操作系统习题及答案精编版
操作系统习题及答案
CH4 应用题参考答案
1 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个程序运行的页面走向是：
1 、
2 、
3 、
4 、2 、1 、
5 、
6 、2 、1 、2 、3 、
7 、6 、3 、2 、1 、2 、3 、6 。
分别用FIFO 、OPT 和LRU 算法，对分配给程序3 个页框、4 个页框、5 个页框和6 个页框的情况下，分别求出缺页中断次数和缺页中断率。
答：
页框数FIFO LRU OPT
3 4 5 6 16
14
12
9
15
10
8
7
11
8
7
7
只要把表中缺页中断次数除以20，便得到缺页中断率。
2 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个作业共有5 页，执行时其访问页面次序
为：( 1 ) 1 、4 、3 、1 、2 、5 、1 、4 、2 、1 、4 、5
( 2 ) 3 、2 、1 、4 、4 、5 、5 、3 、4、3、2、1、5
若分配给该作业三个页框，分别采用FIFO和LRU 面替换算法，求出各自的缺页中断次数和缺页中断率。
答：( 1 ）采用FIFO 为9 次，9 / 12 = 75 ％。采用LRU 为8 次，8 / 12 = 67 ％。( 2 ）采用FIFO 和LRU 均为9 次，9 / 13 = 69 ％。
3 一个页式存储管理系统使用FIFO 、OPT 和LRU 页面替换算法，如果一个作业的页面走向为：
( l ) 2 、3 、2 、l 、5 、2 、4 、5 、3 、2 、5 、2 。
( 2 ) 4 、3 、2 、l 、4 、3 、5 、4 、3 、2 、l 、5 。
( 3 ) 1 、2 、3 、4 、1 、2 、5 、l 、2 、3 、4 、5 。
当分配给该作业的物理块数分别为3 和4 时，试计算访问过程中发生的缺页中断次数和缺页中断率。
答：( l ）作业的物理块数为3 块，使用FIFO 为9 次，9 / 12 = 75 ％。使用LRU 为7 次，7 / 12 = 58 ％。使用OPT 为6 次，6 / 12 = = 50 ％。
作业的物理块数为4 块，使用FIFO 为6 次，6 / 12 = 50 ％。使用LRU 为6 次，6 / 12 = 50 ％。使用OPT 为5 次，5 /12 = 42 ％。
( 2 ）作业的物理块数为3 块，使用FIFO 为9 次，9 / 12 = 75 ％。使用LRU 为10 次，10 / 12 = 83 ％。使用OPT 为7 次，7/12 = 58 ％。
作业的物理块数为4 块，使用FIFO 为10 次，10 / 12 = 83 ％。使用LRU 为8 次，8/12＝66％。使用OPT为6次，6/12＝50%.
其中，出现了Belady 现象，增加分给作业的内存块数，反使缺页中断率上升。
4、在可变分区存储管理下，按地址排列的内存空闲区为：10K 、4K 、20K 、18K 、7K 、9K 、12K 和15K 。对于下列的连续存储区的请求：( l ) 12K 、10K 、9K , ( 2 ) 12K 、10K 、15K 、18K 试问：使用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法和下次适应算法，哪个空闲区被使用？
答：( 1 ）空闲分区如图所示。
答
分区号分区长
1 2 3 4 5 6 7 8 10K 4K 20K 18K 7K 9K 12K 15K
1）首次适应算法
12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。9KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩9KB 。
2 ）最佳适应算法
12KB 选中分区7 ，恰好分配故应删去分区7 。1OKB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。9KB 选中分区6 ，恰好分配故应删去分区6 。
3 ）最差适应算法
12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。1OKB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。9KB 选中分区8 ，这时分区8 还剩6KB 。
4 ）下次适应算法
12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。9KB 选中分区6 ，恰好分配故应删去分区6 。
( 2 ）原始分区情况同上图。
1 ）首次适应算法
12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。15KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩3KB 。最后无法满足18KB 的申请，应该等待。
2 ）最佳适应算法
12KB 选中分区7 ，恰好分配故应删去分区7 。1OKB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。15KB 选中分区8 ，恰好分配故应删去分区8 。18KB 选中分区4 ，恰好分配故应删去分区4 。
3 ）最差适应算法
12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。15KB 选中分区8 ，恰好分配故应删去分区8 。最后无法满足18KB 的申请，应该等待。
4 ）下次适应算法
12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。1OKB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。15KB 选中分区8 ，恰好分配故应删去分区8 。最后无法满足15KB 的申请，应该等待。
5 给定内存空闲分区，按地址从小到大为：100K 、500K 、200K 、300K 和600K 。现有用户进程依次分别为212K 、417K 、112K 和426K , ( l ）分别用
first-fit 、best-fit 和worst-fit 算法将它们装入到内存的哪个分区？( 2 ）哪个算法能最有效利用内存？
答：按题意地址从小到大进行分区如图所示。
分区号分区长
1 2 100KB 500KB
3 4 5 200KB 300KB 600KB
