操作系统知识提要结构设计说明

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1、操作系统知识提要结构设计知识提要 操作系统在计算机系统中占据了特别重要的地位。操作系统已成为现代计算机系统、多处理机系统、计算机网络、多媒体系统以及嵌入式系统中都必须配置的、最重要的系统软件。 1、 熟练掌握操作系统的定义：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。 了解操作系统的目标和作用。 2、 熟练掌握操作系统的五大主要功能：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理、用户接口。 3、 掌握操作系统所处的地位。操作系统是裸机之上的第一层软件,是建立其他所有软件的基础。 4、 熟练掌握操作系统的基本特征：并发、共享、虚拟、异步性。

2、 5、 熟练掌握并理解操作系统的主要类型及其技术特点：批处理系统、分时系统、实时系统。 了解操作系统的发展过程。 熟练掌握多道程序设计概念及其优点。 6、 了解操作系统的结构设计。 练习题 一. 选择题 本册中的选择题如未作说明均不区分单选和多选,下同。 1. 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 2. 操作系统的基本职能是 。 A.控制和管理系统内各种资源,有效地组织多道程序的运行 B.提供用户界面,方便用户使用 C.

3、提供方便的可视化编辑程序 D.提供功能强大的网络管理工具 3. 操作系统是扩充 功能的第一层系统软件。 A.软件 B.裸机 C.机器语言 D.中断 4. 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.系统软硬件资源 C.进程 D.中断 5. 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 6. 如果分时系统的时间片一定,那么 ,则响应时间越长。 A.用户数越少 B.用户数越多 C.内存越少 D.内存越多 7. 在分时系统中, 平均响应时间越长。 A 用户数越少 B 用户数越多 C 时间片越短 D时间片越长 8. 下列不属

4、于操作系统关心的主要问题的是 。 A.管理计算机裸机 B.设计、提供用户程序与计算机硬件系统界面 C.管理计算机系统资源 D.高级程序设计语言的编译器 9. 单处理机系统中,可并行的是 。 . 进程与进程 . 处理机与设备 . 处理机与通道 . 设备与设备 A.、和 B.、和 C.、和 D.、和10. 在批处理系统中,不属于作业管理程序任务的是 。 A.为选中的作业创建相应进程 B.按照调度算法在后备状态的作业中选择作业 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 11. 操作系统是一种 。 A.应用软件 B系统软件 C通用软件 D工具软件 12. 并发性是指若干事件在

5、 发生。 A.同一时刻 B.同一时间间隔内 C.不同时刻 D.不同时间间隔内 13. 在单一处理器上,将执行时间有重叠的几个程序称为 。 A顺序程序 B多道程序 C.并发程序 D并行程序 14. 引入多道程序的目的在于 。 A.充分利用CPU,减少CPU等待时间 B.提高实时响应速度 C.充分利用存储器 D.有利于代码共享,减少主、辅存信息交换量 15. 计算机操作系统的功能是 。 A.把源程序代码转换为目标代码 B.实现计算机用户之间的相互交流 C.完成计算机硬件与软件之间的转换 D.控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 16. 控制和管理资源建立在单一系统策略基础,将计算功能分散化,充分

6、发挥网络互联的各自治处理机性能的多机系统是 。 A.多处理器系统 B.多计算机系统 C.网络系统 D.分布式系统 二. 判断题 1. 操作系统程序都是在核心态下才能运行。 2. 民航局的飞机订票系统是一个实时控制系统。 3. 并发是并行的不同表述,其原理相同。 4. 操作系统的不确定性是指在操作系统控制下多个作业的执行顺序和每个作业的执行时间是不确定的。 5. 在分时系统中,响应时间时间片用户数,因此为改善响应时间,常用的原则是使时间片越小越好。 三. 填空题 1. 分时操作系统具有4个特征,多路性、独立性、 和及时性。 2. 操作系统的特征是 、共享性、虚拟性和异步性。 3. 在操作系统中,

7、不确定性主要是指 和 。 4. 计算机系统的软件资源包括程序和 。 参考答案 一. 选择题 1.B 2.A 3.B 4.B 5.A 6.B 7.BD 8.D 9.D 10.D 11.B 12.B 13.C 14.A 15.D 16.D 二. 判断题 1. 2. 3. 4. 5.三. 填空题 1.交互性 2.并发性 3.执行次序的不确定性 执行时间的不确定性 4.数据 第二章 进程管理 知识提要 进程作为资源分配和独立运行的基本单位,是操作系统中一个及其重要的概念。 1、 程序的执行及其特征 程序的顺序执行及其特征 前趋图 程序的并发执行及其特征 2、 进程的基本概念 熟练掌握进程的概念程序在并

