操作系统期末复习Word文档格式.docx

1、进程互斥的定义；临界资源和临界区的定义；进程同步的定义；线程的定义；线程属性；引入管程的目的；实现管程的三个关键问题；进程通信的类型。进程的5个特征；进程的3种基本状态的转换；进程控制块的主要组成及其作用；处理机的两种执行状态及其作用；进程同步机制的准则的含义；进程互斥与进程同步的异同点；调用信号量S的P（S）操作与V（S）操作及其处理的物理意义；线程与进程的区别。要求简单应用：利用信号量解前趋图问题。要求综合应用：能写和理解生产者/消费者问题程序；能写和理解哲学家问题的程序；能写和理解读者/写者问题的程序。第三章 处理器调度及死锁及作业的状态及其转换；作业调度的定义；进程调度的定义；中级调度

2、的定义；进程调度的两种方式；作业平均周转时间的公式T；作业平均带权周转时间的公式W；多级反馈队列调度算法性能；实时系统常用的调度算法。作业采用先来先服务、短作业优先、优先级高优先的调度算法时计算一批作业的T和W。死锁的定义；产生死锁的原因；死锁检测；死锁解除；死锁预防；死锁避免。产生死锁的4个必要条件；资源分配图及其化简方法；死锁解除的方法；死锁预防的方法。银行家算法的具体应用。第四章 存储管理第五章 设备管理3级存储器在容量、速度和价格方面的比较；逻辑地址和物理地址的定义；地址重定位及静态重定位和动态重定位；存储管理的4大功能；存储静态分配和动态分配；单一连续区分配实现单道程序；分区管理主要

3、有固定分区、可变分区可重定位分区，都能实现多道程序；分区保护的两种方法；虚存的定义；提取页面的两种策略；进程抖动的含义；段式虚存管理的基本思想；段式虚存段表表目各个表项的作用；段页式虚存管理的基本思想。分区管理中的3种存储分配算法及其实现方法；实现虚存的基本方法；分页存储管理的基本方法；页式虚存的页表结构，页表表目的各表项的作用；段式虚存管理的动态地址转换过程；段式存储管理的优点和缺点。页式虚存的动态地址的转换过程。采用不同的页面置换算法FIFO、OPT、LRU，计算进程执行时的缺页次数和缺页率。设备的3种分类法；通道的分类；虚拟设备的定义；设备分配中所采用的4种表的作用；设备分配的3种分配技

4、术；磁盘一次输入/输出所花费的3种时间；磁盘驱动调度有移臂调度和旋转调度；设备管理的任务和功能；设备的4种I/O控制方式及其性能比较；SPOOLING的含义；对一批磁盘请求采用不同移臂调度算法FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN，计算平均移道数。第六章 文件系统第七章 接口文件的定义、文件3种分类法、文件系统的定义、文件系统提供的文件操作功能；文件的逻辑结构的含义及分类；文件物理结构的含义；文件的3种存取方法；文件路径名的组成；文件共享有3种方法；文件存取控制的5种方法；文件系统转储的重要性和转储的常用两种方法；文件系统的功能；文件物理组织的4种结构及其优缺点；文件控制块中主要内容及其作

5、用；目录的3种结构及其优缺点；多级目录结构中工作目录的作用；文件存储空间管理的3种方法的使用方法；文件存取控制的3个功能；验证用户存取操作的3步；文件的主要操作，文件的建立、删除、读、写的处理过程。作业的定义、作业的组成、作业管理的任务；脱机命令接口的功能和两种控制方式；联机命令接口的功能和两种方式；系统调用的定义、系统调用跳用方式；图形接口的定义。批处理系统自动控制作业运行的原理；系统调用的处理过程。总复习根据操作系统课程大纲中各章节内容具体规定、命题说明、题型及教师在总复习课上提的要求进行认真复习。三 复习自测题：概述自测题一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案1操作系统是扩充（

6、 ）功能的第1层系统软件。A软件 B裸机 C机器语言 D中断答案：B2从资源管理程序的观点来看，操作系统是（ ）的管理者。A程序和数据 B系统硬软件资源 C进程 D中断3属于实时控制系统的是（ ）。A飞机自动驾驶系统 B飞机订票系统 C电子商务系统 D管理信息系统A4操作系统的职能有三，管理系统硬软件资源、合理地组织计算机工作流程以及（ ）。A防止某些人以非法手段进入系统 B为用户提供良好的工作环境的接口C对用户的命令快速产生响应 D作为服务机构向其他站点提供优质服务5非影响分时系统响应时间的因素是（ ）。A进程调度和对换的时间 B分时用户的数目C分时用户所运行程序的特性 D时间片的大小C二、