( 1 ) 1）first-fit 212KB 选中分区2 ，这时分区2 还剩288KB 。417KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩183KB 。112KB 选中分区2 ，这时分区2 还剩176KB 。426KB 无分区能满足，应该等待。
2 ) best-fit 212KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩88KB 。417KB 选中分区2 ，这时分区2 还剩83KB 。112KB 选中分区
3 ，这时分区3 还剩
88KB 。426KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩174KB 。
3 ) worst-fit 212KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩388KB 。417KB 选中分区2 , 这时分区2 还剩83KB 。112KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩176KB 。426KB 无分区能满足，应该等待。
( 2 ）对于该作业序列，best-fit 算法能最有效利用内存
6、一个32 位地址的计算机系统使用二级页表，虚地址被分为9 位顶级页表，11位二级页表和偏移。试问：页面长度是多少？虚地址空间共有多少个页面？答：由于32-9 -11 ＝ 12 ，所以，页面大小为4KB ，页面的个数为220个。
7、一进程以下列次序访问5 个页：A 、B 、C 、D 、A 、B 、E 、A 、B 、C 、
D 、
E ：假定使用FIFO 替换算法，在内存有3 个和4 个空闲页框的情况下，
分别给出页面替换次数。
答：内存有3 个和4 个空闲页框的情况下，页面替换次数为9 次和10 次。出现了Belady 即现象，增加分给作业的内存块数，反使缺页中断率上升。
8、某计算机有缓存、内存、辅存来实现虚拟存储器。如果数据在缓存中，访
问它需要Ans；如果在内存但不在缓存，需要Bns 将其装入缓存，然后才能访问；如果不在内存而在辅存，需要Cns 将其读入内存，然后，用Bns 再读入缓存，然后才能访问。假设缓存命中率为（n-1) / n ，内存命中率为（m -1) / m ，则数据平均访问时间是多少？
答：
数据在缓存中的比率为：( n - 1 ) / n
数据在内存中的比率为：( 1 -（n - 1 ) / n )×( m - 1 ) / m = ( m - 1 ）/nm
数据在辅存中的比率为：( 1 -（n －1 ) / n )×( 1－（m －1 ) / m ）1/nm 故数据平均访问时间是＝( ( n- 1 ) / n ) × A + ( ( 1 -（n - 1 ) / n ) ×( m-1 ) / m ) × ( A + B ) + ( ( 1-（n -1 ) / n ) ×( 1-（m-1）/ m ) ) × ( A + B + C ) = A + B / n + C / nm
9、某计算机有cache 、内存、辅存来实现虚拟存储器。如果数据在cache 中，访问它需要20ns ；如果在内存但不在cache ，需要60ns 将其装入缓存，然后才能访问；如果不在内存而在辅存，需要12us将其读入内存，然后，用60ns 再读入cache ，然后才能访问。假设cache 命中率为0 .9 ，内存命中率为0.6 ，则数据平均访问时间是多少（ns ) ?
答：506ns 。
10 有一个分页系统，其页表存放在主存里，( 1 ）如果对内存的一次存取要1.2 微秒，试问实现一次页面访问的存取需花多少时间？( 2 ）若系统配置了联想存储器，命中率为80 % ，假定页表表目在联想存储器的查找时间忽略不计，试问实现一次页面访问的存取时间是多少？
答：(1) 2.4 微秒（2 )0.8 × 1.2 + 0.2 × 2.4 = 0.76 + 0.45 = 1.24 微秒
11 给定段表如下：
段号段首址段长
0 219 600
1 2300 14
2 90 100
3 1327 580
4 1952 96
给定地址为段号和位移： 1 ) [ 0 , 430] 、2 ) [ 3 , 400 ］、3 ) [ 1 , 1 ］、4 ) [ 2 , 500 ］、5 ) [ 4 , 42 ) ，试求出对应的内存物理地址。
答：1) 649 2) 1 727 3) 2301 4）越界 5) 1994
12、某计算机系统提供24 位虚存空间，主存为2 18 B ，采用分页式虚拟存储管理，页面尺寸为1KB 。假定用户程序产生了虚拟地址11123456 （八进制），而该页面分得块号为100 ( 八进制），说明该系统如何产生相应的物理地址及写出物理地址。
答：虚拟地址11123456 （八进制）转化为二进制为：
001 001 001 010 011 100 101 110
其中前面为页号，而后10 位为位移：001 001 001 010 01-------1 100 101 110 。由于主存大小为218B，页面尺寸为1KB ，所以，主存共有256 块。所以，块号为100 （八进制）是合法地址，于是，物理地址为100 （八进制）与位移1 100
101 110 并接，得到：八进制物理地址001000000 1 100 101 110 = = 201456 （八进制）。
13 主存中有两个空间区如图所示，
0K 15K
125K 现有作业序列依次为：Job1 要求30K ; Job2 要求70K ; Job3 要求50K ；使用首次适应、最坏适应和最佳适应算法处理这个作业序列，试问哪种算法可以满足分配？为什么？
答：首次适应、最坏适应算法处理这个作业序列可以满足分配，最佳适应算法不行。因为后者会分割出无法使用的碎片，浪费内存，从而，不能满足所有作业的内存需求。
14 设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16 页，每页2048 字节，内存总共有8 个存储块。试问逻辑地址至少应为多少位？内存空间有多大？
答：
逻辑地址211×24 ，故为15 位。内存大小为23×211 = 214B = 16KB 。
15、在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16 位，页面大小为4096 字节，现有一逻辑地址为ZF6AH ，且第0 、1 、2 页依次存在物理块10 、12 、14 号中，问相应的物理地址为多少？
答：因为逻辑地址长度为16 位，而页面大小为4096字节，所以，前面的4 位表示页号。把ZF6AH 转换成二进制为：00 10 1 1 11 0110 1010 ，可知页号为2 。故放在14 号物理块中，写成十六进制为：EF6AH 。
