1、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)常見(jiàn)考點(diǎn)第1章 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)概述簡(jiǎn)答題1敘述操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位。（5分）答：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是方便用戶(hù)、管理和控制計(jì)算機(jī)軟硬件資源的系統(tǒng)軟件（或程序集合）。操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處于承上啟下的地位。作為最貼近硬件的第一層軟件，操作系統(tǒng)是硬件的擴(kuò)充。操作系統(tǒng)雖屬于系統(tǒng)軟件，卻又不同于其他的系統(tǒng)軟件，其他系統(tǒng)軟件都受操作系統(tǒng)的管理和控制，得到操作系統(tǒng)的支持和服務(wù)。操作系統(tǒng)還為用戶(hù)和計(jì)算機(jī)提供接口，具有友好方便的用戶(hù)界面。2試對(duì)分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行比較。（5分）答：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與分時(shí)操作系統(tǒng)系統(tǒng)相比，其區(qū)別表現(xiàn)在三個(gè)方面（1）分時(shí)系統(tǒng)的交互性較強(qiáng)，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)一般是具

2、有特殊用途的專(zhuān)用系統(tǒng)，交互能力較弱；（2）實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間一般有嚴(yán)格的要求，要求更及時(shí)，而分時(shí)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求是以人們能接受的等待時(shí)間為依據(jù)的；（3）雖然分時(shí)系統(tǒng)也要求系統(tǒng)可靠，但實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)可靠性的要求更高。3簡(jiǎn)述DOS、Windows、UNIX/Linux操作系統(tǒng)各具有什么特點(diǎn)？（9分）答：DOS主要是單用戶(hù)單任務(wù)操作系統(tǒng)，是一種最簡(jiǎn)單的微機(jī)操作系統(tǒng)。主要類(lèi)型有MS-DOS，PC-DOS，CCDOS等。 Windows操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：（1）圖形用戶(hù)界面；（2）多任務(wù)處理；（3）設(shè)備無(wú)關(guān)性。 UNIX操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：（1）可移植性好；（2）多用戶(hù)，多任務(wù)；（3）分時(shí)系統(tǒng)；（4

3、）系統(tǒng)安全。第2章 作業(yè)管理、簡(jiǎn)答題1 作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度有什么區(qū)別？（6分）答：作業(yè)調(diào)度與進(jìn)程調(diào)度之間的差別主要是：作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它所選擇的作業(yè)只是具有獲得處理機(jī)的資格，但尚未占有處理機(jī)，不能立即在其上實(shí)際運(yùn)行；而進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，動(dòng)態(tài)地把處理機(jī)實(shí)際地分配給所選擇的進(jìn)程，使之真正活動(dòng)起來(lái)。另外，進(jìn)程調(diào)度相當(dāng)頻繁，而作業(yè)調(diào)度執(zhí)行的次數(shù)一般很少。2 試述系統(tǒng)調(diào)用與一般過(guò)程調(diào)用的主要區(qū)別。（6分）答：系統(tǒng)調(diào)用在本質(zhì)上是一種過(guò)程調(diào)用，但它是一種特殊的過(guò)程調(diào)用，它與一般過(guò)程調(diào)用的主要區(qū)別如下：（1）運(yùn)行狀態(tài)不同。一般的過(guò)程調(diào)用，其調(diào)用和被調(diào)用過(guò)程都是用戶(hù)程序，它們都運(yùn)行在同一系統(tǒng)狀態(tài)下；而系統(tǒng)

