操作系统复习题（重点考点）笔记（1）
文章目录
- 选择题
- 填空题
- 判断题
- 简答题
- 五、计算题（20分）
- 六、应用题
选择题
- 多道批处理系统的主要缺点是（ ）
A．CPU利用率低 B．不能并发执行 C．缺少交互性 D．以上都不是
C——缺少交互性是指 用户提交作业后 就失去了对作业运行的控制能力，这使用户感觉不方便
- 若把操作系统看作计算机系统资源的管理者，下列的（ ）不属于操作系统管理的资源。
A．程序 B．内存 C．CPU D．中断
D——操作系统管理的资源包括 软件资源和硬件资源，内存和CPU属于硬件资源，程序属于软件资源。中断 不是操作系统的资源 而是其所具有的功能。
- 进程和程序的本质区别是（ ）
A．存储在内存和外存 B．顺序和非顺序执行机器指令
C．分时使用和独占使用计算机资源 D．动态和静态特征
D
- 进程之间的制约关系可以归结为（ ）
A．同步与互斥 B．并发与异步 C．同步与并发 D．同步与异步
A
- 在有m个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数k应满足的条件是（ ）
A．k≥2 B．1＜k＜m C．1＜k≤m D．k≥1
B——死锁进程的个数应该要 小于进程的总个数 ，也不可能只有一个进程死锁
- 在解决死锁问题的方法中，属于“死锁避免”策略的是（ ）
A．银行家算法 B．死锁检测算法
C．资源有序分配法 D．资源分配图化简法
A
- 把目标程序中的逻辑地址转换成主存空间的物理地址称为（ ）
A．存储分配 B．地址重定位 C．地址保护 D．程序移动
B 地址重定位的定义
- 很好地解决了“零头”（碎片）问题的存储管理方法是（ ）
A．页式存储管理 B．段式存储管理
C．可变分区存储管理 D．可重定位分区存储管理
A——内存中无法利用的存储空间称为碎片，又称为零头
——页式存储管理：在为进程分配内存空间时，以页为单位进行。
- 下述各项中，（ ）不是SPOOLing技术的特点。
A．提高了I/O速度 B．将独占设备模拟成共享设备
C．采用高速缓存(cache) D．实现了虚拟设备功能
C——用户空间的I/O软件有两类，其中一类就是SPOOLing系统，也称为 假脱机。它是针对慢速独占设备 提出的一种设备管理技术，其核心思想是利用一台可共享的、高速大容量的块设备 来模拟独占设备的操作，台独占设备变为多台可并行的虚拟设备，即把独占设备 变成逻辑上的共享设备。
10．对 记录式文件，操作系统为用户 存取文件信息 的最小单位是（ ）
A．字符 B．数据项 C．记录 D．文件
C
填空题
1.UNIX操作系统是一种多用户的、人机交互的 （） 。
分时系统
2.一个进程的基本状态可以 从其它 两种基本状态转变过去，这个基本状态一定是 （） 。
就绪状态
3.在作业调度中，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指（） 调度算法。
先来先服务——————先来的，排队时间当然要更长
4.在段式存储管理的地址转换时，若 段内地址 大于 段表中该段的 长度，则发生 （） 。
地址越界中断
5.在操作系统中， （） 是以时间换取空间的技术。
虚拟存储器
6.为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用 （） 结构的缓冲技术。
缓冲池
7.操作系统中的SPOOLing技术，实质上是将 （） “转化”为共享设备的技术。
临界设备
8.指定扇区旋转到磁头位置所需的时间称为 （） 时间。
延迟
9.逻辑文件的组织结构是由 （） 确定的。
用户
10.在有 随机(直接)存取 需求和 允许文件 动态增长 的情况下，宜选择 （） 文件形式。
索引
判断题
1.操作系统的两个最主要的特征是并发性和虚拟性。 （ ）
错——并发性、共享性
- 构成网络操作系统通信机制的是通信原语。 （ ）
对
- 作业调度程序从后备状态的队列中选取适当的作业投入运行。 （ ）
对
- 进程调度是从等待队列选择一个进程投入运行。 （ ）
错————从就绪队列中选
- 两个进程争夺同一个资源一定死锁。 （ ）
错————不一定
- 在段式存储管理中，以段为单位分配，每一段是一个连续存储区。 ( )
对
- 段页式存储管理中，访问快表失败时，每访问一条指令或存取一个操作数都要3次访问主存。 （ ）
对
- 硬件采用了中断和通道技术，使得CPU与外设能紧密结合。 ( )
错————CPU与外设能并行工作
- 对磁盘进行 移臂调度 的目的是为了缩短搜索延迟时间。 ( )
