一 填空：
1．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。 2．进程在执行过程中，因时间片用完将进入 就绪 状态。
3．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，运行时间短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，等待时间长的作业得到优先调度。 4．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：封闭性和可再现性。
5．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，这些地址称为逻辑地址。
6．文件的逻辑结构分流式文件和记录式文件二种。 7．进程由程序、数据和进程控制块（PCB）组成。
8．对信号量S的操作只能通过原语操作进行，对应每一个信号量设置了一个等待队列。 9．操作系统是运行在计算机裸机系统上的最基本的系统软件。
10．虚拟设备是指采用SPOOLING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。
11．在分时系统中，时间片给定， 用户数越多 ，响应时间越长。
12．段式管理中，以段为单位 ，每段分配一个连续区。由于各段长度不同，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．逻辑设备表（LUT）的主要功能是实现设备独立性。
14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缺页和越界等原因而产生中断。
16. CPU的调度分为高级、中级和低级三种，其中低级调度是指进程调度。 17．文件的物理结构分为顺序文件、索引文件和索引顺序文件。
18．所谓设备控制器，是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件。 19. 利用文件目录实现文件共享，文件系统必须设置一个基本文件目录。
20分页管理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，管理开销小。20. 计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件。
21. 操作系统目前有五大类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
22.按文件的逻辑存储结构分，文件分为有结构文件，又称为记录式文件和无结构文件，又称流式文件。
23. 航空订票系统属于 实时 操作系统。
24、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，引入了虚拟分配技术，即用共享设备模拟独占设备。
25、常用的内存管理方法有分区管理、页式管理、段式管理和段页式管理。
26、CPU交替执行系统内核程序和用户程序，这种CPU的不同工作模式称为管态和目态 。
27、在存储管理中常用虚拟存储器方式来摆脱主存容量的限制。
28、在请求页式管理中，当硬件变换机构发现所需的页不在内存时，产生缺页中断信号，中断处理程序作相应的处理。
29、碎片现象的存在使得 内存空间利用率降低。
30、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。
31、文件的存储器是分成大小相等的物理块，并以它为单位交换信息。
32、虚拟设备是通过SPOOLing技术把独占设备变成能为若干用户共享的设备。 33、缓冲区的设置可分为单缓冲、双缓冲、多缓冲和缓冲池。
34、在设备管理中为了提高I/O速度和设备利用率，是通过缓冲管理功能实现的。 35. 在操作系统中，进程是一个资源分配的基本单位，也是一个独立运行和调度 的基本单位。
36. 采用SPOOLing技术的目的是为了提高独占设备的利用率。 37. 操作系统提供给编程人员的唯一接口是系统调用。
38. 设备从资源分配角度可分为独占设备，共享设备和虚拟设备。 39. 设备管理的主要任务是控制设备和CPU之间进行I/O操作。
40. 常用的文件存取方法有顺序存取法，随机存取法和按键存取法。 41. 在页面置换算法中最有效的一种称为LRU算法。
42. 地址变换机构的基本任务是将虚地址空间中的逻辑地址变换为内存中的物理地址。 43．在 UNIX 系统中采用的页面置换算法是页面缓冲算法。 44．现代操作系统的两个重要特征是并发和共享。
45．为文件 file.c 的同组用户增加修改权限的 UNIX 命令为chmod g+w file.c。 46．显示目录 mydir 中文件的详细信息的 UNIX 命令为Ls –l mydir。
47. 操作系统的基本类型有批处理操作系统，分时操作系统和实时操作系统三种。 48．采用对换方式在将进程换出时，应首先选择处于阻塞且优先权低的进程换出内存。 49. 能方便实现信息共享的存储管理办法有段式和段页式。
50．选择距当前磁头最近，且方向一致的磁盘调度算法是循环扫描算法。 51．在页面置换算法中可实现的最有效的一种称为LRU。 54．现代操作系统的两个重要特征是并发和共享。
55．为文件 file 增加执行权限的 UNIX 命令为chmod +x file。
