操作系统复习资料全
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 3.14 在银行家算法中，若出现下述在已分配情况： 试问（1）该状态是否安全？ (1,2,2,2)后，系统能否将资源分配（2）如果进程P2提出请求Request 2 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—11：05 JOB2：10：05—10：25 JOB3：10：25—10：30 JOB4：10：30—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的页面对应的存块号为8。则， 物理地址=8×1024+452=8644 5.2 计算缺页次数 某程序在存中分配三个页面，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、10 6、设存的分配情况如下图所示。若要申请一块40K字节的存空间，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、410K 512K-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、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、232 14、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，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__页号以及页位移_________和_____段号以及段位移_________。 5、段表表目的主要容包括___段号、段长度和段在存中的起始地址 ________。 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使用的最少的页。 17、对下图所示的存分配情况，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，存中共有8个存储块，试问逻辑地址至少应为多少位？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、Ⅰ B、Ⅱ C、Ⅰ和Ⅱ D、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、CHCT 11、大多数低速设备都属于__A___设备。 A、独占 B、共享 C、虚拟 D、Spool 12、__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、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))) 操作系统概第七版中文版习题答案（全） 1.1在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。a. 列出此类的问题 b.在一个分时机器中，能否确保像在专用机器上一样的安全度？并解释之。 答：a.窃取或者复制某用户的程序或数据；没有合理的预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空间，外围设备）ｂ．应该不行，因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译，而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。 1.2资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。试例举在下列的环境中哪种资源必须被严格的管理。（ａ）大型电脑或迷你电脑系统（ｂ）与服务器相联的工作站（ｃ）手持电脑 答：（ａ）大型电脑或迷你电脑系统：内存和CPU资源，外存，网络带宽（ｂ）与服务器相联的工作站：内存和CPU资源（ｃ）手持电脑：功率消耗，内存资源 1.3在什么情况下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机或单用户工作站更好？ 答：当另外使用分时系统的用户较少时，任务十分巨大，硬件速度很快，分时系统有意义。充分利用该系统可以对用户的问题产生影响。比起个人电脑，问题可以被更快的解决。还有一种可能发生的情况是在同一时间有许多另外的用户在同一时间使用资源。当作业足够小，且能在个人计算机上合理的运行时，以及当个人计算机的性能能够充分的运行程序来达到用户的满意时，个人计算机是最好的，。 1.4在下面举出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时 答：对于实时系统来说，操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。对于手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是不需要提供分时系统。批处理程序在两种环境中都是非必需的。 1.5描述对称多处理（ＳＭＰ）和非对称多处理之间的区别。多处理系统的三个优点和一个缺点？ 答：ＳＭＰ意味着所以处理器都对等，而且I/O可以在任何处理器上运行。非对称多处理有一个主处理器控制系统，与剩下的处理器是随从关系。主处理器为从处理器安排工作，而且I/O也只在主处理器上运行。多处理器系统能比单处理器系统节省资金，这是因为他们能共享外设，大容量存储和电源供给。它们可以更快速的运行程序和增加可靠性。