操作系统原理复习题给学生

21.两个或两个以上程序在计算机系统中同处于开始和结束之间的状态,这就称为_____.22.在操作系统的存储管理中,存储共享的两个目的是_____和实现进程通信.23.在存储管理中,为进程分配内存时,取满足申请要求且长度最大的空闲区域,这一算法称为_____.24.两个或两个以上进程均需要访问的变量成为_____.25.实时系统应具有两个根本特征：_____和可靠性.26..27..28.用户程序通过_____向操作系统提出各种资源要求和效劳请求.29.SPOOLing.30.在页式存储管理中，由_____将用户程序划分为假设干相等的页.31..32..33.在操作系统的存储管理中，由于进行动态不等长存储分配，在内存中形成一些很小的空闲区域，称之为_____.34.在选择作业调度算法时应该考虑公平性和_____.35..36.用户在一次解题或一个事务处理过程中要求计算机系统所做工作的集合称为_____.37.缓冲技术中的缓冲池是放在_____中.38.在存储管理中，引入快表的目的是_____.39.等待输入输出工作完成的进程，一旦I/O完成，其状态变为_____.40..41.在虚存系统中不能实现但可以作为衡量其它页面淘汰算法标准的页面淘汰算法是_____.42.完成发现中断、响应中断任务的是_____.43.产生死锁的四个必要条件是_____、_____、_____和_____.44..45.从资源分配的角度可将设备分类为_____、共享设备和_____.47.进程获得CPU而运行是通过_____得到的.48.设系统中有N个进程，那么系统中处于等待状态的进程最多为_____个.50.活动头磁盘的访问时间包括_____、_____和_____.51.<0.52.根据引起中断事件的重要性和紧迫程度，由硬件将中断源划分为假设干个级别，称为_____.53..54.在各类通道中支持通道程序并发执行的通道是_____.55.在虚拟页式存储管理中设置了快表，用于保存正在运行进程页表的子集，通常快表存放在_____中.56.在虚拟段式存储管理中，假设所需页面不在内存那么发_____中断.57.创立进程的主要任务是建立_____.58.程序中一旦某个位置或数据被访问到，它常常很快又要再次被访问，这一现象称之为程序的_____.59.在计算机系统中，允许多个程序同时进入内存并运行的技术是_____.60._____作业调度算法有最短的作业平均周转时间.61.在操作系统中，不可中断执行的操作称为_____操作.62.当有一个进程从运行态到等待态，那么一定有一个进程_____.63.活动头磁盘的访问时间包括_____、_____和_____.64._____存储管理方案解决了外碎片问题.三.判断题1.操作系统的所有程序都必须常驻内存.2.进程获得处理机而运行是通过申请而得到的.3.通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换.4.进程控制块中的所有信息必须常驻内存.5.一旦出现死锁,所有进程都不能运行.6.所有进程都挂起时,系统陷入死锁.7.优先数是进程调度的重要依据,一旦确定不能改变.9.用户程序有时也可以在核心态下运行.10.虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现.11.进程在运行中,可以自行修改自己的进程控制块.12.进程申请CPU得不到满足时,其状态变为等待态.13.在虚存系统中,只要磁盘空间无限大,作业就能拥有任意大的编址空间.14.在内存为M的分时系统中,当注册的用户有N个时,每个用户拥有M/N的内存空间.16.由于P、V操作描述同步、互斥等问题的能力缺乏,所以有必要引入其它的通讯原语或机制,如send,receive或Monitor等.17.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.18.