考研操作系统-操作系统实例分析
(总分：83.00，做题时间：90分钟)
一、单项选择题(总题数：9，分数：18.00)
1.在下列性质中，( )不是分时系统的特征。
A.多路性
B.交互性
C.独占性
D.成批性√
2.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→等待态√
D.等待态→运行态
3.若信号S的初值为2，当前值为-1，则表示有( )等待进程。
A.0个
B.1个√
C.2个
D.3个
4.下列仅下条指令( )只能在管态下执行。
A.读取时钟指令
B.访管指令
C.屏蔽中断指令√
D.取数指令
5.在批处理系统中，用户的作业是由( )组成的。
A.程序
B.程序+数据
C.程序+作业说明书
D.程序+数据+作业说明书√
6.当CPU执行操作系统代码时，称处理机处于( )。
A.执行态
B.目态
C.管态√
D.就绪态
7.在多道批处理系统中，为先分利用各种资源，运行的程序应具备的条件是( )。
A.适用于内存分配的
B.计算量大的
C.I/O量大的
D.计算型和I/O型均衡的√
8.UNIX操作系统的进程控制块中常驻内存的是( )。
A.proc结构√
B.proc结构和核心栈
C.ppda区
D.ppda结构和user结构
9.时，进程从执行状态转变为就绪状态。
A.进程被调度程序选中
B.时间片到√
C.等待某一事件
D.等待的事件发生
二、填空题(总题数：9，分数：9.00)
10.存储管理方式中， 1可采用覆盖技术。
填空项1:__________________ （正确答案：单一连续区存储管理）
11. 1是操作系统采用以空间换时间的技术。
填空项1:__________________ （正确答案：通道技术）
12.CPU输入数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用 1。
填空项1:__________________ （正确答案：缓冲技术）
13.操作系统为保证未经文件拥有者授权，任何其他用户不能使用该文件所提供的解决方法是 1。
填空项1:__________________ （正确答案：文件保护）
14.文件系统中若文件的物理结构采用连续结构，则文件控制块FCB中有关文件的物理位置的信息应包括1。填空项1:__________________ （正确答案：首块地址和文件长度）
15.在操作系统的发展过程中， 1和 2的出现标志着该操作系统的正式形成。
填空项1:__________________ （正确答案：多道程序）
填空项1:__________________ （正确答案：分时系统）
16.某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分别分配的物理块号为5、10、4、7，那么虚地址为0A5C对应的物理地址是 1。
填空项1:__________________ （正确答案：125CH）
17.若有4个进程共享同一个程序段，而且每次最多允许3个进程进入该程序段，则信号量的变化范围是1。填空项1:__________________ （正确答案：3，2，1，0，-1）
18.在采用SPOOLing技术的系统中，用户的打印结果首先被送到 1。
填空项1:__________________ （正确答案：磁盘固定区域）
三、判断改错题(总题数：3，分数：6.00)
19.在UNIX系统中OS的核心，它应具有两个方面的接口；一方面是核心与硬件的接口，另一方面就是核心与Shell的接口。 ( )
A.正确√
B.错误
20.进程控制子系统的功能有进程控制、进程通信以及进程调度。 ( )
A.正确
B.错误√
应改为：进程控制子系统的功能有进程控制、进程通信、存储器管理以及进程调度。
21.文件子系统的功能可以分为文件管理和高速缓冲机制两方面。 ( )
A.正确
B.错误√
应改为：文件子系统的功能可以分为文件管理、高速缓冲机制和设备驱动程序三方面。
四、简答题(总题数：7，分数：35.00)
22.在UNIX操作系统中，盘块缓冲区分配的getblk (dev,blkno)的执行过程(其中dev为设备号，blkno为块号)是什么?
__________________________________________________________________________________________ getblk(dev，blkno)首先检查散列队列，看该盘块是否已在某个缓冲区中。若在散列队列，则不须分配缓冲区，否则分配一个空闲缓冲区。处理过程如下：①根据设备号和盘块号检查散列队列(设备缓冲区队列)。
②若在散列队列，则检查该缓冲区是否空闲。若空闲，则先上锁，然后从空闲链上取下，置该缓冲区忙；否则，等待该缓冲区空闲。③若缓冲区不在散列队列，便从空闲链分配一个缓冲区，调整散列队列，置该缓冲区为忙状态。
23.在UNIX系统中，进行设备分配时需要哪些数据结构?有什么特点?如何应用的?
__________________________________________________________________________________________
在进行设备分配时所需的数据结构有：·设备控制表DCT——系统为每个设备配置一张设备控制表，用于记录本设备的情况，如设备类型、设备标识号、设备状态、设备队列、控制器表。·控制器控制表COCT
——系统为每个控制器设置一张用于记录本控制器情况的控制器控制表。·系统设备表SDT——记录系统中全部设备的情况，每个设备占一个表目，包括设备类型、设备标识符、设备控制表、设备驱动程序入口等。
24.在UNIX操作系统中，为什么把proc结构常驻内存?为什么ppda可以不常驻内存?ppda和其他数据结构合在一起有什么好处?
__________________________________________________________________________________________ 在配有通道、控制器系统的设备管理中，还要有通道控制表CHCT，用来记录通道的特性、状态及其他管理信息。系统设备表中有对应设备的设备控制表的指针，设备控制表中有与该设备相连的控制器的控制器控制表指针，控制器控制表中有与该控制器相连的通道的通道控制表。也就是说，从系统设备表可以找到该设备的设备控制表，然后找到相连的控制器控制表，最后找到相连的通道的通道控制表。 UNIX操作系统的进程控制块包括两部分。一部分称为进程的基本控制块(简称proc结构)，它存放着进程的一些基本的信息；另一部分称为进程扩充控制块(简称user结构)，它存放着进程的一些必要但又不常使用的信息。proc 结构中存放的是系统经常需要查询和修改的信息，需要快速地访问，所以将其常驻内存：如果把进程的所有信息都放在内存，势必造成很大的内存开销，所以，UNIX操作系统让user结构可以驻留在内存和磁盘交换区上。当CPU正在执行某进程时，它的proc结构和um结构都驻留内存，以便提高访问进程的速度；当CPU转而执行其他进程时，如有必要，可以把该进程的user结构换到盘交换区上，以便为其他进程留出较大的内存。这样既提高了系统管理进程的速度，又使得系统有足够的内存空间运行其他程序。
25.请描述UNIX操作系统的读/写磁盘方式。
__________________________________________________________________________________________ 在UNIX操作系统中有两种读磁盘的方式。·一般读方式：读指定盘块；·提前(预先)读方式：在读指定盘块的同时，将下一个盘块(提前块)。中的信息读出。在UNIX操作系统中有3种写方式。·一般写(同步写)方式：把缓冲区中的数据写入磁盘，调用者进程因等待写操作完成而进入睡眠状态，写操作完成后释放缓冲区；·异步写方式：启动输出后，调用者进程不等待传输完成就返回；·延迟写方式：不真正启动磁盘，只是在缓冲区首部中设置延迟写标志，再将它加入空闲链末尾。实际写入是在该缓冲区分配给另一物理块时才完成。异步写的目的在于提高写盘速度(调用者进程不等待传输完成就可以返回，继续执行)，而延迟写的目的是让数据块在内存待尽可能长的时间，以减少不必要的传输。但反过来，延迟写没有把数据立即写入磁盘，当系统发生瘫痪时会导致磁盘数据错误。
26.UNIX是如何管理字符设备缓冲的?
