操作系統(tǒng)考試復習試卷

一、填空題計算機操作系統(tǒng)是方便用戶、管理和控制計算機—軟硬件資源—的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)的五大功能是：進程管理、作業(yè)管理、內(nèi)存管理、設備管理、文件管理按文件的邏輯存儲結(jié)構(gòu)分，文件分為有結(jié)構(gòu)文件，乂稱為—記錄文件—和無結(jié)構(gòu)文件，又稱為—流式文件.按操作系統(tǒng)中文件的性質(zhì)與用途分，文件分為：系統(tǒng)文件、用戶文件、庫文件虛擬設備是通過spooling技術把獨占設備設備變成能為若干用戶或享設備—的設備。計算機系統(tǒng)一般都設計有兩種運行狀態(tài)，系統(tǒng)態(tài)—和—用戶態(tài)二、 多選選擇題（暫不外泄）三、 判斷題（1）1、一個進程是由偽處理機執(zhí)行的一個程序。（0）2、為了提高請求分頁系統(tǒng)中內(nèi)存的利用率，允許用戶使用不同大小的頁面。（0）3、程序的并發(fā)執(zhí)行是指同一時刻有兩個以上的程序，它們的指令在同一處理器上執(zhí)行。（0）4、請求分頁存儲管理系統(tǒng)中，若把頁面的大小增加一倍，則缺頁中斷次數(shù)會減少一半。（1）5、在操作系統(tǒng)中，用戶在使用I/O設備時，通常采用邏輯設備名。（1）6、虛擬存儲器的基本思想是把作業(yè)地址空間和主存空間視為兩個不同的地址空間，前者為虛存，后者為實存。（0）7、引入緩沖的目的是提高I/O設備的利用率。（0）8、進程具有靜態(tài)性，而程序具有動態(tài)性（0）9、分段的最大的優(yōu)點就是能夠整理碎片（1） 10、分頁的地址空間是一維的，分段的地址空間是二維的。四、簡答題1、 什么是進程？它與程序有什么不同？進程是一個具有一定獨立功能的程序關于某個數(shù)據(jù)集合的一次運行活動。進程和程序的區(qū)別：①進程是程序處理數(shù)據(jù)的過程，而程序是一組指令的有序集合；②進程具有動態(tài)性、并發(fā)性、獨立性和異步性，而程序不具有這些特性;③從進程的結(jié)構(gòu)特性上看，它包含程序；④進程和程序并非一一對應。2、 什么叫進程同步和互斥？舉例說明進程同步是指一個進程的執(zhí)行會因為等待另一個進程的某個事件而受到影響。例如消息發(fā)送原語與消息接收原語的執(zhí)行。進程互斥是指一個進程正在使用某個系統(tǒng)資源，另一個想用該資源的進程就必須等待，而不能同時使用。例如死鎖現(xiàn)象，正是由于進程的互斥，同一個系統(tǒng)資源不能同時被多個進程使用，才會出現(xiàn)互相等待的狀態(tài)，造成死鎖。分頁式和分段式內(nèi)存管理有什么區(qū)別?怎樣才能實現(xiàn)共享和保護？段是信息的邏輯單位，而頁是信息的物理單位，分段對用戶是可見的，分頁對用戶是不可見的，段面向使用，而頁面向管理；頁大小固定，由系統(tǒng)決定；段大小不固定，由用戶決定；H. 分頁中邏輯地址分解為頁號和頁內(nèi)位移，由機器硬件決定；分段中邏輯地址定義成段號和段內(nèi)位移，由用戶決定；in.分頁中，頁內(nèi)位移沒有地址越界問題；分段中，段內(nèi)位移存在地址越界問題;iv, 分頁的地址空間是一維的，分段的地址空間是二維的。什么是操作系統(tǒng)的基本功能？答：（1）操作系統(tǒng)的職能是管理和控制計算機系統(tǒng)中的所有硬、軟件資源，合理組織計算機工作流程，并為用戶提供一個良好的工作環(huán)境和友好的接口，方便用戶的使用。（2分）（2）操作系統(tǒng)的基本功能包括：處理機管理、存儲管理、設備管理、信息管理（文件系統(tǒng)管理）和用戶接「1等。（3分）什么是緩沖？為什么要引入緩沖？答：（1）緩沖即是使用專用硬件緩沖器或在內(nèi)存中劃出一個區(qū)域用來暫時存放輸入輸出數(shù)據(jù)的器件。（2分）（2） 引入緩沖是為了匹配外設和CPU之間的處理速度；（1分）（3） 減少中斷次數(shù)和CPU的中斷處理時間；（1分）（4） 解決DMA或通道方式時的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題。（1分）什么是死鎖？造成死鎖的根本原因是什么？在系統(tǒng)中某個進程提出資源請求后，使得若干進程在無外力作用下永遠不能前進（繼續(xù)運行），系統(tǒng)處于停滯狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為死鎖。