操作系统引论-答案

第一章 操作系统引论

学号： 姓名： 一、 单项选择题

1操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是计算机系统的一种( )。 A．应用软件 B．系统软件 C．通用软件 D．工具软件

2．操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境，因此它必须使计算机( ) A.使用方便 B．有效使用 C.合理使用资源 D．使用方便并高效工作 3．允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( )。

A．分时操作系统 B．批处理单道系统 C．实时操作系统 D．批处理多道系统 4．下列系统中( )是实时系统。 A．计算机激光照排系统

B．办公自动化系统

C.化学反应堆控制系统 D．计算机辅助设计系统 5．操作系统是一种系统软件，它( )。 A．控制程序的执行

B．管理计算机系统的资源

C.方便用户使用计算机 D．管理计算机系统的资源和控制程序的执行

6．计算机系统把进行( )和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统 A．CPU管理 B．作业管理 C．资源管理 D．设备管理 7．批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，但( )。 A. 不能自动选择作业执行 C．不能缩短作业执行时间 8．分时操作系统适用于( )。

A．控制生产流水线 B．调试运行程序 C．大量的数据处理 D．多个计算机资源共享

9．实时操作系统对可靠性和安全性要求极高，它( )。 A．十分注重系统资源的利用率 C．不强求系统资源的利用率

B．不强调响应速度 D．不必向用户反馈信息

B．无法协调资源分配

D. 在作业执行时用户不能直接干预

10.对于一个单处理器系统来说，允许若干进程同时执行，轮流占用处理器，称它们为（）。 A.顺序执行 B.同时执行 C.并行执行 D.并发执行 11.系统对下列资源的访问操作属于互斥共享方式是（）

A.打印机 B.硬盘 C.U盘 D.内存

12. 各进程向前推进的速度是不可预知，体现出“走走停停”的特征，称为进程的（ ）。

A．动态性 B．并发性 C．调度性 D．异步性

12. 各进程向前推进的速度是不可预知，体现出“走走停停”的特征，称为进程的（ ）。

A．动态性 B．并发性 C．调度性 D．异步性

13．分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( )。 A．实现各台计算机之间的通信 B．共享网络个的资源 C．满足较大规模的应用 D．系统中若干台计算机相互协作完成同一任务

14．SPOOL技术用于( )。 A．存储管理 B．设备管理 C．文件管理 D．作业管理

15．( )为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。 A处理器管理 B．存储管理 C．文件管理 D．作业管理

16. 衡量模块独立性的标准是内聚性和耦合性，下面独立性最高的是（）

A．高内聚低耦合 B．低内聚低耦合 C．高内聚高耦合 D．低内聚高耦合 17.客户/服务器模式的缺点之一是（）

A．数据分布处理 B．便于集中管理 C．灵活性高 D．可靠性高 18. 进程互斥访问方式属于进程管理的（）功能

A．进程控制 B．进程同步 C．进程通信 D．调度 二、填空题

1

1. 计算机是由硬件系统和_软件 系统组成。

2. ___有效性____和___方便性____是设计操作系统时最重要的两个目标。 3．计算机系统资源可分为四类：__处理机_、_设备_、__存储器_和_文件_。 4．_瓶颈问题_是指人工操作方式严重降低了计算机资源的利用率。 5. 单道批处理系统的主要特征是__自动性_、_顺序性_和_单道性_。

6. 操作系统是一组控制和__管理__计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行 调度__，以及方便用户使用的程序集合。 7．批处理操作系统、_分时操作系统_和实时操作系统是基本的操作系统。 8．批处理操作系统按照预先写好的_作业说明书_控制作业的执行。

9．在多道操作系统控制下，允许多个作业同时装入_主存储器_，使中央处理器轮流地执行各个作业。 10．批处理操作系统提高了计算机系统的_工作效率_，但在作业执行时用户不能直接干预作业的执行。 11．在分时系统中，每个终端用户每次可以使用一个由_时间片_规定的CPU时间。 12. 分时系统具有_多路性_、独立性、及时性和_交互性_等特点。 13．实时系统要求有_高可靠性和安全性_,不强求系统资源的利用率。

14. 根据对截止时间的要求，实时任务可划分为：_硬实时任务_和_软实时任务_。 15. 操作系统的基本特性是：并发性、_虚拟性_、_异步性_和_共享性_。 16. 处理机分配和调度的基本单位是_进程_。

17．操作系统的资源管理功能有：处理器管理、_存储管理_、文件管理、设备管理和作业管理。 18．_处理器管理_为用户合理地分配处理器时间．尽可能地使处理器处于忙状态，提高处理器的工作效率。

19．文件管理面向用户实现_按文件名_存取文件，管理用户信息的存储、检索、共享和保护。20．设备管理负责管理各种外围设备，包括设备的分配、启动以及_SPOOLing_的实现技术。 三、简答题

1．计算机系统的资源包括哪些? P18 2. 简述操作系统的定义。P9 3. 简述操作系统的五大功能。P18 4. 简述进程和线程的关系。P15

5. 简述微内核OS的基本功能和优点。P30,31

第二章 进程管理 一、 单项选择题

1、顺序程序和并发程序的执行相比，（ ）。

A.基本相同 B. 有点不同 C.并发程序执行总体上执行时间快 D.顺序程序执行总体上执行时间快 2、在单一处理机上，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 3、进程和程序的本质区别是（ ）。

A.存储在内存和外存 B.顺序和非顺序执行机器指令 C.分时使用和独占使用计算机资源 D.动态和静态特征 4、在下列特性中，不是进程的特性的是（ ）。

A. 异步性 B. 并发性 C. 静态性 D. 动态性

5、各进程向前推进的速度是不可预知，体现出“走走停停”的特征，称为进程的（ ）。

A．动态性 B．并发性 C．调度性 D．异步性 6、在单处理机系统中，处于运行状态的进程（ ）。

A.只有一个 B. 可以有多个 C.不能被挂起 D. 必须在执行完后才能被撤下 7、下列进程状态的转换中，不正确的是（ ）。

A. 就绪?运行 B. 运行?就绪 C. 就绪?阻塞 D. 阻塞?就绪 8、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

2

9、一个进程被唤醒意味着（ ）。

A.该进程重新占有了CPUB.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 10、进程从运行状态变为阻塞状态的原因是（ ）。

A.输入或输出事件发生 B.时间片到 C.输入或输出事件完成 D.某个进程被唤醒 11、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 12、操作系统中有一组常称为特殊系统调用的程序，它不能被系统中断，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 13、进程间的基本关系为（ ）。

A.相互独立与相互制约 B.同步与互斥 C.并行执行与资源共享 D. 信息传递与信息缓冲

14、两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系

是进程间的（ ）关系。

A.同步 B. 互斥 C.竞争 D. 合作 15、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

16、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（ ）。 A. S>0 B. S=0 C. S<0 D. S?0

17、信号量S的初值为8，在S上执行了10次P操作，6次V操作后，S的值为（ ）。 A．10 B．8 C．6 D．4 18、在进程通信中，使用信箱方式交换信息的是（ ）。

