国家开放大学-操作系统(本)章节测试参考答案(整理版)

国家开放大学《操作系统》章节测试参考答案第1章操作系统概述一、单项选择题操作系统的基本职能是（）。提供用户界面，方便用户使用提供方便的可视化编辑程序提供功能强大的网络管理工具控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于（）。应用软件系统软件支撑软件用户软件在计算机系统中，操作系统是（）。处于裸机之上的第一层软件处于系统软件之上的用户软件处于应用软件之上的系统软件处于硬件之下的低层软件现代操作系统的基本特征是（）、资源共享和操作的异步性。程序的并发执行实现分时与实时处理多道程序设计中断处理以下不属于操作系统具备的主要功能的是（）。中断处理CPU调度内存管理文档编辑为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。这属于（）。存储管理作业管理文件管理处理器管理操作系统对缓冲区的管理属于（）的功能。设备管理存储器管理文件管理处理器管理操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口是（）。shell命令C语言函数图形界面系统调用系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（）。与系统的命令一样直接通过键盘交互方式使用是命令接口中的命令只能通过用户程序间接使用在下列操作系统中，强调吞吐能力的是（）。多道批处理系统实时系统网络系统分时系统批处理系统的主要缺点是（）。CPU的利用率不高系统吞吐量小屹漢娥抿卫早V°()書闭够參独滄土劉’小等愛喧丄Ml妨愛如4。焰愛助福/摩43盼沙毬溶a必妾爾画V°()晋齿曹够愛"鞍印8珥出屹渉伸毋乱虱亦工.91M的塾毋a浊刊竖型3羁女盼娈成颗9毋M由呼&引V°()晋衅日刷冰虱盼愛"勘同下'SI彳碑醇3由a歩彈醇d出□¥®#Ma国聽位W畧gfv°^®feJWfeki*()(iM'車一5回如'中盼涉加&却si罩季遥够箜句落也科辈也a44沮H由系¥□骈车期改變属河也酔怫蝴山亜罂9互还刷田：8K旨H出面早V°()晋风亚理蛎愛国；上圜虫！®4.£[盼举曲V用琪專a蛎愛陌溶3畛受明回a蛎沙毬&V°()習犯卻盼举財制汶'绍咖阳州长傾哥羽服U出阳駐坦中蛎渉副丄午n科互文互辛*a琳嫌嚳甘业3火车订票系统办公自动化系统计算机辅助设计系统以下著名的操作系统中，属于多用户、分时系统的是（）。WindowsNT系统OS/2系统DOS系统UNIX系统UNIX操作系统核心层的实现结构设计釆用的是（）。网状结构单块式结构层次结构微内核结构UNIX命令的-•般格式是（）。［参数］［选项］命令名［选项］［参数］命令名［命令名］［选项］［参数］命令名［选项］［参数］二、判断题操作系统是用户与计算机之间的接口。（J）操作系统是系统软件中的一种，在进行系统安装时可以先安装其它软件,然后再安装操作系统。（X）操作系统是整个计算机系统的控制管理中心，它对其它软件具有支配权利。因而，操作系统建立在其它软件之上。（X）虽然分时系统也要求系统可靠，但实时系统对可靠性的要求更高。（J）在UNIX/Linux系统上，系统调用以C函数的形式出现。（J）UNIX操作系统是釆用微内核方法实现结构设计的。（X）三、简答题1.简述操作系统的定义。参考答案：操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。在计算机系统中操作系统处于什么地位？参考答案：操作系统是裸机之上的第一层软件，与硬件关系尤为密切。它不仅对硬件资源直接实施控制、管理，而且其很多功能的完成是与硬件动作配合实现的，如中断系统。操作系统的运行需要有良好的硬件环境。操作系统是整个计算机系统的控制管理中心，其他所有软件都建立在操作系统之上。操作系统对它们既具有支配权力，又为其运行建造必备环境。在裸机上安装了操作系统后，就为其他软件的运行和用户使用提供了工作环境。操作系统的主要功能有哪些？参考答案：操作系统的主要功能包括存储管理，进程和处理机管理，文件管理，设备管理以及用户接口管理。操作系统一般为用户提供了哪三种界面？各有什么特点？参考答案，操作系统一般为用户提供的三种界面是：图形用户接口、命令行接口和程序接口。图形用广接口：用户利用鼠标、窗口、菜单、图标等图形界面工具，可以直观、方便、有效地使用系统服务和各种应用程序及实用工具。命令行接口：在提示符之后用户从键盘上输入命令，命令解释程序接收并解释这些命令，然后把它们传递给操作系统内部的程序，执行相应的功能。程序接口：也称系统调用接口。是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口。操作系统主要有哪三种基本类型？各有什么特点？参考答案，主要有以下三种基本类型：多道批处理系统、分时系统和实时系统。多道批处理系统的特点是多道和成批。分时系统的特点是同时性、交互性、独立性和及时性。实时系统一般为具有特殊用途的专用系统，其特点是交互能力较弱、响应时间更严格、对可靠性要求更高。使用虚拟机，有什么优势和不足？参考答案，采用虚拟机的优点主要有：在一台机器上可同时运行多个操作系统，方便用戸使用。系统安全，有效地保护「系统资源。为软件的研制、开发和调试提供了良好的环境。组建虚拟网络，可以创造出多个理想的工作环境。缺点是：对硬件的要求比较高，如CPU、硬盘和内存。本身非常复杂，另外，执行任务时的速度会受到一些影响。第2章进程管理一、单项选择题在操作系统中引入“进程”概念的主要目的是（）。使程序与计算过程一一对应改善用户编程环境描述程序动态执行过程的性质提高程序的运行速度进程与程序之间有密切联系，但又是不同的概念。二者的一个本质区别是（）。程序顺序执行，进程并发执行程序保存在文件中，进程存放在内存中程序是动态概念，进程是静态概念程序是静态概念，进程是动态概念在操作系统中，进程的最基本的特征是（）。动态性和并发性顺序性和可再现性执行过程的封闭性与程序的对应性为了描述进程的动态变化过程，釆用了一个与进程相联系的（），根据它而感知进程的存在。进程优先数进程控制块进程状态字进程起始地址进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（）。可以和其他进程共用一个进程控制块可以没有进程控制块可以有多个进程控制块只能有唯一的进程控制块在单处理机系统中，处于运行状态的进程（）。必须在执行完后才能被撤下只有一个不能被挂起可以有多个已经获得除（）以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态。存储器打印机磁盘空间CPU进程从运行状态变为阻塞状态的原因是（）。输入或输出事件完成输入或输出事件发生时间片到某个进程被唤醒某进程由于需要从磁盘上读入数据而处于阻塞状态。当系统完成了所需的读盘操作后，此时该进程的状态将（）。从阻塞变为就绪从运行变为就从运行变为阻塞从就绪变为运行下列进程状态的转换中，不正确的是（）。从就绪到运行从就绪到阻塞从运行到就绪从阻塞到就绪一个进程被唤醒意味着（）。其PCB移至就绪队列的队首它的优先权变为最大该进程重新占有了CPU进程状态变为就绪现代操作系统中引入线程以后，进程（）。只是调度运行的单位只是资源分配的单位失去作用既是资源分配的单位，又是调度运行的单位下列关于进程和线程的叙述中，正确的是（）。一个线程可在若干个进程地址空间活动资源分配给线程，处理机分配给进程一个进程可拥有若干个线程一个进程只可拥有一个线程下列关于引入线程的好处的描述中，不正确的是（）。充分发挥多处理器的功能利于分配资源并发性髙，提高效率D.易于调度，代价低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。同步合作互斥竞争以下不属于进程高级通信方式的是（）。共享内存方式管道文件方式消息传递方式进程互斥和同步方式在进程通信中，使用信箱方式交换信息的是（）。管道文件方式低级进程通信消息传递方式共享内存方式在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（）。