7、填空题1 操作系统的特征是_、共享性、虚拟性和异步性。并发性2分时操作系统具有4个特征，_、独立性、交互性和及时性。多路性3某医院准备在挂号处增设一实时触摸屏查询系统，该系统除了应具有快速响应和高可靠性外，还应具有_性功能。交互性4某办公室有5台个人电脑，为让各台机器间都可相互配合使用，要进行连网，可采用_模式的网络操作系统。对等三、判断改错题判断下列各题正误，正者打“”，误者打“”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。1民航局的飞机订票系统是一个实时控制系统 。，将“实时控制系统”改成“实时信息处理系统”。2在单处理器的多道批处理系统中任何一个时刻都有多个程序在处理器上运行

8、。，将“都有多个程序”改成“至多有一个程序”。3实时系统和分时系统都向用户提供交互能力，但后者比前者的交互功能更强。，将“更强”改成“差”。4分时系统要求能让用户及时得到响应，时间片越短越好。，将“越短越好”改成“大小要恰当，太短会增加系统开销”。四、简答题1什么叫是分时系统？分时系统有哪4个特征？分时系统是指在一台主机上连接多个终端，它同时允许多个用户通过终端以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。分时系统具有多路性、独立性、及时性和交互性。2多道批处理系统和分时系统有什么异同点？相同点：两者都允许多个用户程序并发执行而互不干扰的多道程序系统。不同点：多道批处理系统中用户不能干预其程序的运行

9、，及时性差；而分时系统中用户可通过终端与其程序进行交互，及时性强。操作系统接口 自测题1当用户程序需要使用操作系统功能从磁盘读取执行的程序和数据时，首先要通过专门的指令完成（ ）。A从运行态到阻塞态的转换 B进程从活动态到挂起态的转换C进程从目态到管态的转换 D进程从管态到目态的转换答案 ：C 2在批处理系统中，不属于作业管理程序任务的是（ ）。A按照调度算法在后备状态的作业中选择作业 B为选中的作业创建相应进程C为选中的作业分配主存等系统资源 D为作业对应的进程分配处理器D1操作系统用户接口有2类，程序接口和_。命令接口2系统调用是用户在程序中调用操作系统所提供的功能程序，它是一种特殊的_。

10、过程调用3操作系统为了方便用户使用，提供了两种接口，一种是命令接口，另一种是_。程序接口4作业说明书用_来表达用户对作业的控制意图，它在形式上与用高级语言编制的程序很相似。作业控制语言1系统调用指用户程序中调用操作系统的一个功能程序，该程序在执行时不可中断。，将“不可中断”改成“可中断”。2作业控制语言JCL是一种专门用来表达用户控制作业意图和步骤的语言，它由脱机命令接口程序解释执行，从而达到控制作业的运行。答：。1什么是操作系统的命令接口？简述两种命令接口的作用？命令接口是操作系统为用户提供各种操作命令的处理程序，用户可利用相应命令来组织作业的工作流程和控制作业的运行。命令接口分为联机命令接

11、口和脱机命令接口。联机命令接口用于控制联机作业，脱机命令接口，用于控制批处理作业。2请描述系统调度的处理过程。（1）户程序中为系统调用设置命令相关参数，并安排一条访管指令；（2）执行访管指令产生访管中断，从目态转成管态，并进入中断处理程序；（3）中断处理程序中按照系统调用命令的功能号，转向相应的功能子程序执行；（4）功能子程序执行完后，退出中断，恢复中断现场信息，继续用户程序的执行。进程管理 自测题1若一程序运行时独占系统全部资源，资源的状态只受该程序而改变，程序执行结果不受外界因素的影响，这是指（ ）。A序顺序执行的顺序性 B程序顺序执行的封闭性C程序顺序执行的可再现性 D并发程序失去封闭性

12、2不属于进程3种基本状态的是（ ）。A运行态 B就绪态 C后备态 D阻塞态3下面关于并行性和并发性说法正确的是（ ）。A并行性是指2个或2个以上的事件在同一时间段内发生B并发性是指2个或2个以上的事件同一时刻发生C在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并行执行D在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并发执行4已经获得了除处理器以外的所有必要资源的进程处于（ ）。A执行状态 B完成状态 C就绪状态 D阻塞状态5多个进程同时存在于一个系统内，能在同一时间段内运行，被称为进程的（ ）。A动态性 B异步性 C封闭性 D并发性6进程一旦被建立，它的（ ）就进入内存，直到进程被撤消。A进程控制块PCB B