A．低级通信 B．高级通信 C．共享存储器通信 D．管道通信

19．( )必定会引起进程切换。 A．一个进程被创建后进入就绪态 B．一个进程从运行态变成等待态 c．一个进程从运行态变成就绪态 D．一个进程从等待态变成就绪态

20、操作系统使用( )机制使计算机系统能实现进程并发执行，保证系统正常工作。 A．中断 B．查询 c．同步 D互斥

21.对于一个单处理器系统来说,允许若干进程同时执行，轮流占用处理器．称它们为（ )的。 A.顺序执行 B.同时执行 c.并行执行 D.并发执行

22．操作系统根据( )控制和管理进程，它是进程存在的标志。 A．程序状态字 B．进程控制块 c．中断寄存器 D．中断装置

23．若干个等待占有cPU并运行的进程按一定次序链接起来的队列为( )。 A．运行队列 B．后备队列 c．等待队列 D．就绪队列 24.进程的( )和并发性是两个很重要的属性。 A．动态性 B.静态性 c．易用性 D．顺序性 25引入多道程序设计技术后，处理器的利用率( )。

A．有所改善 B．极大地提高 c.降低了 D．无变化，仅使程序执行方便 26．计算机系统采用多道程序设计技术后，（ )。

A．缩短了每个程序的执行时间 B．系统效率随并行工作道数成比例增长 c．提高了系统效率 D．使用设备时不会发生冲突 27.临界区是指( )。A.并发进程中用于实现进程互斥的程序段 B．并发进程中用于实现进程同步的程序段 C．并发进程中用户实现进程通信的程序段 D．并发进程中与共享变量有关的程序段

28、( )是只能由P和v操作所改变的整型变量。A共享变量 B．互斥信号量 c整型信号量 D．记录型信号量 29．对于整型信号量，在执行一次P操作时，信号量的值应( )。 A．不变 B．加1 C减1 D．减指定数值 30. Pv操作必须在屏蔽中断下执行，这种不可变中断的过程称为( )。A初始化程序 B．原语 c．子程序 D控制模块

31．进程间的互斥与同步分别表示了各进程间的( )。 A．竞争与协作 B．相互独立与相互制约 c．不同状态 D．动态性与并发性 32．在进程通信中，( )常用信件交换信息。 A．低级通信 B．高级通信 c．消息通信 D．管道通信

33．在间接通信时，用send(N，M)原语发送信件，其中N表示( )。A．发送信件的进程名 B．接收信件的进程名 C信箱名 D．信件内容

3

34．下列对线程的描述中，( )是错误的。A不同的线程可执行相同的程序 B．线程是资源分配单位 c．线程是调度和执行单位 D．同一进程中的线程可共享该进程的主存空间

35．实现进程互斥时，用( )对应，对同一个信号量调用Pv操作实现互斥。 A．一个信号量与一个临界区 B．一个信号量与—个相关临界区 c．一个信号量与一组相关临界区 D一个信号量与一个消息 二、填空题

1、每执行一次P操作，信号量的数值S减1。若S>=0，则该进程_继续执行_；若S<0，则该进程__等待_。 2、进程存在的标志是_进程控制块_。

3、进程被创建后，最初处于__就绪_状态，然后经_进程调度程序_选中后进入 执行 状态。 4、进程的同步和互斥反映了进程间__直接制约_和_间接制约_的关系。

5、 操作系统中信号量的值与__相应资源__的使用情况有关，它的值仅能由 P、V操作 来改变。 6、进程至少有三种基本状态：__就绪__、_执行__和_阻塞_。

7、每执行一次V操作，信号量的数值S加1。若_S>1 ，则该进程继续执行；否则，从对应的__就绪_队列中移出一个进程并将__就绪_状态赋予该进程。

8．进程的四个属性为：_动态性_，_并发性_，_独立性_，__异步性_ 9．进程的三种基本状态为：_就绪_、_执行_和___阻塞_。

10．进程控制块应包括标识信息、__处理机信息_、___调度信息_____和控制信息。

11．操作系统依据__进程控制块__对进程进行控制和管理。 12．进程有两种基本队列：__就绪队列_和_阻塞队列_ 。 13．临界区是指并发进程中与_访问临界资源_有关的程序段

14．利用Pv操作管理相关临界区时，必须成对出现，在进入临界区之前要调用__P操作_，在完成临界区操作后要调用__V操作_。 15．Pv操作不仅是实现_进程互斥 的有效工具，而且也是一种简单而方便的___进程同步___工具。

16．线程是处理器的独立_调度和分派_单位，多个线程可以_并发_执行。 17．线程与进程有许多相似之处，所以线程又称为_轻型进程_。18．在多线程操作系统中，线程与进程的根本区别在于进程作为_资源分配的基本_单位，而线程是_调度基本_单位。

19．采用高级通信方式时,进程间用_信件 来交换信息。 20．最基本的通信原语有两条,它们是__send_原语和__receive_原语。 31．进程通信方式有两种：___直接通信方式___和___间接通信方式___。 三、简答题

1、在操作系统中为什么要引入进程的概念？它与程序的区别和联系是怎样的？

在操作系统中，由于多道程序并发执行时共享系统资源，共同决定这些资源的状态，因此系统中各程序在执行过程中就出现了相互制约的新关系，程序的执行出现“走走停停”的新状态。这些都是在程序的动态过程中发生的。用程序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。为此，人们引入“进程”这一概念来描述程序动态执行过程的性质。 进程与程序的主要区别是： ·进程是动态的；程序是静态的。

·进程有独立性，能并发执行；程序不能并发执行。 ·二者无一一对应关系。

·进程异步运行，会相互制约；程序不具备此特征。

但进程与程序又有密切的联系：进程不能脱离具体程序而虚设，程序规定了相应进程所要完成的动作。 2、什么是进程的互斥与同步？

进程的互斥是指在逻辑上本来完全独立的若干进程，由于竞争同一个资源而产生的相互制约关系。

进程的同步是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系，也就是说，这些具有伙伴关系的进程在执行时间次序上必须遵循确定的规律。

3、一个进程进入临界区的调度原则是什么？ 一进程进入临界区的调度原则是：

①如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。

②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。 ③进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。 ④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。

4

4、在操作系统中，P操作和V操作各自的动作是如何定义的？ P操作顺序执行下述两个动作： ①信号量的值减1，即S=S-1； ②如果S≥0，则该进程继续执行；

如果S＜0，则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的PCB连入该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待（直至其它进程在S上执行V操作，把它释放出来为止）。 V操作顺序执行下述两个动作： ①S值加1，即S=S+1；

②如果S＞0，则该进程继续运行；

如果S≤0，则释放信号量队列上的第一个PCB（即信号量指针项所指向的PCB）所对应的进程（把阻塞态改为就绪态），执行V操作的进程继续运行。

5、作业调度和进程调度各自的主要功能是什么？ 作业调度的主要功能是：

1) 2) 3)

记录系统中各个作业的情况；

按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业； 为选中的作业分配内存和外设等资源；

4) 为选中的作业建立相应的进程； 5) 作业结束后进行善后处理工作。 进程调度的主要功能是：

1) 2) 3)

保存当前运行进程的现场； 从就绪队列中挑选一个合适进程； 为选中的进程恢复现场。

6．假设PV操作用信号量s管理某个共享资源，请问当s＞0，S＝0和S＜0时，它们的物理意义是什么?

