操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)習(xí)題含答案

1、一、什么是操作系統(tǒng)你都用過(guò)什么操作系統(tǒng)各有什么特點(diǎn)操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)硬件資源，控制其他程序運(yùn)行并為用戶提供交互操作界面的系統(tǒng)軟件的集合。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，負(fù)責(zé)管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡(luò)與管理文件系統(tǒng)等基本任務(wù)。DOS系統(tǒng)都是以命令的方式運(yùn)行指令，有的也支持鼠標(biāo)，甚至也可以做成菜單方式，但跟windows的親和性相比是無(wú)法相比的。windos系列的操作系統(tǒng)主要特點(diǎn)就是簡(jiǎn)單，圖形操作，不需要死記命令，適合非專業(yè)人士使用。unix系列由于是開源的，所以操作復(fù)雜，功能強(qiáng)大，可以按自己的需求設(shè)計(jì)與改造，適合專業(yè)人士，不適合初學(xué)者。二、試說(shuō)

2、明操作系統(tǒng)系統(tǒng)的主要功能模塊及其主要任務(wù)處理機(jī)管理的主要功能是：進(jìn)程管理、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信和處理機(jī)調(diào)度；進(jìn)程管理：為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)程，撤銷已結(jié)束進(jìn)程，控制進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。進(jìn)程同步：為多個(gè)進(jìn)程（含線程）的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)。進(jìn)程通信：用來(lái)實(shí)現(xiàn)在相互合作的進(jìn)程之間的信息交換。處理機(jī)調(diào)度：（1）作業(yè)調(diào)度。從后備隊(duì)里按照一定的算法，選出若干個(gè)作業(yè)，為他們分配運(yùn)行所需的資源（首選是分配內(nèi)存）。（2）進(jìn)程調(diào)度：從進(jìn)程的就緒隊(duì)列中，按照一定算法選出一個(gè)進(jìn)程，把處理機(jī)分配給它，并設(shè)置運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，使進(jìn)程投入執(zhí)行。內(nèi)存管理的主要功能有：內(nèi)存分配、內(nèi)存保護(hù)、地址映射和內(nèi)存擴(kuò)充。內(nèi)存分配：為每道程序分配內(nèi)存。內(nèi)存保

3、護(hù)：確保每道用戶程序都只在自己的內(nèi)存空間運(yùn)行，彼此互不干擾。地址映射：將地址空間的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間與對(duì)應(yīng)的物理地址。內(nèi)存擴(kuò)充：用于實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求調(diào)用功能，置換功能等。設(shè)備管理主要功能有: 緩沖管理、設(shè)備分配和設(shè)備處理以及虛擬設(shè)備等。主要任務(wù): 完成用戶提出的I/O 請(qǐng)求，為用戶分配I/O 設(shè)備；提高CPU 和I/O 設(shè)備的利用率；提高I/O速度；以及方便用戶使用I/O設(shè)備.文件管理的主要功能是文件存儲(chǔ)空間的管理，目錄管理，文件的讀寫管理和文件的共享與保護(hù)。主要任務(wù)是對(duì)用戶文件和系統(tǒng)文件進(jìn)行管理，以方便用戶使用，并保證文件的安全性。三、什么是多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)試敘述多道程序運(yùn)行的特征。所謂多道程序

4、設(shè)計(jì)指的是允許多個(gè)程序同時(shí)進(jìn)入一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器并啟動(dòng)進(jìn)行計(jì)算的方法。也就是說(shuō)，計(jì)算機(jī)內(nèi)存中可以同時(shí)存放多道（兩個(gè)以上相互獨(dú)立的）程序，它們都處于開始和結(jié)束之間。從宏觀上看是并行的，多道程序都處于運(yùn)行中，并且都沒(méi)有運(yùn)行結(jié)束；從微觀上看是串行的，各道程序輪流使用CPU，交替執(zhí)行。多道程序技術(shù)運(yùn)行的特征：多道、宏觀上并行、微觀上串行。四、在一個(gè)分時(shí)操作系統(tǒng)中，用戶提交了一個(gè)作業(yè)，作業(yè)的內(nèi)容包括：請(qǐng)求內(nèi)存（memory)；計(jì)算并將結(jié)果存于memory；請(qǐng)求打印機(jī)printer；將memory中的內(nèi)容在printer上輸出；釋放printer；釋放memory；結(jié)束。試用分時(shí)系統(tǒng)對(duì)資源管理的觀點(diǎn)