多处理器系统能比单处理器系统在软、硬件上也更复杂（增加计算量、规模经济、增加可靠性） 1.6集群系统与多道程序系统的区别是什么？两台机器属于一个集群来协作提供一个高可靠性的服务器的要求是什么？ 答：集群系统是由多个计算机耦合成单一系统并分布于整个集群来完成计算任务。另一方面，多道程序系统可以被看做是一个有多个CPU组成的单一的物理实体。集群系统的耦合度比多道程序系统的要低。集群系统通过消息进行通信，而多道程序系统是通过共享的存储空间。为了两台处理器提供较高的可靠性服务，两台机器上的状态必须被复制，并且要持续的更新。当一台处理器出现故障时，另一台处理器能够接管故障处理的功能。 1.7试区分分布式系统（distribute system）的客户机-服务器（client-server）模型与对等系统（peer-to-peer）模型 答：客户机-服务器（client-server）模型可以由客户机和服务器的角色被区分。在这种模型下，客户机向服务器发出请求，然后服务器满足这种请求。对等系统（peer-to-peer）模 第2章习题答案 2-9. (1)x<=3 运行顺序为Px，P3，P5，P6，P9 T=(x+(x+3)+(x+3+5)+(x+3+5+6)+(x+3+5+6+9))/5=x+ (2)3 作业4还未到，只能选作业3运行。 作业3运行到结束，再计算剩余的作业2和4： 作业2的响应比=（（）+）/= 作业4的响应比=( /=2 选作业2运行。 作业2到完成。最后运行作业4。运行到,全部结束。 各个作业的周转时间计算如下： t1=2 t2== t3= t4== 各个作业的平均周转时间计算如下： T==(2++1+/4= 各个作业的平均带权周转时间计算如下： W=(2/2++1/+/4= 2-13．已知作业A,B,C,D,E需要的运行时间分别为10,6,2,4,8分钟，优先级分别为3,5,2,1,4。 （1）轮转法（假定时间片=2分钟） 作业完成的顺序为C,D,B,E,A 开始作业轮转一周需10分钟， 作业C的周转时间：Tc=10分钟（6分） C完成后，剩下四个作业，轮转一周需8分钟, 作业D的周转时间：Td=10+8×(4-2)/2=18分钟（16分） D完成后，剩下三个作业，轮转一周需6分钟, 作业B的周转时间：Tb=18+6×(6-2-2)/2=24分钟（22分） B完成后，剩下两个作业，轮转一周需4分钟, 作业E的周转时间：Te=24+4=28分钟（28分） E完成后，只剩下作业A, 作业A的周转时间：Ta=28+2=30分钟（30分） 平均周转时间：T=(10+18+24+28+30)/5=22分（分） （2）优先级调度法 作业完成顺序为：B,E,A,C,D Tb=6分，Te=6+8=14分，Ta=14+10=24分，Tc=24+2=26分， Td=26+4=30分。 平均周转时间：T=(6+14+24+26+30)/5=20分 第3章习题答案 3-7. 系统中有n+1个进程。其中A1、A2、…、An分别通过缓冲区向进程B发送消息。相互之间的制约关系为：发送进程A1、A2、…、An要互 操作系统原理 B卷 (题目数量：50 总分：100.0) 1.单选题 (题目数量：30 总分：60.0) 1. UNIX系统把输入、输出设备看做( ) A.普通文件 B.特殊文件 C.目录文件 D.管道文件 答案: 特殊文件 2. 下面关于索引文件的论述中，第（）条是正确的论述。 A.索引文件中，索引表的每个表项中含有相应记录的关键字和存放该记录的物理地址。 B.对顺序文件进行检索时，首先从FCB中读出文件的第一个盘块号；而对索引文件进行检索时，应先从FCB中读出文件索引表始址。 C.对于一个具有三级索引表的文件，存取一个记录通常要访问三次磁盘。 D.在文件较大时，无论是进行顺序存取还是随机存取，通常都是以索引文件方式为最快。 答案: 对顺序文件进行检索时，首先从FCB中读出文件的第一个盘块号；而对索引文件进行检索时，应先从FCB中读出文件索引表始址。 3. 计算机系统的二级存储包括 A.主存储器和辅助存储器 B.ROM和RAM C.超高速缓存和内存储器 D.CPU寄存器和主存缓冲区 答案: 主存储器和辅助存储器 4. 缺页中断率与哪个因素无关 A.分配给作业的主存块数 B.页面的大小和调度算法 C.程序编制方法 D.作业的逻辑地址 答案: 作业的逻辑地址 5. 以下叙述中,不正确的是( ) A.采用动态重定位，在必要时可以改变装入的作业在主存中的存放区域 B.采用动态重定位的系统支持“程序浮动” C.采用静态重定位的系统不支持“程序浮动” D.采用动态和静态重定位的系统都支持“程序浮动” 答案: 采用动态和静态重定位的系统都支持“程序浮动” 6. 在操作系统中进程是一个具有一定独立功能程序在某个数据集合上的一次（）。 A.并发活动 B.运行活动 C.单独操作 D.关联操作 答案: 运行活动 7. 以下关于主存空间的说法中正确的是（） A.主存储器的空间分成三部分：系统区、用户区和缓冲区 B.操作系统与硬件的接口信息、操作系统的管理信息和程序等存放在主存储器的系统区 C.所有的程序存放在用户区 D.存储管理是对主存储器空间的各部分如系统区、用户区等进行管理 答案: 操作系统与硬件的接口信息、操作系统的管理信息和程序等存放在主存储器的系统区 8. 虚拟存储器的最大容量（）、 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.由作业的地址空间决定 答案: 由计算机的地址结构决定 广州大学学生实验报告 1、实验目的 1.1、掌握进程的概念，明确进程的含义 1.2、认识并了解并发执行的实质 2.1、掌握进程另外的创建方法 2.2、熟悉进程的睡眠、同步、撤消等进程控制方法 3.1、进一步认识并发执行的实质 3.2、分析进程竞争资源的现象，学习解决进程互斥的方法 4.1、了解守护进程 5.1、了解什么是信号 5.2、INUX系统中进程之间软中断通信的基本原理 6.1、了解什么是管道 6.2、熟悉UNIX/LINUX支持的管道通信方式 7.1、了解什么是消息 7.2、熟悉消息传送的机理 8.1、了解和熟悉共享存储机制 二、实验内容 1.1、编写一段程序，使用系统调用fork( )创建两个子进程。