__________________________________________________________________________________________ UNIX操作系统分别为字符设备和块设备设置了缓冲池。字符设备缓冲区的大小以字节为单位，而块设备缓冲区则以盘块大小为单位。字符设备缓冲管理是在系统中设置了一组字符缓冲区，供各种字符设备使用。其中，每个缓冲区的大小为70个字节，包括4项，即第一个字符位置，最后一个字符位置，指向下一个缓冲区的指针和余下的用于存放64个字符的缓冲区。所有的空闲缓冲区通过连接指针形成一个空闲缓冲区队列，由队首指针cfreelist指向其第一个缓冲区。每当设备管理程序请求一个字符缓冲区时，管理程序便从空闲缓冲区链首取得一个空闲缓冲区分配给相应设备。在设备释放缓冲区时，管理程序将它链入空闲缓冲区队列的队，首(空闲缓冲区队列实际上是一个栈)。getcf和putcf过程分别实现从空闲缓冲区队列中取得一个缓冲区和将缓冲区归还到空闲缓冲区队列。
27.UNIX是如何进行进程控制。
__________________________________________________________________________________________ a．进程创建：UNIX操作系统的进程创建原语为调用者建立一个子进程。被创建的新进程与父进程一样是一个基本的调度单位，与调用者一起独立地并发运行。UNIX操作系统的进程创建原语的基本任务是为新进程构造运行环境，包括proc结构、ppda区(user结构和核心栈)、共享正文段、用户态数据段和栈段，除进程的状态、标识以及与时间有关的少数控制项外，子进程基本是复制父进程的进程图像，子进程与父进程共享正文段。 UNIX：操作系统创建进程的系统调用是fork，它的主要功能是：·为子进程分配一个空白的proc结构，同时获得一个惟一的进程标识数pid。·为子进程分配所需的内存空间．如果分配成功，则把父进程的数据段等复制给子进程；如果内存分配不成功，则在盘交换区为子进程建立数据段等。·增加与父进程相关的有关文件系统的进程引用计数。·向父进程返回子进程的标识数，向子进程返回0。b．进程的自我终止和等待：进程调用系统调用exit使自己放弃CPU，进入终止状态。等待父进程的处理。进程
调用系统调用wait使自己成为等待状态一直到它的一个子进程终止。c．进程的睡眠与唤醒：进程不论因何原因而睡眠，最后调用sleep使之进入睡眠状态，当睡眠原因消失后，又要调用wakeup将有关进程唤醒。
28.管道通信的基本思想是什么?UNIX操作系统在管道通信中是如何避免死锁的?
__________________________________________________________________________________________ 管道通信以文件系统为基础在进程之间实现通信。管道，就是连接两个进程的一个打开的共享文件，该文件专门用于进程之间的通信。发送数据的进程从管道的一端把数据写入管道，接收数据的进程从另一端读出数据，就像一条传送数据的“管道”。管道通信实际上是利用外存来实现进程间的通信，所以具有数据传送量大的特点，但通信速度较慢。在管道的通信过程中，发送进程和接收进程要进行必要的同步与互斥，所以进程可能由于等待而产生死锁。 UNIX操作系统中采取以下措施来避免死锁：·当进程需要读/写等待时，要检查管道的另一端是否已经关闭，如果发现对方已经关闭，则直接返回，不需要等待。·当进程需要关闭管道时，要检查管道的另一端是否正处于等待状态；如果是，则要先唤醒对方，然后再关闭管道。这样进程就不会无休止地等待而发生死锁；而且，管道通信又可分为无名管道和有名管道。无名管道用于父、子进程之间的通信，而有名管道的适用范围更广。进程无休止地等待不可能发生的事件是产生死锁的必要条件，破坏此条件就可以预防死锁。
五、应用题(总题数：3，分数：15.00)
29.考虑一个存于磁盘上的文件系统，其中的文件由大小为512B的块组成。假定每一个文件有一个文件目录项，该目录项包含该文件的名字、文件长度以及第一块(或第一索引块)和最后一块的位置，而且该目录项位于内存。对于索引结构文件，该目录项指明第一索引块，该索引块又依次指向511个文件块且有一指向下一索引块的指针。针对连续、链接、索引结构的每一种，要求： a．说明在这个系统中是如何实现逻辑地址到物理地址映射的；b．如果当前位于逻辑块10(即最后一次访问的块是逻辑块10)且访问逻辑块4，请说明必须从盘上读多少个物理块。
__________________________________________________________________________________________ 设文件的逻辑地址(字节)为1a，用512去除1a，分别记1bn和bd为除得的商和余数，则1bn表示该块得逻辑块号，bd表示块内偏移。设文件的起始块号为sbn。那么针对 3种结构，分别有：①连续结构。连续结构也就是文件以连续方式存放，依次在内存排列，其过程是： pbn=sbn+1bn;/*要访问的物理块号*/；1块。②链接结构。查链接表直至找到所需要的块号，过程是：m1:=sbn if 1bn＞0 Then begin for I:=0 to 1bn-1 begin m1:=m1.next; /*取位于m1的物理块；用下一块地址替代m1+t*/ end; end; pbn:=m1;/*要访问的物理块号*/ 4块。③索引结构。将第一索引块读进内存，记为index，记r=1bn/511：s=:1bn mod 511 if r＞0 then begin for I:=I to r begin 读入index(512)块，并记为index end end pbn:=index(s) 1块。
30.在设备管理方面，UNIX系统采用什么方法使读入内存的文件副本，能为多个用户共享，避免重复调用和多占内存?
__________________________________________________________________________________________ UNIX操作系统块设备缓冲区的管理，与缓冲池技术类似，但它为了适应分时系统的要求，有其独特之处，即缓冲区动态地组成空闲缓冲区队列、设备缓冲区队列和设备I/O请求队列，空闲缓冲区组成空闲队列(AV 链)，按设备占用缓冲区构成散列队列——设备缓冲区队列，设备缓冲区队列中正在进行读/写的缓冲区构成I/O请求队列。设备用完缓冲区释放后只放在空闲缓冲区队列中，设备缓冲区队列的关系保持不变。这样，在该缓冲区未被重新分配之前，缓冲区中的信息还可以为后来申请使用该缓冲区信息者使用，而减少访盘次数。在多个用户共享同一个文件的副本时，可以避免重复申请缓冲区，减少访盘次数。 UNIX操作系统块设备缓冲区的管理，最大的特色在于分配缓冲区的对象是设备而不是进程，这样，使用同一设备的进程尽可能共享缓冲区。
31.为什么说设备驱动程序通常以进程形式存在?其功能是什么?
