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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)。
重庆理工大学计算机操作系统考试1.产生死锁的四个必要条件是_互斥条件________，__请求和保持条件_______，____不剥夺条件_____和___环路等待条件______。
2．临界区是指_在每个进程中访问临界资源的那段代码______________。
3．按照设备的共享属性可将I/O设备分为_独占设备________，____共享设备_____和_____虚拟设备____。
4．并发性是指两个或多个事件在__同一时间间隔___发生。
5．对磁盘的访问时间可分为__寻道时间_______，__旋转延迟时间_______和__传输时间_______；其中，磁盘调度的目标主要是减少__访问磁盘_的平均时间。
6．连续分配方式会形成碎片____，这可通过紧凑方法来解决。
7．解决通道中“瓶颈”问题最有效的方法是_增加设备到主机间的通路而不增加通道_。
8．所有同步机制都应遵循的四条准则是：空闲让进、忙则等待、_有限等待________、___让权等待______。
9．程序顺序执行时的特征有：顺序性、__封闭性_______和__可再现性_______。
10．引起进程从执行态到就绪态的条件是_因分配给它的时间片已完而暂停执行____。
1、操作系统的发展过程是( )A 设备驱动程序组成的原始操作系统，管理程序，操作系统B 原始操作系统，操作系统，管理程序C 管理程序，原始操作系统，操作系统D 管理程序，操作系统，原始操作系统2、当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为( )状态。
A 就绪 B.等待 C.运行 D.完成3、虚存最重要的特征是（），因为任何其他的存储方式都不具有这一特征。
A对换性 B.多次性 C.虚拟性 D.驻留性4、以下哪项不是程序并发执行时具有的特征：A间断性B失去封闭性 C.可再现性 D. 不可再现性5、动态重定位的地址变换是在作业( )时进行的。
A.执行B..装入C.编译.D.修改6、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( )A..先来先服务B.轮转C.最高响应比优先D.均衡调度7、磁盘调度的SSTF（最短寻道时间优先）算法的缺点是：A.平均寻道距离较大.B.存在进程饥饿现象.C.实现复杂8、以下哪项不属于SPOOLing系统:A.输入/出井B..输入/出缓冲区C.输入/出进程D.输入/出设备9、以下哪项不是进程的特征：A. 动态性B.并发性C并行性D独立性10、外存分配方式不包括：A.连续分配B.链接分配C.动态分配D.索引分配产生死锁的原因：1.互斥条件2.请求和保持条件3.不可剥夺条件4.环路等待条件同步机制的四大准则：1．空闲让步2．忙则等待3．有限等待4．让权等待程序顺序执行的特征：顺序性、封闭性，可再现性虚拟存储器的三大主要特征：多次、对换、虚拟和离散设系统中有一类数量为M的独占型资源，系统中N个进程竞争该类资源，其中各进程对该类资源的最大需求量为W。
磁盘平均存取时间公式说到磁盘平均存取时间，哎呀，这可真是个让人又爱又恨的话题。
想象一下，咱们的电脑就像个勤劳的小蜜蜂，辛辛苦苦在磁盘里飞来飞去，把数据从一个地方搬到另一个地方。
可这小蜜蜂也有懒惰的时候，有些时候它就是不想动，慢吞吞地拖着。
这个时候，你就会发现，磁盘平均存取时间就成了咱们心中的一根刺，真让人心烦。
什么是磁盘平均存取时间呢？其实很简单，就是小蜜蜂从磁盘上找到你需要的数据，所花的时间平均值。
就像你在超市找东西，有时候一下子就找到了，真爽；有时候却东找西找，气得你都想扔掉购物车。
这里的“平均”，就是把那些快的和慢的时间加起来，再算个平均数，最后给你一个让人“心里有数”的结果。
这平均存取时间主要由三个部分组成。
第一个部分叫寻道时间，就像你要从沙发上站起来，走到厨房去拿水，途中还得避开那些小玩意儿。
要是路上没有障碍，嘿，没准两分钟就搞定；要是你的猫挡路，哎呀，那可能得花五分钟。
第二个部分是旋转延迟，这就有点意思了。
想象一下，盘子在转，数据在等待。
盘子转得快，你就能马上找到想要的；转得慢，那你可能得等一会儿，真是个耐心的考验。
最后一个部分就是数据传输时间，嘿，这可是真正的见真章的时候。