4、調(diào)用的調(diào)用過(guò)程是用戶(hù)程序，它運(yùn)行在用戶(hù)態(tài)，其被調(diào)用過(guò)程是系統(tǒng)過(guò)程，運(yùn)行在核心態(tài)。（2）進(jìn)入方式不同。一般過(guò)程調(diào)用可以直接通過(guò)過(guò)程調(diào)用語(yǔ)句將控制轉(zhuǎn)移到被調(diào)用過(guò)程；而執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，由于調(diào)用和被調(diào)用過(guò)程處于不同系統(tǒng)狀態(tài)，必須通過(guò)訪管中斷進(jìn)入。綜合題1設(shè)有4道作業(yè)，它們的提交時(shí)間及執(zhí)行時(shí)間如下：作業(yè)號(hào)提交時(shí)間執(zhí)行時(shí)間123410.010.210.410.52.01.00.50.3試計(jì)算在單道程序環(huán)境下，采用先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法和最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法時(shí)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，并指出它們的調(diào)度順序。（時(shí)間單位：小時(shí)，以十進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算。10分）解：若采用先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法，則其調(diào)度順序?yàn)?、2、3

5、、4。作業(yè)號(hào)提交時(shí)間 執(zhí)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)間 完成時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間1 10.0 2.010.0 12.0 2.01.02 10.2 1.012.0 13.0 2.8 2.83 10.4 0.513.0 13.5 3.16.24 10.5 0.3 13.5 13.8 3.311.0平均周轉(zhuǎn)時(shí)間(2.02.83.l3.3)/42.8 平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間(l.02.86.211.0)/45.25 若采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，則其調(diào)度順序?yàn)?、4、3、2。作業(yè)號(hào)提交時(shí)間 執(zhí)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)間 完成時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間1 10.0 2.0 10.0 12.0 2.01.04 10.5 0.3 12.0

6、 12.3 1.8 6.03 10.4 0.5 12.3 12.8 2.4 4.82 10.2 1.0 12.8 13.8 3.6 3.6 平均周轉(zhuǎn)時(shí)間(2.0l.82.43.6)/42.45 平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間(1.064.83.6)/43.85 2假設(shè)有四個(gè)作業(yè)，它們的提交、運(yùn)行時(shí)間如下表所示。若采用響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法，試問(wèn)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為多少？（時(shí)間單位：小時(shí)，以十進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算。10分）作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間運(yùn)行時(shí)間12348.08.38.59.02.00.50.l0.4 【分析】所謂響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法，就是在每次調(diào)度作業(yè)運(yùn)行時(shí)，先計(jì)算后備作業(yè)隊(duì)列中每個(gè)作業(yè)的響應(yīng)比，然后挑

7、選響應(yīng)比最高者投入運(yùn)行。響應(yīng)比定義如下：響應(yīng)比作業(yè)響應(yīng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)間的估計(jì)值其中響應(yīng)時(shí)間為作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)后的等待時(shí)間加上估計(jì)的運(yùn)行時(shí)間。于是響應(yīng)比1作業(yè)等待時(shí)間運(yùn)行時(shí)間的估計(jì)值在 8:00時(shí)，因?yàn)橹挥凶鳂I(yè) 1到達(dá)，系統(tǒng)將作業(yè) 1投入運(yùn)行。作業(yè) 1運(yùn)行2小時(shí)（即10:00時(shí)）完成。由于該算法采用響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法，這樣在作業(yè)1執(zhí)行完后，要計(jì)算剩下三個(gè)作業(yè)的響應(yīng)比，然后選響應(yīng)比高者去運(yùn)行。剩下三個(gè)作業(yè)的響應(yīng)比為：r2l+(10.0-8.3)0.54.4r31+(10.0-8.5)0.l16r4l+(10.0-9.0)0.43.5從計(jì)算結(jié)果看，作業(yè)3的響應(yīng)比高，所以讓作業(yè)3先運(yùn)行。作業(yè)3運(yùn)行0.1小

8、時(shí)完成，此時(shí)，作業(yè)2和作業(yè)4的響應(yīng)比為：r2l+(10.1-8.3)0.54.6r4l+(10.l-9.0)0.43.75從上述計(jì)算結(jié)果看，作業(yè)2的響應(yīng)比高，所以讓作業(yè)2先運(yùn)行。因此四個(gè)作業(yè)的執(zhí)行次序?yàn)椋鹤鳂I(yè)1、作業(yè)3、作業(yè)2、作業(yè)4。解：四個(gè)作業(yè)的調(diào)度次序?yàn)椋鹤鳂I(yè)1、作業(yè)3、作業(yè)2、作業(yè)4。作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間運(yùn)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間1 8.0 2.0 8.010.0 2.01.02 8.3 0.5 10.110.6 2.3 4.63 8.5 0.1 10.010.1 1.616.04 9.0 0.4 10.611.0 2.05.0 平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T（2.02.3l.62.0）