16 有矩阵：VAR A : ARRAY [ 1 …100 , 1 …100 ] OF integer ；元素按行存储。在一虚存系统中，采用LRU 淘汰算法，一个进程有3 页内存空间，每页可以存放200 个整数。其中第1 页存放程序，且假定程序已在内存。 程序A :
FOR i : = 1 TO 100 DO
FOR j : = 1 TO 100 DO
A [i ，j ] : = 0 ;
程序B :
FOR j : = 1 TO 100 DO
100K
50K
FOR i : = 1 TO 100 DO
A [ i,j ] : = 0 ;
分别就程序A 和B 的执行进程计算缺页次数。
答：100 * 100 = 10000 个数据，每页可以存放200 个整数，故一共存放在50 个第99 行、第100 行缺页中断为5000 次。由于元素按行存储，第1 行、第2 行放在第1 页，…第99行、第100行放在第50 页。故对于程序A ，缺页中断为50 次。对于程序B，缺页中断为5000次。
17、一台机器有48 位虚地址和32 位物理地址，若页长为8KB ，问页表共有多少个页表项？如果设计一个反置页表，则有多少个页表项？
答：因为页长8KB 占用13 位，所以，页表项有235个。反置页表项有219个。
18 在虚拟页式存储管理中，为解决抖动问题，可采用工作集模型以决定分给进程的物理块数，有如下页面访问序列：
…… 2 5 1 6 3 3 7 8 9 1 6 2 3 4 3 4 3 4 4 4 3 4 4 3 ……
|△ t1 | |△ t2 |
窗口尺寸△＝9 ，试求t1 、t2 时刻的工作集。
答：t1 时刻的工作集为：{ l , 2 , 3 , 6 , 7 , 8 , 9 ｝。t 时刻的工作集为：{ 3 , 4 ｝。
19 有一个分页虚存系统，测得CPU 和磁盘的利用率如下，试指出每种情况下的存在问题和可采取的措施：( 1 ) CPU 利用率为13 % ，磁盘利用率为97 % ( 2 ) CPU 利用率为87 % ，磁盘利用率为3 % ( 3 ) CPU 利用率为13 % ，磁盘利用率为3 ％。
答：( 1 ）系统可能出现抖动，可把暂停部分进程运行。（2 ）系统运行正常，可增加运行进程数以进一步提高资源利用率。（3 ）处理器和设备和利用率均很低，可增加并发运行的进程数。
20、在一个分页虚存系统中，用户编程空间32 个页，页长IKB ，主存为16KBo 如果用户程序有10 页长，若己知虚页0 、1 、2 、3 ，己分到页框8 、7 、4 、10 , 试把虚地址OACSH 和IACSH 转换成对应的物理地址。
答：虚地址OACSH 对应的物理地址为：12CSH 。而执行虚地址IACSH 会发现页表中尚未有分配的页框而发生缺页中断，由系统另行分配页框。
21 某计算机有4 个页框，每页的装入时间、最后访问时间、访问位R 、修改位D 如下所示（时间用时钟点数表示）:
page loaded last ref R D
0 126 279 0 0
1 230 260 1 0
2 120 272 1 1
3 160 280 1 1
分别用FIFO 、LRU 、二次机会算法分别淘汰哪一页？
答：( 1 ) FIFO 淘汰page2 。
( 2 ) LRU 淘汰page1 。
( 3 ）二次机会淘汰page1
22 考虑下面的程序：for ( i = 0;i < 20 ; i++）
For(j=0;j<10;j++)
a [ i ] : = a [i] ×j
试举例说明该程序的空间局部性和时间局部性。
答：当数组元素a [0] , a[1] ，…，a [ 19 ] 存放在一个页面中时，其空间局部性和时间局部性较好，也就是说，在很短时间内执行都挂行循环乘法程序，而且数组元素分布在紧邻连续的存储单元中。当数组元素存放在不同页面中时，其时间局部性虽相同，但空间局部性较差，因为处理的数组元素分布在不连续的存储单元中。
23 一个有快表的请页式虚存系统，设内存访问周期为1 微秒，内外存传送一个页面的平均时间为5 毫秒。如果快表命中率为75 % ，缺页中断率为10 ％。忽略快表访问时间，试求内存的有效存取时间。
答：快表命中率为75 % ，缺页中断率为10 % ，所以，内存命中率为15％。故内存的有效存取时间＝1×75 % + 2*15%+( 5000+2) *10%=501.25 微秒。
24 假设某虚存的用户空间为IO24KB ，页面大小为4KB ，内存空间为512KB 。已知用户的虚页10 、11 、12 、13 页分得内存页框号为62 、78 、25 、36 ，求出虚地址OBEBC ( 16 进制）的实地址（16 进制）是多少？
答：虚地址0BEBC ( 16 进制）的二进制形式为：0000 1 011 1110 1011 1100 。由于页面大小为4KB ，故其中后12 位是位移，所以，虚地址的页号为：11 。查页表分得内存对应页框号为：78 。己知内存空间为512KB ，故内存共有128 个页框，78 是合法物理块。把78 化为16 进制是4E ，虚地址OBEBC ( 16 进制）的实地址（16 进制）是：4EEBC 。
25 ／某请求分页存储系统使用一级页表，假设页表全部放在主存内，:
1 ）若一次访问主存花120ns ，那么，访问一个数据的时间是多少？
2 ）若增加一个快表，在命中或失误时需有20ns 开销，如果快表命中率为80 % ，则
访问一个数据的时间为
答：1 ) 120ns*2 = 240ns
2 ) ( 120 + 20 ) *80 % +(120+120+20)*20%=174ns
26 设某系统中作业J . , JZ , J3 占用主存的情况如图。今有一个长度为20k 的作业J4 要装入主存，当采用可变分区分配方式时，请回答：
( l ) J4 装入前的主存己分配表和未分配表的内容。
( 2 ）写出装入J4 时的工作流程，并说明你采用什么分配算法。
10k 18k 30k 40k 54k70k
答：( 1 ）主存已分配表共有三项，由作业j1 、j2 、j3 占用，长度依次为：10k 、30k 和54k 未分配表共有三项：空闲区1 、空闲区2 和空闲区3 ，长度依次为18k 、40k 和70k 。( 2 ）作业J4 装入时，采用直接分配，搜索未分配表，空闲区1 不能满足。所以，要继续搜索未分配表，空闲区2 可以满足J4 的装入要求。
27 考虑下列的段表：
段号始址段长: 段号始址段长
0 200 500
1 890 30
2 120 100
3 1250 600
4 1800 88
对下面的逻辑地址，求物理地址，如越界请指明。l ) ＜0,480 > 2 ) < l ,25 > 3 ) < l ,14 > 4 ) < 2 , 200> 5 ) < 3 ,500 > 6 ) < 4 ,100 > .