共享区临界区共享资源临界资源如果信号量S的值是0,此时进程A执行P（S）操作，那么，进程A会（）。继续运行进入就绪态，让出CPU继续运行，并唤醒S队列头上的等待进程进入阻塞态，让出CPU若P、V操作的信号量S初值为2,当前值为-1,则表示有（）个等待进程。213O在执行V操作时，当信号量的值（），应释放一个等待该信号量的进程。小于等于0大于等于0大于0小于0信号量S的初值为8,在S上执行了10次P操作，6次V操作后，S的值为（）-TOC\o"1-5"\h\z81064有9个生产者，6个消费者，共享容量为8的缓冲区。在这个生产者•消费者问题中，互斥使用缓冲区的信号量mutex的初值应该为（）。9186两个进程争夺同一个资源（）。一定死锁不一定死锁不会死锁以上说法都不对系统出现死锁的原因是（）。若干进程因竞争资源而无休止地循环等待着，而且都不释放已占有的资源计算机系统发生了重大故障资源数大大少于进程数，或进程同时申请的资源数大大超过资源总数有多个封锁的进程同时存在死锁的四个必要条件中，无法破坏的是（）。不可抢占条件循环等待条件互斥条件占有且申请条件二、判断题简单地说，进程是程序的执行过程。因而，进程和程序是一一对应的。（X）程序在运行时需要很多系统资源，如内存、文件、设备等，因此操作系统以程序为单位分配系统资源。（X）进程执行的相对速度不能由进程自己来控制。（（J））进程控制块（PCB）是专为用户进程设置的私有数据结构，每个进程仅有一个PCB。（X）进程控制块（PCB）是进程存在的唯一标志。（J）在进程状态的转换中，从就绪态转换到阻塞态是不可能实现的。（J）进程从运行状态变为阻塞状态的原因是输入或输出事件发生。（J）进程从运行状态变为阻塞状态的原因是时间片到时。（X）一个进程被唤醒意味着该进程重新占有了CPU。（X）如同人类的族系一样，操作系统中众多的进程也存在族系关系，并构成一棵树形的进程族系图。（J）进程之间的互斥，主要源于进程之间的资源竞争，从而实现多个相关进程在执行次序上的协调。（X）进程A和进程B都要使用系统中同一台打印机，为了保证打印结果的正确性，两个进程要先后分别使用打印机，这属于进程的同步关系。（X）进程的互斥和同步机构交换的信息量大，被归结为高级通信。（X）管道文件方式属于进程的高级通信。（J）信号量机制是一种有效地实现进程同步与互斥的工具。信号量只能由P、V操作来改变。（J）V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放•个单位资源，如果加1后信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，现进程变为阻塞状态,否则现进程继续进行。（X）系统产生死锁的根本原因是资源有限且操作不当。因此，当系统提供的资源少于并发进程的需求时，系统就产生死锁0（X）解决死锁的方法有死锁的预防、死锁的避免、死锁的检测与恢复。（J）在Linux系统中，用户进程既可以在用户模式下运行，也可以在内核模式下运行。（V）三、简答题在操作系统中为什么要引入进程概念？它与程序的区别和联系是什么？参考答案，在操作系统中，由于多道程序并发执行时共享系统资源，共同决定这些资源的状态，因此系统中各程序在执行过程中就岀现了相互制约的新关系，程序的执行出现“走走停停”的新状态。这些都是在程序的动态过程中发生的。用程序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。为此，人们引入“进程”这•概念来描述程序动态执行过程的性质。进程与程序的主要区别是：进程是动态的；程序是静态的。进程有独立性，能并发执行；程序不能并发执行。二者无一一对应关系。进程异步运行，会相互制约；程序不具备此特征。但进程与程序又有密切的联系：进程不能脱离具体程序而虚设，程序规定了相应进程所要完成的动作。进程的基本状态有哪几种？参考答案：通常在操作系统中，进程至少要有三种基本状态。这三种基本状态是运行态、就绪态和阻塞态（或等待态）。PCB的作用是什么？它是怎样描述进程的动态性质的？参考答案：进程控制块PCB是进程组成中最关键的部分。每个进程有唯•的进程控制块操作系统根据PCB对进程实施控制和管理，进程的动态、并发等特征是利用PCB表现出来的；PCB是进程存在的唯一标志。PCB中有表明进程状态的信息该进程的状态是运行态、就绪态还是阻塞态，利用状态信息来描述进程的动态性质。PCB表的组织方式主要有哪几种？分别简要说明。参考答案：PCB表的组织方式主要有：线性方式、链接方式和索引方式。线性方式是把所有进程的PCB都放在一个表中。链接方式按照进程的不同状态把它们分别放在不同的队列中。索引方式是利用索引表记载相应状态进程的PCB地址。进程进入临界区的调度原则是什么？参考答案，一个进程进入临界区的调度原则是：如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。任何时候，处于临界区内的进程不可多于…个。如己有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU,避免进程出现“忙等”现象。简述信号量的定义和作用。P、V操作原语是如何定义的？参考答案：信号量一般是由两个成员组成的数据结构，其中一个成员是整型变量，表示该信号量的值，它是与相应资源的使用情况有关的；另一个是指向PCB的指针。当多个进程都等待同一信号量时，它们就排成一个队列，由信号量的指针项指出该队列的头。信号量通常可以简单反映出相应资源的使用情况，它与P、V操作原语一起使用可实现进程的同步和互斥。P、V操作原语的定义：P（S）:顺序执行下述两个动作：信号量的值减1，即S=S-1：如果SNO,则该进程继续执行；如果SVO,则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的PCB连入该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待（直至其它进程在S上执行V操作，把它释放出来为止）。V（S）:顺序执行下述两个动作：S值加1,即S=S+1；如果S>0,则该进程继续运行；如果SWO,则释放信号量:队列上的第一个PCB（即信号量指针项所指向的PCB）所对应的进程（把阻塞态改为就绪态），执行V操作的进程继续运行。计算机系统中产生死锁的根本原因是什么？参考答案：计算机系统中产生死锁的根本原因是：资源有限且操作不当。此外，进程推进顺序不合适也可以引发的死锁。发生死锁的四个必要条件是什么？参考答案：发生死锁的四个必要条件是：互斥条件，不可抢占条件，占有且申请条件,循环等待条件。一般解决死锁的方法有哪三种？参考答案，一般解决死锁的方法有：死锁的预防、死锁的避免、死锁的检测与恢复。是否所有的共享资源都是临界资源？为什么？参考答案：不是所有的共享资源都是临界资源。因为临界资源是一次仅允许一个进程使用的资源，而系统中有很多资源可以让多个进程同时使用，例如硬盘、正文段等。四、应用题用如图所示的进程状态转换图能够说明有关处理机管理的大量内容。图进程状态转换图试回答：什么事件引起每次显著的状态变迁？下述状态变迁因果关系能否发生？为什么？参考答案，①就绪f运行：CPU空闲，就绪态进程被调度程序选中。运行一就绪：正在运行的逬程用完了本次分配给它的CPU时间片。运行f阻塞：运行态进程因某种条件未满足而放弃对CPU的占用，如等待读文件。阻塞f就绪：阻塞态进程所等待的事件发生了，例如读数据的操作完成。②下述状态变迁：（A） 2-1：可以。运行进程用完了本次分配给它的时间片，让出CPU,从就绪队列中选一个进程投入运行。（B） 3-2：不可以。任何时候一个进程只能处于一种状态，它既然由运行态变为阻塞态，就不能再由运行态变为就绪态。（C） 4-1：可以。某一阻塞态进程等待的事件出现了，而旦此时就绪队列为空，该进程进入就绪队列后马上又被调度运行。系统中只有一台打印机，有三个用户的程序在执行过程中都要使用打印机输出计算结果。设每个用户程序对应一个进程。问：这三个进程间有什么样的制约关系？试用P、V操作写出这些进程使用打印机的算法。