56．显示目录 mydir 中文件的详细信息的 UNIX 命令为ls –l mydir。
57．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首次适应算法 ；能使内存空间中空闲区分布较均匀的算法是循环首次适应算法。
58．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20ms。分时系统采用的调度方法是时间片轮转调度算法。
59. 常用的进程通信方式有管道、共享存储区、消息机制和邮箱机制。 60. 正在执行的进程等待I/O操作，其状态将由执行状态变为阻塞状态。
61．页是信息的物理单位，进行分页是出于系统管理 的需要；段是信息的逻辑单位，分段是出于用户 的需要。
62．存储管理中的快表是指联想存储器。
63．分段保护中的越界检查是通过段表寄存器 中存放的段表长度 和段表中的段长 等数据项。
64．选择距当前磁头最近，且方向一致的磁盘调度算法称为 循环扫描法。
65．若干个事件在同一时刻发生称为并行，若干个事件在同一时间间隔内发生称为并发。 66．使用缓冲区能有效地缓和I/O设备和CPU之间速度不匹配的矛盾。
67．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，我们称之为设备无关性（设备独立性）。
68．用户是通过命令方式或者程序接口向计算机发出请求的。
69．在操作系统中的异步性主要是指在系统中进程推进的顺序是走走停停。 70．进程间通信的方式有管道、共享存储区和消息传递方式。
71．计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机系统资源的系统软件。
72. 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，这是操作系统的地址重地位功能。
73．操作系的动态分区管理内存分配算法有首次适应算法、循环首次适应算法、和最佳适应算法。
74．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柱面，则先来先服务算法的平均寻道长度为292 ，最短寻道时间优先算法的平均寻道长度为120 。
75．在存储管理中常用虚拟存储器方式来摆脱主存容量的限制。
76．在请求页式管理中，当硬件变换机构发现所需的页不在内存时，产生缺页中断信号，中断处理程序作相应的处理。
77．置换算法是在内存中没有空闲页面时被调用的，它的目的是选出一个被
淘汰的页面。如果内存中有足够的空闲页面存放所调入的页，则不必使用置换算法。 78．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。
79．文件的存储器是分成大小相等的物理块，并以它为单位交换信息。
80．通道是一个独立于CPU的专管I/O的处理机，它控制 设备与内存之间的信息交换。 81．缓冲区的设置可分为单缓冲 、双缓冲、循环缓冲和缓冲池。 其中关于缓冲池的操作有提取输入、提取输出、收容输入和收容输出。
82．操作系统为用户编程所提供的接口是系统调用。
83．文件的逻辑结构分为流式文件、顺序文件、索引文件和索引顺序文件。 84．进程由程序、数据和PCB组成。
85．一张1.44M的软盘，其FAT表占的空间为2.16K。
86．缓冲池包括空白缓冲队列、装满输入数据的缓冲队列和装满输出数据的缓冲队列三种队列。
87．在生产者—消费者问题中，消费者进程的两个wait原语的正确顺序为 Wait(full)；和wait(mutex);。
88．段式管理中，提供二维维的地址结构。以段为单位进行空间分配，每段分配一个连续内存区。
89．逻辑设备表（LUT）的主要功能是实现逻辑设备到物理设备的映射。
90．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3 ，LRU算法的页面置换次数为4，CLOCK算法的页面置换次数为5 。
91．设单CPU环境下，有三道作业，它们的提交时间及运行时间如下表： 作业 J1 J2 J3 提交时间(单位：基本时间单位) 0 2 3 运行时间(单位：基本时间单位) 7 4 2 若采用短作业优先调度策略，作业单道串行运行时的调度次序为J1,J3,J2，平均周转时间=8。 92．进程间通信的类型有：共享存储区、管道机制、消息队列和信箱机制。
93．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，运行时间短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，等待时间长的作业得到优先调度。
94．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292； 最短寻道时间优先算法的平均寻道长度为120；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116。 95.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
按CLOCK算法为0x03C8；按FIFO算法为0x0BC8；按LRU算法为0x07C8。
