操作系统Word格式.docx
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A．2—1B．3—2C．4—1
2．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。
又设该程序的基本可用内存是
200字，如果采用最近最少使用置换算法（LRU）置换算法，缺页率是多少？
（注：
缺页率一缺页次数／访问页面总数，要求给出计算过程）
1．解：
（共10分）
（1）（4分）
就绪一运行：
CPU空闲，就绪态进程被调度程序选中。
运行一就绪：
正在运行的进程用完了本次分配给它的CPU时间片。
运行一阻塞：
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。
阻塞一就绪：
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）下述进程状态变迁：
（6分）
（A）2一1：
可以。
运行进程用完了本次分配给它的时间片，让出CPU，然后操作系统按照某种算法从就绪队列中选出一个进程投入运行。
（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，就不能再变为就绪态。
（C）4一1：
某一阻塞态进程等待的事件出现了，而且此时就绪队列为空，该进程进入就绪队列后马上又被调度运行。
2．解：
（共10分）
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（2分）
又因为该程序基本可用内存是200字，可知内存块数为2。
（1分）
采用最近最少使用置换算法（LRU），总共有7次缺页（2分），缺页率为7/12—58%（2
分），具体算法如下：
（过程3分）
1364
2．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
当内存块数量为3时，试问最近最少使用置换算法（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。
并给出解题过程。
）
1．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。
2．发生死锁的四个必要条件是：
互斥条件、不可抢占条件、占有且申请条件和循环等待条件。
3．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。
4．程序和数据装入内存时，需对目标程序中的地址进行修改。
这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作重定位。
对程序进行重定位的方式分为静态重定位和动态重定位。
5．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。
文件备份的方法有完全备份、增量备份和更新备份三种。
6．虚拟设备是利用某种技术把独占设备改造成可由多个进程共用的设备，这种设备并非物理上变成了共享设备，而是用户使用它们时“感觉”它是共享设备。
7．设备驱动程序的功能主要有：
接受用户的I/O请求；
取出请求队列中队首请求，将相应设备分配给它；
启动该设备工作，完成指定的I/O操作；
处理来自设备的中断。
8．分布式系统的主要特征有：
分布性、自治性、并行性和全局性。
四、应用题（每小题10分，共20分）
1．解：
这个算法不对。
（2分）
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。
算法框图如下图所示。
（各2分）
2．解：
使用最近最少使用置换算法LRU，内存块为3，共产生缺页中断15次。
（给出解题过程给5分，结果正确5分）
21．简述操作系统的定义。
22.计算机系统中产生死锁的根本原因是什么？
23.作业调度与进程调度二者间如何协调工作？
24．虚拟存储器有哪些基本特征？
25.-般说来，文件系统应具备哪些功能？
26.什么是文件保护？
常用的保护机制有哪些？
27．什么是通道？
28.未来操作系统大致应具有哪些特征？
29.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下。
判断这个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。
30.考虑下述页面走向：
1，2，3，4，2，1，5，6，2，l，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。
21.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（2分）、有效地组织多道程序运行（1分）的系统软件（或程序集合）（1分），是用户与计算机之间的接口（1分）。
22.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。
（5分）
23.作业调度和进程调度是CPU主要的两级调度（1分）。
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（2分）。
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（2分）。
24.虚拟存储器的基本特征是：
虚拟扩充——不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；
部分装入——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——不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；
多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
25.-般说来，文件系统应具备以下功能：
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。
26.文件保护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：
（4分）
①命名——自己的文件名，不让他人知道；
②口令——对上口令，才能存取；
③存取控制——有权才可存取，不同权限干不同的事；
④密码——信息加密，解密复原。
27.通道是一种专用的、有很强I/O处理功能的部件，它可以独立地完成CPU交给的I/O操作任务，通过执行通道程序来实现主存和外设之间的信息传送。
它也被称为I/O处理机。
、（5分）28.未来操作系统大致应具有以下特征：
更强的分布式处理能力；
更高的安全性和可靠性；
符合开放式模型；
更方便的用户界面。
29.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。
A、B两个进程应互斥地进入临界区。
改正后的算法框图如下。
1．操作系统主要有哪些类型的体系结构？
UNIX系统采用哪种结构？
2．计算机系统中产生死锁的根本原因是什么？
3．处理机调度一般可分为哪三级？
其中哪一级调度必不可少？
4．虚拟存储器有哪些基本特征？
5．什么是文件保护？
6．设置缓冲区的原则是什么？
7．要存取磁盘中的信息，一般要用哪三部分时间？
其中哪个时间最影响系统的性能？
8．嵌入式操作系统的最大特点是什么？
四、应用题（每小题10分．共20分）
1．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，如果采用先进先出置换算法（FIFO），求其缺页率。
缺页率=缺页次数／访问页面总
数，要求给出计算过程）
2．设Linux文件系统中的目录结构如下图所示：
（1）Linux的文件系统采用的是哪一种目录结构？
有什么优点？
（2）设当前工作目录是/usr，那么，访问文件ml．c的绝对路径名和相对路径名各是什么？
（3）现在想把工作目录改到liu，应使用什么命令（写出完整命令行）?
