(第5章操作系统的资源管理)习题五答案

习题五参考答案（P132）

5-1什么是虚拟资源？对主存储器而言，用户使用的虚拟资源是什么？

答：虚拟资源是用户使用的逻辑资源，是操作系统将物理资源改造后，呈现给用户的可供使用的资源。对主存储器而言，用户使用的虚拟资源是虚拟存储器。提供给用户使用虚拟存储器的手段是逻辑地址空间，用户在编程时使用的是逻辑地址，空间大小不受限制（也就是说逻辑地址空间可以比物理地址空间小也可以比物理地址空间大）。

5-2常用的资源分配策略有哪两种？在每一种策略中，资源请求队列的排序原则是什么？

答：常用的资源分配策略有先来先服务策略和优先调度策略。在先来先服务策略中资源请求队列的排序原则是按照提出请求的先后次序排序；在优先调度策略中资源请求队列的排序原则是按照提出请求的紧迫程度（即优先级）从高到底排序。

5-3什么是移臂调度？什么是旋转调度？

答：移臂调度是指在满足一个磁盘请求时，总是选取与当前移臂前进方向上最近的那个请求，使移臂距离最短。旋转调度是指在满足一个磁盘请求时，总是选取与当前读写磁头旋转方向上最近的那个请求，使旋转圈数最少。

5-4什么是死锁？试举例说明。

答：一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因而永远无法得到资源，这种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程。

设某系统拥有一台输入机和一台打印机，并为进程P1和P2所共享。在t1时刻，进程P1和P2分别占用了输入机和打印机。在t2（t2 > t1）时刻，进程P1请求打印机，P1将被阻塞，进入等待打印机的等待队列中，等待P2释放打印机。在t3（t3 > t2）时刻，进程P2请求输入机，P2将被阻塞，进入等待输入机的等待队列中，等待P1释放输入机。此时，P1和P2进入了永久的互等状态，即P1和P2成为死锁进程，出现了死锁现象。

5-5产生死锁的原因是什么？产生死锁的必要条件是什么？

答：产生死锁的原因主要有：

（1）竞争有限的系统资源。多个进程所共享的资源不足，引起它们对资源的竞争而产生死锁。

（2）并发执行的顺序不当。进程运行过程中，请求和释放资源的顺序不当而导致进程死锁。

产生死锁的必要条件是：

（1）互斥(Mutual exclusion)。任一时刻只允许一个进程使用资源，即进程对它所需的资源进行排它性控制。

（2）部分分配(Request and hold)。进程每次申请它所需的一部分资源。进程在请求其余资源时，不主动释放已经占用的资源。

（3）非剥夺(Non-preemptive)。进程已经占用的资源，不会被强制剥夺。

（4）环路等待(Circular Wait)。存在一个等待进程集合{p0, p1, …, pn}，p0在等待p1占有的资源，p1等待一个p2占有的资源，…，pn正在等待p0占有的一个资源。由这些进程以及请求(分配)的资源构成了一个”进程—资源”有向循环图。

5-6试举出一种避免死锁的方法，并说明为什么能避免死锁的发生？

答：银行家算法是一种死锁避免的方法。银行家算法在系统运行过程中对进程发出的每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查，并根据检查结果决定是否分配资源，若分配后系统可能发生死锁，则不予分配，否则予以分配。因此它能避免死锁的发生。

5-7三个进程共享四个同类资源，这些资源的分配与释放只能一次一个。已知每一进程最多需要两个资源，试问：该系统会发生死锁吗？为什么？

答：该系统不会发生死锁。

因为最坏情况是每个进程都占有一个资源，申请第二个资源，而此时系统中剩下一个资源，不管这个资源分给哪个进程，都能满足它的资源要求，因此它能在有限时间内运行结束从而释放它所占有的两个资源，这两个资源又可以

分配给另外两个进程，使它们能够运行结束，所以系统不会发生死锁。

5-8某系统的进程状态变迁图如下图所示（设该系统的进程调度方式为非剥夺方式）。

（1）说明一个进程发生变迁3的原因是什么？发生变迁2、变迁4的原因又是什么？

（2）下述因果变迁是否会发生，如果有可能的话，在什么情况下发生？

a. 2→5；

b. 2→1；

c. 4→5；

d. 4→2；

e. 3→5

（3）根据此进程状态变迁图叙述该系统的调度策略、调度效果。

答：（1）当运行进程在执行过程中，需要等待某事件的发生才能继续向下执行，此时会发生变迁3。

当运行进程在分得的时间片（100ms或500ms）内未完成，时间片100ms

或时间片500ms到将发生变迁2。

当等待进程等待的事件发生了，将会发生变迁4。

（2）

a.2->1的因果变迁可能发生。

当运行进程在分得的时间片（100ms或500ms）内未完成，时间片100ms

或时间片500ms到发生的变迁2，在高优先就绪队列为空时，必然引起低优先就绪队列中的一个就绪进程被调度执行的变迁1。

b.3->2的因果变迁不可能发生。

c.4->5的因果变迁可能发生。

在高优先就绪队列采用优先级调度算法时，当一进程从等待状态变为就绪状态的变迁4，在该进程的优先级最高且系统采用抢占式调度时，就会引起该进程

被调度执行的变迁5。（或者在当前运行进程是原低优先就绪队列中的一个进程且高优先就绪队列为空时，若系统采用可抢占方式，则当一进程从等待状态变为就绪状态的变迁4，就会引起该进程被调度执行的变迁5。）

d.3->2的因果变迁不可能发生

e.3->5的因果变迁可能发生

正在运行的进程因等待某事件的发生而变为等待状态的变迁3，在高优先就绪队列非空时必然引起一个就绪进程被调度执行的变迁5。

（3）调度策略：

首先调度高就绪队列中的进程（一般由I/O型进程或短进程组成）投入运行（给高优先就绪队列中的进程分配的时间片大小为100ms），只有当高就绪队列中的所有进程全部运行完毕或因等待某事件发生处于阻塞状态，高就绪队列中没有进程可运行时，才调度低优先就绪队列中的进程（一般由计算型进程或长进程组成）（给低优先就绪队列中的进程分配的时间片大小为500ms）。若一个运行进程时间片（100ms或500ms）到还未完成就进入低优先就绪队列。若某进程在运行期间因等待某事件发生而进入阻塞队列，则当其所等待事件完成后，它将进入高优先就绪队列。

调度效果：这种算法优先照顾了I/O量大的进程或短进程。

5-9某系统的设计目标是优先照顾I/O进程，试画出满足该系统设计目标的进程状态变迁图。

答：

5-10在单道批处理系统中，有下列四个作业分别用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法进行调度，哪一种算法调度性能好些？分别用两张表正确填补表中未填写的各项。

答：

表1先来先服务调度算法（单位：小时，并以十进制计）

平均周转时间：t = (2.00 + 3.35 + 2.20 + 1.70) / 4 = 2.31

平均带权周转时间：w = (1 + 3.35 + 8.8 + 8.5) / 4 = 5.91

从上面两个表中可以看出，最短作业优先调度算法的性能好些。

5-11什么是逻辑地址？什么是物理地址？为什么要进行二者的转换工作？

答：逻辑地址是程序指令中使用的地址，因为它不是实际要访问的主存物理地址，所以又称为虚地址。物理地址是指主存中实际存储单元的地址，又称为实地址或绝对地址。

因为逻辑地址和物理地址是不同地址空间中的地址，所以在用指令中给出的逻辑地址（虚地址空间中的地址）访问主存（实地址空间）的存储单元之前，必须将它转换成实际的物理地址。

5-12什么是动态地址重定位？它需要什么支持？

答：动态地址重定位是指在程序执行期间进行的逻辑地址到物理地址的转换。它需要硬件的支持，通常采用一个重定位寄存器(重定位寄存器的内容是程序装入内存的起始地址)，在每次进行存储访问时，对取出的逻辑地址加上重定位寄存器的内容，形成正确的内存地址。

5-13静态地址重定位与动态地址重定位的区别是什么？

答：静态地址重低位与动态地址重定位的区别主要体现在：

（1）地址转换的时机不同。静态地址重定位是在作业装入过程中进行地址转换，而动态地址重定位在作业装入过程中不进行地址转换，它是在程序执行期间进行转换。

（2）需要的支持不同。静态地址重定位需要软件（重定位装入程序）的支持，而动态地址重定位需要硬件的（重定位寄存器）的支持。

（3）转换的速度不同。静态地址重定位是运行重定位装入程序来完成地址转换的，它需要花费较多的CPU时间；而动态地址重地址是在硬件的帮助下完成转换的，所以转换速度快。

（4）灵活度不同。静态地址重定位在装入时就完成了所有的地址转换工作，因此程序装入内存后不能移动、通常也需要占用连续的内存空间、并且不利于共享的实现。动态地址重定位是在程序的执行期间完成地址转换，重定位寄存器存放的是被访问的逻辑地址所在的页或段在内存中的起始地址，因此一个程序可以分散存放于不连续的内存空间，可以部分地装入程序运行，可以移动程序，有利于实现程序的共享（通过改变重定位寄存器中存放的起始地址来达到上述效果）。因此动态地址重定位更灵活，而且它也是实现虚拟存储器的必备条件。

