计算机操作系统作业总汇（第一章到第八章）汤小丹 第四版
第一章 操作系统引论（50分）
答案链接：
一、 填空题（共32分，每空2分）
1. 设计现代OS的主要目标是：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
2. OS具有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四个基本特征，最基本的特征是（ ）。
3. 若干个事件在同一时刻发生称为（ ），若干个事件在同一时间间隔内发生称为（ ）。
4. 操作系统的五大功能是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
二、 简答题（共18分，每小题6分）
1. 为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？
2. 试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统不实时系统进行比较。
3. 何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？
第二章 进程管理
一、 填空题（共18分，每空1分）
1. 进程由 （ ） 、（ ） 和 （ ） 组成。
2. 在操作系统中，进程是一个 （ ） 的基本单位，也是一个独立运行和 （ ） 的基本单位。
3. 在信号量机制中，信号量S > 0时的值表示 （ ） ；若S < 0，则表示 （ ），此时进程应 （ ） 。
4. 常用的进程通信方式有 （ ） 、（ ） 和（ ） 机制。
5. 正在执行的进程等待I/O操作，其状态将由 （ ） 状态变为 （ ） 状态。
6. 静态链接是在程序 （ ） 时进行，动态链接是在 （ ） 时进行。
7. 一次只允许一个进程访问的资源叫 （ ） 。
8. 操作系统中，进程可以分为 （ ） 进程和 （ ） 进程两类。
二、 简答题（共56分，每小题8分）
1. 试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的惟一标志？
答：
2. 试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。
答：
3. 在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？
答：进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有：
4. 试说明引起进程创建的主要事件。
答：
5. 在创建一个迚程时所要完成的主要工作是什么？
答：
6. 试从调度性、并发性、拥有资源及系统开销方面，对进程和线程进行比较。
答：
(1) 调度性：
(2) 并发性：
(3) 拥有资源：
(4) 系统开销：
7. 何谓用户级线程和内核支持线程？
答：
(1) 用户级线程：
(2) 内核支持线程：
三、 综合题（共26分，每小题13分）
1. 试写出相应的程序来描述图2-1(a)所示的前驱图。
2．在测量控制系统中的数据采集任务，把所采集的数据送至一单缓冲区；计算任务从该单缓冲中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步算法。
答：
第三章 处理机调度与死锁
（50分）
一、 填空题（共22分，每空1分）
1. 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，( )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，( )的作业得到优先调度。
2. 采用对换方式在将进程换出时，应首先选择处于 ( ) 状态且 ( ) 的进程换出内存。
3. 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 ( ) 。分时系统采用的调度方法是 ( ) 算法。
4. 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
5. 产生死锁的四个必要条件是 ( ) 和 ( ) ， ( ) 和 ( ) 。
6. 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 ( ) 作业，而由批处理系统控制的作业称为 ( ) 作业。
7. 一个作业从进入系统到运行结束，一般要经历 ( ) 、 ( ) 和 ( ) 三个不同状态。
8. 一个理想的作业调度算法应该是既能 ( ) 又能使进入系统的作业 ( ) 。
9. 进程调度称为 ( ) ，存储器管理中的对换调度称为 ( ) 。
10. 产生死锁的原因可归结为：( ) ，( ) 。
二、 简答题（共18分，每小题6分）
1. 为什么要引入高响应比优先调度算法？它有何优点？
2. 试说明低级调度的主要功能。
3. 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?
三、 综合题（10分）
1. 在银行家算法的例子中,如果P0发出的请求向量由 Request(0,2,0)改为Request(0,1,0),问系统可否将资源分配给它?