那么，该文件m2．c对文件主、同组用户、其他用户分别规定了什么权限？
1．一般说来，操作系统有如下四种结构：
整体结构，层次结构，虚拟机结构和客户机一服
务器结构。
UNIX系统采用的是层次结构。
2．计算机系统中产生死锁的根本原因是：
此外，进程推进顺序不
合适也可以引发死锁。
3．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。
4．虚拟存储器的基本特征是：
离散分配——不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；
5．文件保护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。
②口令——对上口令，才能存取；
④密码——信息加密，解蜜复原。
6．设置缓冲区的原则是：
如果数据到达率与离去率相差很大，则可采用单缓冲方式；
如果
信息的输入和输出速率相同（或相差不大）时，则可用双缓冲区；
对于阵发性的输入、输出，可以
设立多个缓冲区。
7．存取磁盘中的信息，需要三部分时间：
寻道时间、旋转延迟时间和传输时间，其中减少
平均寻道时间可以显着改善系统的性能。
．；
8．嵌入式操作系统的最大特点就是可定制性，即能够提供对内核进行配置或剪裁等功
能，可以根据应用需要有选择地提供或不提供某些功能，以减少系统开销。
四、应用题【每小题10分，共20分）
0,0,l,1,0,3,l,2,2,4,493
采用先进先出置换算法（FIFO），总共有6次缺页，缺页率为6/12—50%（2分），具体
算法如下：
（1）UNIX的文件系统采用的是带链接的树形目录结构，即非循环图目录结构。
其优点是
易于实现文件共享。
（2）访问文件ml．c的绝对路径名是：
/usr/mengqc/subl/ml．c（2分）
访问文件ml．c的相对路径名是：
mengqc/subl/ml．c（2分）
（3）cd/usr/liu或者cdliu（2分）
（4）文件主权限是可读、可写，但不可执行；
同组用户权限是只可读；
其他用户权限是无，即
不能读、写或执行。
（3）计算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？
2．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，已调入内存页面的页号和物理块号的对照表如下：
请计算逻辑地址OA5C（H）所对应的物理地址（要求写出分析过程）。
（1）非抢占式优先级算法的执行时间图如下：
页式存储管理的逻辑地址分为两部分：
页号和页内地址（1分）。
由已知条件“用户编程空
间共32个页面”，可知页号部分占5位（1分）；
由“每页为1KB”，1K-2如，可知内页地址占10
位（1分）。
由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位（1分）。
逻辑地址OA5C（H）所对应的二进制表示形式是：
000101001011100（1分），根据上面
的分析，下划线部分为页内地址，编码“00010”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2（1
分）。
查页表，得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：
0100（1分），拼接块内地址10
01011100（1分），得物理地址为01001001011100（1分），即125C（H）（1分）。
F:
P（mutex）；
G:
V（mutex）；
H:
'
V（empty）；
30.页式存储管理的逻辑地址分为两部分：
页号和页内地址（2分）。
由已知条件“用户编
程空间共32个页面”，可知页号部分占5位（1分）；
由“每页为1KB”，1K-2¨
，可知内页地址
占10位（1分）。
逻辑地址OA5C（H）所
对应的二进制表示形式是：
000101001011100（1分），根据上面的分析，下划线部分为页内地
址，编码“00010”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。
查页表，得到物理块号是4（十进
制），即物理块地址为：
0100（1分），拼接块内地址1001011100，得01001001011100，即125C
（H）（3分）。
21．现代计算机系统是由什么组成的？
22．在操作系统中为什么要引入进程概念？
23．什么是进程的互斥与同步？
24.-般中断处理的主要步骤是什么？
25．对换技术如何解决内在不足的问题？
26．什么是文件的共享？
文件链接如何实现文件共享？
27．什么是设备独立性？
28.嵌入式操作系统的最大特点是什么？
举例说明。
29.假定在单CPU条件下有下列要执行的作业，如下表所示。
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企业迟到一个时间单位）。
（1）用一个执行时间图描述在执非抢占式优先级行算法时这些作业的情况。
（2）计算作业的周转时间、平均周转时间、带权周转时间和平均带权周转时间。
作业
运行时间
优先级
1
10
3
2
4
5
30．设Linux文件系统中的目录结构如下图所示：
（1）Linux的文件系统采用的是哪一种目录结构？
（2）设当前工作目录是/usr，那么，访问文件ml.c的绝对路径名和相对路径名各是什么？
（3）现在想把工作目录改到liu，应使用什么命令（写出完整命令行）?