5-14假定某程序装入主存后的首地址为36000，某时刻该程序执行了一条传送指令”Mov AX, [1000]”，其功能是将1000号单元内的数据送AX寄存器。试用图画出该指令执行时的地址重定位过程，并给出数据所在的物理地址（题中数字为十进制数）。

答：

5-15用上、下界防护方法如何实现界地址保护？在硬件上需要什么支持？

答：上、下界防护方法是通过判断被访问的地址是否在规定的存储空间内来实现越界地址保护。在硬件上需要两个寄存器的支持：上界寄存器（用来存放规定空间的上界地址）和下界寄存器（用来存放规定空间的下界地址）。如果被访问地址介于两个寄存器存放的地址之间，则是合法访问，否则将产生越界中断。

5-16什么是首次适应算法？该算法的特点是什么？

答：将按空闲区首址递增的次序组织空闲区表的方式称为首次适应法。这种策略尽可能地利用低地址空间，保证在高地址空间有较大的空闲区。

5-17什么是最佳适应算法？该算法的特点是什么？

答：将按空闲区大小的递增的次序组织空闲区表的方式称为最佳适应法。这种策略分配给作业的分区大小总是与作业大小最接近。

5-18如下图所示，主存中有两个空白区（阴影部分）。现有这样一个作业序列：作业1要求50KB，作业2要求60KB，作业3要求70KB。若用首次适应算法和最佳适应算法来处理这个作业序列，试问哪一种算法可以分配得下？简要说明分配过程（假定分区描述器所需占用的字节数已包含在作业所要求的主存容量中）。

答：用首次适应法首先把120KB的空白区分配50KB的空间给作业1，分割后还剩70KB的空白区，再将其分配给作业2，剩下10KB的空白区。起始地址为250KB的空白区（78KB）可以满足作业3的需求，分割后还剩8KB的空白区。因此首次适应法可以吞吐此作业序列。

用最佳适应法，则先分配78KB的空白区给作业1，还剩28KB的空白区，不能满足作业2的需求，因此分配120KB的空白区给作业2，还剩60KB的空白区。此时系统中有大小为28KB和60KB的两个空白区，它们均不能满足作业3的需求。因此最佳适应法不能吞吐此作业序列。

5-19已知主存有256KB容量，其中OS占用低址20KB，可以有这样一个作业序列：作业1要求80KB，作业2要求16KB，作业3要求140KB，作业1完成，作业3完成，作业4要求80KB，作业5要求120KB。试分别用首次适应算法和最佳适应算法分别处理上述作业序列（在存储分配时，从空白区高址处分割作为已分配区），并完成以下各步：

（1）画出作业1、2、3进入主存后主存的分配情况。

（2）画出作业1、3完成后主存的分配情况。

（3）试分别用上述两种算法画出作业1、3完成后的空闲区队列结构（要求画出分区描述器信息，假定分区描述器所需占用的字节数已包含在作业所要求的主存容量中）。

（4）哪种算法对该作业序列而言是合适的？简要说明分配过程。

答：（1）作业1、2、3进入主存后，主存的分配情况如下图所示：

（2）作业1、3完成后，主存的分配情况如下图所示：

（3）首次适应法中空白区的分区描述器信息及空白区链接情况如下所示：

最佳适应法中空白区的分区描述器信息及空白区链接情况如下所示：

（4）若采用首次适应法，则应将起始地址为19KB的空白区（大小为140KB）分配给作业4，还剩下96KB空白区。此时系统中有两个空白区，它们的大小分别为96KB和80KB，都不能满足作业5的需求。所以这种方法对该作业序列是不合适的。

若采用最佳适应法，则应先将起始地址为176KB的空白区（大小为80KB）分配给作业4。此时系统中还有一个空白区，即起始地址为19KB，大小为140KB 的空白区，它可以满足作业5的需求（120KB）。因此最佳适应法对该作业序列是合适的。

5-20分区分配方法的主要缺点是什么？如何克服这一缺点？

答：固定分区分配方法会造成很大的内部碎片，动态分区分配方法会造成很多小的外部碎片，造成主存储器的利用率下降。可以通过拼接技术来解决动态分区分配中的外部碎片问题。所谓拼接技术是指将内存中所有的进程朝一端移动，将内存中的“碎片”压向另一端而拼接成一个大的空闲区，即通过移动进程在内存中的位置将空闲空间连成一片。

5-21已知主存容量为64KB，某一作业A的地址空间如下图所示，它的4个页面（页面大小为1KB）0、1、2、3被分配到主存的2、4、6、7块中，要求并回答

（1）画出作业A的页面映射表。

（2）当200号单元处有一条指令“mov r1,[3500]”执行时，如何进行正确的地址变换，以使3500处的内容12345装入r1中，要求用图画出地址变换过程，并给出最终的物理地址。

答：（1）作业A的页面映射表如下图所示：

（2）因为每页大小为1KB=1024字节，而3500=3*1024+428，可知逻辑地址3500对应的页号为3，页内地址为428。根据页号检索页表可知对应的物理块号为7，所以物理地址为：7*1024+428=7596。

5-22什么是虚拟存储器？在页式系统中如何实现虚拟存储？

答：由操作系统和硬件配合完成主存和辅存之间信息的动态调度。计算机系统为用户提供一个其存储容量比实际主存大得多的存储器，这个存储器称为虚拟存储器。

在页式系统中采用预调方式实现虚拟存储。也就是说，只须将作业的一部分页面装入内存即可运行，并且在运行过程中当所需页面不在内存时再将其调入内存（若此时内存已满，则根据某种算法淘汰某个页面，以便装入新的页面）。

5-23什么是系统的“抖动”？它有什么危害？

答：抖动又称为颠簸(thrashing)，它是指导致系统效率急剧下降的主存和辅存之间的频繁页面置换现像。

如果页面不断地换出去调进来，CPU的资源将完全耗费在缺页中断上，无法进行任何有效工作。

5-24什么是置换算法？在页式系统中常用的置换算法是什么？

答：当发生缺页中断时，操作系统必须在内存中选择一个页面将其换出内存，以便为即将调入的页面腾出空间。用来选择淘汰哪一个页面的策略叫做页面置换算法。

在页式系统中常用的置换算法是最佳置换算法(OPT置换算法)、先进先出置换算法(FIFO置换算法) 和最近最久未使用置换算法(LRU置换算法)。

5-25什么是先进先出置换算法？试举出一种实现方法。

答：先进先出置换算法总是选择在主存中居留时间最长(即最早进入主存)的一页淘汰。一种实现的方法如下：

（1）建立一个页面进入主存的先后次序表；

（2）建立一个替换指针，指向最早进入主存的页面；

（3）当需要置换一页时，选择替换指针指向的那个页，然后调整替换指针的内容。

5-26什么是最近最久未使用置换算法？试举出一种实现方法。

答：最近最久未使用置换算法总是最近一段时间内最长时间未被访问的页面予以淘汰。一种实现方法如下：

（1）用引用位考察页面的使用情况；

（2）当访问页面时，将引用位置1，并记时；

（3）当要淘汰一页时，选择时间最长的一页淘汰。

5-27在请求分页系统中，某作业A有10个页面，系统为其分配了3个主存块。设该作业第0页已装入主存，进程运行时访问页面的轨迹是0 1 3 0 5 2 0，回答如下问题：

（1）在先进先出页面置换算法下，缺页中断次数是多少？要求用图画出每一次页面置换前后的情况。

（2）若采用最近最久未使用置换算法，回答上述同样问题。

答：（1）在先进先出页面置换算法下，缺页中断次数是5次。每一次页面置换

访问页面0前访问页面0后

（2）在最近最久未使用置换算法下，缺页中断次数是4次。每一次页面置换前后的情况如下所示：

3

1

访问页面5前

5

3

访问页面5后

5

3

访问页面2前

2

5

访问页面2后

5-28试述段页式地址变换的过程。

答：段页式地址变换用到的数据结构有：（每个程序）一张段表，多张页表（每个段对应一个页表）。段表记录了段与页表的对应关系，页表记录了（某段中的）页面与物理块的对应关系。因为在段页式存储管理中，对逻辑空间的组织策略是分段，每个逻辑段再分为若干个大小相等的页面。因此逻辑地址仍然是二维的。首先根据逻辑地址中的段号去检索段表（段表在内存中的位置由段表寄存器给出），（如果段号合法的话）找到该段对应的页表在内存中的位置。地址变换机构将逻辑地址中的段内地址（根据页面大小）划分成页号和页内地址。然后根据页号去检索页表（如果页号合法的话），找到对应的物理块号。物理块号和页内地址拼接得到（逻辑地址对应的）物理地址。