参考答案：因为打印机是一种临界资源，所以这三个进程只能互斥使用这台打印机，即-个用户的计算结果打印完之后，另一个用户再打印。设三个进程分别为A、B和C。设一个互斥信号量mutex,其初值为1。进程C进程进程CP(mutex)

使用打印机V(mutex)P(mutex)

使用打印机V(mutex)P(mutex)

使用打印机V(mutex)P(mutex)

使用门印机V(mutex)判断下列同步问题的算法是否正确？若有错，请指出错误原因并予以改正。①设A,B两个进程共用一个缓冲区Q,A向Q写入信息，B从Q读出信息,算法框图如图左侧所示。②设A,B为两个并发进程，它们共享一个临界资源。其运行临界区的算法框图如图右侧所示。进裡8逬程进裡8而。写入信息

V(S)从6界区代码CSa

V(S1)

PCS2)p(而。写入信息

V(S)从6界区代码CSa

V(S1)

PCS2)p(sdIB界区代码CSbV(S2)信号HS的初值为0参考答案：①这个算法不对。因为A、B两个进程共用一个缓冲区Q,如果A先近行,

旦信息数量足够多，那么缓冲区Q中的信息就会发生后面的冲掉前面的，造成信息丢失，B就不能从Q中读出完整的信息。改正：A、B两进程要同步使用缓冲区Q。为此，设立两个信号量：empty表示缓冲区Q为空，初值为1；full表示缓冲区Q为满，初值为0。算法框图如图1所示。②这个算法不对。因为A、B两个进程是并发的，它们共享一个临界资源,所以二者应互斥地使用该临界资源，在进入临界区时不存在先A后B的时序关系，而是哪个进程先到一步就先进入自己的临界区。改正：A、B两个进程应互斥地进入临界区。为此，设立一个信号量：互斥信号量mutex,其初值为1。算法框图如图2所示。进程AP(fu・)进程AP(fu・)从。中读出信息V(empty)P(mutex)

临界区代码CSb

V(mutex)P(mutex)

P(mutex)

临界区代码CSb

V(mutex)图1 图2设有无穷多个信息，输入进程把信息逐个写入缓冲区，输出进程逐个从缓冲区中取出信息。设缓冲区是环形的，编号为。〜in和。ut分别是输入进程和输出进程使用的指针，初值都是0。n为使两类进程实行同步操作，设置了3个信号垦两个计数信号量full和empty,一个互斥信号量mutex。full：表示放有信息的缓冲区数，其初值为(0)。empty：表示可供使用的缓冲区数，其初值为(n)。mutex：表示互斥信号量，初值为(1)on填写相应的P、V操作。输入进程Input：while(TRUE){P(empty)；P(mutex)；信息送往buffer(in);in=(in+l)modN;/,以N为模*/V(mutex)；V(full)；}输出进程Output：while(TRUE)(P(full);P(mutex);从buffer(out)中取出信息；out=(out+l)modN;/*以N为模*/V(mutex);V(empty);}设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后再搬到缓冲区B2中，并在打印机上打印结果。问：系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？这些进程间有什么样的相互制约关系？用P、V操作写出这些进程的同步算法。参考答案，①系统可设三个进程来完成这个任务：R进程负责从卡片输入机上读入卡片信息，输入到缓冲区B1中;C进程负责从缓冲区B1中取出信息，进行加工处理,之后将结果送到缓冲区B2中；P进程负责从缓冲区B2中取出信息，并在打印机

上印出。②R进程受C进程影响，B1放满信息后R进程要等待一一等C进程将其中信息全部取走，才能继续读入信息；C进程受R进程和P进程的约束：B1中信息放满后C进程才可从中取出它们，旦B2被取空后，C进程才可将加工结果送入其中；P进程受C进程的约束；B2中信息放满后P进程才可从中取出它们，进行打印。信号单含义及初值:Blfull 缓冲区B1满，初值为0；Blempty——缓冲区Bl空，初值为0；B2full 缓冲区B2满，初值为0；B2empty——缓冲区B2空，初值为0；R迸程输入(8息写入缓冲区V(BlfuU)P(B1empty)R迸程输入(8息写入缓冲区V(BlfuU)P(B1empty)P进程P(B2fuU)从B2中収出fg息遂行打印V(B2empty)P(BlfuU)