13、程序段 C数据集 D上下文7处理器设计成两种执行状态：系统态和用户态，是为了（ ）。A加快系统的运行速度 B实现系统程序的共享C实现用户程序的保密 D防止用户程序对操作系统的破坏1进程同步机制应遵循的4条准则是，空闲让进、忙则等待、_和让权等待。有限等待 2消息传递系统实现方式有2种，一种是直接通信方式，另一种是_。间接通信方式3程序并发执行所产生的特征是间断性、失去封闭性和_。不可再现性4执行一次信号量S的P（S）操作，使信号s.value的值减1后，若s.value 的值_时，调用进程阻塞等待。5一进程因请求某事件发生而无法再执行时，_调用阻塞原语使其进入阻塞状态。该进程6信号量是代表资源

14、物理实体的数据结构，当它为一组并发进程而设置，代表共享的临界资源时，每个进程都可以对它施加P、V操作，我们称它为_信号量。互斥7原语是一种特殊的广义指令，又称原子操作，它应该在_的状态下执行。不可中断1多个进程使用临界资源时可以并发使用。，将“可以并发使用”改成“应该互斥使用”。2像打印机这类一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源。1简述进程的5个特征。进程具有5个特征：（1）动态性：进程是程序的执行过程，它由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停，并由撤销而死亡。（2）并发性：多个进程实体同存于内存中，能在一段时间内同时运行。（3）独立性：进程是一个独立获得资源和独立调度的单位。（4

15、）异步性：进程按各自独立的不可预知的速度向前推进。（5）结构特征：从结构上看，进程实体由程序段、数据段和进程控制块3部分组成。2什么叫进程同步机制？请叙述进程同步机制的4条准则。用于保证多个进程在执行次序上的协调关系的相应机制，称为进程同步机制。进程同步机制的4条准则：（1）空闲让进。当无进程在临界区时，允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区。 （2）忙则等待。当已有进程进入其临界区时，其他试图进入临界区的进程必须等待。（3）有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证它在有限时间内进入临界区。（4）让权等待。当进程不能进入其临界区时，应立即释放处理器。五、应用题1假设有一个计算进程C

16、P和一个打印进程PP，进程CP将计算结果送入由5个缓冲区组成的缓冲池，进程PP从该缓冲区中取出数据并打印。为实现进程同步，设置信号量SC、SP，送数指针in、 取数指针out。同步算法如下：struct semaphore SC,SP=5,0;message buffers5;int in,out=0,0;message x,y;cobegin void CP（ ） while （TRUE） 计算下一个数据到x; ； buffersin=x; ; ; void PP（ ） ; y=buffersout; ; ; 打印y中的数据;coend问：（1）指出信号量SC、SP初值的物理意义？ （2）要

17、求打印进程打印的数据与计算进程计算的数据个数、次序完全一致，在括号内填入有关的语句，完善程序。（1） 信号量SC的初值为5，意味着系统开始时计算进程CP可向缓冲池送5个数据；而信号量SP的初值为0，意味着系统开始时打印进程PP在缓冲池中没有可以取的数据。 （2）处填 P（SC） 处填 in=（in+1） % 5 处填 V（SP） 处填 P（SP） 处填 out=（out+1） % 5 处填 V（SC） 2下面是用信号量机制解决生产者消费者问题需要完善的程序：struct semaphore mutex,SP,SC=1,n,0;message buffersn；int in,out:=0,0;m

18、essage x,y； void P（ ） 生产一个消息送x; P （SP）; in=（in+1） mod n;V（mutex）; void C（ ） while （TRUE） p（SC）; p（mutex）; out=（out+1） % n; 消费y 中的消息；（1）指出信号mutex、SP、SC初值的意义？ （2）在括号内填入有关的语句完善上述程序。（1）mutex是互斥信号量，初值为1，表示开始时无进程在临界区,对in,out互斥。SP是同步信号量，初值为N，表示开始时生产者可向缓冲区送n个数据。SC是同步信号量，初值为0，表示开始时缓冲区中没有消费者取的数据。（2）处填 P（mutex