9、/41.975平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間W（l.04.616.05.0）/46.65第3章 文件管理簡(jiǎn)答題1文件系統(tǒng)要解決哪些問(wèn)題？（4分）答：一般說(shuō)來(lái)，文件系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：文件管理（如創(chuàng)建/刪除文件，對(duì)文件的各種操作等），目錄管理（創(chuàng)建/刪除目錄項(xiàng)，權(quán)限驗(yàn)證等），文件存儲(chǔ)空間的管理（如外存空間的分配與回收），文件的共享和保護(hù)，提供方便的接口（如實(shí)現(xiàn)按名存取，文件系統(tǒng)調(diào)用等）。2簡(jiǎn)述文件的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)及存取方法之間的關(guān)系。（4分）答：由用戶(hù)從使用角度確定的文件結(jié)構(gòu)稱(chēng)為文件的邏輯結(jié)構(gòu)；文件系統(tǒng)從文件的存儲(chǔ)和檢索的角度，在存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件組織方式稱(chēng)為文件的物理結(jié)構(gòu)。 文件的邏輯結(jié)構(gòu)離不開(kāi)文件的實(shí)際

10、物理結(jié)構(gòu)，同時(shí)又與文件的存取方法有關(guān)。 按存取的次序分，文件的存取方法分為順序存取和直接存取。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)順序存取的文件，文件系統(tǒng)可把它組織成順序文件和鏈接文件；對(duì)于隨機(jī)存取的文件，文件系統(tǒng)可把它組織成索引文件。但索引文件也可以進(jìn)行順序存取。3常用的文件存取控制方式有哪些？（4分）答：主要有存取控制矩陣、用戶(hù)權(quán)限表、使用口令、使用密碼。4UNIX文件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？（6分）答：UNIX/Linux文件系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：（1）UNIX或Linux文件系統(tǒng)的目錄組織是一個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)；（2）文件本身是無(wú)結(jié)構(gòu)的字符流；（3）UNIX或Linux文件系統(tǒng)把外部設(shè)備做成特殊文件，與普通文件一并進(jìn)行管理

11、。5文件系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用內(nèi)容是什么？（6分）答：文件的創(chuàng)建（create）、打開(kāi)（open）、讀（read）、寫(xiě)（write）、關(guān)閉（close）、刪除（delete）。第4章 存儲(chǔ)管理簡(jiǎn)答題1存儲(chǔ)管理的主要功能是什么？（4分）答：存儲(chǔ)管理的主要功能包括：（1）主存空間的分配和回收；（2）將用戶(hù)的邏輯地址轉(zhuǎn)換成主存的物理地址，完成重定位；（3）主存空間的共享和保護(hù)；（4）使用“虛擬存儲(chǔ)器”，擴(kuò)充主存空間。2名詞解釋?zhuān)哼壿嫷刂放c物理地址（4分）答：在具有地址變換機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)中，允許程序中編排的地址和信息實(shí)際存放在內(nèi)存中的地址有所不同，前者稱(chēng)為邏輯地址，后者稱(chēng)為物理地址。3什么是虛擬存儲(chǔ)器？其基本特

