2019年交大-操作系统原理
西安交通大学操作系统原理第一章
Resources in computer system
指构成计算机系统所 必须的那些“硬”设 备
硬件资源
计
算
机
系
统
资
源
软件资源
程序和数据的集合
主机
中央处理机CPU 内存
存储设备（硬盘、软盘、光盘、磁带） 外部设备 I/O设备（键盘、显示器、打字机、鼠标）
Common Functions of Interrupts
• Interrupt transfers control to the interrupt service routine generally, through the interrupt vector, which contains the addresses of all the service routines
– User mode and kernel mode – Mode bit provided by hardware
• Provides ability to distinguish when system is running user code or kernel code
• Some instructions designated as privileged, only executable in kernel mode
Computer-System Operation
• I/O devices and the CPU can execute concurrently • Each device controller is in charge of a particular device
西安交通大学19年3月课程考试《操作系统原理》作业考核试题(含主观题)辅导资料
西安交通大学19年3月课程考试《操作系统原理》作业考核试题（含主观题）1、B2、A3、A4、B5、B一、单选题共10题，40分1、采用( )不会产生内部碎片。
A分页式存储管理B分段式存储管理C固定分区式存储管理D段页式存储管理正确答案是：B2、( )与设备独立性密切相关。
A设备的统一命名B中断处理C死锁避免D设备驱动程序正确答案是：A3、系统抖动现象的发生是由( )引起的。
A置换方法不当引起的B交换的信息量过大C内存容量不足D请求页式管理方案正确答案是：A4、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管道文件正确答案是：B5、下面( )算法适用于分时系统中的进度调度AFCFSB时间片调度C优先级调度算法D队列调度算法正确答案是：B6、解决死锁的途径是( )。
A立即关机再重新启动B立即关机排除故障C不要共享资源、增加独占资源D设计预防死锁方法，运行检测并恢复正确答案是：D7、两个进程合作完成一个任务,在并发执行中,一个进程要等待其合作伙伴发来信息或者建立某个条件后再向前执行,这种关系是进程间的( )关系。
A同步B互斥C竞争D合作正确答案是：A8、下面内存管理方法中有利于把程序动态链接的是( )。
A分段式存储管理B分页存储管理C可变分区分配D固定分区分配正确答案是：A9、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度,为解决这一矛盾,可采用( )。
A并行技术B通道技术C缓冲技术D虚存技术正确答案是：A10、在多道程序环境下,操作系统以( )作为资源分配的基本单元。
A作业B程序C进程D线程正确答案是：C二、判断题共5题，10分1、中断是现代操作系统实现并行性的硬件基础之一。
A对B错正确答案是：A2、DMA方式是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式。
A对B错正确答案是：A3、如果没有中断技术,那么多道程序设计就不可能实现。
A对B错正确答案是：A4、进程由进程控制块和数据集,以及对该数据进行操作的程序组成。
西安交通大学智慧树知到“计算机科学与技术”《操作系统原理》网课测试题答案5
西安交通大学智慧树知到“计算机科学与技术”《操作系统原理》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.进程获得处理机而运行是通过申请而得到的。
()A.错误B.正确2.分时系统中，时间片越小越好。
()T.对F.错3.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”4.作业一定要全部装入内存方可执行。
()T.对F.错5.在存储管理中，()可与覆盖技术配合.A.页式管理B.段式管理C.段页式管理D.可变分区管理6.操作系统的所有程序都必须常驻内存。
()A.错误B.正确7.时间片的大小对轮转法(RR)的性能有很大的影响，时间片太短，会导致系统开销大大增加。
() T.对F.错8.如果分时操作系统的时间片一定，那么()，则响应时间越长。
A.用户数越少B.用户数越多C.内存越少D.内存越多9.在一单处理机系统中，若有5个用户进程，在非管态的某一时刻，处于阻塞态的用户进程最多有()个。
A.1B.2C.3D.510.UNIX系统核心在实施对换时是将整个进程的虚拟地址空间都写到对换设备上。
()T.对F.错11.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.无条件存区方式12.在请求分页管理中，若采用先进先出(FIFO)页面置换算法，可能会产生“Belady异常”，“Belady异常”指的是()。
A.频繁地出页入页的现象B.分配的页面数增加，缺页中断的次数也可能增加C.进程交换的信息量过大，导致系统工作区不足D.分配给进程的内存空间不足使进程无法正常工作13.每一个作业一定要申请打印机设备。
()A.错误B.正确14.时间片的大小对轮转法(RR)的性能有很大的影响，时间片太短，会导致系统开销大大增加。
西安交通大学操作系统原理九PPT课件
Virtual Memory That is Larger Than Physical Memory
9.1 Background
Virtual memory can be implemented via（虚拟内 存能够通过以下方法来实现）: – Demand paging （请求页式） – Demand segmentation（请求段式）
9.1 Background
Logical address space can therefore be much larger than physical address space（逻辑地址空 间能够比物理地址空间大）. – Need to allow pages to be swapped in and out（必须允许页面能够被换入和换出）.