当此程序运行时，在系统 中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示'a'，子进程分别显示字符'b'和字符'c'。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 1.2、修改上述程序，每一个进程循环显示一句话。子进程显示'daughter …'及 'son ……'，父进程显示'parent ……'，观察结果，分析原因。 2.1、用fork( )创建一个进程，再调用exec( )用新的程序替换该子进程的内容 2.2、利用wait( )来控制进程执行顺序 3.1、修改实验（一）中的程序2，用lockf( )来给每一个进程加锁，以实现进程之间的互斥 3.2、观察并分析出现的现象 4.1、写一个使用守护进程(daemon)的程序，来实现： 创建一个日志文件/var/log/Mydaemon.log ； 每分钟都向其中写入一个时间戳(使用time_t的格式) ； 5.1、用fork( )创建两个子进程，再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按^c键）；捕捉到中断信号后，父进程用系统调用kill( )向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止： Child process1 is killed by parent! Child process2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止： Parent process is killed! 5.2、用软中断通信实现进程同步的机理 1.1 在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。a. 列出此类的问题b.在一个分时机器中，能否确保像在专用机器上一样的安全度？并解释之。 Answer:a.窃取或者复制某用户的程序或数据；没有合理的预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空间，外围设备）ｂ．应该不行，因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译，而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。 1.2 资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。试例举在下列的环境中哪种资源必须被严格的管理。（ａ）大型电脑或迷你电脑系统（ｂ）与服务器相联的工作站（ｃ）手持电脑 Answer: （ａ）大型电脑或迷你电脑系统：内存和CPU 资源，外存，网络带宽（ｂ）与服务器相联的工作站：内存和CPU 资源（ｃ）手持电脑：功率消耗，内存资源 1.3 在什么情况下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机或单用户工作站更好？ Answer:当另外使用分时系统的用户较少时，任务十分巨大，硬件速度很快，分时系统有意义。充分利用该系统可以对用户的问题产生影响。比起个人电脑，问题可以被更快的解决。还有一种可能发生的情况是在同一时间有许多另外的用户在同一时间使用资源。当作业足够小，且能在个人计算机上合理的运行时，以及当个人计算机的性能能够充分的运行程序来达到用户的满意时，个人计算机是最好的，。 1.4 在下面举出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时 Answer:对于实时系统来说，操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。对于手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是不需要提供分时系统。批处理程序在两种环境中都是非必需的。 1.5 描述对称多处理（ＳＭＰ）和非对称多处理之间的区别。多处理系统的三个优点和一个缺点？ Answer:ＳＭＰ意味着所以处理器都对等，而且I/O 可以在任何处理器上运行。非对称多处理有一个主处理器控制系统，与剩下的处理器是随从关系。主处理器为从处理器安排工作，而且I/O 也只在主处理器上运行。多处理器系统能比单处理器系统节省资金，这是因为他们能共享外设，大容量存储和电源供给。它们可以更快速的运行程序和增加可靠性。多处理器系统能比单处理器系统在软、硬件上也更复杂（增加计算量、规模经济、增加可靠性） 1.6 集群系统与多道程序系统的区别是什么？两台机器属于一个集群来协作提供一个高可靠性的服务器的要求是什么？ Answer:集群系统是由多个计算机耦合成单一系统并分布于整个集群来完成计算任务。另一方面，多道程序系统可以被看做是一个有多个CPU 组成的单一的物理实体。集群系统的耦合度比多道程序系统的要低。集群系统通过消息进行通信，而多道程序系统是通过共享的存储空间。为了两台处理器提供较高的可靠性服务，两台机器上的状态必须被复制，并且要持续的更新。当一台处理器出现故障时，另一台处理器能够接管故障处理的功能。 《操作系统原理》期末考试题 班级学号姓名 一、单项选择题（每题2分，共26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.