信号量S的物理意义如下： s＞0时，S表示可使用的资源数或表示可使用资源的进程数。s＝0时，表示无资源可供使用和表示不允许进程再进入临界区。s＜0时，│S│表示等待使用资源的进程个数或表示等待进入临界区的进程个数。 7．请给出Pv操作的定义

Pv操作是指在信号量上进行的P操作和v操作。假定信号量为s，则P(s)和v(s)的定义如下： Procedure p(Var s:semaphore); begin s:=s-1; if s<0 then w(s) end; Procedure v(Var s:semaphore); begin s:=s+1; if s<=0 then r (s) end;

其中，W(s)表示将调用P(s)过程的进程置成“等待信号量s”的状态，且将其排入等待队列。R(s)表示释放一个“等待信号量s”的进程，该进程从等待队列退出并加入就绪队列中. 8．线程与进程的根本区别是什么?

在采用线程技术的操作系统中，线程与进程的根本区别在于：进程是资源的分配单位，而线程是调度和执行单位。 四、应用题

1、四个进程A、B、C、D都要读一个共享文件F，系统允许多个进程同时读文件F。但限制是进程A和进程C不能同时读文件F，进程B和进程D也不能同时读文件F。为了使这四个进程并发执行时能按系统要求使用文件，现用PV操作进行管理，请回答下面的问题：

（1）如何定义信号量及初值；

（2）在下列的程序中填上适当的P、V操作，以保证它们能正确并发工作： 进程A 进程 B 进程 C 进程 D … … … … [1]； [3]； [5]； [7]； read F； read F； read F； read F； [2]； [4]； [6]； [8]；

5

… … … …

（1）定义二个信号量S1、S2，初值均为1，即：S1=1，S2=1（共2分）

（2）从[1]到[8]分别为：P(S1)， V(S1)， P(S2)， V(S2)， P(S1) ，V(S1) ，P(S2) ，V(S2)

2、设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后

再搬到缓冲区B2中，并在打印机上打印，问：

①系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？ ②这些进程间有什么样的相互制约关系？ ③用P、V操作写出这些进程的同步算法。 解：

①系统可设三个进程来完成这个任务：R进程负责从卡片输入机上读入卡片信息，输入到缓冲区B1中；C进程负责从缓冲区B1中取出信息，进行加工处理，之后将结果送到缓冲区B2中；P进程负责从缓冲区B2中取出信息，并在打印机上印出。

②R进程受C进程影响，B1放满信息后R进程要等待——等C进程将其中信息全部取走，才能继续读入信息；C进程受R进程和P进程的约束：B1中信息放满后C进程才可从中取出它们，且B2被取空后C进程才可将加工结果送入其中；P进程受C进程的约束：B2中信息放满后P进程才可从中取出它们，进行打印。 ③信号量含义及初值：

B1full—— 缓冲区B1满，初值为0；B1empty——缓冲区B1空，初值为0； B2full—— 缓冲区B2满，初值为0；B2empty——缓冲区B2空，初值为0； R进程 C进程 P进程

输入信息写入缓冲区B1； V(B1full)； P(B1empty)； P(B1full)； 从B1中取出信息； 加工信息； 结果送入B2； V(B1empty)； V(B2full)； P(B2empty)； P(B2full)； 从B2中取出信息进行打印； V(B2empty)； 3、某分时系统的进程出现如下图所示的状态变化。 ③ 运行⑤ ⑥

① ② 等待打

印机输

就绪进程队列 ④

试问：（1）你认为该系统采用的是哪一种进程调度算法？

（2）写出图中所示的每一个状态变化的原因（从①到⑥）。

(1)该分时系统采用的进程调度算法是时间片轮转法。 (2)状态变化的原因如下： ①进程被选中，变成运行态；

②时间片到，运行的进程排入就绪队列尾部；

6

出结果 等磁盘读文件

③运行的进程启动打印机，等待打印；

④打印工作结束，阻塞的进程排入就绪队列尾部； ⑤等待磁盘读文件工作；

⑥磁盘传输信息结束，阻塞的进程排入就绪队列尾部。

4、生产者-消费者问题表述如下：一组生产者进程和一组消费者进程通过缓冲区发生联系。生产者进程将生产的产品送入缓冲区，消

费者进程则从中取出产品。假定环形缓冲池中共有N个缓冲区，编号为0~N-1。

为了描述生产者进程和消费者进程，设指针in和out分别指向生产者进程和消费者进程当前所用的缓冲区(buffer)，初值均为0。 （1）应设置三个信号量实现两类进程的同步，分别是full、empty和mutex。请说出它们的含义及初值。 （2）下面是生产者进程的算法描述，请填写相应的P、V操作语句。 while (TRUE){ ； ；

产品送往buffer（in）；

in=（in+1）mod N； /*mod为取模运算*/ ； ；

（3）指出生产者进程算法中的临界区是哪一段程序？ 解：

（1）full表示放有产品的缓冲区数，初值为0；

empty表示可供使用的缓冲区数，初值为N；

mutex为互斥信号量，初值为1，表示互斥进入临界区。 （2）P（empty）,P（mutex）,V（mutex）,V（full） （3）生产者进程算法中的临界区是如下程序段：

产品送往buffer（in）;

in=(in+1) mod N; /*mod为取模运算*

7

第三章 处理机管理

学号： 姓名： 一、单项选择题

1、操作系统中的作业管理是一种（ ）。

A.宏观的高级管理 B.宏观的低级管理 C.系统刚开始加电 D.初始化引导完成 2、 用户在一次计算过程中，或者一次事物处理中，要求计算机完成所做的工作的集合，这是指（ ）。

A.进程 B.程序 C.作业 D.系统调用 3、处于后备状态的作业存放在（ ）中。

A.外存 B.内存 C.A和B D.扩展内存 4、在操作系统中，作业处于（ ）时，已处于进程的管理之下。

A.后备 B.阻塞 C.执行 D.完成 5、 在操作系统中，JCB是指（ ）。

A.作业控制块 B.进程控制块 C.文件控制块 D.程序控制块 6、 作业调度的关键在于（ ）。

A.选择恰当的进程管理程序 B.选择恰当的作业调度算法 C.用户作业准备充分 D.有一个较好的操作环境 7、下列作业调度算法中，最短的作业平均周转时间是（ ）。

A．先来先服务法 B. 短作业优先法 C. 优先数法 D. 时间片轮转法

8、按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指（ ）调度算法。

A.先来先服务法 B. 短作业优先法 C.时间片轮转法 D. 优先级法 9、在批处理系统中，周转时间是（ ）。

A.作业运行时间 B.作业等待时间和运行时间之和 C.作业相对等待时间 D.作业被调度进入内存到运行完毕时间 10、为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ ）。

A.先来先服务法 B. 优先级法 C.短作业优先法 D. 时间片轮转法 11、操作系统中，（ ）负责对进程进行调度。

A.处理机管理 B. 作业管理 C.高级调度管理 D. 存储和设备管理 12、一个作业的完成要经过若干加工步骤,每个步骤称为( ).

