《计算机操作系统》形成性考核册参考答案

《计算机操作系统》形成性考核册参考答案

《计算机操作系统》形成性考核册参考答案

发表日期： 2006-9-26 16:00:50 阅读次数： 1617

作业1

第一章

一、1 （C） 2（D） 3（A） 4（B） 5（C） 6（C） 7（B） 8（C） 9（A） 10（C）。

二、1．系统软件。

2．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、分布式操作系统。

3．作业管理、文件管理、存储管理、设备管理、进程管理。

三、1（对） 2（错） 3（对） 4（错） 5（错）

四、1 操作系统相当于计算机的“管家”，它负责管理计算机的硬软资源，在整个计算机系统中起极其重要的作用。

2．分时系统通用性强，交互能力强、响应速度要求一般，追求的是尽量为更多的用户服务；实时系统是一种专用系统，它的交互能力要求一般，追求的是非常快的响应速度和非常高的可靠性。

3．DOS具有良好的兼容性；较好的开放性；使用方便；功能丰富。Windows具有优良的图形界面；多任务操作环境；有效地利用主存；支持多媒体技术。UNIX/

Linux内核和核外程序的有机结合；移植性好；多用户多任务；较好的用户界面。第二章

一、

1（D） 2（A） 3（B） 4（C） 5（A） 6（C） 7（B） 8（A） 9（B）

10（A）

二、

1程序、数据、作业说明书

2脱机、联机加脱机

3操作命令、系统调用

三、

1 （错） 2（错） 3（对） 4（错） 5 （错）

四、

1作业调度也称高级调度进程调度也称低级调度。一个作业被调度，那么这个作业有资格获得CPU；而一个进程被调度，说明这个进程已经分配了CPU。作业调度的次数少频率低，作业只调度一次就可以完成；而进程调度的次数多频率高，一个进程反复被调度多次才完成。

2运行的状态不同。一般过程调用其调用的过程核被调用的过程都是用户的程序，CPU一直在用户态下运行。系统调用其调用的过程是用户程序，被调用的程序是操作系统的核心程序，执行调用过程CPU处于用户态，执行被调用的系统核心程序时CPU处于核心态。

进入方式不同。一般过程调用可以通过过程调用语句调用用户过程。系统调用必

须通过系统调用指令（访管指令）调用系统的核心程序。

五、

第1题：

先来先服务(FIFO)：

作业 1 作业2 作业3 作业4 时间：10 12 13 13.5 13.8 作业1的周转时间=12-10 =2 (周转时间=完成时间-提交时间) 作业2的周转时间=13-10.2=2.8

作业3的周转时间=13.5-10.4=3.1

作业4的周转时间=13.8-10.5=3.3

平均周转时间(2+2.8+3.1+3.3)/4=2.8

平均带权周转时间=(2/2+2.8/1+3.1/0.5+3.3/0.3)/4

最短作业优先(SJF):

作业 1 作业4 作业3 作业2

时间:10 12 12.3 12.8 13.8

作业1的周转时间=12-10=2

作业2的周转时间=13.8-10.2=3.6

作业3的周转时间=12.8-10.4=2.4

作业4的周转时间12.3-10.5=1.8

平均周转时间2.45

平均带权周转时间=(2/2+3.6/1+2.4/0.5+1.8/0.3)/4

第2题:

作业1从8.0到10.0运行。10.0时刻

作业2 的响应比是1+(10.0-8.3)/0.5=4.4

作业3 的响应比是1+(10.0-8.5)/0.1=16

作业4 的响应比是1+(10.0-9.0)/0.4=3.5

选择作业3从10.0到10.1运行，10.1`时刻：

作业2 的响应比是1+(10.1-8.3)/0.5=2.8

作业4 的响应比是1+(10.1-9.0)/0.5=2.1

选择作业2从10.1到10.6运行,

选择作业4从10.6到11运行。

作业1 周转时间=完成时间-到达时间=10.0-8.0=2 带权周转时间=2/2.0=1 作业2周转时间=10.6-8.3=2.3 带权周转时间=2.3/0.5=4.6

作业3周转时间=10.1-8.5=1.6 带权周转时间=1.6/0.1=16

作业4周转时间=11-9.0=2.0 带权周转时间=2.0/0.4=12.5

平均带权周转时间(1+4.6+16+12.5)/4=9.4

计算机操作系统作业2

第三章文件管理

一、

1（C） 2（B） 3（C） 4（A） 5（A） 6（C） 7（B） 8（C） 9（D） 10（D）

二、

1（对） 2（错） 3（错） 4（错） 5（对）

三、

1．从用户角度来看，文件系统要实现按名存取，用户并不关心文件的存放位置和存放格式；从系统角度来看，文件系统要实现存储空间的管理，包括文件的组织、分配、和文件的存取，以及文件的保护和检索，具体来说，它负责建立、撤消、读写、修改、和复制文件。

