 A， B两个程序，程序 A按顺序使用CPU 10 S，使用设备甲 5 S，使用 CPU 5 S，使用设备乙 10 S，最后使用 CPU 10 S。程序 B按顺序使用设备甲 10 S，使用 CPU 10 S，使用设备乙5S，使用CPU 5S，使用设备乙 10S。（忽略调度程序执行时间）试问： （1）在顺序环境下执行程序A和程序B，CPU的利用率是多少？ （2）在多道程序环境下， CPU的利用率是多少？ 解（1）程序A和程序B顺序执行时，程序A执行完毕，程序B才开始执行。两个程序共耗时80S，其中占用CPU时间为40S，顺序执行时CPU的利用率为50％。 （2）在多道程序环境下，两个程序并发执行，其执行情况如图所示。可以看出，两个程序共耗时45S，其中占用CPU时间为40S，故此时CPU的利用率为40/45=％。 讨论 (1)在单道程序环境下，程序顺序执行，CPU被一道程序独占，即使CPU空闲，其他程序也不能使用，所以 CPU的利用率低。 （2）在多道程序环境下，若干个程序宏观上同时执行，微观上交替执行。当其中一个程序由于某种原因（例如进行1／O操作）而不能占用CPU时，其他程序就可以占用CPU，提高了CPU的利用率。
第一章： 一、3、10、15、23、27、35 3.什么是操作系统？操作系统在计算机系统中的主要作用是什么？ 操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务,并合理组织计算机工作流程和为用户有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件. 主要作用 (1)服务用户—操作系统作为用户接口和公共服务程序 (2)进程交互—操作系统作为进程执行的控制者和协调者 (3)系统实现—操作系统作为扩展机或虚拟机 (4)资源管理—操作系统作为资源的管理者和控制者 10.试述系统调用与函数（过程）调用之间的区别。 （1）调用形式和实现方式不同； （2）被调用的代码位置不同； （3）提供方式不同 15.什么是多道程序设计？多道程序设计有什么特点？ 多道程序设计是指允许多个作业（程序）同时进入计算机系统内存并执行交替计算的方法。从宏观上看是并行的，从微观上看是串行的。 （1）可以提高CPU、内存和设备的利用率； （2）可以提高系统的吞吐率，使单位时间内完成的作业数目增加； （3）可以充分发挥系统的并行性，使设备和设备之间，设备和CPU之间均可并行工作。 23.现代操作系统具有哪些基本功能？请简单叙述之。 （1）处理器管理； （2）存储管理； （3）设备管理； （4）文件管理； （5）联网与通信管理。 27.什么是操作系统的内核？ 内核是一组程序模块，作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作，通常驻留在内核空间，运行于内核态，具有直接访问计算机系统硬件设备和所有内存空间的权限，是仅有的能够执行特权指令的程序。 35.简述操作系统资源管理的资源复用技术。
系统中相应地有多个进程竞争使用资源，由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的，操作系统让众多进程共享物理资源，这种共享称为资源复用。 （1）时分复用共享资源从时间上分割成更小的单位供进程使用； （2）空分复用共享资源从空间上分割成更小的单位供进程使用。 . 二、2、5 2、答：画出两道程序并发执行图如下： (1) (见图中有色部分)。 (2)程序A无等待现象，但程序B有等待。程序B有等待时间段为180ms至200ms间(见 图中有色部分)。 5、答：画出三个作业并行工作图如下(图中着色部分为作业等待时间)：
第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间
操作系统教程第5版课后答案 费祥林、骆斌编着 第一章操作系统概论 习题一 一、思考题 1.简述现代计算机系统的组成及层次结构。 答：现代计算机系统由硬件和软件两个部分组成。是硬件和软件相互交织形成的集合体，构成一个解决计算问题的工具。硬件层提供基本可计算的资源，包括处理器、寄存器、内存、外存及I/O设备。软件层由包括系统软件、支撑软件和应用软件。其中系统软件是最靠近硬件的。 2、计算机系统的资源可分成哪几类？试举例说明。 答：包括两大类，硬件资源和信息资源。硬件资源分为处理器、I/O设备、存储器等；信息资源分为程序和数据等。 3.什么是操作系统？操作系统在计算机系统中的主要作用是什么？ 答：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 操作系统在计算机系统中主要起4个方面的作用。 （1）服务用户观点——操作系统提供用户接口和公共服务程序 （2）进程交互观点——操作系统是进程执行的控制者和协调者 （3）系统实现观点——操作系统作为扩展机或虚拟机 （4）资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者 4.