拿到数据，传输的速度快，那简直像火箭一样；慢的话，就像乌龟爬一样让人急。
把这三部分时间加起来，算个平均，嘿，磁盘平均存取时间就来了。
好比你在家里做饭，切菜、煮饭、盛菜，这些时间一加，最后就是你上桌吃饭的时间。
说实话，这个平均存取时间可真影响你的体验。
要是时间短，哎呀，简直就像喝了红牛，心里美滋滋；可要是时间长，真让人着急，想冲到电脑前，把它捅一捅。
每当你在玩游戏的时候，突然卡住，等了半天才反应过来，真是让人想发飙。
尤其是那种打Boss的时候，突然来个“加载中”，简直让人想踢电脑。
别看这小小的存取时间，实际上跟咱们生活中的小细节有点像。
比如你约朋友去吃饭，结果他迟到了，等得你心里直发毛；要是他准时到，大家开开心心的，那顿饭吃得倍儿爽。
一、单项选择题1．引入缓冲技术的主要目的是( )A．改善用户编程环境 B．提高CPU与设备之间的并行程度C．提高CPU的处理速度 D．降低计算机的硬件成本2．SPOOLING技术可以实现设备的( ) 分配。
A．独占 B．共享 C．虚拟 D．物理3．有关设备管理概念的下列叙述中， ( ) 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处理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储器中的4．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．最短寻道时间优先算法 D．优先级高者优先算法5．缓冲技术中使用的缓冲池是在( )A．主存 C．ROM C．外存 D．寄存器6．引入缓冲的主要目的是( )。
A．改善CPU和I／O设备之间速度不匹配的情况 B．节省内存C．提高CPU的利用率 D．提高I／O设备的效率7．通过硬件和软件的功能扩充，把原来独立的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为( )。
A．存储设备 B．系统设备 C．用户设备 D．虚拟设备8．如果I／O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是( )。
A．程序查询 B．中断方式 C．DMA方式 D．无条件存取方式9．大多数低速设备都属于( )的设备。
A．独享 B．共享 C．虚拟 D．SPOOLING10．( )用于连接大量的低速或中速I／O设备。
A．数组选择通道 B．字节多路通道 C．数组多路通道 D．并行通道11．( )是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。
A．SPOOLING技术 B．虚拟存储技术 C．覆盖与交换技术 D．通道技术12．在操作系统中的SPOOLING技术，实质是将( )转化为共享设备的技术A．虚拟设备 B．独占设备 C．脱机设备 D．块设备13．SPOOLING系统提高了( )利用率A．独占设备 B．共享设备 C．SPOOLING技术 D．主存储器14．按( )分类可将设备分为块设备和字符设备。
学号：课程设计题目磁盘移臂调度过程模拟设计--电梯算法、最短寻道时间优先算法学院计算机科学与技术学院专业班级姓名指导教师吴利军2013 年 1 月15 日课程设计任务书学生姓名：指导教师：吴利军工作单位：计算机科学与技术学院题目: 磁盘移臂调度过程模拟设计——电梯算法、最短寻道时间优先算法初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的文件管理章节内容，理解有关文件组织形式、存储设备的概念。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．编程序模拟磁盘调度的过程，采用指定算法，模拟并输出存取臂的移动顺序，并计算存取臂移动的磁道总数。
能够处理以下的情形：⑴可根据需要输入当前磁头的位置，磁头移动方向；⑵能够输入柱面数，磁道访问序列等参数，并能够显示调度结果（磁盘访问请求的磁道号以及磁头移动的总磁道数）。
2．设计报告内容应说明：⑴课程设计目的与功能；⑵需求分析，数据结构或模块说明(功能与框图)；⑶源程序的主要部分；⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色；ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）；iv）完成本题是否有其他的其他方法（如果有，简要说明该方法）；v）对实验题的评价和改进意见，请你推荐设计题目。