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于（）。 A.实现各台计算机这间的通信 B.共享网络中的资源 C.满足较在规模的应用 D.系统中多台计算机协作完成同一任务 3.下面对进程的描述中，错误的是（）。 A.进程是动态的概念 B. 进程执行需要处理机 C.进程是指令的集合 D. 进程是有生命期的 4.临界区是指并发进程中访问共享变量的（）段。 A.管理信息 B.信息存储 C.数据 D.程序 5.要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条（）。 A.互斥 B.请求与保持 C.不剥夺 D.循环等待 6.以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中（）。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 D. 段式存储管理 C.可变分区存储管理7.在可变式分区存储管理 中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与 1 / 8 相邻空闲区合并，修改空闲区表，使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的 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 8.系统“抖动”现象的发生不是由（）引起的。 A.置换算法选择不当 B.交换的信息量过大 C.主存容量不足 D.请求页式管理方案 9.在进程获得所需全部资源，唯却CPU时，进程处于（）状态。 A.运行 B.阻塞 C.就绪 D.新建 10.要页式存储管理系统中，将主存等分成（）。 A.块 B.页 C.段长 D.段 11.系统利用SPOOLING技术实现（）。 A.对换手段 B.虚拟设备 C.系统调用 D.虚拟存储 12.设备从磁盘驱动器中读出一块数据的总时间为（）。 A.等待时间+ 传输时间 B.传输时间 D.延迟时间+ 查找时间+ 传输时间 C.查找时间+ 传输时间 13.如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（） 2 . OS的作用可表现在哪几个方面？ 答：(1)0S作为用户与计算机硬件系统之间的接口；(2)0S作为计算机系统资源的管理者；(3)0S实现了对计算机资源的抽象。 5 .何谓脱机I/O 和联机I/O ? 答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围 机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出 都是在主机的直接控制下进行的。 11 . OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？ 答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。 20 .试描述什么是微内核OS。 答：(1)足够小的内核；(2)基于客户/服务器模式；(3)应用机制与策略分离原理；(4)采用面向对象技术。 25 ?何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？ 答：把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次(即用户模式)中去运行，而留下一个尽 量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称这种技术为微内核技术。在微内核 中通常提供了进程(线程)管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能。 第二章进程管理 2.画出下面四条语句的前趋图： S仁a : =x+y; S2=b : =z+1; S3=c : =a - b ; S4=w : =c+1; 7 ?试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的惟一标志？ 答：PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。作用是使一个在 多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程 并发执行的进程。OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。 11 .试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答：(1)就绪状态T执行状态：进程分配到CPU资源;(2)执行状态T就绪状态：时间片用 完;(3)执行状态T阻塞状态：I/O请求;(4)阻塞状态T就绪状态：I/O完成. 19 ?为什么要在OS中引入线程? 答：在操作系统中引入线程，则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具 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”， 评分： SHANGHAI UNIVERSITY 操作系统实验报告 学院计算机工程与科学 专业计算机科学与技术 学号 学生姓名 《计算机操作系统》实验一报告 实验一题目：操作系统的进程调度 姓名：张佳慧学号 :12122544 实验日期： 2015.1 实验环境： Microsoft Visual Studio 实验目的： 进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度又是操作系统核心的主要内容。