计算机操作系统作业总汇（第一章到第八章）汤小丹第四版

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2023-06-25 02:26 70阅读 0赞

**第一章   操作系统引论（50分）**

**答案链接：**

一、 填空题（共32分，每空2分）

1.    设计现代OS的主要目标是：（       ）、（       ）、（         ）、（       ）。

2.    OS具有（        ）、（      ）、（       ）和（        ）四个基本特征，最基本的特征是（       ）。

3.    若干个事件在同一时刻发生称为（      ），若干个事件在同一时间间隔内发生称为（       ）。

4.    操作系统的五大功能是（       ）、（       ）、（       ）、（       ）和（       ）。

二、 简答题（共18分，每小题6分）

1.    为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？

2.    试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统不实时系统进行比较。

3.    何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？

**第二章****  ****进程管理**

**一、****          ****填空题（共****18****分，每空****1****分）**

1.              进程由 （    ） 、（    ） 和 （    ） 组成。

2.              在操作系统中，进程是一个 （    ） 的基本单位，也是一个独立运行和 （    ） 的基本单位。

3.              在信号量机制中，信号量S > 0时的值表示 （    ） ；若S < 0，则表示 （    ），此时进程应 （    ） 。

4.              常用的进程通信方式有 （    ） 、（    ） 和（    ） 机制。

5.              正在执行的进程等待I/O操作，其状态将由 （    ） 状态变为 （    ） 状态。

6.              静态链接是在程序 （    ） 时进行，动态链接是在 （    ） 时进行。

7.              一次只允许一个进程访问的资源叫 （    ） 。

8.              操作系统中，进程可以分为 （    ） 进程和 （    ） 进程两类。

**二、****          ****简答题（共****56****分，每小题****8****分）**

1.        试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的惟一标志？

答：

2.        试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。

答：

3.        在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？

答：进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有：

4.        试说明引起进程创建的主要事件。

答：

5.        在创建一个迚程时所要完成的主要工作是什么？

答：

6.        试从调度性、并发性、拥有资源及系统开销方面，对进程和线程进行比较。

答：

(1)     调度性：

(2)     并发性：

(3)     拥有资源：

(4)     系统开销：

7.        何谓用户级线程和内核支持线程？

答：

(1)     用户级线程：

(2)     内核支持线程：

**三、****          ****综合题（共****26****分，每小题****13****分）**

1.        试写出相应的程序来描述图2-1(a)所示的前驱图。

2．在测量控制系统中的数据采集任务，把所采集的数据送至一单缓冲区；计算任务从该单缓冲中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步算法。

答：

**第三章**** ****处理机调度与死锁**

**（****50****分）**

**一、****          ****填空题（共****22****分，每空****1****分）**

1.              在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，(      )的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，(      )的作业得到优先调度。

2.              采用对换方式在将进程换出时，应首先选择处于 (      ) 状态且 (      ) 的进程换出内存。

3.              在分时系统中，当用户数目为100时，为保证响应时间不超过2秒，此时时间片最大应为 (      ) 。分时系统采用的调度方法是 (      ) 算法。

4.              有三个同时到达的作业J1，J2和J3，它们的执行时间分别是T1，T2和T3，且T1<T2<T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是 (      ) 。

5.              产生死锁的四个必要条件是 (      ) 和 (      ) ， (      ) 和 (      ) 。

6.              在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为 (      ) 作业，而由批处理系统控制的作业称为 (      ) 作业。

7.              一个作业从进入系统到运行结束，一般要经历 (      ) 、 (      ) 和 (      ) 三个不同状态。

8.              一个理想的作业调度算法应该是既能 (      ) 又能使进入系统的作业 (      ) 。

9.              进程调度称为 (      ) ，存储器管理中的对换调度称为 (      ) 。

10.          产生死锁的原因可归结为：(      ) ，(      ) 。

**二、****          ****简答题（共****18****分，每小题****6****分）**

1.        为什么要引入高响应比优先调度算法？它有何优点？

2.        试说明低级调度的主要功能。

3.        在批处理系统、分时系统和实时系统中,各采用哪几种进程(作业)调度算法?

**三、****          ****综合题（****10****分）**

1.        在银行家算法的例子中,如果P0发出的请求向量由 Request(0,2,0)改为Request(0,1,0),问系统可否将资源分配给它?

2.        在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：

<table style="width:75pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:14.25pt;"> 资源 进程 </td> 
 <td colspan="4" style="width:19.5pt;"> Allocation </td> 
 <td colspan="4" style="width:19.5pt;"> Need </td> 
 <td colspan="4" style="width:19.5pt;"> Available </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:4.5pt;"> A </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> B </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> C </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> D </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> A </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> B </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> C </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> D </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> A </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> B </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> C </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> D </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:14.25pt;"> P0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 3 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 2 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 1 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 2 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 1 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 6 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 2 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 2 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:14.25pt;"> P1 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 1 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 1 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 7 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 5 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:14.25pt;"> P2 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 1 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 3 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 5 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 4 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 2 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 3 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 5 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 6 </td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:14.25pt;"> P3 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 3 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 3 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 2 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 6 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 5 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 2 </td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:14.25pt;"> P4 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 1 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 4 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 0 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 6 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 5 </td> 
 <td style="width:4.5pt;"> 6 </td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 <td style="width:4.5pt;">&nbsp;</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