答：l ) 680 ( 2 ) 915(3 ) 904(4 ）越界(5 ) 1750(6 ）越界。
28请页式存储管理中，进程访问地址序序列为：10 , 11 , 104 , 170 , 73 , 305 , 180 , 240 , 2 科，科5 , 467 , 366。试问(1 ）如果页面大小为100 ，给出页面访问序列。2 、讲程若分3个页框采用
FIFO 和LRU 替换算法，求缺页中断率？
答：l ）页面访问序列为l , l , 2 , 2 , 1 , 4 , 2 , 3 , 3 , 5 , 5 , 4 。
2 ) FIFO 为5 次，缺页中断率为5 / 12 科41.6 ％。LRU 为6 次，缺页中断率为6 / 12 = 50 ％。LRU 反比FIFO 缺页中断率高。
29 假设计算机有2M 内存，其中，操作系统占用512K ，每个用户程序也使用512K 内存。如果所有程序都有70 ％的I/O 等待时间，那么，再增加1M 内存，吞吐率增加多少？
答：由题意可知，内存中可以存放3 个用户进程，而CPU 的利用率为：1-（70 % )3, = 1 一（0 . 7 )3 = 65 . 7 ％。再增加1M 内存，可增加2 个用户进程，这时CPU 的利用率为：1 -（70 % )5 , = 1 一（0 ．7）5＝83 . 2 ％。故再增加1M 内存，吞吐率增加了：83 . 2 ％/65 . 7 ％-100 % =27 ％。
30 一个计算机系统有足够的内存空间存放4 道程序，这些程序有一半时间在空闲等待I/O 操作。问多大比例的CPU 时间被浪费掉了？
答：( 500 % )＝( l / 2 ) = 1 / 16 。
31 如果一条指令平均需1 微秒，处理一个缺页中断另需n 微秒，给出当缺页中断每k 条指令发生一次时，指令的实际执行时间。
答：( 1 +n/k)微秒。
32 一台计算机的内存空间为1024 个页面，页表放在内存中，从页表中读一个字的开销是50Ons 。为了减少开销，使用了有32 个字的快表，查找速度为
10Ons 。要把平均开销降到20Ons 需要的快表命中率是多少？
答：设快表命中率是x ，则内存命中率为1-x。于是：500 ( 1-x）+ 100x = = 2 00 ，解方程得x=75 ％。
33 假设一条指令平均需花1 微秒，但若发生了缺页中断就需2001 微秒。如果一个程序运行了60 秒，期间发生了15000 次缺页中断，若可用内存是原来的两倍，这个程序坛行需要多少时间？
答：一个程序运行期间发生了15000 次缺页中断，由于缺页中断处理花2000 微秒（1 微秒是指令执行时间，于是这个程序缺页中断处理花了：2000 微秒米1 5000 = 30 秒。占了运行时间60 秒的一半。当可用内存是原来的两倍时，缺页中断次数减为一半，故有巧秒就能处理完。所以，这个程序运行需要时间为：45 秒。
34 在分页式虚存管理中，若采用FIFO替换算法，会发生：分给作业页面越多，进程执行时缺页中断率越高的奇怪现象。试举例说明这个现象。
答：见本章应用题7 。
35 假设一个任务被划分成4 个大小相等的段，每段有8 项的页描述符表，若页面大小一为ZKB 。试问段页式存储系统中：( a ）每段最大尺寸是多少？伪）该任务的逻辑地址空间最大为多少？( c ）若该任务访问到逻辑地址空间5ABCH 中的一个数据，试给出逻辑地址的格式。
答：段数2 2 = 4 ，每段有23 = 8 页，页大小为211= ZKB 。（a ）故每段最大为214B = 16KB 。伪）逻辑她曳匕勿风爆七尺4 又、曰KB = 64KB 。
( c ）若该任务访问到逻辑地址空间SABCH ，其二进制表示为：
0 101 1010 1011 1100
所以，逻辑地址表示为：01 011 010 1011 1100
SABCH 的逻辑地址为：第1 段第3 页，位移由后11 位给出。
36.对已知某系统页面长4KB ，页表项4B ，采用多级页表映射64 位虚地址空间。若限定最高层页表占1 页，问它可以采用几级页表？
答：由于页面长4KB ，页表项4B ，故每页可·包含IKB 个页表项。由于限定最高层页表占1 页，即它的页表项为210个；而每个页表项指向一页，每页又存放页表项个数为210个，依此类推，最多可以采用砚巧取整为6 级页表。
37 在请求分页虚存管理系统中，若驻留集为m 个页框，页框初始为空，在长为p 的引用串中具有n 个不同页面n＞m ) ，对于FIFO、LRU 两种页面替换算法，试给出缺页中断的上限和下限，并举例说明。
答：对于FIFO 、LRU 两种页面替换算法，缺页中断的上限和下限：为p 和n 。因为有n 个不同页面，无论怎样安排，不同页面进入内存至少要产生一次缺页中断，故下限为n 次。由于m 38 在请求分页虚存管理系统中，页表保存在寄存器中。若替换一个未修改过页面的缺页中断处理需8 毫秒，若替换一个己修改过页面的缺页中断处理需另加写盘时间12 毫秒，内存存取周期为1 微秒。假定70 ％被替换的页面被修改过，为保证有效存取时间不超过2 微秒，允许的最大缺页中断率为多少？ 答：设最大缺页中断率为x ，则有： ( l - x ) *1 微秒＋( 1 -70 % ) *X*8 毫秒＋70 % *X *( 8 + 12 ) = 2 微秒 即得到-x +2400x + 14000x = 1 ，解得：x 约为0 .00006 。 39 若内存按地址递增次序有三个不邻接的空闲区Fl 、F2 、F3 ，它们的大小分别是：50K 、120K 和25K 。请给出后备作业序列，使得实施分配时：( l ）采用最佳适应算法效果好，但采用首次适应与最坏适应算法效果不好。（2 ）采用最环适应算法效果好，但采用首次适应与最佳适应算法效果不好。 答 ( 1 ）采用最佳适应算法效果好，120 , 50 。 ( 2 ）采用最环适应算法效果好，80 , 50 , 25 。 但采用首次适应与最坏适应算法效果不好。作业序列：25 但采用首次适应与最佳适应算法效果不好。作业序列：40 , 40 有两台计算机P1 和P2，它们各有一个硬件高速缓冲存储器Cl 和CZ ，且各有一个主存储器Ml 和M2。