5-29什么是“设备独立性”？引入这一概念有什么好处？

答：所谓设备独立性是指，用户在编制程序时所使用的设备与实际使用的设备无关，也就是在用户程序中仅使用逻辑设备名。

引入设备独立性，可使应用程序独立于物理设备。独立性可使用户程序独立于某一特定的物理设备。此时，进程只需用逻辑设备名去请求使用某类设备。当系统中有多台该类设备时，系统可将其中的任一台设备分配给请求进程，而不必局限于某一指定设备。这样，可以显著地提高资源的利用率和可适应性。

独立性还可以使用户程序独立于设备类型。例如，在进行输出时，既可以利用显示终端进行输出，也可以利用打印机进行输出。有了这种适应性，就可以很方便地实现输出重定向。类似地可以实现输入重定向。

5-30什么是设备控制块？它主要应包括什么内容？简述其作用。

答：（1）设备控制块（dcb）是记录设备的硬件特性、链接和使用情况等信息的数据结构。系统为每一个设备构造一个设备控制块。

（2）它主要包括以下内容：①设备名。设备名是设备的系统名，即设备的物理名。②设备属性。设备属性是描述设备现行状态的一组属性。③指向命令转换表的指针。命令转换表记录了一台设备能实施记录了一台设备能实施的I/O 操作，表中包含设备特定的I/O例程地址，不具备某一功能时，在其例程地址上填“-1”。

（3）使用设备控制块的目的是为I/O管理提供一个统一的界面。每个I/O 请求最终都要转换成调用一个能执行I/O操作的设备例程。为了方便、快捷地实现这一转换，系统建立命令转换表，其地址登记在设备控制块中。在进行转换时，通过操作码检索命令转换表以找到相应的设备例程地址。

5-31什么是缓冲？引入缓冲的原因是什么？

答：缓冲是两种不同速度的设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段。

引入了缓冲技术的原因有：

（1）为了进一步缓和CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾。

（2）为了减少中断次数和CPU的中断处理时间。如果没有缓冲，慢速I/O 设备每传送一个字节就要产生一个中断，CPU必须处理该中断。如果采用了缓冲，则慢速I/O设备将缓冲区填满时，才向CPU发出中断，从而减少了中断次数和CPU的中断处理时间。

（3）为了解决DMA或通道方式下数据传输的瓶颈问题。DMA或通道方式都适用于成批数据传输，在无缓冲的情况下，慢速I/O设备只能一个字节一个字节的传送信息，这造成了DMA或通道方式数据传输的瓶颈。缓冲区的设置适应了DMA或通道方式的成批数据传输方式，解决了数据传输的瓶颈问题。

5-32常用的缓冲技术有哪几种？

答：常用的缓冲技术有双缓冲、环形缓冲和缓冲池。

引入双缓冲可以提高处理机与设备之间的并行操作程度。例如，输入设备先将第一个缓冲区装满数据，在输入设备向第二个缓冲区装数据时，处理机就可以从第一个缓冲区中取出数据进行处理；当第一个缓冲区的数据处理完毕，若第二个缓冲区已经装满数据，则处理机又可以从第二个缓冲区中取出数据进行处理，而输入设备又可向第一个缓冲区装填数据。

为了在CPU与外设对信息的操作速度相差甚远时仍能得到良好并行效果，可以采用环形缓冲技术。环形缓冲技术是在主存中分配一组大小相等的存储区作为缓冲区，并将这些缓冲区链接起来，每个缓冲区中有一个指向下一个缓冲的指针，最后一个缓冲区的指针指向第一个缓冲区，这样n个缓冲区就成了一个环形。此外，系统中有个缓冲区链首指针指向第一个缓冲区。环形缓冲区用于输入输出时，还需要两个指针in和out。其中，in指向第一个空缓冲区；out 指向第一个装满数据的缓冲区。输入时，把数据输入到in所指的空缓冲区中，然后in模取后移一位，指向下一个空缓冲区；输出时，从out所指的满缓冲区中取出数据，然后out模取后移一位，指向下一个满缓冲区。

缓冲池是由若干个大小相等的缓冲区组成的。缓冲池中的每一个缓冲区都是由系统统一管理和动态分配。当某个进程需要使用缓冲区时便提出申请，由系统将缓冲区分配给它，当进程不再使用缓冲区时，就将缓冲区归还给缓冲池。这样，就可以用少量的缓冲区为更多的进程服务。缓冲池通常将缓冲区排成3个队列：空闲缓冲区队列、输入缓冲区队列和输出缓冲区队列。

5-33试说明采用双缓冲技术如何进行I/O操作。

答：输入设备先将第一个缓冲区装满数据，在输入设备向第二个缓冲区装数据时，处理机就可以从第一个缓冲区中取出数据进行处理；当第一个缓冲区的数据处理完毕，若第二个缓冲区已经装满数据，则处理机又可以从第二个缓冲区中取出数据进行处理，而输入设备又可向第一个缓冲区装填数据。

5-34对I/O设备分配一般采用什么技术？

答：对I/O设备分配一般采用技术有独享分配、共享分配和虚拟分配三种技术。对独占设备采用独享分配，对共享设备进行共享分配，对虚拟设备进行虚拟分配。

5-35什么是独占设备？对独占设备如何分配？

答：独占设备是让一个作业在整个运行期间独占使用的设备。如打印机就是典型的独占设备。

独占设备采用独享分配方式或称为静态分配方式，即在一个作业执行前，分配它所要使用的这类设备；当作业结束撤离时，收回分配给它的这类设备。多数低速I/O设备都属于独占设备。

5-36什么是共享设备？对共享设备如何分配？

答：由多个作业、进程共同使用的设备称为共享设备。如磁盘就是典型的共享设备，若干个进程可以交替地从磁盘上读写信息。

对共享设备采用共享分配方式，即进行动态分配，当进程提出资源申请时，由设备管理模块进行分配，进程使用完毕后，立即归还。共享分配方式显著提高了设备的利用率，但对设备的访问需进行合理的调度。

5-37什么是虚拟设备技术？什么是虚拟设备？如何进行虚拟分配？

答：所谓虚拟设备技术，是在一类物理设备上模拟另一个物理设备的技术，是将独占设备转换为共享设备的技术。目前最广泛流行的虚拟设备技术是SPOOLing技术。

虚拟设备是指通过虚拟技术将一台独占设备变换为若干台逻辑设备，供若干个用户进程使用，通常把这种经过虚拟技术处理后的设备成为虚拟设备。引入虚拟设备的目的是为了克服独占设备所具有的速度较慢、资源的利用率较低的缺点，以提高设备的利用率。

虚拟分配是针对虚拟设备而言的。当进程申请独占设备时，由系统分配给它共享设备（如磁盘）上的一部分存储空间；当进程要与设备交换信息（以输出

为例）时，系统就将要交换的信息存放到这部分存储空间中；在适当的时候，系统再将存储空间中的信息传送到独占设备上。

5-38简述虚拟打印功能的实现方法。

答：连接物理打印机的计算机中的操作系统截取对打印机的输出，将其先送到一个独立的磁盘文件上。假脱机系统将对等待打印的假脱机文件进行排队。当打印机空闲时，假脱机系统将队首假脱机文件复制到打印机。

5-39 I/O控制的主要功能是什么？

答：I/O控制的主要功能有：

（1）解释用户的I/O系统调用。将用户I/O系统调用转换成I/O控制模块认识的命令形式。

（2）设备驱动。根据得到的I/O命令，启动物理设备完成指定的I/O操作。

（3）中断处理。对物理设备完成I/O操作或I/O出错进行处理。

5-40叙述下列术语的定义并说明它们之间的关系：卷、块、文件、记录。

答：存储介质的物理单位定义为卷。存储介质上可连续存储信息的一个区域称为块，也叫物理记录。把逻辑上具有完整意义的信息集合称为文件。记录分为逻辑记录和物理记录，逻辑记录指按逻辑上独立的含义划分的信息单位；物理记录即块。

一卷存储介质可以被分成若干个块，能用来存放一个或多个文件；一个文件可以由多个记录组成，这样的文件被称为记录式文件；一个记录可占用存储介质上的一块，或一块中可以存放多个记录。

5-41什么是文件系统？其主要功能是什么？

答：文件系统是操作系统中负责存取和管理文件信息的机构。它由管理文件所需的数据结构（如文件控制块，存储分配表等）和相应的管理软件以及访问文件的一组操作组成。从系统的角度看，文件系统是一个负责文件存储空间管理

的机构。从用户的角度看，文件系统是用户在计算机上存储信息、和使用信息的接口。

一个文件系统应具有以下功能：

（1）用户可执行创建、修改、删除、读写文件的命令。

（2）用户能以合适的方式构造自己的文件。

（3）用户能在系统的控制下，共享其他用户的文件。

（4）允许用户用符号名访问文件。

（5）系统应有转存和恢复文件的能力，以防止意外事故的发生。

（6）系统应提供可靠保护及保密措施。

5-42文件的逻辑结构形式有哪两种？

答：文件的逻辑结构是从用户的观点出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于物理结构。文件的逻辑结构可分为有结构的记录式文件和无结构的流式文件。