错————缩短寻找定位时间
- 在UNIX中文件的物理结构是链接分配方式。 ( )
错————索引文件
简答题
1.简述分时操作系统与实时操作系统的主要区别。
（1）设计目标不同。（0.5分）分时操作系统为多用户提供一个通用的交互方式，实时操作系统为特殊用途提供专用系统。（1分）
（2）交互性强弱不同。（0.5分）分时操作系统交互性强，实时操作系统交互性弱。（1分）
（3）响应时间要求不同。（0.5分）分时操作系统以用户能接受的响应时间为标准，实时操作系统则与受控对象及应用场合有关，响应时间变化范围很大。（1.5分）
2.进程的5种基本状态分别是什么？画出状态转换的进程状态图。
解：进程状态分为五个状态，即创建状态，就绪状态，运行状态，阻塞状态和终止状态。（2分）
3.什么是局部性原理？什么是抖动？
答：局部性原理是指 程序的执行过程中， 一段时间内 CPU 总是集中地访问程序中某一部分 而不是 对程序的所有部分 都进行访问。 （2分）
抖动是指 当给进程分配的内存 小于所要求 逻辑空间大小时，就可能出现该进程的 程序或数据在 内、外存 之间 频繁的换入、换出，从而 占用大量的 CPU 时间 ，使 CPU 的 有效处理时间降低 而导致 系统的性能下降。 （3分）
4 I/O 控制可用哪几种方式实现？
答：（每知识点1.25分）
(1)程序直接 I/O 控制方式
(2)程序中断 I/O 控制方式
(3)DMA 控制方式
(4)I/O 通道 控制方式
5 DMA 控制方式与中断 I/O 控制方式的主要区别是什么？
答：DMA 控制方式 与 中断 I/O 控制方式的主要区别如下：
（1）中断 I/O 控制方式 在每个 单位数据（字或字节）传输结束后发中断，而DMA 控
制方式是在一个 数据块 传输完毕后发中断。 （2分）
（2）中断 I/O 控制方式 的数据传送是在 中断处理时 由 CPU 控制 完成的，而 DMA 控
制方式 则是在 DMA 控制器 的控制下完成的。 不过在 DMA 控制方式中 ，数据传送的方向、
存放数据的 内存始地址 以及 传送数据的长度 等 仍然由 CPU 控制。 （3分）
6 常见的 文件属性 包括哪些内容？（每知识点0.7分，答全得5分）
答：（1）文件名（2）文件类型（3）文件长度（4）文件主（5）文件权限（6）文件的物理位置（7）文件时间。
五、计算题（20分）
1、假设某个系统中有以下几个进程，每个进程的执行时间(单位：ms)和优先数如下(优先数越小，其优先级越高)：
| 进程 | 执行时间 | 优先数 |
|---|---|---|
| P1 | 10 | 3 |
| P2 | 1 | 1 |
| P3 | 2 | 5 |
| P4 | 1 | 4 |
| P5 | 5 | 2 |
如果在0时刻，各进程按P1、P2、P3、P4、P5 的顺序同时到达，忽略进程调度切换等辅助时间，试回答下列问题：当系统分别采用
(1)先来先服务调度算法；
(2)抢占式优先级调度算法；
(3)时间片轮转算法(时间片为1ms)。
在使用以上各种算法的情况下，分别求各进程的开始运行时间、完成时间以及平均周转时间。
1、解：(1)采用先来先服务调度算法，各进程开始运行的时间、完成时间以及周转时间如下表：
| 进程 | 开始运行时间 | 完成时间 | 周转时间 |
|---|---|---|---|
| P1 | 0 | 10 | 10 |
| P2 | 10 | 11 | 11 |
| P3 | 11 | 13 | 13 |
| P4 | 13 | 14 | 14 |
| P5 | 14 | 19 | 19 |
（周转时间=完成时间-提交时间，这里提交时间都为0，因为都是同时到达的）
平均周转时间为(10+11+13+14+19)/5=67/5=13.5(ms) （3分）
(2) 采用抢占式优先级调度算法，各进程开始运行的时间、完成时间以及周转时间如下表：
| 进程 | 开始运行时间 | 完成时间 | 周转时间 |
|---|---|---|---|
| P1 | 6 | 16 | 16 |
| P2 | 0 | 1 | 1 |
| P3 | 17 | 19 | 19 |
| P4 | 16 | 17 | 17 |
| P5 | 1 | 6 | 6 |
平均周转时间为(16+1+19+17+6)/5=59/5=11.8(ms) （4分）
(3)采用时间片轮转算法（n个进程循环地获得时间片而执行，每个进程一次分得一个时间片，要注意有进程先完成的情况），各进程开始运行的时间、完成时间以及周转时间如下表：