其性能为： CI CZ Ml M2 存储容量4KB 4KB 2MB 2MB 存取周期60ns 80ns 1 us 0 9 us 若两台机器指令系统相同，它们的指令执行时间与存储器的平均存取周期成正比。如果在执行某个程序时，所需指令或数据在高速缓冲存储器中存取到的概率P 是0 . 7 ，试问：这两台计算机哪个速度快？当P = 0 .9 时，处理器的速度哪个快？答：CPU 平均存取时间为：T = = T1+（1 -p）*T2 , T1 为高速缓冲存储器存取周期，T2 为主存储器存取周期，p 为高速缓冲存储器命中率。 ( 1 ）当p=0 . 7 时， Pl 平均存取时间为：60 + ( 1 -0 . 7 ) * 1 us = 360ns PZ 平均存取时间为：80 + ( 1 -0 . 7 ) *0.9 us= 350ns 故计算机P2比P1 处理速度快。 ( 2 ）当p = 0 . 9 时， P1 平均存取时间为：60 + ( 1 -0.9 ) * 1 us = 160ns PZ 平均存取时l ' ed 为：80 + ( l -0 . 9 ) *0 .9 us = 170ns 故计算机P1 比P2处理速度快。 FI ( 50 ) F2 ( 120 ) F3 ( 25 ) 操作系统复习题1 一、判断题 1.分时系统中，时间片设置得越小，则平均响应时间越短。（） 2.多个进程可以对应于同一个程序，且一个进程也可能会执行多个程序。（） 3.一个进程的状态发生变化总会引起其他一些进程的状态发生变化。（） 4.在引入线程的OS中，线程是资源分配和调度的基本单位。（） 5.信号量的初值不能为负数。（） 6.最佳适应算法比首次适应算法具有更好的内存利用率。（） 7.为提高对换空间的利用率，一般对其使用离散的分配方式。（） 8.设备独立性是指系统具有使用不同设备的能力。（） 9.隐式链接结构可以提高文件存储空间的利用率，但不适合文件的随即存取。（） 10.访问控制矩阵比访问控制表更节约空间。（） 二、选择题 1.在设计分时操作系统时，首先要考虑的是（A）；在设计实时操作系统时，首先要考虑的是（B）；在设计批处理系统时，首先要考虑的是（C）。 A,B,C ：（1）灵活性和适应性；（2）交互性和响应时间；（3）周转时间和系统吞吐量；（4）实时性和可靠性。 2.对一个正在执行的进程：如果因时间片完而被暂停执行，此时它应从执行状态转变为（D）状态；如果由于终端用户的请求而暂停下来，则它的状态应转变为（E）状态；如果由于得不到所申请的资源而暂停时下来，则它的状态应转变为（F）状态。D,E,F:（1）；静止阻塞（2）；活动阻塞（3）；静止就绪（4）；活动就绪（5）执行。 3.我们如果为每一个作业只建立一个进程，则为了照顾短作业用户，应采用（G）；为照顾紧急作业用户，应采用（H）；为能实现人机交互，应采用（I）；而能使短作业、长作业和交互作业用户满意时，应采用（J）。 G,H,I,J：（1）；FCFS调度算法（2）；短作业优先调度算法；（3）时间片轮转算法；（4）多级反馈队列调度算法；（5）基于优先权的剥夺调度算法。 4.由固定分区发展为分页存储管理方式的主要推动力是（K）；由分页系统发展为分段系统，进而发展为段页式系统的主要动力分别是(L)和(M)。 K,L,M:（1）提高内存利用率；（2）提高系统吞吐量；（3）满足用户需要；（4）更好地满足多道程序进行的需要；（5）既满足用户需求，又提高内存利用率。 5.在存储管理中，不会产生内部碎片的存储管理方式是（N）；支持虚拟存储器，但不能以自然的方式提供存储器的共享和存取保护机制的存储管理方式是（O）。 N：(1)分页式存储管理；(2)分段式存储管理；(3)固定分区式存储管理；(4)段页式存储管理。 O：（1）段页式存储管理；（2）请求分区页式存储管理；（3）请求分段式存储管理；（4）可变分区存储管理；（5）固定分区存储管理；（6）单一连续分区式存储管理。 6.磁盘调度主要是为了优化（P），下列算法中能避免磁盘粘着的现象的是（Q）。P：（1）寻道时间；（2）旋转延迟时间；（3）传输时间。 Q：（1）SSTF;（2）FCFS;（3）SCAN;（4）CSCAN;（5）FSCAN。 7.文件系统中，目录管理最基本的功能是（R），位示图的主要功能是（S），FAT 表的主要功能是（T）。 R，S，T：（1）实现按名存取；（2）提高文件存储空间利用率；（3）管理文件存储器的空闲空间；（4）指出分配给文件的盘块（首个盘块除外）的地址；（5）管理文件存储器的空闲空间，并指出分配给文件的盘块（首个盘块除外）的地址。 8.文件系统采用多级目录结构，可以（U）和（V）。 U,V：（1）缩短访问文件存储器时间；（2）节省主存空间；（3）解决不同用户文件的命名冲突；（4）方便用户读写文件；（5）提高检索目录的速度。9.计算机系统中信息资源的安全包括（W）、（X）和（Y）三个方面，其中程序被删除属于（W）方面的威胁，数据被非法截取属于（X）方面的威胁，消息被更改属于（Y）方面的威胁。 W,X,Y：（1）保密性；（2）完整性；（3）可用性；（4）方便性。 三、填空题 1.操作系统最基本的特征是（1）和（2），最主要的任务是（3）。 2.引入进程的主要目的是（4），进程存在的唯一标志是（5）。 3.（6）是指通过破坏死锁产生的必要条件来防止死锁的发生。引起死锁的四个必要条件中，（7）是不应该被破坏的，但对某些特殊的资源（如打印机），该条可通过（8）来破坏；而其他能被破坏的三个必要条件分别是（9）、（10）和（11）。 4.虚拟存储器管理的基础是（12）原理，在请求分页管理方式中，页表中的状态位用来只是对应页（13）修改位用来只是对应页（14），引用位则是供（15）使用；而在请求分段系统还增加了增补位，它用来指示（16）。 5.设备驱动程序是（17）与（18）之间的通信程序如果系统中有3台相同的单显和2台相同的彩显则必须为它们配置（19）种设备驱动程序 6.廉价磁盘冗余阵列可组成一个大容量磁盘系统，它利用（20）技术来提高磁盘系统的存取进度，而利用（21）技术来增加磁盘系统的可靠性 7.