A:作业流 B:子程序 C:子进程 D:作业步 13、时间片轮转法进行进程调度是为了( )。 A. 多个终端都能得到系统的及时响应 B. 先来先服务

C. 优先级较高的进程得到及时响应 D.需要cpu最短的进程先做

14．采用优先数调度算法时，对那些具有相同优先数的进程再按( )的次序分配处理器。 A.先来先服务 B时间片轮转 C 运行时间长短 D．使用外围设备多少

15.当一进程运行时，系统强行将其撤下，让另一个更高优先数的进程占用处理器，这种调度方式是( )。 A.非抢占方式 B．抢占方式 C.中断方式 D．查询方式 16、以下不是低级调度的主要功能（）

A、保存处理机的现场信息 B 按某种算法选取进程 C 把处理机分配进程 D 恢复处理机现场信息 17、以下调度原则不符合抢占式调度方式的是（）

A 优先权原则 B 先来先服务原则 C 短作业优先原则 D 时间片原则 18、如何选择调度算法和方式，对于用户比较无利的是（）

A、周转时间短 B 响应时间快 C 截止时间的保证 D 系统吞吐量高 19、下列关于作业调度算法的说法中，错误的是（）

A、先来先服务调度算法有利于长作业 B 短作业优先调度算法考虑到作业的紧迫程度

C、要求严格的实时系统常采用抢占式优先权调度算法 D 分时系统采用基于时间片的轮转式调度算法

20．作业调度算法提到的响应比是指( )。 A．作业计算时间与等待时间之比 B．作业等待时间与计算时间之比 C．系统调度时间与作业等待时间之比 D．作业等待时间与系统调度时间之比

21、系统出现死锁的原因是（ ）。 A 计算机系统发生了重大故障 B 有多个封锁的进程同时存在

8

C 若干进程因竞争资源而无休止地等待着，不释放已占有的资源 D 资源数大大少于进程数，或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 22. 两个进程争夺同一个资源（ ）。

A.一定死锁 B.不一定死锁 C.不会死锁 D.以上说法都不对

23. 进程P1使用资源情况：申请资源S1，申请资源S2，释放资源S1；进程P2使用资源情况：申请资源S2，申请资源S1，释放资源

S2，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.无法确定是否会产生死锁

24、死锁预防是保证系统不进入死锁状态的静态策略，其解决方法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。下列方法中哪一个破坏了“循

环等待”条件。（ ）

A.银行家算法 B. 一次性分配策略 C.剥夺资源法 D. 资源有序分配法 25、下列叙述中，不正确的是（ ）。

A、若系统中并发运行的进程和资源之间满足互斥条件、占有且申请、不可抢占和环路条件，则可判定系统中发生了死锁； B、在对付死锁的策略中，解除死锁通常都是和检测死锁配套使用； C、产生死锁的原因可归结为竞争资源和进程推进顺序不当；

D、在死锁的解决方法中，由于避免死锁采用静态分配资源策略，所以对资源的利用率不高。 26.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．时间片轮转调度算法 B.短进程优先调度算法 C.先来先服务调度算法 D.高响应比优先调度算法

27.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

28、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 二、填空题

1、 作业控制块 是作业在系统中存在的标志，保存了系统对作业调度和管理所需的全部信息。 2、作业调度每次要接纳多少个作业进入内存，取决于系统的多道程序度。

3、_进程调度_程序按照某种调度算法从就绪队列中选出一个进程，让它占用处理器。 4．常用的进程调度算法有先来先服务、_短进程优先_、_高优先级优先_及分级调度等算法。

5．采用高优先权优先调度算法时，一个高优先权进程占用处理器可有_立即抢占_或_基于时钟中断_两种处理方式。 6．_截止时间_是指某任务必须开始执行的最迟时间或者必须完成的最迟时间。

7．_作业调度_____就是操作系统从作业后备队列中选取若干作业装入主存，使它们有机会获得处理器运行。 8．响应比最高者优先算法综合考虑作业的___等待时间___和__只需时间___ 9．操作系统根据作业步控制语句创建一个进程，并使该进程处于_就绪____状态。 10. 实时调度算法必须满足实时任务对__高安全性和可靠性__的要求。 三、简答题

1、简述静态优先权和动态优先权的确定依据。P94 2、简述实现实时调度的基本条件。P97 3．产生死锁的必要条件是哪些？P105 4． 处理死锁的基本方法是什么？P105 四、计算题

1、设有三个批作业JOB1，JOB2，JOB3，其到达时间、处理时间及完成时间如下： 作业 作业到达时间 开始处理时间 处理完成时间 JOB1 15 18 22 JOB2 18 21 23 JOB3 17 19 21 试计算：

JOB1的周转时间为 7 ；JOB2的周转时间为 5 ；JOB3的周转时间为 4 ；所有作业的平均周转时间是

9

5.33 。

2、假定在单CPU条件下有下列要执行的作业：

作业 1 2 3 运行时间 10 4 3 优先级 2 3 5 作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。 （1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。

（2）对于上述算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？

（3）对于上述算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？ (1) 非抢占式优先级算法（3分） 作业1 作业3 作业2

| | | | t 0 10 13 17 (2) 和（3）

作业 1 2 3 到达时间 0 1 2 运行时间 10 4 3 12.3 2.9 完成时间 10 17 13 周转时间 10 16 11 带权周转时间 1.0 4.0 3.7 平均周转时间 平均带权周转时间 3、已知四个进程P、Q、R、S合计申请系统某类资源数28个，而系统有该类资源共15个，目前系统已分配如下： 进程 已占用资源 还需申请数 P 5 3 Q 3 2 R 2 7 S

3 3

试用银行家算法推测上述资源如何继续分配，不会导致死锁？找出一个安全序列皆可，如QPSR 4、假设有4道作业，它们提交时刻及执行时间如下：

作业号 提交时刻（小时） 执行时间（小时）

1 10:00 2 2 10:20 1 3 10:40 0.5 4

10:50 0.3

计算在单道程序环境下，分别采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？

先来先服务调度顺序：1,2,3,4 T=2.6 W=4.8 短 调度顺序：1,4,3,2 T=2.3 W= 3.4

5, 在操作系统中,设有三个批处理作业,所需执行时间分别为2 小时,1小时和25分钟,相继到达时间分别为6:00,6:10和6:25.若对这三个批处理作业采用调试算法S1,其执行情况如下: 作业号 到达时间 开始执行时间 执行结束时间 1 2 3

6:00 6:10 6:25

6:00 8:00 9:00

8:00 9:00 9:25

作业号 到达时间 开始执行时间 执行结束时间 1 2 3

6:00 6:10 6:25

7:50 6:50 6:25

9:50 7:50 6:50

若对这三个批处理作业采用调试算法S2,其执行情况如下:

(1)则调试算法S1属于(先来先服务 ),调试算法S2属于( 短作

10

业优先).

