中南大学期终考试试卷
操作系统原理课
计算机科学与技术专业、班级_________学生姓名__________记分_____
______________________________________________________________________________ 一、是非题（下列各题，你认为正确的打“√”，错的打“×”。1分/题，共10分）
1、磁带是可直接存取的设备。---------------------------------------------( )
2、在单CPU环境下可以实现“多道程序系统”。----------------------------（）
3、程序的并行执行是现代操作系统的一个基本特征。-------------------------( )
4、在文件系统支持下，用户也需知道文件存放的物理地址。------------------（）
5、在进行页面置换时，被淘汰的页都要回写到辅存。-------------------------( )
6、作业周转时间是指作业需要的运行时间。--------------------------------（）
7、SPOOLing指的是一种“脱机输入输出”技术。----------------------------( )
8、保证“原语”执行时的不被分割，是为了提高其执行速度。-----------------( )
9、分段管理系统中，段长可以不相等，所以“段”可以取任意大小。----------（）
10、具有快表的存储管理系统中，CPU每次存储数据都只访问一次内存。 --------（）
二、填空题（2分/题，共20分）
1、为了赋予操作系统以某些特权，使得操作系统更加安全可靠地工作，实际操作系统中区分程序
执行的两种不同的运行状态是_ _ _；__ _态程序不能执行特权指令。(2’)
2、在一个请求式页式存储系统中，页面大小为128字，一个用户程序访问的字地址序列为70，
74，135，276，400，300，700，266，148，560，284，712。其访问的页序列为。假
定分配给该程序的内存大小为384字，则采用FIFO，LRU和LFU 页面置换算法时，访问过程中
的置换次数分别为__ _，__ _和_ __。(6’)
3、通道是独立于的专管的处理机，它控制与内存之间的信息交换。(2’)
4、一个用联想寄存器记录最活跃页表表目的分页系统，假定页表通常放在内存，且内存存取时间
为1μs，联想寄存器查找时间为0.1μs。若联想寄存器的命中率为85%，其有效访问时间
是。(4’)
5、设有两个优先权相同的进程P1、P2如下，令信号量S1，S2的初值均为零，已知Z=2，试问
P1，P2执行结束后，X= ，Y= ，Z= 。(6’)
三、简答题（6分/题，共24分）
1、进程为何要设置挂起及解挂两种工作状态？
2、设某分时系统采用时间片轮转发实施进程调度，进程有三种基本状态：执行、就绪和等待。试说明：
①进程进行下列状态变化的典型原因：
执行→等待→就绪→执行→就绪
②该系统中引起进程调度的三种主要原因。
3、简述“死锁防止”和“死锁避免”这两方法的基本思想。
4、对于交互式系统来说，非剥夺的调度算法是否是一个好的选择？简要说明原因。
四、试述抖动产生的原因？如何解决抖动问题？在学过的存储管理中，那些可能产生抖动，那些不会产生抖动？（10分）
五、什么是程序的重定位？有几种重定位方式？详述各自的实现思想。（8分）
六、信号量有几种类型？请说明P、V操作的物理意义。（10分）
七、某系统采用最佳适应分配算法，假定在20K、10K和5K（按此顺序）的请求到来之前，内存分配情况如图所示（设内存起始地址为0）。试求各个请求将分配到的内存起始地址各是多少？（10分）
20K 30K 10K 5K 30K 20K 10K 15K
（八、九选作一题）
八、(8分)说明请页式虚拟存储系统的实现原理，及其地址变换过程，并指出那些操作是通过CPU
硬件实现的，那些操作时操作系统软件完成的。
九、(8分)某文件系统的I节点中，数据块指针数组共有15项，前12个为直接块指针，后3个分
别为一次间接块指针、二次间接块指针和三次间接块指针，如下图所示。假定物理块大小为1k，块地址为4字节(32bit)，请问理论上该文件系统所支持的文件的最大长度为多少？
答案：
一、是非题
1、√
2、√
3、√
4、×
5、×
6、×
7、×
8、×
9、×10、×
二、填空题
1 目态与管态目态
2 112343632536 6 5 5
3 CPU I/O设备 I/O设备
4 1.25us
5 5 12 9
三、简答题
1、答：
进程设置挂起的原因有：终端用户的需要，父进程的需求，操作系统的需求，对换的需要，负荷调节的需要。
对进程进行了挂起就的要有对进程进行解挂，不能总是让进程总是挂起状态，浪费系统的资源。
2、答：
1）
（1）就绪→运行。处于就绪态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，进程便由就绪态转变为运行态。
（2）运行→就绪。正在运行的进程，如因时间片用完而被暂停执行，该进程便由运行态转变为就绪态。
（3）运行→阻塞。正在运行的进程因等待某事件而无法继续运行时，则由运行态转变为阻塞态。如：等待输入输出操作、等待人工干预。
（4）阻塞→就绪。处于阻塞态的进程，当其等待的事件已经发生时，则由阻塞态转变为就绪态。如输入输出操作完成，人工干预完成。
2）
原因：（1）正在运行的任务完成，释放了cpu,这时就绪队列里有进程
(2) 就绪队列里加入进程，且这时cpu空闲
（3）正在运行的进程阻塞，且这时就绪队列里有进程
3、答：
死锁防止:：通过破坏死锁存在的必要条件来防止死锁发生
