太原理工大学操作系统复习提纲和习题解答.docx
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太原理工大学操作系统复习提纲和习题解答
操作系统复习大纲
1.操作系统功能、特征
2.操作系统类型
3.进程的特征与迸程的组成
4.进程控制块的内容及作用
5.进程的3种基本状态及其转换
6.进程与线程的主要区别
7.原语
8•临界资源、临界区
9.用信号長和p、v操作机制实现迸程的同步和互斥
10.处理机的分级调度
11.作业调度和进程调度的比较
12.进程调度方式
13.作业调度性能的衡長
14.常用的调度算法
15.产生死锁的根本原因、必要条件和解决死锁的方法
16.逻辑地址（空间）、物理地址（空间）
17.地址重定位，页式存储管理地址变换过程
18.分区式存储管理、分页存储管理与分段存储管理的原理
19.分区分配算法
20.页面淘汰算法
21.设备的分类
22.缓冲技术
23.I/O控制过程
24.设缶独立性与逻揖设爸和物理设备
25.Spooling技术
26.文件的逻辑结构、文件的物理结构与存取方法
27.文件目录与目录结构
28.操作系统接口的类型、形式和作用
29.处理机的工作状态及特权指令
30.系统调用的过程
《操作系统》试卷题型
一、埴空题（每空1分，共15分）
二、单项选择题（共15小题,每小题2分，共30分）
三、简答题（本大题共5小题，每小题5分，共25分）按要点给分
四、应用题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）按步骤绐分
精III1!
《操作系统》第四章作业题
1、采用可变分区管理存储空间时，若主存中按地址顺序依次有五个空闲区，大小分别为15K、
28K、10K、226K、110K。
现有五个作业J1到J5,它们所需的主存空间依次是10K、15K、102K、
26K、180K。
问如果采用最先适应分配算法，能否把这五个作业按J1到J5的次序全部装入主存。
使用哪种分配算法装入这五个作业，可使主存的利用率最高？
2、在一个支持虚拟分页并采用请求页式存储管理的系统中，有一用户程序，它访问其地址空间的宇地址序列是:
70,74,135,276,400,300,700,266,148,560,284,172若分配给该作业的内存大小为384字，初始为空，页大小为128字，试按FIFO、LRU页面淘汰算法分别计算页面访问的缺页中断率。
3、在一页式系统中，页面的大小为1KB,地址寄存器的字长为2（）位。
现有一长度为4KB的用户程序，其4个页面分别被分配在内存的10,14,15和18块中。
当程序中的访问地址为2058时，用图画出地址变换的过程。
4、某虚拟存贮器的用户空间有32个页面，每页长1KB,主存16KBo假定某时刻，系统为用户的第0,1,2,3页分别分配的物理块号为5,10,4,7,试将虚拟地址（16进制）OAFC（H）和0E7B（H）变换为物理地址（仍用16迸制数表示），并要给出简要的变换步骤。
《操作系统》第二章作业题及参考答案
一、请用P、\丁操作实现4X100接力赛的同步过程，并说明所用信号長的作用和取值范围。
解答:
begin
S12,S23,S34:
scmaph（）rc;（fB号長的作用：
实现接力赛运动员跑步过程的同步）
S12=S23=S34=0;（信号長的取值范围：
1,0,-1）
cobegin
processPl
begin
跑100米；
V（S12）;
end
processP2
begin
P⑶2）;
跑100米;
V（S23）;
end
processP3
begin
P（S23）;
跑10（）米；
V（S34）；
end
processP4
begin
P（S34）；
跑100米；
end
coend
end
二、在某一自动测長系统中要完成采样、转换和显示等任务。
采样过程把从传感器上得到的整型微电压值存入一个缓冲区，转換过程把微电压值从缓冲区取出，计算特换成星度值再存入该缓冲区，显示过程把缓冲区中的長度值取出并显示。
用操作实现三个过程共辜缓冲区的同步问题，并说明信号長的作用。
解答:
begin
semaphoreSl=l;（空）
semaphoreS2=0;（有电压）
semaphoreS3=0;（有長度）（信号長的作用：
实现采样、转换和显示过程的同步）
cobegin
process采样
begin
Ll:
得到一个微电压值；
P（S1）；
将微电压值存入缓冲区；
V（S2）;
gotoLI;
end
process转换
begin
L2：
P（S2）;
从缓冲区中取出微电压值；
将微电压值转换成長度值；
将長度宜存入缓冲区；
V（S3）;
gotoL2;
end
process显示
begin
L3:
P（S3）;
从缓冲区中取出長度值；
V（si）;
显示昼度值；
gotoL3;
end
coend
end