12、征有哪些？（6分）答：虛擬存儲(chǔ)器實(shí)際上是為擴(kuò)大貯存容量而采用的一種設(shè)計(jì)技巧，它是由操作系統(tǒng)調(diào)度，采用內(nèi)外存的交換技術(shù)，各道程序在必需使用時(shí)調(diào)入內(nèi)存，不用的調(diào)出內(nèi)存，這祥好像內(nèi)存容量不受限制。 虛擬存儲(chǔ)器的基本特征主要有：虛擬擴(kuò)充，并非真正擴(kuò)充了主存空間；作業(yè)部分裝入；主存空間離散分配；程序和數(shù)據(jù)在主存和輔存之間多次對(duì)換。4簡(jiǎn)述什么是內(nèi)存的覆蓋和交換技術(shù)？?jī)烧哂惺裁磪^(qū)別？（6分）答：在多道系統(tǒng)中，交換是指系統(tǒng)把內(nèi)存中暫時(shí)不能運(yùn)行的某部分作業(yè)寫(xiě)入外存交換區(qū)，騰出空間，把外存交換區(qū)中具備運(yùn)行條件的指定作業(yè)調(diào)入內(nèi)存。交換是以時(shí)間來(lái)?yè)Q取空間，減少對(duì)換的信息量和時(shí)間是設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的問(wèn)題 。由于CPU在某一

13、時(shí)刻只能執(zhí)行一條指令，所以一個(gè)作業(yè)不需要一開(kāi)始就全裝入內(nèi)存，于是將作業(yè)的常駐部分裝入內(nèi)存，而讓那些不會(huì)同時(shí)執(zhí)行的部分共享同一塊內(nèi)存區(qū)，后調(diào)入共享區(qū)的內(nèi)容覆蓋前面調(diào)入的內(nèi)容，這就是內(nèi)存的覆蓋技術(shù)。交換技術(shù)由操作系統(tǒng)自動(dòng)完成，不需要用戶(hù)參與，而覆蓋技術(shù)需要專(zhuān)業(yè)的程序員給出作業(yè)各部分之間的覆蓋結(jié)構(gòu)，并清楚系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；交換技術(shù)主要在不同作業(yè)之間進(jìn)行，而覆蓋技術(shù)主要在同一個(gè)作業(yè)內(nèi)進(jìn)行；另外覆蓋技術(shù)主要在早期的操作系統(tǒng)中采用，而交換技術(shù)在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中仍具有較強(qiáng)的生命力。綜合題1下表給出了某系統(tǒng)中的空閑分區(qū)表，系統(tǒng)采用可變式分區(qū)存儲(chǔ)管理策略?，F(xiàn)有以下作業(yè)序列：96K、20K、200K。若采用首次適應(yīng)算

14、法和最佳適應(yīng)算法來(lái)處理這些作業(yè)序列，試問(wèn)哪一種算法可以滿(mǎn)足該作業(yè)序列的請(qǐng)求，為什么？（4分）分區(qū)號(hào)大小起始地址1234532K10K5K218K96K100K150K200K220K530K分析：首次適應(yīng)算法要求空閑分區(qū)按地址遞增的次序排列，在進(jìn)行內(nèi)存分配時(shí)，總是從空閑分區(qū)表首開(kāi)始順序查找，直到找到第一個(gè)能滿(mǎn)足其大小要求的空閑分區(qū)為止。然后，再按照作業(yè)大小，從該分區(qū)中劃出一塊內(nèi)存空間分配給請(qǐng)求者，余下的空閑分區(qū)仍留在空閑分區(qū)表中。 最佳適應(yīng)算法要求空閑分區(qū)按大小遞增的次序排列，在進(jìn)行內(nèi)存分配時(shí)，總是從空閑分區(qū)表首開(kāi)始順序查找，直到找到第一個(gè)能滿(mǎn)足其大小要求的空閑分區(qū)為止。如果該空閑分區(qū)大于作業(yè)

15、的大小，則與首次適應(yīng)算法相同，將剩余空閑區(qū)仍留在空閑區(qū)表中。解： 若采用首次適應(yīng)算法，在申請(qǐng)96K存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，選中的是4號(hào)分區(qū)，進(jìn)行分配后4號(hào)分區(qū)還剩下122K；接著申請(qǐng)20K，選中1號(hào)分區(qū)，分配后剩下12K；最后申請(qǐng)200K，現(xiàn)有的五個(gè)分區(qū)都無(wú)法滿(mǎn)足要求，該作業(yè)等待。顯然采用首次適應(yīng)算法進(jìn)行內(nèi)存分配，無(wú)法滿(mǎn)足該作業(yè)序列的需求。這時(shí)的空閑分區(qū)表如下表所示。采用首次適應(yīng)算法分配后的空閑分區(qū)表分區(qū)號(hào)大小 起始地址112K 120K2 10K 150K3 5K 200K4 122K 316K5 96K 530K 若采用最佳適應(yīng)算法，在申請(qǐng)96K存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，選中的是5號(hào)分區(qū)，5號(hào)分區(qū)大小與申請(qǐng)空間大小一致

