操作系统考前辅导

1、操作系统考前辅导资料2012年11月第一部分：试卷介绍、考试题型试卷共由五道大题组成，分别是单项选择题、判断题、填空题、简答题和综合 题。具体题量和分值分布见表1 O表1题型和分值分布题型题量分值答题技巧单项选择题10202分/题涉及范围广泛，考核知识点全面。对于 不能确定的问题，最好能够快速在教材 中找到出处。判断题10202分/题填空题6183分/题简答题3186分/题综合题22412分/题认真阅读试题，按题目要求准确回答问 题，并写出分析及计算过程。、考试形式开卷。、复习要领由于是开卷考试，涉及范围广泛，不能只看重点；建议一定要通读教材，充分 理解各章节的主要内容构成，这样才容易在教材中

2、找出所需要的内容。尤其是综合 题，考核的是学生们对相关知识的综合分析能力、理解能力和计算能力。要想在综合题上取得好成绩，就要对教材中要求掌握的相关重点内容的例题、 开放试卷中的综合题以及下面给出的综合题搞懂，并能独立完成相关题型的分析和 计算。希望同学们认真学习网络课程中老师的讲解和相关的示例，并在课下尽量多做 练习。第二部分：各章重要知识点串讲及例题解析第一章 引论重点掌握： 计算机的硬件组织；软件分类；操作系统的定义、特性和功能；操 作系统的形成和发展；操作系统的基本类型和服务方式；多道程序 设计的概念。例题解析：单选题：引入多道程序设计技术后，处理器的利用率（ ）。A. 降低了 B. 极

3、大地提高 C. 有所改善 D. 无变化【解析】：多道程序设计是指在主存中存放多道用户的作业，使之同时处于运行 状态并共享系统资源（包括共享处理器时间和外部设备等其他资源） 所以，B项应是正确选择。第二章 操作系统的运行环境重点掌握：硬件环境（CPU主存储器）；用户接口的概念和用户接口的类型； 联机作业的控制方式； 中断技术、 缓冲技术在操作系统中的作用； 作 业、作业步和进程的关系；重定位概念。例题解析： 单选题：下面是对“系统在何种情况下发生从目态到管态的转换” 的解释，其中（ ）是正确的。A.发出P操作时 B. 发出V操作时C. 执行系统调用时 D. 执行“置程序状态字”指令时 解析】：大

4、多数计算机系统将 CPU 执行状态分为管态和目态。管态又叫特权 态，系统态或核心态。管态一般是指操作系统管理程序运行的状态， CPU 在管态下可以执行指令系统的全集。 通常，操作系统在管态下运 行。目态又称为常态或用户态，是指用户程序运行时的状态，即用户 程序只能在目态下运行。当机器处于目态时，用户程序只能执行非特 权指令，如果用户程序执行特权指令，硬件将发生中断，由操作系统 获得控制，特权指令执行被禁止，这样可以防止用户程序有意或无意 的破坏系统。从目态转换为管态的唯一途径是中断。从管态到目态可以通过修改程序状态字来实现，这将伴随着由操 作系统程序到用户程序的转换，即发生从管态到目态的转换。

5、操作系统的PV操作是用来实现进程的同步和互斥。所以，C项应是正确选择。第三章 进程管理重点掌握： 引入进程的原因；进程的概念；进程的定义和特征，进程的三种基本 状态及其变迁，进程控制块及其组织方式；进程控制的方法。例题解析：单选题：已经获得除（ ）以外所有运行所需资源的进程处于就绪状态。A. 主存储器 B. 打印机 C. 磁盘空间 D. CPU【解析】：进程有三种基本状态：就绪、运行和等待（也称阻塞）。当进程已分配到除 CPU 以外的所有必要的资源，只要获得处理机 便可立即执行，这时的进程状态称为就绪状态。当进程已获得处理机，其程序正在处理机上执行， 此时的进程状态 称为运行状态。正在运行的进