包过滤防火墙工作在（22）层，采用代理服务技术的防火墙则工作在（23）层 8.UNIX文件系统对文件存储空间采用（23）分配方式，它通过（24）来管理空闲的文件存储空间。 四、问答题 1.假设某多道程序设计系统中有供用户使用的内存100k，打印机1台。系统采用可变分区管理内存：对打印机采用静态分配，并假设输入输出操作的时间忽略不计：采用最短剩余时间优先的进程调度算法，进程剩余执行时间相同时采用先来先服务算法；进程调度时机在执行进程结束时或有新进程到达时。现有一进程序列如下： 假设系统优先分配内存的低地址区域，且不需移动已在主存中的进程，请：（1）给出进度调度算法选中进程的次序，并说明理由。 （2）全部进程执行结束所用的时间是多少？ 2.请用信号量解决以下的过独木桥问题：同一方向的行人可连续过桥，当某一方向的行人必须等待：另一方向的行人必须等待：当某一方向无人过桥是，另一方向的行人可以过桥。 3.提高内存利用率的途径有哪些？ 4.何谓脱机输入/输出技术？ 5. 将目录文件当作一般数据文件来处理有什么优缺点？ 操作系统复习题1答案 一、判断题 1、错 2、对 3、错 4、对 5、对 6、错 7、错 8、错 9、对10、错 二、选择题 1、A ：(2)；B：(4)；C：（3）。 2、D：（4）；E:(3)；F:(2)。 3、G：（2）；H:（5）；I:（3）；J：（4）。 4、K：（1）；L：（3）；M：（5）。 5、N：（2）；O：（2）。 6、P：（1）寻道时间；Q：（5）。 7、R：（1）；S：（3）；T：（5）。 8、U：（3）；V：（5）。 9、W：（3）；X：（1）；Y：（2）。 操作系统第三章总复习题 一、单选题 1、进程调度又称低级调度，其主要功能是（ D ）。 A．选择一个作业调入内存B．选择一个主存中的进程调出到外存 C．选择一个外存中的进程调入到主存D．将一个就绪的进程投入到运行 2、若进程P 一旦被唤醒就能够投入运行，系统可能为（ D ）。 A．分时系统，进程P 的优先级最高 B．抢占调度方式，就绪队列上的所有进程的优先级皆比P 的低 C．就绪队列为空队列 D．抢占调度方式，P 的优先级高于当期运行的进程。 3、一个进程P 被唤醒后,（ D ）。 A．P 就占有了CPU。B．P 的PCB 被移到就绪队列的队首。 C．P 的优先级肯定最高D．P 的状态变成就绪 4、若当前运行进程（）后，系统将会执行进程调度原语。 A 执行了一个转移指令 B 要求增加主存空间，经系统调用银行家算法进行测算认为是安全的。 C 执行了一条I/O 指令要求输入数据。 D 执行程序期间发生了I/O 完成中断。 5、当系统中（）时，系统将不会执行进程调度原语。 A．一个新进程被创建B．当前进程执行了P 操作。C．在非抢占调度中，进程A 正在运行而进程B 恰好被唤醒。D．分时系统中时间片用完。 6、在分时系统中，若当期运行的进程连续获得了两个时间片，原因可能是（）。 A 该进程的优先级最高 B 就绪队列为空 C 该进程最早进入就绪队列 D 该进程是一个短进程 7、实时系统中采用的调度算法可以有如下几种： 1、非抢占优先权调度算法 2、立即抢占优先权调度算法 3、时间片轮转调度算法 4、基于时钟中断抢占的优先权调度算法 按实时要求的严格程度由低到高的顺序（）。 A 1-3-2-4 B 3-1-4-2 C 3-1-2-4 D 1-3-4-2 8、三种主要类型的OS 中都必须配置的调度（）。 A 作业调度 B 中级调度 C 低级调度 D I/O 调度 9、设系统中n 个进程并发，共同竞争资源X，且每个进程都需要m 个X 资源，为使该系统不会发生死锁，资源X 最少要有（ C ）个。 A m*n+1 B n*m+n C n*m+1-n D 无法预计 10、死锁的预防方法中，不太可能的一种方法使（）。 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 操作系统试题及答案 一、选择题 1、操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（）。 A．程序库 B．数据 C．文件 D．资源 2、在操作系统中，（）是竞争和分配计算机系统资源的基本单位。 A．程序 B．进程 C．作业 D．用户 3、在操作系统中，并发性是指若干个事件（）发生。 A，在同一时刻 B。一定在不同时刻 C．某一时间间隔内 D。依次在不同时间间隔内 4、产生死锁的基本原因是（）和进程推进顺序非法。 A．资源分配不当B．系统资源不足C．作业调度不当D．进程调度不当 5、文件系统采用多级目录结构的目的是（） A．系统开销B．节省存储空间C．解决命名冲突D．缩短传送时间 6、位示图方法可用于（） A．盘空间的管理 B．盘的驱动调度 C．文件目录的查找 D．页式虚拟存储管理中的页面调度 7、下列算法中用于磁盘移臂调度的是( ) A．时间片轮转法 B． LRU算法 C．最短寻找时间优先算法 D．优先级高者优先算法 8、存放在磁盘上的文件，（）。 A．即可随机访问，又可顺序访问 B。只能随机访问 C．只能顺序访问 D。只能读/写不能访问 9、一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（）A．2 B．1 C．3 D．0.5 10、进程和程序的本质区别是（）。 A．内存和外存 B。动态和静态特征 C。共享和独占使用计算机资源D。顺序和非顺序执行机器指令 11、对于硬盘上存放的信息，物理上读写的最小单位是一个（）。 A．二进位 B。字节 C。物理块 D。逻辑记录 12、多道程序设计是指（） A．在实时系统中并发运行多个程序 B．在分布系统中同一时刻运行多个程序 C．在一台处理机上同一时刻运行多个程序 D．在一台处理机上并发运行多个程序 13、进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（） A．被选中占有处理机 B．等待某一事件 C．等待的事件已发生 D．时间片用完 14、由于系统无法预先知道一个作业未来访问页面的情况，所以（）在实际上是无法实现的。 A．先进先出淘汰算法 B。