– 一条指令在执行期间，可能产生多次缺页中断。
9.2.3 Address translation
Chapter 9 Virtual Memory
Background（背景） Demand Paging（请求页式）
– Performance of Demand Paging（请求页式的性能） – Page Replacement（页置换） – Page-Replacement Algorithms（页置换算法） – Allocation of Frames （页框的分配） – Thrashing（颠簸） – Other Considerations（其他考虑）
虚拟性:从逻辑上扩充内存容量，使用户所看到的内存容量远大于 实际内存容量。
9.2 Demand Paging
在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置 换功能所形成的虚拟存储系统
需解决:
《操作系统原理》PPT课件 (2)教学文稿
void *runner(void *param)
{
int upper=atoi(param);
int i;
sum = 0;
if (upper >0)
for ( i = 1; i <=upper; i++)
sum +=i;
pthread_exit(0);
}
12
三、并发控制：互斥与同步 并发（Concurrent） 与并行（Parallel） 临界资源(critical resource)
2
二、OS的分类
批系统 （batch system） ➢ 成批提交作业，作业完成或无法继续执行时发生切换
交互（分时）系统（interactive, Time-sharing system) ➢ 多个用户（应用程序）分享计算机资源 Windows, Linux, …
实时系统（Real-time system） ➢ 满足应用的时间约束要求 VxWorks, QNX, …
《操作系统原理》PPT课 件 (2)
第一部分 操作系统概述
一、操作系统的功能
▪ 实现对计算机资源的管理 (CPU, 存储器，I/O设备） ▪ 控制应用程序的执行 ▪ 提供应用程序访问计算机资源的接口（系统调用） ▪ 实现对操作系统内核及应用程序的保护
操作系统给计算机一个灵活的大脑、 一个强健的心脏和突出的个性
，如此反复。请用信号量解决这些进程的同步互斥问题。
答：本题中需要定义下述变量和信号量：
data_type buffer[M]; /* data_type对应于所需要的数据类型，如int、float等
*/
int in=0； /* 用来指示下一个可存放数据的缓冲区 */
西安交大网络教育秋操作系统原理在线作业习题答案100分
《操作系统原理》习题答案一、单项选择题1、（信号量）是一种只能进行P、V操作的特殊变量。
2、一个进程是（PCB结构与程序和数据的组合）。
3、操作系统中，当（时间片完），进程从执行状态转变为就绪状态。
4，设有三个作业J1，J2，J3同时到达，运行时间分别为T1，T2，T3，且T1≤T2 ≤ T3。
若它们在一台处理机上按单道运行，采用短作业优先算法，则平均周转时间为（T1+ 2/3T2 + 1/3T3）。
5、在操作系统中，死锁出现是指（若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源）6.若系统有三个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是( 10 ) 。
7、预防死锁的论述中，（可以通过破坏产生死锁的四个必要条件之一或其中几个的方法，来预防发生死锁）条是正确的论述。
8、关于死锁与不安全状态的关系，下列描述正确的有（死锁是一种不安全状态）：9、银行家算法是一种（死锁避免）算法。
10、以下哪种算法不属于多个分区的可变分区存储管理方式的主存分配算法（最后适应分配算法）11、在固定分区管理方式中，处理器执行作业时，对每条指令中的地址要求满足（下限地址≤绝对地址≤上限地址）12、以下叙述中，不正确的是（采用动态和静态重定位的系统都支持“程序浮动”）13、在页式存储管理中，假定地址用m个二进制位表示，其中页内地址部分占用了n个二进制位，那么最大的作业允许有（2(m-n) ）个页面。