6、程， 由于等待某个事件发生而无法继续执行时， 便放 弃处理机而处于阻塞状态。所以，D项是正确选择。第四章 多线程重点掌握： 引入线程的原因；线程的概念；线程的定义和性质，线程的基本状 态及其变迁；线程与进程的比较。例题解析：判断题：进程中可能会有多个线程，若其中之一在执行中请求 I/O 服务，则该线 程成为阻塞状态。【解析】：多线程机制的优越性体现在：在多线程的进程中，当某一个线程由于 在执行所要求的系统服务而处于等待（或阻塞）时，并不是使整个进 程处于阻塞状态，而只是使该线程处于阻塞状态，这使得系统具有很 大的灵活性。所以，本题是正确的。第五章 并行性：互斥和同步重点掌握： 系统中各进程间的

7、相互关系；进程互斥与同步的概念，进程互斥与 进程同步的关系及区别；临界段概念；信号量及 PV操作的定义与物 理意义；用信号量机制解决各种进程互斥、同步问题的方法（生产 者和消费者问题、阅读者和写入者问题） ；管程的概念；进程通信的 类型及方法。例题解析： 单选题：并发进程在访问共享资源时的基本关系为（）。A. 相互独立与有交往的B. 互斥与同步C.并行执行与资源共享D.信息传递与信息缓冲【解析】：并发进程在访问共享资源时可以有两种关系：一种是竞争关系，另一 种是协作关系。当并发进程存在竞争关系时必须互斥地使用共享资源; 当并发进程存在协作关系时必须互通消息。分别称为进程的互斥和进 程的同步。所

8、以，B项是正确选择。第六章多处理器管理系统和处理器管理重点掌握：多处理器系统的优点及分类；对称式多处理器系统特点；处理器调度的层次和作业调度；批处理作业的四种状态及变迁；调度的两种 方式（抢占调度方式、非抢占调度方式）；调度算法；响应时间和 作业平均周转时间。例题解析：单选题：当一进程运行时，系统强行将其撤下，让另一个更高优先数的进程占用 处理器，这种调度方式是（）。A.非抢占方式 B. 抢占方式 C. 中断方式 D. 查询方式【解析】：非抢占方式：是让原来正在运行的进程继续运行，直至该进程完成或发生某种事件（如I/O请求），才主动放弃处理机。抢占方式：某进程在运行过程中， 如果有重要或紧迫的

9、进程到 达（其状态必须为就绪），则正在运行的进程将被迫放弃处理机， 系统将处理机立刻分配给新到达的进程。中断方式：为了减少程序直接控制方式中CPU等待时间以及提高系统的并行工作程度，用来控制外围设备和内存与CPU之间的数据传送称为中断方式。查询方式：是一种程序直接控制方式，这是主机与外设间进行信息交换的最简单的方式，输入和输出完全是通过CPU执行程序来完成的。一旦某一外设被选中并启动后，主机将查询这个外设的某些状态位，看其是否准备就绪。若外设未准备就绪，主机将再次 查询；若外设已准备就绪，则执行一次I/O操作。所以，B项是正确选择。综合题：假定在一个多道批处理系统中，道数不受限制。当第1个作业

10、进入输入 井后或内存中有一道程序完成后立即进行作业调度。现在有四道都是仅 作计算而没有请求输入输出的作业，它们进入输入井的时间、需要计算 的时间及优先级如表1所示：表1作业名进入输入井时间需要计算时间（分钟）优先级（数大级高）J18:00601J28:20503J38:30202J48:50304问题：作业调度和进程调度均采用先来先服务（FCFS）算法时，计算这 批作业的平均周转时间并说明作业的调度次序。【解析】：先来先服务（FCFS算法调度的次序是：J1, J2，J3,J4作业名进入时间运行时间（分）开始执行时间结束执行时间周转时间（分）J18:00608:009:0060J28:20509

11、:009:5090J38:30209:5010:10100J48:503010:1010:40110作业平均周转时间=（60+90+100+110）/4=90 （分）第七章死锁重点掌握：死锁问题在操作系统中的重要性、危害； 死锁的定义，死锁产生的原 因和必要条件；死锁问题的解决途径（死锁预防、死锁避免、死锁检 测和恢复的方法）；银行家算法的应用。例题解析：综合题：【教材P147习题7.7】用银行家算法判断表7-1所示状态A、表7-2所示状态B是否安全。如果该状态是安全的，说明该状态的所有进程是如 何能够运行完成。如果该状态是不安全的，说明为什么可能出现死锁。表7-1状态A占有台数最大需求用户1