死锁避免：每次进行资源分配时，通过判断系统状态决定这次分配资源后是否仍存在一条确保系统不会进入死锁状态的路径，否则及时现有资源能满足申请需
要亦拒绝进行分配。
4、答：不是一个好的选择
在非剥夺的调度策略下，系统一旦把处理机分配某一高优先权的进程后，该进程便一直执行下去，直到完成，或因发生某事件而进程自身阻塞，使该进程放弃处
理机。该进程对处理机的占有不会受新进程的高优先级的影响，而高优先级的新进
程只能等待正在运行的进程自动放弃处理机后，才能得到调度。
交互式系统对于及时性要求比较高，所以不能采取非剥夺的调度算法。
四、答：
原因：在系统开始阶段，CPU的利用率随着程序度的提高而提高，并在某个时刻达到一峰值。此后如果继续增加多道程序度，将产生抖动，从而导致CPU的利用率急剧下
降。
解决的方法有：
(1)采取局部置换策略系统采取可变分配局部置换策略，当发现缺页后，仅在进程本身的
内存空间范围内置换页面，不允许从其它进程获得新的物理块。这种方法可以把抖动局限于较小的范围内。但并不很好，它不能从根本上防止抖动的发生
(2) 在CPU调度程序中引入工作集算法
在调度程序发现CPU利用率低时，先检查每个进程的驻留集是否足够大。仅在每个进程在内存中都有足够大的驻留集时，方能再从外存上调入新的作业
(3)L＝S准则
其基本思想就是利用产生缺页的平均时间(L)等于系统处理进程缺页的平均时间(S)的原则调整多道程序的度
(4) 挂起若干进程
用的一个简单易行的办法是挂起一些进程，以便腾出内存空间来分配给抖动的进程
学过的存储管理方法中：虚存管理可能会产生抖动
实存管理不会产生抖动
五、答：
程序的重定位：是指在程序装入时对目标程序中的指令和数据地址的修改过程。
重定位有两种：静态重定位，动态重定位。
静态重定位：地址变换只是在装入时一次完成，以后不再改变。
动态重定位：在把装入模块装入内存后，并不立即把装入模块中的相对地址装换为绝对地址。而是在程学真正要执行时才执行。
六、答：
信号量类型：有整型信号量记录型信号量
答：信号量有整型信号量和记录型信号量两种，
P（S）:while S<=0 do skip;
S:=S-1;
S<=0表示已无该类资源可供分配，S>0时的信号量数值表示该类资源的可用资源数。
S:=S-1表示请求分配一个单位的该类资源给执行P操作的进程。
V(S): S:=S+1;
S:=S+1表示进程释放一个单位的该类可用资源。
七、答：最佳适应分配算法搜索大于或等于20K的最小的空闲区。第4个空闲区刚好20K,是最佳适应。该空闲区的起始位置为10K+10K+20K+30K+10K+5K+30K=115K。此时内存的分配情况如下：
10K 10K 20K 30K 10K 5K 60K 15K 20K 20K
第二个请求10K将会分配在起始位置为10K的第一个空闲区，第一个空闲区消失。此时的内存的分配的情况如下：
40K 30K 10K 5K 60K 15K 20K 20K
最后一个5K请求将会分配在起始位置为40K+30K+10K=80K的5K大小的空闲区上。
八．请页式虚拟存储器是指在分页系统的基础上增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统。其作用原理是局部性原理。
地址变换过程：首先检索快表，试图从中找到访问的页，若找到，则修改页表项中的访问位。对于写指令还须修改位置为1，然后利用页表项中给出的物理块号和页内地址，形成物理地址。如果在快表中未找到页表项，则应再到内存中查找页表，从找到的页表状态项中的状态位P,来了解是否已调入内存。如果已调入，则将此页写入快表，如果快表已满，采用某种算法调出确定的页表项。如果改也未调入内存，产生缺页中断，请求OS从外存中把该页调入内存。
为了实现请求调页和置换功能，提供必要的硬件支持:(1)请求分页的页表机制（2）缺页中断机构（3）地址变换机构
操作系统软件提供的操作包括将所需的页面调入内存，在置换时将内存中的某些页调至外存。
九．支持文件最大长度为
12×1k＋(1000/4)×1k+(1000/4) ×(1000/4) ×1k+(1000/4) ×(1000/4) ×(1000/4) ×1k
=15.75G
操作系统复习题1 一、判断题 1.分时系统中，时间片设置得越小，则平均响应时间越短。（） 2.多个进程可以对应于同一个程序，且一个进程也可能会执行多个程序。（） 3.一个进程的状态发生变化总会引起其他一些进程的状态发生变化。（） 4.在引入线程的OS中，线程是资源分配和调度的基本单位。（） 5.信号量的初值不能为负数。（） 6.最佳适应算法比首次适应算法具有更好的内存利用率。（） 7.为提高对换空间的利用率，一般对其使用离散的分配方式。（） 8.设备独立性是指系统具有使用不同设备的能力。（） 9.隐式链接结构可以提高文件存储空间的利用率，但不适合文件的随即存取。（） 10.访问控制矩阵比访问控制表更节约空间。（） 二、选择题 1.在设计分时操作系统时，首先要考虑的是（A）；在设计实时操作系统时，首先要考虑的是（B）；在设计批处理系统时，首先要考虑的是（C）。 A,B,C ：（1）灵活性和适应性；（2）交互性和响应时间；（3）周转时间和系统吞吐量；（4）实时性和可靠性。 2.对一个正在执行的进程：如果因时间片完而被暂停执行，此时它应从执行状态转变为（D）状态；如果由于终端用户的请求而暂停下来，则它的状态应转变为（E）状态；如果由于得不到所申请的资源而暂停时下来，则它的状态应转变为（F）状态。D,E,F:（1）；静止阻塞（2）；活动阻塞（3）；静止就绪（4）；活动就绪（5）执行。 3.我们如果为每一个作业只建立一个进程，则为了照顾短作业用户，应采用（G）；为照顾紧急作业用户，应采用（H）；为能实现人机交互，应采用（I）；而能使短作业、长作业和交互作业用户满意时，应采用（J）。 