有结构的记录式文件是指由若干个相关的记录构成的文件。每个记录由彼此相关的域构成。按记录的长度，记录式文件可分为等长记录文件和变长记录文件两类。

无结构的流式文件的基本信息单位是字节或字，其长度是文件中所含字节的数目。如大量的源程序，库函数等采用的就是流式结构。

5-43对文件的存取有哪两种基本方式？各有什么特点？

答：文件存取方法是指读写外存上一个物理块的方法。常用的存取方法有两种：顺序存取和随机存取。

顺序存取是严格按照外存中物理记录的排列顺序依次进行存取的。如果当前存取的记录为Ri，则下次要存取的记录自动地确定为Ri+1。

随机存取又称为直接存取，它允许用户随意存取外存文件中的任何一个物理记录，而不管上次存取了哪一个记录。

5-44设文件A按连续文件构造，并由四个逻辑记录组成（每个逻辑记录的大小与磁盘块大小相等，均为512B）。若第一个逻辑记录存放在第100号磁盘块上，试画出此连续文件的结构。

答：文件A的结构如下所示。

5-45设文件B按串联文件构造，并由四个逻辑记录组成（其大小与磁盘块大小相等，均为512B），这四个逻辑记录分别存放在第100、157、66、67号磁盘块上，请回答如下问题：

（1）试画出此串联文件的结构。

（2）若要存取文件第1560逻辑字节处的信息，问要访问哪一个磁盘块？为什么？

（3）读文件第1560字节处的信息需要进行多少次I/O操作？为什么？

答：（1）文件B的结构如下所示。

操作系统练习题_及答案解析

操作系统练习题 第一章引言 (一单项选择题 1操作系统是计算机系统的一种( 。A.应用软件 B.系统软件c.通用软件D.工具软件 2.操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境,因此它必须使计算机( A.使用方便 B.高效工作 C.合理使用资源 D.使用方便并高效工作 3.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( 。A.分时操作系统 B.批处理单道系统 C.实时操作系统 D.批处理多道系统 4.下列系统中( 是实时系统。A.计算机激光照排系统 B.办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D.计算机辅助设计系统 5.操作系统是一种系统软件,它( 。A.控制程序的执行 B.管理计算机系统的资源 C.方便用户使用计算机 D.管理计算机系统的资源和控制程序的执行 6.计算机系统把进行( 和控制程序执行的功能集中组成一种软件,称为操作系统 A.CPU管理 B.作业管理 C.资源管理 D.设备管理 7.批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率,但( 。 A.不能自动选择作业执行 B.无法协调资源分配 c.不能缩短作业执行时间 D在作业执行时用户不能直接干预 8.分时操作系统适用于( 。A.控制生产流水线B.调试运行程序c.大量的数据处理D.多个计算机资源共享 9.在混合型操作系统中,“前台”作业往往是指( 。A.由批量单道系统控制的作业 B.由批量多道系统控制的作业 c.由分时系统控制的作业D.由实时系统控制的作业

10.在批处理兼分时的系统中,对( 应该及时响应,使用户满意。A.批量作业B.前台作业c.后台作业D.网络通信 11.实时操作系统对可靠性和安全性要求极高,它( 。A.十分注重系统资源的利用率B.不强调响应速度 c.不强求系统资源的利用率 D.不必向用户反馈信息 12.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( 。A.实现各台计算机之间的通信B.共享网络个的资源 c.满足较大规模的应用 D.系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 13.SPOOL技术用于( 。A.存储管理B.设备管理C.文件管理 D.作业管理 14.( 为用户分配主存空间,保护主存中的程序和数据不被破坏,提高主存空间的利用率。 A处理器管理 B.存储管理 c.文件管理 D.作业管理 (二填空题 1. 计算机系统是按用户要求接收和存储信息,自动进行_______并输出结果信息的系统。 2.计算机是由硬件系统和_______系统组成。 3.软件系统由各种_______和数据组成。 4.计算机系统把进行_______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。 5.操作系统使用户合理_______,防止各用户间相互干扰。 6.使计算机系统使用方便和_______是操作系统的两个主要设计目标。 7.批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。 8.用户要求计算机系统中进行处理的一个计算机问题称为_______。

操作系统第五章作业答案

第5章习题答案 3、可变分区管理方式下，采用移动技术有什么优点？移动一道作业时操作系统要做哪些工作？ 答:消除外部碎片.经过一段时间的分配回收后,会产生很多碎片,这些碎片都很小,不足以满足程序分配重内存的要求,但总和可以满足程序的分配要求.通过移动技术,在适当的时候,在内存中移动程序,把所有空闲碎片合并成一个连续的大空闲空间放在内存一端,就可以满足分配的要求 移动一道作业时，操作系统需要修改被移动进程的地址信息，还要复制进程空间；而且在移动时必须停止所有其他程序的运行。 4、用可变分区方式管理主存时，假定主存中按地址顺序依次有五个空闲区，空闲区的大小依次为32K ，10K ，5K ，228K ，100K 。现有五个作业J1，J2，J3，J4和J5。它们各需主存1K ，10K ，108K ，28K 和115K 。若采用最先适应分配算法能把这五个作业按J1～J5的次序全部装入主存吗？你认为按怎样的次序装入这五个作业可使主存空间利用率最高。 答： （1）不行。 （2） 以J1,J2,J3,J5,J4 的次序装入这五个作业可使主存空间利用率最高。 以上述顺序模拟装入过程列表如下： 6、段式存储管理系统中是如何实现存储保护的？ 答：因为段是按逻辑意义来划分的，可以按段名访问所以段式存储管理可以方便地实现内存信息的共享并进行有效的内存保护。 段式管理的保护主要有两种。一种是地址越界保护法，另一种是存取方式控制保护法。

具体措施有： （1）利用段表及段长来实现段的保护，防止程序执行时地址越界。 （2）存取权限保护法：在段表中设有“存取权”一项，可对程序的保护权限进行各种必要的限制。 （3）存储保护键保护：由于I/O通道对存储器访问是不经过段表的，因此有的机器还采用存储保护键保护。 地址越界保护是利用表中的段长项与虚拟地址中的段内相对地址比较进行的。若段内相对地址大于段长，系统就会产生保护中断。不过，在允许段动态增长的系统中，段内相对地址大于段长是允许的。为此，段表中设置相应的增补位以指示是否允许该段动态增长。 建立存取控制指在段表的每个表目中，除指明段长以外，还增加“存取方式”一项。这种段的保护，对非共享段来说，主要是用来指示程序设计的错误。而对于共享段来说，则显得特别重要。 采取存取保护键。由于I/O通道对存储器的访问是不经过段表的，因此有的机器除了段保护之外，还采用存储保护键。因为这种保护对I/O通道十分有效。 总之，在一个段式存储管理系统中，通过建立段表，施加存取控制，以及设置存储保护键等，可以提供一个多级的存储保护体系。 10、有一个操作系统采用段式存储管理方案，用户区内存为512K，分配时截取空闲块的前半部分(小地址部分)。初始时内存全部空闲。系统执行如下申请、释放操作序列。 申请300K，申请100K，释放300K，申请150K，申请50K，申请90K （1）若采用首先适应算法，空闲块表中有哪些空块(指出大小，地址)； （2）若采用最佳适应算法，空闲块表中有哪些空块(指出大小，地址)； （3）若随后又申请80K，针对上述两种情况说明结果？其结果说明了什么问题？ 答：操作系统采用段式存储。执行申请释放序列后，结果如下： a、如果采用首先适应算法，空闲块表中的空块有 地址大小 290k 10k 400k 112k b、如果采用最佳适应算法，空闲块表中的空块有 地址大小 240k 60k 450k 62k c、若继续申请80k 如果之前采用首先适应算法，则直接分配起始地址为400k的连续80k空间 如果之前采用最佳适应算法，则需要首先采用拼接技术对空闲空间进行合并，然后在合并后的空闲空间中分配连续80k空间。 在上述情况中采用最佳适应算法却导致后来的内存直接分配失败而不得不进行内存空间整理。这说明最佳适应算法并不是所有时候都能够保持大块连续的空闲空间。 11、假如一个程序的段表如下： 段号状态位段起始地址段长存取控制 0 0 100 40 W

操作系统试卷题库(含部分答案)