本实习要求学生独立地用高级语言编写和调试一个简单的进程调度程序。调度算法可任意选择或自行设计。例如，简单轮转法和优先数法等。本实习可加深对于进程调度和各种调度算法的理解。实验内容： 1、设计一个有n个进程工行的进程调度程序。每个进程由一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块通常应包含下述信息：进程名、进程优先数、进程需要运行的时间、占用CPU的时间以及进程的状态等，且可按调度算法的不同而增删。 2、调度程序应包含2～3种不同的调度算法，运行时可任意选一种，以利于各种算法的分析比较。 3、系统应能显示或打印各进程状态和参数的变化情况，便于观察诸进程的调度过程。 操作过程： 1、本程序可选用优先数法或简单轮转法对五个进程进行调度。每个进程处于运行R(run)、就绪W(wait)和完成F(finish)三种状态之一，并假设起始状态都是就绪状态W。为了便于处理，程序进程的运行时间以时间片为单位计算。进程控制块结构如下： 进程控制块结构如下： PCB 进程标识数 链指针 优先数/轮转时间片数 占用 CPU 时间片数 进程所需时间片数 进程状态 进程控制块链结构如下： 其中：RUN—当前运行进程指针； HEAD—进程就绪链链首指针； TAID—进程就绪链链尾指针。2、算法与框图 (1) 优先数法。进程就绪链按优先数大小从高到低排列，链首进程首先投入运行。每过一个时间片，运行进程所需运行的时间片数减 1，说明它已运行了一个时间片，优先数也减 3，理由是该进程如果在一个时间片中完成不了，优先级应该降低一级。接着比较现行进程和就绪链链首进程的优先数，如果仍是现行进程高或者相同，就让现行进程继续进行，否则，调度就绪链链首进程投入运行。原运行进程再按其优先数大小插入就绪链，且改变它们对应的进程状态，直至所有进程都运行完各自的时间片数。 (2) 简单轮转法。进程就绪链按各进程进入的先后次序排列，进程每次占用处理机的轮转时间按其重要程度登入进程控制块中的轮转时间片数记录项（相当于优先数法的优先数记录项位置）。每过一个时间片，运行进程占用处理机的时间片数加 1，然后比较占用处理机的时间片数是否与该进程的轮转时间片数相等，若相等说明已到达轮转时间，应将现运行进程排到就绪链末尾，调度链首进程占用处理机，且改变它们的进程状态，直至所有进程完成各自的时间片。 (3) 程序框图 操作系统第四版-课后习题答案 第一章 作者：佚名来源：网络 1、有一台计算机，具有IMB 内存，操作系统占用200KB ，每个用户进程各占200KB 。如果用户进程等待I/O 的时间为80 % ，若增加1MB 内存，则CPU 的利用率提高多少？ 答：设每个进程等待I/O 的百分比为P ，则n 个进程同时等待刀O 的概率是Pn ，当n 个进程同时等待I/O 期间CPU 是空闲的，故CPU 的利用率为1-Pn。由题意可知，除去操作系统，内存还能容纳4 个用户进程，由于每个用户进程等待I/O的时间为80 % , 故： CPU利用率＝l-（80%)4 = 0.59 若再增加1MB 内存，系统中可同时运行9 个用户进程，此时：cPu 利用率＝l-（1-80%)9 = 0.87 故增加IMB 内存使CPU 的利用率提高了47 % : 87 ％/59 ％=147 % 147 ％-100 % = 47 % 2 一个计算机系统，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，且程序A 先开始做，程序B 后开始运行。程序A 的运行轨迹为：计算50ms 、打印100ms 、再计算50ms 、打印100ms ，结束。程序B 的运行轨迹为：计算50ms 、输入80ms 、再计算100ms ，结束。试说明（1 ）两道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会等待？( 2 ）程序A 、B 有无等待CPU 的情况？若有，指出发生等待的时刻。 答：画出两道程序并发执行图如下： （1）两道程序运行期间，CPU存在空闲等待，时间为100 至150ms 之间（见图中有色部分） （2）程序A 无等待现象，但程序B 有等待。程序B 有等待时间段为180rns 至200ms 间（见图中有色部分） 3 设有三道程序，按A 、B 、C优先次序运行，其内部计算和UO操作时间由图给出。 实验三操作系统进程管理 一、实验目的 1) 掌握系统进程的概念，加深对Linux / UNIX进程管理的理解。 2) 学会使用ps命令和选项。 3) 列出当前shell中的进程。 4) 列出运行在系统中的所有进程。 5) 根据命令名搜索特定的进程。 6) 使用kill命令终止进程。 7) 根据用户名查找和终止进程。 二、实验内容和相应的答案截图，三、实验结果分析 步骤1：创建一个普通用户（参见实验二），以普通用户身份登录进入GNOME。 步骤2：打开一个“终端”窗口（参见实验二）。 步骤3：回顾系统进程概念，完成以下填空： 1) Linux系统中，几乎每一个启动的进程，都会由内核分配一个唯一的__PID__进程标识符，用于跟踪从进程启动到进程结束。 2) 当启动新进程的时候，内核也给它们分配系统资源，如__内存_和__CPU_。 3) 永远不向父进程返回输出的进程叫做__僵进程__。 4) 由父进程派生出来的进程叫做____子___进程。 5) ___父_进程是一个派生另一个进程的进程。 6) 运行用于提供服务的Linux系统进程是_______________。 7) 如果父进程在子进程之前结束，它创建了一个______________进程。 