试问：

(1)     该状态是否安全？

(2)     若进程P2提出请求Request(1，2，2，2)后，系统能否将资源分配给它？

**第四章****        ****存储器管理**

**（****100****分）**

**一、****          ****填空题（共****38****分，每空****1****分）**

1.              静态链接是在程序（    ）时进行，动态链接是在（    ）时进行。

2.        程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为（    ）。

3.        段式管理中，以（    ）为单位，每段分配一个（    ）区。由于各段长度（    ），所以这些存储区的大小不一，而且同一进程的各段之间不要求（    ）。

4.        段的共享是通过（    ）实现的。

5.        （    ）方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高，管理开销小。

6.        常用的内存管理方法有（    ）、（    ）、（    ）和（    ）。

7.        动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现（    ）。

8.        在段页式存储管理系统中，面向（    ）的地址空间是段式划分，面向（    ）的地址空间是页式划分。

9.        在多道程序环境中，用户程序的相对地址与装入内存后的实际物理地址不同，把相对地址转换为物理地址，这是操作系统的（    ）功能。

10.    地址变换机构的基本任务是将虚地址空间中的（    ）变换为内存中的（    ）。

11.    能方便实现信息共享的存储管理办法有（    ）和（    ）。

12.    在动态分区式内存分配算法中，倾向于优先使用低地址部分空闲区的算法是（    ）；能使内存空间中空闲区分布较均匀的算法是（    ）。

13.    页是信息的（    ）单位，进行分页是出于（    ）的需要；段是信息的（    ）单位，分段是出于（    ）的需要。

14.    存储管理中的快表是指（    ）。

15.    分段保护中的越界检查是通过（    ）中存放的（    ）和段表中的（    ） 等数据项。

16.    操作系的动态分区管理内存分配算法有（    ）、（    ）、和最佳适应算法。

17.    段式管理中，提供（    ）维的地址结构。以段为单位进行空间分配，每段分配一个（    ）区。

18.    在首次适应算法中，要求空闲分区按（    ）顺序链接成空闲分区链；在最佳适应算法中是按（    ）顺序形成空闲分区链。

19.    程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为（    ）。

**二、****          ****简答题（共****62****分，****1-7****小题每题****8****分，****8****小题****6****分）**

1.        可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？

2.        什么是基于顺序搜索的动态分区分配算法？它分为哪几种？

3.        在采用首次适应算法回收内存时，可能出现哪几种情况？应怎样处理这些情况？

4.        什么是页表？页表的作用是什么？

5.        具有快表时是如何实现地址变换的？

6.        为什么说分段系统比分页系统更易于实现信息的共享和保护？

7.        试全面比较连续分配和离散分配方式。

8.        分区存储管理中常采用哪些分配策略？比较它们的优缺点。

**第五章**** ****虚拟存储器**

**（****70****分）**

**一、****       ****填空题（共****20****分，每空****1****分）**

1.        在存储管理中常用（    ）方式来摆脱主存容量的限制。

2.        在采用请求分页式存储管理的系统中，地址变换过程可能会因为（    ） 和（    ）等原因而产生中断。

3.        在请求页式管理中，当（    ）发现所需的页不在（    ）时，产生（    ）信号，（    ）作相应的处理。

4.        置换算法是在内存中没有（    ）时被调用的，它的目的是选出一个被（    ）的页面。如果内存中有足够的（    ）存放所调入的页，则不必使用（    ）。

5.        在 UNIX 系统中采用的页面置换算法是（    ）。

6.        在请求调页系统中的调页策略有（    ），它是以预测为基础的；另一种是（    ），由于较易实现，故目前使用较多。

7.       在一个请求分页系统中，假如系统分配给一个作业的物理块数为3，且此作业的页面走向为2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。OTP算法的页面置换次数为（    ），LRU算法的页面置换次数为（    ），CLOCK算法的页面置换次数为（    ）。

8.        在请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，当分配给该作业的物理块数M为3，采用先进先出页面置换算法时，访问过程中发生的缺页次数为：（    ）；采用最佳页面置换算法时，缺页次数为：（    ）；采用LRU页面置换算法时，缺页次数为：（    ）。（假定开始时，物理块中为空）

**二、****       ****简答题（共****30****分，每小题****6****分）**

1.        虚拟存储器有哪些特征?其中最本质的特征是什么？

2.        在请求分页系统中，页表应包括哪些数据项？每项的作用是什么？

3.        试说明请求分页系统中的地址变换过程。

4.        在请求段表机制中，应设置哪些段表项？

5.        如何实现共享分段的分配和回收？

**三、****       ****综合题（共****20****分，每小题****10****分）**

1.        在一个请求分页系统中，采用FIFO页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，并比较所得结果。

2.        系统为一个有6页的进程分配4个物理块，其页表如下所示（时间单位：滴答），页的大小为1K，请计算逻辑地址为0x17C8的物理地址。

页号      块号       装入时间     上次引用时间   R(读)         M(修改)