__________________________________________________________________________________________ 在多道程序系统中，当某进程启动I/O任务后随之被阻塞。当该I/O任务完成或发生某种事件时，由通道或控制器发来中断请求信号。但由于启动I/O任务的进程并没有运行(被阻塞)以致它不能被中断，而被中断的是正在运行的进程，它很可能与发出中断信号的I/O任务无关，因此，它不知道I/O任务的任何情况，从而无法对它进行响应。如果让启动该 I/O任务的进程负责对它进行响应，要求请求I/O任务的进程应具有很好的实时性，而且系统应能根据中断信号的内容准确地调度到请求所对应I/O任务的进程。因此通常由系统直接承担这个任务，为此专门设置了一个进程，称为设备驱动进程。用于对所有I/O设备和通道的
管理，处理来自各个I/O任务的中断，以及诸进程提出的I/O请求。设备驱动程序的主要功能是：·将接收到的抽象要求转换为具体要求；·检查用户I/O请求的合法性，了解I/O设备的状态，传递有关参数，设置指定的工作方式；·发出I/O命令，启动分配到的I/O设备，完成指定的I/O操作；·及时响应有控制器或通道发来的中断请求，并根据其中断类型调用相应的中断处、理程序进行处理．
考研操作系统-操作系统概念与历史 (总分：246.00，做题时间：90分钟) 一、填空题(总题数：12，分数：12.00) 1.在操作系统中，不可中断执行的操作称为 1。 填空项1:__________________ （正确答案：原语操作） 原语操作的英文名称为Atomic Operation，有时也称为原子操作。原子在很长时间内被人类认为是不可分割的最小粒子，因此它引申的意思为不可分割或不可中断。原语操作是操作系统提供并发的基础。 2.UNIX操作系统在结构上分为两个部分： 1和 2。 填空项1:__________________ （正确答案：外壳(Shell)） 填空项1:__________________ （正确答案：内核(Kernel)） 操作系统的实体通常称为内核，它包括操作系统的所有功能构件，如进程管理、内存管理、文件系统等。这些功能构件并不能直接被一般用户使用。为了方便用户使用操作系统，操作系统设计者还为操作系统覆盖了一层外壳，用户通过外壳与操作系统打交道。这个壳可以看成是操作系统的用户界面。 3.特权指令能在 1下执行，而不能在 2下执行。 填空项1:__________________ （正确答案：内核态(Kernel Mode)、用户态(user Mode)） 顾名思义，特权指令具有特权，这个特权就是对计算机资源的访问权力。与此相对的是非特权指令，此种指令不能随意访问计算机的资源。操作系统为了实现特权和非特权指令而设计了内核态和用户态。凡是在内核态下执行的指令都是特权指令，在用户态下执行的指令都是非特权指令。 4.操作系统向用户提供了两类接口：一类是 1，另一类是 2。 填空项1:__________________ （正确答案：命令级接口(command Interface)、程序级接口(Programming Interface)） 对操作系统的使用有两种方式：直接向操作系统发出命令；编程序调用操作系统服务。前一种接口是所谓的命令接口，通过操作系统的壳实现；后一种接口是程序接口，通过操作系统调用(System call)和程序语言库函数实现。 5.分时系统中 1是衡量分时系统性能的一项重要指标。 填空项1:__________________ （正确答案：响应时间(Response Time)） 响应时间指的是在提交任务后，等待系统做出回应的时间。在分时系统下，多个用户分时共享同一个系统。每个用户在用完自己的分时时间段后需要等待别的用户用完它们的分时时间段，这个等待就是用户对系统的最直观感受，等待时间越长，用户感受越差。 6.操作系统的主要功能是 1和 2。 填空项1:__________________ （正确答案：管理(Management)） 填空项1:__________________ （正确答案：魔幻(Illusion)） 管理指的是管理计算机的软硬件资源，如CPU、内存、磁盘、各种表格和数据结构、软件原语等，以保证这些资源在不同用户或程序之间合理分配和使用。魔幻指的是将少变多，难变易，丑变美，如将单CPU通过进程模型虚拟成多个CPU，将有限内存通过虚存变为容量巨大的逻辑内存。 7.在现代操作系统中，资源分配的单位是 1，而处理机调度的单位是 2。 填空项1:__________________ （正确答案：进程(Process)） 填空项1:__________________ （正确答案：线程(Thread)） 在操作系统早期，调度单位和资源分配单位均是进程。随着操作系统的发展，线程作为进程中的一个指令执行序列而成为调度的单位。在线程模型下，进程并不运行，系统执行的是线程。 8.在操作系统中，一种用空间换取时间的资源转换技术是 1。 填空项1:__________________ （正确答案：缓冲技术(Buffering)） 通过提供缓冲区(Buffer)，可以让速度慢的设备与速度快的设备进行沟通与协作。 9.为实现CPU与外部设备的并行工作，系统引入了 1硬件机制。 填空项1:__________________ （正确答案：中断(Interrupt)） 在中断机制下，CPU在发出10命令后即继续执行别的任务。外部设备在完成10后便通过中断告诉CPU，CPU 通过响应中断来处理外部设备的中断请求。
第5章输入输出设备管理 本章是操作系统的第四大功能，属于对硬件的管理。主要内容有：外部设备的分类及安装、输入输出设备的分配算法、外部设备和CPU 之间的数据传送控制方式（程序直接控制方式、中断控制方式、DMA 方式和通道方式）和设备驱动程序等。 5．1 概述 5．1．1设备管理的任务与功能 1．设备管理的任务 （1）按用户需求提出的要求接入外部设备； （2）尽量提高输入输出设备的利用率。如，发挥主机与外设以及外设之间的真正并行工作能力。 2．设备管理的功能 （1）分配设备 按设备的不同类型和操作系统选用的算法分配，包括分配相应的通道、设备控制器以及对未分配的任务或作业进行排队等。 （2）控制和实现真正的输入输出并行操作 包括通道程序控制、启动设备、及时响应及处理中断讯号等。（3）对输入输出缓冲区进行管理 如：逻辑名的管理，多个缓冲区的分时及串并行操作，同类多个外部设备的均衡工作。 （4）在一些较大系统中实现虚拟设备技术。 5．1．2 发展历史 计算机的基本输入输出设备的发展共经过了三代 （1）第一代：键盘和打印机； （2）第二代：鼠标和调制解调器； （3）第三代：手写笔和扫描仪等。 5．1．2外部设备的分类 在现代计算机系统中，除了CPU和内存（也叫主存储器）外，其它大部分硬件设备都可统称为外部设备。其中包括常用的输入输出设备、外存设备和终端设备等，还包括将外设和主机连接起来的通道（channel）和控制器（controller）。在计算机系统中，从不同角度将设备划分成不同的类型加以管理和调度，归类后简化了设备管理程序，管理工作的关键之一是“分类”和“记录”。 1．按用户和用户分类 （1）系统设备（一般是标准设备）
注：所附答案为个人整理，不是标准答案，仅供参考。 2009年计算机专业考研真题——OS 23.单处理机系统中，可并行的是（）。 I.进程与进程II.处理机与设备 III.处理机与通道IV.设备与设备 A.I、II和III B.I、 C.I、III和IV 24. A.时间片轮转调度算法 B. ） 26.分区分配内存管理方式的主要保护措施是（）。 A.界地址保护 B.程序代码保护 C.数据保护 D.栈保护 27.一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则段长最大是（）。 A.2的8次方字节 B.2的16次方字节 C.2的24次方字节 D.2的32次方字节 28.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（）。 A.连续结构 B.索引结构