19、）处填 V（SC） 处填 V（mutex）处填 V（SP） 死锁 自测题1银行家算法是一种（ ）的方法，它能使系统不发生死锁。A死锁预防 B死锁检测 C死锁避免 D死锁解除2为进程一次性分配其所需的资源是一种（ ）的方法，它能使系统不发生死锁。3在（ ）的情况下不可能产生死锁的。A 多道程序环境中系统资源有限 B使用同类临界资源的并发进程随机交替运行C就绪队列中已无等待的进程 D规定进程一旦得到了需要的所有资源才投入运行 4下面不属于研究死锁问题的是（ ）。A死锁的显示 B死锁的预防 C死锁的避免 D死锁的检测1产生死锁的原因，一是竞争资源，二是进程的_不当。推进顺序2死锁是系统中两个或两个以

20、上的进程由于竞争系统资源而出现的一种 现象。相互等待1利用系统的安全状态可避免死锁，因此每次为进程正式分配资源后要执行一次银行家算法。，将“分配资源后”改成“分配资源时”。2当系统中的进程均处于阻塞状态时，此时系统一定发生了死锁。，将“一定发生了死锁”改成“可能发生了死锁”。1假定由5个进程PA、PB、PC、PD、PE和三种资源A、B、C的数量分别为7、5、10。在T0时刻若有以下分配情况：最大需求 已分配A B C A B C PA 2 1 3 0 1 2 PB 3 4 7 0 3 0 PC 3 1 4 2 1 0 PD 2 5 9 2 0 3 PE 2 2 2 1 0 2请判断系统当时是否

21、是安全的？此算法用在何处？起什么作用？当时系统是安全状态的，因为找到了一条安全分配序列PA、PC、PB、PD、PE。该算法被银行家算法调用。银行家算法中试分配资源后调用该算法分析试分配后的系统是否仍处于安全状态，若安全的则正式分配，否则作废试分配，以防止系统进入不安全状态，从而避免发生死锁。2什么是资源分配图？资源分配图如何化简？ 资源分配图是一种描述系统当前状态的图，图中有进程结点、资源结点以及两种不同结点之间的有向边。 资源分配图化简方法：从资源分配图中找既非孤立又非阻塞的进程结点，将该结点直接有关的有向边全删去，重复上述过程直到图中找不到既非孤立又非阻塞的进程结点为止。1假设有如下资源分

22、配状态如下： 进程名 Allocation Need Available ABCD ABCD ABCDP0 2 0 1 1 2 1 0 0 1 0 2 0P1 2 1 0 0 1 1 1 2P2 1 1 1 0 3 1 0 0P3 1 1 0 1 0 0 2 0P4 1 0 0 0 2 1 1 0（1）请检测此时系统是否安全？写出检测过程。 （2）如果此时P1提出资源请求（1,0,1,0），系统能否马上给予分配？为什么？（1）试找安全分配序列如下： Available （1,0,2,0）（2,1,2,1）（4,1,3,2）（6,2,3,2）（7,3,4,2）（8,3,4,2）Needi （0,

23、0,2,0） （2,1,0,0） （1,1,1,2） （3,1,0,0） （2,1,1,0） 分配的进程： P3 P0 P1 P2 P4 存在安全分配序列P3、P0、P1、P2、P4 当前系统处于安全状态。（2）因Request1（1,0,1,0）Need1（1,1,1,2），P1请求合法； 因Request1 （1,0,1,0）Available（1,0,2,0），系统可用资源可满足P1请求； 试把资源分配给进程P1并修改有关数据结构的数值： Available=Available（1,0,2,0）-Request1（1,0,1,0）=Available（0,0,1,0） Need1=Nee

24、d1（1,1,1,2）-Request1（1,0,1,0）=Need1（0,1,0,2） Allocation1=Allocation1（2,1,0,0）+Request1（1,0,1,0）=Allocation（3,1,1,0） 而P0P4进程还需的资源分别为（2,1,0,0）、（0,1,0,2）、（3,1,0,0）、（0,0,2,0）和（2,1,1,0），所以系统可用资源（0,0,1,0）不能满足任一进程的需求，系统进入不安全状态，故作废试分配，P1的资源请求不能满足。2、设有五个进程P0、P1、P2、P3、P4，共享一组资源A、B、C、D，假设在某一时刻资源分配情况如下：进程名 Need Allocation AvailableP0 1 1 0 0 3 0 1 1 1 0 2 0P1 0 1 1 2 0 1 0 0P2 3 1 0 0 1 1 1 0P3 0 0 1 0 1 1 0 1P4 2 1 1 0 0 0 0 0（1）此时系统是否处在安全状态？（2）若进程P1请求资源（0,0,1,0），系统能马上给予分配吗？为