G,H,I,J：（1）；FCFS调度算法（2）；短作业优先调度算法；（3）时间片轮转算法；（4）多级反馈队列调度算法；（5）基于优先权的剥夺调度算法。 4.由固定分区发展为分页存储管理方式的主要推动力是（K）；由分页系统发展为分段系统，进而发展为段页式系统的主要动力分别是(L)和(M)。 K,L,M:（1）提高内存利用率；（2）提高系统吞吐量；（3）满足用户需要；（4）更好地满足多道程序进行的需要；（5）既满足用户需求，又提高内存利用率。 5.在存储管理中，不会产生内部碎片的存储管理方式是（N）；支持虚拟存储器，但不能以自然的方式提供存储器的共享和存取保护机制的存储管理方式是（O）。 N：(1)分页式存储管理；(2)分段式存储管理；(3)固定分区式存储管理；(4)段页式存储管理。 O：（1）段页式存储管理；（2）请求分区页式存储管理；（3）请求分段式存储管理；（4）可变分区存储管理；（5）固定分区存储管理；（6）单一连续分区式存储管理。 6.磁盘调度主要是为了优化（P），下列算法中能避免磁盘粘着的现象的是（Q）。P：（1）寻道时间；（2）旋转延迟时间；（3）传输时间。 Q：（1）SSTF;（2）FCFS;（3）SCAN;（4）CSCAN;（5）FSCAN。 7.文件系统中，目录管理最基本的功能是（R），位示图的主要功能是（S），FAT 表的主要功能是（T）。 R，S，T：（1）实现按名存取；（2）提高文件存储空间利用率；（3）管理文件存储器的空闲空间；（4）指出分配给文件的盘块（首个盘块除外）的地址；（5）管理文件存储器的空闲空间，并指出分配给文件的盘块（首个盘块除外）的地址。 8.文件系统采用多级目录结构，可以（U）和（V）。 U,V：（1）缩短访问文件存储器时间；（2）节省主存空间；（3）解决不同用户文件的命名冲突；（4）方便用户读写文件；（5）提高检索目录的速度。9.计算机系统中信息资源的安全包括（W）、（X）和（Y）三个方面，其中程序被删除属于（W）方面的威胁，数据被非法截取属于（X）方面的威胁，消息被更改属于（Y）方面的威胁。 W,X,Y：（1）保密性；（2）完整性；（3）可用性；（4）方便性。 三、填空题 1.操作系统最基本的特征是（1）和（2），最主要的任务是（3）。 2.引入进程的主要目的是（4），进程存在的唯一标志是（5）。 3.（6）是指通过破坏死锁产生的必要条件来防止死锁的发生。引起死锁的四个必要条件中，（7）是不应该被破坏的，但对某些特殊的资源（如打印机），该条可通过（8）来破坏；而其他能被破坏的三个必要条件分别是（9）、（10）和（11）。 4.虚拟存储器管理的基础是（12）原理，在请求分页管理方式中，页表中的状态位用来只是对应页（13）修改位用来只是对应页（14），引用位则是供（15）使用；而在请求分段系统还增加了增补位，它用来指示（16）。 5.设备驱动程序是（17）与（18）之间的通信程序如果系统中有3台相同的单显和2台相同的彩显则必须为它们配置（19）种设备驱动程序 6.廉价磁盘冗余阵列可组成一个大容量磁盘系统，它利用（20）技术来提高磁盘系统的存取进度，而利用（21）技术来增加磁盘系统的可靠性 7.包过滤防火墙工作在（22）层，采用代理服务技术的防火墙则工作在（23）层 8.UNIX文件系统对文件存储空间采用（23）分配方式，它通过（24）来管理空闲的文件存储空间。 四、问答题 1.假设某多道程序设计系统中有供用户使用的内存100k，打印机1台。系统采用可变分区管理内存：对打印机采用静态分配，并假设输入输出操作的时间忽略不计：采用最短剩余时间优先的进程调度算法，进程剩余执行时间相同时采用先来先服务算法；进程调度时机在执行进程结束时或有新进程到达时。现有一进程序列如下： 假设系统优先分配内存的低地址区域，且不需移动已在主存中的进程，请：（1）给出进度调度算法选中进程的次序，并说明理由。 （2）全部进程执行结束所用的时间是多少？ 2.请用信号量解决以下的过独木桥问题：同一方向的行人可连续过桥，当某一方向的行人必须等待：另一方向的行人必须等待：当某一方向无人过桥是，另一方向的行人可以过桥。 3.提高内存利用率的途径有哪些？ 4.何谓脱机输入/输出技术？ 5. 将目录文件当作一般数据文件来处理有什么优缺点？ 操作系统复习题1答案 一、判断题 1、错 2、对 3、错 4、对 5、对 6、错 7、错 8、错 9、对10、错 二、选择题 1、A ：(2)；B：(4)；C：（3）。 2、D：（4）；E:(3)；F:(2)。 3、G：（2）；H:（5）；I:（3）；J：（4）。 4、K：（1）；L：（3）；M：（5）。 5、N：（2）；O：（2）。 6、P：（1）寻道时间；Q：（5）。 7、R：（1）；S：（3）；T：（5）。 8、U：（3）；V：（5）。 9、W：（3）；X：（1）；Y：（2）。
windos 2003 server实用教程 一、单元目标、任务：任课教师：高鹏 本单元课程标题：常见计算机网络的操作系统 授课班级 10中职5、6班 课时 2 时间 2011.11．15 授课地点 阶教 教学目标 能力（技能）目标 知识目标 1.会正确识别windos2003系列的nos及安装目标 2.能正确识别常规的网络操作系统光盘阅读相关参数 1.掌握常规的网络操作系统的类型 2.了解unix，linux，操作系统的发展背景 3.掌握windos2003 server 的四个版本类型 4.了解操作系统与网路操作系统的区别和联系 5.掌握nos的常规网络服务项目. 能力训练任务及案例