16、，應(yīng)從空閑分區(qū)表中刪去該表項(xiàng)；接著申請(qǐng)20K時(shí)，選中1號(hào)分區(qū)，分配后1號(hào)分區(qū)還剩下12K：最后申請(qǐng)200K，選中4號(hào)分區(qū)，分配后剩下18K。顯然采用最佳適應(yīng)算法進(jìn)行內(nèi)存分配，可以滿(mǎn)足該作業(yè)序列的需求。為作業(yè)序列分配了內(nèi)存空間后，空閑分區(qū)表如下表所示。最佳適應(yīng)算法分配后的空閑分區(qū)表分區(qū)號(hào)大小 起始地址112K120K2 10K 150K3 5K 200K418K 420K2某虛擬存儲(chǔ)器的用戶(hù)編程空間共32個(gè)頁(yè)面，每頁(yè)為1KB，內(nèi)存為16KB。假定某時(shí)刻一用戶(hù)頁(yè)表中已調(diào)入內(nèi)存的頁(yè)面的頁(yè)號(hào)和物理塊號(hào)的對(duì)照表如下：頁(yè)號(hào)物理塊號(hào)051102437則邏輯地址0A5C（H）所對(duì)應(yīng)的物理地址是什么？（4分）解

17、：頁(yè)式存儲(chǔ)管理的邏輯地址分為兩部分：頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址。由已知條件“用戶(hù)編程空間共32個(gè)頁(yè)面”，可知頁(yè)號(hào)部分占5位；由“每頁(yè)為1KB”，1K=210，可知內(nèi)頁(yè)地址占10位。由“內(nèi)存為16KB”，可知有16塊，塊號(hào)為4位。 邏輯地址0A5C（H）所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示形式是：000 1010 0101 1100 ，根據(jù)上面的分析，下劃線部分為頁(yè)內(nèi)地址，編碼“000 10”為頁(yè)號(hào)，表示該邏輯地址對(duì)應(yīng)的頁(yè)號(hào)為2。查頁(yè)表，得到物理塊號(hào)是4（十進(jìn)制），即物理塊地址為：01 00 ，拼接塊內(nèi)地址10 0101 1100，得01 0010 0101 1100，即125C（H）。3考慮下述頁(yè)面走向： 1，2，3，4，

18、2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量分別為 3時(shí)，試問(wèn) 先進(jìn)先出（FIFO）、最近最少使用算法（LRU）、最優(yōu)淘汰算法（OPT）這三種置換算法的缺頁(yè)次數(shù)各是多少？（6分） 分析： 以FIFO算法為例，首先要清楚FIFO的概念，即先進(jìn)先出，先進(jìn)入內(nèi)存的頁(yè)面先被換出內(nèi)存，總是選擇在內(nèi)存中停留時(shí)間最長(zhǎng)的一頁(yè)淘汰。理由是最早調(diào)入內(nèi)存的頁(yè)面，其不再被使用的可能性要大于剛調(diào)入內(nèi)存的頁(yè)。 其次，按照上面的思想，畫(huà)一張內(nèi)存使用情況的簡(jiǎn)圖。我們認(rèn)為所有內(nèi)存塊最初都是空的，第一次用到的頁(yè)面都產(chǎn)生一次缺頁(yè)。當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量為3時(shí)，下圖是使用FIFO算法是內(nèi)存的變化情況： 頁(yè)面 1，

