太原理工大學(xué)操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)提綱及習(xí)題解答

1、操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)大綱1 操作系統(tǒng)功能、特征2 操作系統(tǒng)類型3 進程的特征與進程的組成4 進程控制塊的內(nèi)容及作用5 進程的3種基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換6 進程與線程的主要區(qū)別7 原語8 臨界資源、臨界區(qū)9 用信號量和p、v操作機制實現(xiàn)進程的同步和互斥10 處理機的分級調(diào)度11 作業(yè)調(diào)度和進程調(diào)度的比較12 進程調(diào)度方式13 作業(yè)調(diào)度性能的衡量14 常用的調(diào)度算法15 產(chǎn)生死鎖的根本原因、必要條件和解決死鎖的方法16 邏輯地址（空間）、物理地址（空間）17 地址重定位，頁式存儲管理地址變換過程18 分區(qū)式存儲管理、分頁存儲管理與分段存儲管理的原理19 分區(qū)分配算法20 頁面淘汰算法21 設(shè)備的分類22 緩沖技

2、術(shù)23 I/O控制過程24 設(shè)備獨立性與邏輯設(shè)備和物理設(shè)備25 Spooling技術(shù)26 文件的邏輯結(jié)構(gòu)、文件的物理結(jié)構(gòu)與存取方法27 文件目錄與目錄結(jié)構(gòu)28 操作系統(tǒng)接口的類型、形式和作用29 處理機的工作狀態(tài)及特權(quán)指令30 系統(tǒng)調(diào)用的過程操作系統(tǒng)試卷題型一、填空題（每空1分，共15分）二、單項選擇題(共15小題，每小題2分，共30分)三、簡答題（本大題共5小題，每小題5分，共25分） 按要點給分四、應(yīng)用題（本大題共3小題，每小題10分，共30分） 按步驟給分操作系統(tǒng)第四章作業(yè)題1、采用可變分區(qū)管理存儲空間時，若主存中按地址順序依次有五個空閑區(qū)，大小分別為15K、28K、10K、226K、1

3、10K?，F(xiàn)有五個作業(yè)J1到J5，它們所需的主存空間依次是10K、15K、102K、26K、180K。問如果采用最先適應(yīng)分配算法，能否把這五個作業(yè)按J1到J5的次序全部裝入主存。使用哪種分配算法裝入這五個作業(yè)，可使主存的利用率最高？2、在一個支持虛擬分頁并采用請求頁式存儲管理的系統(tǒng)中，有一用戶程序，它訪問其地址空間的字地址序列是：70，74，135，276，400，300，700，266，148，560，284，172 若分配給該作業(yè)的內(nèi)存大小為384字，初始為空，頁大小為128字，試按FIFO、LRU頁面淘汰算法分別計算頁面訪問的缺頁中斷率。3、在一頁式系統(tǒng)中，頁面的大小為1KB，地址寄存器的

4、字長為20位。現(xiàn)有一長度為4KB的用戶程序，其4個頁面分別被分配在內(nèi)存的10，14，15和18塊中。當(dāng)程序中的訪問地址為2058時，用圖畫出地址變換的過程。4、某虛擬存貯器的用戶空間有32個頁面，每頁長1KB，主存16KB。假定某時刻，系統(tǒng)為用戶的第0，1，2，3頁分別分配的物理塊號為5，10，4，7，試將虛擬地址（16進制）0AFC（H）和0E7B（H）變換為物理地址（仍用16進制數(shù)表示），并要給出簡要的變換步驟。操作系統(tǒng)第二章作業(yè)題及參考答案一、請用P、V操作實現(xiàn)4×100接力賽的同步過程，并說明所用信號量的作用和取值范圍。解答：begin S12,S23,S34:semapho

5、re;(信號量的作用：實現(xiàn)接力賽運動員跑步過程的同步) S12=S23=S34=0; (信號量的取值范圍：1,0，-1) cobegin process P1 begin 跑100米; V(S12); end processP2 begin P(S12); 跑100米; V(S23); end process P3 begin P(S23); 跑100米; V(S34); end process P4 begin P(S34); 跑100米; end coendend二、在某一自動測量系統(tǒng)中要完成采樣、轉(zhuǎn)換和顯示等任務(wù)。采樣過程把從傳感器上得到的整型微電壓值存入一個緩沖區(qū)，轉(zhuǎn)換過程把微電壓值從

6、緩沖區(qū)取出，計算轉(zhuǎn)換成量度值再存入該緩沖區(qū)，顯示過程把緩沖區(qū)中的量度值取出并顯示。用PV操作實現(xiàn)三個過程共享緩沖區(qū)的同步問題，并說明信號量的作用。解答：begin semaphore S1=1; （空） semaphore S2=0;（有電壓） semaphore S3=0;（有量度）(信號量的作用：實現(xiàn)采樣、轉(zhuǎn)換和顯示過程的同步) cobegin process 采樣 begin L1:得到一個微電壓值; P(S1); 將微電壓值存入緩沖區(qū); V(S2); goto L1; end process轉(zhuǎn)換 begin L2:P(S2); 從緩沖區(qū)中取出微電壓值; 將微電壓值轉(zhuǎn)換成量度值; 將量度