步骤4：回顾ps命令和信息。基本的ps命令显示当前shell中的进程信息，用户只能够查看当前终端窗口中初始化的进程。输入ps命令，将结果填入表3-3中。 表3-3 实验记录 下面，在当前终端窗口中，练习使用给出的每个选项的ps命令。 输入ps -f 命令，显示运行在系统中的某个进程的完全信息，填入表3-4中。 表3-4 实验记录 步骤5：列出系统中运行的所有进程。 输入ps -ef 命令，显示运行在系统中的各个进程的完全信息。执行该命令，并与ps –f 命令的输出结果对照，一致吗？有何不同？ 答：不一致，后者显示了所有进程的完全可用信息，多了很多。 分析当前终端窗口中的输出结果，记录下来用于写实验报告。 a. 显示了多少个进程？答：59 b. 进程ID的PID是什么？ c. 启动进程的命令(CMD) 是什么？答：sched d. 请观察，什么命令的PID号是1？答：init[5] e. 执行ps –ef >aaa命令，将ps命令的输出送到文本文件aaa。再次运行cat aaa | wc命令，计算进程的数目。其中，cat是显示文本文件命令。“|”是管道命令，就是将前一个命令的输出作为后一个命令的输入。wc 命令用来计算文本的行数，第一个数字显示的是行的数目，可以用来计算进程的数目。计算出进程数目并做记录。 执行man ps命令，可以打开Linux用户命令手册。了解ps命令的用法。输入wq命令可退出用户手册的阅读。man命令可以执行吗？结果如何？ 答：Man ps时出现 2．OS的作用可表现在哪几个方面？ 答：(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。 5．何谓脱机I/O和联机I/O？ 答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 11．OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？ 答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。 20．试描述什么是微内核OS。 答：(1)足够小的内核;(2)基于客户/服务器模式;(3)应用机制与策略分离原理;(4)采用面向对象技术。 25．何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？ 答：把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次(即用户模式)中去运行，而留下一个尽量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称这种技术为微内核技术。在微内核中通常提供了进程(线程)管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能。 第二章进程管理 2. 画出下面四条语句的前趋图: S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a – b；S4=w：=c+1; 答：其前趋图为： 7．试说明PCB 的作用，为什么说PCB 是进程存在的惟一标志？ 答：PCB 是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程并发执行的进程。OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。 11．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答：(1)就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源;(2)执行状态→就绪状态：时间片用完;(3)执行状态→阻塞状态：I/O请求;(4)阻塞状态→就绪状态：I/O完成. 19．为什么要在OS 中引入线程？ 许昌学院 《操作系统》实验报告书学号： 姓名：闫金科 班级：14物联网工程 成绩: 2016年02月 实验一Linux的安装与配置 一、实验目的 1.熟悉Linux系统的基本概念，比如Linux发行版、宏内核、 微内核等。 2.掌握Linux系统的安装和配置过程，初步掌握Linux系统的 启动和退出方法。 3.熟悉Linux系统的文件系统结构，了解Linux常用文件夹的 作用。 二、实验内容 1.从网络上下载VMware软件和两个不同Linux发行版镜像文 件。 2.安装VMware虚拟机软件。 3.在VMware中利用第一个镜像文件完成第一个Linux的安装， 期间完成网络信息、用户信息、文件系统和硬盘分区等配 置。 4.在VMware中利用第二个镜像文件完成第二个Linux的安装， 并通过LILO或者GRUB解决两个操作系统选择启动的问题。 5.启动Linux系统，打开文件浏览器查看Linux系统的文件结 构，并列举出Linux常用目录的作用。 三、实验过程及结果 1、启动VMware，点击新建Linux虚拟机，如图所示： 2、点击下一步，选择经典型，点击下一步在选择客户机页面选择Linux，版本选择RedHatEnterpriseLinux5，如图所示： 3、点击下一步创建虚拟机名称以及所要安装的位置，如图所示： 4、点击下一步，磁盘容量填一个合适大小，此处选择默认值大小10GB，如图所示： 5、点击完成，点击编辑虚拟机设置，选择硬件选项中的CD-ROM（IDE...）