C.链式结构且磁盘块定长 D.链式结构且磁盘块变长 29.假设磁头当前位于第105道，正在向磁道序号增加的方向移动。现有一个磁道访问请求序列为35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN调度（电梯调度）算法得到的磁道访问序列是（）。 A.110，170，180，195，68，45，35，12 B.110，68，45，35，12，170，180，195 C.110，170，180，195，12，35，45，68 D.12，35，45，68，110，170，180，195 30.文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是（）。 A.文件控制块 B. C.用户口令表 D. 31.设文件F1的当前引用计数值为1F3，然后删除F1。此时，F2和F3 N（N>0）个单元的缓冲区。P1每次用produce（）生成一 P2每次用getodd（）从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd counteven（）统计偶数个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥活动，并说明所定义的信号量的含义。要求用伪代码描述。 46.（8分）请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。 页号页框号有效位（存在位） 0 101H 1 1 -- 0 2 254H 1 页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。假设
第一章操作系统引论 操作系统的定义：是计算机系统中的一个系统软件，管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，合理的组织计算机的工作流程，以便有效利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口的作用。 1.1操作系统的目标与作用 1.目标：有效性、方便性、可扩充性、开放性 2.作用：a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；b. OS作为计算机系统资源的管理者；c. 实现了对计算机资源的抽象 3.操作系统为用户提供三种类型的使用接口：1.命令方式；2.系统调用方式；3.图形、窗口方式 1.2操作系统的发展过程 无操作系统的计算机系统、批处理系统（单道、多道）、分时系统、实时系统 1.单道批处理系统特征：自动性、顺序性、单道性。 多道批处理系统的优缺点：优点：资源利用率高、系统吞吐量大；缺点：平均周转时间长、无交互能力。 2.分时系统和实时系统的特征： 分时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性 实时系统的特征：实时性、可靠性、安全性 3.分时系统和实时系统的比较：a.及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似都以人所能接受的等待时间来确定，但实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的；b.交互性：实时信息系统虽然也具有交互性，但其交互性仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序，不像分时系统能向终端用户提供数据处理和资源共享等服务；c.可靠性：分时系统虽然也要求系统可靠，但相比实时系统则要求系统具有高度的可靠性。 1.3操作系统的基本特性 基本特性：并发性、共享性、虚拟技术、异步性 1.4操作系统的主要功能 操作系统的主要任务：为多道程序的运行提供良好的运行环境，以保证多道程序能有条不紊的、高效的运行，并能最大程度的提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。 主要功能：处理机管理（进程管理、进程同步、进程通信、处理机调度） 存储器管理（内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充） 设备管理（设备管理、设备分配、设备处理、虚拟设备） 文件管理（文件存储空间的管理、目录管理、文件读/写管理和保护） 1.5操作系统与用户之间的接口： 1.用户接口：供用户组织和控制作业的执行和管理计算机系统； 2.程序接口：供编程人员使用操作系统提供的系统调用来请求操作系统提供服务。 1.6OS结构设计 1.操作系统结构：无结构OS、模块化结构OS、分层式结构OS、微内核结构OS 2.微内核技术：把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次（用户模式）中去运行，而留下一个 尽可能小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称之为微内核技术。 补1.计算机操作系统的性能指标 系统可靠性、系统吞吐量、资源利用率、周转时间、可移植性、可扩展性 系统吞吐量：指系统在单位时间内处理的信息量；周转时间：指用户从提交作业到得到计算结果这段时间，又称系统响应时间。 补2.硬件将处理机划分为两种状态即管态和目态
《操作系统原理》算法总结 一、进程(作业)调度算法 ●先来先服务调度算法（FCFS）：每次调度是从就绪队列中，选择一个最先 进入就绪队列的进程，把处理器分配给该进程，使之得到执行。该进程一旦占有了处理器，它就一直运行下去，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，才退出处理器。特点：利于长进程，而不利于短进程。 ●短进程（作业）优先调度算法(SPF)：它是从就绪队列中选择一个估计运 行时间最短的进程，将处理器分配给该进程，使之占有处理器并执行，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，然后退出处理器，再重新调度。 ●时间片轮转调度算法：系统将所有的就绪进程按进入就绪队列的先后次 序排列。每次调度时把CPU分配给队首进程，让其执行一个时间片，当时间片用完，由计时器发出时钟中断，调度程序则暂停该进程的执行，使其退出处理器，并将它送到就绪队列的末尾，等待下一轮调度执行。 ●优先数调度算法：它是从就绪队列中选择一个优先权最高的进程，让其 获得处理器并执行。 ●响应比高者优先调度算法：它是从就绪队列中选择一个响应比最高的进 程，让其获得处理器执行，直到该进程完成或因等待事件而退出处理器为止。特点：既照顾了短进程，又考虑了进程到达的先后次序，也不会使长进程长期得不到服务，因此是一个比较全面考虑的算法，但每次进行调度时，都需要对各个进程计算响应比。所以系统开销很大，比较复杂。 ●多级队列调度算法 基本概念： 作业周转时间（Ti）＝完成时间(Tei)－提交时间(Tsi)