(2)通常把作业进入系统至最后完成的时间称为该作业的周转时间.在调试算法S1下,作业平均周转时间为(2.6 )小时,在调度算法S2下,作业平均周转时间为(2.0 )小时

11

第四章 存储器管理

学号 姓名 一、 单项选择题

1、 存储管理的目的是（ ）。

A.方便用户 B.提高内存利用率 C.方便用户和提高内存利用率 D.增加内存实际容量 2、 外存（如磁盘）上存放的程序和数据（ ）。

A．可由CPU直接访问 B．必须在CPU访问之前移入内存 C．是必须由文件系统管理的 D．必须由进程调度程序管理 3、 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.非执行程序 4、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（ ）。

A.符号名空间 B.虚拟地址空间 C.相对地址空间 D.物理地址空间 5、经过（ ），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。

A.静态重定位 B.动态重定位 C.编译或汇编 D.存储扩充 6、若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（ ）字节。

A.2GB B.4GB C.100KB D.640KB 7、分区管理要求对每一个作业都分配（ ）的内存单元。

A.地址连续 B.若干地址不连续 C.若干连续的帧 D.若干不连续的帧 8、（ ）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据。

A.覆盖技术 B.对换技术 C.虚拟技术 D.物理扩充 9、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.扩充外存空间的技术 D.扩充输入输出缓冲区的技术 10、虚拟存储技术与（ ）不能配合使用。

A.分区管理 B.动态分页管理 C.段式管理 D.段页式管理 11、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（ ）。

A．动态分区法 B．可重定位分区法 C．请求分页技术 D．对换技术 12、在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（ ）。

A.输入输出中断 B. 时钟中断 C.越界中断 D. 缺页中断 13、在分段管理中，（ ）。

A. 以段为单位分配，每段是一个连续存储区 B 段与段之间必定不连续 C 段与段之间必定连续 每段是等长的 14、段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即（ ）。

A、用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间。 B、 用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间。 C、 用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间。 D、用分段方法来分配和管理辅存空间，用分页方法来管理主存空间。 15、段页式管理每取一次数据，要访问（ ）次内存。

A.1 B.2 C.3 D.4 16、碎片现象的存在使得（ ）。

A.内存空间利用率降低 B. 内存空间利用率提高 C. 内存空间利用率得以改善 D. 内存空间利用率不影响 17、 下列（ ）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。

A.固定分区 B.可变分区 C.分页管理 D.段页式管理 18、 系统抖动是指（ ）。

A. 使用机器时，千万屏幕闪烁的现象 B 刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象 C 系统盘不净，千万系统不稳定的现象 D 由于内存分配不当，偶然造成内存不够的现象 19、 在请求分页系统中，LRU算法是指（ ）。

A. 最早进入内存的页先淘汰 B 近期最长时间以来没被访问的页先淘汰 C 近期被访问次数最少的页先淘汰 D 以后再也不用的页先淘汰

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20、 为了实现存储保护，对共享区域中的信息( )。A．既可读，又可写 B．只可读，不可修改 c．能执行，可修改 D.既不可读,

也不可写

21、 单一连续存储管理时，若作业地址空间大于用户空间，可用( )把不同时工作的段轮流装入主存区执行。 A对换技术 B．移

动技术 c虚拟存储技术 D.覆盖技术

22、 动态重定位是在作业的( )中进行的。A．编译过程 B．装入过程 C．修改过程 D执行过程

23、 固定分区存储管理一般采用( )进行主存空间的分配。A.最先适应分配算法 B.最优适应分配算法 c.最坏适应分配算法 D.顺序

分配算法

24、 ( )存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。 A段式 B．页式 c．固定分区 D．段页式

25、 可变分区管理方式按作业需求量分配主存分区，所以( )。 A.分区的长度是固定 B．分区的个数是确定的 c．分区长度和

个数都是确定的 D．分区的长度不是预先固定的，分区的个数是不确定的

26、 分页存储管理时，每读写一个数据，要访问( )主存。A．1次B．2次C．3次D．4次

27、 段式存储管理中分段是由用户决定的，因此( )。Ａ．段内的地址和段间的地址都是连续的 B．段内的地址是连续的，而段间

的地址是不连续的 c段内的地址是不连续的，而段间的地址是连续的 D段内的地址和段间的地址都是不连续的

28、 ( )实现了两种存储方式的优势互补。 A．固定分区存储管理 B．可变分区存储管理 c．页式存储管理 D段页式存储管理 29、 采用虚拟存储器的前提是程序的两个特点，—是程序执行时某些部分是互斥的、二是程序的执行往往具有( )。 A．顺序

性 B．并发性 C局部性 D．并行性

30、 在页面调度中，有一种调度算法采用堆栈方法选择( )A．最先装入主页的页 B．最近最少用的页 c．最近最不常用的页 D．最

晚装入的页

二、判断题（正确的划?，错误的划?并改正）

1、在现代操作系统中，不允许用户干预内存的分配。（ ） 2、固定分区式管理是针对单道系统的内存管理方案。（ ）

3、采用动态重定位技术的系统，目标程序可以不经任何改动，而装入物理内存。（ ） 4、可重定位分区管理可以对作业分配不连续的内存单元。（ ）

5、利用交换技术扩充内存时，设计时必须考虑的问题是：如何减少信息交换量、降低交换所用的时间。（ ）

6、在虚拟存储方式下，程序员编制程序时不必考虑主存的容量，但系统的吞吐量在很大程度上依赖于主存储器的容量。（ ） 7、在页式存储管理方案中，为了提高内存的利用效率，允许同时使用不同大小的页面。（ ）

8、页式存储管理中，一个作业可以占用不连续的内存空间，而段式存储管理，一个作业则是占用连续的内存空间。（ ） 1、3、5、6是正确的。

2、改正为：固定分区式管理是支持多道程序系统的一种存储管理方式。 4、改正为：可重定位分区管理必须把作业装入到一个连续的内存空间中。 7、改正为：在页式存储管理方案中，不允许同时使用不同大小的页面。

8、改正为：页式存储管理和段式存储管理，一个作业都可以占用不连续的内存空间。

三、填空题

1、 1、在页式管理中，页表的作用是实现从_页号_ 到 _物理块号_的地址映射，存储页表的作用是_记录内存页面的分配情况_ 。

2、动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现_ 重定位_ 。

3、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__重定位__ 功能。

4、 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_设备独立性__ 。 5、在页式管理中，页式虚地址与内存物理地址的映射是由 页表 和___ __完成的。

6、请求页式管理中，页表中状态位的作用是 _指示该页是否调入内存_ ，改变位的作用是 _指示该页调入内存后是否被修改过_ 。

7、在请求页式管理中，当_OS_ 发现所需的页不在_内存_ 时，产生中断信号，_缺页中断处理程序_ 作相应的处理。 8、常用的内存管理方法有_硬件法，软件法，软硬件结合 _ 。

9、段式管理中，以段为单位分配内存，每段分配一个连续的内存_区。由于各段长度不等，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_连续 。

13

2、 10、在存储管理中，为实现地址映射，硬件应提供两个寄存器，一个是基址寄存器，另一个是限长寄存器 。

11、实现虚拟存储技术的物质基础是 二级存储器结构 和动态地址转换机构 。

12、在页式管理中，页表的作用是实现从 页号 到 物理块号 的地址映射，存储页表的作用是 记录内存页面的分

配情况 。

13、在段页式存储管理系统中，面向 用户 的地址空间是段式划分，面向 物理实现 的地址空间是页式划分。

14存储器以字节为编址单位，每一个字节有一个地址与其对应，这些地址称为内存的_绝对_地址，其对应的存储空间称为 绝对地

址 空间。

15、为提高地质变换速度，在基本分页存储管理的地址变换机构中增设一个高速缓冲寄存器，称为快表或联想寄存器。 四、简答题

1、解释下列概念：逻辑地址、物理地址、重定位

用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为逻辑地址。 内存中各存储单元的地址是从统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。 把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程叫重定位。 2、什么是虚拟存储器？它有哪些基本特征？

虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。

它的基本特征是：

虚拟扩充——不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；

部分装入——每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分； 离散分配——不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”； 多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。 3．可变分区方式常用的主存分配算法有哪几种？

常用的主存分配算法有：最先适应分配算法，最优适应算法和最坏适应算法。 4．简述虚拟存储器的工作原理。

把作业信息保留在磁盘上，当作业请求装入时，只将其中一部分先装入主存储器，作业执行时若要访问的信息不在主存中，则再设

法把这些信息装入主存。这就是虚拟存储器的工作原理。 5．何谓页表和快表?它们各起什么作用?