2. 在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：
| 资源 进程 |
Allocation |
Need |
Available |
|||||||||
| A |
B |
C |
D |
A |
B |
C |
D |
A |
B |
C |
D |
|
| P0 |
0 |
0 |
3 |
2 |
0 |
0 |
1 |
2 |
1 |
6 |
2 |
2 |
| P1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
7 |
5 |
0 |
||||
| P2 |
1 |
3 |
5 |
4 |
2 |
3 |
5 |
6 |
||||
| P3 |
0 |
3 |
3 |
2 |
0 |
6 |
5 |
2 |
||||
| P4 |
0 |
0 |
1 |
4 |
0 |
6 |
5 |
6 |
||||
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？
第四章 存储器管理
（100分）
一、 填空题（共38分，每空1分）
1. 静态链接是在程序（ ）时进行，动态链接是在（ ）时进行。
2. 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（ ）。
3. 段式管理中，以（ ）为单位，每段分配一个（ ）区。由于各段长度（ ），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（ ）。
4. 段的共享是通过（ ）实现的。
5. （ ）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。
6. 常用的内存管理方法有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
7. 动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现（ ）。
8. 在段页式存储管理系统中，面向（ ）的地址空间是段式划分，面向（ ）的地址空间是页式划分。
9. 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（ ）功能。
10. 地址变换机构的基本任务是将虚地址空间中的（ ）变换为内存中的（ ）。
11. 能方便实现信息共享的存储管理办法有（ ）和（ ）。
12. 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（ ）；能使内存空间中空闲区分布较均匀的算法是（ ）。
13. 页是信息的（ ）单位，进行分页是出于（ ）的需要；段是信息的（ ）单位，分段是出于（ ）的需要。
14. 存储管理中的快表是指（ ）。
15. 分段保护中的越界检查是通过（ ）中存放的（ ）和段表中的（ ） 等数据项。
16. 操作系的动态分区管理内存分配算法有（ ）、（ ）、和最佳适应算法。
17. 段式管理中，提供（ ）维的地址结构。以段为单位进行空间分配，每段分配一个（ ）区。
18. 在首次适应算法中，要求空闲分区按（ ）顺序链接成空闲分区链；在最佳适应算法中是按（ ）顺序形成空闲分区链。
19. 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（ ）。
二、 简答题（共62分，1-7小题每题8分，8小题6分）
1. 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？
2. 什么是基于顺序搜索的动态分区分配算法？它分为哪几种？
3. 在采用首次适应算法回收内存时，可能出现哪几种情况？应怎样处理这些情况？
4. 什么是页表？页表的作用是什么？
5. 具有快表时是如何实现地址变换的？
6. 为什么说分段系统比分页系统更易于实现信息的共享和保护？
7. 试全面比较连续分配和离散分配方式。
8. 分区存储管理中常采用哪些分配策略？比较它们的优缺点。
第五章 虚拟存储器
（70分）
一、 填空题（共20分，每空1分）
1. 在存储管理中常用（ ）方式来摆脱主存容量的限制。
2. 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（ ） 和（ ）等原因而产生中断。
3. 在请求页式管理中，当（ ）发现所需的页不在（ ）时，产生（ ）信号，（ ）作相应的处理。
4. 置换算法是在内存中没有（ ）时被调用的，它的目的是选出一个被（ ）的页面。如果内存中有足够的（ ）存放所调入的页，则不必使用（ ）。
5. 在 UNIX 系统中采用的页面置换算法是（ ）。
6. 在请求调页系统中的调页策略有（ ），它是以预测为基础的；另一种是（ ），由于较易实现，故目前使用较多。
7. 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（ ），LRU算法的页面置换次数为（ ），CLOCK算法的页面置换次数为（ ）。
8. 在请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，当分配给该作业的物理块数M为3，采用先进先出页面置换算法时，访问过程中发生的缺页次数为：（ ）；采用最佳页面置换算法时，缺页次数为：（ ）；采用LRU页面置换算法时，缺页次数为：（ ）。（假定开始时，物理块中为空）
二、 简答题（共30分，每小题6分）
1. 虚拟存储器有哪些特征?其中最本质的特征是什么？
2. 在请求分页系统中，页表应包括哪些数据项？每项的作用是什么？
3. 试说明请求分页系统中的地址变换过程。
4. 在请求段表机制中，应设置哪些段表项？
5. 如何实现共享分段的分配和回收？
三、 综合题（共20分，每小题10分）