0            7              126                  279                         0              0

1             4              230                260                          1             0

2             2              120                272                         1             1

3             9              160                280                         1             1

解：

按CLOCK算法为（    ）；按FIFO算法为（    ）；按LRU算法为（    ）。

# **第六章 输入输出系统** #

**（70分）**

*  **填空题（共40分，每空1分）**

1.  主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、（    ）、（    ）和通道控制方式。
2.  虚拟设备是指采用（    ）技术，将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。
3.  逻辑设备表（LUT）的主要功能是实现（    ）。
4.  所谓（    ），是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件。
5.  主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为（    ）。
6.  在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入了（    ），即用共享设备模拟独占设备。
7.  缓冲区的设置可分为（    ）、（    ）、（    ）和（    ）。
8.  设备从资源分配角度可分为独占设备，（    ）和（    ）。
9.  设备管理的主要任务是控制设备和CPU之间进行（    ）操作。
10. 选择距当前磁头最近，且方向一致的磁盘调度算法（    ）。
11. 使用缓冲区能有效地缓和（    ）和（    ）之间速度不匹配的矛盾。
12. 用户编写的程序与实际使用的物理设备无关，而由操作系统负责地址的重定位，我们称之为（    ）。
13. 通道是一个独立于（    ）的专管（    ）的处理机，它控制（    ）与内存之间的信息交换。
14. 关于缓冲池的操作有（    ）、（    ）、（    ）和（    ）。
15. 缓冲池包括空白缓冲队列、（    ）和（    ）三种队列。
16. 逻辑设备表（LUT）的主要功能是实现（    ）。
17. 在SPOOLing系统中，进程执行输出的过程是：将进程产生的数据送到（    ），输出程序再将数据提出，通过（    ）送往输出设备。
18. 若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为20，44，40，4，80，12，76，移动臂当前位于40号柱面，则先来先服务算法的平均寻道长度为（    ）； 最短寻道时间优先算法的平均寻道长度为（    ）；扫描算法（当前磁头移动的方向为磁道递增）的平均寻道长度为（    ）。
19. 将数据从设备送入缓冲池称为：（    ）；将数据从缓冲池送入设备称为：（    ）；
20. 目前硬盘中最常使用的两种接口是IDE接口和（    ）接口。
21. 设备控制器的组成包括：（    ）、（    ）、（    ）。
22. （    ）是I/O进程与设备控制器之间的通信程序。

*  **简答题（共30分，每小题6分）**

1.  **简要说明IO软件的四个层次的基本功能。**
2.  **设备中断处理程序通常需完成哪些工作？**
3.  **为何要引入与设备的无关性？如何实现设备的独立性？**
4.  **何谓设备虚拟？实现设备虚拟时所依赖的关键技术是什么？**
5.  **试说明收容输入工作缓冲区和提取输出工作缓冲区的工作情况。**

# **第七章 文件系统** #

**（60分）**

*  **填空题（共20分，每空1分）**

1.  文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是                 。
2.  文件的物理结构分为顺序文件、          、         和          。
3.  UNIX的文件系统空闲空间的管理是采用          。
4.  按文件的逻辑存储结构分，文件分为有结构文件，又称为          ；和无结构文件，又称          。
5.  文件的存储器是分成大小相等的          ，并以它为单位交换信息。
6.  常用的文件存取方法有          ，随机存取法和          。
7.  在成组链结法中，将第一组的空闲块号和该组的         记入到

中，作为当前可供分配的空闲盘块号。

1.  位示图是利用          来表示          的使用情况。
2.  文件系统的基本任务是实现          。
3.  文件的保护是通过          来实现的。
4.  文件共享的方式有          的方式和          。
5.  用户调用          和          文件操作来申请对文件的使用权。
6.  每个索引文件都必须有一张          表，其中每个登记项用来指出一个逻辑记录的          。

*  **简答题（共40分，每小题5分）**

1.  **何谓文件逻辑结构？何谓文件的物理结构？**
2.  **按文件的组织方式可将文件分为哪几种类型？**
3.  **试说明在树形目录结构中线性检索法的检索过程，并给出相应的流程图。**
4.  **基于符号链的文件共享方式有何优点？**
5.  **什么是访问控制表？什么是访问权限表？**
6.  **目前常用的外存有哪几种组织方式?**
7.  **某操作系统的磁盘文件空间共有500块，若用字长为32位的位示图管理盘空间，试问：**

**(1)位示图需多少个字?  **

**(2)第i字第j位对应的块号是多少?**

**(3)并给出申请/归还一块的工作流程。**

1.  **对空闲磁盘空间的管理常采用哪几种分配方式？在UNIX中又是采用何种分配方式？**

# **第八章 用户接口** #

**（****40****分）**

*  **       填空题（共10分，每空1分）**

1.        操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是        、        、

和        。

2.        操作系统提供给编程人员的唯一接口是        。

3.        用户是通过        或者程序接口向计算机发出请求的。

4.        UNIX的shell有两层含义，一是指由shell命令组成的        ；二是指        。