14、关于一个分区的存储管理，以下叙述不正确的是（一个分区的存储管理中，必须采用动态重定位的方式进行地址转换）15、下面哪种算法不属于页式虚拟存储管理中的页面调度算法（优先数调度算法）16、缺页中断率与哪个因素无关（作业的逻辑地址）17、很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是（页式存储管理）18、在存储管理中，（可变分区管理）可与覆盖技术配合.19、虚拟存储器的最大容量（由计算机的地址结构决定）20、下述（先进先出）页面淘汰算法会产生BELADY现象.21、计算机系统的二级存储包括（主存储器和辅助存储器）22、以下关于主存空间的说法中正确的是（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）23、联想存储器在计算机系统中是用于（地址变换）24、以下有关可变分区管理中采用的主存分配算法说法中错误的是（最佳适应算法是最好的算法，但后过的较大作业很难得到满足）25、下面关于重定位的有关描述，错误的是（静态重定位中装入主存的作业仍然保持原来的逻辑地址）26、在可变式分区分配方案中，最佳适应算法是将空闲区在空闲区表中按（容量递增）次序排列27、在分页存储系统中，页表是由（操作系统）建立的28、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，采用（缓冲技术）29、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（DMA方式）30、在下列文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的是（连续结构）31、操作系统有多种类型：允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统，称为（分时操作系统）。
西安交通大学操作系统原理课件第十到十一章
所允许的文件的最大长度为64MB（64K*1KB）。
文件的多级索引结构
• 混合索引
UNIX文件系统采用的是多级混合索引结构(综合模式)。
每个文件的索引表为13个索引项，每项2个字节。最前 面10项直接登记存放文件信息的物理块号（直接寻址） 如果文件大于10块，则利用第11项指向一个物理块，该 块中最多可放256个物理块的块号（一次间接寻址）。
• Efficiency and Performance(效率和性能)
File System Function
• 实现逻辑文件与物理文件间的转换(文件组织) • 有效分配和管理文件存储空间 • 目录管理，实现文件的按名存取
– 名字空间 映射 存储空间
• 提供合适的存取方法(顺序\随机)
• 进行存取控制验证(安全性) • 为用户提供文件操作(使用接口)
Chapter10 File System
• File Concept(文件概念) • File Structure (文件结构)
• Access Methods(存取方法)
• Directory Structure(目录结构) • File Operations(文件操作) • Free-Space Management(自由空间管理) • Protection(保护)
– 可执行文件
File Types
• 按文件的性质分类: –普通文件
–目录文件
–特殊文件
Storage Device文件的存储设备
• 文件的存储设备主要有磁带，磁盘，光盘等，存储设备的 特性可以决定文件的存取方法。 • 物理块（块）
西安交通大学操作系统原理第八章 ppt课件
8.2 存储器管理方式
离散分配方式：减少连续分配所产生的碎片，提高内存 的利用率，将一个用户程序离散地分配到内存中的多个 不相连接的区域中 – 分页存储管理方式 – 分段存储管理方式 – 段页式存储管理方式
PPT课件
22
8.2 存储器管理方式
虚拟存储管理方式：满足用户对大容量内存的需要，提 高内存利用率。 – 请求分页管理方式 – 请求分段管理方式 – 请求段页式管理方式
User programs go through several steps before being executed. （用户程序在执行之前 必需经历很多步骤）
PPT课件
3
程序的装入和链接
目标模块
源程序 编译
链
接 程 序
装入 模块
…..