案例1：我系机房的os及os的安装选择. 任务1：常规windos2003 server的识别及分析阅读 任务2：能说出windos2003server的四个版本及适用环境. 任务3：条件充许的情况下使用虚拟机模拟安装windos2003server 参考资料 《windos 2003 server教程》新世纪高职高专教材编审委员会组编主编刘宝莲《计算机网络教程实训教程》新世纪高职高专教材编审委员会组编主编刘宝莲《计算机技术网络基础教程》第二版电子工业出版社主编严争 二、教学设计： 步骤 教学内容 教学 方法 教学 手段 学生 活动 时间 分配 内容引入 （问题） 以我院网络中心办公系统平台为列引出服务器操作系统 提问法 课件演示 提问 5 分钟
准备 （问题） 为什么服务器不能安装windos xp 操作系统呢” 告知 （教学内容、目的） 告之学生本次课程要学习的主要内容： 1．网络操作系统unix .linux windos实例的历史 2．常规的网络操作系统有哪些？如何选择。 3．Windos server 2003 操作系统的四个版本 讲授法 老师讲学生听 5 分钟 教学目的： 通过本课的讲解使同学们对常规的网络操作系统有了初步的了解,使同学们对os与nosyoule 正确的了解得区分与应用组成.为后期服务器搭建打下了良好的基础. 项目引入 （任务项目） 教学演示： 1．网络操作系统的发展历史 2．网络操作系统的功能 3．网络操作系统安装 讲授法
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
一、选择题 1、在现代操作系统中引入了（），从而使并发和共享成为可能。 A.单道程序 B. 磁盘 C. 对象 D.多道程序 2、( )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时交互地使用计算机。 A.网络 B.分布式 C.分时 D.实时 3、从用户的观点看，操作系统是（）。 A. 用户与计算机硬件之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件 C. 合理组织计算机工作流程的软件 D.计算机资源的的管理者 4、当CPU处于管态时，它可以执行的指令是（）。 A. 计算机系统中的全部指令 B. 仅限于非特权指令 C. 仅限于访管指令 D. 仅限于特权指令 5、用户在程序中试图读取某文件的第100个逻辑块时，使用操作系统提供的（）接口。 A. 系统调用 B.图形用户接口 C.原语 D.键盘命令 6、下列几种关于进程的叙述，（）最不符合操作系统对进程的理解 A.进程是在多程序并行环境中的完整的程序。 B.进程可以由程序、数据和进程控制块描述。 C.线程是一种特殊的进程。 D.进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 7、当一个进程处于（）状态时，称其为等待（或阻塞）状态。 A. 它正等待中央处理机 B. 它正等待合作进程的一个消息 C. 它正等待分给它一个时间片 D. 它正等待进入内存 8、一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程（）。 A.由就绪变运行 B.由运行变就绪 C.由阻塞变运行 D.由阻塞变就绪 9、下面关于线程的叙述中，正确的是（）。 A.不论是系统支持线程还是用户级线程，其切换都需要内核的支持。 B.线程是资源的分配单位，进程是调度和分配的单位。 C.不管系统中是否有线程，进程都是拥有资源的独立单位。 D.在引入线程的系统中，进程仍是资源分配和调度分派的基本单位。 10、设有3个作业，它们同时到达，运行时间分别为T1、T2和T3,且T1≤T2≤T3，若它们在单处理机系统中按单道运行，采用短作业优先调度算法，则平均周转时间为（）。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. T1+T2/3+2*T3/3 3+2*T2/3+T1 11、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 12、有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对一临界资源的互斥访问，则信号量的变
网络操作系统重点知识 1. ①操作系统的定义：操作系统是控制和管理计算机系统的硬件和软件资源、合理地组织工作流程以及方便用户的程序集合。 ②现代操作系统的基本特征：1、并发性2、共享性3、虚拟性4、不确定性 2. 操作系统在计算机系统中处于何种地位：是硬件层的第一次扩充，是计算机系统软件的重要组成部分。计算机系统的层次结构：硬件层—操作系统层—语言处理程序层—应用程序层。操作系统的作用：提高计算机系统的效率，增强系统的处理能力，充分发挥系统资源的利用率，方便用户使用。 3. 多道程序设计的硬件基础：①中断系统②通道技术③CPU与通道的通信 4. ①多道程序设计的基本原理：多道程序设计的主要目的是充分利用系统中所有资源且尽可能地让它们并行操作。采用通道技术后使CPU从繁琐的I/O操作中解放出来，它不仅能实现CPU与通道并行工作，而且也能实现通道与通道之间、各通道与外设之间的并行。 ②多道程序设计的主要特点：①多道②宏观上并行③微观上串行。 5. 实现多道程序设计要解决的几个问题：①存储保护和地址重定位。（几道程序共享同一主存）②处理机的管理和调度。（共享同一处理机）③资源的管理与分配。（共享系统资源） 9. ①系统调用：用户在程序中能用访管指令调用的，由操作系统提供的子功能集合，其中每一个子功能称为一个系统调用命令。②用户程序使用系统调用后，为什么能从算态进入管态，返回用户程序后又从管态回到算态（系统调用的实现原理）：系统调用中的访管指令的地址码可作为系统调用的功能号，它对应一个操作系统为用户提供的子功能或函数。