题（ 1 ） 一、单选题。每小题1分,共16分（将正确答案的序号写在题目的括号中） 1、关于静态分页存储管理的页表，下列说法错误的是（C ）。P115 A、内存中每个作业都对应着一个页表 B、页表属于操作系统的内核数据结构 C、如果在不同时间运行同一作业，那么每次运行时页表都是相同的 D、页表存放在内存中 2、批处理操作系统的主要缺点是（C ）。P7 A、资源利用率不高 B、作业吞吐量小 C、无人机交互能力 D、作业周转时间短 3、在下列调度算法中，（A ）不属于进程调度算法。 A 电梯调度法 B 优先级调度法 C 时间片轮转法 D FIFO法 4、如果文件采用直接存取方式且文件大小不固定，则宜选择（D ）文件结构。P189 A 任意 B 顺序 C 随机 D 索引 5、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（C ）。 A 交换技术 B 覆盖技术 C 缓冲技术 D DMA技术 6、操作系统是一种（A ） A、系统软件 B、应用软件 C、UNIX D、Window NT 7、在请求页式中，因置换算法选择不当造成页面调度非常频繁，这种情况被称为（A ） A、抖动现象 B、交换现象 C、碎片 D、虚拟 8、多个进程实体能存在于同一内存中，在一段时间内都得到运行。这种性质称作进程的（B ）。P30 A 动态性 B 并发性 C 调度性 D 异步性 9、使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关，这是由设备管理的（A）功能实现的。P163 A 设备独立性 B 设备分配 C 缓冲管理D虚拟设备 10、操作系统中，进程之间交换数据的过程称为（C ） A、进程共享 B、进程同步 C、进程通信 D、进程协调 11、关于进程的运行、就绪和阻塞三个状态，下列观点正确的是（D ） A、每个进程从创建到撤消都要经历这三个状态 B、每个进程从创建到撤消，各个状态只能经历一次 C、某些进程可以从阻塞状态转化为运行状态 D、某些进程可以从运行状态转化为就绪状态 12、在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（C ） A、共享资源 B、临界区 C、临界资源 D、共享区 13、段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即（B） A、用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间 B、用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间。 C、用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间 D、用分段方法来分配和管理辅存空间，用分页方法来管理主存空间 14、下面的论述中，正确的是（A ） A、一个进程是由一个伪处理机执行的一个程序 B、程序的并发执行将导致最终结果失去封闭性 C、不同的进程所执行的程序段代码也不同 D、以优先级为基础的低级调度算法，可以保证任何时候当前正在运行的进程总是非等待状态下 诸进程中优先级最高的进程。 15、避免死锁的一个著名的算法是（B） A、先入先出法 B、银行家算法 C、优先级算法 D、资源按序分配法 16、资源的预先分配策略可以实现死锁的（A ） A、预防 B、避免 C、检测 D、恢复

计算机操作系统习题及答案(5)

第5章死锁 1）选择题 （1）为多道程序提供的可共享资源不足时，可能出现死锁。但是，不适当的_C__ 也可能产生死锁。 A. 进程优先权 B. 资源的线性分配 C. 进程推进顺序 D. 分配队列优先权 （2）采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用_B___ 方法解除死锁。 A. 执行并行操作 B. 撤消进程 C. 拒绝分配新资源 D. 修改信号量 （3）发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以通过破坏这四个必要条件之一来实现，但破坏_A__ 条件是不太实际的。 A. 互斥 B. 不可抢占 C. 部分分配 D. 循环等待 （4）为多道程序提供的资源分配不当时，可能会出现死锁。除此之外，采用不适当的_ D _ 也可能产生死锁。 A. 进程调度算法 B. 进程优先级 C. 资源分配方法 D. 进程推进次序 （5）资源的有序分配策略可以破坏__D___ 条件。 A. 互斥使用资源 B. 占有且等待资源 C. 非抢夺资源 D. 循环等待资源 （6）在__C_ 的情况下，系统出现死锁。 A. 计算机系统发生了重大故障 B. 有多个封锁的进程同时存在 C. 若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源 D. 资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 （7）银行家算法在解决死锁问题中是用于_B__ 的。 A. 预防死锁 B. 避免死锁 C. 检测死锁 D. 解除死锁 （8）某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是_C__ 。

A. 12 B. 11 C. 10 D. 9 （9）死锁与安全状态的关系是_A__ 。 A. 死锁状态一定是不安全状态 B. 安全状态有可能成为死锁状态 C. 不安全状态就是死锁状态 D. 死锁状态有可能是安全状态 （10）如果系统的资源有向图_ D __ ，则系统处于死锁状态。 A. 出现了环路 B. 每个进程节点至少有一条请求边 C. 没有环路 D. 每种资源只有一个，并出现环路 （11）两个进程争夺同一个资源，则这两个进程 B 。 A. 一定死锁 B. 不一定死锁 C. 不死锁 D. 以上说法都不对 （12）设有4个可用的某类资源，由3个进程共享，每个进程最多可申请 B 个资源而使系统不会死锁。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 2）填空题 （1）在有m（m>=2）个进程的系统中出现死锁时，处于死锁状态中的进程个数k应该满足的条件是_2<=k<=m____ 。 （2）银行家算法中，当一个进程提出的资源请求将导致系统从安全状态进入不安全状态时，系统就拒绝它的资源请求。 （3）对待死锁，一般应考虑死锁的预防、避免、检测和解除四个问题。典型的银行家算法是属于避免死锁，破坏环路等待条件是属于预防死锁，而剥夺资源是检测和解除死锁的基本方法。 （4）死锁检测方法要解决两个问题，一是判断系统是否出现了死锁，二是当有死锁发生时怎样去解除死锁。 3）判断题 （1）在发生死锁的四个必要条件中，要四个同时不具备才不会发生死锁。 解：错。在发生死锁的四个必要条件中，只要有一个条件不具备，就不会发生死锁。 （2）若系统处于不安全状态，则一定产生了死锁。 解：错。若系统处于不安全状态，不一定产生死锁。 （3）如果系统处于安全状态，则安全序列一定是唯一的。 解：错。如果系统处于安全状态，则安全序列不一定唯一。 （4）在对系统资源分配图进行简化时，不同的简化次序会得到相同的简化结果。 解：对。 （5）计算机产生死锁的根本原因是资源有限和操作次序不当。 解：对。

操作系统第5章练习题

第5章设备管理 5.1 典型例题解析 【例1】为什么要在操作系统中引入缓冲？ 答：①缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。 ②减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制。 ③提高CPU和I/O设备的并行性。 【例2】设备控制器的主要功能是什么？ 答：设备控制器的主要功能是控制一个或多个I/O设备，以实现I/O设备和计算机之间的数据交换。它是CPU和I/O设备之间的接口，它接收从CPU发出的命令，并控制I/O设备工作。 设备控制器主要完成以下功能： ⑴接收和识别命令。接收从CPU发来的命令，并识别这些命令。 ⑵数据交换。指实现CPU与设备控制器之间、控制器与设备之间的数据交换。 ⑶地址识别。系统中每一个设备都有一个地址，设备控制器必须能够识别它所控制的每个设备的地址。 ⑷标识和报告设备的状态。控制器应记下设备的状态供CPU了解。 ⑸数据缓冲。由于I/O设备的速度较低而CPU和内存的速度较高，故在控制器中可以设置一缓冲。以缓和I/O设备和CPU、内存之间的速度矛盾。 ⑹差错控制。设备控制器还兼管对由I/O设备传来的数据进行差错检测。 【例3】什么是设备驱动程序？设备驱动程序的主要功能是什么？ 答：设备驱动程序是I/O进程与设备控制器之间的通信程序。 设备驱动程序的主要功能如下： ①将接收到的抽象要求转换为具体要求。 ②检查用户I/O请求的合法性，了解I/O设备的状态，传递有关参数，设置设备的工作方式。 ③发出I/O命令，启动分配到的I/O设备，完成指定的I/O操作。 ④及时响应由控制器或通道发来的中断请求，并根据其中断类型（正常、异常结束的中断或其他类型中断）调用相应的中断处理程序进行处理。 ⑤对于设置有通道的计算机系统，驱动程序还应能够根据用户的I/O请求，自动地构成通道程序。 【例4】什么叫设备独立性？怎么实现设备独立性？ 答：设备独立性的含义是：应用程序独立于具体使用的物理设备。为了实现设备的独立性，在操作系统中引入了逻辑设备名和物理设备名两个概念。在实现了设备独立性的系统中，I/O进程申请设备是以逻辑设备名申请的。 【例5】设备分配算法有哪些？ 答：在设备管理中设备的分配算法比较简单，主要有两种算法： ①先来先服务算法。当有多个进程申请一个设备时，该算法根据进程申请设备的先后次序，将这些进程排列成一个设备请求队列，设备分配程序总是把设备首先分配给队首进程。