| 进程 | 开始运行时间 | 完成时间 | 周转时间 |
|---|---|---|---|
| P1 | 0 | 19 | 19 |
| P2 | 1 | 2 | 2 |
| P3 | 2 | 7 | 7 |
| P4 | 3 | 4 | 4 |
| P5 | 4 | 14 | 14 |
平均周转时间为(19+2+7+4+14)/5=46/5=9.2(ms) （3分）
补充解析：时间片轮转算法，各进程的完成时间怎么求得——画图：
（第一次用ipad记笔记，请自动屏蔽丑字 U•ェ•*U ）
2、在采用页式存储管理的系统中，某作业的逻辑地址空间为4页（每页2048字节），且已知该作业的 页表如下表。试借助 地址转换图（即要求画出 页式存储管理系统 地址转换示意图）求出逻辑地址4688所对应的物理地址。
页表：
| 页号 | 内存块号 |
|---|---|
| 0 | 2 |
| 1 | 4 |
| 2 | 6 |
| 3 | 9 |
解：逻辑地址4688所在的页号和页内地址分别为：
页号P=4688/2048=2 （取商） （2分）
页内地址W=4688%2048=592 （取余） （2分）
从 上述地址转换图 可知，进行地址转换的步骤如下：
（1）由逻辑地址计算出页号和页内地址；
（2）根据页号和进程的页表首址，查页表，找到对应的页表项，取出内存块号(帧号)；
（3）内存块号*页面大小+页内地址形成物理地址。即62048+592=12880 （3分）
六、应用题
1、在一个盒子里混装了数量相等的围棋白子和黑子，现在要用 自动分拣系统 把白子和黑子分开。设分拣系统有两个进程P1和P2，其中P1捡白子、P2捡黑子，规定每个进程每次捡一子。当一进程正在捡子时不允许另一进程去捡，当一进程捡了一子时必须让另一进程去捡，试写出这两个并发进程能够正确执行的程序。
1、解: 可以设置两个信号量 S1 和 S2 来协调进程 P1 和 P2 之间的同步。此外，由于不存在进程 P1 和进程 P2 之间同时取子的竞争问题，因此不必设置互斥信号量，假定先让进程 P1 捡白子，则信号量 S1.value 和 S2.value 的初值分别为 1 和 0。两并发进程相应的程序如下： (2分)
Semaphore S1,S2;
S1.value=1;S2.value=0; (2分)
cobegin
process P1()
{
while(白子不空)
{
P(S1);
捡白子;
V(S2); //P1捡完后要让P2去捡
}
} (3分)
process P2()
{
while(黑子不空)
{
P(S2);
捡黑子;
V(S1);
}
}
coend (3分)
2、假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问143号柱面的请求，目前正在为访问125号柱面的请求服务，同时有若干请求者在等待服务，它们依次访问的柱面号为
86，147，91，177，94，150，102，175，130
请回答下列问题：
（1）分别写出用先来先服务算法、最短寻找时间优先算法、电梯算法的实际服务次序。
计算上述算法下移动臂需移动的柱面距离。
解：(1) ①先来先服务算法
服务次序就是请求次序86，147，91，177，94，150，102，175，130 （1分）
②最短寻找时间优先算法 (——————先从最后达到的130开始，然后把 大于130的数 从小到大排序（因为是最短寻找时间），最后一个是177，然后把小于177的数（剩下的数）降序排列。)
服务次序是130, 147, 150, 175, 177, 102, 94, 91, 86 （1分）
③电梯算法(——————“刚刚处理了访问143号柱面的请求，目前正在为访问125号柱面的请求服务”，说明了是从大到小，首先把小于125的数降序排列，然后把剩下的数升序排列)
由题目条件可知，当前磁头是从柱面号从大到小方向移动，故电梯算法的服务次序是
102, 94, 91, 86, 130, 147, 150, 175, 177 （2分）
(2)①先来先服务算法
移动的柱面距离=(125-86)+(147-86)+(147-91)+(177-91)+(177-94)+(150-94)+（150-102)+(175-102)+ (175-130)=39+61+56+86+83+56+48+73+45=547 （2分）
②最短寻找时间优先算法
移动的柱面距离=5+17+3+25+2+75+8+3+5=143 （2分）
③电梯算法
移动的柱面距离=23+8+3+5+44+17+3+25+2=130 （2分）