8、发环境中的执行过程。 熟练掌握进程最基本的属性是动态性和并发性。 掌握进程与程序的主要区别。 掌握进程的基本状态：运行态、就绪态、阻塞态。在什么条件下发生状态转换？ 掌握进程的一般组成,应深入理解进程控制块的作用。每个进程有唯一的进程控制块。 3、 进程控制 了解进程的生存过程：创建就绪运行阻塞终止 4、 进程同步 掌握进程同步与互斥的概念。简单理解：同步是伙伴,互斥是竞争。 掌握进程临界资源和临界区的概念,理解进入临界区的原则。 掌握信号量概念,P、V操作执行的动作。 能用信号量和PV操作实现简单的进程互斥或同步。解决此类问题的一般方式： 1 根据问题给出的条件,确定进程有几个或几类。 2

9、确定进程间的制约关系-是互斥,还是同步。 3 各相关进程间通过什么信号量实现彼此的制约,标明信号量的含义和初值。 4 用P、V操作写出相应的代码段。 5 验证代码的正确性：设以不同的次序运行各进程,是否能保证问题的圆满解决。切忌按固定顺序执行各进程。 信号量的应用描述前趋关系、实现进程互斥。 掌握管程机制的基本概念。 5、 经典进程的同步问题 生产者消费者问题、哲学家进餐问题、读者写者问题 掌握他们的实现机制与各自的特点 6、 了解进程通信机制 进程通信的类型 消息传递机制 消息缓冲队列通信机制 7、 掌握线程概念 线程的同步与通信 线程的实现方式 练习题 一. 选择题 1. 一个进程是 。

10、A.由协处理机执行的一个程序 B.一个独立的程序+数据集 C.PCB结构与程序和数据的组合 D.一个独立的程序 2. 在进程状态转换时,以下状态转换一般不可能发生的是 。 A.就绪态.运行态 B.运行态.就绪态 C.就绪态.阻塞态 D.阻塞态.运行态 3. 关于临界区问题的一个算法假设只有P0和P1可能会进入该临界区如下,则该算法 。 A.不能保证进程互斥进入临界区,且会出现饥饿 B.不能保证进程互斥进入临界区,但不会出现饥饿C.保证进程互斥进入临界区,但会出现饥饿D.保证进程互斥进入临界区,不会出现饥饿4. 若进程P0和P1访问临界资源的类C代码实现如下： boolean flag2; /进

11、程P0和P1的共享变量定义及其初值 int turn=0; flag0=false; flag1=false; void p0 /进程P0 void p1 / 进程P1 while while flag0=TRUE; turn=1; flag1=TRUE; turn=0; while flag1&; while flag0&; 临界区; 临界区; flag0=FALSE; flag1=FALSE; 则并发执行进程P0和P1时产生的情况是 。 A.不能保证两个进程互斥进入临界区,且会出现饥饿现象 B.不能保证两个进程互斥进入临界区,也不会出现饥饿现象 C.能保证两个进程互斥进入临界区,但会出现饥

12、饿现象 D.能保证两个进程互斥进入临界区,且不会出现饥饿现象 5. 为了描述进程的动态变化过程,采用了一个与进程相联系的 ,根据它而感知进程的存在。 A.进程状态字 B.进程优先数 C.进程控制块 D.进程起始地址 6. 进程与程序之间有密切联系,但又是不同的概念。二者的一个本质区别是 。 A.程序是静态概念,进程是动态概念 B.程序是动态概念,进程是静态概念 C.程序保存在文件中,进程存放在内存中 D.程序顺序执行,进程并发执行 7. 并发进程失去了封闭性是指 。 A.多个相对独立的进程以各自的速度向前推进 B.并发进程的执行结果与速度无关 C.并发进程执行时,在不同时刻发生的错误 D.并发

13、进程共享变量,其执行结果与速度有关 8. 在一段时间内只允许一个进程访问的资源,称为 。 A.共享资源 B.临界区 C.临界资源 D.共享区 P1: Repeat Entry:If Turn-1 Turn:=1; If Turn1 Goto Entry; Turn := -1; Critical Section; Turn := 0; Remainder Section; Until False;P0: Repeat Entry:If Turn-1 Turn:=0; If Turn0 Goto Entry; Turn := -1; Critical Section; Turn := 0; Re

