操作系统各章复习

操作系统各章复习

第一章：操作系统概论

1从功能以及程序涉设计的角度说明计算机系统中软件系统是如何构成的？

答：分为系统软件，支撑软件和应用软件三层。

2什么是操作系统？请举例说明操作系统在计算机系统中的重要地位。

答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合。

它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能

使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能安全高效地运行。

操作系统是硬件基础上的第一层扩充，是其它软件和硬件的接口。

3操作系统的基本特征是什么？说明他们之间的关系。

答：1.并发性：计算机系统中存在多个程序同时向前推进。

2.共享性：

3.随机性：不能对运行的程序的行为以及硬件设备的情况作出任何假定。操作系统

正处于生么样的状态之中是无法确切知道的。

4什么是批处理系统

将许多用户的作业组成一批作业，输入到计算机中，在系统中形成一个自动转接、的连续的作业流，操作系统自动、依次执行每个作业。得到结果。

作业：程序、数据、作业说明书

特点：成批处理

优点：自动化较高、资源利用率高

缺点：无法交互

多道的含义：允许存中同时存在多个程序，CPU切换的方式为之服务。

5SPOOLing系统特点

作业进入到磁盘上的输入井，系统按某种调度策略选择几个搭配得当的作业，调入存。

作业运行的结果输出到磁盘上的输出井，之后再从磁盘上的输出井将结

6什么是分时系统

一台主机连接多个终端，用户交互式的向系统提出命令请求，系统采用时间片轮转

的方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上显示结果，用户根据结果发出下道命令。

特征：

多路性：宏观上看是多个人同时使用一个CPU

交互性：

独占性：用户感觉CPU是只给自己服务的

及时性：

追求目标：及时响应

7什么是实时操作系统

对外部请求在严格时间围作出响应的系统

及时性、高可靠性

分为：实时过程控制，实时信息处理。

8个人计算机操作系统

计算机在同一时间为单用户服务

追求：界面友好、使用方便。

9引入多道程序设计技术的起因和目的是什么？多道程序系统的特征是什么？

多道程序设计特征：允许多个程序同时存在于主存之中，由中央处理器以切换的方式服务，使得多个程序可以同时执行。

目的：计算机资源“串行”被占有效率低。

10航天航空，核变研究（嵌入式操作系统），民航订票系统（批处理系统）

11网络操作系统

目的：相互通信、资源共享

12分布式操作系统

与网络操作系统相比的特点：统一的操作系统（共同完成一个任务）、资源进一步共享（所有资源共享），透明性（一台主机，屏蔽了地理位置的差异），自治性（主机地位平等）

13操作系统的设计

（1）设计目标：可靠性、高效性（目态下运行时间+管态下为用户工作时间/总时间）、易维护性、可移植性、安全性、可适应性、简明性。

（2）体系结构

●整体式结构：有点结构紧密、接口简单、效率高；各模块互相牵连（形成

循环），转接随便，限制了并发性。

●层次式结构：各层之间的模块只能单向依赖或者单向调用

●微核结构（客户、服务器结构）：优点可靠、灵活、适宜分布计算，缺点：

信息传递效率低

第二章：操作系统的硬件环境

1层次化存储系统提升系统效能的关键是什么？

程序访问的局部性原理：在短时间，程序使用的代码和数据比较稳定的保持在一个存储器的局部区域中。

2什么是中断，中断的作用是什么？中断处理的主要步骤是什么？多个中断同时发生时，系统如何处理？

中断定义：CPU对系统中或系统外发?的异步事件作出的响应。

中断作用：

1)最初是设备向处理器报告“已完成操作”的手段

2)解决了处理器和外设并行工作的问题，避免CPU不断查询等待，提高处理器使

用效率

3)提高系统的实时能力

中断系统：中断装置（硬件）、中断处理程序

中断处理的主要步骤：

1.硬件设备产生中断信号

2.处理器执行完当前指令后响应中断（在中断未屏蔽的前提下）

3.处理器发送中断应答信号

4.保护现场

暂停当前程序运行。硬件将中断点的现场信息（PSW，PC，寄存器信息）保存到核心栈。

5.处理器切换到管态

6.按照中断源查询中断向量表，PC置为中断处理程序入口地址

7.转向中断/异常事件的处理程序

8.恢复现场

发现多个中断源时：

1.处理一个中断时禁止中断。中断期间发生的中断将挂起，处理器再次允许

中断时，这个中断信号被检测并处理。中断严格按照发生的顺序被处理。

2.按照中断优先度分级，高优先级允许嵌套，低优先级延后处理。

3中断和异常有什么区别？

中断（异步中断）：是由现行指令无关的中断信号触发的。

异常（同步中断）：由处理器正在执行的现行指令引起的。包括出错和陷入，出错保存指向触发异常的那条指令，而陷入指向触发异常的下一条。因此当返回时，出错会重新执行那条指令，陷入会执行下一条指令。