操作系统第五章复习资料

第五章习题 一、选择题 1、在一般大型计算机系统中，主机对外设的控制可通过通道、控制器和设备三个层次来实现。从下述叙述中选出一条正确的叙述。（）（1）控制器可控制通道，设备在通道控制下工作； （2）通道控制控制器，设备在控制器控制下工作； （3）通道和控制器分别控制设备； （4）控制器控制通道和设备的工作。 2、从下面关于设备属性的叙述中，选择一条正确的论述。（）（1）字符设备的一个基本特征是可寻址的，即能指定输入时的原地址和输出时的目标地址；（2）共享设备是指在同一时刻允许多个进程同时访问的设备； （3）共享设备必须是可寻址的和随机访问的设备； （4）在分配共享设备和独占设备时，都可能引起进程死锁； 3、通道是一种特殊的（A），具有（B）能力。主机的CPU与通道可以并行工作，并通过（C）实现彼此之间的通信和同步。 A：（1）I/O设备；（2）设备控制器；（3）处理机；（4）I/O控制器 B：（1）执行I/O指令集；（2）执行CPU指令集；（3）传输I/O命令；（4）运行I/O进程C：（1）I/O指令；（2）I/O中断；（3）I/O指令和I/O 中断；（4）操作员 4、在I/O 设备控制的发展过程中，最主要的推动因素是（A）。提高I/O速度和设备利用率，在OS中主要依靠（B）功能。使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关是由（C）功能实现的。 A：（1）提高资源利用率；（2）提高系统吞吐量；（3）减少主机对I/O控制的干预； （4）提高CPU与I/O设备的并行操作吃呢高度 B，C：（1）设备分配；（2）缓冲管理；（3）设备管理；（4）设备独立性；（5）虚拟设备5、磁盘属于（A），其信息的存取是以（B）为单位的；磁盘的I/O控制主要采取（C）方式；打印机的I/O控制主要采取（D）方式。 A：（1）字符设备；（2）独占设备；（3）块设备；（4）虚拟设备 B：（1）位（bit）（2）字节（3）帧（4）固定长数据块 C、D：（1）程序I/O方式；（2）程序终端；（3）DMA；（4）Spooling 6、在程序I/O方式中，对于输出设备，准备就绪是指（A）。 A：（1）输出缓冲区已空；（2）输出缓冲区已有数据；（3）输出设备已开始工作； （4）输出设备已收到I/O指令 7、在利用RS-232接口进行通信时，其通道速率为9.6kb/s （b为bit）。如果在通信接口中仅设置了一个8位寄存器作为缓冲寄存器，这意味着大约每隔（A）的时间便要中断一次CPU，且要求CPU必须在（B）时间内予以响应。 A，B：（1）80μs （2）0.1ms ；（3）0.8ms ；（4）1ms ；（5）8ms 8、假定把磁盘上一个数据块中的信息输入到一单缓冲区中的时间T为100μs，将缓冲区中的数据传送到用户区的时间M为50μs,而CPU对这一块数据进行计算的时间C为50μs。这样，系统对每一块数据的处理时间为（A）;如果将单缓冲区改为双缓冲区，则系统对每一块数据的处理时间为（B）。 A,B：（1）50μs；（2）100μs；（3）150μs ；（4）200μs; (5)250μs 9、操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统（A）的能力；为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（B）。 A：（1）串行操作；（2）并行操作；（3）控制操作；（4）中断操作

操作系统试题库填空题及答案

操作系统试题库填空题及答案 1、分时系统必须为用户提供(操作控制命令)以实现(交互(或联机))控制方式。 2、Spooling系统中，作业执行时，从磁盘上的(输入井)中读取信息，并把作业的执行结 果暂时存放在磁盘上的(输出井)中。 3、中断分类后，中断是指（源自CUP以外事件的中断，通常与当前程序(进程)运行无关），异常 是指（源自CUP内部事件的中断，通常与当前程序(进程)运行有关）。 4、所谓脱机用户接口是指（作业控制语言）。 5、用户程序必须通过程序级接口方能获得操作系统的服务，程序级接口主要是由一组（系统调 用）组成。 6、操作系统的主要功能是（存储器管理）、（处理机管理）、（设备管理）、（文件管理）、 （作业管理）。 7、用户是通过（命令接口）或者程序接口向计算机发出请求的。 8、用户与操作系统的接口有（通讯语言）和（系统调用）。 9、交互式系统和多道程序系统相结合可构成（分时）系统。 10、SPOOLing是指（并发的外部设备联机操作），操作系统用它来实现（虚拟设备）的功

能。 11、分时系统追求的目标是（及时响应）. 12、用户进程从目态(常态)转换为管态(特态)的唯一途径是（中断）. 13、实时系统应具有两个基本特征:及时性和（可靠性）. 14、实时系统应具有两个基本特征：（及时性）和可靠性. 15、用户程序通过（访管指令(或系统调用)）向操作系统提出各种资源要求和服务请求. 16、SPOOLing（同时的外部设备联机操作）技术是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息 的一种典型的（虚拟设备）技术. 17、计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机（软硬件资源）的系统软件。 18、面对一般用户，通过（操作命令）方式控制操作系统；面对编程人员，通过（系统调 用）控制。 19、一个完整的计算机系统是由（硬件）和（软件）两大部分组成的。 20、操作系统是（控制和管理）计算机系统内部（各种硬件和软件资源）、有效地组织 多道程序运行的（系统软件（或程序集合）），是用户和计算机的（接口）。

操作系统习题及答案五

习题五设备管理 一、单项选择题 1、在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（）。 A.物理设备名 B.逻辑设备名 C.虚拟设备名 D.设备牌号 2、操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统（）的能力。 A.串行操作 B. 控制操作 C.重执操作 D.并行操作 3、操作系统采用缓冲技术，能够减少对CPU的（）次数，从而提高资源的利用率。 A. 中断 B.访问 C. 控制 D. 依赖 4、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（）。 A.并行技术 B.通道技术 C.缓冲技术 D.虚存技术 5、引入缓冲技术是为了（）． A.提高设备利用率 B.提高内存接口 C.扩充相对地址空间 D.提高CPU和I/O设备之间交换信息的速度 6、通道是一种（）。 A.I/O端口 B.数据通道 C.I/O专用处理机 D.软件工具 7、设备管理的主要程序之一是设备分配程序，当进程请求在内存和外设之间传送信息时， 设备分配程序分配设备的过程通常是（）。 A、先分配设备，再分配控制器，最后分配通道 B、先分配控制器，再分配设备，最后分配通道 C、先分配通道，再分配设备，最后分配控制器 D、先分配通道，再分配控制器，最后分配设备 8、下列描述中，不是设备管理的功能的是（）。 A．实现外围设备的分配与回收B．缓冲管理与地址转换 C．实现按名存取D．实现I/O操作 9、用户编制的程序与实际使用的物理设备无关是由（）功能实现的。 A．设备分配B．设备驱动C．虚拟设备D．设备独立性 10、SPOOLing技术利用于（）。 A.外设概念 B.虚拟设备概念 C.磁带概念 D.存储概念 11、通过硬件和软件的功能扩充，把原来独立的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种 设备称为（）。 A．存储设备B．系统设备 C．用户设备D．虚拟设备 12、采用SPOOLing技术的目的是（）。 A、提高外设和主机的利用率 B、提高内存和主机效率 C、减轻用户编程负担 D、提高程序的运行速度 13、假脱机技术一般不适用于（）。 A、分时系统 B、多道批处理系统 C、网络操作系统 D、多处理机系统

计算机操作系统考试题题库及答案

计算机操作系统试题库与答案 一、选择题 1、热启动 DOS的方法是____C____键。 A、依次按下 CTRL+ALT+INS B、依次按下 CTRL+ALT+ESC C、同时按下 CTRL+ALT+DEL D、同时按下 CTRL+ALT+ESC 2、DOS 规定，主文件名由 1到_______个字符组成。 A、4 B、6 C、8 D、12 3、下列一个 DOS 的主文件名中，____C____是合法的。 A、&A.DBF B、@Z2 材 C、FILEL.WPS D、*.EZE1 4、DOS 中规定文件名是由____B____两部分组成的。 A、文件名+基本名 B、主文件名+ .扩展名 C、主文件名+扩展名 D、后缀+名称 5、MS-DOS 包括内部命令和外部命令, 外部命令以____A____存放在磁 A、文件方式 B、数据方式 C、系统方式 D、记录方式 6、当用户需使用某一文件时，在命令行中应指出文件的_____C____。 A、关键字 B、内容 C、盘符\路径\文件名 D、属性 7、DOS 的内部命令是在____D____时装入到内存的。 A、安装 B、执行用户程序 C、启动 D、执行系统程序 8、DOS 文件标识符一般格式为____D____。 A、[<路径>] <文件名> B、[<盘符>] <文件名> C、[<盘符>] <文件名> [<扩展名>] D、[<盘符>][<路径>]<文件名>[<.扩展名>] 9、DOS 命令中的"*"号可代替___A___个字符。 A、任意 B、1 C、3 D、8 10、设当前工作盘是 C 盘，存盘命令中没有指明盘符，则信息将存放于____B__。 A、内存 B、C 盘 C、A 盘 D、D 盘 11、在 DOS系统下，要编辑现有磁盘文件，则必须将文件读至____D____。 A、运算器 B、寄存器 C、控制器 D、内存储器 12、DOS 的含义是：____C___ A、数据库管理系统 B、实时操作系统 C、磁盘操作系统 D、汉字操作系统 13、可以对一张作了写保护的软盘进行操作的 DOS 命令是：___C____ A、DEL B、RD C、DIR D、REN 14、下列文件中，不是 DOS 可执行文件的是：____A___ A、TODAY.BAS B、TODAY.BAT C、https://www.wendangku.net/doc/3913867004.html, D、WPS.EXE 15、在 DOS命令中可用的通配符是：___B____ A、*和/ B、*和? C、?和/ D、\和. 16、表示当前工作目录的父目录的符号是：_______ A、. B、..\.. C、\ D、.. 17、要分屏显示 C 盘当前目录下的文件目录的全部信息，正确的命令是：____C___ A、TYPE C: /P B、DIR C:\ /P C、DIR C: /P D、LIST C:/P 18、删除指定子目录的 DOS 命令是：___A__ A、RD B、ERASE C、DEL D、RM