1. 在一个请求分页系统中，采用FIFO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，试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，并比较所得结果。
2. 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
解：
按CLOCK算法为（ ）；按FIFO算法为（ ）；按LRU算法为（ ）。
第六章 输入输出系统
（70分）
- 填空题（共40分，每空1分）
- 主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、（ ）、（ ）和通道控制方式。
- 虚拟设备是指采用（ ）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。
- 逻辑设备表（LUT）的主要功能是实现（ ）。
- 所谓（ ），是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件。
- 主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为（ ）。
- 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（ ），即用共享设备模拟独占设备。
- 缓冲区的设置可分为（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
- 设备从资源分配角度可分为独占设备，（ ）和（ ）。
- 设备管理的主要任务是控制设备和CPU之间进行（ ）操作。
- 选择距当前磁头最近，且方向一致的磁盘调度算法（ ）。
- 使用缓冲区能有效地缓和（ ）和（ ）之间速度不匹配的矛盾。
- 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（ ）。
- 通道是一个独立于（ ）的专管（ ）的处理机，它控制（ ）与内存之间的信息交换。
- 关于缓冲池的操作有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
- 缓冲池包括空白缓冲队列、（ ）和（ ）三种队列。
- 逻辑设备表（LUT）的主要功能是实现（ ）。
- 在SPOOLing系统中，进程执行输出的过程是：将进程产生的数据送到（ ），输出程序再将数据提出，通过（ ）送往输出设备。
- 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（ ）； 最短寻道时间优先算法的平均寻道长度为（ ）；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（ ）。
- 将数据从设备送入缓冲池称为：（ ）；将数据从缓冲池送入设备称为：（ ）；
- 目前硬盘中最常使用的两种接口是IDE接口和（ ）接口。
- 设备控制器的组成包括：（ ）、（ ）、（ ）。
- （ ）是I/O进程与设备控制器之间的通信程序。
- 简答题（共30分，每小题6分）
- 简要说明IO软件的四个层次的基本功能。
- 设备中断处理程序通常需完成哪些工作？
- 为何要引入与设备的无关性？如何实现设备的独立性？
- 何谓设备虚拟？实现设备虚拟时所依赖的关键技术是什么？
- 试说明收容输入工作缓冲区和提取输出工作缓冲区的工作情况。
第七章 文件系统
（60分）
- 填空题（共20分，每空1分）
- 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 。
- 文件的物理结构分为顺序文件、 、 和 。
- UNIX的文件系统空闲空间的管理是采用 。
- 按文件的逻辑存储结构分，文件分为有结构文件，又称为 ；和无结构文件，又称 。
- 文件的存储器是分成大小相等的 ，并以它为单位交换信息。
- 常用的文件存取方法有 ，随机存取法和 。
- 在成组链结法中，将第一组的空闲块号和该组的 记入到
中，作为当前可供分配的空闲盘块号。
- 位示图是利用 来表示 的使用情况。
- 文件系统的基本任务是实现 。
- 文件的保护是通过 来实现的。
- 文件共享的方式有 的方式和 。
- 用户调用 和 文件操作来申请对文件的使用权。
- 每个索引文件都必须有一张 表，其中每个登记项用来指出一个逻辑记录的 。
- 简答题（共40分，每小题5分）
- 何谓文件逻辑结构？何谓文件的物理结构？
- 按文件的组织方式可将文件分为哪几种类型？
- 试说明在树形目录结构中线性检索法的检索过程，并给出相应的流程图。
- 基于符号链的文件共享方式有何优点？
- 什么是访问控制表？什么是访问权限表？
- 目前常用的外存有哪几种组织方式?
- 某操作系统的磁盘文件空间共有500块，若用字长为32位的位示图管理盘空间，试问：
(1)位示图需多少个字?
(2)第i字第j位对应的块号是多少?
(3)并给出申请/归还一块的工作流程。
- 对空闲磁盘空间的管理常采用哪几种分配方式？在UNIX中又是采用何种分配方式？
第八章 用户接口
（40分）
- 填空题（共10分，每空1分）
1. 操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是 、 、
和 。
2. 操作系统提供给编程人员的唯一接口是 。
3. 用户是通过 或者程序接口向计算机发出请求的。
4. UNIX的shell有两层含义，一是指由shell命令组成的 ；二是指 。
5. 在所有主机操作系统都是UNIX系统的TCP／IP网络中，进行远程注册的命令是 。
6. 在TCP／IP网络中，UNIX操作系统下发送电子邮件的命令是 l。
- 简答题（共30分，每小题10分）
1. 操作系统用户接口中包括哪几种接口？它们分别适用于哪几种情况？
2. 系统调用有哪几种类型？
3. 试说明系统调用的处理步骤。