异常处理中可能发生中断，反之不会。

4什么是系统调用，什么时候发生系统调用，系统调用的过程是什么？

系统调用：用户在程序中调用操作系统提供的子功能，是操作系统提供给编成人员

的唯一接口。

发生：用户在程序中调用操作系统提供的子功能

系统调用的过程：

1.用户使用操作系统调用

2.处理机执行该指令时发生相应的中断切换到管态，通知陷入机构（异常处

理机构）接手。

3.陷入处理机构保存中断点的程序执行上下文环境（PSW, PC和其他的一些

寄存器），取系统调用功能号，并找到程序入口。

4.执行系统子程序

5.返回陷入处理机构，恢复中断处上下文，切换到目态，继续执行。

5什么是存储保护？有何作用？操作系统与硬件如何配合来实现存储保护？

存储保护：

对存中的信息加以严格保护，使操作系统核及其他程序不被破坏的机制。

作用：

保证在同一台机器上运行的多个程序互不侵犯。

防止一个用户程序去访问其他用户程序的数据。

?保护操作系统免受用户程序的破坏。

如何：

界限寄存器，在CPU中设置一对界限寄存器来存放该用户作业在存中的界限，每当CPU访问存就比较判断越界，越界产生越界中断。

存储键，每个存储块，附上一个存储保护键，当一个用户作业被允许进入存的时候，操作系统分给它一个唯一的存储键号。当程序在CPU上运行时，将其存储键

号写入PSW，每当CPU访问存是，豆浆该存块的存储键与PSW中的钥匙进行比较，

如果匹配则允许访问。

6常用的I/O控制技术有哪些？各有什么特点？

程序控制：I/O设备设置I/O状态寄存器，处理器定期轮询，直到处理完毕

中断驱动：I/O准备好与进行交互的时候发送中断请求通知处理器

DMA（直接存储器访问）：开始传送时CPU告知DMA传送的具体信息，DMA控制器接管总线，完成数据的传送，再通过中断的方式告知CPU。DMA受处理器控制。

通道：是独立于中央处理器的、专门负责数据I/O传输工作的处理单元，对外设进行统一管理。使CPU与外设并行工作。

7为什么要采用缓冲技术？常用的缓冲技术有哪些？它是如何工作的？

缓冲区：硬件设备之间传输数据时专门用来暂存这些数据的一个存储区域。

缓冲区特点：保持工作区不被长时间占用，与设备联系而非用户，可供多个用户访问。

为什么使用：解决部件之间速度不匹配。

常用技术：Cache技术

工作方式：

8虚拟设备：

第四章进程管理

1什么是程序？

程序：时间上按严格次序前后相继的指令或语句序列，体现了某种算法，所有程序是都是顺序的。

2程序的运行环境

3什么是进程？进程由什么组成？

进程：具有某个独立功能的程序关于某个数据集合上的一次动态执行过程，是系统进行资源分配和调度的单位。

组成：数据+程旭+进程控制块

特性：并发性、独立性（CPU调度的基本单位）、异步性、动态性

4进程的创建与撤销

一。进程创建原语

进程创建要完成以下工作：

1。创建一个PCB（找一个空PCB）

2。为进程分配存等必要资源。

3。填写PCB中各项目

4。把其插入进程就绪队列。

二。进程撤消原语

1。收回进程所占有的资源。

2。撤消该进程的PCB。

5什么是PCB？

PCB：为了管理进程设置的专门的数据结构，记录着进程的外部特征（调度星系），描述进程动态的运动变化过程（现场信息）。

是构成进程的三要素：程序+数据+PCB

6五状态和七状态进程模型新增了那些状态？是如何转换的？

五状态模型：

环境

顺序

顺序性

结果可再现

封闭性

并发不可再现性资源共享性制约性

转换条件

新状态-》就绪态：

系统完成创建进程的必要操作。

运行-》退出态

七状态模型：

7进程通信的方式，并说明它们的原理

共享存：相互通信的进程之间设有共享存，一组进程向该公共存中写，另一组进程从公共存中读，通过这种方式实现两组组进程间的信息交换。

消息机制：

消息缓冲通信：根据“生产者-消费者”原理，利用存中公用消息缓冲区实现

进程之间的信息交换。

信箱通信：设立一个连接两个进程的通信机构—信箱，以发送、接受回答信件作为通信的基本方式。

管道通信：在两个进程之间打开一个专用于进程之间通信的共享文件，发送进程从一端写入，接收进程从另一端读出。

8消息缓冲区通信机制

包含：

（1）消息缓冲区（数据结构）

（2）消息队列首指针

（3）互斥信号量m-mutex，互斥访问消息缓冲区

（4）同步信号量m-syn，用于告知是否有消息

（5）发送消息原语：

（6）接收消息原语

PV操作题：

9进程的调度算法有哪些？

先入先出算法

时间片轮转

最高优先级算法：可抢占的，不可抢占的

多级队列（优先分级+先入先出）

第五章：存储管理

1存储管理的功能有哪些？解释地址映射

（1）存的分配、管理、回收：记录每个存储区域的状态，实施分配，回收。

（分配：动态分配和静态分配）

（2）存共享：包括代码共享（要求为纯代码）和数据共享

（3）存储保护

（4）“扩充”存容量:将存和外存结合起来使用

（5）地址映射（重定位）：将用户程序中的逻辑地址转换为物理地址

用户编译时-》符号名空间中的符号地址映射为指令可使用的数字地址（，分

静态和动态（在程序装入时才））

编译后的目标代码-》相对地址（逻辑地址）

2什么是逻辑地址和物理地址？

逻辑地址：用户的程序经过编译后形成的部标代码中，将首地址定为0，其余地址相对于首地址的偏移量成为其逻辑地址。

物理地址：存中存储单元的实际地址，可由机器直接寻址。

3可变分区的管理

（1）基本思想

在装入程序的时候才划分分区，为程序分配的分区大小正好等于该程序的需求

量。

（2）数据结构

已分配区表，空闲区表

（3）分配策略

1）首先适应算法：找到第一个满足申请长度的空闲区

2）最佳适应：第一个能满足申请长度的最小空闲区

3）最坏适应：第一个能满足要求的最大空闲区

（4）优缺点

1）优点：易实现，额外开销少，保护措施简单

2）缺点：存使用不充分，碎片，拼接耗时；不能“扩充”