实时系统中的作业周转时间有严格的限制.20.打印机是一类典型的块设备.21.当一个进程从等待态变成就绪态,那么一定有一个进程从就绪态变成运行态.22.执行系统调用时可以被中断.23.在作业调度时,采用最高响应比优先的作业调度算法可以得到最短的作业平均周转时间.24.在请求页式存储管理中,页面淘汰所花费的时间不属于系统开销.25.进程优先数是进程调度的重要依据,必须根据进程运行情况动态改变.27.参与死锁的所有进程都占有资源.28.页式存储管理中,用户应将自己的程序划分成假设干相等的页.31.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.33.存储保护的目的是限制内存的分配.36.在大型多道程序设计系统中,为充分利用外部设备,应使运行的假设干程序都是I/O型的.37.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.40.系统处于不平安状态不一定是死锁状态.41.有m个进程的操作系统出现死锁时,死锁进程的个数为1<k≤m.42.进程状态的转换是由操作系统完成的,对用户是透明的.43.优先数是进程调度的重要依据,优先数大的进程首先被调度运行.45..46.所谓最近最少使用〔LRU〕页面调度算法是指将驻留在内存中使用次数最少的页面淘汰掉.47.由于现代操作系统提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必须是可再入程序.48.参与死锁的进程至少有两个已经占有资源.49.在页式虚拟存储系统中，页面长度固定并且是硬件的设计特性.50.不可抢占式动态优先数法一定会引起进程长时间得不到运行.51..52.选择通道主要用于连接低速设备.53.存储保护的功能是限制内存存取.54.如果输入输出所用的时间比处理时间短得多，那么缓冲区最有效.55.进程间的互斥是一种特殊的同步关系.56.所有进程都进入等待状态时，系统陷入死锁.57.引入缓冲的主要目的是提高I/O设备的利用率.58.进程从运行状态变为等待状态是由于时间片中断发生.59..四.答复以下问题1.(1)什么是先来先效劳的作业调度算法?(2)什么是短作业优先的作业调度算法?(3)什么是最高响应比优先的作业调度算法?(4)试评述以上三者之间的关系.4.死锁的预防,防止和检测三者有什么不同之处?5.(1)什么是用户态?(2)什么是核心态?(3)通过什么途径可以实现由用户态到核心态的转换?7.多道程序在单CPU上并发运行和多道程序在多CPU上并行执行，这两者在本质上 是否相同？为什么？8.系统产生颠簸〔抖动〕的原因是什么？系统如何检测颠簸？9.(1)什么是先来先效劳磁盘调度调度算法?(2)什么是最短寻道时间优先磁盘调度算法?(3)什么是扫描磁盘调度算法?(4)试评述以上三者之间的关系.10．请表达页式存储管理方案的根本工作原理；硬件的支持及其作用；地址映射过程；该存储管理方案的优缺点.11．请表达虚拟存储管理方案的根本工作原理；页表的内容；缺页中断处理；及五.简答题1.简述SPOOLing(斯普林)系统的工作原理.请论述操作系统的开展方向及新技术.3.4.>0，S=0，S<0时，它们的物理意义是什么？P〔S〕、V〔S〕的物理意义又是什么？5.试列举一个日常生活中进程的实例，说明进程间的同步关系.6.试列举一个日常生活中进程的实例，说明进程间的互斥关系.(COPYfile1file2).试设计一种实现COPY系统调用的方案〔请给出具体设计细节〕.试列举至少8项进程控制块的工程.试表达操作系统中一种用时间换取空间的技术.计算机系统采用通道部件后，已能实现CPU与外部设备的并行工作，为什么还要引入多道程序设计？六.计算题86,147,91,177,94,150,102,175,130试给出采用以下算法后磁头移动的顺序和移动总量(总磁道数).(1).先来先效劳(FCFS)磁盘调度算法.(2).最短寻道时间优先(SSTF)磁盘调度算法.