页表指出逻辑地址中的页号与所占主存块号的对应关系。页式存储管理在用动态重定位方式装入作业时、要利用页表做地址转换工

作。快表就是存放在高速缓冲存储器的部分页表。它起页表相同的作用。由于采用页表做地址转换，读写内存数据时cPu要访问两次主存。有了快表，有时只要访问一次高速缓冲存储器，一次主存，这样可加速查找并提高指令执行速度。 6．常用的页面调度算法有哪几种?影响缺页中断有哪几个主要因素？

常用的页面调度算法有：先进先出调度算法(FIFO)，最近最少用调度算法(LRU)和最近最不常用调度算法(LFU)。

(1)分配给作业的主存块数多则缺页率低，反之则缺页中断率就高。(2)页面大，缺页中断率低；页面小缺页中断率高。 (3)程序编

制方法。以数组运算为例，如果每一行元素存放在一页中，则按行处理各元素缺页中断率低；反之，按列处理各元素，则缺页中断率高。 (4)页面调度算法对缺页中断率影响很大，但不可能找到一种最佳算法。 五、计算题

1、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如右：

则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么？要求：写出主要计算过程。

页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=210，可知内页地址占10位。由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。

逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100 ，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码 “000 10” 为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理块号是11（十进制），即物理块地址为：10 11，拼接块内地址10 0101 1100，得10 1110 0101 1100，即2E5C（H）。 2、对于如下的页面访问序列：

14

页号 0 1 2 3 物理块号 3 7 11 8

1， 2， 3， 4， 1， 2， 5， 1， 2， 3， 4， 5

当内存块数量为3时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。（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。要求写出计算步骤。） 采用先进先出（FIFO）调度算法，页面调度过程如下：

页面次序 主存 页面 情况

1 1 2 1 2 3 1 2 3 4 4 2 3 1 4 1 3 2 4 1 2 5 5 1 2 1 2 3 5 3 2 4 5 3 4 5 共产生缺页中断9次。依次淘汰的页是1、2、3、4、1、2。

采用最近最少使用（LRU）调度算法，页面调度过程如下：

页面次序 主存 页面 情况

1 1 2 1 2 3 1 2 3 4 4 2 3 1 4 1 3 2 4 1 2 5 5 1 2 1 2 3 3 1 2 4 3 4 2 5 3 4 5 共产生缺页中断10次。依次淘汰的页是1、2、3、4、5、1、2。

3、现有一个作业，在段式存储管理的系统中已为其主存分配，建立的段表内容如右：

计算逻辑地址（2，15），（0，60），（3，18）的绝对地址是多少？ 注：括号中第一个元素为段号，第二个元素为段内地址。

(1)段式存储管理重定位过程为:①根据逻辑地址中的段号找到段表中相应表目。 ②根据段内地址＜该段限长，确定是否越界。③若不越界，则绝对地址=段起始地址+段内地址

(2)[2，15]，∵15＜20 ∴ 绝对地址＝480+15＝195； [3，18]，∵18＜200∴ 绝对地址＝370+18＝388；[0，60]，∵60＞00 ∴ 该逻辑地址越界，系统发出“地址越界”程序性中断事件。

4．在请求分页系统中，某用户的编程空间为16个页面，每页1K，分配的内存空间为8K。假定某时刻该用户的页表如下图所示，试问：

（1）逻辑地址084B（H）对应的物理地址是多少？（用十六进制表示） （2）逻辑地址5000（十进制）对应的物理地址是多少？（用十进制表示） （3）当该用户进程欲访问24A0H单元时，会出现什么现象？

页号 0 1 2 3 4 5 6 7 块号 3 7 4 1 12 9 61 20 段号 0 1 2 3 主存起始地址 120 760 480 370 段长度 40 30 20 20 该题思路和过程与第一题接近，可参考

5.请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。 页表内容 页号 0 1 2

页框（Page Frame）号 101H — 254H 有效位（存在位） 1 0 1 15

页面大小为 4KB，一次内存的访问时间是 100ns，一次快表（TLB）的访问时 间是 10ns，处理一次缺页的平均时间为 108ns（已含更新 TLB 和页表的时间）， 进程的驻留集大小固定为 2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策 略。假设①TLB 初始为空；②地址转换时先访问 TLB，若 TLB 未命中，再访问页 表（忽略访问页表之后的 TLB 更新时间）；③有效位为 0 表示页面不在内存，产 生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设有虚 地址访问序列 2362H、1565H、25A5H，请问：

（1） 依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。

（2） 基于上述访问序列，虚地址 1565H 的物理地址是多少？请说明理由。

（1）根据页式管理的工作原理，应先考虑页面大小，以便将页号和页内位移分解出来。页面大小为 4KB，即 212，则得到页内位移占虚地址的低 12 位，页 号占剩余高位。可得三个虚地址的页号 P 如下（十六进制的一位数字转换成 4 位二进制，因此，十六进制的低三位正好为页内位移，最高位为页号）：

2362H：P=2，访问快表 10ns，因初始为空，访问页表 100ns 得到页框号，合 成物理地址后访问主存 100ns，共计 10ns+100ns+100ns=210ns。

1565H：P=1，访问快表 10ns，落空，访问页表 100ns 落空，进行缺页中断处 理 108ns，合成物理地址后访问主存 100ns，共计 10ns+100ns+108ns+100ns≈108ns。

25A5H：P=2，访问快表，因第一次访问已将该页号放入快表，因此花费 10ns便可合成物理地址，访问主存 100ns，共计 10ns+100ns=110ns

（2）当访问虚地址 1565H 时，产生缺页中断，合法驻留集为 2，必须从页表 中淘汰一个页面，根据题目的置换算法，应淘汰 0 号页面，因此 1565H 的对应页 框号为 101H。由此可得 1565H 的物理地址为 101565H。

16

第五章 设备管理 一、单项选择题

1、在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（ ）。

A.物理设备名 B.逻辑设备名 C.虚拟设备名 D.设备牌号 2、 操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统（ ）的能力。

A.串行操作 B. 控制操作 C.重执操作 D.并行操作

3、操作系统采用缓冲技术，能够减少对CPU的（ ）次数，从而提高资源的利用率。

A. 中断 B.访问 C. 控制 D. 依赖

4、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（ ）。

A.并行技术 B.通道技术 C.缓冲技术 D.虚存技术 5、 缓冲技术用于（ ）。

A. 提高主机和设备交换信息的速度 B 提供主、辅存接口 C提高设备利用率 D扩充相对地址空间 6、通道是一种（ ）。

A.I/O端口 B.数据通道 C.I/O专用处理机 D.软件工具

7、设备管理的主要程序之一是设备分配程序，当进程请求在内存和外设之间传送信息时，设备分配程序分配设备的过程通常是

（ ）。

A、先分配设备，再分配控制器，最后分配通道 B、先分配控制器，再分配设备，最后分配通道 C、先分配通道，再分配设备，最后分配控制器 D、先分配通道，再分配控制器，最后分配设备 8、下列描述中，不是设备管理的功能的是（ ）。