4在可变分区的管理方式下，什么是碎片？如何解决碎片的问题？

碎片：由于程序长度的随机性和程序进入、离开的任意性，在存中产生的一些小空闲空间。他们每一个都很小不足以满足分配要求，但其总和可以满足分配要求。

解决方法：拼接技术：适时进行碎片整理，通过在存移动程序，把空闲碎片合并成一个连续的大空闲区

5页式存储管理

（1）基本思想：一个程序的逻辑地址空间可以分布在若干离散的存块上。

存空间划分为等长区域（物理页面）

物理页面从0开始编号，称为块号，页号

物理页面从0开始编址，称为页地址

程序地址空间分为同样的等长区域，逻辑页面，逻辑页号，页地址

分配给用户相邻逻辑页面的物理页面不一定相邻

（2）数据结构

页表：记录程序逻辑页面和物理页面的对应关系。（逻辑页面号、对应的物理页面号。只用存物理页面号4B就行了）

多级页表（存的是入口地址）

存分配表：位示图+空闲块数

块号=字号（0开始）*字长+位号（0开始）

字号=[块号/字长]；位号=块号Mod字长

（3）硬件支持：页表始址寄存器，页表长度寄存器，快表（小容量相连存储器，由高速缓存器组成，比找存快）

（4）快表：

原因：一次访问数据要访问两次存，时间长。

功能：存储当前访问最频繁的少数活动页面的页号，特征位（是否为空）和访问位（是否被访问过）

（5）存储保护：锁钥，扩充页表功能，增加存取控制项

（6）优点：

减少碎片，碎片大小小于一个页面，提高存利用率

非连续存储，为存中动态存储反复执行或即将执行的程序和数据打下基础（7）缺点

最后一页，共享、保护、动态增长不自然

（8）地址映射过程

1）地址映射机制把CPU给出的逻辑地址分为两部分：页号P和页地址D 并行发生以下过程

过程A：

2）将逻辑页号P和页表长度寄存器容比较，如果P大于等于页表长度L则产生越界中断

3）根据页表始址寄存器的容B得到页表在存的首地址，根据页号P找到对应的块号P’并将页号和块号写入快表空闲单元，如有必要还需淘汰一行以填

充新容。

过程B：

4）在快表中查找逻辑页号P，如果找到则找到对应的块号P’，并停止过程A。

5）得到块号P’后，都将其与页地址D拼接起来形成访问存的地址。

（9）存的分配与回收

1）根据进程申请存容量计算一个作业所需要的总块数N。

2）查位示图，看看是否还有N个空闲块。

3）如果有相应空闲块，则页表长度为N，可填入PCB中。（申请页表区，把页表始址填入PCB）。

4）分配N个空闲块，将块号和页号填入页表（页表号实际不用填写）。

5）修改位示图。

6）若没有足够空闲块,则本次请求无法满足。

6段式存储管理

（1）基本思想

用户程序按照逻辑上有意义的段划分。每段对应于一个过程、一个程序模块、

一个数据集合。为每一个逻辑段分配一个连续的物理段，逻辑上连续的段存中

不一定连续存放。

（2）与分区的不同：为程序的每一个段分配一个连续存区。（减小了最小分配空间的大小，也就减少了碎片）

（3）数据结构

段表：（逻辑段号、物理段起始地址、物理段长度）

（4）硬件支持

段表始址寄存器，段表长度寄存器

（5）与页表地址映射过程比较：段地址需要多一次和段表中段长度的比较。

（6）段式存储管理是二维编址：

二维：以段为单位划分和连续存放，段间不一定是连续编址的。

（7）优点：

接近用户观点，可以充分实现共享和保护，段的动态增长。

（8）缺点

碎片问题，拼接耗时

7段页式存储管理

（1）基本思想：段中分页

（2）数据结构：段号、页号、页地址。每个程序分为若干段，建段表，每个段建页表。存分配表（位示图）

（3）硬件支持：段表始址寄存器，段表长度寄存器

（4）缺点：增加了访问的时间代价。增加了额外的空间消耗。

8为何说段页式管理时虚拟地址仍是二维的？

因为程序仍是先按照逻辑上有意义的段划分。之后各个逻辑段的容再进行非逻辑性编址。所以还是二维的。

9程序的局部性原理

时间局部性：被执行了的指令可能很快会再被执行

空间局部性：某一存储单元被使用那么与该存储单元相邻的单元可能也会被立即使用。

10为何要引入虚拟存储器？叙述虚拟段页式管理方案的基本思想

原因：

1.程序有可能大于存可用空间；

2.由于程序的局部特性，一个进程在任一阶段只需使用所占存储空间的一部分，未

用到的存区域被浪费。

3.希望利用大容量的外存来扩充存，以便能够有效地支持多道程序系统的实现和大

型程序运行的需要。

虚拟段页式管理方案的基本思想：

●在进程开始运行之前，不是装入全部页面，而是装入一个逻辑段中的一个

或者0个页面，之后根据进程运行的需要，动态装入其它页面。如果存空

间已满，而有需要装入新的页面时，则根据某种算法淘汰某个页面，以便

装入新页面。

●新的数据结构：页表包含：驻留位，访问位，修改位，存块号、外存地址。

11叙述缺页中断的处理流程

在地址映射的过程中，若在页表中发现所要访问的页面不在存，则产生缺页中断。

当发生缺页中断时，首先保留当前的进程现场，进入缺页中断处理程序。

检查存中是否有空闲页面：

如果有空闲页面，则调入所需页面，调整页表及存分配表，恢复被中断的进程现场。

如果没有空闲页面，则按照某种算法选择一页进行置换，如果该页被修改过还需把该页写回外存。

12页面置换算法

（1）OPT：置换距离下次访问最久的

（2）LRU：（最近最少使用）记录页面自上次被访问以来所经历的时间，每被访问一次都清0，每次页面置换后全部计时标志清0，相同的先来者先出。

（3）LFU（最不频繁使用）为每个数据项设计一个访问频次，当数据项被命中时，访问频次自增，在淘汰的时候淘汰访问频次最少的数据。缺页中断时清空所有计

数器。

13Belady异常现象是什么

使用FIFO算法时，四个页匡时的缺页数比三个页框时多

14影响缺页次数的因素

15抖动：调度页面所需要的时间比程序实际运行的时间还多，系统效率急剧下降，崩溃。

第六章：文件管理

1文件与文件系统的基本概念

文件：带标识的（文件名）、在逻辑上有完整意义的信息项序列。是一种抽象机制，提供了将信息保存在存储介质上，便于以后存取的方法。

文件系统：操作系统中统一管理信息资源的一种软件。（系统角度）在操作系统中存储、使用文件的接口（用户角度）

功能：

（1）存储空间的分配与回收

（2）文件从名字空间到地址空间的映射（检索）

（3）文件的共享与保护

（4）向用户和I/O提供接口

（5）保持系统的执行效率（！文件系统在操作系统接口中占得比例最大）2文件扩展名：不大于3个字符

3文件目录：把所有的FCB组织在一起，就构成了文件目录（是文件控制块的有序集合）。以文件的形式存在外存构成目录文件

4UNIX中文件的分类

普通文件：无结构的字符的集合

特殊文件：设备文件，字符特殊文件，块特殊文件

目录文件：文件的目录项组成的文件

5I节点

即UNIX中文件存在的标志、文件控制块FCB，是文件存在的标志。

命令接口和程序接口

核心，大部分功能

文件、目录、存储空间

6文件的逻辑结构

文件系统提供给用户的文件结构形式，它独立于物理存储结构。

分类：

?无结构的字符流式文件（主流）：管理简单，含义由使用该文件的程序理

解

?记录式文件（定长和不定长）：格式有限、对用户限制大

?简单：每一行作为一个记录

?复杂：树形

存取方式：顺序、随机（按记录键）、按键

7文件的物理结构

?顺序结构

原理：逻辑上连续的文件信息存放在连续编号的物理块中

特点：存取速度快；文件不能动态增长，空间碎片

?结构

原理：逻辑上连续的文件存放在若干不连续的物理块中，每个物理块都有一个指针

（不被用户所知，不被计入逻辑块长）指向后续物理块。

优点：有利于文件动态扩充

缺点：不适于随机存取（存取速度慢）；磁头移动多效率低；存在可靠性问题；指

针占用空间

?索引结构

原理：逻辑上连续的文件存放在不连续的物理块中，将指向每一个物理块的指针放

在存的索引表中。

优点：支持随机存取；文件可以动态增长

缺点：磁头移动多；索引表本身空间开销

多重索引：降低了文件的存取速度；索引表可以动态增加，可以随机存取。

8UNIX中的I节点

I节点是类似于FCB的数据结构，其中存放有文件物理结构的信息。

其中有若干盘块地址指针（假设15个）

1-12：直接盘块

13：一重间接盘块

14：二重间接盘块

15：三重间接盘块

9MS-DOS的FAT系统

盘区上有文件分配表，每个文件所对应的目录条目（在文件自己的FCB上）中包括文件的首块号，该首块在文件分配表中有对应行，对应行里包括该文件的第二快的块号。如此链式下去。