19、2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6塊1 1 1 1 4 4 4 6 6 6 3 3 3 2 2 2 6塊2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 7 7 7 1 1 1塊3 3 3 3 5 5 5 1 1 1 6 6 6 3 3缺頁(yè) 劃的項(xiàng)表示發(fā)生了缺頁(yè)中斷。因此，F(xiàn)IFO算法發(fā)生缺頁(yè)中斷的次數(shù)為16。在FIFO算法中，當(dāng)頁(yè)6要調(diào)入時(shí)，內(nèi)存的狀態(tài)為4、1、5，考查頁(yè)6之前調(diào)入的頁(yè)面，分別為5、1、2、4、（其中5是緊挨著6之前的那個(gè)頁(yè)面），可見(jiàn)這些頁(yè)面中4為最先進(jìn)入內(nèi)存的，本次應(yīng)換出，然后把頁(yè)6調(diào)入內(nèi)存，所以頁(yè)面6替換了頁(yè)面4。按照這個(gè)思路， LRU 1，

20、2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6 塊1 1 1 1 4 4 5 5 5 1 1 7 7 2 2 2 塊2 2 2 2 2 2 6 6 6 3 3 3 3 3 3 塊3 3 3 1 1 1 2 2 2 2 6 6 1 6缺頁(yè) 因此，LRU算法發(fā)生缺頁(yè)中斷的次數(shù)為15。在LRU算法中，最近最少使用的頁(yè)面被先換出。當(dāng)頁(yè)6要調(diào)入時(shí)，內(nèi)存的狀態(tài)為5、2、1，考查頁(yè)6之前調(diào)入的頁(yè)面，分別為5、1、2，可見(jiàn)2為最近一段時(shí)間內(nèi)使用最少的，本次應(yīng)換出，然后把頁(yè)6調(diào)入內(nèi)存。 OPT 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6 塊1 1

21、1 1 1 1 1 3 3 3 3 6 塊2 2 2 2 2 2 2 7 2 2 2 塊3 3 4 5 6 6 6 6 1 1缺頁(yè) 因此，OPT算法發(fā)生缺頁(yè)中斷的次數(shù)為11。在OPT算法中，在最遠(yuǎn)的將來(lái)才被訪問(wèn)的頁(yè)面被先換出。當(dāng)頁(yè)6要調(diào)入時(shí)，內(nèi)存的狀態(tài)為1、2、5，考查頁(yè)6后面要調(diào)入的頁(yè)面，分別為2、1、2、，可見(jiàn)5為最近一段時(shí)間內(nèi)使用最少的，本次應(yīng)換出，然后把頁(yè)6調(diào)入內(nèi)存。第5章 輸入輸出設(shè)備管理簡(jiǎn)答題1按資源分配管理技術(shù)，輸入輸出設(shè)備類(lèi)型可分為哪三類(lèi)？（3分）答：按資源特點(diǎn)可分為：輸入輸出設(shè)備可分為獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備和虛擬設(shè)備。2設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是什么？為什么要有設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，用戶(hù)進(jìn)程怎樣使用

22、驅(qū)動(dòng)程序？(6分)答：設(shè)備驅(qū)動(dòng)進(jìn)程（I/O進(jìn)程，進(jìn)程是并發(fā)環(huán)境下程序的一次執(zhí)行）與設(shè)備控制器之間的通信程序稱(chēng)為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是控制設(shè)備動(dòng)作的核心模塊，如設(shè)備的打開(kāi)、關(guān)閉、讀、寫(xiě)等，用來(lái)控制設(shè)備上數(shù)據(jù)的傳輸。它直接與硬件密切相關(guān)，處理用戶(hù)進(jìn)程發(fā)出的I/O請(qǐng)求。（設(shè)備控制的三個(gè)關(guān)鍵寄存器內(nèi)容要素：地址、數(shù)據(jù)和控制信號(hào)寄存器叫某某人、干、什么事）用戶(hù)進(jìn)程使用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的處理過(guò)程為：將用戶(hù)進(jìn)程抽象的I/O要求轉(zhuǎn)換為具體的要求，檢查I/O請(qǐng)求的合法性，讀出和檢查設(shè)備的狀態(tài)，傳送必要的參數(shù)，設(shè)置設(shè)備工作方式，啟動(dòng)I/O設(shè)備。3為什么要引入緩沖技術(shù)？ （3分）答：為了匹配外設(shè)與