處于死鎖狀態(tài)的進程稱為死鎖進程。死鎖大多是由于并發(fā)進程共享臨界資源引起的，死鎖與時間相關。產(chǎn)生死鎖的根本原因是：（1）系統(tǒng)資源不足；（2）進程運行推進的順序不合適；（3）資源分配不當之處。五、綜合題有一個閱覽室，共有200個座位，讀者進入時必須先在一張登記表上登記，該表為每一座位列一表目，包括座號和讀者姓名等，讀者離開時要消掉登記的信息,試問：為描述讀者的動作，應編寫兒個程序，設置兒個進程？試用PV操作描述讀者進程之間的同步關系。 (12分)設三個信號量Mutex互斥信號量初值1Empty空座的個數(shù)同步信號量初值200Full滿座的個數(shù)同步信號量初值0登記進程P(empty)P(mutex)在登記表上登記(mutex)(full)消掉進程P(full)P(mutex)在登記表上消掉登記V(mutex)V(empty)某虛擬存儲器的用戶編程空間共32個頁面，每頁為IkB,內(nèi)存為16kB°假定某時刻一用戶頁表中己調(diào)入內(nèi)存的頁面的頁號和物理塊號的對照表如下：頁號物理塊號051102437則邏輯地址0A5C(H)所對應的物理地址是什么？(7分)答:0A5C(H)=2652：2652/lK=2…… 6044*1024+604=4700,轉(zhuǎn)化為十六進制為125C125CCH)(要求寫出計算步驟)邏輯地址0A5C(H)所對應的二進制表示形式是：0000101001011100所對應的頁號是：2 (十進制)查頁表，得到物理塊號是：4(十進制)即0001000000000000拼接后，得到物理地址：0001001001011100即125C(H)o在一個盒子里，混裝了數(shù)量相等的圍棋白子和黑子，現(xiàn)在要用自動分揀系統(tǒng)把白子和黑子分開。該系統(tǒng)設有兩個進程P1和P2,其中P1揀白子，P2揀黑子。規(guī)定每個進程每次只揀一子，當一進程正在揀子時，不允許另一個進程去揀，當一進程揀了一子時，必須讓另一進程去揀，試寫出兩個并發(fā)進程能正確執(zhí)行的算法。解：main(){intSl=l;//進程Pl的私有信號量，初始值為1intS2=0;〃進程Pl的私有信號量，初始值為0intn=1000;//圍棋所有黑子和白子總數(shù)while(n!=0)(Pl()； //揀白子進程P2(); //揀黑子進程}}Pl()( P(S1);揀白子；n=n-lV(S2);}P2()( P(S2);揀黑子；n=n-l;V(S1);六、設計題1.某系統(tǒng)采用分段存儲管理，一作業(yè)由5段組成，給出如下圖所示的段表:段號基地址長度01296001230078290100

313275804195296給出下面邏輯地址，根據(jù)上面的段表計算出對應的絕對地址0(2)1,10(5)4,60313275804195296給出下面邏輯地址，根據(jù)上面的段表計算出對應的絕對地址0(2)1,10(5)4,60(3)2,90(1)0,43(4)3,400解：(1)172(2)2310(3)180(4)1727(5)2012某段式存儲管理中采用如下表所示的段表。段表段號段的長度/B內(nèi)存起始地址06602191143330210090358012374961952（1） 給定段號和段內(nèi)地址，說明段式管理中的地址變換過程。（2） 計算[0,430],[1.10],[2,500],[3,400],[4,20],[5,100]的內(nèi)存地址，其中方括號內(nèi)的第一元素是段號，第二元素是段內(nèi)地址。（3） 說明存取主存中的一條指令或數(shù)據(jù)至少要訪問兒次主存。答：（1）為了實現(xiàn)從邏輯地址到物理地址的變換，在系統(tǒng)中需要設置段表寄存器,存放段表起站地址和段表長度TLo在進行地址變換時，系統(tǒng)將邏輯地址中的段號S與段表長度TL進行比較。若S>TL,則表示段號太大，是訪問越界（段號越界），產(chǎn)生越界中斷。若未越界，則根據(jù)段表的起始地址和段號，計算出該段對應段表項的位置，從中讀出該段在內(nèi)存中的起始位置和段長SL,再檢查段內(nèi)地址d是否超過該段的段長SL。若超過，即d>SL,則同樣發(fā)出越界中斷信號（段內(nèi)地址越界）；若未越界，則將該段的起始地址與段內(nèi)地址d相加，即得要訪問的內(nèi)存物理地址。（2） [0,430]的物理地址是219+430=649。[1,10]的物理地址是3300+