文件分配表：

优点：支持随机存取（找到文件的第I个块），也支持动态增长

10文件的保护与

保护：防止因误操作而破坏文件

：防止未经授权的用户访问文件

实现：存取控制（检查权限、检查操作合法性）、口令密码

11存储设备的组成

组成：

驱动部分

存储介质（卷）：

分类：

●顺序存取设备：磁带

●随机存取设备（存取时间不依赖于位置）：磁盘

?磁盘特点：磁道-》扇区（物理块，最小寻址单位和存取单位）

?访盘时间：寻道时间、旋转定位时间、数据传输时间

?物理地址：磁头号、柱面号、磁道号、扇区号

12

答：

首先认为根目录是常驻于存的。由题，一个目录文件最多占4块。如果要找A\D\G\H\K，首先要找到其FCB，最好的情况是就是次读取目录描述信息的时候都在第一块找到下级目录或者文件。最坏情况就是每次读取目录描述信息的时候都在最后一个块找到下级的目录或者文件。

1.找到K的第一块的最好情况的过程：读取目录文件A，在其第一块中找到目录文件D，

在D目录文件中找到第一块G，在G目录文件中找到第一块H，在目录文件H中第一块找到K，访问K的FCB，其第一块即在一级链表中，通过链表找到第一块即可。总共访问硬盘6次。

2.找到K最后一块的最好情况的过程：读取目录文件A，在其第一块中找到目录文件D，

在D目录文件中找到第一块G，在G目录文件中找到第一块H，在目录文件H中第一块找到K，K只有不多于10块，可以在一级链表访问到。总共访问硬盘过程6次。

3.找到K第一块的最坏情况：访问A需要找根目录的四块，访问D需要找A的四块，访问

H需要找G的四块，访问K需要找H的四块。访问K的第一块需要访问在其FCB中找到第一个磁盘地址，再访问这个地址。故总共需要访问4*4+1+1=18次

4.找到K最后一块的最坏情况过程：每次读取目录描述信息的时候都在最后一个块找到下

级的目录或者文件。所以访问A需要找根目录的四块，访问D需要找A的四块，访问H 需要找G的四块，访问K需要找H的四块。访问K的最后一块需要在FCB中找到二级链表块，二级链表中找到三级链表块，三级链表中找到其最后一块的，最后访问K的最后一块。故总共需要访问4*4+5=21次

第七章：设备管理

1SPOOLing技术

原理：虚设备技术（在一类设备上模拟另一类设备的技术），用硬盘模拟输入输出设备目的：解决独占设备数量少，速度慢，不能满足多进程同时使用的要求，提升其效率虚拟设备：

在一台共享设备上模拟若干台独享设备的操作，把独占设备变成逻辑上的共享设备，这种技术叫做虚拟设备技术。关键技术是SPOOLing技术

2任务：

选择和分配I/O设备（包括多道程序竞争使用时的分配）

控制I/O设备与存之间的数据交换。

用户提供使用外部设备的方便接口

提高CPU与设备，外部设备与设备之间的并行工作能力

3设备的独立性

理解：用户能独立于具体物理设备的特性而方便的使用设备。

如何实现：

为了实现设备的独立性，应引入逻辑设备和物理设备两个概念。在应用程序中，使用逻辑设备名称来请求使用某类设备；而系统执行时，是使用物理设备名称。鉴于驱动程序是一个与硬件（或设备）紧密相关的软件，必须在驱动程序之上设置一层软件，称为设备独立性软件，以执行所有设备的公有操作、完成逻辑设备名到物理设备名的转换（为此应设置一逻辑设备表）并向用户层（或文件层）软件提供统一接口，从而实现设备的独立性。采用层次化的设备管理软件结构。

4缓冲技术

目的：解决CPU与设备，设备与设备之间的速度不匹配的问题。

管理：

（1）单缓冲：处理机与I/O设备之间只有一个缓冲区，不能解决并行操作的问题

（2）多缓冲：多个缓冲区连接起来，一部分用于输入，一部分用于输出

（3）缓冲池：多个缓冲区连接起来，每个缓冲区都可以用于输入和输出

5设备分配

要求：

（1）安全性：不造成死锁

（2）独立性：更换设备不影响使用，向用户屏蔽物理设备，呈现逻辑设备独占设备分配方式：

（1）静态分配：作业开始前分配，一旦分配设备未作业占用直到作业被撤销

（2）动态分配：根据需求按照分配策略分配。完毕后立即释放，可能造成死锁共享设备分配方式：

要考虑服务顺序，使得平均服务时间变短。

分配策略：FIFO，优先级

6设备驱动程序

任务：主要负责接收和分析从设备分配转来的信息，并根据设备分配的结果，结合具体物理设备特性完成以下具体工作：

1．组织I/O缓冲队列。

2．对数据进行加工

3．构造I/O程序

4．启动设备进行I/O操作

7磁盘调度算法

目的：降低平均服务时间，公平，高效

方法

（1）先来先服务：简单，公平；磁头反复移动增加平均服务时间

（2）最短寻道时间优先：离当前磁头位置最近的访问请求

：降低了平均服务时间

有些请求长期得不到服务

（3）扫描算法（电梯算法）：服务一个方向上所有请求，之后改变方向

（4）循环扫描算法：循环着只在一个方向上扫描。

第八章：死锁

1银行家算法

?判断进程Pi的资源申请是否多于他自己申报的最大量

?如果需求的资源比可用的资源大，则Pi必须等待

?否则，系假试探性分配，调用安全性算法，判断系统状态是否仍处于安全状态，不

处于则拒绝分配。

?安全性算法：寻找安全序列满足对Pi,系统的剩余资源与已分配给Pj（j

的资源之和小于Pi所需的资源。

2死锁定理

资源分配图，没有环路则没有死锁，有环路可能存在死锁（如果处于环路中的每一个资源类只有一个资源实例，则环路=死锁，否则只是必要条件而非充分条件）

第X章：用户接口与作业管理

1用户与操作系统的接口

程序级接口：系统调用，中断

作业级接口：操作系统为用户控制作业运行过程提供接口

联机接口

脱机接口：作业控制语言作业说明书（基本情况、控制、资源要求）

2作业=程序+数据+作业说明书

3JCB（Job Control Block）

4作业调度算法的评价：

平均周转时间：周转时间：程序得到计算结果的时间-程序进入输入井的时间衡量不同算法对同一作业流的性能

带权平均周转时间：r:程序实际运行时间

衡量同一算法对不同作业流的性能

5作业调度算法：

（1）先来先服务，不可抢占

（2）短作业优先：可抢占（新来的作业的运行时长小于当前作业的剩余时长）、不可抢占

（3）最高响应比优先：R=作业处理时间/作业运行时间=1+作业等待时间/作业运行时间。

6系统调用的概念：是用户在程序中调用操作系统的子功能。是操作系统提供给编程人员的唯一入口。

7系统调用的过程：

当用户程序执行到系统调用时，产生陷入指令，使处理机发生中断，将控制权移交给陷入机构，陷入机构首先保护处理机现场，然后取系统调用功能号并寻找子程序入口，通过子程序入口调用该系统子程序，完成后返回，恢复现场，继续执行程序。

8系统调用与函数调用的区别?