最近最少使用淘汰算法 C．最优淘汰算法 D。最不常用页面淘汰算法 15、文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理块之间的对应关系表，由此表和文件本身构成的文件是（）。 第四章 必做题一： 选择题： 1.1.操作系统的主要性能参数：﹎﹎A﹎﹎指的是单位时间内系统处理的作业量。 A: (1)周转时间；(2)处理时间；(3)消逝时间；(4)利用率；(5)生产率；(6)吞吐量。 1.2.在所学的调度算法中，能兼顾作业等待时间和作业执行时间调度算法是﹎﹎A﹎﹎。A: (1)FCFS调度算法；(2)短作业优先调度算法；(3)时间片轮转法；(4)多级反馈队列调度算法；(5)高响应比优先算法；(6)基于优先权的剥夺调度算法。 1.3.在所学的调度算法中，为实现人机交互作用应采用调度算法是﹎﹎A﹎﹎。 A：(1)FCFS调度算法；(2)短作业优先调度算法；(3)时间片轮转法；(4)多级反馈队列调度算法；(5)高响应比优先算法；(6)基于优先权的剥夺调度算法。 1.4. 在采用非抢占式优先权进程调度算法的系统中，正在运行进程的优先权是﹎﹎A﹎﹎。 A: (1) 系统中优先权最高的进程 (2)比就绪队列中进程优先权高的进程 (3) 比就绪队列中进程优先权不一定高的进程 1.5. 时间片轮转算法中时间片足够大时，该算法退化为﹎﹎A﹎﹎。 A：(1)时间片轮转算法；(2)先进先出调度算法；(3)高响应比优先算法；(4)短作业优先算法。 1.6. 优先权调度算法中优先权反比运行时间时，该算法转变为﹎﹎A﹎﹎。 A：(1)时间片轮转算法；(2)先进先出调度算法；(3)高响应比优先算法；(4)短作业优先算法。 1.7．作业调度是按某种算法从磁盘输入井的﹎﹎A﹎﹎中选一个作业装入主存运行。 A:(1)就绪队列(2)等待队列(3)作业后备队列(4)提交队列 1.8.在分时系统中除了设置了进程调度外，通常还设置了﹎﹎A﹎﹎。 A，B，C：⑴剥夺调度；⑵作业调度；⑶进程调度；⑷中级调度；(5)处理机调度。 1.9.作业调度与进程调度的主要区别是：﹎﹎A﹎﹎ A:(1)作业调度比进程调度频繁(2)两种调度的算法完全不同 (3)两种调度的性能指标完全不同(4)进程调度比作业调度频繁 1.10. 因争用资源产生死锁的必要条件是互斥、循环等待、不可抢占和﹎﹎A﹎﹎。 A: (1)请求与解释 (2)释放与保持 (3)释放与阻塞 (4)保持与等待 答案： 1.1. A—(6) 1. 2. A—(5) 1.3. A—(3) 1.4. A—(3) 1.5. A—(2) 1.6. A—(4) 1.7. A—(3) 1.8. A—(4) 1.9. A—(4) 1.10. A—(4) 判断题 1.计算型作业的优先权，应高于I/O型作业的优先权。 2.资源要求多的作业，其优先权应高于资源要求少的作业。 3.可以通过破坏产生死锁的四个必要条件之一或其中几个的方法，来预防发生死锁。 4. 用银行家算法避免死锁时，检测到进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足本次申请量，但不能满足尚需的最大需求量时才分 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）。 作业调度 一、实验目的 1、对作业调度的相关内容作进一步的理解。 2、明白作业调度的主要任务。 3、通过编程掌握作业调度的主要算法。 二、实验内容及要求 1、对于给定的一组作业, 给出其到达时间和运行时间，例如下表所示： 2、分别用先来先服务算法、短作业优先和响应比高者优先三种算法给出作业的调度顺序。 3、计算每一种算法的平均周转时间及平均带权周转时间并比较不同算法的优劣。 测试数据 workA={'作业名':'A','到达时间':0,'服务时间':6} workB={'作业名':'B','到达时间':2,'服务时间':50} workC={'作业名':'C','到达时间':5,'服务时间':20} workD={'作业名':'D','到达时间':5,'服务时间':10} workE={'作业名':'E','到达时间':12,'服务时间':40} workF={'作业名':'F','到达时间':15,'服务时间':8} 运行结果 先来先服务算法 调度顺序:['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'] 周转时间: 带权周转时间: 短作业优先算法 调度顺序:['A', 'D', 'F', 'C', 'E', 'B'] 周转时间: 带权周转时间:1. 响应比高者优先算法 调度顺序:['A', 'D', 'F', 'E', 'C', 'B'] 周转时间: 带权周转时间: 五、代码 #encoding=gbk workA={'作业名':'A','到达时间':0,'服务时间':6,'结束时间':0,'周转时间':0,'带权周转时间':0} workB={'作业名':'B','到达时间':2,'服务时间':50} workC={'作业名':'C','到达时间':5,'服务时间':20} workD={'作业名':'D','到达时间':5,'服务时间':10} workE={'作业名':'E','到达时间':12,'服务时间':40} workF={'作业名':'F','到达时间':15,'服务时间':8} list1=[workB,workA,workC,workD,workE,workF] list2=[workB,workA,workC,workD,workE,workF] list3=[workB,workA,workC,workD,workE,workF] #先来先服务算法 def fcfs(list): resultlist = sorted(list, key=lambda s: s['到达时间']) return resultlist #短作业优先算法 def sjf(list): time=0 resultlist=[] for work1 in list: time+=work1['服务时间'] listdd=[] ctime=0 for i in range(time): for work2 in list: if work2['到达时间']<=ctime: (work2) if len(listdd)!