5、論述該作業(yè)從提交開始到結(jié)束為止，操作系統(tǒng)為其提供服務(wù)與控制的全過(guò)程。五、某系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換如圖所示，請(qǐng)說(shuō)明：（1）引起各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型事件有哪些（2）當(dāng)我們觀察系統(tǒng)中某些進(jìn)程時(shí)，能夠看到某一進(jìn)程產(chǎn)生的一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換能引起另一進(jìn)程作一次轉(zhuǎn)換。在什么情況下，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換3時(shí)能立即引起另一個(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換1在本題所給的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中，存在四種狀態(tài)轉(zhuǎn)換。當(dāng)進(jìn)程調(diào)度程序從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行時(shí)引起轉(zhuǎn)換1；正在執(zhí)行的進(jìn)程如因時(shí)間片用完而被暫停執(zhí)行就會(huì)引起轉(zhuǎn)換2；正在執(zhí)行的進(jìn)程因等待的事件尚未發(fā)生而無(wú)法執(zhí)行（如進(jìn)程請(qǐng)求完成I/O）則會(huì)引去轉(zhuǎn)換3；當(dāng)進(jìn)程等待的事件發(fā)生時(shí)（如I/O完成）則會(huì)引

6、起轉(zhuǎn)換4。 如果就緒隊(duì)列非空，則一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3會(huì)立即引去另一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換1。這是因?yàn)橐粋€(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換3意味著正在執(zhí)行的進(jìn)程由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，這時(shí)處理機(jī)空閑，進(jìn)程調(diào)度程序必然會(huì)從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程并將它投入運(yùn)行，因此只要就緒隊(duì)列非空，一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3能立即引起一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換1。 六、設(shè)系統(tǒng)中僅有一類數(shù)量為M的獨(dú)占型資源，系統(tǒng)中N個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)該資源，其中各進(jìn)程對(duì)該類資源的最大需求量為S。當(dāng)M、N、S分別取下列值時(shí)，試判斷哪些情況會(huì)發(fā)生死鎖為什么（1）M=2，N=2，S=1（2）M=3，N=2，S=2（3）M=3，N=2，S=3（4）M=5，N=3，S=2（5）M=6，N=3，S=3（1）

7、，不會(huì)死鎖，因?yàn)槊總€(gè)進(jìn)程的資源都可以得到滿足。（2），不會(huì)，總共兩個(gè)進(jìn)程，總有一個(gè)進(jìn)程的申請(qǐng)可以得到滿足，當(dāng)它退出時(shí)會(huì)釋放占有的資源，從而滿足另一個(gè)進(jìn)程。（3），可能，比如說(shuō)其中一個(gè)進(jìn)程占有兩個(gè)資源，另一個(gè)進(jìn)程占有1個(gè)，兩個(gè)進(jìn)程的資源都得不到滿足，相互等等，出現(xiàn)死鎖。（4），不會(huì)，因?yàn)榭傆袃蓚€(gè)進(jìn)程的資源申請(qǐng)得到滿足，它們運(yùn)行完后會(huì)釋放資源，滿足另一個(gè)進(jìn)程。（5），可能，3個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程都分配兩個(gè)資源的情況下，這時(shí)三個(gè)進(jìn)程都沒(méi)有得到資源的滿足，出現(xiàn)相互等待，從而產(chǎn)生死鎖。七、有三類資源A(17)、B(5)、C(20)，括號(hào)內(nèi)為資源的數(shù)量。有5個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3、P4、P5。T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)

8、如下：最大需求(A,B,C)已分配(A,B,C)P15 5 92 1 2P25 3 64 0 2P34 0 114 0 5P44 2 52 0 4P54 2 43 1 4問(wèn)(1)、T0時(shí)刻是否為安全狀態(tài)，給出安全序列。(2)、T0時(shí)刻，P2: Request(0,3,4)，能否分配，為什么八、在具有快表的段式存儲(chǔ)管理方式中，如何實(shí)現(xiàn)地址變換及存儲(chǔ)保護(hù)在CPU給出有效地址后，由地址變換機(jī)構(gòu)自動(dòng)將頁(yè)號(hào)P送入高速緩沖寄存器，并將此頁(yè)號(hào)與高速緩存中的所有頁(yè)號(hào)比較，若找到匹配頁(yè)號(hào)，表示要訪問(wèn)的頁(yè)表項(xiàng)在快表中。可直接從快表讀出該頁(yè)對(duì)應(yīng)物理塊號(hào)，送到物理地址寄存器中。如快表中沒(méi)有對(duì)應(yīng)頁(yè)表項(xiàng)，則再訪問(wèn)內(nèi)存頁(yè)表

9、，找到后，把從頁(yè)表項(xiàng)中讀出物理塊號(hào)送地址寄存器；同時(shí)修改快表，將此頁(yè)表項(xiàng)存入快表。但若寄存器已滿，則OS必須找到合適的頁(yè)表項(xiàng)換出。九、某多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)配有一臺(tái)處理器和兩臺(tái)外設(shè)IO1和IO2，現(xiàn)有3個(gè)優(yōu)先級(jí)由高到低的作業(yè)J1、J2和J3都已裝入了主存，它們使用資源的順序和占用時(shí)間分別是：J1:IO2(30ms),CPU(10ms),IO1(30ms),CPU(10ms)J2:IO1(20ms),CPU(20ms),IO2(40ms)J3:CPU(30ms),IO1(20ms)處理器調(diào)度采用可搶占的優(yōu)先數(shù)算法，忽略其他輔助操作時(shí)間，回答下列問(wèn)題：（1）分別計(jì)算作業(yè)J1、J2和J3從開始到完成所用