库
内存
装 入 程 序
PPT课件
4
Multistep Processing of a User Program
– Relocation register contains value of smallest physical address; limit register contains range of logical addresses – each logical address must be less than the limit register. （基址寄存器包含 最小物理地址的值；限长寄存器包含逻辑地址的范围，每个逻辑地址 必须小于限长寄存器的值。）
base
0 Physical memory
PPT课件
19
存储键
每个存储块有一个由二进制位组成的存储保护键 一用户作业被允许进入主存，OS分给它一个唯一的存储键号,并将分配
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2019年春季《操作系统原理》在线作业一、单选题（共30 道试题，共60 分。
）V 1. 从总体上说，多道程序设计技术可（）单位时间的算题量。
A. 增加B. 减少C. 维持正确答案：A 满分：2 分2. 多道程序设计系统中，让多个计算问题同时装入计算机系统的主存储器（）。
A. 并发执行B. 顺序执行C. 并行执行D. 同时执行正确答案：A 满分：2 分3. 通常，文件的逻辑结构中（）组织方式，既适合于交互方式应用，也适合于批处理方式应用。
A. 堆文件B. 流式文件C. 索引顺序文件D. 顺序文件正确答案：C 满分：2 分4. 下面关于设备属性的论述中，正确的是（）。
A. 字符设备的基本特征是可寻址到字节，即能指定输入的源地址或输出的目标地址B. 共享设备必须是可寻址的和可随机访问的设备C. 共享设备是指同一时间内允许多个进程同时访问的设备D. 在分配共享设备和独占设备时都可能引起进程死锁正确答案：B 满分：2 分5. 在请求调页系统中有着多种置换算法：选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为（）。
A. FIFO算法B. OPT算法C. LRU算法D. NRU算法正确答案：A 满分：2 分6. 下列第（）项不是文件系统的功能?A. 文件系统实现对文件的按名存取B. 负责实现数据的逻辑结构到物理结构的转换C. 提高磁盘的读写速度D. 提供对文件的存取方法和对文件的操作正确答案：C 满分：2 分7. 为了提高计算机的处理机和外部设备的利用率，把多个程序同时放入主存储器，在宏观上并行运行是（）。
A. 分时操作系统B. 实时操作系统C. 批处理系统D. 多道程序设计正确答案：D 满分：2 分8. 下面（）种页面置换算法会产生Belady异常现象？A. 先进先出页面置换算法（FIFO）B. 最近最久未使用页面置换算法（LRU）C. 最不经常使用页面置换算法（LFU）D. 最佳页面置换算法（OPT）正确答案：A 满分：2 分9. 通道具有（）能力。
A. 执行I/O指令集B. 执行CPU指令集C. 传输I/O命令D. 运行I/O进程正确答案：A 满分：2 分10. 为了实现多道程序设计，计算机需要有（）。
A. 更大的内存B. 更快的外部设备C. 更快的CPUD. 更先进的终端正确答案：A 满分：2 分11. 通道是一种（）。
A. I/O设备B. 设备控制器C. I/O处理机D. I/O控制器正确答案：C 满分：2 分12. 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. 关联操作正确答案：B 满分：2 分13. 在请求调页系统中有着多种置换算法：选择自某时刻开始以来，访问次数最少的页面予以淘汰的算法称为（）。
A. FIFO算法B. OPT算法C. LRU算法D. LFU算法正确答案：D 满分：2 分14. 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。
正确答案：B 满分：2 分15. 实现CPU和外部设备并行工作的硬件支持是：（）。
A. 中断机构B. 外部设备接口（通道、控制器等）C. 通道和中断D. 多总线正确答案：C 满分：2 分16. 使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关是由（）功能实现的。
A. 设备分配B. 缓冲管理C. 设备管理D. 设备独立性正确答案：D 满分：2 分17. 按逻辑结构划分，文件主要有两类，UNIX中的文件系统采用（）。
A. 网状文件B. 只读文件C. 读写文件D. 流式文件正确答案：D 满分：2 分18. 在I/O设备控制的发展过程中，最主要的推动因素是（）、提高I/O速度和设备利用率。
A. 提高资源利用率B. 提高系统吞吐量C. 减少主机对I/O控制的干预D. 提高CPU与I/O设备的并行操作程度正确答案：C 满分：2 分19. 操作系统有多种类型：允许多用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为（）。
A. 批处理操作系统B. 分时操作系统C. 实时操作系统D. 网络操作系统正确答案：A 满分：2 分20. 在操作系统中，进程是一个（）概念，而程序是一个静态的概念。
A. 组合态B. 关联态C. 运行态D. 动态正确答案：D 满分：2 分21. 在请求分页管理中，若采用先进先出（FIFO）页面置换算法，可能会产生“Belady异常”，“Belady异常”指的是（）。