(3).扫描法(SCAN)磁盘调度算法.(假设沿磁头移动方向不再有访问请求时,磁头沿相反方向移动.)2.有一个虚拟存储系统,每个进程在内存占有3页数据区、1页程序区.刚开始时数据区为空.有以下访页序列:1、5、4、1、2、3、2、1、5、4、2、4、6、5、1试给出以下情形下的缺页次数:(1)系统采用先进先出(FIFO)淘汰算法.(2)系统采用最近最少使用(LRU)淘汰算法.(3)假设采用优化(OPT)淘汰算法呢?3.有个一虚拟存储系统,每个进程在内存占有3页数据区,刚开始时数据区为空.有以下访页序列:2、3、4、5、3、4、1、2、3、5、1、4、2、4、5、1、3、2、1、3试给出以下情形下的缺页次数:(1)系统采用先进先出(FIFO)淘汰算法.(2)系统采用最近最少使用(LRU)淘汰算法.(3)系统采用优化(OPT)淘汰算法. 5. 5\A\D\G\H\K中的第375页，最少要启动磁盘几次?最多要启动磁盘几次?\A\D\G\H\K中的第100页,最少要启动磁盘几次?最多要启动磁盘几次?6.有一个虚拟存储系统采用最近最少使用〔LRU〕页面淘汰算法，每个作业占3页主存，其中一页用来存放程序和变量i,j〔不作他用〕.每一页可存放150个整数变量.某作业程序如下： VARA:ARRAY[1..150,1..100]OFinteger; i,j:integer; FORi:=1to150DO FORj:=1to100DO A[i,j]:=0; 设变量i,j放在程序页中，初始时，程序及变量i,j已在内存，其余两页为空.矩阵A按行序存放.试问当程序执行完后，共缺页多少次？〔2〕最后留在内存中的是矩阵A的哪一局部？

ROOT\A\D\G\H\K......KJ......IHC...GFEDBA

ROOT\A\D\G\H\K......KJ......IHC...GFEDBA9.设系统中有4个进程P1，P2，P3和P4.在某一时刻系统状态如下： 最大需求量 已分配资源量 P162 P274 P332 P420 剩余资源量1(1)系统是否处于平安状态？如是，那么给出所有的进程平安序列.(2)2.有四个进程A、B、C、D(1)进程A通过一个缓冲区不断地向进程B、C、D发送信息,A每向缓冲区送入一个信息后,必须等进程B、C、D都取走后才可以发送下一个信息,B、C、D对A送入的每一信息各取一次,试用P、V操作实现它们之间的正确通讯.3.写出P、V操作的定义.4.有n+1个进程A1,A2,...An和B:(1)A1,...An通过同一个缓冲区各自不断地向B发送消息,B不断地取消息,它必须取走发来的每一个消息.刚开始时缓冲区为空.试用P、V操作正确实现之.(2)假设缓冲区个数增至m个,试用P、V操作实现正确的通讯.5.请给出V操作的定义.6.用P、V操作实现PA,PB两个进程的同步问题如下所示:7.把学生和监考老师都看作进程,学生有N人,教师1人.考场门口每次只能进出一个人,进考场原那么是先来先进.当N个学生都进入考场后,教师才能发卷子.学生交卷后可以离开考场.教师要等收上来全部卷子并封装卷子后才能离开考场.(1)问共需设置几个进程?(2)试用P、V操作解决上述问题中的同步和互斥关系.8.某商店有两种食品A和B,最大数量各为m个.该商店将A,B两种食品搭配出售,每次各取一个.为防止食品变质,遵循先到食品先出售的原那么,有两个食品公司分别不断地供给A,B两种食品(每次一个).为保证正常销售,当某种食品的数量比另一种的数量超过k(k<m)个时,暂停对数量大的食品进货,补充数量少的食品.(1)问共需设置几个进程?(2)试用P,V操作解决上述问题中的同步和互斥关系.9.两个进程PA、PB通过两个FIFO〔先进先出〕缓冲区队列连接〔如图〕.PA从Q2取消息，处理后往Q1发消息，PB从Q1取消息，处理后往Q2发消息，每个缓冲区长度等于传送消息长度.Q1队列长度为n，Q2队列长度为m.假设开始时Q1中装满了消息，试用P、V操作解决上述进程间通讯问题.