96.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 105．I/O控制的方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道方式。 106. 在首次适应算法中，要求空闲分区按地址递增顺序链接成空闲分区链；在最佳适应算 法中是按空闲分区从小到大顺序形成空闲分区链。 107. 文件的物理结构有顺序文件、链接文件文件和索引文件三种。 108. 现代操作系统的特征是并发、共享、虚拟和异步性。 109.产生死锁的四个必要条件是互斥条件和请求和保持，不剥夺条件和环路条件。 110.操作系统的五大功能是CPU管理、存储管理、设备管理、文件系统和用户接口。 111.在操作系统中进程和线程的区别是：拥有资源。 112．文件系统的基本任务是实现按名存取。 113．静态链接是在程序编译时进行，动态链接是在执行时进行。 114．文件的保护是通过存取控制表来实现的。 119.一次只允许一个进程访问的资源叫临界资源。 120．在操作系统中进程是一个拥有资源的单位，也是一个调度和执行的基本单位。 122．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前台作业，而由批处理系统控制的作业称为后台作业。 123．操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是操作员（或用户）接口和程序员（或程序）接口。 124．操作系统中，进程可以分为系统进程和用户进程两类。 126．主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作。 127．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：封闭性和可再现性。 130．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，这些地址称为相对地址（或：逻辑地址、虚拟地址）。 131．文件的逻辑结构分字符流式文件和记录式文件二种。 132．一个作业从进入系统到运行结束，一般要经历“后备”、“执行”和“完成”三个 不同状态。 135．用户要求计算机系统所做的工作的集合称为作业。 136．进程由程度、数据集合、进程控制块及相关表格组成。 137．对信号量S的操作只能通过P、V操作进行，对应每一个信号量设置了一个等待队列。 139．虚拟设备是指采用某种I／O技术，将某个独占设备改进为多个用户可共享 的设备。 140．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文件控制块（或：FCB）。 141．所谓通道，是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件。 142．用户是通过命令接口或者程序接口向计算机发出请求的。 145.操作系统的主要设计目标是方便用户使用或界面友好和系统能高效工作或资源利用率高。 146.当一个进程完成了特定的任务后，系统收回这个进程所占的工作区或主存空间或资源和取消该进程的进程控制块(PCB)就撤消了该进程。 147.单个分区存储管理仅适用于个人计算机(单用户)和专用计算机(单道，单作业)系统。 148.每个索引文件都必须有一张索引表，其中每个登记项用来指出一个逻辑记录的存放位置 或指针 或首地址。 149.实现SPOOL系统时必须在磁盘上辟出称为输入井和输出井的专门区域，以存放作业信息和作业执行结果。 150.一个理想的作业调度算法应该是既能提高系统效率或吞吐量高 及时得到计算结果又能使进入系统的作业周转时间短等_。 二、 名词解释： 1. 设备独立性：指用户设备独立于所使用的具体物理设备。即在用户程序中要执行I/O操作时，只需用逻辑设备名提出I/O请求，而不必局限于某特定的物理设备。 2. 原语：它是由若干条机器指令所构成，用以完成特定功能的一段程序，为保证其操作的 正确性，它应当是原子操作，即原语是一个不可分割的操作。 3.文件的逻辑结构：又称为文件逻辑组织，是指从用户观点看到的文件组织形式。它可分为两类：记录式文件结构，由若干相关的记录构成；流式文件结构，由字符流构成。 4.树形结构目录：利用树形结构的形式，描述各目录之间的关系。上级目录与相邻下级目录的关系是1对n。树形结构目录能够较好地满足用户和系统的要求。 5.操作系统：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序的集合。其主要功能是实现处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理和用户接口。 6. 进程:进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立 的基本单位。 8.用户接口：操作系统提供给用户和编程人员的界面和接口。包括程序接口、命令行方式和图形用户界面。 9. 死锁：指多个进程因竞争资源二造成的一种僵局，若无外力的作用，这些进程将永远不能再向前推进。 10. 系统调用:系统调用是操作系统为用户编程所提供的唯一接口。 11. 作业和作业步：作业通常包含程序和数据，还配有作业说明书。系统根据说明书对程序的运行进行控制；作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。 