14、mainder Section; Until False; 9. 有两个并发执行的进程P1和P2,共享初值为1的变量x。P1对x加1,P2对x减1。加1和减1操作的指令序列分别如下所示。两个操作完成后,x的值 。 / 加1操作 / 减1操作 load R1,x / 取x到寄存器R1中 load R2,x inc R1 dec R2 store x,R1 / 将R1的内容存入x store x,R2 A.可能为-1或3 B.只能为1 C.可能为0、1或2 D.可能为-1、0、1或2 10. 多线程系统中,为了保证公共变量的完整性,各进程应互斥进入临界区。所谓临界区是指 。A.一个缓冲区 B.一段

15、数据区 C.同步机制 D.一段程序 11. 用P、V操作管理临界区中对互斥资源的访问时,信号量的初值应定义为 。 A.-1 B.1 C.0 D.任意值 12. 在9个生产者,6个消费者共享容量为8的缓冲区的生产者-消费者问题中,互斥使用缓冲区的信号量S的初始值为 。 A.8 B.1 C.9 D.6 13. 当一个进程正在 时,称该进程处于等待状态。 A.等待输入一批数据 B.等着协作进程的一个消息 C.等待分给它一个时间片 D.等待进入内存 14. 当一个作业正常运行结束,或者出错而中途终止时,作业就进入 状态。 A.阻塞 B.完成 C.就绪 D执行 15. 设与某资源相关联的信号量初值为3,

16、当前值为1,若M表示该资源的可用个数,N表示等待该资源的进程数,则M、N分别是 。 A.0、1 B.1、0 C.1、2 D.2、0 16. 管道通信是以 进行写入和读出。 A.消息为单位 B.自然字符流 C.文件 D.报文17. 进程间的同步与互斥,分别表示了各进程间的 。 A.不同状态 B.协调与竞争 C.动态性与独立性 D.相互独立与互相制约 18. 已经获得除 以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态。 A.存储器 B.打印机 C.CPU D.磁盘空间 19. 在支持多线程的系统中,进程P创建的若干个线程不能共享的是 。 A.进程P的代码段 B.进程P中打开的文件 C.进程P的全局变量

17、D.进程P中某线程的栈指针 20. 操作系统中有一组常称为特殊系统调用。它们不能被系统中断,在操作系统中称为 。 A.初始化程序 B.原语 C.子程序 D.控制模块 21. 一个进程被唤醒意味着 。 A.该进程重新占有CPU B.进程状态变为就绪 C.它的优先权变为最大 D.其PCB移至就绪队列的队首 22. 下列选项中,不可能在用户态发生事件是 。 A.系统调用 B.外部中断 C.进程切换 D.缺页 23. 中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场,中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是 。 A.程序计数器 B.程序状态字寄存器 C.通用数据寄存器 D.通用地址寄存器 24. 若

18、某单处理器系统中有多个就绪态进程,则下列关于处理机调度的叙述中错误的是 。 A.在进程结束时能进行处理机调度 B.创建新进程后能进行处理机调度 C.在进程处于临界区时不能进行处理机调度 D.在系统调用完成并返回用户态时能进行处理机调度 25. 下列关于进程和线程的叙述中,正确的是 。 A.不管系统是否支持线程,进程都是资源分配的基本单位 B.线程是资源分配的基本单位,进程是调度的基本单位 C.系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持 D.同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间 二. 判断题 1. 进程由进程控制块和数据集以及对该数据集进行操作的程序组成。 2. 进程上下文是进程执行活动

19、全过程的静态描述。 3. 进程是基于多道程序技术提出的,最基本的特征是并发性和动态性；进程的执行也即在各种基本状态之间多次转换的过程。但只有就绪、阻塞、执行这3种状态的进程位于内存。 4. P、V操作不仅可以用来实现进程的同步与互斥,还可用来防止进程的死锁。 5. 如果在加锁法实现互斥时,将未进入临界区的进程排队等待,从而让其有再被调度的机会的话,那么加锁法和Wait、Signal原语实现互斥时的效果相同。 三. 填空题 1. 为了实现进程由等待状态转换成就绪状态的状态变化,操作系统应提供 原语。 2. 若信号量当前值为-4,则表示系统中有 个等待进程。 3. 信号量机制作为同步工具是卓有成效