当用户程序需要调用系统功能时，就在其程序的适当位置安排一条系统调用命令，当执行到该指令时便产生访管中断，中断的硬件装置开始响应中断，保存原来的PSW到内存的固定单元，再从内存的另一个固定单元中取出新的PSW送入PSW寄存器。由于新PSW中已事先设置了系统状态为管态，从而使处理机进入管态，在管态下执行中断处理程序。由于在管态下可以使用特权指令，所以用户要求操作系统提供的服务就很容易地被完成。中断处理程序结束后，通过恢复旧的PSW到PSW寄存器，于是又可返回到被中断的用户程序，即从管态又回到算态。 10. UNIX的系统调用的两种方式：①直接系统调用②间接系统调用。它们各是怎样处理：①直接系统调用除可使寄存器传递参数外，其它参数都跟在trap指令的后面②间接系统调用跟随trap指令的是一个指向程序数据区的指针。该程序数据区内有一个直接系统调用trap指令，其后跟以除r0外的参数。 11. ①分时：两个或两个以上的事件按时间划分轮流地使用计算机系统中的某一资源。②分时系统（又称交互作用系统）：在一个系统中，如果多个用户通过自己的终端分时地使用同一个计算机，这样的系统就称为分时系统，其上的操作系统统称为分时操作系统。UNIX 属分时系统。 ③分时系统的特点：①同时性（可同时操作，共同使用该系统）②独立性（独占感）③及时性（及时响应）④交互性（人机对话）。 调进/调出是实现分时系统的一种主要方式（分时系统实现原理）。（多流调进调出方式） 12. 实时系统分为两类：①实时控制系统（导弹发射）②实时处理系统（预订飞机票）。 设计实时系统要考虑的问题：①实时时钟管理（实时任务、延迟任务）②连续人机对话③过载的防护（任务的随机性）④高可靠性和保证（故障引起的严重后果）。 13. 分布式计算机系统：是一个由多台计算机组成的系统，在用户看来，他所拥有的计算机是一台单独的计算机，而这台计算机是一台功能扩大了的虚拟机。分布式系统的三个基本功能：①通信②资源共享③并行计算。分布式系统最为突出的特点是透明性。 分布式计算机系统具有以下主要特点： ①任意两台计算机之间可以利用通信交换信息。②各计算机具有相对的自主性或自治性。③具有透明性④具有整体性或协同性。⑤具有坚定性。（任一台故障不会使系统瘫痪。） 14. 分布式系统对资源的管理与集中式系统有何不同？ 答：分布式系统对资源的管理采用一类资源有多个管理者的分布式管理方式。分布式管理方式又可分为集中分布管理和完全分布管理两种方式。集中式系统对资源的管理采用一个管理者的方式。 17. 紧耦合与松耦合多处理机系统有何区别？ 答：主要区别在于有无共享存储器。①紧耦合多处理机系统有共享存储器，所以也称其为共享存储结构多处理机系统。 ②松耦合处理机系统中没有共享存储器，每台处理机都有一个容量较大的局部存储器，所以也称其为分布存储结构多处理机系统。
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
四、解答题(共20分) 1．什么是操作系统它的主要功能是什么(共8分) 操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合)，是用户与计算机之间的接口 操作系统的主要功能包括：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理以及用户接口管理。 2．操作系统中存储器管理的主要功能是什么什么叫虚拟存储器(共8分) 存储器管理的主要功能是：内存分配，地址映射，内存保护，内存扩充。(4分) 虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚地址被映象成实地址。或者：简单地说，虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。(4分) 3．什么是文件的逻辑组织和物理组织(共4分) 文件的逻辑组织——用户对文件的观察和使用是从自身处理文件中数据时 采用的组织方式来看待文件组织形式。这种从用户观点出发所见到的文件组织形式称为文件的逻辑组织。 文件的物理组织——文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织。 三、填空题(每空2分，共30分) 1．通常，进程实体是由程序段，相关的数据段和PCB 这三部分组成，其中PCB 是进程存在的惟一标志。 2．从用户的源程序进入系统到相应程序在机器上运行，所经历的主要处理阶段有编辑阶段，编译阶段，连接阶段，装入阶段和运行阶段。 3．在UNIX系统中，文件的类型主要包括普通文件，目录文件，特别文件。 4．虚拟设备是通过 SPOOLing 技术把独占设备变成能为若干用户共享的设备。 5. Windows NT是采用微内核结构的操作系统，它的进程的功能发
生了变化，它只是资源分配的单位，不是调度运行的单位，后者的功能由线程完成。 五、应用题(共20分) 5．进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（ D） A、运行态变为就绪态 B、运行态变为等待态 C、就绪态变为运行态 D、等待态变为就绪态 6．采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（C ）将其移动。 A、用户有条件地 B、用户无条件地 C、操作系统有条件地 D、操作系统无条件地 7．分页式存储管理中，地址转换工作是由（A ）完成的。 A、硬件 B、地址转换程序 C、用户程序 D、装入程序 9．对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（C ）。 、文件 D 、记录 C 、数据项 B 、字符A． 10．