A. 频繁地出页入页的现象B. 分配的页面数增加，缺页中断的次数也可能增加C. 进程交换的信息量过大，导致系统工作区不足D. 分配给进程的内存空间不足使进程无法正常工作正确答案：B 满分：2 分22. 在虚拟存储器系统中常使用联想存储器进行管理，它是（）寻址的。
A. 按地址B. 按内容C. 寄存器D. 计算正确答案：B 满分：2 分23. 在请求调页系统中有着多种置换算法：选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予以淘汰的算法称为（）。
A. FIFO算法B. OPT算法C. LRU算法D. NRU算法正确答案：C 满分：2 分24. 在一单处理机系统中，若有5个用户进程，在非管态的某一时刻，处于就绪态的用户进程最多有（）个。
A. 1B. 2C. 3D. 4正确答案：D 满分：2 分25. 操作系统中，进程与程序的重要区别之一是（）。
A. 程序有状态而进程没有B. 进程有状态而程序没有C. 程序可占有资源而进程不可D. 进程能占有资源而程序不能正确答案：B 满分：2 分26. 在一单处理机系统中，若有5个用户进程，在非管态的某一时刻，处于阻塞态的用户进程最多有（）个。
A. 1B. 2C. 3D. 5正确答案：D 满分：2 分27. 有一类操作系统的系统响应时间的重要性超过系统资源的利用率，它被广泛地应用于卫星控制、导弹发射、飞机飞行控制、飞机订票业务等领域是（）。
A. 分时操作系统B. 实时操作系统C. 批处理系统D. 网络操作系统正确答案：B 满分：2 分28. 通常，文件的逻辑结构可以分为两大类：无结构的（）和有结构的记录式文件。
A. 堆文件B. 流式文件C. 索引文件D. 直接（Hash）文件正确答案：B 满分：2 分29. 文件系统的主要目的是（）。
A. 实现对文件的按名存取B. 实现虚拟存贮器C. 提高外围设备的输入输出速度D. 用于存贮系统文档正确答案：A 满分：2 分30. 从静态角度看，进程由程序、数据和（）三部分组成。
A. JCBB. DCBC. PCBD. PMT正确答案：C 满分：2 分二、判断题（共20 道试题，共40 分。
）V 1. 在大型多道程序设计系统中, 为充分利用外部设备, 应使运行的若干程序都是I/O型的.A. 错误B. 正确正确答案：B 满分：2 分2. 打印机是一类典型的块设备.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分3. 在页式虚拟存储系统中, 页面长度是根据程序长度动态地分配的.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分4. 原语和系统调用的主要区别在于两者的实现方法不同.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分5. 如果信号量S的当前值为-5, 则表示系统中共有5个等待进程.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分6. 操作系统的所有程序都必须常驻内存.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分7. 一旦出现死锁, 所有进程都不能运行.A. 错误B. 正确8. 存储保护的目的是限制内存的分配.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分9. 清内存指令只能在管态下执行.A. 错误B. 正确正确答案：B 满分：2 分10. 系统处于不安全状态不一定是死锁状态.A. 错误B. 正确正确答案：B 满分：2 分11. 通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分12. 在文件系统中, 打开文件是指创建一个文件控制块.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分13. 磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取.A. 错误B. 正确正确答案：B 满分：2 分14. 进程获得处理机而运行是通过申请而得到的.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分15. 实时系统中的作业周转时间有严格的限制.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分16. 大多数虚拟系统采用OPT(优化)淘汰算法是因为它确实可以得到最小的缺页率.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分17. 固定头磁盘存储器的存取时间包括搜查定位时间和旋转延迟时间.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分18. 进程控制块中的所有信息必须常驻内存.A. 错误B. 正确19. 由于P、V操作描述同步、互斥等问题的能力不足, 所以有必要引入其它的通讯原语或机制, 如send, receive或Monitor等.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分20. 文件的索引表全部存放在文件控制块中.A. 错误B. 正确正确答案：A 满分：2 分。