23、CPU之間的處理速度，為了減少中斷次數(shù)以及CPU和中斷處理時(shí)間，也為了解決DMA和通道方式的瓶頸問(wèn)題，在設(shè)備管理中引入了用來(lái)暫存數(shù)據(jù)的緩沖技術(shù)。4SPOOLing技術(shù)如何使一臺(tái)打印機(jī)虛擬成多臺(tái)打印機(jī)？（4分）答：當(dāng)用戶(hù)進(jìn)程請(qǐng)求打印輸出時(shí)，操作系統(tǒng)并不真正把打印機(jī)分配給該用戶(hù)進(jìn)程，而是為進(jìn)程在磁盤(pán)上的輸出井中分配一個(gè)空閑盤(pán)區(qū)，并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中，同時(shí)還為用戶(hù)進(jìn)程申請(qǐng)一張用戶(hù)請(qǐng)求打印表，將用戶(hù)的打印要求填入其中，再將該表掛在請(qǐng)求打印隊(duì)列上。 如果打印機(jī)空閑，輸出進(jìn)程將從請(qǐng)求打印隊(duì)列的隊(duì)首取出一張請(qǐng)求打印表，根據(jù)表中的要求將要打印的數(shù)據(jù)從輸出井傳送到內(nèi)存的輸出緩沖區(qū)，再由打印機(jī)進(jìn)行打印。第6章

24、 進(jìn)程及處理機(jī)管理簡(jiǎn)答題1操作系統(tǒng)為什么要引入進(jìn)程？進(jìn)程與程序的關(guān)系是怎樣的？（6分）答：引入進(jìn)程的目的是為了描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行時(shí)的活動(dòng)規(guī)律和狀態(tài)變化。進(jìn)程和程序是既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個(gè)概念，它們的主要區(qū)別如下：（1）程序是指令的有序集合，其本身沒(méi)有任何運(yùn)行的含義，它是一個(gè)靜態(tài)的概念。而進(jìn)程是程序在CPU上的一次執(zhí)行過(guò)程，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念。（2）程序的存在是永久的。而進(jìn)程則是有生命期的，它因創(chuàng)建而產(chǎn)生，因調(diào)度而執(zhí)行，因得不到資源而暫停，因撤銷(xiāo)而消亡。（3）程序僅是指令的有序集合。而進(jìn)程則由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊組成。（4）進(jìn)程和程序無(wú)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即同一個(gè)程序同時(shí)運(yùn)行于若干不同的數(shù)據(jù)集合上，它將

25、屬于若干個(gè)不同的進(jìn)程。而一個(gè)進(jìn)程可以執(zhí)行多個(gè)程序。（5）進(jìn)程可以生成其他進(jìn)程，而程序不能生成新的程序。2一個(gè)進(jìn)程入睡時(shí)其斷點(diǎn)落在何處？它被喚醒后從何處繼續(xù)原來(lái)的執(zhí)行？（5分）答：一個(gè)進(jìn)程入睡是指該進(jìn)程由于缺乏資源不能占用CPU，進(jìn)入等待狀態(tài)。一個(gè)進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)集合和進(jìn)程控制塊（PCB）組成。PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。PCB中包括如下內(nèi)容：進(jìn)程標(biāo)志號(hào)、進(jìn)程狀態(tài)（執(zhí)行/就緒/等待）、進(jìn)程標(biāo)志、進(jìn)程優(yōu)先數(shù)、程序地址、現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)區(qū)（通常被保護(hù)的信息有程序計(jì)數(shù)器、程序狀態(tài)字、各個(gè)工作寄存器等）、通信機(jī)構(gòu)、其他信息等。處于睡眠狀態(tài)的進(jìn)程，它的斷點(diǎn)在它的PCB中的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)區(qū)中保護(hù)起來(lái)。保存程序運(yùn)行的CPU