7、值存入緩沖區(qū); V(S3); goto L2; endprocess 顯示 beginL3:P(S3); 從緩沖區(qū)中取出量度值; V(S1); 顯示量度值; goto L3; endcoendend三、桌子上有一只盤子，每次只能放入一個水果。爸爸專向盤中放蘋果，媽媽專向盤中放橘子，女兒專吃盤中的蘋果，兒子專吃盤中的橘子。試用P、V操作實現(xiàn)父、母、兒、女進程的同步。解答：begin semaphore S1=1; （盤空） semaphore S2=0; （有蘋果） semaphore S3=0; （有橘子） cobegin process 父 begin F:取一個蘋果; P(S1); 將蘋果

8、放入盤中; V(S2); goto F; end process母 begin M:取一個橘子; P(S1); 放入橘子; V(S3); goto M; endprocess 兒 begin S:P(S3); 從盤中取橘子; V(S1); 吃橘子;goto S; endprocess 女 begin D:P(S2); 從盤中取蘋果; V(S1); 吃蘋果; goto D; endcoendend操作系統(tǒng)第四章作業(yè)題及參考答案一、 采用可變分區(qū)管理存儲空間時，若主存中按地址順序依次有五個空閑區(qū)，大小分別為15K、28K、10K、226K、110K?，F(xiàn)有五個作業(yè)J1到J5，它們所需的主存空間依次是

9、10K、15K、102K、26K、180K。問如果采用最先適應(yīng)分配算法，能否把這五個作業(yè)按J1到J5的次序全部裝入主存。使用哪種分配算法裝入這五個作業(yè)，可使主存的利用率最高？解答：作業(yè)J1到J5隊列：10K，15K，102K，26K，180K102K10K15K26K15K28K10K226K110K180K的作業(yè)無法裝入1、FFA分配結(jié)果：10K102K15K180K26K15K28K10K226K110K作業(yè)全部裝入2、BFA分配結(jié)果：102K10K15K102K15K28K10K226K110K180K的作業(yè)無法裝入3、WFA分配結(jié)果：由分配結(jié)果可知，按FFA分配算法無法裝入全部作業(yè)，按

10、BFA分配算法裝入了全部作業(yè)，BFA分配算法主存利用率最高。二、 在一個支持虛擬分頁并采用請求頁式存儲管理的系統(tǒng)中，有一用戶程序，它訪問其地址空間的字地址序列是：70，74，135，276，400，300，700，266，148，560，284，172 若分配給該作業(yè)的內(nèi)存大小為384字，初始為空，頁大小為128字，試按FIFO、LRU頁面淘汰算法分別計算頁面訪問的缺頁中斷率。解答：因為頁長為128B，分配給作業(yè)的內(nèi)存大小為384B故：分配給作業(yè)的內(nèi)存為384/123=3(塊)因為訪問的字地址序列為：70，74，135，276，400，300，700，266，148，560，284，172頁號

11、P=(邏輯地址/頁長)INT故對應(yīng)的頁地址序列為：0 ，0，1，2，3，2，5，2，1，4，2，1按FIFO淘汰算法進行置換時： 0 1 2 3 50 0 1 2 3 2 5 2 1 4 2 10 0 0 1 2 3 5 1 1 1 2 3 5 1 4 2 3 5 1 4 2缺頁中斷率f=（8/12）*100%=66.7%按LRU淘汰算法進行置換時： 0 1 3 50 0 1 2 3 2 5 2 1 4 2 10 0 0 1 1 3 3 5 2 1 4 1 1 2 3 2 5 2 1 4 2 2 3 2 5 2 1 4 2 1缺頁中斷率f=（7/12）*100%=58.33%三、在一頁式系統(tǒng)中

12、，頁面的大小為1KB，地址寄存器的字長為20位。現(xiàn)有一長度為4KB的用戶程序，其4個頁面分別被分配在內(nèi)存的10，14，15和18塊中。當(dāng)程序中的訪問地址為2058時，用圖畫出地址變換的過程。解答：因為邏輯地址為2508B，頁長為1024B故：頁號P=（2058/1024）int=2，頁內(nèi)地址d=（2058/1024）mod=10根據(jù)頁號2查頁表取得對應(yīng)的塊號為15所以物理地址W=15*1024+10=15370頁地址轉(zhuǎn)換過程示意圖：控制寄存器 邏輯地址20581021510頁表始址頁表長度+ 分 解 100 1 14 215 3 18 頁表 查頁表 拼接 物理地址15370（H） 四、某虛擬存貯器的用戶空間有32個頁面，每頁長1KB，主存16KB。假定某時刻，系統(tǒng)為用戶的第0，1，2，3頁分別分配的物理塊號為5，10，4，7，試將虛擬地址（16進制）0AFC（H）和0E7B（H）變換為物理地址（仍用16進制數(shù)表示），并要給出簡要的變換步驟。解答：1、邏輯地址0AFC（H）對應(yīng)的二進制地址為：0000 10 |10 1111 1100 (B) p =2 d根據(jù)頁號查頁表 對應(yīng)的塊號為