操作系统复习资料

2.2 作业有哪几部分组成，这几部分各有什么功能？

答：作业由三部分组成：程序，数据和作业说明书。

程序和数据完成用户所要求的业务处理工作；作业说明书则体现了用户的控制意图

*2.9 为什么说分时系统没有作业的概念？

答：因为分时系统中，每个用户得到的时间片有限，用户的程序和数据信息直接输入到内存工作区中和其它程序一起抢占系统资源投入执行，而不必进入外存输入井等待作业调度程序选择。因此，分时系统没有作业控制表，也没有作业调度程序。

3.1 PCB表（运行队列只有一个）

3.2 一个概念可再入程序（纯代码，执行过程中自身不改变）

3.3 如果系统中有N个进程，运行的进程最多几个，最少几个；就绪进程最多几个最少几个；等待进程最多几个，最少几个？

答：在单处理系统中，处于运行态的进程最多为1个，最少0个；就绪进程最多N-1个，最少0个；处于阻塞的进程最多N个，最少0个。

3.4 有没有这样的状态转换，为什么？等待—运行；就绪—等待答：没有等待到运行，只能等待 就绪；也没有就绪到等待，只能运行—>等待

3.5 一个状态转换的发生，是否一定导致另一个转换发生，列出所有的可能

答：就绪到运行

3.6 司机与售票员之间的关系

3.7 生产者消费者问题

3.8 读者写着问题

3.9 已知一个求值公式（A2+3B）/（B+4A），若A、B已赋值，试画出该公式求值过程的前趋图。说明它们之间的关系，并用P、V操作描述它。

3.10 在单处理机的分时系统中，分配给进程P的时间片用完后，系统进行切换，结果调度到的仍然是P。有可能出现上述情形吗？如果可能请说明理由。

答：有可能。例如，若在进程P时间片用完后，被迫回到就绪队列时，就绪队列为空，这样进程P就是就绪队列中唯一的一个进程，于是调度程序选中的进程必定是P。又如在按优先级调度的程序中，就绪对列按进程的优先级排列，在进程P时间片用完之后回到就绪队列时，若其优先级高于当前就绪队列中的其他进程，那么再次被调度。

3.11 设有一个发送者进程和一个接收者进程，其流程图如图所示。S是用于实现进程同步

的信号量，mutex是用于实现进程互斥的信号量。试问流程图中的A、B、C、D四个框中应填写什么？假定缓冲区有无限多个，s和mutex的初值应为多少？

A:P(mutex) B:V(mutex) C:P(s) D:P(mutex) s=0,mutex=1

发送者进程

接收者进程

3.12 在生产者-消费者问题中，如果对调生产者进程中的两个P操作和两个V操作，则可能发生什么情况？

答：会发生死锁。当两个P操作放在一起时，通常，把用于同步的P操作放在前，用于互斥的P操作放在后。V操作的次序则无关紧要。3.13 为什么说采用有序资源分配法不会产生死锁？（m种资源，n个进程）

答：如有m种资源，则列出R1

试问（1）该状态是否安全？

（2）如果进程P2提出请求Request2 (1,2,2,2)后，系统能否将资源分配给它？

3.15 有相同类型的5个资源被4个进程所共享，且每个进程最多需要2个这样的资源就可以运行完毕。试问该系统是否会由于对这种资源的竞争而产生死锁。

3.16 一台计算机有8台磁带机。它们由N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。请问N为多少时系统没有死锁危险，并说明原因。

3.17 假设就绪队列中有10个进程，系统将时间片设为200ms，CPU进行进程切换要花费10ms，试问系统开销所占的比率为多少？

答：10/(10+200)

4.1 假设在单道批处理环境下有四个作业，已知它们进入系统的时间、估计运行时间应用先来先服务、最短作业优先和最高响应比优先作业调度算法，分别计算出作业的平均周转时间和带权的平均周转时间

先来先服务

短作业优先

最高响应比优先：（周转时间/执行时间）

4.2 在两道环境下有四个作业已知它们进入系统的时间、估计运行时间系统采用短作业优先作业调度算法，作业被调度运行后不再退出当一新作业投入运行后，可按照作业运行时间长短调整作业执行的次序请给出这四个作业的执行时间序列，并计算出平均周转时间及带权平均周转时间

四个作业的执行时间序列为：JOB1：10：00—10：05，10：40—11：05JOB2：10：05—10：25JOB3：10：25—10：30JOB4：10：30—10：40