（1）运行在不同的系统状态，调用程序运行在目态而被调用程序运行在管态

（2）状态的转换，涉及到目态转为管态这一过程

（3）返回的问题，一般过程调用会返回调用过程继续执行，而系统调用后会进行优先级分析并让优先级最高的进程优先执行。

《操作系统》练习题及参考答案

《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/bd7059197.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

操作系统第一-三章自测题及解答

一、概念题（每空0.5分，共34分） 1.现代操作系统的两个最基本的特征是（程序的并发执行）和（资源共享）。 2.操作系统是计算机系统中的一个（管理者），它管理和控制计算机系统中的（各种硬件和软件资源）。 3.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为（分时系统），允许多个用户将多个作业提交给计算机集中处理的操作系统称为（批处理系统），计算机系统能及时处理过程控制数据并做出响应的操作系统称为（实时系统）。 4.用户与操作系统之间的接口主要分为（命令接口）和（程序接口）两类。 5.作业的输入方式有五种，如联机输入方式、（脱机输入方式），（直接耦合方式），（SPOOLING系统）和（网络输入方式）。 6.进程控制块的初始化工作包括（标识信息），（处理机状态信息）和（处理机控制信息）。 7.程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特性，分别是：（间断性），（失去封闭性）和（不可再现性）。 8.进程是一个程序对某个数据集的（运行过程）。 9.如果系统有N个进程，则在等待队列中进程的个数最多可为（N-1）个。 10.在操作系统中，不可中断执行的操作称为（原语操作）。 11.如果信号量的当前值为-4，则表示系统中在该信号量上有（4）个等待进程。 12.在操作系统中引入线程概念的主要目的是（使得多个程序更好的并发执行同时有尽量减少系统的开销，有效的改善多处理机的性能）。 13.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)性和( 可再现性)性。 14.并发程序之间的相互制约，是由于它们(相互合作)和( 共享资源)而产生的，因而导致程序在并发执行时，具有( 间断性)特征。 15.在多用户环境下，由多个程序共享一台计算机，机内资源的状态将由多个程序来改变，因此使程序失去了在顺序执行时具有的( 封闭性)和( 可再现性)特性。 16.进程最基本的特征是(动态性)，因为进程的实质是程序的一次执行过程，而且该特征还表现在进程由( 创建)而产生，由( 调度)而执行，由( 撤销)而消亡，即进程具有一定的生命期。 17.在操作系统中，进程是一个( 资源分配)的基本单位，也是一个( 独立运行)和( 调度)的基本单位。 18.当前进程若因时间片用完而被暂停执行时，该进程应转变为( 就绪)状态；若因发生某事件而不被继续运行时，该进程应转变为(阻塞)状态。处于就绪状态的进程被调度应转变为( 执行)状态。 19.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(静止阻塞)状态。不久，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。 20.每执行一次V操作，表示(释放一个单位资源)；若S.value <= 0，则表示(仍有请求该资源的进程被阻塞)，此时应( 唤醒等待该资源的队首进程,并将之插入就绪队列)。 21.在利用信号量实现进程互斥时，应将( 临界区)置于(进入区)和(推出区)之间。 22.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( 互斥地)进入自己的

计算机操作系统原理复习题

课程成绩构成 笔试：70% 平时：30% 试卷构成： 名词解释五小题，共15分； 简答五小题，共35分； 综合题四小题，共50分。 第一章操作系统引论 1、设计现代操作系统的主要目标？ 答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2、操作系统的作用？ 答：（1）作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2）作为计算机系统资源的管理者 （3）实现了对计算机资源的抽象 3、操作系统发展的主要动力？ 答：（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 4、为什么说操作系统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。 5、单道批理？多道程序设计？多道批处理？ 单道批处理系统定义：把一批作业以脱机方式输入到磁带上，并在系统中配上监督程序(Monitor)，在它的控制下使这批作业能一个接一个地连续处理，直至磁带(盘)上的所有作业全部完成，系统对作业的处理都是成批地进行的，且在内存中始终只保持一道作业。 多道批处理系统定义：由多道程序设计技术组成的系统。

6、分时系统产生主要动力？关键技术？特征？ 答：(1)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。 （2）关键技术：为实现分时系统，其中，最关键的问题是如何使用户能与自己的作业进行交互，即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，再将结果返回给用户。此后，用户可继续键入下一条命令，此即人—机交互。应强调指出，即使有多个用户同时通过自己的键盘键入命令， （3）特征：多路性；独立性；及时性；交互性。 7、实时任务划分？实时系统与分时系统比较？ 实时任务划分：（1）按任务执行时是否呈现周期性来划分 （2）根据对截止时间的要求来划分。 比较：（1）多路性。实时信息处理系统的多路性主要表现在系统周期性的对多路现场信息进行采集，以及对多个对象或多个执行机构进行控制。而分时系统的多路性则与用户情况有关，时多时少。 （2）独立性。实时信息处理系统的每个终端用户在向实时系统提出服务请求时是彼此独立操作，互不干扰。而分时控制系统中，对象的采集和对象的控制也是互不干扰。 （3）及时性。实时信息处理系统的及时性以人所能接受的等待时间来确定。分时系统的及时性是以控制对象所要求的开始截止时间或完成时间来确定的，一般为毫秒级。 （4）交互性。实时信息处理系统仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。分时系统能够向终端用户提供数据处理和资源共享等服务。 （5）可靠性。分时系统也要求可靠性，但实时系统要求更高度的可靠性。 8、操作系统定义？特征？ 答：操作系统的定义：操作系统（operating system，简称OS）是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合——它们管理和控制计算机系统中的软件和硬件资源，合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境，从而在计算机与其用户之间起到接口的作用。 特征：（1）并发性（2）共享性（3）虚拟技术（4）异步性 9、是什么原因使操作系统具有异步性特征？ 答：操作系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性，进程以人们不可预知的速度向前推进，二是程序的不可再现性，即程序执行的结果有时是不确定的，三是程序执行时间的不可预知性，即每个程序

操作系统第四-十章自测题及解答

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 操作系统第四-十章自测题及解答 《操作系统》第四－十章)自测题(时间： 4:00 小时满分：150 分)一、概念题（每空 1 分，共 60 分）1、将作业地址空间中的逻辑地址转换为主存中的物理地址的过程称为（2、分区分配中的存储保护通常采用（）和（）方法。 3、重定位的方式有（）和（）两种。 4、静态重定位在（）时进行：而动态重定位在（）时进行。 5、在虚拟存储管理中，虚拟地址空间是指逻辑地址空间，实地址空间是指（的大小只受（）限制，而后者的大小受（）。 ）。 ）；前者6、在段式虚拟存储管理中，程序所使用的最大段数以及段的最大长度是由（）来决定的。 7、在段页式存储管理系统中，每道程序都有一个（）表和一组（）表。 8、若选用的（）算法不合适，可能会出现抖动现象。 9、在页式存储管理系统中，常用的页面淘汰算法有：（），选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页；（），选择淘汰在主存驻留时间最长的页；（），选择淘汰离当前时刻最近的一段时间内使用得最少的页。 10、Linux 能支持许多不同的文件系统原因是它实现了与许多其他的操作系统可以很好兼容的（）。 1/ 35