20、的,但作为通信工具则不够理想,主要表现在 和通信对用户不透明。 4. 间接通信方式需要通过作为共享数据结构的实体进行通信,这种中间实体称为 。 5. 如果系统中有n个进程,则在等待队列中进程的个数最多可为 个。 四. 简答题 1. 已知一个求值公式A2+3B/B+5A,若A.B已赋值,试画出该公式求值过程的前趋图。 2. 一个单CPU的操作系统共有n个进程,不考虑进程状态过渡的情况： 1给出运行进程的个数；2给出就绪进程的个数；3给出等待进程的个数。 五. 综合题 1. 一个从键盘输入到打印机输出的数据处理过程是：输入进程 Buf1 计算进程 Buf2 打印进程,其中输入进程通过缓冲区 Buf

21、1 把输入数据传送给计算进程,计算进程把处理结果通过缓冲 Buf2 传送给打印进程,Buf1 和 Buf2 为临界资源。请写出输入进程、计算进程及打印进程间的同步算法。 2. 理发店有一个等候室其中有N把椅子和一个理发室有一把理发椅。如果没有顾客来理发,理发师就在理发椅上睡觉,如果一个顾客走进理发店,发现等候室的椅子满了就离开理发店；如果理发师正忙于理发,那么该顾客就坐在一把空椅子上等待；若理发师正在睡觉,则顾客方向多辆车依次通行即桥上可以有多个同方向的车。用P、V操作实现交通管理以防止桥上堵塞。 3. 设公共汽车上,司机和售票员的活动分别是： 司机：启动车辆、正常行车、到站停车 售票员：上乘

22、客、关车门、售票、开车门、下乘客 在汽车不断地到站、停车、行驶过程中,这两个活动有什么同步关系？请用信号量机制实现他们的同步。 4. 有桥如图所示,车流如箭头所示,桥上不允许两车交汇,但允许同方向多辆车依次通行即桥上可以有多个同方向的车。用P、V操作实现交通管理以防止桥上堵塞。 5. 某银行提供1个服务窗口和10个供顾客等待的座位。顾客到达银行时,若有空座位,则到取号机上领取一个号,等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用。当营业员空闲时,通过叫号选取一位顾客,并为其服务。 顾客和营业员的活动过程描述如下： cobegin process 顾客i process 营业员 从取号机获取一个号码；

23、whileTRUE 等待叫号； 获取服务； 叫号； 为客户服务； coend 请添加必要的信号量和P、V或wait、signal操作,实现上述过程中的互斥与同步。 要求写出完整的过程,说明信号量的含义并赋初值。 6. 在南开大学和XX大学之间有一条弯曲的小路,其中从S到T一段路每次只允许一辆自行车通过,但中间有一个小的安全岛M同时允许两辆自行车停留,可供两辆自行车在已从两端进入小路情况下错车使用,如图所示。试设计一个算法使来往的自行车均可顺利通过。 XX大学 T M LKS 南开大学 参考答案 一. 选择题 1C 2.C 3.A 4.A 5.C 6.A 7.D 8.C 9.C 10.D 11.

24、B 12.A 13.B 14.B 15.B 16.C 17.B 18.C 19.D 20.B 21.B 22.C 23.B 24.C 25.A 二. 判断题 1. 2. 3. 4. 5.三. 填空题1.唤醒 2.4 3.效率低 4.信箱 5.n南 北 桥 四. 简答题 注意：简答、综合类型题目的答案仅供参考。 1.如右图所示。 2.101；20n-1；30n 五. 综合题 1.略 2.略 3.略 4.略 5.略 6.设进程BikeT2N和BikeN2T分别表示两个方向的自行车,其控制流程如下： 椭圆: F椭圆: S文本框: p1=-b p2=a*b p3=4*a*c p4=2*a p5=p2

25、- p3 p6=p1+p5 p7=p6/p4BEGIN Integer T2N,N2T,L,M,K; T2N:=N2T:=1; L:=K:=1; M:=2; END. Procedure BikeT2N Begin Wait; Wait; Go through T to L; Wait; Go into M; Signal; Wait; Go through K to S; Signal; Signal; Signal; End; Procedure BikeN2T; Begin Wait; Wait; Go through S to K; Wait; Go into M; Signal; W

26、ait; Go through L to T; Signal; Signal; Signal; End; 第三章 处理机调度与死锁 知识提要 1、 熟练掌握处理机调度的基本概念 高级、中级和低级调度 在一般操作系统中,进程调度是必须具备的 调度队列的模型和调度准则 评价调度算法的指标：吞吐量、周转时间、平均周转时间、带权周转时间和平均带权周转时间 2、 熟练掌握调度算法 先来先服务FCFS算法 高优先权优先调度算法 基于时间片的轮转调度算法 可以利用图表形式列出各作业或进程的有关时间值,如到达时间、运行时间、结束时间等,利用评价公式计算出各指标的值 3、 掌握实时调度算法 4、 熟练掌握产生死