从Bl中取出信息

加工信息结果送入B2V(Blempty)V(B2faU)P(B2empty)6.设有无穷多个信息,6.设有无穷多个信息,输入进程把信息逐个写入缓冲区，输出进程逐个从缓冲区中取出信息。针对下述两种情况:①缓冲区是环形的，最多可容纳n个信息;②缓冲区是无穷大的。试分别回答下列问题:①输入、输出两组进程读/写缓冲区需要什么条件？②用P、V操作写出输入、输出两组进程的同步算法，并给出信号量含义及初值。参考答案:①针对容量为n的环形缓冲区，输入、输出两组进程读/写缓冲区需要的条件为:0输入进程和输出进程需同步执行，即输入进程写缓冲区后，输出进程才可以读：0由于缓冲区容量有限，因此任一时刻所有输入进程存放信息的单元数不能超过缓冲区的总容量(n)；0同理，所有输出进程取出信息的总量不能超过所有输入进程当前写入信息的总数。设缓冲区的编号为0〜n-l,in和out分别是输入进程和输出进程使用的指针,指向下面可用的缓冲区，初值都是0。为使两类进程实行同步操作，应设置三个信号量：两个计数信号量full和empty.一个互斥信号量mutex。full：表示放有信息的缓冲区数，其初值为0。empty：表示可供使用的缓冲区数，其初值为n。mutex：互斥信号量，初值为1,表示各进程互斥进入临界区，保证任何时候只有一个进程使用缓冲区。下面是解决这个问题的算法描述。输入进程Input：while(TRUE){P(empty);P(mutex);信息送往buffer(in);in=(in+l)modN;/*以N为模*/V(mutex);V(full);)输岀进程0utput：while(TRUE)(P(full);P(mutex);从buffer(out)中取岀信息；out=(out+l)modN;/*以N为模*/V(mutex);V(empty);②当缓冲区是无穷大时，输入进程存放信息的单元数不再受缓冲区总容量的限制，因此，可以不设信号量emptyu另外，算法中的in=(in+l)modN;和out=(out+l)modN;修改为in=in+l；和out=out+l；即可，其余的算法不变。输入进程Input：while(TRUE)(P(mutex);信息送往buffer(in);in=in+l;V(mutex);V(full);}输出进程Output：while(TRUE)(P(full);P(mutex);从buffer(out)中取出信息；out=out+l;V(mutex);}第3章处理机调度一、单项选择题为『使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配，这项工作是由()完成的。作业调度中级调度对换进程调度操作系统中必不可少的调度是（）。作业调度进程调度中级调度对换作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、（）和完成。执行等待开始就绪作业调度程序从处于（）状态的队列中选取适当的作业调入主存运行。执行后备提交完成放在输入井中的作业处于（）状态。提交后备完成执行在操作系统中，JCB是指（）。程序控制块作业控制块进程控制块文件控制块作业调度的关键在于（）。有一个较好的操作环境选择恰当的作业调度算法用户作业准备充分选择恰当的进程管理程序作业调度选择一个作业装入主存后，该作业能否占用处理器必须由（）来决定。进程调度作业控制设备管理驱动调度在操作系统中，作业处于（）状态时，已处于进程的管理之下。完成后备阻塞执行作业一旦进入内存即为执行状态，与之相关的进程在作业进入内存时予以创建，该进程的初始状态为（）。提交态就绪态阻塞态运行态进程调度是根据一定的调度算法，从（）队列中挑选出合适的进程。等待运行阻塞就绪在批处理系统中，周转时间是（）。作业等待时间和运行时间之和作业的相对等待时间作业被调度进入主存到运行完毕的时间作业运行时间从系统的角度出发，希望批处理控制方式下进入输入井的作业（）尽可能小。执行时间周转时间等待装入主存时间平均周转时间设某作业进入输入井的时间为S,开始运行的时间为R,得到计算结果的时间为E,则该作业的周转时间T为（）。T=（S+R）+ET=E-RT=E~ST=E-（S+R）现有3个作业同时到达，每个作业的计算时间都是1小时，它们在一台CPU上按单道方式运行，则平均周转时间为（）小时。TOC\o"1-5"\h\z1326按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度,这是指（）调度算法。短作业优先法先来先服务法优先级法时间片轮转法为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应釆用（）。优先级法时间片轮转法短作业优先法先来先服务法在作业调度中，若釆用优先级调度算法，为了尽可能使CPU和外部设备并13.Linux13.Linux系统针对不同类别的进程提供了3种不同的调度策略。（V）13.Linux13.Linux系统针对不同类别的进程提供了3种不同的调度策略。（V）23.Linux23.Linux系统中的shell是负责（）的模块。行工作，有如下三个作业：J1以计算为主，J2以输入输出为主，J31I算和输入输出兼顾,则它们的优先级从高到低的排列顺序是（）oA.J2.JI,J3B.JI.J2,J3C.J3,J2,JI输出兼顾,则它们的优先级从高到低的排列顺序是（）oA.J2.JI,J3B.JI.J2,J3C.J3,J2,JID.J2,J3,JI为了使计算机在运行过程中能及时处理内部和外部发生的各种突发性事件,现代操作系统釆用了（）机制。中断调度査询进程下列中断中，可能要人工介入的中断是（）。时钟中断硬件故障中断程序性中断输入输出中断下列中断类型中，属于自愿性中断事件的是（）。访管中断程序性中断硬件故障中断外部中断当硬件中断装置发现有事件发生，就会中断正在占用CPU的程序执行，让操作系统的（）占用CPU。系统调用程序作业管理程序中断处理程序文件管理程序解释并执行来自终端的外部命令解释并执行来自终端的命令解释并执行来自终端的内部命令进行系统调用24.Linux系统中的进程调度釆用（）。抢占式优先级先来先服务法时间片轮转法短作业优先法二、判断题处理机调度可分为三级：高级、中级和低级。在所有的系统中，都必须具备这三级调度。（X）处理机调度的主要目的就是为了分配处理机。（V）作业调度选中一个作业后，与该作业相关的进程即占有CPU运行。（X）作业调度往往选择对资源需求不同的作业进行合理搭配，使得系统中个部分资源都得到均衡利用0（V）处于后备状态的作业已经调入内存中。（X）作业的周转时间和平均周转时间与选用的调度算法有关。（J）通常，为了提高效率，赋予需要大量计算的作业较高优先级，赋予需要大量输入/输出的作业较低的优先级。（X）时间片轮转法主要用于分时系统中的进程调度。（J）动态优先级算法允许进程的优先级在运行期间不断改变。（J）中断处理一般分为中断响应和中断处理两个步骤，前者由软件实施，后者由硬件实施o（X）一个进程在执行过程中可以被中断事件打断，当相应的中断处理完成后，就一定恢复该进程被中断时的现场，使它继续执行。（X）Linux系统中的shell命令语言解释程序属于系统内核部分，实现用户与核心的接口。（X）三、简答题处理机调度的主要目的是什么？参考答案：处理机调度的主要目的就是为J'分配处理机。高级调度与低级调度的主要功能是什么？为什么要引入中级调度？参考答案：高级调度的主要功能是根据一定的算法，从输入的一批作业中选出若干个作业，分配必要的资源，如内存、外设等，为它建立相应的用户作业进程和为其服务的系统进程（如输入、输岀进程），最后把它们的程序和数据调入内存，等待进程调度程序对其执行调度，并在作业完成后作善后处理工作。