为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（A ）号。 A、设备类相对 B、设备类绝对 C、相对 D、绝对 11．通常把通道程序的执行情况记录在（D ）中。 A、PSW B、PCB C、CAW D、CSW 14．共享变量是指（D ）访问的变量。 A、只能被系统进程 B、只能被多个进程互斥 C、只能被用户进程 D、可被多个进程 15．临界区是指并发进程中访问共享变量的（ D）段。 A、管理信息 B、信息存储 C、数据 D、程序 16．若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（ D）个进程参于竞争，而不会发生死锁。 A、5 B、2 C、3 D、4 17．产生系统死锁的原因可能是由于（C ）。 A、进程释放资源 B、一个进程进入死循环 C、多个进程竞争，资源出现了循环等待 D、多个进程竞争共享型设备 21．引入多道程序设计的主要目的在于（BD ） A、提高实时响应速度 B、充分利用处理机，减少处理机空闲时间 、有利于代码共享C．
注：标有“操作系统第二版中文版答案”的答案是从操作系统第二版中文答案的电子书上摘抄的，剩下的是非标准答案(可以忽略~~)。有几道题没有写。以下的相关文档仅供参考！祝各位同学考试愉快！ 第一章：引论（P44） 1、什么是多道程序设计？ 答：多道程序就是CPU在内存中多个进程之间迅速切换。它一般被用来使CPU 保持忙碌，当有一个或多个进程进行I/O时。（操作系统第二版中文答案） 2、什么是SPOOLing？读者是否认为将来的高级个人计算机会把SPOOLing作为标准功能？ 答：SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line （即外部设备联机并行操作）的缩写，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为“假脱机技术”。（回答：什么是SPOOLing？百度的~~~）输入SPOOLing是作业中的读入技术，例如：从卡片在磁盘，这样当当前执行的进程完成时，将等候CPU。输出SPOOLing在打印之前首先复制打印文件，而非直接打印。在个人计算机上的输入SPOOLing很少，但输出SPOOLing非常普通。（操作系统第二版中文答案） 3、在早期的计算机中，每个字节的读写直接由CPU处理（既没有DMA）。对于多道程序而言这种组织方式有什么含义？ 答：多道程序的主要原因是当等候I/O完成时CPU有事可做。如果没有DMA，I/O 操作时CPU被完全占有，因此，多道程序无利可图（至少在CPU利用方面）。无论程序操作多少I/O操作，CPU都是100%的忙碌。当然，这里是假定主要的延迟是数据复制时的等待。如果I/O很慢的话，CPU可以做其他工作。（操作系统第二版中文答案） 4、系列计算机的思想在20世纪60年代由IBM引入System/360大型机。现在这种思想已经消亡了还是继续活跃着？ 答：它依然存在。例如：Interl以各种各样的不同的属性包括速度和能力消耗来产生Pentium I，II，III和4。所有这些机器的体系结构都是兼容的，仅仅是价格上的不同，这些都是家族思想的本质。（操作系统第二版中文答案） 5、缓慢采用GUI的一个原因是支持它的硬件的成本（高昂）。为了支持25行80列字符的单色文本屏幕应该需要多少视频RAM？对于1024*768像素24位色彩位图需要多少视频RAM？在1980年（$5/KB）这些RAM的成本是多少？现在它的成本是多少？ 答：25*80字符的单色文本屏幕需要2000字节的缓冲器。1024*768像素24位颜色的位图需要2359296字节。1980年代这两种选择将分别地耗费$10和$11520。而对于当前的价格。将少于$1/MB。（操作系统第二版中文答案） 8、考虑一个有两个CPU的系统，并且每个CPU有两个线程（超线程）。假设有三
《网络操作系统》习题 一、填空题 1. Windows Server 2003的标准版本适用于中、小型企业，主要用作服务器，提供各种常见的网络功能，如：文件服务、打印服务、通信服务、Web服务等。 2. 通过查看硬件兼容性列表文件，可以确认Windows Server 2003操作系统是否与一台计算机的硬件设备兼容。 3. 在检测软件兼容性时，需要在winnt32.exe命令后附加的参数为checkupgradeonly 。 4. Windows Server 2003支持的文件系统格式有：FAT、FAT32和NTFS 。 5. 在Windows Server 2003中，NTFS 文件系统格式支持文件加密。 6. 为了能够实现网络通信，管理员需要为计算机上的网卡等网络设备设置TCP/IP参数，包括：IP 地址、子网掩码和默认网关等。 7. 在安装硬件设备时，一般需要同时安装这个设备的驱动程序，该程序一般由硬件设备的开发厂商提供。 8. 对于即插即用的硬件设备，Windows Server 2003能够自动检测并进行安装。 9. 对于非即插即用的硬件设备，只能由用户手工安装。 10. 如果希望重新使用一个被禁用的设备，应该对该设备的执行启用的操作。 11. 在工作组中，每台计算机均把自己的资源信息和安全信息存放在本地的SAM或安全账户管理数据库中。 12. 在工作组中的一台计算机上所创建的用户账户，被称为本地或本机用户账户。 13. 在网络中工作、使用网络资源的人被称为用户。 14. 如果一个员工长时间不工作，那么为安全起见，管理员应该将他的用户帐户禁用。 15. 在一个工作组中，每台Windows计算机的内置管理员或Administrator 帐户能够在本地计算机的SAM数据库中创建并管理本地用户帐户。 16. 在Windows计算机上不能对文件实施共享，而只能对文件夹实施共享。 17. 管理员在对文件夹实施共享之后，必须设置权限，这样才能保证用户访问共享文件夹的安全。 18. 当创建共享文件夹时，如果在它的共享名的后面附加一个
