福师1009考试批次《操作系统导论》考试复习题参考答案文档格式.docx

1、三、简答题（每小题5分,共20分） 1.什么是设备的独立性?它有什么好处?参考答案:通常用户不指定特定的设备,而指定逻辑设备,使得用户作业和物理设备独立开来,再通过其它途径建立逻辑设备和物理设备之间的对应关系,我们称这种特性为“设备独立性”。设备独立性带来的好处是:用户怀物理的外围设备无关,系统增减或变更外围设备时程序不必修改;易于对付输入输出设备的故障。2. 什么是批处理系统?为什么要引入批处理系统?1 批处理系统指用户的作业成批的处理,作业建立、处理、完成都自动由系统成批完成。因为在5864 年代的晶体管时代,计算机速度、容量、外设品种和数量等方面和第一代计算机相比都有了很大发展,计算机速

2、度有几十倍、上百倍的提高,故使手工操作的慢速度和计算机运算的高速度之间形成了一对矛盾。只有设法去掉人工干预,实现作业自动过渡,才能提高设备的利用率,这样就出现了成批处理。3. 试说明进程互斥、同步和通信三者之间的关系。答:进程的同步与互斥是指进程在推进时的相互制约关系。在多道程序系统中,由于资源共享与进程合作,这种进程间的制约成为可能。为了保证进程的正确运行以及相互合作的进程之间交换信息,需要进程之间的通信。进程之间的制约关系体现为:进程的同步和互斥。进程同步:它主要源于进程合作,是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系。为进程之间的直接制约关系。在多道环境下,这种进程间在执行次序上的

3、协调是必不可少的。进程互斥:它主要源于资源共享,是进程之间的间接制约关系。在多道系统中,每次只允许一个进程访问的资源称为临界资源,进程互斥就是保证每次只有一个进程使用临界资源。进程通信是指进程间的信息交换。PV操作作为进程的同步与互斥工具因信息交换量少,效率太低,称为低级通信。而高级通信则以较高的效率传送大批数据。4. 简述操作系统的五大功能。作业管理:包括任务管理、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等。文件管理:又称为信息管理。存储管理:实质是对存储“空间”的管理,主要指对内存的管理。设备管理:实质是对硬件设备的管理,其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收。进程管理:又

4、称处理机管理,实质上是对处理机执行“时间”的管理,即如何将CPU 真 正合理地分配给每个任务 四、综合题（每小题10 分,共30分） 1.计算进程PC和打印进程PO1、PO2共享一个单缓冲区。计算进程负责计算,并把计算结果放入单缓冲中;打印进程PO1、PO2则负责从单缓冲中取出计算结果进行打印,而且对每一个计算结果,PO1、PO2都需分别打印一次。请用记录型信号量描述上述进程间的同步关系。var empty1,empty2,full1,full2:semaphore=1,1,0,0 PC（） while（1） compute next number;Wait（empty1）;Wait（empt

5、y2）;Add the number to buffer;Signal（full1）;Signal（full2）; PO1（） while（1） wait（full1）;T ake from buffer;Signal（emptyy1）;Print last number;2.设有N个计算进程和M个打印进程共享一个缓冲区。计算进程不断地把计算结果送入缓冲区,打印进程不断地从缓冲区取出结果并进行打印。要求:既不漏打,也不 重复打印任一结果,且N1,M1。请用PV操作描述上述进程间的同步与互斥关系。略 3. 什么是死锁,其产生的原因是什么?简述银行家算法是如何避免死锁。死锁是指在一组进程中的各个进

6、程均占有不会释放的资源,但因互相申请被其他进程所站用不会释放的资源而处于的一种永久等待状态。死锁产生有四个必要的条件:互斥条件,不可剥夺条件,部分分配,循环等待,这四个条件不是充分条件,即使这四个条件同时存在,系统也不一定发生死锁,但系统一但发生死锁,这四个条件一定是满足的。银行家算法,顾名思义是来源于银行的借贷业务,一定数量的本金要应多个客户的借贷周转,为了防止银行家资金无法周转而倒闭,对每一笔贷款,必须考察其是否能限期归还。在操作系统中研究资源分配策略时也有类似问题,系统中有限的资源要供多个进程使用,必须保证得到的资源的进程能在有限的时间内归还资源,以供其他进程使用资源。如果资源分配不得到

7、就会发生进程循环等待资源,则进程都无法继续执行下去的死锁现象。把一个进程需要和已占有资源的情况记录在进程控制中,假定进程控制块PCB其中“状态”有就绪态、等待态和完成态。当进程在处于等待态时,表示系统不能满足该进程当前的资源申请。“资源需求总量”表示进程在整个执行过程中总共要申请的资源量。显然,每个进程的资源需求总量不能超过系统拥有的资源总数, 银行算法进行资源分配可以避免死锁. 福师1009考试批次操作系统导论考试复习题二 DCAAB DAAAA 1.封闭性、可再现性 2.资源分配、独立运行、调度 3.数据输入输出 4.并发性、不确定性、动态性 5.记录式文件、流式文件 6. 阻塞、就绪、执