12.wait(s)原语 wait(s) ：Begin Lock out interrupts; s = s – 1; If s < 0 then Begin Status(q) = blocked; Insert(WL, q); Unlock interrupts; Scheduler; End Else unlock interrupts; End 18. 缓冲池： 这是具有多个缓冲区的公用缓冲器，其中的各个缓冲区可供多个进程或设备共享。为便于管理，通常把缓冲池中的缓冲区，按其性质的不同而构成若干个链表或队列，如空缓冲队列，输入缓冲队列等。 19. SPOOLING： 即同时联机外围操作，又称脱机操作。在多道程序环境下，可利用多道程序中的一道程序，来模拟脱机的输入输出功能。即在联机条件下，将数据从输入设备传送到磁盘，或从磁盘传送到输出设备。 20.逻辑地址与物理地址: 在具有地址变换机构的计算机中，允许程序中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同。逻辑地址是指用户程序经编译后，每个目标模块以0为基地址进行的顺序编址。逻辑地址又称相对地址。物理地址是指内存中各物理存储单元的地址从统一的基地址进行的顺序编址。物理地址又称绝对地址，它是数据在内存中的实际存储地址。 21虚拟存储器: 答：虚拟存储器是一种存储管理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作。它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。但是虚拟存储器的容量并不是无限的，它由计算机的地址结构长度所确定，另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。 五 问答题 （课本课后题部分答案） 第一章 1．设计现代OS的主要目标是什么？ 答：（1）有效性 （2）方便性 （3）可扩充性 （4）开放性 2．OS的作用可表现在哪几个方面？ 答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2）OS作为计算机系统资源的管理者 （3）OS实现了对计算机资源的抽象 13．OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？ 答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。 14．处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？ 答：处理机管理的主要功能是：进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度； 进程管理：为作业创建进程，撤销已结束进程，控制进程在运行过程中的状态转换。 进程同步：为多个进程（含线程）的运行______________进行协调。 通信：用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。 处理机调度： （1）作业调度。从后备队里按照一定的算法，选出若干个作业，为他们分配运行所需 的资源（首选是分配内存）。 （2）进程调度：从进程的就绪队列中，按照一定算法选出一个进程，把处理机分配给 它，并设置运行现场，使进程投入执行。 15．内存管理有哪些主要功能?他们的主要任务是什么？ 北京石油化工学院信息工程学院计算机系3/48 《计算机操作系统》习题参考答案余有明与计07和计G09的同学们编著 3/48 答：内存管理的主要功能有：内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。 内存分配：为每道程序分配内存。 内存保护：确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行，彼此互不干扰。 地址映射：将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址。 内存扩充：用于实现请求调用功能，置换功能等。 16．设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？ 答：主要功能有: 缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。 主要任务: 完成用户提出的I/O 请求，为用户分配I/O 设备；提高CPU 和I/O 设 备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备. 17．文件管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？ 答：文件管理主要功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护。 文件管理的主要任务：管理用户文件和系统文件，方便用户使用，保证文件安全性。 第二章 1. 什么是前趋图？为什么要引入前趋图？ 答：前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述进程之间执行的前后关系。 2. 