1.一般用户更喜欢使用的系统是（）。 A.手工操作 B.单道批处理 C.多道批处理 D.多用户分时系统 2. 与计算机硬件关系最密切的软件是（）。 A.编译程序 B.数据库管理系统 C.游戏程序 D.OS 3. 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 4. 早期的OS主要追求的是（）。 A.系统的效率 B.用户的方便性 C.可移植 D.可扩充性 5.（）不是多道程序系统 A.单用户单任务 B.多道批处理系统 C.单用户多任务 D.多用户分时系统 6.（）是多道操作系统不可缺少的硬件支持。 A.打印机 B.中断机构 C.软盘 D.鼠标 7. 特权指令可以在（）执行。 A.目态 B.浏览器中 C.任意的时间 D.进程调度中 8. 没有了（）计算机系统就启动不起来。 A.编译器 B.DBMS C.OS D.浏览器 9. 通道能够完成（）之间的数据传输。 A.CPU与外设 B.内存与外设 C.CPU与主存 D.外设与外设 10. 操作系统的主要功能有（）。 A.进程管理、存储器管理、设备管理、处理机管理 B.虚拟存储管理、处理机管理、进程调度、文件系统 C.处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统 D.进程管理、中断管理、设备管理、文件系统 11. 单处理机计算机系统中，（）是并行操作的。 A.处理机的操作与通道的操作是并行的 B.程序与程序 C.主程序与子程序 D.用户程序与操作系统程序 12. 处理机的所有指令可以在（）执行。 A.目态 B.浏览器中
C.任意的时间 D.系统态 13.（）功能不是操作系统直接完成的功能。 A.管理计算机硬盘 B.对程序进行编译 C.实现虚拟存储器 D.删除文件 14. 要求在规定的时间内对外界的请求必须给予及时响应的OS是（）。 A.多用户分时系统 B.实时系统 C.批处理系统时间 D.网络操作系统 15. 操作系统是对（）进行管理的软件。 A.硬件 B.软件 C.计算机资源 D.应用程序 16.（）对多用户分时系统最重要。 A.实时性 B.交互性 C.共享性 D.运行效率 17.（）对多道批处理系统最重要。 A.实时性 B.交互性 C.共享性 D.运行效率 18. ( )对实时系统最重要。 A.及时性 B.交互性 C.共享性 D.运行效率 19. Windows98是（）操作系统。 A.多用户分时 B.批处理系统 C.单用户多任务 D.单用单任务 20. 分布式系统与网络系统的主要区别是（） A.并行性 B.透明性 C.共享性 D.复杂性 21. ( )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时交互地使用计算机。 A.网络 B.分布式 C.分时 D.实时 22. 如果分时操作系统的时间片一定，那么（），则响应时间越长。 A.用户数越少 B.用户数越多 C.内存越小 D.内存越大 23. 下面6个系统中，必须是实时操作系统的有（）个。 ·航空订票系统 ·过程控制系统 ·机器口语翻译系统 ·计算机辅助系统
《操 作 系 统》 期 末 试 卷 很好地解决了“碎片”问题的存储管理方法是（ A.页式存储管理 B.段式存储管理 C.静态分区管理 D.可变分区管理 多道程序设计是指（D ） A.在实时系统中并发运行多个程序 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 设有3个进程共享同一程序段 而每次最多允许两个进程进入该程序， 若用PV 操作作同步机制，则信号量S 的取值范围为 （ A. 2, 1, 0, -1 B . 3, 2, 1, 0 C . 2, 1, 0, -1 , -2 10、在提供虚拟存储的系统中，用户的逻辑地址空间主要受（ C A.内存空闲块的大小 B .外存的大小 C.计算机编址范围 11、 采用时间片轮转法调度是为了 （ ） ° A.多个终端都能得到系统的及时响应 B ?先来先服务c 优先数高的进程先使用处理器 D ?紧急事件优先处理 12、 （） 必定会引起进程切换。 A. —个进程被创建后进入就绪态 B. 一个进程从运行态变成等待态 C. 一个进程从运行态变成就绪态 D ?一个进程从等待态变成就绪态 13、 操作系统根据（） 控制和管理进程，它是进程存在的标志。 A.程序状态字 B .进程控制块 C ?中断寄存器 D ?中断装置 14、 （ B ）存储管理方式提供二维地址结构。 A.固定分区 B.分段 C.分页 D.可变分区 15、 在进程管理中，当（ ）时，进程从阻塞状态变为就绪状态。 A ?进程被进程调度程序选中 B ?等待某一事件 C .等待的事件发生 D ?时间片用完 二、填空题（20*1分=20分） 1、 在单用户环境下，用户独占全机，此时程序的执行具有 _封闭性 _______ 和_可再现性_° 2、 对于信号量，在执行一次P 操作时信号量-1_ ;当其值为__<0__时，进程应阻塞。在执行V 操作时信号量的值应当_信号量+1 _;当 其值为_<=0__ 时，应唤醒阻塞队列中的进程。 3、 进程的三种基本状态分别是 、进程的三种基本状态分别是 __运行 _______ , _就绪_和_阻塞（等待）__° 4、 多道程序环境下的各道程序， 宏观上它们是—并行__运行，微观上是—串行_运行。 5、 在单CPU 系统中有 （n>1）个进程，在任一时刻处于就绪的进程最多是 _^1__个，最少是 __0 _______ 个。 