10、的時(shí)間；（2）3個(gè)作業(yè)全部完成時(shí)CPU的利用率；(1)J1占用IO2傳輸30ms時(shí)，J1傳輸完成，搶占J2的CPU，運(yùn)行10ms，再傳輸30ms，運(yùn)行10ms，完成。由圖1-2可見，J1從開始到完成所用的時(shí)間為：30+10+30+10=80ms。J2與其并行地在IO1上傳輸20ms，搶占J3的CPU，J2運(yùn)行10ms后，被J1搶占CPU，等待10ms之后，J2再次得到CPU，運(yùn)行10ms，J2啟動(dòng)IO2傳輸，40ms完成。由圖1-2可見，J2從開始到完成所用的時(shí)間為：20+10+10+10+40=90ms。J3在CPU上執(zhí)行20ms，被J2搶占CPU，等待30ms，再運(yùn)行10ms，等待10ms

11、，J3啟動(dòng)IO1進(jìn)行20ms的傳輸，完成。J3從開始到完成所用的時(shí)間為：20+30+10+10+20=90ms。(2)三個(gè)作業(yè)全部完成時(shí)，CPU的利用率為：(10+20+30+10)/90=7/9=78%。(3)三個(gè)作業(yè)全部完成時(shí)，外設(shè)IO1的利用率為：(20+30+20)/90=7/9=78%。十、某程序在內(nèi)存中分配三個(gè)塊，訪問(wèn)頁(yè)的走向?yàn)?，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，按FIFO、 LRU、OPT算法分別計(jì)算缺頁(yè)次數(shù)（假設(shè)開始時(shí)所有頁(yè)均不在內(nèi)存）。十一、什么是緩沖池設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的操作來(lái)管理緩沖池。十二、試說(shuō)明實(shí)現(xiàn)打印機(jī)共享的SPOOLing系統(tǒng)的組成，并說(shuō)明其工作原

12、理。SPOOLing 系統(tǒng)由輸入井和輸出井、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)、輸入進(jìn)程 SPi 和輸出進(jìn)程 SPo 三部分組成。將一臺(tái)獨(dú)享打印機(jī)改造為可供多個(gè)用戶共享的打印機(jī)，是應(yīng)用SPOOLing技術(shù)的典型實(shí)例。具體做法是：系統(tǒng)對(duì)于用戶的打印輸出，但并不真正把打印機(jī)分配給該用戶進(jìn)程，而是先在輸出井中申請(qǐng)一個(gè)空閑盤塊區(qū)，并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中；然后為用戶申請(qǐng)并填寫請(qǐng)求打印表，將該表掛到請(qǐng)求打印隊(duì)列上。若打印機(jī)空閑，輸出程序從請(qǐng)求打印隊(duì)首取表，將要打印的數(shù)據(jù)從輸出井傳送到內(nèi)存緩沖區(qū)，再進(jìn)行打印，直到打印隊(duì)列為空。十三、什么是文件分配表FAT假定磁盤塊的大小為1K，對(duì)于540M的硬盤，其文件分配表FAT至

13、少需要占用多少存儲(chǔ)空間一種供MS-DOS及其它Windows操作系統(tǒng)對(duì)文件進(jìn)行組織與管理的文件系統(tǒng)。文件分配表（FAT）是當(dāng)您使用FAT或FAT32文件系統(tǒng)對(duì)特定卷進(jìn)行格式化時(shí)，由Windows所創(chuàng)建的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。Windows將與文件相關(guān)的信息存儲(chǔ)在FAT中，以供日后獲取文件時(shí)使用。硬盤總塊數(shù)為：540M/1K540K個(gè)因?yàn)椋?20>540K 即文件分配表的每個(gè)表目為20/8字節(jié)則FAT占用：*5401350K十四、如果磁盤的每個(gè)磁道分成9個(gè)塊，先有一文件共有A、B、C、D、E、F、G、H、I共 9個(gè)記錄，每個(gè)記錄的大小與塊的大小相等，設(shè)磁盤轉(zhuǎn)速為27ms/轉(zhuǎn)，每讀出一塊后需要2ms的處理時(shí)間。若忽略其他輔助時(shí)間，試問(wèn)：（1）如果順序存放這些記錄并順序讀取，處理該文件需要多少時(shí)間（2）如果要順序讀取該文件，記錄如何存放處理時(shí)間最短最短多少時(shí)間十五、下圖給出了4個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3、P4，合作完成某一任務(wù)的