4.3 p100 4.6

5.1 设一个3页长的进程具有页号0，1，2，其对应的内存块号则为2，3，8。设每个页面大小为1KB，求虚地址2500对应的物理地址为多少？那03ABh的物理地址呢？

答：用十进制方法来解P=2500/1024=2 W=2500%1024=452查页表可知，页号为2的页面对应的内存块号为8。则，物理地址=8×1024+452=86445.2 计算缺页次数某程序在内存中分配三个页面，初始为空，页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，试用FIFO、LRU和OPT页面淘汰算法，求出其缺页中断率。

5.3 计算缺页次数某程序在内存中分配m页初始为空，页面走向为1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5。当m=3，m=4时缺页中断分别为多少？用FIFO算法计算其缺页次数。5.4 在一个页式存储管理系统中，页表内容如下图所示：5.5 在一个请求分页系统中，假定系统分配给一个作业的物理块数为3，并且此作业的页面走向为2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2。试用FIFO和LRU两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数。存储器管理习题

3、动态重定位技术依赖于_____B____。A、重定位装入程序B、重定位寄存器C、地址机构D、目标程序

4、虚拟存储器的最大容量______B____。A、为内外存容量之和B、由计算机的地址结构决定C、是任意的D、有作业的地址空间决定

5、在虚拟存储系统中，若进程在内存中占3块（开始时为空），采用先进先出页面淘汰算法，但执行访问页号序列为1、2、3、4、1、2、5、1、、2、3、4、5、6时，将产生___D___次缺页中断。

A、7

B、8

C、9

D、106、设内存的分配情况如下图所示。若要申请一块40K字节的内存空间，若采用最佳适应算法，则所得到的分区首址为__C_____。A、100K

B、190K

C、330K

D、410K512K-1

7、很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是___A_____。A、页式存储管理B、段式存储管理C、多重分区管理D、可变分区管理8、系统“抖动”现象的发生是由___A___引起的。A、置换算法选择不当B、交换的信息量过大C、内存容量不足D、请求页式管理方案9、在可变式分区存储管理中的拼接技术可以___A_____。

A、集中空闲区

B、增加主存容量

C、缩短访问周期

D、加速地址转换

10、分区管理中采用“最佳适应”分配算法时，宜把空闲区按__A____次序等记在空闲区表中。

A、长度递增

B、长度递减

C、地址递增

D、地址递减11、在固定分区分配中，每个分区的大小是__C__。A、相同B、可以不同但根据作业长度固定C、可以不同但预先固定D、所作业长度变化12、实现虚拟存储器的目的是____D____。A、实现存储保护B、实现程序浮动C、扩充辅存容量D、扩充主存容量13、采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是______B___。A、224 B、216 (2的16次方) C、28 D、23214、作业在执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行__B____指令。A、被中断的前一条B、被中断的C、被中断的后一条D、启动时的第一条15、把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中的物理地址的过程称为__A____。A、重定位B、物理化C、逻辑化D、加载16、首次适应算法的空闲区是___A_____。A、按地址递增顺序连在一起B、始端指针表指向最大空闲区C、按大小递增顺序连在一起D、寻找从最大空闲区开始17、在分页系统环境下，程序员编制的程序，其地址空间是连续的，分页是由___D_____。A、程序员B、编译地址C、用户D、系统

18、在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数___D______。A、减少B、增加C、无影响D、可能增加也可能减少

19、在段页式存储管理系统中，内存等分成①A ，程序按逻辑模块化分成若干②D 。A、块B、基址C、分区D、段E、页号D、段长20、虚拟存储管理系统的基础是程序的__A_理论。A、局部性B、全局性C、动态性D、虚拟性21、下述__A___页面淘汰算法会产生Belady现象。A、先进先出B、最近最少使用C、最不经常使用D、最佳22、如果一

个程序为多个进程所共享，那么该程序的代码在执行的过程中不能被修改，及程序应该是__B___。A、可执行码B、可重入码C、可改变码D、可再现码

二、填空题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____地址重定位________。2、分区分配中的存储保护通常采用______界限寄存器和存储保护键____方法。3、在请求页式管理中，页面置换算法常用的是___先进先出_______和____最近最少使用_______。4、在页式和段式管理中，指令的地址部分结构形式分别为__页号以及页内位移_________和_____段号以及段内位移_________。5、段表表目的主要内容包括___段号、段长度和段在内存中的起始地址________。