时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。
周2、周3：完成程序调试及测试。
周4、周5：验收，撰写课程设计报告。
（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，抄与被抄的一律按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日磁盘移臂调度过程模拟设计——电梯算法、最短寻道时间优先算法1 课程设计目的与功能操作系统课程设计，主要是在学习操作系统课程并完成操作系统各部分实验的基础上，对操作系统的整体进行一个模拟，通过实践加深对各个部分的管理功能的认识，进一步分析各个部分之间的联系，以达到对完整系统的理解。
第1篇一、实验目的1. 理解磁盘调度算法的基本原理和重要性。
2. 掌握几种常见的磁盘调度算法，包括先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描（SCAN）和循环扫描（C-SCAN）算法。
3. 通过模拟实验，分析不同磁盘调度算法的性能差异。
4. 优化磁盘调度策略，提高磁盘访问效率。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.83. 磁盘调度算法模拟库：PyDiskScheduling三、实验内容1. FCFS算法：模拟实现先来先服务算法，按照请求顺序访问磁盘。
2. SSTF算法：模拟实现最短寻道时间优先算法，优先访问距离当前磁头最近的请求。
3. SCAN算法：模拟实现扫描算法，磁头从0号磁道开始向0号磁道移动，访问所有请求，然后返回到0号磁道。
4. C-SCAN算法：模拟实现循环扫描算法，与SCAN算法类似，但磁头在到达末尾磁道后返回到0号磁道。
四、实验步骤1. 导入PyDiskScheduling库。
2. 创建一个磁盘调度对象，指定磁头初始位置、请求序列和调度算法。
3. 运行调度算法，获取磁头移动轨迹和访问时间。
4. 分析算法性能，包括磁头移动次数、平均访问时间和响应时间等。
五、实验结果与分析1. FCFS算法：在请求序列较短时，FCFS算法表现较好。
但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间明显增加。
2. SSTF算法：SSTF算法在请求序列较短时表现最佳，平均访问时间和响应时间较低。
但当请求序列较长时，算法性能下降，磁头移动次数增加。
3. SCAN算法：SCAN算法在请求序列较短时性能较好，但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间逐渐增加。
与SSTF算法相比，SCAN算法在请求序列较长时性能更稳定。
4. C-SCAN算法：C-SCAN算法在请求序列较短时表现较好，但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间逐渐增加。
与SCAN算法相比，C-SCAN算法在请求序列较长时性能更稳定，且磁头移动次数更少。
最短寻找时间优先算法和电梯算法一、最短寻找时间优先算法1.算法简介最短寻找时间优先算法（Shortest Seek Time First，SSTF）是一种磁盘调度算法。
它的基本思想是：每次选择离当前磁头位置最近的请求进行处理，以此来减少寻道时间。
2.算法流程（1）将所有请求按照距离当前磁头位置的距离从小到大排序；（2）依次处理这些请求，计算每个请求与当前磁头位置之间的距离，并记录总的寻道距离；（3）当所有请求都被处理完毕后，输出总的寻道距离。
3.算法优点和缺点最短寻找时间优先算法具有以下优点：（1）能够尽可能地减少寻道时间，提高了系统的响应速度；（2）适合于随机访问模式下的磁盘访问。
但是，该算法也存在一些缺点：（1）容易出现饥饿现象，即某些请求可能永远得不到服务；（2）对于连续访问模式下的数据访问效率较低。
二、电梯算法1.算法简介电梯算法（Elevator Algorithm）也称为扫描算法（Scan Algorithm），是一种磁盘调度算法。
它的基本思想是：磁头按照一个方向移动，直到遇到最远的请求，然后改变方向，继续移动并处理请求。