选项，在右侧连接中选择“使用ISO镜像（I）”选项，点击“浏览”，找到Linux的镜像文件，如图所示： 6点击确定按钮后，点击启动虚拟机按钮，来到Linux的安装界面，如图所示： 7、到此页面之后，等待自动检测安装，如图所示： 8、等到出现如图所示页面后点击“skip”按钮，跳过检测，直接进入安装设置界面，如图所示： 9、安装设计界面如图所示： 10、点击Next按钮进入设置语言界面，设置语言为“简体中文”，如图所示： 11、点击Nest按钮进入系统键盘设置按钮，设置系统键盘为“美国英语式”，如图所示： 12、点击下一步按钮，弹出“安装号码”对话框，选择跳 CH4 应用题参考答案 1在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个程序运行的页面走向是： 1、2 、3 、4 、2 、1 、5 、6 、2 、1 、2 、3 、7 、 6 、3 、2 、1 、2 、 3、6 。 分别用 FIFO 、OPT 和 LRU 算法，对分配给程序 3 个页框、 4 个页框、 5 个页框和 6 个页框的情况下，分别求出缺页中断次数和缺页中断率。 答： 页框数FIFO LRU OPT 3161511 414108 51287 6977 只要把表中缺页中断次数除以20，便得到缺页中断率。 2 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个作业共有 5 页，执行时其访问页面次序 为： ( 1 ) 1、4、3、1、2、5、1、4、2、1、4、5 ( 2 ) 3、2、1、4、4、5、5、3、4、3、2、1、5 若分配给该作业三个页框，分别采用 FIFO和 LRU 面替换算法，求出各自的缺页 中断次数和缺页中断率。 答：( 1 ）采用 FIFO 为 9 次，9 / 12 = 75 ％。采用 LRU 为 8 次，8 / 12 = 67 ％。( 2）采用FIFO和LRU均为9次，9 / 13 = 69％。 3一个页式存储管理系统使用 FIFO 、OPT 和 LRU 页面替换算法，如果一个作业的页面走向为： ( l ) 2、3、2、l、5、2、4、5、3、2、5、2。 ( 2 ) 4、3、2、l、4、3、5、4、3、2、l、5。 ( 3 ) 1、2、3、4、1、2、5、l、2、3、4、5。 当分配给该作业的物理块数分别为 3 和 4 时，试计算访问过程中发生的缺页中断 次数和缺页中断率。 答： ( l ）作业的物理块数为3块，使用 FIFO 为 9次， 9 / 12 = 75％。使用 LRU 为 7次， 7 / 12 = 58％。使用 OPT 为 6 次， 6 / 12 = = 50％。 作业的物理块数为4块，使用 FIFO 为 6次， 6 / 12 = 50％。使用 LRU 为 6次， 6 / 12 = 50％。使用 OPT 为 5 次， 5 /12 = 42 ％。 ( 2 ）作业的物理块数为3块，使用 FIFO 为 9次， 9 / 12 = 75％。使用 LRU 为 10 次， 10 / 12 = 83％。使用 OPT 为 7次， 7/12 = 58％。 作业的物理块数为 4块，使用 FIFO 为 10次， 10 / 12 = 83 ％。使用LRU 为 8 次， 8/12 ＝66％。使用 OPT为 6 次， 6/12 ＝50%. 其中，出现了 Belady 现象，增加分给作业的内存块数，反使缺页中断率上升。 4、在可变分区存储管理下，按地址排列的内存空闲区为： 10K 、4K 、20K 、18K 、7K 、 9K 、12K 和 15K 。对于下列的连续存储区的请求： ( l ) 12K 、10K 、 9K , ( 2 ) 12K 、10K 、15K 、18K 试问：使用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法和下次适应算法，哪个空闲区被使用？ 答： ( 1）空闲分区如图所示。 答 分区号分区长 110K 24K 320K 418K 57K 69K 712K 815K 1）首次适应算法 12KB 选中分区 3 ，这时分区 3 还剩 8KB 。10KB 选中分区 1 ，恰好分配故应删去分区 1 。9KB 选中分区 4 ，这时分区 4 还剩 9KB 。 附件1: 《操作系统原理》课程教学大纲 制定(修订)人: 李灿平、郭亚莎制定(修订)时间: 2006年 7 月所在单位: 信息工程学院 一、课程基本信息 三、教学内容及基本要求 第一章绪论 本章简要介绍操作系统的基本概念、功能、分类以及发展历史。同时讨论研究操作系统的几种观点。 §1.1 操作系统的概念 本节介绍操作系统的基本概念，什么是操作系统以及操作系统与硬件软件的关系。 本节重点：操作系统与硬件软件的关系。 本节要求学生理解什么是操作系统，掌握操作系统与硬件软件的关系。 §1.2 操作系统的历史 本节按器件工艺介绍操作系统的发展历史。 本节重点：多道程序系统的概念。 本节要求学生了解操作系统的发展历史，理解多道程序系统概念。 §1.3 操作系统的基本类型 本节介绍常见的操作系统的类型、特点及适用的对象。 本节重点：批处理操作系统、分时系统、实时系统。 本节要求学生掌握上述三大操作系统的特点及适用对象。 §1.4 操作系统功能 本节简单介绍操作系统的五个功能。处理机管理，存储管理，设备管理，信息管理（文件系统管理）和用户接口。 本节要求学生了解上述功能。 §1.5 计算机硬件简介 本节简单介绍计算机硬件系统。 本节要求学生自修。 §1.6 算法的描述 本节介绍操作系统管理计算机系统的有关过程所用的描述算法。 本节要求学生掌握本书所采用的描述算法。 §1.7 研究操作系统的几种观点 本节介绍研究操作系统的几种观点。系统管理的观点，用户界面观点和进程管理观点。 本节要求学生了解上述三种观点。 第二章操作系统用户界面 本章主要讨论操作系统的两个用户接口，并以UNIX系统为例，简单介绍用户接口的使用操作方法。 §2.1 作业的基本概念 本节介绍作业的基本概念，什么是作业及作业组织（结构）。 