27、锁的原因和必要条件,以及处理死锁的基本方法 必要条件产生死锁必然同时具备,但同时具备未必出现死锁：互斥条件、不可抢占条件、占有且申请条件、循环等待条件 5、 熟练掌握预防死锁的方法。 掌握死锁的预防和避免的基本思想 掌握死锁的预防策略中资源有序分配策略 什么是进程的安全序列,死锁与安全序列的关系 死锁的避免与银行家算法 6、 掌握死锁的检测与解除。 了解资源分配图。 了解死锁的检测及恢复的思想。 练习题 一. 选择题 1. 作业调度是从处于 状态的队列中选取作业投入运行。 A.运行 B.后备 C.阻塞 D.就绪 2. 处于后备状态的作业存放在 中。 A.外存 B.内存 C.外存和内存 D.扩展

28、内存 3. 下列选项中,降低进程优先权级的合理时机是 。 A.进程的时间片用完 B.进程刚完成I/O,进入就绪列队 C.进程长期处于就绪列队 D.进程从就绪状态转为运行状态 4. 某作业8:00到达系统,估计运行时间为1小时,若10:00开始执行,其响应比为 。 A.2 B.1 C.3 D.0.5 5. 为了照顾短作业用户,进程调度采用 . A.先进先出调度算法 B.短进程优先调度 C.优先级调度 D.轮转法 6. 下列算法中,可用于进程调度的算法是 。 A.电梯调度算法 B.LRU法 C.银行家算法 D.时间片轮转法 7. 当一进程运行时,系统可基于某种原则,强行将其撤下,把处理器分配给其他

29、进程,这种调度方式是 。 A.非剥夺方式 B.剥夺方式 C.中断方式 D.轮询方式 8. 下列进程调度算法中,综合考虑进程等待时间和执行时间的是 。 A.时间片轮转法 B.短进程优先 C.先来先服务 D.高响应比优先 9. 如果为每一个作业只建立一个进程,则为能实现人机交互作用,应采用 算法。 A.FCFS B.SJF C.RR D.FB 10. 满足短任务优先且不会发生饥饿现象的调度算法是 。 A.先来先服务 B.高响应比优先 C.时间片轮转 D.非抢占式短任务优先 11. 有三个作业同时到达,J1、J2、J3的执行时间分别为T1、T2、T3,且T1T2T3,它们在一台处理机上按单道方式运行

30、,采用短作业优先算法,则平均周转时间是 。 A.T1+T2+T3 B./3 C.T1+2*T2/3+T3/3 D.T1/3+2*T2/3+T3 12. 某时刻进程的资源使用情况如下表所示,此时的安全序列是 。 进程 已分配资源 尚需分配资源 可用资源 R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3 P1 2 0 0 0 0 1 0 2 1 P2 1 2 01 3 2 P3 0 1 1 1 3 1 P4 0 0 1 2 0 0 A.P1、P2、P3、P4 B.P1、P3、P2、P4 C.P1、P4、P3、P2 D.不存在 13. 采用资源剥夺法可解除死锁,还可以采用 方法解除死锁。 A.执

31、行并行操作 B.撤销进程 C.拒绝分配新资源 D.修改信号量 14. 在分时操作系统中,进程调度经常采用 算法。 A.先来先服务 B.最高优先权 C.时间片轮转 D.随机 15. 资源的按序分配策略可以破坏 条件。 A.互斥使用资源 B.占有且等待资源 C.非抢夺资源 D.循环等待资源 16. 在为多道程序所提供的可共享的系统资源不足时,可能出现死锁。但是不适当的 也可能产生死锁。 A.进程优先权 B.资源线性分配 C.进程推进顺序 D.分配队列优先权 17. 进程P1使用资源情况：申请资源S1、申请资源S2、释放资源S1、释放资源S2,进程P2使用资源情况：申请资源S2、申请资源S1、释放资

32、源S2、释放资源S1,系统并发执行进程P1,P2,系统将 。 A.必定产生死锁 B.可能产生死锁 C.不会产生死锁 D.无法确定是否产生死锁 18. 为了对紧急进程或重要进程进行调度,调度算法应采用 。 A.先进先出调度算法 B.优先数法 C.最短作业优先调度 D.定时轮转法 19. 在一般操作系统中,必不可少的调度是 。 A.高级调度 B.中级调度 C.作业调度 D.进程调度 20. 死锁预防是保证系统不进入死锁状态的静态策略,其解决办法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。下列方法是通过破坏循环等待条件预防死锁的是 。 A.银行家算法 B.资源有序分配策略 C.剥夺资源法 D.一次性分配策略