2.算法流程（1）将所有请求按照磁道号从小到大排序；（2）将所有请求分成两个部分：在当前磁头位置之前的请求和在当前磁头位置之后的请求；（3）对于在当前磁头位置之前的请求，按照磁道号从小到大的顺序依次处理；（4）当处理完所有在当前磁头位置之前的请求后，改变移动方向，并按照磁道号从大到小的顺序依次处理在当前磁头位置之后的请求；（5）当所有请求都被处理完毕后，输出总的寻道距离。
3.算法优点和缺点电梯算法具有以下优点：（1）能够尽可能地减少寻道时间，提高了系统的响应速度；（2）适合于顺序访问模式下的数据访问。
但是，该算法也存在一些缺点：（1）容易出现饥饿现象，即某些请求可能永远得不到服务；（2）对于随机访问模式下的数据访问效率较低。
三、比较和应用1.算法比较最短寻找时间优先算法和电梯算法都是磁盘调度算法，它们的基本思想都是尽可能地减少寻道时间，提高系统的响应速度。
磁盘调度算法代码磁盘调度算法是操作系统中用于优化磁盘访问性能的重要策略之一。
在计算机系统中，数据通常存储在磁盘上，当需要读或写数据时，就需要通过磁盘调度算法来确定磁盘读写的顺序，以提高系统的性能和效率。
1. 磁盘调度算法的背景在了解磁盘调度算法之前，我们先了解一下磁盘的工作原理。
磁盘由一个或多个盘片组成，每个盘片上包含若干磁道，每个磁道又被分为若干扇区。
磁头在读写数据时需要移动到目标扇区所在的磁道上，而磁头的移动会导致一定的寻道时间。
磁盘调度算法的目标就是通过合理的调度磁盘的访问请求，使得磁头的移动距离最短，从而减少磁盘的寻道时间，提高系统的读写性能。
常见的磁盘调度算法有以下几种：•先来先服务（FCFS）：按照磁盘请求的到达顺序进行调度。
•最短寻道时间优先（SSTF）：选择离当前磁头位置最近的磁道进行访问。
•扫描算法（SCAN）：磁头从一端开始扫描磁道，直到扫描到达磁头上方的最后一个磁道，然后返回起始位置继续扫描。
•循环扫描算法（C-SCAN）：类似于SCAN算法，但是磁头在扫描到磁头上方的最后一个磁道后，直接返回起始位置继续扫描。
•电梯算法（LOOK）：磁头按磁道号的递增或递减顺序移动，直到当前方向上没有更多的磁道请求时改变方向。
2. 磁盘调度算法的代码实现下面以Python语言为例，给出一个简单的磁盘调度算法的代码实现。
这里以最短寻道时间优先（SSTF）算法为例。
首先，需要定义一个函数来计算当前磁头位置到目标磁道的距离：def calculate_distance(current, target):return abs(current - target)然后，我们可以编写一个磁盘调度函数来实现SSTF算法：def sstf(disk_queue, current_head):# 存储按磁道号排序的请求队列sorted_queue = sorted(disk_queue)# 存储已访问的磁道visited = []while sorted_queue:# 存储每个请求到当前磁头的距离distances = []for track in sorted_queue:distance = calculate_distance(current_head, track)distances.append((distance, track))# 根据距离进行排序distances.sort(key=lambda x: x[0])# 获取距离最小的磁道next_track = distances[0][1]# 移动磁头到下一个磁道current_head = next_track# 将访问过的磁道添加到已访问列表中visited.append(next_track)# 从请求队列中移除已访问的磁道sorted_queue.remove(next_track)return visited最后，我们可以使用上述代码来模拟一个磁盘调度的过程：if __name__ == '__main__':disk_queue = [98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67]current_head = 53visited_tracks = sstf(disk_queue, current_head)print("磁盘访问顺序：", visited_tracks)运行上述代码，输出结果如下：磁盘访问顺序： [65, 67, 37, 14, 98, 122, 124, 183]上述代码实现了简单的SSTF算法，并模拟了一个磁盘访问的过程。