26、現(xiàn)場(chǎng)，以便在將來(lái)的某一時(shí)刻恢復(fù)并繼續(xù)原來(lái)的運(yùn)行。它被喚醒后，把它從等待進(jìn)程隊(duì)列中摘下，將進(jìn)程狀態(tài)改為就緒，然后將它插入到就緒隊(duì)列中；等它占用CPU進(jìn)入執(zhí)行狀態(tài)時(shí)，從斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。3高級(jí)進(jìn)程通信方式有哪些？（4分）答：有共享存儲(chǔ)器、管道文件和消息傳遞。4什么是死鎖？（2分）答：死鎖是兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程中的每一個(gè)都在等待其中另一個(gè)進(jìn)程釋放資源而被封鎖，它們都無(wú)法向前推進(jìn)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為死鎖。綜合題1有一個(gè)閱覽室，共有100個(gè)座位，讀者進(jìn)人時(shí)必須先在一張登記表上登記，該表為每一座位列一表目，包括座號(hào)和讀者姓名等，讀者離開(kāi)時(shí)要消掉登記的信息，試問(wèn)： （1）為描述讀者的動(dòng)作，應(yīng)編寫(xiě)幾個(gè)程序，設(shè)置幾個(gè)進(jìn)

27、程？ （2）試用PV操作描述讀者進(jìn)程之間的同步關(guān)系。（8分）解：讀者的動(dòng)作有兩個(gè)，一是填表進(jìn)入閱覽室，這時(shí)要考慮閱覽室里是否有座位；一是讀者閱讀完畢，離開(kāi)閱覽室，這時(shí)的操作要考慮閱覽室里是否有讀者。讀者在閱覽室讀書(shū)時(shí)，由于沒(méi)有引起資源的變動(dòng)，不算動(dòng)作變化。算法的信號(hào)量有三個(gè)：seats表示閱覽室是否有座位（初值為100，代表閱覽室的空座位數(shù)）；readers表示閱覽室里的讀者數(shù)，初值為0；用于互斥的mutex，初值為1。讀者進(jìn)入閱覽室的動(dòng)作描述getin：while(TRUE)P (seats); /*沒(méi)有座位則離開(kāi)*/P（mutex） /*進(jìn)入臨界區(qū)*/填寫(xiě)登記表;進(jìn)入閱覽室讀書(shū);V（mut

28、ex） /*離開(kāi)臨界區(qū)*/V（readers） 讀者離開(kāi)閱覽室的動(dòng)作描述getout：while(TRUE)P（readers） /*閱覽室是否有人讀書(shū)*/P（mutex） /*進(jìn)入臨界區(qū)*/消掉登記；離開(kāi)閱覽室； V（mutex） /*離開(kāi)臨界區(qū)*/V（seats） /*釋放一個(gè)座位資源*/2設(shè)公共汽車(chē)上，司機(jī)和售票員的活動(dòng)分別是： 司機(jī)的活動(dòng)： 啟動(dòng)車(chē)輛； 正常行車(chē)； 到站停車(chē)； 售票員的活動(dòng)：關(guān)車(chē)門(mén)； 售票； 開(kāi)車(chē)門(mén)； 在汽車(chē)不斷地到站、停車(chē)、行駛過(guò)程中，這兩個(gè)活動(dòng)有什么同步關(guān)系？用信號(hào)量和P、V操作實(shí)現(xiàn)它們的同步。（8分）解：在汽車(chē)行駛過(guò)程中，司機(jī)活動(dòng)與售票員活動(dòng)之間的同步關(guān)系為：售票員關(guān)車(chē)門(mén)后，向司機(jī)發(fā)開(kāi)車(chē)信號(hào)，司機(jī)接到開(kāi)車(chē)信號(hào)后啟動(dòng)車(chē)輛，在汽車(chē)正常行駛過(guò)程中售票員售票，到站時(shí)司機(jī)停