A．实现外围设备的分配与回收 B．缓冲管理与地址转换 C．实现按名存取 D．实现I/O操作 9、用户编制的程序与实际使用的物理设备无关是由（ ）功能实现的。

A．设备分配 B．设备驱动 C．虚拟设备 D．设备独立性 10、SPOOLing技术利用于（ ）。

A.外设概念 B.虚拟设备概念 C.磁带概念 D.存储概念 11、采用SPOOLing技术的目的是（ ）。

A.提高独占设备的利用率 B.提高主机效率 C.减轻用户编程负担 D.提高程序的运行速度 12、采用假脱机技术的目的是（ ）。

A、提高外设和主机的利用率 B、提高内存和主机效率 C、减轻用户编程负担 D、提高程序的运行速度 13、假脱机技术一般不适用于（ ）。

A、分时系统 B、多道批处理系统 C、网络操作系统 D、多处理机系统

14．虚拟设备是指( )。A允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备 B．允许用户以标准化方式来使用物理设备 c．把共享设备模拟独占设备 D．允许用户程序不必全部装入主存便可使用系统中的设备

15．对存储型设备，输入输出操作的信息是以( )为单位传输的。 A．位 B．字节 C．字 D．块

16.使用户编制的程序与实际使用的物理设备无关是由( )功能实现的。A.设备分配 B.设备驱动 c.虚拟设备 D.设备独立性

17．启动磁盘执行—次输入输出操作时，( )是硬件设计时就固定的。 A寻道时间 B．启动时间 c．传送时间 D．一次I／O操作的总时间

18．操作系统设置( )，用来记录计算机系统所配置的独占设备类型、台数和分配情况 A．设备分配表 B．设备类表 c设备表 D．设备控制表

19．设备的独立性是指( )。 A．设备具有独立执行I／O功能的一种特性 B．用户程序使用的设备与实际使用哪台设备无关的一种特性 c能独立实现设备共享的一种特性 D．设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的一种特性

20．( )总是从移动臂当前位置开始沿着臂的移动方向去选择离当前移动臂最近的那个柱面的访问者，若沿臂的移动方向无请求访问时，就改变臂的移动方向再选择。 A．先来先服务调度算法 B．最短寻找时间优先调度算法 c．电梯调度算法 D．单向扫描调度算法 二、填空题

1、操作系统中对外围设备的启动和控制工作由_设备管理部分_完成。

2、从资源分配的角度看，可以把设备分为 独占设备 （如打印机）、共享设备（如磁盘）和虚拟设备。 3、虚拟设备是通过SPOOLing 技术把 独占设备变成能为若干用户的共享设备。 4、常用的设备分配算法是 先来先服务，优先级高的优先服务

5、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

17

6、SPOOLing系统一般分为四个部分：存输入、 取输入，存输出 和取输出，其中中间的两部分负责对输入井和输出井进行管理。 7．只能让一个作业独占使用的设备称为_独占设备_。可以让几个作业同时使用的设备称为_共享设备_。 8._通道地址字_是用来存放通道程序首地址的主存固定单元。

9．用共享设备来模拟独占设备的工作．把独占设备改造成可共享的，这种模拟的独占设备称为_虚拟设备_。 10．计算机系统为每台设备确定一个编号，以便区分和识别，这个确定的编号成为设备的 绝对号 11. ___设备独立性___是指用户编制程序时使用的设备与实际使用哪台设备无关的特性 12.操作系统用_设备分配表_记录计算机系统所配置的独占设备类型、台数和分配情况等。 13．要确定磁盘上一个块所在的位置必须给出三个参数：_柱面号_ 、磁头号_和_扇区号_

14．为了减少移动臂进行移动所花费的时间，每个文件的信息不是按盘面上的_磁道_顺序存放满一个盘面后，再放到另一个盘面上，

而是按_柱面顺序_存放。

15.常用的移臂调度算法有_先来先服务_、最短寻找时间优先算法、_扫描算法_和__循环扫描算法_

16．每一条通道命令规定了设备的一种操作，一般都由命令码、_数据主存地址，传送字节数_及标志码等四部分组成。 17．磁道调度算法中除了先来先服务调度算法外，其余三种调度算法都是根据欲访问者的_磁道位置_来进行调度的。 18．对于一个能预知处理要求的信息采用_提前读__可以提高系统的效率。 19.主存储器与外围设备之间传送信息的输入输出操作由_通道_完成。

20．操作系统用由计算机硬件提供的一组_通道命令_来规定通道执行一次输入输出应做的工作。 三、简答题

1、为什么要引入缓冲技术？设置缓冲区的原则是什么？ 引入缓冲技术的主要目的是：

①缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾； ②提高它们之间的并行性；

③减少对CPU的中断次数，放宽CPU对中断响应时间的要求。

设置缓冲区的原则是：如果数据到达率与离去率相差很大，则可采用单缓冲方式；如果信息的输入和输出速率相同（或相差不大）时，则可用双缓冲区；对于阵发性的输入、输出，可以设立多个缓冲区。 2、设备驱动进程执行的主要功能是什么？

设备驱动进程严格执行设备驱动程序中规定的各种功能，即：接受用户的I/O请求；取出请求队列中队首请求，将相应设备分配给它；启动该设备工作，完成指定的I/O操作；处理来自设备的中断。 3．简述寻找时间，延迟时间和传送时间的含义。

寻找时间是指磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所花的时间；延迟时间是指扇区旋转到磁头下所需的时间；传送时间是指由磁头进行读写完成信息传送的时间。 4．简述SPOOL系统的组成。

SPOOL系统由三部分程序组成：预输入程序、井管理程序和缓输出程序。预输入程序把作业流中的每个作业的初始信息传送到输入井中保存；井管理程序既负责从输入井中读出信息供用户使用，也负责把作业产生的结果保存到输出井中去；缓输出程序负责把输出井中的作业结果打印输出。 (四)计算题

1．若有一个磁盘共有l00个柱面，每个柱面上有8个磁道，每个盘面被划分成4个扇区。现有一个含3200逻辑记录的文件，逻辑记录的大小与扇面的大小一致，该文件以顺序结构的形式被存放到磁盘上。柱面、磁道、扇区以及逻辑记录的编号均从“0”开始。文件信息从0柱面、0磁道、0扇区开始存放，请问：(1)如何确定该文件的第1838个逻辑记录存放在磁盘上的位置，其柱面号、磁头号和扇区号? (2)第56柱面的第7磁道的第3扇区存放了该文件的第几个逻辑记录?