操作系统习题及答案一Word版

习题一操作系统概论 一．选择题 1. 计算机的操作系统是一种（）. A. 应用软件 B.系统软件 C.工其软件 D 字表处理软件 2. 批处理系统的主要缺点是（）. A. CPU的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 3．计算机操作系统的功能是（）. A.把源程序代码转换为标准代码 B.实现计算机用户之间的相互交流 C.完成计算机硬件与软件之间的转换 D.控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 4. 在分时系统中，时间片一定时，（），响应时间越长. A.内存越多 B.用户数越多 C.内存越少 D 用户数越少 5．操作系统的（）管理部分负责对进程进行调度. A.主存储器 B.控制器 C.运算器 D 处理机 6. 从用户的观点看，操作系统是（）. A.用户与计算机之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件 C.合理地组织计算机工作流程的软件 D.由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 7. 操作系统的功能是进行处理机管理、（）管理、设备管理及信息管理. A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 8. 操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的（）. A.利用率 B.效率 C.稳定性 D.兼容性 9. 操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的（）和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件. A. CPU的利用率不高 B.资源利用率 C.不具备并行性 D.以上都不是 10. 所谓（）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源. A.多重处理 B.多道程序设计 C.实时处理 D.并行执行 11．（）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机. A.网络 B.分布式 C.分时 D.实时 12. 分时操作系统通常采用（）策略为用户服务. A.可靠性和灵活性 B.时间片轮转 C.时间片加权分配 D.短作业优先

操作系统习题第五章答案

第五章死锁习题答案 一、单项选择题 1.C 2.B 3.C 4.C 5.D 6.A 7.B 8.C 9.B 10.A 二、多项选择题 ABCDE 三、判断题 1.[题解]是。 2．[分析］限制共享资源互斥使用后仍可能引起系统死锁，可举例说明。例如，教材中五个哲学家问题，采用了PV操作来保证共享资源的互斥使用，但还是发生了循环等待，且这种等待永远不能结束，引起了死锁。所以，资源的互斥使用不能保证系统不会死锁。 [题解]否。 3. [分析]若任何一个进程在申请新资源前总是先归还已得到的资源，则任何进程都不会发生“占有且等待资源”的情况。也就是说，这种资源分配策略能破坏形成死锁的四个必要条件中的第二个条件，故可防止死锁。 ［题解］是。 四、填空题 1. 保持申请，循环等待 2 死锁预防，死锁避免，死锁恢复 3．预防 4．预先分配策略，有序分配 5．不安全 6．银行家 7．安全 8．重新启动、终止进程、剥夺资源、进程回退 9．循环等待 10．预先分配 五、综合计算题 1. 死锁是因竞争资源而引起的一种具有普遍性的现象,在多道程序系统中,由于多个并发进程共享系统的资源,如使用不当有可能造成一种僵局,即系统中两个或多个进程无限期地等待永远不会发生的条件,在无外力的干预下,这些进程都不能向前推进,我们称之为死锁。死锁不仅在两个进程之间发生,也可能在多个进程之间,甚至在系统全部进程之间发生。当死锁发生时,一定布一个资源被无限期地占用而得不到释放。 "饿死"是指系统中的每个资源占用者都在有限的时间内释放它所占用的资源,但是仍然存在申请者永远得不到资源的现象。因此,在操作系统中,不仅要考虑如何防止"死锁",还要考虑如何避免"饿死"。 2. 死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局,若无外力的作用,这些进程都将永远不能再向前推进。所以,死锁是由于系统中多个进程所共享的资源不足以同时满足需要时,引起对资源的竞争而产生的。但竞争资源不一定都会产生死锁,因为只要进程推进顺序合法,就不会产生死锁。 3. ①T 0时刻是安全状态,因为可以找到一个安全的序列(P 4 ,P 5 ,P l ,P 2 ,P 3 )。 ②不能分配。因为所剩余的资源数量不够。

操作系统概论第5章设备管理习题及答案

操作系统概论第5章设备管理 一、单项选择题 1．磁盘是可共享的设备，因此每一时刻（）作业启动它。 A．可以有任意多个 B．能限定几个 C．至少能有一个 D．至多能有一个 2．启动磁盘后，对磁盘读／写信息的最小单位是（）。 A．逻辑记录 B．物理块 C．数据项 D．字符 3．用户程序中用（）来提出使用设备的要求可以提高设备分配的灵活性。 A．绝对号 B．相对号 C．设备类绝对号 D．设备类相对号 4．对移动臂磁盘来说，在执行信息传输时把移动臂移到指定柱面所花费的时间称（）时间。 A．寻找 B．延迟 C．传送 D．读／写 5．在磁盘执行信息传输操作所需花费的时间中，（）时间是与信息所在磁盘上的物理位置无关的。 A．传送 B．延迟 C．寻找 D．旋转 6．对磁盘进行移臂调度的目的是缩短（）时间。 A．启动 B．传送 C．延迟 D．寻找 7．对磁盘进行旋转调度的目的是缩短（）时间。 A．启动 B．传送 C．延迟 D．寻找 8．假定在磁盘格式化时把每个盘面划分成大小相等的10个扇区，磁盘的转速为20 毫秒／圈，则传送一块信息所需的时间为（）毫秒。 A．2 B．1 C．20

D．10 9．对磁盘进行移臂调度时，若采用（）调度算法则必须考虑移动臂的移动方向。 A．先来先服务 B．最短寻找时间优先 C．电梯 D．扫描 10．外围设备与主存储器之间的信息传输操作是由通道执行通道程序来完成的，通道程序是由若干（）组成的。 A．通道命令字 B．通道地址字 C．通道状态字 D．通道控制字 11．通道把通道程序的执行情况记录在（）中。 A．CAW B．CCW C．CSW D．PSW 12．通道完成一次输人输出操作后，以（）方式请求中央处理器进行干预。 A．条件码 B．I／O中断 C．转移指令 D．外部中断 13．启动外围设备之前应根据用户要求组织好通道程序，通道程序应由（）来组织。 A．编译系统 B．应用程序 C．操作系统 D．服务程序 14．通道程序是由操作系统（）生成的。 A．根据源程序中的读／写语句 B．为用户分配设备时 C．把被选中的作业装人主存时 D．按程序执行中的I／O要求 15．SPOOL技术是一种实现虚拟（）的技术。 A．处理器 B．存储器 C．设备 D．程序设计 16．SPOOL系统克服了（）利用率低的缺点。 A．处理器 B．主存空间 C．独占设备 D．共享设备 17．虚拟设备技术是一种用（）的技术。 A．共享设备模拟独占设备

计算机操作系统期末考试题及答案

20１６学年度计算机操作系统期末考试题及答案 一、单项选择题（每题1分，共２0分） 1。操作系统得发展过程就是（C） A、原始操作系统，管理程序,操作系统 B、原始操作系统，操作系统,管理程序Ｃ、管理程序,原始操作系统,操作系统D、管理程序,操作系统，原始操作系统 2.用户程序中得输入、输出操作实际上就是由( Ｂ）完成。 A、程序设计语言 B、操作系统Ｃ、编译系统D、标准库程序 ３.进程调度得对象与任务分别就是( C ）. A、作业，从就绪队列中按一定得调度策略选择一个进程占用CＰU B、进程,从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用CPＵ C、进程,从就绪队列中按一定得调度策略选择一个进程占用ＣPU Ｄ、作业，从后备作业队列中调度策略选择一个作业占用CPU ４．支持程序浮动得地址转换机制就是( Ａ) Ａ、动态重定位B、段式地址转换C、页式地址转换D、静态重定位 5。在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按( C )进行排列。A、地址从大到小Ｂ、地址从小到大C、尺寸从小到大D、尺寸从大到小 ６.设计批处理多道系统时，首先要考虑得就是(Ｂ）。 A、灵活性与可适应性Ｂ、系统效率与吞吐量C、交互性与响应时间D、实时性与可靠性 7。当进程因时间片用完而让出处理机时,该进程应转变为(Ｂ)状态。 A、等待 B、就绪Ｃ、运行D、完成 ８。文件得保密就是指防止文件被(C）。 A、篡改 B、破坏 C、窃取 D、删除 ９．若系统中有五个并发进程涉及某个相同得变量A,则变量Ａ得相关临界区就是由( D）临界区构成。 A、2个 B、3个 C、4个Ｄ、5个 １0．按逻辑结构划分,文件主要有两类：（A)与流式文件。 Ａ、记录式文件B、网状文件C、索引文件D、流式文件 11.UNIX中得文件系统采用(D)。 A、网状文件Ｂ、记录式文件C、索引文件D、流式文件 12.文件系统得主要目得就是（A )。 A、实现对文件得按名存取Ｂ、实现虚拟存贮器C、提高外围设备得输入输出速度D、用于存贮系统文档 13.文件系统中用（D ）管理文件. A、堆栈结构Ｂ、指针C、页表D、目录 14。为了允许不同用户得文件具有相同得文件名，通常在文件系统中采用( Ｂ）。Ａ、重名翻译B、多级目录C、约定Ｄ、文件名 １5.在多进程得并发系统中，肯定不会因竞争(C）而产生死锁。 A、打印机 B、磁带机Ｃ、ＣPU D、磁盘 １6．一种既有利于短小作业又兼顾到长作业得作业调度算法就是( C )。 A、先来先服务 B、轮转 C、最高响应比优先 D、均衡调度 17.两个进程合作完成一个任务.在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息,或者建立某个条件后再向前执行,这种制约性合作关系被称为进程得