2．文件的逻辑结构，是用户所观察到的文件的组织形式，是用户可以直接处理的数据结构。文件的物理结构是指文件在外存上的存储组织形式，它与存储介质的存储性能有关。文件的逻辑结构离不开文件在外存存放的物理结构，同时文件的存取与文件存储的物理结构有关，对顺序存取的文件的物理结构一般是顺序文件和连接文件，对于随机存取文件的物理结构是索引文件。

3．文件的存取要解决文件的保护、保密和共享。其方式有：

（1）存取控制矩阵（2）用户权限表（3）口令（4）密码

4．（1）树型的文件的目录结构（2）文件本身是无结构的字符流（3）特殊文件和普通文件统一在文件这一概念之下。

4．文件的创建、文件打开、文件读写、文件关闭、文件删除。

第四章

一、

1（C） 2（B） 3（B） 4（A） 5（D） 6（A） 7（C） 8（B） 9（D）

10（C） 11（D） 12（B） 13（A） 14（A） 15（B）

二、

1 物理块

2 分区、页式、段式、段页式３重定位４虚拟存储器５访问权限、越界检查６对换（交换）７页号、物理快号

三、1．存储管理的主要功能是解决多道作业的主存空间的分配问题。包括：

主存空间的分配和回收；逻辑地址转换成主存的绝对地址，完成重定位；主存的扩充技术；主存共享和保护。

2．允许程序编排的地址叫逻辑地址，信息实际存放的内存地址叫物理地址或叫绝对地址。

3．虚拟存储器是一种扩大主存容量的存储管理技术，解决了程序地址空间大，主存容量不足，程序无法运行的矛盾，使用户感觉的使用的的主存空间非常大。虚拟扩充、部分装入、离散分配、多次交换。

4．在多道系统中，交换是指系统把主存中暂时不能运行的作业或进程写入外存交换区，腾出空间，把外存具有运行条件的作业或进程调入主存。

作业并不是一次性装入内存，而是将它们的一部分装入内存，比如将常驻部分先和执行频繁的部分装入内存，其它部分执行的时候才被调入内存，后调入的部分将覆盖前面调入的部分，被覆盖的部分不需要重新写入外存。

两者的主要区别是：交换技术由系统自动完成，而覆盖技术需要专业的程序员

给出各部分的覆盖结构；交换技术主要在不同的作业之间进行，交换技术主要在同一作业内进行；覆盖技术在早期的操作系统中采用，交换在现代系统中使用。

四、综合题：

1．

首次适应：96K的作业选择4号分区，20K的作业选择1号分区，200可的作业就没有分区可分配。

最佳适应：96可的作业选择5号分区，20K 的作业选择1号分区，200K 的作业选择4号分区，可以将三个作业全部进行分配。

2．

方法1：逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：0000 1010 0101 110 0 ，由于1K=210，下划线部分前的编码为000010，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：0001 0010 0000 0000 ，拼接块内地址0000 0000 0101 1100，得0001 0010 0101 1100，即125 C（H）。

方法2：逻辑地址0A5C转换成十进制为2652，2652除1024的整数商为2余数为604，即逻辑地址2652在第2页内，第2也被分配在第4号块中，4×1024+6 04=4700，4700转换成十六进制为125C。逻辑地址0A5C所对应的物理地址为12 5C。

3．先进先出（FIFO）缺页16次

考虑下述页面走向：

1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6

当内存块数量分别为3时，试问FIFO、LRU、OPT这三种置换算法的缺页次数各是多少？

答：缺页定义为所有内存块最初都是空的，所以第一次用到的页面都产生一次缺页。

当内存块数量为3时：

FIFO 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6

1 1 1 4 4 4 6 6 6 3 3 3

2 2 2 6

2 2 2 1 1 1 2 2 2 7 7 7 1 1 1

3 3 3 5 5 5 1 1 1 6 6 6 3 3

发生缺页中断的次数为16。

在FIFO算法中，先进入内存的页面被先换出。当页6要调入时，内存的状态为4、1、5，考查页6之前调入的页面，分别为5、1、2、4，可见4为最先进入内存的，本次应换出，然后把页6调入内存。