低级调度的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。为了使内存中同时存放的进程数冃不至于太多，有时就需要把某些进程从内存中移到外存上，以减少多道程序的数目，为此设立了中级调度。处理机调度一般可分为哪三级？其中哪一级调度必不可少？为什么？参考答案：处理机调度一般可分为高级调度（作业调度）、中级调度和低级调度（进程调度）。其中进程调度必不可少。进程只有在得到CPU之后才能真正活动起来，所有就绪进程经由进程调度才能获得CPU的控制权；实际上，进程调度完成一台物理的CPU转变成多台虚拟（或逻辑）的CPU的工作；进程调度的实现策略往往决定了操作系统的类型,其算法优劣直接影响整个系统的性能。作业在其存在过程中分为哪四种状态？参考答案：作业在其存在过程中分为提交、后备、执行和完成四种状态。作业提交后是否马上放在内存中？为什么？参考答案，在批处理系统中，作业提交后并不是马上放在内存中。其原因是：内存容量有限，而提交的作业数量可能很多，无法把它们都放入内存：即使都放入内存,当内存中可以同时运行的作业太多时，会影响系统的性能，如使周转时间太R：另外，大量作业被收容在输入井（磁盘）中，而以选择对资源需求不同的作业进行合理搭配，再放在内存中，从而使得系统中各部分资源都得到均衡利用。在操作系统中，引起进程调度的主要因素有哪些？参考答案，在操作系统中，引起进程调度的主要因素有：正在运行的进程完成任务，或等待资源，或运行到时;核心处理完中断或陷入事件后，发现系统中“重新调度”标志被置上。作业调度与进程调度二者间如何协调工作？参考答案，作业调度和进程调度是CPU主要的两级调度。作业调度是宏观调度，它所选择的作业只是具有获得处理机的资格，但尚未占有处理机，不能立即在其上实际运行。而进程调度是微观调度，它根据一定的算法，动态地把处理机实际地分配给所选择的进程，使之真正活动起来。在确定调度方式和调度算法时，常用的评价准则有哪些？参考答案：在确定调度方式和调度算法时，常用的评价准则有：CPU利用率，吞吐量,周转时间，就绪等待时间和响应时间。简述先来先服务法、时间片轮转法和优先级调度算法的实现思想。参考答案：先来先服务调度算法（FCFS）的实现思想：按作业（或进程）到来的先后次序进行调度，即先来的先得到执行。时间片轮转法（RR）的实现思想系统把所有就绪进程按先入先出的原则排成一个队列。新来的进程加到就绪队列末尾。每当执行进程调度时，进程调度程序总是选出就绪队列的队首进程，让它在CPU上运行一个时间片的时间。当进程用完分给它的时间片后，调度程序便停止该进程的运行，并把它放入就绪队列的末尾；然后，把CPU分给就绪队列的队首进程。优先级调度算法的实现思想：是从就绪队列中选出优先级最高的进程，把CPU分给它使用。又分为非抢占式优先级法和抢占式优先级法。前者是：当前占用CPU的进程•直运行下去，直到完成任务或者因等待某事件而主动让出CPU时，系统才让另一个优先级高的进程占用CPU。后者是当前进程在运行过程中,一旦有另一个优先级更高的进程出现在就绪队列中，进程调度程序就停止当前进程的运行，强行将CPU分给那个进程。中断响应主要做哪些工作？由谁来做？参考答案：中断响应主要做的工作是：中止当前程序的执行：保存原程序的断点信息（主要是程序计数器PC和程序状态寄存器PS的内容）；转到相应的处理程序。中断响应由硬件实施。一般中断处理的主要步骤是什么？参考答案：一般中断处理的主要歩骤是保存被中断程序的现场，分析中断原因，转入相应处理程序进行处理，恢复被中断程序现场（即中断返回）。简述一条shell命令在Linux系统中的实现过程。参考答案：一条shell命令在Linux系统中的执行过程基本上按照如下步骤：读取用户由键盘输入的命令行。分析命令，以命令名作为文件名，其他参数改造为系统调用execvef）内部处理所要求的形式。终端进程调用fork（）建立一个子进程。终端进程本身用系统调用wait4（）来等待于进程完成（如果是后台命令，则不等待）。当子进程运行时调用execvef）,子进程根据文件名（即命令名）到目录中査找有关文件（这是命令解释程序构成的文件），调入内存，执行这个程序（即执行这条命令）。如果命令末尾有&号（后台命令符号），则终端进程不用执行系统调用wait4（）,而是立即发提示符，让用户输入下一个命令，转步骤（1）。如果命令末尾没有&殍，则终端进程要•宜等待，当了进程（即运行命令的进程）完成工作后要终止，向父进程（终端进程）报告，此时终端进程醒来，在做必要的判别等工作后，终端进程发提示符，让用户输入新的命令，重复上述处理过程。13.Linux系统中，进程调度的方式和策略是什么？对用户进程和核心进程如何调度？参考答案：Linux系统的调度方式基本上釆用“抢占式优先级”方式。Linux系统针对不同类别的进程提供了三种不同的调度策略，即适合于短实时进程的FIFO,适合于每次运行需要较长时间实时进程的时间片轮转法，适合于交互式的分时进程传统的UNIX调度策略。Linux系统核心为每个进程计算岀一个优先级，高优先级的进程优先得到运行。在运行过程中，当前进程的优先级随时间递减，这样就实现了“负反馈”作用，即经过一段时间之后，原来级别较低的进程就相对“提升”了级别，从而有机会得到运行。Linux系统的调度方式基本上采用“抢占式优先级”方式，当进程在用户模式下运行时，不管它是否自愿，核心在一定条件下（如该进程的时间片用完或等待I/O）可以暂时中止其运行，而调度其他进程运行。一旦进程切换到内核模式下运行时，就不受以上限制，而一直运行下去，仅在重新回到用户模式之前才会发生进程调度。四、应用题某分时系统的进程出现如图所示的状态变化。（1）你认为该系统采用的进程调度算法是（）。优先级法先来先服务法时间片轮转法最佳置换法（2）根据以下A-F的提示，标识图中从①到⑥所示的每一个状态变化的原因。fC：运行的进程启动打印机，等待打印一D：打印工作结束，阻塞的进程排入就绪队列尾部fF：磁盘传输信息结束，阻塞的进程排入就绪队列尾部②一B：时间片到，运行的进程排入就绪队列尾部fE：等待磁盘读文件工①一A：进程被选中，变成运行态下表给出了作业1,2,3的提交时间和运行时间，时间单位为小时，以十进制进行计算。表1作业1,2,3的提交时冋和运行时冋（1） 若采用先来先服务调度算法，则调度次序是（）。TOC\o"1-5"\h\zI、2、33、2、12、3、11、3、2（2） 计算各个作业的周转时间和平均周转时冋。作业1的周转时间是（8.0）：作业2的周转时间是（11.6）:作业3的周转时间是（12.0）；3个作业的平均周转时间是（10.5）。3.假定在单CPU条件下有下列要执行的作业:作业运行时间优先数1103211323414552作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时冋单位）。用一个执行时间图描述在下列算法时各自执行这些作业的情况先来先服务法FCFS、时间片轮转法RR（时间片=1）和非抢占式优先级。对于上述每种算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？对于上述每种算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？参考答案：①先来先服务法（FCFS）作业1 作业2作业3作业4 作业51011 1314 19时间片轮转法（RR）作业1213415315151515111