一、名词解释1．中断中断是现代计算机系统中根本设施之一,它起着通讯联络作用,协调系统对各种外部事件的响应和处理。中断是实现多道程序的必要条件。2．进程控制块〔ProcessControlBlock〕PCB是系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构，用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。系统利用PCB来控制和管理进程，所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志。进程与PCB是一一对应的。3．虚时钟虚时钟是分配给每个进程记录CPU时间的。虚时钟存放于PCB中，属于现场一局部，进程运行时，将虚时钟放入内存开避的专门单元，离开CPU放入PCB中。4．段式存储管理①用户程序的划分②内存空间的划分内存空间被动态的划分为假设干个长度不相同的区域，这些区域被称为物理段，每个物理段由起始地址和长度确定。③内存分配以段为单位分配内存，每一个程序段在内存中占据连续空间〔内存随机分割，需要多少分配多少〕，但各段之间可以不连续存放。④管理空闲块管理，记录了空闲区起始地址和长度。内存的分配算法有，首先适配；最正确适配；最坏适配。6.系统调用用户程序中对操作系统的功能调用称为系统调用〔systemcall〕8．虚设备在一类设备上模拟另一类设备，常用共享设备模拟独占设备，用高速设备模拟低速设备，被模拟的设备称为虚设备。〔将慢速的独占设备改造成多个用户可共享的设备，提高设备的利用率〕9.页式存储管理按页的大小划分为大小相等的区域，称为内存块〔又叫物理页面〕。内存分配,以页为单位进行分配，并按作业的页数多少来分配。逻辑上相邻的页，物理上不一定相邻。10.作业步一般情况下，一个作业可划分成假设干个局部，每个局部称为一个作业步。在作业运行期间，各作业步之间存在着相互联系，往往上一个作业步的结果作为下一个作业步的输入。12.通道〔I/O处理机〕通道是独立于CPU的专门负责数据输入/输出传输工作的处理机，对外部设备实现统一管理，代替CPU对输入/输出操作进行控制，从而使输入，输出操作可与CPU并行操作。13.多道程序设计是指允许多个程序同时进入内存并运行,〔引入目的是为了提高系统效率。在多道程序环境下，要考虑资源的分配问题。 对CPU只能通过调度来解决竞争问题，而对于其它资源通过申请—分配—使用—14．死锁一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因而永远无法得到的资源，这种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程。16．快表 /相联〔联想〕存储器介于内存与存放器之间的存储机制，它又叫快表作业调度：根据一定的原那么，从输入井的后备作业队列中选择适当的作业，为它分配内存等资源，并将其调入内存投入运行。又称高级调度，远程调度原语：primitiveoratomicaction 即原语的执行必须是连续的，在执行过程中不允许被中断。实现：开关中断中断屏蔽中断发生时,CPU输出不予响应的状态,常用于必须连续运行的程序,防止任务被中断干扰.或执行处理某一类中断,防止其它中断干扰.地址映射死锁防止作业控制块〔JobControlBlock-JCB〕：作业存在的唯一标志，是系统为管理作业所设置的一个数据结构，存放了管理和控制作业所必需的信息。另一局部是作业需要的资源，如参数设置，系统配置，空间需求，输入输出设备要求，数量，估计运行时间等。CPU状态：〔这两种状态时可转换的〕虚存：把内存与外存有机的结合起来使用，从而得到一个容量很大的“内存〞，这就是虚存磁盘调度当多个访盘请求在等待时，采用一定的策略，对这些请求的效劳顺序调整安排，旨在降低平均磁盘效劳时间，到达公平、高效。进程调度进程调度的任务是控制协调进程对CPU的竞争即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程，把CPU的使用权交给被选中的进程。死锁预防定义：在系统设计时确定资源分配算法，保证不发生死锁。具体的做法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。临界区〔互斥区〕：criticalsection 一个程序片段的集合，这些程序片段分散在不同的进程中，对某个共享的数据结构〔共享资源〕进行操作。在进程中涉及到临界资源的程序段叫临界区。