LRU 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6

1 1 1 4 4 5 5 5 1 1 7 7

2 2 2

2 2 2 2 2 6 6 6

3 3 3 3 3 3

3 3 1 1 1 2 2 2 2 6 6 1 6

发生缺页中断的次数为15。

在LRU算法中，最近最少使用的页面被先换出。当页6要调入时，内存的状

态为5、2、1，考查页6之前调入的页面，分别为5、1、2，可见2为最近一段时间内使用最少的，本次应换出，然后把页6调入内存。

OPT 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6

1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 6

2 2 2 2 2 2 7 2 2 2

3 4 5 6 6 6 6 1 1

发生缺页中断的次数为11。

在OPT算法中，在最远的将来才被访问的页面被先换出。当页6要调入时，内存的状态为1、2、5，考查页6后面要调入的页面，分别为2、1、2、…，可见5为最近一段时间内使用最少的，本次应换出，然后把页6调入内存。

计算机操作系统作业3

一、1（D） 2（B） 3（D） 4（A） 5（C） 6（D） 7（A） 8（B） 9（B） 10（A）

二、 1（虚拟技术、独占、共享） 2（单缓冲、多缓冲、缓冲池） 3（字符、块）

第五章

一、1（D） 2（B） 3（D） 4（A） 5（C） 6（D） 7（A） 8（B） 9（B） 10（A）

二、

1、虚拟设备，独享设备、共享设备

2、单缓冲，双缓冲，多缓冲，缓冲池

3、字符，字符块

4、程序直接控制方式，中断控制方式，DMA方式，通道方式

三、

1、独享、共享、虚拟设备。

2、提供底层硬件与软件之间信息交流的应用程序就是驱动程序。驱动程序的作用是帮助硬件与软件之间进行交流。驱动程序解释BIO不能识别的硬件设备，保证它们能够正常工作，成分发挥硬件设备性能。用户进程常可以使用以下办法使用驱动程序：

省略

3、外部设备速度较慢，CPU和主存的速度较快，为了解决两者传输速度的不协调，可设置缓冲。

4、SpooLing技术是对“脱机”“联机”输入方式的综合，也叫“假脱机”技术。当有用户进程请求输出时，而此时打印机正忙，系统仍然同意请求打印输出的进程的请求，但不真正倒把打印机分配给该进程，而只做两件事：（1）由输出进程Spo在输出井中申请一个空闲盘区，并将要打印的数据送入其中；（2）输出进程再为用户进程申请一张空白的用户请求打印表，并将用户的打印要求填入其中，再将该表挂到请求打印队列中。如果还有进程申请打印输出，系统仍然可以接受申请，同样也做上述两件事。如果打印机空闲，输出进程将从请求打印队列中的对首取出一张请求打印表，根据表中的要求将要打印的数据从输出井传送到

内存缓冲区，再由打印机打印输出。打印完成后，输出进程再去查看请求打印队列，若仍有等待的打印申请表，再取出打印，直到请求打印队列空为止。

第六章

一、

1（B） 2（C） 3（ C） 4（D） 5（C） 6（C） 7（D） 8（C）

9（B） 10（C） 11（B） 12（C） 13（A） 14（B） 15（D）

二、

1、进程控制块，程序，数据

2、就绪

3、原语

4、互斥条件，保持和等待条件，非剥夺性条件，循环等待条件

三、

1、在并发环境下，由于竞争资源引起程序走走停亭，为了刻画这种动态性而引进进程。

进程与程序的关系：

（1）进程是动态的，程序是静止的；

（2）程序是永久的，进程是暂时的；

（3）程序由代码组成，进程由进程控制块、数据和代码；

（4）一个程序可以对应多个进程；

（5）进程可以创建新的进程，程序不可以生成新的程序。

2、

进程的断点落在申请资源而又没有满足之处，它被唤醒后将从段点处继续执行。3、

高级通信又共享存储器、管道文件和信息传递三种方式。

5、在多到系统下进程在已占有资源情况下申请被其它进程占有的资源，而自己又不释放已占有的资源，自己占有的资源被其它进程申请，在这种情况下它们全部无法向前推进，这种现象叫死锁。

四、

1、（1）一个程序三个进程。

（2）三个信号量。Seats(座位，初值为100)，readers（读者，初值为0），mutex（互斥变量，初值为0）

进程1：

While(true){

P(seats);

P(mutex);

登记填报表格；

进入读书；

V(mutex);

V(readers);}

进程2：

While(true){

P(readers);

P(mutex)

消掉表格；

离开；

V(mutex);

V(seats);}

2、

信号量S1，S2的初值均为0

进程1：

P(s1)

启动

行车

停车

V(s2)

进程:2

关门

V(s1)

售票

P（s2）

开门

第七章

操作系统设计的基本方法有：模块化结构和层次化结构。