01234567801011213141516171819非抢占式优先级作业1 作业4作业3 作业5 作业21011 13 1819②和③先来先服务法(FCFS)时间片轮转法(RR)非抢占式优先级注意：教材中按照Linux系统的约定，优先数小的优先级高。本题给出的条件中直接给出的是优先级，注意数大的则优先级高，考试的时候也是这样要求的。第4章存储管理一、单项选择题通常，用户编写的程序中所使用的地址是（）。绝对地址逻辑地址物理地址内存地址可宙CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（）。逻辑地址空间符号名空间虚拟地址空间物理空间下列存储器中，速度最快的是（）。内存高速缓存Cachec.CPU内部寄存器硬盘下列存储器中，容量最大的是（）。内存CPU内部寄存器高速缓存Cache硬盘把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作（）。连接编译运行重定位经过（），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。编译或汇编静态重定位存储扩充动态重定位动态重定位是在程序（）期间，每次访问内存之前进行重定位。装入编译执行修改在目标程序装入内存时，一次性完成地址修改的方式是（）・动态重定位静态连接静态重定位动态连接在分时系统中，可将进程不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据，称为（）。虚拟技术对换技术物理扩充覆盖技术下列存储管理方案中，不釆用动态重定位的是（）。可变分区固定分区段式管理页式管理分区管理要求对每一个进程都分配O的内存单元。若干地址不连续若干连续的页面若干不连续的页面地址连续固定分区中各分区的大小是（）。相同或者不同，但预先固定随进程个数而定相同的根据进程要求确定在存储管理中，为实现地址映射，硬件应提供两个寄存器，一个是基址寄存器。另一个是（）。程序状态字寄存器通用寄存器限长寄存器控制寄存器可重定位分区存储管理釆用的地址转换公式是（）。绝对地址=下限寄存器值+逻辑地址绝对地址=基址寄存器值+逻辑地址绝对地址=块号X块长+页内地址绝对地址=界限寄存器值+逻辑地址最先适应分配算法把空闲区（）按地址顺序从小到大登记在空闲区表中按长度以递增顺序登记在空闲区表中按地址顺序从大到小登记在空闲区表中按长度以递减顺序登记在空闲区表中最容易形成很多小碎片的可变分区算法是（）。以上都不是最先适应算法最佳适应算法位示图法动态分区分配按照进程的需求量分配内存分区，所以（）。分区的长度不是预先固定的，分区的个数是不确定的分区的个数是确定的分区的长度和个数都是确定的分区的长度是固定的在分页系统环境下，程序员编制的程序，其地址空间是连续的，分页是由（）完成的。系统程序员编译地址用户下列存储管理方式中，存储碎片尽可能少，使内存利用率较高的是（）。可变分区段页式管理分页管理固定分区在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过（）实现的。JCB分区表页表PCB在页式存储管理系统中，整个系统的页表个数是（）个。和装入主存的进程个数相同与页面数相同12虚拟有储技术是（）。扩充外存空间的技术扩充输入输出缓冲区的技术扩充相对地址空间的技术扩充内存空间的技术虚拟存储器的容量是由计算机的地址结构决定的，若CPU有32位地址，则它的虚拟地址空间为（）字节。TOC\o"1-5"\h\z2G640K4G100K与虚拟存储技术不能配合使用的是（）。页式存储管理分区管理段式存储管理段页式存储管理实现虚拟存储器的目的是（）。扩充辅存容量实现存储保护扩充主存容量实现程序浮动虚拟存储器的最大容量（）。由计算机的地址结构决定是任意大的由作业的地址空间决定为内外存容量之和在请求分页虚拟存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（）。时钟中断输入输出中断越界中断缺页中断下列存储管理方案中，不要求将进程全部调入并旦也不要求连续存储空间的是（）o固定分区单纯分页式存储管理请求分页式存储管理可变分区存储管理中，页面抖动是指（）。被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象由于主存分配不当，偶然造成主存不够的现象使用机器时，屏幕闪烁的现象系统盘有问题，致使系统不稳定的现象系统“抖动”现象的发生是由（）引起的。内存容量不足置换算法选择不当请求页式管理方案交换的信息最过大在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数増加时，缺页中断的次数（）。无影响增加可能増加也可能减少减少在页式虚拟存储管理系统中，LRU算法是指（）。近期被访问次数最少的页先淘汰以后再也不用的页先淘汰最早进入内存的页先淘汰近期最长时间以来没被访问的页先淘汰下述页面置换算法中会产生Belady现象的算法是（最近未使用置换法最佳置换法最近最少使用置换法先进先出法二、判断题在现代操作系统中，不允许用户干预内存的分配。（J）程序装入内存时，内存利用率最大的装入方式是可重定位装入0（X）CPU可以直接访问外存（如磁盘）上的数据。（X）磁带设备的主要用途是作为文件系统的后备，存放不常用的信息或用做系统间传送信息的介质。（J）釆用动态重定位技术的系统，目标程序可以不经任何改动，而装入物理内存。（J）动态存储分配时，不需要靠硬件地址变换机构实现重定位。（X）把内存物理地址转变为逻辑地址的过程称作重定位。（X）固定分区存储管理的各分区的大小不可变化，这种管理方式不适合多道程序设计系统。（X）可重定位分区存储管理可以对作业分配不连续的内存单元。（X）为了提高内存的利用率，在可重定位分区分配方式中采用紧缩技术来减少内存碎片。（J）在页式存储管理方案中，为了提高内存的利用率，允许同时使用不同大小的页面。（X）页式存储管理系统不利于页面的共享和保护o（V）虚拟存储器是利用操作系统产生的一个假想的特大存储器，是逻辑上扩充了内存容量，而物理内存的容量并未增加。（J）参考答案：参考答案：虚拟存储方式下，程序员编制程序时不必考虑主存的容量，但系统的吞吐量在很大程度上依赖于主存储器的容量。(J)虚拟存储空间实际上就是辅存空间0(X)在虚拟存储系统中，操作系统为用户提供了巨大的存储空间。因此，用户地址空间的大小可以不受任何限制。(X)虚拟存储器实际上是一种设计技巧，使主存物理容量得到扩大0(X)Linux系统采用了请求分页存储管理技术和对换技术。(V)三、简答题存储器一般分为哪些层次？参考答案，存储器一般分为寄存器、高速缓存、内存、磁盘和磁带。装入程序的功能是什么？常用的装入方式有哪几种？参考答案，装入程序的功能是根据内存的使用情况和分配策略，将装入模块放入分配到的内存区中。程序装入内存的方式有三种，分别是绝对装入方式、可重定位装入方式和动态运行时装入方式。对程序进行重定位的方式分为哪两种？简述各自的实现方式。参考答案，对程序进行重定位的方式分为静态重定位和动态重定位。静态重定位是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。对每个程序来说，这种地址变换只是在装入时一次完成，在程序运行期间不再进行重定位。动态重定位是在程序执行期间，每次访问内存之询进行重定位。这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。通常，采用一个重定位寄存器，其中放有当前正在执行的程序在内存空间中的起始地址，而地址空间中的代码在装入过程中不发生变化。对换技术如何解决内存不足的问题？在多道程序环境中可以采用对换技术。此时，内存中保留多个进程。当内存空间不足以容纳要求进入内存的进程时，系统就把内存中暫时不能运行的进程（包括程序和数据）换岀到外存上，腾出内存空间，把具备运行条件的进程从外存换到内存中。解释固定分区法和动态分区法的基本原理。参考答案：固定分区法一内存中分区的个数固定不变，各个分区的大小也固定不变,但不同分区的大小可以不同。每个分区只可装入一道作业。动态分区法——各个分区是在相应作业要进入内存时才建立的，使其大小恰好适应作业的大小。动态重定位分区管理方式中如何实现虚-实地址映射？参考答案：进程装入内存时，将其程序和数据原封不动地装入到内存中。当调度该进程在CPUk执行时，操作系统就自动将该进程在内存的起始地址装入基址寄存器,将进程大小装入限长寄存器。当执行指令时，如果地址合法，则将相对地址与基址寄存器中的地址相加，所得结果就是真正访问内存的地tlh如果地址越界，则发出相应中断，进行处理。分页存储管理的基本方法是什么？参考答案，分页存储管理的基本方法是逻辑空间分页，内存空间分块，块与页的大小相等。页连续而块离散，用页号查页表，由硬件作转换。在分页系统中页面大小由谁决定？页表的作用是什么？参考答案：在分页系统中页面大小由硬件决定。页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。如何将逻辑地址转换成物理地址？参考答案，逻辑地址转换成物理地址的过程是用页号p去检索页表，从页表中得到该页的物理块号f，把它装入物理地址寄存器中。同时，将页内地址d直接送入物理地址寄存器的块内地址字段中。这样，物理地址寄存器中的内容就是由二者拼接成的实际访问内存的地址，从而完成了从逻辑地址到物理地址的转换。考虑一个由8个页面，每页有1024个字节组成的逻辑空间，把它装入到有32个物理块的存储器中，问逻辑地址和物理地址各需要多少二进制位表示？参考答案，因为页面数为8=23,故需要3位二进制数表示。每页有1024个字节，1024=210,于是页内地址需要10位二进制数表示。32个物理块，需要5位二进制数表示（32=25）。因此，页的逻辑地址由页号和页内地址组成，所以需要3+10=13位二进制数表示。页的物理地址由块号和页内地址的拼接，所以需要5+10=15位二进制数表示。虚拟存储器有哪些基本特征？参考答案：虚拟存備器的基本特征是：虚拟扩充一一不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；部分装入一一每个进程不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；离散分配一不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；多次对换一一所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。请求分页技术与简单分页技术之间的根本区别是什么？参考答案，请求分页技术与简单分页技术之间的根本区别是请求分页提供虚拟存储器,而简单分页系统并未提供虚拟存储器。页面抖动与什么有关？参考答案：好的页面置换算法能够适当降低页面更换频率，减少缺页率，尽量避免系统“抖动”。此外，一般来说，随着可用内存块数的増加，缺页数也将减少。四、应用题若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如表9所示。己知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011,2148,4000,5012转化为相应的物理地址。本题中，为了描述方便，设页号为p,页内位移为d,则：对于逻辑地址1011.p=int(1011/1024)=0.d=1011mod1024=1011。査页表第0页在第2块，所以物理地址为1024'2+1011=3059。对于逻辑地址2148,p=int(2148/1024)=2,d=2148mod1024=100査页表第2页在第1块，所以物理地址为1024+100—1124。对于逻辑地址4000.p=int(4000/1024)=3,d=4000mod1024=928査页表第3页在第6块,所以物理地址为1024'6+928=7072。对于逻辑地址5012,p=int(5012/1024)=4,d=5012mod1024=916。因页号超过页表长度，该逻辑地址非法。某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB,内存为16KB。假定某时刻一用户页表中己调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如表10所示，计算逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址。表10用户页表物理块号参考答案：页式存储管理的逻辑地址分为两部分页号和页内地址。由己知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=21O,可知页内地址占10位。由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。逻辑地址0A5C(H)所对应的二进制表示形式是：000101001011100,根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码“000io•,为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。査页表，得勘理块号是4（十进制），即物理块地址为0100,拼接块内地址1001011100.得01001001011100,即125C（H）＜,3.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3,5时，试问使用先进先出法（FIFO）置换算法的缺页次数是多少？（注意，所有内存块最初都是空的，所以，凡第一次用到的页面都产生一次缺页。）参考答案：解：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，先进先出法（FIFO）置换算法发生缺页中断次数为16,过程如表11所示。当内存块数量为5时，先进先出法（FIFO）置换算法发生缺页中断次数为10,过程如表12所示。表11内存块数量为3时FIFO置换算法页面12342156212376321236块11114446663332226块2222111222777111块333355511166e33缺页XXXXXXXXXXXXXXXX表12内存块数量为5时FIFO殂换算法FIFO12342156212376321236块11111166666块2222221111块333333222块44444433块5555557城页XXXXXXXXXX4.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3,5时，试问使用最近最少置换算法（LRU）的缺页次数是多少？（注意，所有内存块最初都是空的，所以，凡第一次用到的页面都产生一次缺页。）