(1)已知t＝8，s＝4，b＝1838，则D＝s×t＝4×8=32，M=[b／D]=[1838／32]=57，N＝b mod D＝1838 mod 32＝14，∴ 柱面号＝M＝57，磁头号＝[N／s]＝[14／4]＝3， 扇区号＝N mod s＝14 mod 4＝2

(2)已知s＝4，t＝8，i＝56，j＝7，k=3，则 记录号＝k+s×(j+i×t)＝3+4×(7+56×8)=1823

2．若某磁盘共有200个柱面，其编号为0～199，假设已完成68号柱面的访问请求，正在为访问96号柱面的请求者服务，还有若干个请求者在等待服务，他们依次要访问的柱面号为：175，52，157，36，159、106，l 08，72，(1)请分别计算用先来先服务调度算法、最短寻找时间调度算法、电梯调度算法和单向扫描调度算法来确定实际服务的次序。 (2)按实际服务次序计算(1)中四种算法下移动臂需移动的距离。

18

(1)先来先服务调度算法： 0 36 52 68 72 96 106 108 157 159 175 199 实

际

服

务

的

次

序

：

68→96→175→52→157→36→159→106→108→72

；

∵

(175-96)+(175-52)+(157-52)+(157-36)+(159-36)+(159-106)+(108-106)+(108-72)=642 ∴ 移动臂需移动642柱面的距离 (2)最短寻找时间优先调度算法： 0 36 52 68 72 96 106 108 157 159 175 199 实

际

服

务

的

次

序

：

68→96→106→108→72→52→36→157→159→175

；

∵

(106-96)+(108-l06)+(108-72)+(72-52)+(52-36)+(157-36)+(159-l57)+(175-159)=223 ∴ 移动臂需移动223个柱面的距离 (3)电梯调度算法： 0 36 52 68 72 96 106 108 157 159 175 199 实

际

服

务

的

次

序

：

68→96→106→108→157→159→175→72→52→36

；

∵

(106-96)+(108-l06)+(157-108)+(159-l57)+(175-159)+(175-72)+(72-52)+(52-36)=218 ∴ 移动臂需移动218个柱面的距离 (4)单向扫描调度算法： 0 36 52 68 72 96 106 108 157 159 175 199 实

际

服

务

的

次

序

：

68→96→106→108→157→159→175→199→0→36→52→72

；

∵

(106-96)+(108-

l06)+(157-108)+(159-l57)+(175-159)+(199-175)+(36-0)+(52-36)+(72-52)=175 ∴除了移动臂由里向外返回所用的时间外，还需移动l 75个柱面的距离

3．若现在磁盘的移动臂处于第15号柱面有六个请求者等待访问磁盘下表，如何响应这些访问才最省时间？ 序号 柱面号 磁头号 扇区导 ① 12 2 6 ② 5 3 2 ③ 16 8 7 ④ 6 4 1 ⑤ 16 7 3 ⑥ 12 5 6

针对本题分析各种移臂调度算法，发现以最短寻找时间调度算法最优，移动臂距离最短，也就是设访问的柱面次序为：16，12，6，5。其次，从旋转调度角度出发无法确定访问同一柱面上扇区时先响应哪个扇区更快，所以最省时间的响应次序有以下四种：3→5→1→6→4→2；3→5→6→1→4→2；5→3→1→6→4→2；5→3→6→1→4→2；

4．若某磁盘的旋转速度为20毫秒／周，磁盘初始化时每个盘面分成10个扇区，扇区按磁盘旋转的反向编号，依次为0～9，现有10个逻辑记录R0，R1,…,R9，依次存放在0～9十个扇区上。处理程序要顺序处理这些记录，每读出一个记录后处理程序要花6毫秒进行处理，然后再顺序读下一个记录并处理，直到全部记录处理完毕，请回答：(1)顺序处理完这10个记录总共花费多少时间? (2)优化分布这些记录，使这10个记录的处理总时间最短，并算出优化分布时需花费的时间。

〔1)顺序存放：R0→R9；由20ms÷10＝2ms知，每读一个扇区花2ms，由2ms+6ms＝8ms知，读出并处理完R0后，读写磁头已在R4的位置，要读Rl记录，则要有14ms延迟时间。顺序处理完这十个记录需花费时间为：10×(2+6)+9×(2×7)＝926(ms)

(2) 优化分布：R0→R5→R3→R8→R1→R6→R4→R9→R2→R7，即得逻辑记录的最优分布。此时处理十个记录所花费的时间为：10×(2+6)＝80(ms)

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第六章 文件系统 一、单项选择题

1、文件代表了计算机系统中的（ ）。

A.硬件 B.软件 C.软件资源 D.硬件资源

2、在UNIX系统中，用户程序经过编译之后得到的可执行文件属于（ ）。

A．ASCII文件 B．普通文件 C．目录文件 D．特别文件 3、特别文件是与（ ）有关的文件。

A.文本 B.图像 C.硬件设备 D.二进制数据 4、按文件用途分类，编译程序是( )。

A．系统文件 B．库文件 C．用户文件 D．档案文件

5、操作系统是通过（ ）来对文件进行编排、增删、维护和检索。

A、按名存取 B、数据逻辑地址 C、数据物理地址 D、文件属性 6、（ ）的文件组织形式称为文件的逻辑组织。

A.在外部设备上 B.从用户观点看 C.虚拟存储 D.目录 7、文件的逻辑记录的大小（ ）。

A. 是恒定的 B.随使用要求变化的 C.可随意改变的 D.无法确定是哪种可能 8、由字符序列组成，文件内的信息不再划分结构，这是指（ ）。

A.流式文件 B. 记录式文件 C.顺序文件 D.有序文件 9、数据库文件的逻辑结构形式是（ ）。

A.字符流式文件 B. 档案文件 C.记录式文件 D.只读文件 11、存放在磁盘上的文件（ ）。

A.既可随机访问，又可顺序访问 B.只能随机访问 C.只能顺序访问 D.必须通过操作系统访问 12、文件的存储方法依赖于（ ）。

A.文件的物理结构 B.存放文件的存储设备的特性 C.A和B D.文件的逻辑 13、下列不便于文件扩充的物理文件结构是（ ）。

A.顺序文件 B.逻辑文件 C.索引文件 D.索引顺序文件

14、在文件系统中，文件的不同物理结构有不同的优缺点。在下列文件的物理组织结构中，不具有直接读写文件任意一个记录的能

力的结构是（ ）。

A.连续文件 B. 串连文件 C. 索引文件 D.逻辑文件

15、文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理记录之间的对应关系表，由此表和文件本身构成的文件是（ ）。

A.连续文件 B.串连文件 C.索引文件 D.逻辑文件

16、在以下的文件物理存储组织形式中，（ ）常用于存放大型的系统文件。 A．顺序文件 B．索引顺序文件 C．索引文件 D．多重索引文件 17、如果文件系统中有两个文件重名，不应采用（ ）。

A.单级目录结构 B.树型目录结构 C.二级目录结构 D.A和C 18、文件系统采用二级文件目录可以（ ）。

A.缩短访问存储器的时间 B.实现文件共享 C.节省内存空间 D.解决不同用户间的文件命名冲突 19、目录文件所存放的信息是（ ）。

A. 某一文件存放的数据信息 B.某一文件的文件目录 C.该目录中所有数据文件目录 B. 该目录中所有子目录文件和数据文件的目录

20、使用绝对路径名访问文件是从（ ）开始按目录结构访问某个文件。

A.当前目录 B.用户主目录 C.根目录 D.父目录 21、文件的存储空间管理实质上是对（ ）的组织和管理的问题。

A、文件目录 B、外存已占用区域 C、外存空白块 D、文件控制块 22、根据外存设备不同，文件被划分为若干个大小相等的物理块，它是（ ）的基本单位。

A.存放文件信息或分配存储空间 B.组织和使用信息 C.表示单位信息 D.记录式文件

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