8、行 7. 平均周转时间、平均带权周转时间 1. 简述操作系统的五大管理功能。又称处理机管理,实质上是对处理机执行“时间”的管理,即如何将CPU 真正合理地分配给每个任务 2. 设备驱动程序是什么?为什么要有设备驱动程序?用户进程怎样使用驱动程序?设备驱动进程（I/O进程,进程是并发环境下程序的一次执行）与设备控制器之间的通信程序称为设备驱动程序。设备驱动程序是控制设备动作的核心模块,如设备的打开、关闭、读、写等,用来控制设备上数据的传输。它直接与硬件密切相关,处理用户进程发出的I/O请求。用户进程使用设备驱动程序时,设备驱动程序的处理过程为:将用户进程抽象的I/O 要求转换为具体的要求,检查I

9、/O请求的合法性,读出和检查设备的状态,传送必要的参数,设置设备工作方式,启动I/O设备。3.解释死锁的含义,操作系统从哪几方面解决死锁的问题。解决死锁问题:预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁 4. 简述操作系统的分类及其特点。操作系统的五大类型:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。1.简述死锁如何进行检测及预防死锁?如果一个系统既不采用死锁预防算法也不采用死锁避免算法,那么可能会出现死锁。在这种环境下,系统应提供:1、一个用来检查系统状态从而确定是否出现了死锁的算法;2、一个用来从死锁状态中恢复的算法。方法:a、每种资源类型只有单个实例 b、每种资源

10、类型有多个单个实例的算法 c、应用检测算法 2.对于如下的页面访问序列:1 , 2 , 3 , 4 , 1 ,2 , 5 , 1 ,2 ,3 , 4 ,5 当内存块数量分别为3 和 4 时,试问:使用FIFO 、LRU 置换算法产生的缺页中断是多少?（所有内存开始时都是空的,凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断）参考答案:FIFO 淘汰算法:内存块为 3 时,缺页中断（或称缺页次数、页面故障）为9 ;内存块为4 时,缺页中断为10 。LRU 淘汰算法:内存块为 3 时,缺页中断为10 ;内存块为4 时,缺页中断为 8 。3. 简述进程的基本状态及状态之间如何转换。运行进程必须具有以下三种基本状

11、态,包括就绪（Ready）状态、执行（Running）状态、阻塞（Blocked）状态。（1） 就绪执行 处于就绪状态的进程,当进程调度程序为之分配了处理机后,该进程便由就绪状态转变成执行状态。（2） 执行就绪 处于执行状态的进程在其执行过程中,因分配给它的一个时间片已用完而不得不让出处理机,于是进程从执行状态转变成就绪状态。（3） 执行阻塞 正在执行的进程因等待某种事件发生而无法继续执行时,便从执行状态变成阻塞状态。（4） 阻塞就绪 处于阻塞状态的进程,若其等待的事件已经发生,于是进程由阻塞状态转变为就绪状态。福师1009考试批次操作系统导论考试复习题三 CCCAB CCCDD 1.独占设备

12、、共享设备 2.共享、保护、保密 3.脱机输入输出、联机输入输出、假脱机输入输出 4.计算时间短的、等待时间长的 5. 最佳、最近最久未用、最近未用、最少使用 6. 页表始址、页号、物理块号 7. spooling,独占,共享 1.什么是文件系统?文件系统的特点?文件系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构;即在磁盘上组织文件的方法。也指用于存储文件的磁盘或分区,或文件系统种类。2. 什么是中断?中断处理的一般过程分为哪几个阶段?所谓中断是指CPU对系统发生的某个事件作出的一种反应:CPU暂停正在执行的程序,保留现场后自动地转去执行相应的处理程序,处理完该事件后再返回断点继续执

13、行被“打断”的程序。中断处理的一般过程分为以下阶段:保存现场,分析原因,处理中断,返回断点。3. 什么是批处理系统?4. 什么叫多道程序?试述多道程序涉及技术的基本思想及特征,为什么对作业进行多道批处理可以提高系统效率?多道程序设计概念是指在系统内（内存）同时存放并运行几道相互独立的程序。多道程序设计的基本思想就是将作业的运行过程进一步细化成几个小的步骤,从而实现宏观上的并行。但从微观上看,内存中多道程序轮流地或分时地占用处理机,交替执行。多道程序系统是利用CPU的等待时间来运行其它程序 1.某段表内容如下:段号段首地址段长度 0 120K 40K 1 760K 30K 2 480K 20K

14、3 370K 20K 一逻辑地址为（2,154）的实际物理地址为多少?逻辑地址（2154）表示段号为2,即段首地址为480K,154为单元号,则实际物理地址为480K+154。2.多用户操作系统和网络操作系统有什么区别?多用户操作系统是说一个操作系统有多个用户,可随时切换用户,每一个用户的权限有所不同。网络操作系统是主要用于支持连接在局域网中的工作站,PC和一些旧终端。它提供打印机共享,通用文件系统和数据库共享,应用程序共享,以及管理网络命名数据库,安全和其它网络日常功能。3.常用的调度算法有哪几种,各有什么特点?常用的进程调度算法有:先来先服务算法（FCFS）、最短时间允许优先算法、时间片轮转算法（RR）、最高优先级算法和多级队列反馈法等