三、桌于上有一只盘于，每次只能放入一个水果。
爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放橘于，女儿专吃盘中的苹果，儿于专吃盘中的橘于。
试用P、V操作实现父、母、儿、女进程的同步。
解答:
begin
semaphoreSl=l;（盘空）
semaphoreS2=0;（有苹果）
semaphoreS3=0;（有橘于）
cobegin
process父
begin
F：
取一个苹果；
P（S1）；
将苹果放入盘中；
V（S2）;
gotoF;
end
process母
begin
精nn
M:
取一个橘于；
P（S1）；放入橘于；V（S3）;
g<）t（>M；end
process儿begin
S:
P（S3）;
从盘中取譎于;
V（si）;
吃橘于；gotoS;
endprocess女
begin
D：
P（S2）;
从盘中取苹果;
V（S1）;
吃苹果；gotoD;
end
coend
end
2、BFA分配结果:
3、WFA分配结果:
《操作系统》第四章作业题及参考答案
1.采用可变分区管理存储空间时，若主存中按地址顺序依次有五个空闲区，大小分别为1可＜、28K.10K.226K、HOKo现有五个作业J1到J5,它们所需的主存空间依次是10K、15K、102K、26K、180K。
问如果采用黒先适应分配算法，能否把这五个作业按J1到J5的次序全部装入主存。
使用哪种分配算法装入这五个作业,可使主存的利用率呈高？
解答:
作业J1到J5队列：
1OK,15K,102K,26K,180K
1、FFA分配结果:
10K
15K
180K的作业无法装入
由分配结果可知，按FFA分配算法无法装入全部作业，按BFA分配算法装入了全部作业，BFA分配算法
主存利用率最高。
2.在一个支持虚拟分页并采用请求页式存储管理的系统中，有一用户程序，它访问其地址空间的宇地址序列是：
70,74,135,276,400,300,700,266,148,560,284,172若分配给该作业的内存大小为384宇,初始为空，页大小为128宇，试按FIFO、LRU页面淘汰算法分别计算页面访问的缺页中断率。
解答:
因为页长为128B,分配给作业的内存大小为384B
故：
分配给作业的内存为384/123=3（块）
因为访问的宇地址序列为:
70,74,135,276,400,300,700,266,148,560,284,172页号p=（逻揖地址/页长
故对应的页地址序列为：
0,0,1,2,3,2,5,2,1,4,2,1
按FIFO淘汰算法进行宣换时:
X
X
X
0
1
2
3
5
00
1
2
3
25
21
4
21
0
0
0
1
2
3
5
1
1
1
2
3
5
1
4
2
3
5
1
4
2
缺页中断率匸（8/12）*100%=66.7%
按LRU淘汰算法迸行直换时:
X
X
X
0
1
3
5
00
1
2
3
2
5
2
1
4
2
1
0
0
0
1
1
3
3
5
2
1
4
1
1
2
3
2
5
2
1
4
2
2
3
2
5
2
1
4
2
1
缺页中断率匸（7/12）*100%=58.33%
三、在一页式系统中，页面的大小为1KB,地址寄存器的字长为20位。
现有一长度为4KB的用户程序，其4个页面分别被分配在内存的10,14,15和18块中。
当程序中的访问地址为2058时，用图画出地址变换的过程。
解答:
因为逻辑地址为2508B,页长为1024B
故:
页号p=（2058/1024）int=2,页内地址＜1=（2058/1024）m（＞d=10根据页号2査页表取得对应的块号为15
所以物理地址W=15*l024+10=15370
页地址转换过程示意图：
控制军存器
页表长度贞表始址
逻牛地址2058
②査页表
2
10
0
1（）
1
14
2
15
3
18
页表
拼接
15
10
物理地址15370（H）
四、某虚拟存贮器的用户空间有32个页面，每页长1KB,主存16KB。
假定某时刻，系统为用户的第0,1,2,3页分别分配的物理块号为5,10,4,7,试将虚拟地址（16进制）OAFC（H）和0E7B（H）变换为物理地址（仍用16进制数表示），并要给出简要的变换步骤。
解答:
1＞逻辑地址OAFC（H）对应的二进制地址为：
0000101011111100（B）
根据页号査页表对应的块号为将块号与页內地址拼接为物理地址
对应十六进制为
p=2
I
b=4
00010011011111100（B）
12FC（H）
2、逻辑地址0E7B（H）对应的二迸制地址为：
0000111001111011（B）
根据页号査页表对应的块号为将块号与页內地址拼接为物理地址
对应十六进制为
b=7&
00011111001111011（B）
1E7B（H）
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