画出下面四条语句的前趋图: S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a – b； S4=w：=c+1; 答：其前趋图为： 5．在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响? 答：为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并对并发执行的程序加以控制和描述，在操 作系统中引入了进程概念。 影响: 使程序的并发执行得以实行。 7．试说明PCB 的作用，为什么说PCB 是进程存在的惟一标志？ 答：PCB 是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。作用是使一个在 多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程 并发执行的进程。OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。 8．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答： （1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源 （2）执行状态→就绪状态：时间片用完 （3）执行状态→阻塞状态：I/O请求 （4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成 22．试写出相应的程序来描述图2-17所示的前驱图。 答：（a）Var a, b, c, d, e, f, g, h; semaphore:= 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0; begin parbegin begin S1; signal(a); signal(b); end; begin wait(a); S2; signal(c); signal(d); end; begin wait(b); S3; signal(e); end; begin wait(c); S4; signal(f); end; begin wait(d); S5; signal(g); end; begin wait(e); S6; signal(h); end; begin wait(f); wait(g); wait(h); S7; end; parend end （b）Var a, b, c, d, e, f, g, h,i,j; semaphore:= 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0,0, 0; begin parbegin begin S1; signal(a); signal(b); end; begin wait(a); S2; signal(c); signal(d); end; begin wait(b); S3; signal(e); signal(f); end; begin wait(c); S4; signal(g); end; begin wait(d); S5; signal(h); end; begin wait(e); S6; signal(i); end; begin wait(f); S7; signal(j); end; begin wait(g);wait(h); wait(i); wait(j); S8; end; parend end 第三章 第三章 处理机调度与死锁 2．何谓作业、作业步和作业流？ 答：作业包含通常的程序和数据，还配有作业说明书。系统根据该说明书对程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。 作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。 5．试说明低级调度的主要功能。 答：（1）保存处理机的现场信息（2）按某种算法选取进程（3）把处理机分配给进程。 8．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？ 答：批处理系统的调度算法：短作业优先、优先权、高响应比优先、多级反馈队列调度算法。 分时系统的调度算法：时间片轮转法。 实时系统的调度算法：最早截止时间优先即EDF、最低松弛度优先即LLF算法。 9．何谓静态和动态优先级？确定静态优先级的依据是什么？ 答：静态优先级是指在创建进程时确定且在进程的整个运行期间保持不变的优先级。 动态优先级是指在创建进程时赋予的优先权，可以随进程推进或随其等待时间增加而改 变的优先级，可以获得更好的调度性能。 确定进程优先级的依据：进程类型、进程对资源的需求和用户要求。 11．在时间片轮转法中，应如何确定时间片的大小？ 答：时间片应略大于一次典型的交互需要的时间。一般应考虑三个因素：系统对相应时间的 要求、就绪队列中进程的数目和系统的处理能力。 12．通过一个例子来说明通常的优先级调度算法不能适用于实时系统？ 答：实时系统的调度算法很多，主要是基于任务的开始截止时间和任务紧急/松弛程度的任 务优先级调度算法，通常的优先级调度算法不能满足实时系统的调度实时性要求而不适 用。 13．