作业平均周转时间(T)＝周转时间/作业个数 作业带权周转时间（Wi）＝周转时间/运行时间 响应比＝（等待时间＋运行时间）/运行时间 二、存储器连续分配方式中分区分配算法 ?首次适应分配算法（FF）：对空闲分区表记录的要求是按地址递增的 顺序排列的，每次分配时，总是从第1条记录开始顺序查找空闲分区 表，找到第一个能满足作业长度要求的空闲区，分割这个空闲区，一 部分分配给作业，另一部分仍为空闲区。 ?循环首次适应算法：每次分配均从上次分配的位置之后开始查找。 ?最佳适应分配算法(BF)：是按作业要求从所有的空闲分区中挑选一个 能满足作业要求的最小空闲区，这样可保证不去分割一个更大的区域， 使装入大作业时比较容易得到满足。为实现这种算法，把空闲区按长 度递增次序登记在空闲区表中，分配时，顺序查找。 三、页面置换算法 ●最佳置换算法（OPT)：选择以后永不使用或在最长时间内不再被访问 的内存页面予以淘汰。 ●先进先出置换算法（FIFO）：选择最先进入内存的页面予以淘汰。 ●最近最久未使用算法（LRU）：选择在最近一段时间内最久没有使用过 的页，把它淘汰。 ●最少使用算法（LFU）：选择到当前时间为止被访问次数最少的页转换。 四、磁盘调度
一、实验目的 通过对进程调度算法的设计，深入理解进程调度的原理。 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。 进程调度分配处理机，是控制协调进程对CPU的竞争，即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程，把CPU的使用权交给被选中的进程。 进程通过定义一个进程控制块的数据结构（PCB）来表示；每个进程需要赋予进程ID、进程到达时间、进程需要运行的总时间的属性；在RR中，以1为时间片单位；运行时，输入若干个进程序列，按照时间片输出其执行序列。 二、实验环境 VC++6.0 三、实验内容 实现短进程优先调度算法（SPF）和时间片轮转调度算法（RR） [提示]： (1) 先来先服务（FCFS）调度算法 原理：每次调度是从就绪队列中，选择一个最先进入就绪队列的进程，把处理器分配给该进程，使之得到执行。该进程一旦占有了处理器，它就一直运行下去，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，才退出处理器。 将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列，并按照先来先服务的方式进行调度处理，是一种最普遍和最简单的方法。它优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不管要求运行时间的长短。 按照就绪进程进入就绪队列的先后次序进行调度，简单易实现，利于长进程，CPU繁忙型作业，不利于短进程，排队时间相对过长。 (2) 时间片轮转调度算法RR
原理：时间片轮转法主要用于进程调度。采用此算法的系统，其程序就绪队列往往按进程到达的时间来排序。进程调度按一定时间片（q）轮番运行各个进程. 进程按到达时间在就绪队列中排队，调度程序每次把CPU分配给就绪队列首进程使用一个时间片，运行完一个时间片释放CPU，排到就绪队列末尾参加下一轮调度，CPU分配给就绪队列的首进程。 固定时间片轮转法： 1 所有就绪进程按 FCFS 规则排队。 2 处理机总是分配给就绪队列的队首进程。 3 如果运行的进程用完时间片，则系统就把该进程送回就绪队列的队尾，重新排队。 4 因等待某事件而阻塞的进程送到阻塞队列。 5 系统把被唤醒的进程送到就绪队列的队尾。 可变时间片轮转法： 1 进程状态的转换方法同固定时间片轮转法。 2 响应时间固定，时间片的长短依据进程数量的多少由T = N × （ q + t ）给出的关系调整。 3 根据进程优先级的高低进一步调整时间片，优先级越高的进程，分配的时间片越长。 多就绪队列轮转法： (3) 算法类型 (4)模拟程序可由两部分组成，先来先服务（FCFS）调度算法，时间片轮转。流程图如下:
操作系统概念背诵 一、进程管理 1.进程管理的功能 ①进程控制 ②进程同步 ③进程通信 ④进程（线程）调度 2.程序顺序执行时的特征：顺序性、封闭性、可再现性。 3.程序并发执行时的特征：间断性、失去封闭性、不可再现性。 4.进程由程序段、数据段和进程控制块（PCB）组成。 5.进程的定义 ①进程是程序的一次执行。 ②进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。 ③进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 ④进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 6.进程的基本特征：动态性、并发性、独立性、异步性、结构特征（程序＋数据＋PCB） 7.进程的状态 三态：就绪状态、运行状态、阻塞状态。 五态：活动就绪、静止就绪、活动阻塞、静止阻塞、运行。 8.进程控制块（PCB）的组成：进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息。 9.临界区：进程中访问临界资源的那段代码叫做临界区。 10.同步机制必须遵循的原则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。 11.P,V操作的定义 P(S)：S=S?1； 若S≥0，则当前进程继续运行； 若S＜0，则将当前进程插入到S的等待队列中去。 V(S)：S=S+1； 若S＞0，则当前进程继续运行； 若S≤0，则从S的等待队列中移出一个进程放到就绪队列中去。 12.信号量的物理意义 S=?n时，表示有n个等待进入临界区的进程，当前已有进程在临界区中访问临界资源； S=0时，表示不允许任何进程进入临界区，当前已有进程在临界区中访问临界资源； S=n时，表示临界区是空闲的，该类资源的可用数目为n，可以有n个进程访问该类资源。 13.高级通信机制有：共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统。 14.线程的定义：线程是进程内的一个实体，是处理机调度的基本单位，是程序内部一个单一的顺序控 制流。 15.引入进程的目的：是为了使多个程序并发执行，提高资源利用率和系统吞吐量。 16.引入线程的目的：是为了减少程序并发执行时的时空开销，使操作系统具有更好的并发性。 17.进程的基本属性
第一章绪论 1、操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度以方便用户的程序集合 ※2、操作系统的目标：方便性、有效性、可扩展性、开发性 ※3、操作系统的作用：作为计算机硬件和用户间的接口、作为计算机系统资源的管理者、作为扩充机器 4、单批道处理系统：作业处理成批进行，内存中始终保持一道作业（自动性、顺序性、单道性） 5、多批道处理系统：系统中同时驻留多个作业，优点：提高CPU利用率、提高I/O设备和内存利用率、提高系统吞吐量（多道性、无序性、调度性） 6、分时技术特性：多路性、交互性、独立性、及时性，目标：对用户响应的及时性 7、实时系统：及时响应外部请求，在规定时间内完成事件处理，任务类型：周期性、非周期性或硬实时任务、软实时任务 ※8、操作系统基本特性：并发、共享、虚拟、异步性 并行是指两或多个事件在同一时刻发生。 并发是两或多个事件在同一时间间隔内发生。 互斥共享：一段时间只允许一个进程访问该资源 同时访问：微观上仍是互斥的 虚拟是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。 异步是指运行进度不可预知。 共享性和并发性是操作系统两个最基本的特征 ※9、操作系统主要功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户管理 第二章进程的描述和控制 ※1、程序顺序执行特征：顺序性、封闭性、可再现性 ※2、程序并发执行特征：间断性、失去封闭性、不可再现性 3、前趋图：有向无循环图，用于描述进程之间执行的前后关系 表示方式： （1）p1--->p2 （2）--->={(p1,p2)| p1 必须在p2开始前完成} 节点表示：一条语句，一个程序段，一进程。（详见书P32） ※4、进程的定义： (1)是程序的一次执行过程，由程序段、数据段、程序控制块（PBC） 三部分构成，总称“进程映像” (2)是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动 (3)是程序在一个数据集合上的运行过程 (4)进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的 一个独立单位 进程特征：动态性、并发性、独立性、异步性 由“创建”而产生，由“调度”而执行；由得不到资源而“阻塞”，