参考答案：解：当内存块数量为3时，最近最少置换算法（LRU）的缺页中断次数为15,过程如表13所示。当内存块数量为5时，最近最少置换算法（LRU）的缺页中断次数为8,过程如表14所示。表13内有块数星为3时LRU置.换算法表14内存块数量为5时LRU置换算法LRU12342156212376321236块111111111块22222222块3333666块444433块55557缺英X•XXXX5.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3,5时，试问使用最佳置换算法（OPT）的缺页次数是多少？（注意，所有内存块最初都是空的，所以，凡第一次用到的页面都产生一次缺页。）参考答案：解：当内存块数量为3时，最佳置换算法（OPT）的缺页中断次数为11,过程如表15所示。当内存块数量为5时，最佳置换算法（OPT）的缺贞中断次数为7,过程如表16所示。表15内存块数量为3时OPT置换算法页面12342156212376321236块111111133336块22222227222块3345666611鎌页XXXXXXXXXXX表16内存块数量为5时OPT置换算法0PT12342156212376321236块11111111块2222222块333333块44466块5557缺英XXXXXXX考虑下面存储访问序列，该程序大小为460字：10,11,104,170,73,309,185,245,246,434,458,364设页面大小是100字，请给出该访问序列的页面走向。又设该程序基本可用内存是200字，如果采用先进先出（FIFO）置换算法，缺页率是多少。（注：缺页率=缺页次数/访问页面总数）参考答案：解：根据已知条件页面大小是100字，将页面访问序列简化为：0,0,1,1,0,3.1.2,2,4.4.3又因为该程序基本可用内存是200字，可知内存块数为2。釆用先进先出置换算法（FIFO）,总共有6次缺页，缺页率为6/12=50%,具体算法如表17所示。表17FIFOn换算法页面走向001103122443块1103344块211223缺页缺城块城統絞考虑下面存储访问序列，该程序大小为460字：10,11,104,170,73,309,185,245,246,434,458,364设页面大小是100字，请给出该访问序列的页面走向。又设该程序基本可用内存是200字，如果采用最近最少使用置换算法（LRU）,缺页率是多少？（法缺页率=缺页次数/访问页面总数）参考答案：解：根据已知条件页面大小是100字，将页面访问序列简化为：0,0,1,1,0,3,1,2,2,4.4,3又因为该程序基本可用内存是200字，可知内存块数为2。釆用最近最少使用置换算法（LRU）,总共有7次缺页，缺页率为7/12=58%,具体算法如表18所示。表18LRU置换算法3!曲走向001103122443块10001144ik2133223愛员紋诀考虑下面存储访问序列，该程序大小为460字：10,11,104,170,73,309,185,245,246,434,458,364设页面大小是100字，请给出该访问序列的页面走向。又设该程序基本可用内存是200字，如果釆用最佳置换算法（OPT）,缺页率是多少？（注：缺页率=缺页次数/访问页面总数）参考答案：解：根据已知条件页面大小是100字，将页面访问序列简化为:0,0,1,1.0,3,1,2,2,4.4,3又因为该程序基本町用内存是200字，nj•知内存块数为2。釆用最佳置换算法（OPT）,总共有5次缺页，缺页率为5/12=41.6%,具体算法如表19所示。表19OPT置换算法页面走向001103122443块100333块21124缺页块W缺缺第5章文件系统一、单项选择题按文件用途来分，编译程序是（）。用户文件档案文件系统文件库文件在UNIX/Linux系统中，用户程序经过编译之后得到的可执行文件属于（）。ASCII文件普通文件目录文件特殊文件特殊文件是与（）有关的文件。文本图像硬件设备二进制数据操作系统是通过（）来对文件进行编辑、修改、维护和检索。按名存取数据逻辑地址数据物理地址文件属性下列描述不属于文件系统功能的是（）。建立文件目录提供一组文件操作实现对磁盘的驱动调度管理文件存储空间文件的逻辑蛆织是（）的文件组织形式。在外部设备上从用户观点看虚拟存储目录由一串字符序列组成，文件内的信息不再划分可独立的单位，这是指（）。流式文件记录式文件顺序文件链接文件数据库文件的逻辑结构形式是（）。流式文件档案文件记录式文件只读文件在以下的文件物理存储组织形式中，常用于存放大型系统文件的是（）。连续文件链接文件索引文件多重索引文件链接文件解决了连续文件存在的问题，它（K使用指针存入主存，速度快适合于随机存取方式不适用于顺序存取提高了存储空间的利用率文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理记录之间的对应关系表,由此表和文件本身构成的文件是（）。连续文件链接文件索引文件逻辑文件文件名与（）的转化是通过文件目录来实现的。逻辑地址物理地址文件内部名文件记录如果文件系统中有两个文件重名，不应釆用（）结构。单级目录树形目录二级目录非循环图目录文件系统采用二级文件目录可以（）。缩短访问存储器的时间解决同一用户间的文件命名冲突节省内存空间解决不同用户间的文件命名冲突当前目录是/usr/meng,其下属文件prog/file.c的绝对路径名是（）。/usr/meng/file.c/usr/file.c/prog/file.c/usr/meng/prog/file.c在下述文件系统目录结构中，能够用多条路径访问同•文件（或目录）的日录结构是（）。单级目录二级目录纯树形目录非循环图目录文件的存储空间管理实质上是组织和管理（）。文件目录辅存已占用区域辅存空闲块进程控制块在UNIX系统中，磁盘存储空间空闲块的链接方式是（）。空闲块链接法位示图法空闲盘块表法空闲块成组链接法用Is命令以长格式列目录信息时，若某一文件的特征在文件列表中按如下顺序显示在屏幕上：drwxrw-r-2usergk3564Oct2810:30/user/asD.h则同组用户的访问权限是（）。读和执行读、写、执行写和执行读和写在UNIX系统中，某文件的使用权限设置为754,则表示（）。文件主可读、写、执行同组用户仅能读其他用户可读、写、执行同组用户仅能写下列属于文件保密机制的是（）。建立副本定期备份设置口令文件的链接二、 判断题可顺序存取的文件不一定能随机存取；但可随机存取的文件都可以顺序存取。（V）一般的文件系统都是基于磁盘设备的，而磁带设备可以作为转储设备使用，以提高系统的可靠性。（J）操作系统在组织物理文件时根据存储介质的特性和用户选择的存取方法来决定存储结构.（V）在文件系统中，允许当某个用户打开一个共享文件后，其他用户也可以访问之。（X）Linux文件分为普通文件、目录文件和用户文件三大类。（X）Linux的I节点是文件内容的一部分。（X）在Linux系统中，常釆用单空闲块链接法来实施存储空间的分配与回收。（X）Linux系统的一个重要特征就是支持多种不同的文件系统。（J）三、 简答题UNIX/Linux系统中文件分为哪些类型？参考答案：UNIX/Linux系统中文件分为以下类型：普通文件，目录文件，特殊文件。文件的逻辑组织有几种形式？参考答案：文件的逻辑组织有以下形式无结构文件和有结构文件。无结构文件是指文件内部不再划分记录，它是由一组相关信息组成的有序字符流，即流式文件。有结构文件又称为记录式文件，它在逻辑上可被看成一组连续顺序的记录的集合，又可分为定长记录文件和变长记录文件两种。文件的物理组织形式主要有哪几种？各有什么优缺点？ttAI WA |