33、21. 某计算机系统中有8台打印机,有K个进程竞争使用,每个进程最多需要3台打印机。该系统可能会发生死锁的K的最小值是 。 A.2 B.3 C.4 D.5 22. 假设5个进程P0、P1、P2、P3、P4共享三类资源R1、R2、R3,这些资源总数分别为18、6、22。T0时刻的资源分配情况如表所示,此时存在的一个安全序列是 。 进程 已分配资源 资源最大需求 R1 R2 R3 R1 R2 R3 P0 3 2 3 5 5 10 P1 4 0 3 5 3 6 P2 4 0 5 4 0 11 P3 2 0 4 4 2 5 P4 3 1 4 4 2 4 A.P0, P2, P4, P1, P3 B.P

34、1, P0, P3, P4, P2 C.P2, P1, P0, P3, P4 D.P3, P4, P2, P1, P0 23. 一个多道批处理系统中仅有P1和P2两个作业,P2比P1晚5ms到达,它们的计算和I/O操作顺序如下： P1：计算60ms,I/O操作80ms,计算20ms P2：计算120ms,I/O操作40ms,计算40ms 若不考虑调度和切换时间,则完成两个作业需要的时间最少是 。 A.240ms B.260ms C.340ms D.360ms 二. 判断题 1. 以优先级为基础的进程调度算法,可以保证在任何时候正在运行的进程总是非等待状态下各进程中优先级最高的进程。 2. 某进

35、程被唤醒后,立即投入了运行,则该系统必然采用了抢占调度方式。 3. 在分时系统中,响应时间时间片用户数,因此为改善响应时间,常用的原则是使时间片越小越好。 三. 填空题 1. 若要使当前运行进程总是优先级最高的进程,则应选择 调度算法。 2. 在有m个进程的系统中出现死锁时,死锁进程的个数k应该满足的条件是 。 3. 设系统中有3个进程,且每个进程皆需要相同的某类资源4个,则系统中最少有 个该类资源时可保证不会发生死锁。 4. 某带有50个终端用户的系统采用时间片轮转法进行进程调度,若忽略调度时间,对用户的请求需花费40毫秒可给出应答,则终端响应时间为 秒。 5. 在响应比最高者优先的作业调度

36、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。 四. 综合题 1. 假设有四道作业,他们的提交时间和执行时间由下表给出。请计算在单道程序环境下,用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间和平均带权周转时间,并指出它们的调度顺序。从相对时间0开始调度 作业名 提交时刻时执行时间小时 A 0 4 B 1 5 C 2 2 D 3 3 E 4 4 先来先服务调度算法： 平均周转时间 平均带权周转时间 最短作业优先调度算法： 平均周转时间 平均带权周转时间 2. 若系统运行中出现如图所示的资源分配情况,该状态系统安全吗？如

37、果P2进程此时提出资源申请,系统能否将资源分配给它？为什么？ 进程 Allocation Need Available A B C D A B C D A B C D P0 0 0 3 2 0 0 1 2 1 6 2 2 P1 1 0 0 0 1 7 5 0 P2 1 3 5 42 3 5 6 P3 0 3 3 2 0 6 5 2 P4 0 0 1 4 0 6 5 6 3. 设系统中有3种资源和5个进程,系统资源数目为。在T0时刻系统状态见下图所示,采用银行家算法实施死锁避免策略。 最大资源需求量 已分配资源数量 A BC A B C P1 5 5 9 2 1 2 P2 5 3 6 4 0 2

38、 P3 4 0 11 4 0 5 P4 4 2 5 2 0 4 P5 4 2 4 3 1 4 剩余资源数 A B C 2 3 3 T0时刻是否安全？为什么？ P2请求,是否满足？为什么？ P4再提出,是否满足？为什么？ 在的基础上P1再提出,是否满足？为什么？ 参考答案 一. 选择题 1.B 2.A 3.A 4.C 5.B 6.D 7.B 8.D 9.C 10.B 11.C 12.D 13.B 14.C 15.B 16.C 17.B 18.B 19.D 20.B 21.C 22.D 23.B 二. 判断题 1. 2. 3. 三. 填空题 1.抢占式最高优先权优先 2.2km 3.10 4.2