12、26用户247用户356用户402可供分配的台数1【解析】：从表7-1中可看到，系统中现在可供分配的台数为1台，而用户3也仅需要1台（最大需求-占有台数=6-5=1），所以系统先运行用户3的 进程，直到它完成并释放出所占用的6台。此时的系统可供分配的台数为6台，能够满足用户1（6-2=4）、用户2（7-4=3）和用户4 （2-0=2） 任意一个用户对设备台数的需求，因此，先运行哪个用户的进程都可 以。假定按照先进先服务的原则，所以，安全序列为：用户3用户1用户2用户4。所以状态A是安全的。占有台数最大需求用户148表7-2状态B用户239用户358可供分配的台数2【解析】：从表7-2中可看到，

13、用户1还需要4台（8-4=4）,用户2还需要6台 （9-3=6），用户3还需要3台（8-5=3），而系统中现在可供分配的台数仅 为2台，不能满足任何一个用户对设备台数的需求，因此，各用户都在 等待资源，这样就产生了死锁。所以状态B是不安全的。第八章实存储器管理技术重点掌握：存储管理的基本概念（如地址重定位等）；各种存储管理（固定分区、 可变分区、简单分页、简单分段）的基本思想、实现方法和技术；逻 辑地址空间和物理地址空间的区别；简单分页和简单分段的地址转换 过程。例题解析：判断题：固定分区存储管理方式属于内存连续分配方式。【解析】：固定分区存储管理技术的基本思想是把主存分成若干个固定大小的存

14、储区，每个存储区分配给一个作业使用，且不允许两个作业同时放在同 一个分区中。而每一个存储区的地址是连续的。所以，本题是正确的。第九章虚拟存储管理重点掌握：虚拟存储系统的基本概念和实现方法，分页存储管理、分段存储管 理和段页式存储管理的实现原理和方法；页的置换算法相关概念。 例题解析： 判断题：实现虚拟存储器的目的是扩充主存容量。解析】：虚拟存储器是指一种实际上并不以物理形式存在的虚假存储器。虚拟 地址空间与主存地址空间相对独立，同时虚拟地址空间可以远大于主 存地址空间，为那些大于主存空间的作业的运行创造了条件。 所以，本题是正确的。综合题：某分段存储管理系统中采用如表 1所示的段表。要求：（1

15、）在表2中给出段号所对应的段内地址范围以及主存地址范围。（2）计算0, 395, 1，28,2, 87, 3, 370的主存地址（注：方括号内的第一个元素为段号，第二个元素为段内地址）。表1盹 1=1. 段号段长（字节）主存始址05601921342800212080344013504871896表2段号段内地址范围主存地址范围01234【解析】：（1）段号所对应的段内地址范围以及主存地址范围见下表:表2盹 1=1. 段号段内地址范围主存地址范围01 560192 75211 342800 283421 12080 20031 4401350 179041 871896 1983（2） 0,

16、395的主存地址：192+395=5871, 56的主存地址：2800+56=2856,超出主存地址范围，属于非法地址访问，自陷到操作系统2, 87的主存地址：80+87=1673, 370的主存地址：1350+370=1720第十章设备管理重点掌握：设备管理的基本概念（如设备管理的目的、任务和功能等）；I/O子 系统层次模型和I/O控制方式；设备的分配方式和磁盘调度算法的 应用；虚拟设备技术；设备的资源属性。例题解析：填空题：按（）进行分类，可将设备分为块设备和字符设备。【解析】：在一般系统中，按设备数据传输的单位是数据块还是字节，而将设备分为两类：块设备和字符设备。所以，正确填空应为：数据传输的单位综合题：现有如下表10-1中所列的6个请求者等待访问磁盘，假定磁盘的读写 磁头位置正处于7#柱面上，试列出最省时间的响应顺序并说明使用 的是何种磁盘调度算法。表 10-1序号柱面号磁头号扇区号(1)842(2)967(3)17215(4)1153(5)2384(6)6161【解析】：在磁盘调度算法中，最省时间的算法是最短查找时间优先策略。该算 法的核心是：选择请求队列中柱面号最接近于磁头当前所在的柱面的 访问请求，作为下一个服务对象。因此，依据该策略，表10-1中最省时间的响应顺