（4）如果用Is-l/usr/mengqc/mubl命令列出指定目录的内容，其中有如下所示的一
项：
21．计算机系统是由硬件和软件组成的。
从功能上讲，硬件由五大功能部件组成，即运算
器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
（3分）这五大功能部件相互配合，协同工作。
其
中，运算器和控制器集成在一片或几片大规模或超大规模集成电路中，称之为中央处理器
（CPU）。
软件裹在硬件之上。
硬件是软件建立与活动的基础，而软件是对硬件进行管理和功能扩充。
按照所起的作用
和需要的运行环境，软件通常可分为三大类，即系统软件、应用软件和支撑软件。
（2分）操作
系统属于系统软件。
22．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出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（2分）。
这些都是在程序的动态过程中发生的（1分）。
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（2分）。
为此，人们引入“进程”这一概念来描述程序
动态执行过程的性质。
23．进程的互斥：
在逻辑上本来完全独立的若干进程，由于竞争同一个资源而产生的相互
制约关系。
进程的同步：
是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系，也就是说，这些具
有伙伴关系的进程在执行时间次序上必须遵循确定的规律。
（3分）
1140
24．一般中断处理的主要步骤是：
保存被中断程序的现场（1分），分析中断原因（1分），转
入相应处理程序进行处理（2分），恢复被中断程序现场（即中断返回）（1分）。
25．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，系统就把内存中暂时不能运行的进程（包括程序和数据）换
出到外存上，腾出内存空间，把具备运行条件的进程从外存换到内存中。
26．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（2分）。
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（1
27．设备独立性就是用户程序应与实际使用的物理设备无关，由操作系统考虑因实际设
备不同而需要使用不同的设备驱动程序等问题。
28．嵌入式操作系统的最大特点就是可定制性，即能够提供对内核进行配置或剪裁等功
能，可以根据应用需要有选择地提供或不提供某些功能，以减少系统开销（3分）。
如从应用领
域角度看，可以分为面向信息家电的嵌入式操作系统，面向智能手机的嵌入式操作系统，面向
汽车电子的嵌入式操作系统，以及面向工业控制的嵌入式操作系统等（2分）。
作业
到达时间
运行时间
完成时间
周转时间
带权周转时间
O
1.0
19
18
18.0
13
11
5.5
8
8.0
14
2.8
平均周转时间
12.2
平均带权周转时间
7.06
21．多道程序设计的基本思想是什么？
22．进程与程序的区别和联系是什么？
23．简述中断的定义。
24.动态重定位分区管理方式中如何实现虚一实地址映射？
1127
25.什么是文件保护？
26.设备驱动程序的主要功能是什么？
27.为什么要引入缓冲技术？
设置缓冲区的原则是什么？
28.分布式系统有哪些主要特征？
29.某分时系统的进程出现如下所示的状态变化。
试问：
（1）你认为该系统采用的是哪一
种进程调度算法？
（2）写出图中所示的每一个状态变化的原因（从①到⑥）。
30.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
字，如果采用最近最少使用置换算法（LRU），缺页率是多少？
缺页率一缺页次数／访问页
面总数）
22.进程与程序的主要区别是：
（每个1分，共4分）
（1）进程是动态的；
程序是静态的。
（2）进程有独立性，能并发执行：
程序不能并发执行。
（3）二者无一一对应关系。
（4）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。
23.中断是指CPU对系统发生的某个事件做出的一种反应（1分），它使CPU暂停正在
执行的程序（1分），保留现场后自动执行相应的处理程序（1分），处理该事件后，如被中断进程
1131
的优先级最高，则返回断点继续执行被“打断”的程序（2分）。
24.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（1分）。
当调度该进程在
CPU上执行时，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（1分），将进程
大小装入限长寄存器（1分）。
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址（1分）；
如果地址越界，则发出相应中断，进行处
理（1分）。
25.文件保护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。
（1
分）
（1）命名——自己的文件名，不让他人知道；
（2）口令——对上口令，才能存取；
（3）存取控制——有权才可存取，不同权限干不同的事；
（4）密码——信息加密，解密复原。
26.设备驱动程序的功能主要有：
取出请求队列中队首请求，将相
应设备分配给它；
27.引入缓冲技术的主要目的是：
（1）缓和CPU与I/O设备问速度不匹配的矛盾；
（2）提高它们之间的并行性；
（3）减少对CPU的中断次数，放宽CPU对中断响应时间的要求。
28.分布式系统的主要特征有：
29．
（1）该分时系统采用的进程调度算法是时间片轮转法。
（2）状态变化的原因如下：
（每个1分，共6分）
①进程被选中，变成运行态；
②时间片到，运行的进程排入就绪队列尾部；
③运行的进程启动打印机，
升级会员 