11、索引文件大体上由：( )区和( )构成。 其中索引)区一般按关键字的顺序存放。 12、数据传送方式有（）、（）和（）。 13、对操作系统而言，打开文件的主要作用是装入( )目录表。 14、从文件的逻辑结构上来说，可将文件分为( ) 文件和( )文件。 15、常用的文件物理结构有（）、（）、（）等三种。 16、为了对文件系统中的文件进行安全管理，任何一个用户在进入系统时都必须进行注册，这一级安全管理是（）安全管理。 17、为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用（）。 18、文件的安全性是指抵抗和预防各种物理性破坏及人为性破坏的能力，保证文件安全性常用的措施是（）。 19、在一般操作系统中，设备管理的主要功能包括（）、（）、（）和（）。 20、（）是指能够控制一台或多台外围设备，独立完成输入输出操作的处理机。 21、虚拟设备是通过（）技术把（）设备变成能为若干用户（）的设备。 22、实现 SPOOLING 系统时，必须在磁盘上开辟出称为（）和（）的专门区域以存放作业信息和作业执行结果。 23、磁盘是一种（）存取设备，磁盘在转动时经过读/写磁头所形成的圆形轨迹称为（）。

操作系统习题及答案

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( B )。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(D ) 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 )。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( C )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( D )。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( C )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( D )。 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( B)。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( C )。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( B)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( C )。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( D )。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( B)。A．存储管理B．设备管理C．文件管理D．作业管理14．( B )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_数据处理____并输出结果信息的系统。 2.计算机是由硬件系统和_软件系统______系统组成。3．软件系统由各种_程序______和数据组成。4．计算机系统把进行_资源管理______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_共享资源_____，防止各用户间相互干扰。6．使计算机系统使用方便和_高效工作______是操作系统的两个主要设计目标。7．批处理操作系统、分时操作系统_______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__作业_____。9．批处理操作系统按照预先写好的_作业说明书______控制作业的执行。10．在多道操作系统控制下，允许多个作业同时装入_内存______，使中央处理器轮流地执行各个作业。11．批处理操作系统提高了计算机系统的_工作效率______，但在作业执行时用户不能直接干预作业的执行。12．在分时系统中，每个终端用户每次可以使用一个由_时间片______规定的cPu时间。13分时系统具有同时性、独立性、及时性和__交互性_____等特点。14．在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控

操作系统原理知识点总结

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”，

操作系统各章复习典型例题总复习题

操作系统第二章复习题 一、选择最合适的答案 1. 用P、V 操作管理临界区时，信号量的初值一般应定义为（ C ）。 A.–1 B.0 C.1 D.任意值 2. 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，则信号量的变化范围是（ A ）。 A.1 至–(m-1) B.1 至m-1 C.1 至–m D.1 至m 3. 在下面的叙述中，正确的是（ C ）。 A.临界资源是非共享资源 B.临界资源是任意共享资源 C.临界资源是互斥共享资源 D.临界资源是同时共享资源 4. 对进程间互斥地使用临界资源，进程可以（ D ） A.互斥地进入临界区 B.互斥地进入各自的临界区 C.互斥地进入同一临界区 D.互斥地进入各自的同类资源的临界区 5. 设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量mutex，当mutex＝1 时表示（ B ）。 A.一个进程进入了临界区，另一个进程等待 B.没有一个进程进入临界区 C.两个进程都进入了临界区 D.两个进程都在等待 6. 设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量mutex，当mutex＝-1 时表示（ A ）。 A.一个进程进入了临界区，另一个进程等待 B.没有一个进程进入临界区 C.两个进程都进入了临界区 D.两个进程都在等待 7．当一进程因在记录型信号量S 上执行P(S)操作而被阻塞后，S 的值为（ B ）。 A.>0 B.<0 C.≥0 D.≤0 8．当一进程因在记录型信号量S 上执行V(S)操作而导致唤醒另一进程后，S 的值为（ D ）。 A.>0 B.<0 C.≥0 D.≤0 9．如果信号量的当前值为-4，则表示系统中在该信号量上有（ A ）个进程等待。 A.4 B.3 C.5 D.0 10．若有 4 个进程共享同一程序段，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

《操作系统》课程综合练习题 及答案

《操作系统》综合练习题 一、填空题 1.操作系统的基本功能包括（ 1 ）管理、（ 2 ）管理、（ 3 ）管理、（ 4）管理以及提供用户接口。 2.系统调用与一般函数调用的执行方式有着明显的不同，系统调用运行在（ 5 ）态，一般函数调用 运行在( 6 )态。 3.进程并发执行时有间断性、（7）和（8）的特点。 4.进程的基本特征有（ 9 ）、（ 10 ）、独立、异步及结构特征。 5.UNIX系统的文件目录项由两部分构成，即文件名和（ 11 ）； 6.临界资源的概念是（12），而临界区是指（13）。 7.产生死锁的原因可以归结为两点：（14）和（15）。 8.段页式存储管理中，是将作业分（ 16 ），（ 17 ）内分（ 18 ），内存分配以（ 19 ）为单位。 9.分页存储管理方式中，在不考虑使用快表的情况下，每条访问内存的指令需要（ 20 ）次访问内 存； 10.在操作系统中，不可中断执行的操作称为（ 21 ）操作； 11.进程访问临界资源的代码段称为（ 22 ），为保证进程互斥，应在进程的临界区前设置（ 23 ）， 在临界区后设置（ 24 ）。 12.银行家算法中，当一个进程提出的资源请求将导致系统从（ 25 ）进入（ 26 ）时，系统就拒绝 它的资源请求。 13.页面调入策略要解决（27）、（28）两个问题。 14.最佳置换算法是选择（29）或（30）的页面做为被淘汰的页面。 15.UNIX系统中，用于创建进程的两个常用系统调用是( 31 )和( 32 )。 16.进程调度负责（ 33 ）的分配工作。 17.通常操作系统内核提供（ 34 ）功能和（ 35 ）功能。 参考答案： 1、（1）存储管理；（2）处理机管理；（3）文件管理；（4）设备管理； 2、（5）系统态(核心态) ；（6）用户态； 3、（7）失去封闭性；（8）不可再现性 4、（9）动态；（10）并发； 5、（11）索引结点； 6、(12)一次仅允许一个进程访问的资源；(13)进程中访问临界资源的那段程序代码；

操作系统练习题_及答案解析

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_______。

操作系统课后习题答案(第一章)