连续文件顺序存取速度较快。建文件时就确定它的长度很难实现；它不便于文件的动态扩充：可能出现外部碎片，从而造成浪费。链接文件克服了连续文件的缺点。一般仅适于顺序访问，而不利于对文件的随机存取：每个物理块上增加一个连接字，为信息管理添加了一些麻烦；可靠性差。索引文件除了具备链接文件的优点之外，还克服了它的缺点。需要増加索引表带来的空间开销。往往以内存空间为代价来换取存取速度的改善。多重索引文件除具有一般索引文件的优点外，还可满足对灵活性和节省内存的要求。间接索引需要多次访盘而影响速度。4.一般说来，文件系统应具备哪些功能？参考答案：•般说来，文件系统应具备以卜功能：文件管理；目录管理：文件存储空间的管理：文件的共享和保护：提供方便的接口。文件控制块与文件有何关系？参考答案：文件控制块——用于控制和管理文件的数据结构，其中包括文件名、文件类型、位置、大小等信息。文件控制块与文件一一对应，即在文件系统内部，给每个文件唯一地设置一个文件控制块，核心利用这种结构对文件实施各种管理。文件系统中的目录结构有哪几种基本形式？各有何优缺点？UNIX/Linux系统中釆用哪种目录结构？参考答案，文件系统中的目荥结构有：单级目录结构，•.级目录结构，树形目录结构,非循环图目录结构。各自的优缺点如I；表：目录结构优点缺点单级目录简单，能实现按名存取。查找速度慢；不允许重名；不便于共享。二级目录允许重名；提高了检索目录的速度。仍不利于文件共享。树形目录文件的层次和隶属关系很清晰，便于实现不同级别的存取保护和文件系统的动态装卸。只能在用户级对文件进行临时共享。非循环图目录具有树形结构的优点，而且实现对文件的永久共享。管理较复杂。UNIX系统中釆用非循环图目荥结构，即带链接的树形目录结构。常用的磁盘空闲区管理技术有哪几种？试简要说明各自的实现思想。参考答案：常用的磁盘空闲区管理技术有：空闲盘块表法、空闲块链接法、位示图法、空闲块成组链接法。空闲盘块表法——所有连续的空闲盘块在表中占据一项，其中标出第一个空闲块号和该项中所包含的空闲块个数，以及相应的物理块号。利用该表进行盘块的分配和文件删除时盘块的回收。空闲块链接法一一所有的空闲盘块链在一个队列中，用一个指针（空闲区头）指向第一个空闲块，而各个空闲块中都含有下一个空闲区的块号，最后一块的指针项记为NULL,表示链尾。分配和释放盘块都在链头进行。位示图法一一利用一串二进位的值来反映磁盘空间的分配情况，每个盘块都对应一位。如果盘块是空闲的，对应位是0;如盘块已分出去，则对应位是1。空闲块成组链接一一把所有空闲盘块按固定数量分组，组与组之间形成链接关系，最后一组的块号（可能不满一组）通常放在内存的一个专用栈结构中。这样，平常对盘块的分配和释放是在栈中进行（或构成新的一组）。什么是文件的共享？文件链接如何实现文件共享？参考答案：文件的共享是指系统允许多个用户（进程）共同使用某个或某些文件。文件链接是给文件起别名，即将该文件的目录项登记在链接目录中。这样,访问该文件的路径就不只一条。不同的用户（或进程）就可以利用各自的路径来共享同一文件。什么是文件保护？常用的保护机制有哪些？参考答案：文件保护一是指文件免遭文件主或其他用户由于错误的操作而使文件受到破坏。常用的文件保护机制有：（1） 命名一一自己的文件名，不让他人知道:（2） 口令一一对上口令，才能存取；<3）存取控制一有权才可存取，不同权限干不同的事：（4）密码一一信息加密，解密复原。在UNIX/Linux系统中，如何表示一个文件的存取权限？参考答案，在UNIX/Linux系统中，一个文件的有取权限用9个二进制位表示前三位分别表示文件主的读、写和执行权限，中间三位分别表示同组用户的读、写和执行权限，最后三位分别表示其他用户的读、写和执行权限。什么是文件的备份？数据备份的方法有哪几种？按时机分，备份分哪几种？参考答案，文件备份就是把硬盘上的文件在其它外部的存储介质（如磁带或软盘）上做一个副本。数据备份的方法有完全备份、增量备份和更新备份三种。按时机分，后备分为“定期备价”和“不定期备份”。硬盘分区有哪三种类型？Linux可以安装在哪些分区上？参考答案：硬盘分区有三种类型：主分区、扩展分区和逻辑分区。Linux既可以安装在主分区上，也可以安装在逻辑分区上。在Linux系统中，ext2文件系统的构造形式是什么？超级块的作用是什么？参考答案：在Linux系统中，ext2文件系统的构造形式为引导块和一系列的块组。其中块组又包括超级块、块组描述结构、块位示图、索引节点位示图、索引节点表和数据块。超级块中包含有文件系统本身的大小和形式的基本信息。文件系统管理员可以利用这些信息来使用和维护文件系统。14.在Linux系统中，为什么要提供VFS?参考答案：Linux系统可以支持多种文件系统，为此，必须使用一种统一的接口，这就是虚拟文件系统(VFS)o通过VFS将不同文件系统的实现细节隐藏起来，因而从外部看上去，所有的文件系统都是一样的。15.简述管道文件的实现机制。执行命令catmyfile|wc-I的输出应是什么？参考答案：管道文件的实现机制如下如所示：在执行管道命令行时要创建一个管道文件和两个进程：“|”对应管道文件;由系统自动处理两个进程按先入先出的方式同步、调度和缓冲。管道文件是利用系统调用pipe()创建的、在同族进程间进行大量信息传送的打开文件。执行命令catmyfile|wc-I的输出是文件myfile的行数。四、应用题设Linux文件系统中的目录结构如图所示：图Linux文件系统中的日录结构（1） Linux文件系统采用的目录结构是什么？参考答案：上图明显是树形目录结构，但是其中有链接，如文件ABC还链到了mubl目录上，因此Linux文件系统釆用的是非循环图目录结构。（2） 设当前工作目录是/usr,则访问文件ml.c的相对路径名是什么？参考答案：相对路径名是相对当前工作目录的路径名，而旦相对路径名不能以斜线（/）开头，访问文件mix的相对路径名是mengqc/mubl/ml.Co（3） cd/usr/liu命令的功能是什么？参考答案，cd命令用来改变工作目录。cd/usr/liu命令的功能是把工作目录改到liu。（4） 如果用Is-l/usr/mengqc/mubl命令列出指定目录的内容，其中有如下所示的_项:-rW----2mengqcgroup198Jun232010m2.c那么，该文件m2.c对文件主和同组用户的权限是什么？参考答案：根据下图文件权限表示，“rw-”表示文件主具有读和写权限，没有执行权限，“r・.”表示同组用户只有读权限。文件美型 文件士权限鎖用广权限共他用尸权限图文件权限表示第