操作系统如何实现计算与操作过程的自动化？ 答：大致可以把操作系统分为以下几类：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。其中批处理操作系统能按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行，实现计算机操作的自动化。又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行，多个作业可自动、顺序地被装入运行。批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器，中央处理器轮流地执行各个作业，各个作业可以同时使用各自所需的外围设备，这样可以充分利用计算机系统的资源，缩短作业时间，提高系统的吞吐率 5．操作系统要为用户提供哪些基本的和共性的服务？ 答：（1）创建程序和执行程序；（2）数据I/O和信息存取；（3）通信服务；（4）差错检测和处理。为了保证高效率、高质量的工作，使得多个应用程序能够有效的共享系统资源，提高系统效率，操作系统还具备一些其他的功能：资源分配，统计，保护等。 6.试述操作系统所提供的各种用户接口。 答：操作系统通过程序接口和操作接口将其服务和功能提供给用户。程序接口由一组系统调用组成，在应用程序中使用“系统调用”可获得操作系统的低层服务，访问或使用系统管理的各种软硬件资源，是操作系统对外提供服务和功能
存 1通常情况下，在下列存储管理方式中，（）支持多道程序设计、管理最简单，但存储碎片多；（）使存碎片尽可能少，而且使存利用率最高。 Ⅰ．段式；Ⅱ．页式；Ⅲ．段页式；Ⅳ．固定分区；Ⅴ．可变分区 正确答案：Ⅳ；Ⅰ 2为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是（）。 正确答案：该程序应具有较好的局部性(Locality) 3提高存利用率主要是通过存分配功能实现的，存分配的基本任务是为每道程序（）。使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（）功能实现的。 Ⅰ．分配存；Ⅱ．存保护；Ⅲ．地址映射；Ⅳ．对换；Ⅴ．存扩充；Ⅵ．逻辑地址到物理地址的变换；Ⅶ．存到外存间交换；Ⅷ．允许用户程序的地址空间大于存空间。 正确答案：Ⅰ；Ⅱ 4适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是 正确答案：为了防止各道作业相互干扰 5下面哪种存管理方法有利于程序的动态（）？ 正确答案：分段存储管理 6在请求分页系统的页表增加了若干项，其中状态位供（）参考。 正确答案：程序访问 7从下面关于请求分段存储管理的叙述中，选出一条正确的叙述（）。 正确答案：分段的尺寸受存空间的限制，但作业总的尺寸不受存空间的限制 8虚拟存储器的特征是基于（）。 正确答案：局部性原理 9实现虚拟存储器最关键的技术是（）。 正确答案：请求调页(段) 10“抖动”现象的发生是由（）引起的。 正确答案：置换算法选择不当 11 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中修改位供（）参考。 正确答案：换出页面 12 虚拟存储器是正确答案：程序访问比存更大的地址空间 13测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率97.7％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：减少运行的进程数 14在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度，则会引起（）。 正确答案：越界中断 15 测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率97.7％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：加存条，增加物理空间容量 16 对外存对换区的管理应以（）为主要目标，对外存文件区的管理应以（）为主要目标。 Ⅰ．提高系统吞吐量；Ⅱ．提高存储空间的利用率；Ⅲ．降低存储费用；Ⅳ．提高换入换出速度。 正确答案：Ⅳ；Ⅱ 17 在请求调页系统中，若所需的页不在存中，则会引起（）。 正确答案：缺页中断 18 虚拟存储器一般都引入关联存储器技术，关联存储器是 正确答案：按容寻址 19 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中访问位供（）参考。 正确答案：置换算法 20 在动态分区式存管理中，倾向于优先使用低址部分空闲区的算法是（）；能使存空间中空闲区分布得较均匀的算法是（）；每次分配时，把既能满足要求，又是最小的空闲区分配给进程的算法是（）。 Ⅰ．最佳适应算法；Ⅱ．最坏适应算法；Ⅲ．首次适应算法；Ⅳ．循环首次适应算法（即Next fit）。 正确答案：Ⅲ；Ⅳ；Ⅰ