习题一 1-1 存储程序式计算机的主要特点是什么？ 答：1.存储程序：用户将解决的问题的步骤事先告诉计算机，成为程序； 2.程序控制：计算机所作的任何事情都是通过CPU执行程序来完成的。 1-2 批处理系统和分时系统各具有什么特点？为什么分时系统的响应比较快？ 答：批处理系统：先将程序加载到内存中然后再由CPU执行。 分时系统：分时系统是把处理机时间划分成很短的时间片（如几百毫秒）轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前还未完成计算，该作业就暂时中断。 分时系统由于是时间片轮转来运行程序，所以比多道处理系统响应更快。 1-3 实时系统的特点是什么？实时信息处理系统和分时系统从外表看来很相似，它们有什么本质的区别？ 答：实时系统的特点是快速响应。 实时系统：实时系统是指计算机对于外来信息能够在被控制对象允许的截止期限内反应的系统。 分时系统：分时系统是把处理机时间划分成很短的时间片（如几百毫秒）轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前还未完成计算，该作业就暂时中断。 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在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序，使它们在管理程序控制之下，相互穿插地运行。 特征： 多道——计算机主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，即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，主存中的多道程序轮流或分时地占有处理机，交替执行。（注：基于现在系统的发展，逐渐出现了多核CPU，所以出现了在微观上可以并行的特征） 1-5 什么是操作系统？从资源管理的角度去分析操作系统，它的主要功能是什么？ 答：操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机系统软、硬件资源的分配和管理；控制和协调并发活动；提供用户借口，使用户获得良好的工作环境。 操作系统资源管理的目标是提高系统资源的利用率和方便用户使用。 1-6 操作系统的主要特性是什么？为什么会具有这样的特性？ 答：操作系统的主要特性有：并发、共享、不确定性。 为了充分利用计算机系统的资源，一般采用多个同时性用户分用的策略。一顺序计算为基础的计算机系统要完成并行处理的功能，必将导致顺序计算模型与并行计算模型的矛盾，必须解决资源共享和多任务并发执行的问题。以多道程序设计为基础的操作系统具备的主要特征就是并发与共享。另外，由于操作系统要随时处理各种事件，所以它也不具备不确定性。

操作系统第4章练习题..

第4章存储器管理 4.1 典型例题解析 【例1】某系统采用动态分区分配方式管理内存，内存空间为640K，高端40K用来存放操作系统。在内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。对下列的请求序列：作业1申请130K、作业2申请60K、作业3申请100K、作业2释放60K、作业4申请200K、作业3释放100K、作业1释放130K、作业5申请140K、作业6申请60K、作业7申请50K、作业6释放60K，请分别画图表示出使用首次适应算法和最佳适应算法进行内存分配和回收后内存的实际使用情况。

答：使用首次适应算法和最佳适应算法进行上述内存的分配和回收后，内存的实际使用情况分别如图(a)和(b)所示。 （a ） (b) 【例2】对一个将页表存放在内存中的分页系统: （1）如访问内存需要0．2μs ，有效访问时间为多少? （2）如果加一快表，且假定在快表中找到页表项的机率高达90％，则有效访问时间又是多少(假定查快表需花的时间为0)? 答：（1）有效访问时间为：2×0．2=0．4μs （2）有效访问时间为：0．9×0．2+(1—0．9)×2×0． 2＝0．22 ps 。 【例3】某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页2K ，拥有物理空间1M 。 （1）写出逻辑地址的格式。 （2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项?每项至少有多少位? （3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变? 答：（1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述：而每页为 2K ，因此，页内地址必须用11位来描述，这样可得到它的逻辑地址格式如下： 等，则页表项中只需给出页所对应的物理块块号，1M 的物理空间可分成29个内存块，故每个页表项至少有9位 (3)如果物理空间减少一半，则页表中页表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。 【例4】已知某分页系统，主存容量为64K ，页面大小为1K ，对一个4页大的作业，其0、l 、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。 (1)将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500转换成物理地址。 (2)以十进制的逻辑地址1023为例画出地址变换过程图。 答：(1)对上述逻辑地址，可先计算出它们的页号和页内地址(逻辑地址除以页面大小，得到的商为页号，余数为页内地址)，然后通过页表转换成对应的物理地址。 ①逻辑地址1023：1023／1K ，得到页号为0，页内地址为1023，查页表找到对应的物

操作系统第3章练习题

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)

操作系统复习题及答案

1操作系统概述自测题1 选择题 1.以下_____操作系统中的技术是用“时间”来换取“空间”的。 A.虚拟存储器 B.缓冲技术 C.SPOOLing技术 D.快表 2.设计实时操作系统必须首先考虑系统的______。 A.效率 B.可移植性 C.可靠性 D.使用的方便性 3.一个作业第一次执行时用了5min，而第二次执行时用了6min,这说明了操作系统的______特点。 A.并发性 B.共享性 C.虚拟性 D.不确定性 4.下述操作系统类型中，哪个操作系统一定是由多台计算机组成的系统？ A.实时 B.批处理 C.分时 D.分布式 5.操作系统中，以下______采用了以“空间”换“时间”的技术。 A.终端技术 B.缓冲技术 C.通道技术 D.虚拟存储技术 6.按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于_______。 A.支撑软件 B.用户软件 C.应用软件 D.系统软件 7.操作系统的主要功能是存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口和 ______。 A.进程管理 B.用户管理 C.信息管理 D.操作系统管理 8.操作系统的最基本的两个特征是资源共享和_______。 A.多道程序设计 B.程序的并发执行 C. 中断 D.程序顺序执行 9.采用多道程序设计技术可以提高CPU和外部设备的______。

A.稳定性 B.可靠性 C.利用率 D.兼容性 10.在计算机系统中，操作系统是_______。 A.处于裸机之上的第一层软件 B.处于硬件之下的底层软件 C.处于应用软件之上的系统软件 D.处于系统软件之上的用户软件 11.操作系统是对_____进行管理的软件。 A.软件 B.硬件 C.计算机资源 D.程序 12.从用户的观点，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.是扩充裸机功能的软件，是比裸机功能更强、使用方便的虚拟机 13.操作系统的基本类型是_____。 A.批处理系统、分时系统和多任务系统 B.实时系统、分时系统和批处理系统 C.单用户系统、多用户系统和批处理系统 D.实时系统、分时系统和多用户系统 14.为了使系统中的所有用户都得到及时的响应，操作系统应该是___. A.实时系统 B.批处理系统 C.分时系统 D.网络系统 15.如果分时系统的时间片一定，那么____会使响应时间越长。 A.用户数越少 B.用户数越多 C.内存越少 D.内存越多 16._______类型的操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过多台终端同时交互地使用计算机。

操作系统1-4章期末考试练习题

习题 第一章习题 一、单选题 (1)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 (2)在下列性质中，( )不是分时系统的特征。 A.多路性 B.交互性 C.独立性 D.成批性 (3)下列仅一条指令( )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 二、填空题 (1) 在计算机系统中配置操作系统的主要目的是___________________，操作系统的主要功能是管理计算机系统中的_____，其中包括_______管理、_______管理，以及设备管理和文件管理，这里的_______管理主要是对进程进行管理。(2) 利用缓冲区能有效地缓和_____和________之间速度不匹配的矛盾，虚拟设备的功能是使_____________变成能被多个进程同时使用的_________。