6、 分区管理方案不能实现虚存的原因是 —作业地址空间不能大于存储空间 _ ° 7、 段页式存储管理中，是将作业分 _段__段___________ 内分—页 ______ 。分配以_页 _______ 为单位。在不考虑使用联想存储器快表的情况下， 每条访问内存的指令需要 _______ 3___访问内存。其中第_2_次是查作业的页表。 姓名 一、选择题（15*2分=30分） 在操作系统中，JCB 是指（A A .作业控制块B ?进程控制块 C ?文件控制块D ?程序控制块 并发进程之间（D ） A.彼此无关B.必须同步C.必须互斥 D.可能需要同步或互斥 运行时间最短的作业被优先调度，这种调度算法是（ A.优先级调度 B ?响应比高者优先 C )° C .短作业优先 D .先来先服务 某页式存储管理系统中，地址寄存器长度为 A. 210 B. 211 5、（ D ）是一种只能进行P 操作和V A ?调度B .进程C .同步D.信号量 在操作系统中，并发性是指若干事件（ A.在同一时刻 B .一定在不同时刻 24位，其中页号占 C. 214 操作的特殊变量 ° C .在某一时间间隔内 14位，则主存的分块大小是（C ）字节 D. 224 D ?依次在不同时间间隔内 B. 在分布系统中同一时刻运行多个程序 D . 1, 0, -1 , -2 )的限制。 D .页表大小
现代计算机操作系统的发展趋势一、什么是操作系统操作系统(Operating System，简称OS是管理计算机硬件的软件。作为介于计算机用户和计算机硬件之间的中间层，操作系统为应用程序提供了基础，同时也是计算机系统的核心与基石。操作系统通常是最靠近硬件的一层系统软件，它把硬件裸机改造成为功能完善的一台虚拟机，使得计算机系统的使用和管理更加方便，计算机资源的利用效率更高，上层的应用程序可以获得比硬件提供的功能更多的支持。使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows2000、Netware等。二、操作系统的发展 1、大型机时代早期的操作系统非常多样化，生产商生产出针对各自硬件的系统。每一个操作系统都有不同的命令模式、操作过程和调试工具，即使它们来自同一个生产商。最能反映这一情况的是，厂家每生产一台新的机器都会配备一套操作系统。尽管这些机器在性能上有明显差异，但它们有统一的操作系统—— OS/360。 2、小型机和UNIX的崛起 UNIX操作系统是由AT&T公司开发出来的，后来成为开发小型操作系统的起点，并成为操作系统的典范。早期的操作系统是可以被用户所利用的功能的集合。60年代末70年代初，几种硬件支持相似的或提供端口的软件可在多种系统上运行早期的系统已经利用微程序来在它们的系统上实现功能。 3、个人计算机时代微型处理器的发展使计算机的应用普及至中小企业和个人爱好者。而计算机的普及又推动了硬件组件公共接口的发展，并逐渐地要求有一种“标准”的操作系统去控制它们。在早期，主要的操作系统是8080 CPU用的 CP/M-80，它建立在数家公司针对PDP-11架构的操作系统的基础上；在此基础上又产生了MS-DOS。这些计算机在ROM都有个小小的启动程序，可以把操作系统从磁盘装载到内存；IBM-PC系列的BIOS是这一思想的延伸。随着显示设备和处理器成本的降低，很多操作系统都开始提供图形用户界面。如：UNIX提供的 X Window系统、微软的Windows系统、苹果的Mac系统等。三、现代操作系统的发展（一）微内核操作系统对于一个操作系统而言，内核通常是系统中最核心的
《操作系统》期末试卷 姓名 一、选择题（15*2分=30分） 1、在操作系统中，JCB是指（A ） A．作业控制块B．进程控制块C．文件控制块D．程序控制块 2、并发进程之间(D) A.彼此无关 B.必须同步 C.必须互斥 D.可能需要同步或互斥 3 A 4 ?A 5、（D A 6 A 7 A. 8 A. C. 9、设有。 A．2 10 A. 11 A 12、() A C 13 A 14、(B A.固定分区 B.分段 C.分页 D.可变分区 15、在进程管理中，当（）时，进程从阻塞状态变为就绪状态。 A．进程被进程调度程序选中B．等待某一事件C．等待的事件发生D．时间片用完 二、填空题（20*1分=20分） 1、在单用户环境下，用户独占全机，此时程序的执行具有_封闭性______和_可再现性_。 2、对于信号量，在执行一次P操作时信号量-1_；当其值为__<0__时，进程应阻塞。在执行V操作时信号量的值应当_信号量+1_； 当其值为__<=0__时，应唤醒阻塞队列中的进程。 3、进程的三种基本状态分别是、进程的三种基本状态分别是__运行______，_就绪_和__阻塞（等待）__。 4、多道程序环境下的各道程序，宏观上它们是_并行__运行，微观上是_串行_运行。 5、在单CPU系统中有（n>1）个进程，在任一时刻处于就绪的进程最多是__n-1__个，最少是___0____个。
6、分区管理方案不能实现虚存的原因是_作业地址空间不能大于存储空间_。 7、段页式存储管理中，是将作业分_段__，__段_____内分___页____。分配以__页_____为单位。在不考虑使用联想存储器快表 的情况下，每条访问内存的指令需要____3___访问内存。其中第_2___次是查作业的页表。 三、简答题（4*5分=20分） （2） ????????????进程A???????????????????????????????进程B ???????????...??????????????????????????????????... ????????P(mutex)；????????????????????????????P(mutex)；