为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各方面用户的需求？ 答：（1）终端型作业用户提交的作业大多属于较小的交互型作业，系统只要使这些作业在 第一队列规定的时间片内完成，终端作业用户就会感到满足。 （2）短批处理作业用户，开始时像终端型作业一样，如果在第一队列中执行一个时间 片段即可完成，便可获得与终端作业一样的响应时间。对于稍长作业，通常只需在第二和第三队列各执行一时间片即可完成，其周转时间仍然较短。 （3）长批处理作业，它将依次在第1，2，…，n个队列中运行，然后再按轮转方式运行， 用户不必担心其作业长期得不到处理。所以，多级反馈队列调度算法能满足多用户需求。 18．何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？ 答：死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状 态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。 产生死锁的原因为竞争资源和进程间推进顺序非法。其必要条件是：互斥条件、请求和 保持条件、不剥夺条件、环路等待条件。 19．在解决死锁问题的几个方法中，哪种方法最易于实现？哪种方法使资源利用率最高？ 答：解决死锁的四种方法即预防、避免、检测和解除死锁中，预防死锁最容易实现； 避免死锁使资源的利用率最高。 20．请详细说明可通过哪些途径预防死锁。 答：（1）摈弃“请求和保持”条件，就是如果系统有足够资源，便一次性把进程需要的所 有资源分配给它； （2）摈弃“不剥夺”条件，就是已经拥有资源的进程，当它提出新资源请求而不能立即 满足时，必须释放它已保持的所有资源，待以后需要时再重新申请； （3）摈弃“环路等待”条件，就是将所有资源按类型排序标号，所有进程对资源的请求 必须严格按序号递增的次序提出。 21．在银行家算法的例子中，如果P0发出请求向量由Request(0,2,0)改为Request(0,1,0)， 问系统可否将资源分配给它？ 答：（1）可以。银行家算法各种资源数量分别为10、5、7，在T0时刻的资源分配如图所示： （2）具体分析如下： ①Requst0(0,1,0)<=Need0(7,4,3); ② Requst0(0,1,0)<=Available(2,3,0); 系统先假定可为P0分配资源，并修改Available0，Allocation0和Need0向量，由此形成 的资源变化情况如下图所示： （3）P0请求资源：P0发出请求向量Requst0(0,1,0),系统按银行家算法进行检查： ① Requst0(0,1,0)<=Need0(7,4,3); ② Requst0(0,1,0)<=Available(2,3,0); ③ 系统暂时先假定可为P0分配资源，并修改______________有关数据，如下图所示 综上所述系统可以将资源分配给它。 22．银行家算法中出现以下资源分配，试问（1）该状态是否安全？（2）若进程P2 提出 Request(1,2,2,2)后，系统能否将资源分配给它？ 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？ 答： （1）安全，因为存在安全序列{P0,P3,P4,P1,P2} （2）系统能分配资源，分析如下。 ① Request(1,2,2,2) <= Need2(2,3,5,6); ② Request(1,2,2,2) <= Available2(1,3,5,4)； ③ 系统先假定可为P2分配资源，并修改Available2，Allocation2和Need2向量， 由此形成的资源变化情况如下图所示： ④ 再利用安全性算法检查此时系统是否安全。如下图 由此进行的安全性检查得知，可以找到一个安全序列{P2,P0,P1,P3,P4}。 第四章 2．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？ 答： （1）绝对装入方式，只适用于单道程序环境。 （2）可重定位装入方式，适用于多道程序环境。 （3）动态运行时装入方式，用于多道程序环境；不允许程序运行时在内存中移位置。 17．分段和分页存储管理有何区别？ 答： （1）是信息的物理单位，分页是为了实现离散分配方式，以消减内存的外部零头，提高内 存利用率。段则是信息的逻辑单位，它含有一组相对完整的信息。 （2）页的大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由 机械硬件实现的,因而在系统中只能有一种大小的的页面;而段的长度却不固定,决定于用户 所编写的程序,通常由编译程序在对原程序进行编译时,根据信息的性质来划分。 （3）分页的作业地址空间是一维的,而分段作业地址空间则是二维的。 19．虚拟存储器有哪些特征？其中最本质的特征是什么？ 答：虚拟存储器有多次性、对换性、虚拟性三大特征。最本质的特征是虚拟性。 20．实现虚拟存储器需要哪些硬件支持？ 答：（1）请求分页（段）的页（段）表机制（2）缺页（段）中断机构（3）地址变换机构 21．实现虚拟存储器需要哪几个关键技术？ 答： （1）在分页请求系统中是在分页的基础上，增加了请求调页功能和页面置换功能所形成的 页式虚拟存储系统。允许只装入少数页面的程序（及数据），便启动运行。 （2）在请求分段系统中是在分段系统的基础上，增加了请求调段及分段置换功能后形成的 段式虚拟存储系统。