第二章习题 一、填空题 (1)对于一个可执行程序文件，该程序与执行它的进程是__________的关系。 (2)在单CPU系统中实现并发技术后____________。 A.进程在一个时间段并行执行，CPU与外设并行工作。 B.进程在一个时刻并行执行，CPU与外设并行工作。 C.进程在一个时间段并行执行，CPU与外设串行工作。 D.进程在一个时刻并行执行，CPU与外设串行工作。 (3)从静态角度上看，进程是由______、_______、_______三部分组成。 (4)正在执行的进程由于用完其时间片而被暂停执行，此时进程应从执行状态变成为_________。 (5)引入进程，可带来________________和________________的好处，但却增加了系统的_____和_____开销。 (6)临界区是指进程中用于_____________的那段代码。 (7)________是一种只能由P和V操作所改变的整型变量，______可用于实现进程的________和________，_____是指排他性地访问临界资源。 ①：A.控制变量 B.锁 C.整型信号量 D.记录型信号量 ②,③：A.同步 B.通信 C.调度 D.互斥 (8)设有6个进程共享同一互斥段，若最多允许有3个进程进入互斥段，则所采用的互斥信号量的初值为____。 (9)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段，若用P、V操作作同步机制，则记录型信号量S的取值围为__________。 (10)为实现消息缓冲通信，在PCB中应增加_____________、__________________和__________________三个数据项。 (11)若记录型信号量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 (12)当______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.有高优先级进程到来

计算机应用基础(2013年修订版)第2章WINDOWS操作系统及其应用自测题

第2章Windows操作系统及其应用自测题 一、选择题自测 1．操作系统是。 A．用户与软件的接口 B．系统软件与应用软件的接口 C．主机与外设的接口 D．用户与计算机的接口 2．以下四项不属于Windows操作系统特点的是。 A．图形界面 B．多任务 C．即插即用 D．不会受到黑客攻击 3．在Windows中，想同时改变窗口的高度和宽度的操作是拖放。 A．窗口角 B．窗口边框 C．滚动条 D．菜单栏 4．要移动窗口，可以将鼠标指针移到窗口的。 A．菜单栏位置上拖曳 B．标题栏位置上拖曳 C．状态栏位置上拖曳 D．编辑栏位置上拖曳5．下列有关快捷方式的叙述，错误的是。 A．快捷方式改变了程序或文档在磁盘上的存放位置 B．快捷方式提供了对常用程序或文档的访问捷径 C．快捷方式图标的左下角有一个小箭头 D．删除快捷方式不会对源程序或文档产生影响 6．不可能在任务栏上的内容为。 A．对话框窗口的图标 B．正在执行的应用程序窗口图标 C．已打开文档窗口的图标 D．语言栏对应图标 7．在Windows中，关于文件夹的描述不正确的是。 A．文件夹是用来组织和管理文件的 B．“计算机”是一个系统文件夹 C．文件夹中可以存放驱动程序文件 D．同一文件夹中可以存放两个同名文件 8．Windows中可以设置、控制计算机硬件配置和修改显示属性的应用程序是。 A．Word B．Excel C．资源管理器 D．控制面板 9．在Windows中，不属于控制面板操作的是。 A．更改桌面背景 B．添加新硬件 C．造字 D．调整鼠标的使用设置 10．在Windows资源管理器中选定了文件或文件夹后，若要将它们移动到不同驱动器的文件夹中，操作为。 A．按下Ctrl键拖动鼠标 B．按下Shift键拖动鼠标 C．直接拖动鼠标 D．按下Alt键拖动鼠标 1 1．下列不是汉字输入法的是。 A．全拼 B．五笔字型 C．ASCII码 D．双拼 12．要将语言栏显示在桌面上，第一步操作应该是。 A．控制面板中选“时钟、语言和区域”下的、“更改键盘和其他输入法”选项 B．控制面板中选“程序” C．右击桌面空白处，选择“查看” D．右击任务栏空白处，选择“属性” 13．在Windows的中文输入方式下，中英文输入方式之间切换应按的键是。 A．Ctrl+Alt B．Ctrl+Shift C．Shift+Space D．Ctrl+Space 14．在Windows中下面的叙述正确的是——。 A．“写字板”是字处理软件，不能进行图文处理 B．“画图”是绘图工具，不能输入文字C．“写字板”和“画图”均可以进行文字和图形处理 D．“记事本”文件可以插入自选图形 15．Windows的任务栏可用于。 A．启动应用程序 B．切换当前应用程序 C．修改程序项的属性 D．修改程序组的属性16．当一个应用程序窗口被最小化后，该应用程序将。 A．被删除 B．缩小为图标，成为任务栏中的一个按钮 C．被取消 D．被破坏17．操作系统中对文件的确切定义应该是。 A．用户手写的程序和数据 B．打印在纸上的程序和数据 C．显示在屏幕上的程序和数据的集合 D．记录在存储介质上的程序和数据的集合18．在Windows操作环境下，将整个屏幕画面全部复制到剪贴板中使用的键是． A．Print Screen B．Page Up C．Alt+F4 D．Ctrl+Space 19．在Windows中，当一个窗口已经最大化后，下列叙述中错误的是。 A．该窗口可以被关闭 B．该窗口可以移动 C．该窗口可以最小化 D．该窗口可以还原20．下列4种说法中正确的是。 A．安装了Windows的微型计算机，其内存容量不能超过4MB

计算机操作系统习题及答案

第4章进程同步与通信 1）选择题 （1）在操作系统中，P、V操作是一种_D__。 A. 机器指令 B. 系统调用命令 C. 作业控制命令 D. 低级进程通信原语 （2）若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有_B__等待进程。 A. 0个 B. l个 C. 2个 D. 3个 （3）在直接通信方式中，系统提供两条通信原语进行发送和接收，其中Send原语中参数应是_C_。 A. sender，message B. sender，mailbox C. receiver，message D. receiver，mailbox （4）下述那个选项不是管程的组成部分_A__。 A. 管程外过程调用管程内数据结构的说明 B. 管程内对数据结构进行操作的一组过程 C. 局部于管程的共享数据说明 D. 对局部于管程的数据结构设置初值的语句 （5）某通信方式通过共享存储区来实现，其属于_D__。 A. 消息通信 B. 低级通信 C. 管道通信 D. 高级通信 （6）用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为__C__。 A. -1 B. 0 C. 1 D. 任意值 （7）临界区是_B__。 A. 一个缓冲区 B. 一段程序 C. 一段共享数据区 D. 一个互斥资源 （8）信箱通信是一种_D__通信方式。 A. 直接通信 B. 信号量 C. 低级通信 D. 间接通信 （9）对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0则__A_。 A. 表示有一个进程进入临界区 B. 表示没有进程进入临界区 C. 表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入 D. 表示有两个进程进入临界区 （10）对信号量S执行V操作后，下述选项正确的是_C__。