6、假设某程序的页面访问序列为1、2、3、4、5、2、3、1、2、3、4、5、1、2、3、4且开始执行时主存中没有页面，则在分配给该程序的物理块是3且采用FIFO方式时，缺页次数是__13____；在分配给该程序的物理块是4且采用FIFO方式时，缺页次数是___14___。在分配给该程序的物理块是3且采用LRU方式时，缺页次数是__14____；在分配给该程序的物理块是4且采用LRU方式时，缺页次数是__12____。

7、重定位的方式有_静态重定位____和__动态重定位____两种。8、分区管理中采用“首次适应”分配算法时，应将空闲区按_地址递增__次序等记在空闲区表中。9、页表表目的主要内容包括_页号和块号________。10、主存中一系列物理存储单元的集合称为__存储空间__。11、静态重定位在_程序装入内存_____时进行；而动态重定位在__程序执行____时进行。12、在虚存管理中，虚拟地址空间是指逻辑地址空间，实地址空间是指_物理地址空间_____；前者的大小受机器地址长度___限制，而后者的大小受_____物理内存大小限制____。13、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__逻辑地址结构____来决定的。

14、在段页式存储管理系统中，每道程序都有一个__段____表和一组___页____表。

15、若选用___置换____算法不合适，可能会出现抖动现象。

16、在页式存储管理系统中，常用的页面淘汰算法有：___理想淘汰算法___选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页；__先进先出___，选择淘汰在主存驻留时间最长的页；_最近最少使用____，选择淘汰离当前时刻最近的一段时间内使用的最少的页。

17、对下图所示的内存分配情况，若要申请30K的存储空间，使首地址最大的分配策略是_最坏适应_______。

18、在虚拟段式存储管理中，若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长，则发生_地址越界中断__。

三、应用题1、下表给出了某系统中的空闲分区表，系统采用可变分区存储管理策略。现有以下作业序列：96K、20K、200K。若用首次使用算法和最佳适应算法来处理这些作业序列，试问哪一种算法可以满足该作业序列的请求，为什么？2、设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页2048字节，内存中共有8个存储块，试问逻辑地址至少应为多少位？内存空间有多大？

答：(15)(8*2048=16K)

3、某操纵系统采用可变分区分配存储管理方法，用户区为512K且始址为0，用空闲分区表管理空闲分区。若分配是采用分配空闲区低地址部分的方案，且初始时用户区的512K空间空闲，对下述申请序列：申请300K，申请100K，释放300K，申请150K，申请30K，申请40K，申请60K，释放30K。回答下列问题：（1）采用首次适应算法，空闲分区中有哪些空块（给出始址、大小）？（2）采用最佳适应算法，空闲分区中有哪些空块（给出始址、大小）？（3）如再申请100K，针对（1）和（2）各有什么结果?

4、有一页式系统，其页表存放在主存中。（1）如果对主存的一次存取需要1.5微秒，试问实现一次页面访问的存取时间是多少？（2）如果系统加有快表，平均命中率为85%，当页

表现在快表中时，其查找时间忽略为0，试问此时的存取时间为多少？

答：（1）3微秒（因为第一次访问页表，找到对应的物理地址，第二次利用物理地址来访问实际的内存页面）

（2）1.5微秒（如果页表项在快表中，那么只需从快表中查询物理地址，只需要访问一次主存即可）

5、若在一个页式存储管理系统中，页表内容如下所示。已知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011，2148，3000，4000，5012转化为相应的物理地址。

6、在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096，现有一逻辑地址为2F6AH，且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理地址为多少？（要求画出地址变换图）

6.1 在Unix system V 中，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘块号占4个字节，那么一个进程要访问偏移量为263168字节处的数据时，需要经过几次间接？答：间接时1k/4=256块。

263168/1024=257块

前十块直接放了，还剩247块，只需要一次间接。

6.2 在Unix系统中运行下面程序,最多可产生多少个进程？画出进程家族树。…fork() ; fork();fork();6.3Unix的i节点是文件内容的一部分，对吗?说明理由。

答：unix的i结点是一种数据结构，不是文件内容的一部分。

6.4 下图给出了四个进程合作完成某一任务的前趋图，试说明这四个进程间的同步关系，并用p、v操作描述它。

设备管理习题

一、选择题1、缓冲技术中的缓冲池在___A____中。A、主存B、外存C、ROM D、寄存器2、引入缓冲的主要目的是___A___ 。A、改善CPU和I/O设备间速度不匹配的情况B、节省内存C、提高CPU的利用D、提高I/O设备的效率3、CPU输出数据的速度远远高于打印机速度，为了解决这一矛盾，可采用____C___。A、并行技术B、通道技术C、缓冲技术D、虚存技术4、为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用_____A__结构的缓冲技术。A、缓冲池B、闭缓冲区环C、单缓冲区D、双缓冲区5、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___D___。A、存储设备B、系统设备C、用户设备D、虚拟设备6、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__C____。A、程序查询B、中断方式C、DMA方式D、无条