允许只装入少数段（而非所有段）的用户程序和数据，即可启动运行。 25．在请求分页系统中，通常采用哪种页面分配方式？为什么？ 答：固定分配方式是基于进程的类型(交互型)或根据程序员、系统管理员的建议，为每个进 程分配固定页数的内存空间，整个运行期间不再改变；采用可变分配方式有全局置换和局部置换两种，前者易于实现，后者效率高。 26．在一个请求分页系统中，采用LRU 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，试计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率 ? 比较所得结果 ? 答：当分配给该作业的物理块数M为3时，缺页7次，缺页率: 7/12=0.583； 当分配给该作业的物理块数M为4时，缺页4次，缺页率: 4/12=0.333. 28．试说明改进型 Clock 置换算法的基本原理 . 答：因为修改过的页面在换出时付出的开销比未被修改过的页面大，在改进型Clock 算法 中，既考虑页面的使用情况，还要增加置换代价的因素；在选择页面作为淘汰页面时，把同 时满足未使用过和未被修改作为首选淘汰页面。 第五章 7．有哪几种I/O控制方式？各适用于何种场合？ 答：共有四种I/O 控制方式。 (1)程序I/O 方式：早期计算机无中断机构，处理机对I/O设备的控制采用程序I/O方式或称忙等的方式。 (2)中断驱动I/O 控制方式：适用于有中断机构的计算机系统中。 (3)直接存储器访问（DMA）I/O 控制方式：适用于具有DMA控制器的计算机系统中。 (4)I/O 通道控制方式：具有通道程序的计算机系统中。 9．引入缓冲的主要原因是什么？ 答：引入缓冲的主要原因是： （1）缓和CPU与I/O 设备间速度不匹配的矛盾 （2）减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制 （3）提高CPU与I/O 设备之间的并行性 17．何谓设备虚拟？实现设备虚拟时所依赖的关键技术是什么？ 答：设备虚拟是指把独占设备经过某种技术处理改造成虚拟设备。 可虚拟设备是指一台物理设备在采用虚拟技术后，可变成多台逻辑上的虚拟设备，则可虚拟设备是可共享的设备，将它同时分配给多个进程使用，并对这些访问该物理设备的先后次序进行控制。 18．试说明SPOOLing 系统的组成。 答：SPOOLing 系统由输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程 SPi 和输出进程 SPo 三部分组成。 19．在实现后台打印时，SPOOLing 系统应为请求I/O 的进程提供哪些服务？ 答：在实现后台打印时，SPOOLing 系统应为请求 I/O的进程提供以下服务： （1）由输出进程在输出井中申请一空闲盘块区，并将要打印的数据送入其中； （2）输出进程为用户进程申请空白用户打印表，填入打印要求，将该表挂到请求打印队列。 （3）一旦打印机空闲，输出进程便从请求打印队列的队首取出一张请求打印表，根据表中要求将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再由打印机进行打印。 第六章 1．何谓数据项、记录和文件？ 答：①数据项分为基本数据项和组合数据项。基本数据项描述一个对象某种属性的字符集， 具有数据名、数据类型及数据值三个特性。组合数据项由若干数据项构成。 ②记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象某方面的属性。 ③文件是具有文件名的一组相关信息的集合。 4．何谓逻辑文件？何谓物理文件？ 答：逻辑文件是物理文件中存储的数据的一种视图方式，不包含具体数据，仅包含物理文件中数据的索引。物理文件又称文件存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。 8．试说明顺序文件的结构及其优点。 答：第一种是串结构：各记录之间的顺序与关键字无关。第二种是顺序结构：指文件中的所有记录按关键字（词）排列。可以按关键词长短排序或英文字母顺序排序。 顺序文件的最佳应用场合是对诸记录进行批量存取时，存取效率最高；只有顺序文件才能存储在磁带上并有效工作。 15．什么是索引文件？为什么要引入多级索引？ 答：索引文件是指当记录为可变长度时，通常为之建立一张索引表，并为每个记录设置一个表项构成的文件。通常将索引非顺序文件简称为索引文件。索引是为了是用户的访问速度更快，多级索引结构可以有效的管理索引文件，可根据用户的访问情况多级处理。 17．对目录管理的主要要求是什么？ 答：实现按名存取、提高检索目录的速度、文件共享、允许文件重名。 18．采用单级目录能否满足对目录管理的主要要求？为什么？ 答：不能。单级目录在整个文件系统中只建立一张目录表，每个文件占一个目录项，其中含文件名、文件扩展名、文件长度、文件类型、文件物理地址、状态位等其它文件属性。 单级只能实现目录管理的基本功能，不能满足查找速度、允许重名和文件共享的要求。 19．目前广泛应用的目录结构有哪些？它有什么优点？ 答：现代操作系统都采用多级目录结构。基本特点是查询速度快、层次结构清晰、文件管理和保护易于实现。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容