操作系统课后习题答案

5.1为什么对调度程序而言，区分CPU约束程序和I/O约束程序很重要？ 答：在运行I/O操作前，I/0限制的程序只运行很少数量的计算机操作。而CPU约束程序一般来说不会使用很多的CPU。另一方面，CPU约束程序会利用整个时间片，且不做任何阻碍I/O操作的工作。因此，通过给I/O约束程序优先权和允许在CPU 约束程序之前运行，可以很好的利用计算机资源。 5.3考虑用于预测下一个CPU区间长度的指数平均公式。将下面的值赋给算法中的参数的含义是什么？ A.a=0 且t0=100 ms B.a=0.99 且t0=10 ms 答：当a=0且t0=100ms时，公式总是会预测下一次的CPU区间为100毫秒。当a=0.99且t0=10毫秒时，进程将给予更高的重量以便能和过去相比。因此，调度算法几乎是无记忆的，且简单预测未来区间的长度为下一次的CPU执行的时间片。 5.4考虑下面一组进程，进程占用的CPU区间长度以毫秒来计算： 进程区间时间优先级 P110 3 P2 1 1 P3 2 3 P4 1 4 P5 5 2 假设在0时刻进程以P1、P2、P3、P4、P5的顺序到达。 a.画出4 个Gantt 图分别演示用FCFS、SJF、非抢占优先级（数字小代表优先级高）和RR（时间片＝1）算法调度时进程的执行过程。 b.每个进程在每种调度算法下的周转时间是多少？ c.每个进程在每种调度算法下的等待时间是多少？ d.哪一种调度算法的平均等待时间最小？ 答a.

FCFS： SJF： 非抢占优先级： RR： b.周转时间： c.等待时间： d.从上表中可以看出SJF的等待时间最小。

计算机操作系统 课后习题 第五章

第五章 3. 什么是字节多路通道？什么是数组选择通道和数组多路通道？ a.字节多路通道含有许多非分配型子通道分别连接在低、中速I/O设备上，子通道按时间片轮转方式共享主通道，按字节方式进行数据传送。具体而言，当第一个子通道控制其I/O设备完成一个字节的交换后，便立即腾出字节多路通道（主通道），让给第二个子通道使用；当第二个子通道也交换完一个字节后，又依次把主通道让给第三个子通道使用，以此类推。转轮一周后，重又返回由第一个子通道去使用主通道。 b.数组选择通道只含有一个分配型子通道，一段时间内只能执行一道通道程序、控制一台设备按数组方式进行数据传送。通道被某台设备占用后，便一直处于独占状态，直至设备数据传输完毕释放该通道，故而通道利用率较低，主要用于连接多台高速设备。 c.数组多路通道是将数组选择通道传输速率高和字节多路通道能使各子通道分时并行操作的优点相结合而形成的一种新通道。其含有多个非分配型子通道分别连接在高、中速I/O设备上，子通道按时间片轮转方式共享主通道，按数组方式进行数据传送，因而既具有很高的数据传输速率，又能获得令人满意的通道利用率。 4．如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题？ 解决因通道不足而产生的瓶颈问题的最有效方法是增加设备到主机间的通路而不是增加通道。换言之，就是把一个设备连接到多个控制器上，而一个控制器又连接到多个通道上。这种多通路方式不仅可以解决该瓶颈问题，而且能够提高系统的可靠性，也即不会因为个别通道或控制器的故障而使设备与存储器之间无法建立通路进行数据传输。 6．试说明I/O控制发展的主要推动因素是什么？ 推动I/O控制发展的主要动力在于尽量减少主机对I/O控制的干预，把主机从繁杂的I/O控制事务中解脱出来，以便使主机有更多的时间和精力去完成其数据处理任务。 7．有哪几种I/O控制方式？ 有四种I/O控制方式，即程序I/O控制方式、中断驱动I/O控制方式、直接存储器访问DMA 控制方式及I/O通道控制方式。 8．试说明DMA的工作流程。 以从磁盘读入数据为例来说明DMA方式的工作流程： 当CPU要从磁盘读入一数据块时，便向磁盘控制器发送一条读命令，该命令被送入DMA 控制器的命令寄存器CR中。同时，还需发送本次要将数据读入的内存起始目标地址，该地址被送入DMA控制器的内存地址寄存器MAR中；本次要读的字（节）数则送至DMA控制器的数据计数器DC中。另外，还需将磁盘中数据读取的源地址直接送到DMA控制器的I/O控制逻辑上。然后，启动DMA控制器进行数据传送。此后，CPU便可去处理其它任务，而整个的数据传送便由DMA控制器负责控制。当DMA控制器已从磁盘中读入一个字（节）的数据，并送入

操作系统题库答案

第一部分引言 一、选择题 1、下列选择中，哪些不是操作系统关心的主要问题。（浙大2003） （1）管理计算机裸机；（2）设计提供用户与计算机硬件系统间的界面； （3）管理计算机系统资源；（4）高级程序设计语言的编译器。 2、从用户角度看，操作系统是（）。 A、计算机资源的管理者； B、计算机工作流程的组织者； C、用户与计算机之间的接口； D、由按层次结构组成的软件模块的集合。 3、引入多道程序技术的前提条件之一是系统具有（）（西电00） （1）多个cpu；（2）多个终端；（3）中断功能；（4）分时功能 4、操作系统是一种。 A.系统软件 B.系统硬件 C.应用软件 D.支援软件 5、操作系统允许一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。 A.实时 B.分时 C.分布式 D.单用户 6、如果操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，但时间响应不太及时，则属于分时操作系统类型；如果操作系统可靠，时间响应及时但仅有简单的交互能力则属于实时操作系统类型。 二、判断题 1、所谓多道程序设计，即指每一时刻有若干个进程在执行。（错）（南京大学00） 2、采用多道程序设计的系统中，系统的程序道数越多，系统效率越高。（错）（西电01） 3、由于采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源。（错） 4、多道程序设计是利用了CPU和通道的并行工作来提高系统利用率的。（错） 5、多道程序设计可以缩短系统中作业的执行时间。（错） 6、在一个兼顾分时操作系统和批处理系统中，通常把终端作业称为前台作业，而把批处理型作业称为后台作业。（错）

7、批处理系统不允许用户随时干预自己程序的运行。（对） 8、Windows操作系统完全继承了分时系统的特点。（对） 9、并发是并行的不同表述，其原理相同。（错）（清华1998） 10、在单处理机系统中实现并发技术后，判断： （1）各进程在某一时刻并行运行，cpu与外设间并行工作；（错） （2）各进程在一个时间段内并行运行，cpu与外设间串行工作；（错） （3）各进程在一个时间段内并行运行，cpu与外设间并行工作。（对）（四川大学01） 11、在单CPU环境下，不宜使用多道程序设计技术。（错） 12、并发性是指若干事件在同一时刻发生。（错） 13、实时操作系统通常采用抢占式调度。（对） 14、UNIX操作系统是著名的（）系统。 A．分时 B．多道批处理 C．实时 D．分布式 15、允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机的操作系统是（）操作系统。 A. 网络 B. 分布式 C. 分时 D. 实时 三、计算题 1、若程序A和B单独执行时分别用TA和TB，TA=1h，TB=1.5h，其中处理器工作时间分别为TA=18min，TB=27min。如果采用多道程序设计方法，让A，B并行工作，假定处理器利用率达到50%，另加15min系统开销，请问系统效率提高百分之几？ 解： （18+27）/0.5=90 （（60+90）-（90+15））/(60+90)=0.3 0.3*100%=30% 2、在操作系统中引入并发可以提高系统效率，若有两个程序A和B，A程序执行时所做的工作按次序需要用cpu：10s，设备1：5s，cpu：5s，设备2：10s，cpu：10s；程序B执行时所做的工作按次序需要用设备1：10s，cpu：10s，设备2：5s，cpu：5s，设备2：10s。如果在顺序环境下执行两个程序，则cpu的利用率为（）；如果在并发环境下执行两个程序，则cpu的利用率为（）。 3、设某计算机系统有一个cpu、一台输入设备、一台打印机。现有两个进程同时进入就绪