件存取方式7、中断发生后，应保留_____B_____。A、缓冲区指针B、关键寄存器内容C、被中断的程序D、页表8、在中断处理中，输入/输出中断是指_____C___。Ⅰ、设备出错Ⅱ、数据传输结果A、ⅠB、ⅡC、Ⅰ和ⅡD、都不是9、如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高的中断请求。若要调整中断事件的响应次序，可以利用_A_____。A、中断向量B、中断嵌套C、中断响应D、中断屏蔽10、设备管理程序对设备的管理是借助一些数据结构来进行的，下面的__A____不属于设备管理数据结构。A、JCB B、DCT C、COCT D、CHCT11、大多数低速设备都属于__A___设备。A、独占B、共享C、虚拟D、Spool12、__C_ 用于连接大量的低速或中速I/O设备。A、数据选择通道B、字节多路通道C、数组多路通道13、以下叙述中正确的为___B_______。A、在现代计算机中，只有I/O设备才是有效的中断源B、在中断处理过程中必须屏蔽中断C、同一用户所使用的I/O设备也可能并行工作D、SPOOLING是脱机I/O系统14、___A__是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。A、SPOOLING B、虚拟存储技术C、覆盖与交换技术D、通道技术15、SPOOLING系统提高了__A___利用率。A、独占设备B、共享设备C、文件D、主存储器16、在操作系统中，_A____指的是一种硬件机制。A、通道技术B、缓冲池C、SPOOLING技术Ｄ、内存覆盖技术17、在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用____B___。A、物理设备名B、逻辑设备名C、虚拟设备名D、设备牌号18、采用假脱机技术，将磁盘的一部分作为公共缓冲区以代替打印机，用户对打印机的操作实际上是对磁盘的存储操作，用以代替打印机的部分是__C______。A、独占设备B、共享设备C、虚拟设备D、一般物力设备19、按____D_ 分类可将设备分为块设备和字符设备。A、从属关系B、操作特性C、共享属性D、信息交换单位20、_C___算法是设备分配常用的一种算法。A、短作业优先B、最佳适应C、先来先服务D、首次适应21、利用虚拟设备达到I/O要求的技术是指_C___。A、利用外存作缓冲，将作业与外存交换信息和外存与物力设备交换信息两者独立起来，并使他们并行工作的过程。B、把I/O要求交给多个物理设备分散完成的过程。C、把I/O信息现存放在外存，然后由一台物理设备分批完成I/O要求的过程D、把共享设备改为某个作业的独享设备，集中完成I/O要求的过程22、将系统中的每一台设备按某种原则进行统一的编号，这些编号作为区分硬件和识别设备的代号，该编号成为设备的_A____。(不考)

A、绝对号

B、相对号

C、类型号

D、符号名23、通道是一种______c____。A、I/O 端口B、数据通道C、I/O专用处理器D、软件工具

二、题空题1、设备分配应保证设备有_高利用率___和避免__死锁_。2、设备管理中采用的数据结构有_DCT_____、_SDT____、__COCT____、_CHCT____等四种。3、从资源管理的角度出发，I/O设备可分为_独占设备__、_共享设备____和___虚设备___三种类型。4、按所属关系对I/O设备分类，可分为系统设备和___用户设备_____两类。5、引起中断发生的事件称为___中断源_____。6、常用的I/O控制方式有程序_直接控制方式_、中断控制方式、_DMA方式_和通道控制方式。7、设备分配中的安全性是指__设备分配中应保证不会引起进程死锁__________。8、通道指专门用于负责输入/输出工作的处理机。通道所执行的程序称为__通道程序__。9、虚拟设备是通过_SPOLING____技术把___独占设备变成能为若干用户_共享_____的设备。10、实现SPOOLING系统时，必须在磁盘上开辟出称为_输入井_和_输出井__的专门区域以存放作业信息和作业执行结果。三、应用题1、在某计算机系统中，其屏幕显示分辨率为640X480，若要存储一屏256彩色的图像，需要多少字节存储空间？(640*480)2、在

某计算机系统中，时钟中断处理程序每次执行的时间为2ms（包括进程切换开销）。若时钟中断频率为60Hz，试问CPU用于时钟中断处理的时间比率为多少？(2/(1000*(1/60)))