名校操作系统考研试题与解答 10.1北京大学1997年考研操作系统试题 (一)名词术语解释(每小题5分,共30分) 1.进程状态 2.快表 3.目录项 4.系统调用 5.设备驱动程序 6.微内核 (二)填空(每小题1分,共10分) 1.如果系统中有n个进程,则在等待队列中进程的个数最多为________个。 2.在操作系统中,不可中断执行的操作称为_________。 3.如果系统中的所有作业是同时到达的,则使作业平均周转时间最短的作业调度是_________。 4.如果信号量的当前值为-4,则表示系统中在该信号量上有________个等待进程。 5.在有m个进程的系统中出现死锁时,死锁进程的个数k应该满足的条件是_________。 6.不让死锁发生的策略可以分为静态和动态两种,死锁避免属于_________。 7.在操作系统中,一种用空间换取时间的资源转换技术是_________。 8.为实现CPU与外部设备的并行工作,系统引入了__________硬件机制。 9.中断优先级是由硬件规定的,若要调整中断的响应次序可通过_________。 10.若使当前运行的进程总是优先级最高的进程,应选择________进程调度算法。 (三)问答题(每小题15分,共30分) 1.消息缓冲通信技术是一种高级通信机制,由Hansen首先提出。 (1)试述高级通信机制与低级通信机制P、V原语操作的主要区别。 (2)请给出消息缓冲机制(有界缓冲)的基本原理。 (3)消息缓冲通信机制(有界缓冲)中提供发送原语Send(receiver,a),调用参数a表示发送消息的内存区首地址,试设计相应的数据结构,并用P、V原语操作实现Send原语。 2.在虚拟段式存储系统中,引入了段的动态链接。 (1)试说明为什么引入段的动态链接。 (2)请给出动态链接的一种实现方法。 (四)(共10分) 在实现文件系统时,为加快文件目录的检索速度,可利用"文件控制块分解法"。假设目录文件存放在磁盘上,每个盘块为512字节。文件控制块占64字节,其中文件名占8字节。通常将文件控制块分解成两个部分,第一部分占10字节(包括文件名和文件内部号),第二部分占56字节(包括文件内部号和文件其他描述信息)。 (1)假设某一目录文件共有254个文件控制块,试分别给出采用分解法前和分解法后,查找该目录文件的某一个文件控制块的平均访问磁盘次数。 (2)一般地,若目录文件分解前占用n个盘块,分解后改用m个盘块存放文件名和文件内部号部分,请给出访问磁盘次数减少的条件。 (五)(共10分〉 设系统中有三种类型的资源(A、B、C)和五个进程(P1、P2、P3、P4、P5),A资源的数量为17,B 资源的数量为5,C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如表1和表2所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。 ①T0时刻是否为安全状态? 若是,请给出安全序列。 ②在T0时刻若进程P2请求资源(0,3,4),是否能实施资源分配? 为什么? ③在②的基础上,若进程P4请求资源(2,0,1),是否能实施资源分配? 为什么?
计算机操作系统考研真题计算机综合硕士 真题 一、选择题真题解析 4某系统采用改进型CLOCK置换算法，页表项中字段A为访问位，M为修改位。A＝0表示页最近没有被访问，A＝1表示页最近被访问过。M＝0表示页没有被修改过，M＝1表示页被修改过。按（A，M）所有可能的取值，将页分为四类：（0，0）、（1，0）、（0，1）和（1，1），则该算法淘汰页的次序为（）。[2016年408统考] A．（0，0），（0，1），（1，0），（1，1） B．（0，0），（1，0），（0，1），（1，1） C．（0，0），（0，1），（1，1），（1，0） D．（0，0），（1，1），（0，1），（1，0） 【答案】A ~ @ 【解析】使用改进型CLOCK置换算法淘汰页面时，其原理是： （1）首先扫描访问位为0，修改位为0的页； （2）若（1）中没有找到，则重新扫描，查找访问位为0，修改位为1的页，此过程中将被跳过页的访问位设为0； （3）若（2）依旧没找到，则开始重复（1）开始查找、若没有则继续（2）查找。
因此该算法首先置换（0，0）、（0，1），若都没找到，此时（1，0）、（1，1）被更改为（0，0）、（0，1）进行查找，所以最后该算法淘汰页的次序为（0，0），（0，1），（1，0），（1，1）。 45使用TSL(Test and Set Lock)指令实现进程互斥的伪代码如下所示。 do{ … whlie(TSL(&lock)); critical; section; lock=FALSE; …}while(TRUE);下列与该实现机制相关的叙述中，正确的是（）。[2016年408统考] A．退出临界区的进程负责唤醒阻塞态进程 B．等待进入临界区的进程不会主动放弃CPU C．上述伪代码满足“让权等待”的同步准则 D．while(TSL(&lock))语句应在关中断状态下执行 【答案】B ~ @ 【解析】A项，TSL指令作用的进程都是短进程，不会出现阻塞情况，退出临界区的进程不需要负责唤醒阻塞态进程；C项，TSL指令作用的进程属于忙则等待的类型，运行的进程等待资源时，进入临界区的进程并不会主动放弃CPU。让权等待是指当进程不能进入临界区时，应立即释放CPU，与忙则等待相反；D项，在中断处理中，TSL是多处理器下的进程并发问题，采用PSW关中断/开中断方式是单处理器下的进程并发问题，两者不是混用的，即 while(TSL(&lock))语句不需要在关中断状态下执行。 46某进程的段表内容如表1-6所示。 表1-6
实验五线程的同步 1、实验目的 （1）进一步掌握Windows系统环境下线程的创建与撤销。 （2）熟悉Windows系统提供的线程同步API。 （3）使用Windows系统提供的线程同步API解决实际问题。 2、实验准备知识：相关API函数介绍 ①等待对象 等待对象（wait functions）函数包括等待一个对象（WaitForSingleObject （））和等待多个对象（WaitForMultipleObject（））两个API函数。 1）等待一个对象 WaitForSingleObject（）用于等待一个对象。它等待的对象可以为以下对象 之一。 ·Change ontification:变化通知。 ·Console input: 控制台输入。 ·Event:事件。 ·Job:作业。 ·Mutex:互斥信号量。 ·Process:进程。 ·Semaphore:计数信号量。 ·Thread:线程。 ·Waitable timer:定时器。 原型： DWORD WaitForSingleObject( HANDLE hHandle, // 对象句柄 DWORD dwMilliseconds // 等待时间 ）； 参数说明： （1）hHandle:等待对象的对象句柄。该对象句柄必须为SYNCHRONIZE访问。 （2）dwMilliseconds:等待时间，单位为ms。若该值为0，函数在测试对象的状态后立即返回，若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到 一个信号将其唤醒，如表2-1所示。 返回值： 如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。