交换技术当内存空间紧张时，系统将内存中某些进程暂时移到外存，把外存中某些进程换进内存，占据前者所占用的区域，这种技术是进程在内存与外存之间的动态调度。多用于分时系统中。二、填空题1.及时响应2.中断3.进程控制块PCB4.中断处理5.作业控制块JCB6.管程7.限长存放器或长度存放器8.按内容并行查找12.作业调度算法13.可靠性14.顺序15.动态的23.最坏适配算法24.共享变量25.及时性26.随机存取27.28.系统调用29.虚设备30.系统31.32.33.碎片34.高效性35.时间36.作业37.内存38.加快地址映射速度三、判断题1.操作系统的所有程序都必须常驻内存.╳2.进程获得处理机而运行是通过申请而得到的.╳3.通过任何手段都无法实现计算机系统资源之间的互换.╳4.进程控制块中的所有信息必须常驻内存.╳5.一旦出现死锁,所有进程都不能运行.╳6.所有进程都挂起时,系统陷入死锁.╳7.优先数是进程调度的重要依据,一旦确定不能改变.╳╳9.用户程序有时也可以在核心态下运行.╳10.虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现.╳11.进程在运行中,可以自行修改自己的进程控制块.╳12.进程申请CPU得不到满足时,其状态变为等待态.╳13.在虚存系统中,只要磁盘空间无限大,作业就能拥有任意大的编址空间.╳14.在内存为M的分时系统中,当注册的用户有N个时,每个用户拥有M/N的内存空间.╳16.由于P、V操作描述同步、互斥等问题的能力缺乏,所以有必要引入其它的通讯原语或机制,如send,receive或Monitor等.╳17.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.╳18.实时系统中的作业周转时间有严格的限制.╳╳20.打印机是一类典型的块设备.╳21.当一个进程从等待态变成就绪态,那么一定有一个进程从就绪态变成运行态.╳22.执行系统调用时可以被中断.√23.在作业调度时,采用最高响应比优先的作业调度算法可以得到最短的作业平均周转时间.╳24.在请求页式存储管理中,页面淘汰所花费的时间不属于系统开销.╳25.进程优先数是进程调度的重要依据,必须根据进程运行情况动态改变.╳√27.参与死锁的所有进程都占有资源.╳28.页式存储管理中,用户应将自己的程序划分成假设干相等的页.╳√╳31.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.╳╳33.存储保护的目的是限制内存的分配.╳╳√36.在大型多道程序设计系统中,为充分利用外部设备,应使运行的假设干程序都是I/O型的.√37.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.╳╳√40.系统处于不平安状态不一定是死锁状态.√41.有m个进程的操作系统出现死锁时,死锁进程的个数为1<k≤m.√42.进程状态的转换是由操作系统完成的,对用户是透明的.√43.优先数是进程调度的重要依据,优先数大的进程首先被调度运行.╳╳45..√46.所谓最近最少使用〔LRU〕页面调度算法是指将驻留在内存中使用次数最少的页面淘汰掉.╳47.由于现代操作系统提供了程序共享的功能，所以要求被共享的程序必须是可再入程序.√48.参与死锁的进程至少有两个已经占有资源.√49.在页式虚拟存储系统中，页面长度固定并且是硬件的设计特性.√50.不可抢占式动态优先数法一定会引起进程长时间得不到运行.╳51..╳52.选择通道主要用于连接低速设备.╳53.存储保护的功能是限制内存存取.√54.如果输入输出所用的时间比处理时间短得多，那么缓冲区最有效.╳55.进程间的互斥是一种特殊的同步关系.√56.所有进程都进入等待状态时，系统陷入死锁.╳57.引入缓冲的主要目的是提高I/O设备的利用率.╳58.进程从运行状态变为等待状态是由于时间片中断发生.╳59..√

六．1答案：〔1〕86，147，91，177，94，150，102，175，130〔2〕当前磁头在143道上：147，150，130，102，94，91，86，175，177〔3〕当前磁头在143道上，并且刚刚完成125道的请求147，150，175，177，130，102，94，91，86计算移动总量略六．4答案：2+2563个页〔2〕读\A\D\K\Q的某一页最少最多共5次14次

七．2(1)A:Repeat生产消息；P(Sab);P(Sac);P(Sad);向缓冲区送消息；V(Sb);V(Sc);V(Sd)UntilFalseB:RepeatP(Sb);从缓冲区取消息；