本节重点：作业的基本概念。 本节要求学生掌握作业的基本概念，了解作业的组织。 §2.2 作业的建立 本节介绍作业的几种输入方式和作业的建立过程。 本节重点：联机输入方式和Spooling系统，作业控制块PCB和作业的四个阶段。 本节要求学生了解作业的几种输入方式，理解Spooling系统，掌握作业建立的过程内容。理解作业的四个基本阶段。提交、后备、执行以及完成阶段。 §2.3 命令控制界面接口 本节介绍操作系统为用户提供的命令接口界面。介绍命令接口的两种使用方式。讨论联机方式下操作命令的分类。 本节重点：命令接口的使用方式。 本节要求学生理解命令接口的作用和使用方式。了解联机方式下操作命令的分类。 §2.4 系统调用 本节介绍操作系统提供给编程人员的唯一接口，系统调用。同时讨论系统调用的分类。 本节重点：编程人员通过系统调用使用操作系统内核所提供的各种功能和系统调用的处理过程。 本节要求学生了解系统调用的分类、理解系统调用的功能、掌握系统调用的处理过程。 §2.5 UNIX用户界面 本节简单介绍UNIX系统的发展历史和特点以及UNIX系统结构。同时讨论UNIX操作命令和系统调用的分类功能和使用方法。 本节重点：UNIX系统的特点。 本节要求学生了解UNIX系统的发展史，掌握UNIX系统的特点，理解UNIX系统操作命令和系统调用的功能。 第三章进程管理 本章详细介绍进程和线程管理的有关概念和技术。 §3.1 进程的概念 本节介绍进程的基本概念。通过程序的并发执行，引出进程具有并发性特征的概念。同时讨论进程的各式各样的定义以及作业和进程的关系。 本节重点：进程的特征。 本节要求学生了解程序的并发执行，掌握进程的特征。 §3.2 进程的描述 本节介绍进程的静态描述以及进程上下文结构。 本节重点，进程的上下文结构。 本节要求学生理解进程的静态描述内容，掌握进程控制块PCB的作用和进程上下文结构。 课程名称：操作系统原理考试时间 专业年级学号姓名 一、单项选择（每小题2分，共26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.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于（）。 A.实现各台计算机这间的通信 B.共享网络中的资源 C.满足较在规模的应用 D.系统中多台计算机协作完成同一任务 3.下面对进程的描述中，错误的是（）。 A.进程是动态的概念 B. 进程执行需要处理机 C.进程是指令的集合 D. 进程是有生命期的 4.临界区是指并发进程中访问共享变量的（）段。 A.管理信息 B.信息存储 C.数据 D.程序 5.要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条 （）。 A.互斥 B.请求与保持 C.不剥夺 D.循环等待 6.以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中（）。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 C.可变分区存储管理 D.段式存储管理 7.在可变式分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与 相邻空闲区合并，修改空闲区表，使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的情况是（）。 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 8.系统“抖动”现象的发生不是由（）引起的。 A.置换算法选择不当 B.交换的信息量过大 C.主存容量不足 D.请求页式管理方案 9.在进程获得所需全部资源，唯却CPU时，进程处于（）状态。 A.运行 B.阻塞 C.就绪 D.新建 10.要页式存储管理系统中，将主存等分成（）。 A.块 B.页 C.段长 D.段 11.系统利用 SPOOLING技术实现（）。 A.对换手段 B.虚拟设备 C.系统调用 D.虚拟存储 12.设备从磁盘驱动器中读出一块数据的总时间为（）。 A.等待时间 + 传输时间 B.传输时间 C.查找时间 + 传输时间 D.延迟时间 + 查找时间 + 传输时间 13.如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（）来保证按名存取的安全。 A.重名翻译机构 B.建立索引表 C.多级目录结构 D.建立指针 二、多项选择（每小题3分，共24分）。 1.操作系统有多种类型，允许多个用户以交互方式使用的操作系统，称为（）。 A.批处理操作系统 B.分时操作系统 C.实时操作系统 D.微机操作系统 E.多处理机操作系统。 2.引入多道程序设计的主要目的在于（）。 A.提高实时响应速度 B.充分利用处理机，减少处理机空闲时间 C.有利于代码共享 D.充分利用外围设备 E.减少存储器碎片 3.段式和页式存储管理的地址结构很类似，但是它们之间有实质上的不同，表现为（）。 A.页式的逻辑地址是连续的，段式的逻辑地址可以不连续 B.页式的地址是一维的，段式的地址是二维的 C.分页是操作系统进行的，分段是用户确定的 D.各页可以分散存放在主存，每段必须占用连续的主存空间 E.页式采用静态重定位方式，段式采用动态重定位方式 4.产生系统死锁的原因可能是由于（）。 A.进程释放资源 B.多个进程竞争共享型设备 C.一个进程进入死循环 D.多个进程竞争，资源出现了循环等待 5.以下属于独享设备的是( )。 A.磁盘 B.磁带 C.打印机 D.扫描仪操作系统 习题答案(中文版)
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