Static HANDLE hHandlel = NULL; DWORD dRes; dRes = WaitForSingleObject(hHandlel,10); //等待对象的句柄为hHandlel，等待时间为10ms 2）等待对个对象 WaitForMultiple（）bject（）在指定时间内等待多个对象，它等待的对象与 WaitForSingleObject（）相同。 原型： DWORD WaitForMultipleObjects（ DWORD nCount， //句柄数组中的句柄数 CONST HANDLE * lpHandles， //指向对象句柄数组的指针 BOOL fWaitAll， //等待类型 DWORD dwMilliseconds //等待时间 ）； 参数说明： （1）nCount：由指针 * lpHandles指定的句柄数组中的句柄数，最大数是MAXIMUM WAIT OBJECTS。 （2）* lpHandles：指向对象句柄数组的指针。 （3）fWaitAll：等待类型。若为TRUE，当由lpHandles数组指定的所有对象被唤醒时函数返回；若为FALSE，当由lpHandles数组指定的某一个 对象被唤醒时函数返回，且由返回值说明是由于哪个对象引起的函数 返回。 （4）dwMilliseconds：等待时间，单位为ms。若该值为0，函数测试对象的状态后立即返回；若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到 一个信号将其唤醒。 返回值：、 如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。 各参数的描述如表2-2所示。
操作系统原理课程设计报告
系（院）：计算机科学学院 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间：2020.5.25——2020.5.30 设计地点：
一、课程设计目的 (4) 二、课程设计的任务和要求 (4) 三、模拟程序的描述： (5) 四、运行环境 (7) 五、算法原理 (8) 1）多级反馈队列调度算法 (13) 2）优先权调度算法 (14) 六、需求分析 (16) 七、总体设计 (17) 八、详细设计与实现[含代码和实现界面] (19) 九、主要代码分析： (26) 十、总结 (44)
一、课程设计目的 《操作系统原理》是计算机科学与技术专业的一门专业核心课程，也是研究生入学考试中计算机专业综合中所涉及的内容。该课程理论性强，纯粹的理论学习相对枯燥乏味，不易理解。通过课程设计，可加强学生对原理知识的理解。 二、课程设计的任务和要求 本次课程设计的题目是，时间片轮转调度算法的模拟实现。要求在充分理解时间片轮转调度算法原理的基础上，编写一个可视化的算法模拟程序。 具体任务如下： 1、根据需要，合理设计PCB结构，以适用于时间片轮转调度算法；
2、设计模拟指令格式，并以文件形式存储，程序能够读取文件并自动生成指令序列。 3、根据文件内容，建立模拟进程队列，并能采用时间片轮转调度算法对模拟进程进行调度。 三、模拟程序的描述： 模拟指令的格式：操作命令+操作时间 ● C ：表示在CPU上计算 ●I ：表示输入 ●O ：表示输出 ●W ：表示等待 ●H ：表示进程结束 操作时间代表该操作命令要执行多长时间。这里假设I/O设备的数量没有限制，I和O设备都只有一类。 I，O，W三条指令实际上是不占有CPU的，执行这三条指令就应该将进程放入对应的等待队列（输入等待队列，输出等待队列，其他等待队列）。
2010年统考计算机考研真题 一、单项选择题：1-40题，每题20分共80分。 1、若元素a、b、c、d、e、f依次进栈，允许进栈、退栈操作交替进行，但不允许连续三次进行退栈工作，则不可能得到的出栈序列是（） A、dcebfa B、cbdaef C、bcaefd D、afedcb 2、某队列允许在其两端进行入队操作，但仅允许在一端进行出队操作，则不可能得到的顺顺序是（） A、bacde B、dbace C、dbcae D、ecbad 3、下列线索二叉树中（用虚线表示线索），符合后序线索树定义的是（） 4、在下列所示的平衡二叉树中插入关键字48后得到一棵新平衡二叉树，在新平衡二叉树中， 关键字37所在结点的左、右子结点中保存的关键字分别是（） A、13，48 B、24，48 C、24，53 D、24，90
5、在一棵度数为4的树T中，若有20个度为4的结点，10个度为3的结点，1个度为2的结点，10个度为1的结点，则树T的叶结点个数是（） A、41 B、82 C、113 D、122 6、对n（n>=2）个权值均不相同的字符构成哈弗曼树，关于该树的叙述中，错误的是（） A、该树一定是一棵完全二交叉 B、树中一定没有度为1的结点 C、树中两个权值最小的结点一定是兄弟结点 D、树中任一非叶结点的权值一定不小于下一层任一结点的权值 7、若无向图G=（V.E）中含7个顶点，则保证图G在任何情况下都是连通的，则需要的边数最少是（） A、6 B、15 C、16 D、21 8、对下图进行拓扑排序，可以得到不同的拓扑序列的个数是（） A、4 B、3 C、2 D、1 9、已知一个长度为16的顺序表L，其元素按关键字有序排列，若采用折半查找法查找一个不存在的元素，则比较次数最多的是（） A、4 B、5 C、6 D、7 10、采用递归方式对顺序表进行快速排序，下列关于递归次数的叙述中，正确的是（） A、递归次数于初始数据的排列次数无关
23.下列关于批处理系统的叙述中,正确的是 I.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互 Ⅱ批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统 Ⅲ.中断技术使得多道批处理系统的Io设备可与CPU并行工作 A.仅Ⅱ、Ⅲ B.仅Ⅱ C.仅1、Ⅱ D.仅1、Ⅲ 24.某单CPU系统中有输入和输出设备各1台,现有3个并发执行的作业,每个作业的输入计算和输出时间均分别为2ms、3ms和4ms,且都按输入、计算和输出的顺序执行,则执行完3个作业需要的时间最少是 A. 15 ms B. 17ms C. 22 ms D. 27 ms 25.系统中有3个不同的临界资源R1、R2和R3,被4个进程p1、p2、p3及p4共享。各进程对资源的需求为:p1申请R1和R2,p2申请R2和R3,p3申请R1和R3,p4申请R2。若系统出现死锁,则处于死锁状态的进程数至少是 A 1 B.2C.3D.4 26.某系统采用改进型CLOCK置换算法,页表项中字段A为访问位,M为修改位。A=0表示页最近没有被访问,A=1表示页最近被访问过。M=0表示页没有被修改过,M=1表示页被修改过。按(A,M)所有可能的取值,将页分为四类:(0,0)、(1,0)、(0,1)和(1,1),则该算法淘汰页的次序为 A.(0,0),(0,1),(1,0),(1,1) B.(0,0),(1,0),(0,1),(1,1) C.(0,0),(0,1),(1,1),(1,0) D.(0,0),(1,1),(0,1),(1,0) 27.使用TSL( Test and Set Lock)指令实现进程互斥的伪代码如下所示 while(Tsl(&lock)) critical section: lock=false } while(TRUE): 下列与该实现机制相关的叙述中,正确的是 A.退出临界区的进程负责唤醒阻塞态进程 B.等待进入临界区的进程不会主动放弃CPU C.上述伪代码满足“让权等待”的同步准则 D, while(TSL(&lock))语句应在关中断状态下执行 28.某进程的段表内容如下所示 段号段长内存起始地址权限状态 0 100 6000只读在内存 1 200 空读写不在内存 2 300 4000读写在内存 当访问段号为2、段内地址为400的逻辑地址时,进行地址转换的结果是 A.段缺失异常 B.得到内存地址4400 C.越权异常 D.越界异常 29.某进程访问页面的序列如下所示 若工作集的窗口大小为6,则在￡时刻的工作集为