39、5.要求运行时间短 等待时间长 四. 综合题 1. 先来先服务调度算法：调度的次序是ABCDE 平均周转时间 9.2小时 平均带权周转时间 2.85 最短作业优先调度算法：调度的次序是ACDEB 平均周转时间 8小时 平均带权周转时间 2.13 2. 安全,存在安全序列P0,P3,P1,P2,P4； 不能分配： 1Request21,2,2,2Available1,6,2,2 2Request21,2,2,2Need22,3,5,6 3试分配：Available=0,4,0,0；Allocation2=2,5,7,6；Need2=1,1,3,4 4检查安全性知,试分配后不安全,撤销试分配。 3

40、. 方法同2 第四章 存储器管理 知识提要 1. 存储器的层次结构 掌握三级存储器结构：高速缓存、内存、外存 2. 程序的装入和链接原理 3. 存储器管理的功能 掌握存储器管理的功能：内存分配、地址映射、内存保护、内存扩充 理解有关地址、重定位、虚拟存储器、分页、分段、逻辑地址、物理地址、可重定位地址、静态重定位、动态重定位、碎片等概念 4. 连续分配方式 单一连续、固定分区、动态分区,可重定位分区及对换技术 伙伴系统与哈希算法 5. 基本分页存储管理方式实存模式 分页存储管理技术实现思想 如何实现从逻辑地址到物理地址的转换 6. 基本分段存储管理方式实存模式 分段存储管理技术的实现思想 注意

41、区别分页和分段 信息共享与段页式存储管理方式 7. 虚拟存储器的基本概念 掌握虚拟存储器的基本特征：虚拟扩充、部分装入、离散分配、多次对换 理解虚拟存储器的实现方法 8. 请求分页存储器管理方式虚存模式 9. 页面置换算法 最佳置换算法 先进先出置换算法 最近最久未使用LRU置换算法 Clock置换算法 10. 了解请求分段存储管理方式 练习题 一. 选择题 1. 把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中的物理地址称为 。 A.重定位 B.地址转换 C.物理化 D.逻辑化 2. 在内存管理中,地址变换机构将逻辑地址变换为物理地址,形成该逻辑地址的阶段是 。 A.编辑 B.编译 C.链接 D.装

42、载 3. 采用 存储管理方式不会产生内部碎片。 A.分页 B.分段 C.固定分区 D.段页式 4. 属于内存连续分配方式的是 。 A.固定分区分配方式 B.分段存储管理方式 C.分页存储管理方式 D.段页式存储管理方式 5. 某系统采用基址、限长寄存器保护方法实现存储保护,在这种方法中判断是否越界的判别式为 。 A.0被访问的物理地址限长寄存器的内容 B.0被访问的物理地址限长寄存器的内容 C.0被访问的逻辑地址限长寄存器的内容 D.0被访问的逻辑地址限长寄存器的内容 6. 内存分区管理方式的主要保护措施是 。 A.界地址保护 B.程序代码保护 C.数据保护 D.栈保护 7. 当内存碎片容量大

43、于某一作业所申请的内存容量时, 。 A.可以为这一作业分配内存 B.不可以为这一作业分配内存 C.拼接后,可以为这一作业分配内存 D.一定能够为这一作业分配内存 8. 最佳适应算法的空白区是 。 A.按大小递增顺序排列的 B.按大小递减顺序排列的 C.按地址由小到大排列的 D.按地址有大到小排列的 9. 在下面的页面置换算法中, 是实际上难以实现的。 A.先进先出置换算法 B.最近最久未使用置换算法 C.Clock置换算法 D.最佳置换算法 10. 可变分区管理的分配策略 的空闲区链表按起始地址递增顺序排列。 A.FF B.BF C.WF D.LRU 11. 某基于动态分区存储管理的计算机,其

44、主存容量为55MB初始为空,采用最佳适配Best Fit算法,分配和释放的顺序为：分配15MB、分配30MB、释放15MB、分配8MB、分配6MB,此时主存中最大空闲分区的大小是 。 A.7MB B.9MB C.10MB D.15MB 12. 在基本段页式存储管理方式中,每存取一个数据,要访问 次内存。 A.1 B.2 C.3 D.4 13. 测得某个采用按需调页策略的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20%,用于对换空间的硬盘的利用率97.7%,其他设备的利用率5%,由此断定系统出现异常。此种情况下, 能提高利用率。 A.安装一个更快的硬盘 B.通过扩大硬盘容量,增加对换空间 C.增加运