《操作系统原理》 课程设计报告书 题目：进程控制模块的设计与实现专业：网络工程 学号：131007111 学生姓名：李亚豪 指导教师：刘双红 完成日期：2015-12-05
目录 第1章课题概述 (3) 1.1 设计要求 (3) 1.2 设计理论依据 (3) 第2章设计简介和内容 (6) 2.1 设计简介 (6) 2.2 设计内容 (6) 第3章详细设计 3.1 设计流程图 (7) 3.2 主要程序代码 (9) 第4章设计结果及分析 (10) 4.1 运行结果截图 (10) 4.2 运行结果分析............................................................... 错误！未定义书签。总结 (15)
第1章课题描述 1.1设计要求 1.叙述要详细。 2.要有条理。 3.各个功能分开阐述。 4.自己可以增加题目要求的功能模块。 5.可以增加自己对题目的理解。 1.2设计理论依据 根据作业控制块中的信息，审查系统能否满足用户作业的资源需求，以及按照一定的算法，从外存的后备队列中选取某些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源。短作业优先调度算法，从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，将它们调入内存运行。 第2章设计简介和内容 2.1设计简介 在多道程序环境下，将系统中的作业组织起来，为每个进入系统的作业建立档案以记录和作业相关的信息，按要求输入作业名、到达时间和服务时间，并为其建立作业控制块（JCB）挂入后备队列。进行作业调度时，在其后计算出各个作业的开始执行时间、完成时间、周转时间和平均周转时间，利用短作业优先算法进行作业调度，并按照由小到大的顺序显示出来。 2.2 设计内容 1）编写程序完成批处理系统中的作业调度，要求采用短作业优先的作业调度算法。实验具体包括：首先确定作业控制块的内容，作业控制块的组成方式；然后完成作业调度；最后编写主函数对所作工作进程测试。 2）创建作业控制块JCB，定义为结构体，为进入系统的作业建立档案，其中定义了作业名，作业到达时间，作业服务时间，作业开始执行时间，作业完成时间，作业周转时间，作业平均周转时间。 3）首先按各个作业完成时间由小到大排序。再用输入的到达时间与服务时间按一定算法算出各个作业的开始执行时间、完成时间、周转时间和作业平均周转时间。
操作系统原理课后习题答案 操作系统原理作业第1章1-2 批处理系统和分时系统各有什么特点？为什么分时系统的响应比较快？答：在批处理系统中操作人员将作业成批装入计算机并计算机管理运行，在程序的运行期间用户不能干预，因此批处理系统的特点是：用户脱机使用计算机，作业成批处理，系统内多道程序并发执行以及交互能力差。在分时系统中不同用户通过各自的终端以交互方式共同使用一台计算机，计算机以“分时”的方法轮流为每个用户服务。分时系统的主要特点是：多个用户同时使用计算机的同时性，人机问答方式的交互性，每个用户独立使用计算机的独占性以及系统响应的及时性。分时系统一般采用时间片轮转的方法使一台计算机同时为多个终端用户服务，因此分时系
统的响应比较快。1-4什么是多道程序设计技术？试述多道程序运行的特征。答：多道程序设计技术是指同时把多个作业放入内存并允许它们交替执行和共享系统中的各类资源；当一道程序因某种原因而暂停执行时，CPU 立即转去执行另一道程序。多道程序运行具有如下特征：多道计算机内存中同时存放几道相互独立的程序。宏观上并行：同时进入系统的几道程序都处于运行过程中，它们先后开始了各自的运行但都未运行完毕。微观上串行：从微观上看内存中的多道程序轮流或分时地占有处理机，交替执行。1-6操作系统的主要特性是什么？为什么会有这样的特性？答：并发性，共享性，异步性，虚拟性，这些特性保证了计算机能准确的运行，得出想要的结果。1-7 工作情况如图。CPU有空闲等待，它发生在100 ms与程序B都在进行I/O操作。程序A无等待现象，
程序B在0 ms间段内有等待现象。150 ms时间段内，此时间段内程序A50 ms时间段与180 ms200 ms时第2章2-1 什么是操作系统虚拟机？答：在裸机上配置了操作系统程序后就构成了操作系统虚拟机2-3 什么是处理机的态？为什么要区分处理机的态？答：处理机的态，就是处理机当前处于何种状态，正在执行哪类程序。为了保护操作系统，至少需要区分两种状态：管态和用户态。2-5 什么是中断？在计算机系统中为什么要引用中断？答：中断是指某个事件发生时，系统终止现行程序的运行、引出处理该事件程序进行处理，处理完毕后返回断点，继续执行。为了实现并发活动，为了实现计算机系统的自动化工作，系统必须具备处理中断的能力。2-8中断和俘获有什么不同？答：中断指处理机外部事件引起的中断称为外中断，又称中断。包括I/O中断、外中断。俘获是指外处理内部
《计算机操作系统》考研第4版考研复习与考点第1章操作系统引论 1.1 复习笔记 一、操作系统的目标和作用 1操作系统的目标 （1）方便性。 （2）有效性。 （3）可扩充性。 （4）开放性。 2操作系统的作用 （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。 二、操作系统的发展过程 1未配置操作系统的计算机系统 （1）人工操作方式。 （2）脱机输入/输出方式。 2单道批处理系统 3多道批处理系统 多道批处理系统特征：多道、宏观上并行、微观上串行。 4分时系统 分时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性。
5实时系统 （1）实时系统的类型 ①工业（武器）控制系统，如火炮的自动控制系统、飞机的自动驾驶系统，以及导弹的制导系统等。 ②信息查询系统，如飞机或火车的订票系统等。 ③多媒体系统。 ④嵌入式系统。 （2）实时系统最主要的特征便是及时性与可靠性。 6微机操作系统的发展 微机操作系统按运行方式分为以下几类： （1）单用户单任务操作系统。 （2）单用户多任务操作系统。 （3）多用户多任务操作系统。 三、操作系统的基本特性 1并发（Concurrence） 区分并行与并发 （1）并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生； （2）并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。 2共享（Sharing） 目前实现资源共享的主要方式有以下两种： （1）互斥共享方式。 （2）同时访问方式。
3虚拟（Virtual） 4异步（Asynchronism） 并发和共享是多用户（多任务）OS的两个最基本的特征。 四、操作系统的主要功能 1处理机管理功能 对处理机的管理可归结为对进程的管理。处理机管理的主要功能有：（1）进程控制。 （2）进程同步。 （3）进程通信。 （4）调度。 2存储器管理功能 （1）内存分配。 （2）内存保护。 （3）地址映射。 （4）内存扩充。 3设备管理功能 （1）缓冲管理。 （2）设备分配。 （3）设备处理。 4文件管理功能 （1）文件存储空间的管理。 （2）目录管理。