45、行进程数 D.加内存条,增加物理空间容量 14. 一个分段存储管理系统中,地址长度为32位,其中段号占8位,则最大段长是 。 A.28字节 B.216字节 C.224字节 D.232字节 15. 设基址寄存器的内容为1000,执行指令LOAD A,2000时,操作数的物理地址是 。 A.1000 B.2000 C.3000 D.4000 16. 某段表的内容如下所示,则逻辑地址2, 154对应的物理地址为 。 段号 段首址 段长度 0 120k 40k 1 760k 30k 2 480k 20k 3 370k 20k A.120k+2 B.480k+154 C.30k+154 D.2+480k

46、 17. 在缺页处理过程中,操作系统执行的操作可能是 。 .修改页表 .磁盘I/O .分配页框 A.仅、 B.仅 C.仅 D.、和18. 以下存储管理方式中不会产生内部碎片的是 。 A.分页存储管理 B.分段存储管理 C.固定分区管理 D.段页式存储管理 19. 当程序经过编译或者汇编以后,形成了一种由机器指令组成的集合,被称为 。 A.源程序 B.目标程序 C.可执行程序 D.装入程序 20. 是指让作业不同时调用的子模块共同使用同一个内存区。 A.交换技术 B.覆盖技术 C.物理扩充 D.虚拟扩充技术 21. 系统抖动是指 。 A.使用机器时,出现屏幕闪烁的现象 B.刚调出页又被调入所形成

47、的频繁调入调出现象 C.系统盘不净,出现系统不稳定的现象 D.由于内存分配不当,偶然造成内存不够的现象 22. 当系统发生抖动thrashing时,可用采取的有效措施是 。 .撤销部分进程 .增加磁盘交换区的容量 .提高用户进程的优先级 A.仅 B.仅 C.仅 D.仅、23. 虚拟内存的容量只受 的限制。 A.物理内存的大小 B.磁盘空间的大小 C.计算机地址位数 D.数据存放的实际地址 24. 虚拟存储技术是 。 A.补充内存物理空间的技术 B.补充相对地址空间的技术 C.扩充外存空间技术 D.扩充输人输出缓冲区的技术 25. 请求分页管理中的 是当内存中没有空闲物理块时,如何将已分配的物理

48、块释放。 A.调入策略 B.地址变换 C.置换策略 D.分配算法 26. 下列关于虚拟存储器的叙述中,正确的是 。 A.虚拟存储只能基于连续分配技术 B.虚拟存储只能基于非连续分配技术 C.虚拟存储容量只受外存容量的限制 D.虚拟存储容量只受内存容量的限制 二. 判断题 1. 为了使程序在主存中浮动,编程时都使用逻辑地址,因此,必须地址变换后才能得到主存的正确地址。 2. 交换扩充了主存,因此交换也实现了虚拟存储器。 3. 在请求分页系统中,为了实现请调一页的功能,在页表中必须增加二个数据项,它们是中断位和访问位。 4. 虚地址即程序执行时所要访问的内存地址。 三. 填空题 1. 在采用请求分

49、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。 2. 在分区分配算法中,首次适应算法倾向于优先利用内存中 地址部分的空闲分区,从而保留了 地址部分的大空闲区。 3. 在多道程序环境下,将用户源程序变为一个可在内存中执行的程序的过程需要经过编译、链接和 三个步骤。 4. 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 。 5. 为了支持多道程序运行,存储管理应该包含 、 、 等功能。 6. 某虚拟存储器的用户空间共有32个页面,每页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,那么虚

50、地址0A5CH对应的物理地址是 。 四. 综合题 1. 有一虚存系统,某进程内存占三页,开始时内存为空,执行访问页号序列1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5后,分别使用FIFO、LRU页面置换算法时缺页次数分别是多少？ 2. 某个操作系统采用可变分区分配方法管理,用户区主存512KB,自由区可用空区表管理,若分配时采用分配自由区的低地址部分的方案,假设初始时全为空。对于下述申请次序：Req、Req、Rel、Req、Req、Req、Req回答：1采用首次适应,自由区中有哪些空块？ 2最佳适应算法呢？ 3若再申请90KB呢？ 3. 某系统采用动态分区存储管理技术,某时刻内存中有三个空闲区：空闲区1,2,3,现有如下作业序列：作业1要求15KB,2-16KB,3-10KB。请画出用首次适应和最佳适应画出此时自由主存队列结构。 4. 在请求页式存储管理系统中,一个作业要依次访问如下页面3 4 2 1 4 3 1 4 3 1 4 5,并采用LRU页面置换策略,设分给该作业的存储块为