=0: li = sorted(listdd, key=lambda s: s['服务时间']) (li[0]) (li[0]) ctime+=li[0]['服务时间'] listdd=[] 四、计算题 1．有以下三个作业，分别采用先来先服务和短作业优先作业调度算法。试问它们的平均周转时间各是什么？是否还可以给出一种更好的调度算法，使其平均周转时间优于这两种调度算法？ 解：（1）采用先来先服务作业调度算法时的实施过程如下。 这时，作业的调度顺序是1→2→3。其平均周转时间为：（8 + 11.6 + 12）/ 3 = 10.53 （2）采用短作业优先作业调度算法时的实施过程如下。 这里要注意，在作业1运行完毕进行作业调度时，作业2和3都已经到达。由于是实行短作业优先作业调度算法，因此先调度作业3运行，最后调度作业2运行。所以，这时的作业调度顺序是1→3→2。其平均周转时间为：（8 + 8 + 12.6）/ 3 = 9.53 （3）还可以有更好的作业调度算法，使其平均周转时间优于这两种调度算法。例如，如果知道在作业1后面会来两个短作业，那么作业1到达后，先不投入运行。而是等所有作业到齐后，再按照短作业优先作业调度算法进行调度，具体实施过程如下。 这时的作业调度顺序是3→2→1。其平均周转时间为：（1 + 5.6 + 14）/ 3 = 6.87 2．有一组作业，它们的到达时间和所需CPU时间如下所示，分别采用先来先服务和短作业优先作业调度算法，给出它们的调度顺序、作业周转时间以及平均周转时间。 解：（1）采用先来先服务作业调度算法时的实施过程如下： 这时，作业的调度顺序是1→2→3→4，其平均周转时间为：（70 + 60 + 60 + 45）/ 4 = 58.75 （2）采用短作业优先作业调度算法时的实施过程如下： 这时，作业的调度顺序是1→4→3→2，其平均周转时间为：（70 + 5 + 35 + 75）/ 4 = 46.25 三、简答题 1.对临界区的管理应遵循哪些基本准则？ 答：为了合理利用临界资源，保证进程互斥地进入临界区，对临界区的管理应遵循以下准则： （1）空闲让进。当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效地利用临界资源。 （2）忙则等待。当已有进程进入临界区时，表明临界资源正在被访问，因而其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。 （3）有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。 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/a88359474.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 实验二作业调度 一.实验题目 1、编写并调试一个单道处理系统的作业等待模拟程序。 作业调度算法：分别采用先来先服务（FCFS），最短作业优先（SJF）的调度算法。 （1）先来先服务算法：按照作业提交给系统的先后顺序来挑选作业，先提交的先被挑选。 （2）最短作业优先算法：是以进入系统的作业所提出的“执行时间”为标准，总是优先选取执行时间最短的作业。 二.实验目的： 本实验要求用高级语言（C语言实验环境）编写和调试一个或多个作业调度的模拟程序，了解作业调度在操作系统中的作用，以加深对作业调度算法的理解 三.实验过程 <一>单道处理系统作业调度 1)单道处理程序作业调度实验的源程序: zuoye.c 执行程序: zuoye.exe 2)实验分析： 1、由于在单道批处理系统中，作业一投入运行，它就占有计算机的一切资源直到作业 完成为止，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满足，它所占用的 CPU 时限等因素。 2、每个作业由一个作业控制块JCB表示，JCB可以包含如下信息：作业名、提交时间、 所需的运行时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。作业的状态可以是等待 W(Wait)、运行R(Run)和完成F(Finish)三种状态之一。每个作业的最初状态总是等待W。 3、对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、完成时刻、周转时间、带权周 转时间，以及这组作业的平均周转时间及带权平均周转时间。 3)流程图: 代替 二.最短作业优先算法 代替 三.高响应比算法 图一.先来先服务流程图 4)源程序: #include 第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3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＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间 一、选择题 1.在三种基本类型的操作系统中，都设置了进程调度，在批处理系统中还应设置作业调度；在分时系统中除了设置进程调度，通常还设置中级调度，在多处理机系统中则还需设置剥夺调度。 2.在面向用户的调度准则中，截止时间的保证是选择实时调度算法的重要准则，响应时间快是选择分时系统中调度算法的重要准则，平均周转时间短是批处理系统中选择作业调度算法的重要准则，而优先权高的作业能获得优先服务准则则是为了照顾紧急作业用户的要求而设置的。 3.作业调度是从处于后备状态的队列中选取作业投入运行，周转时间是指作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔，时间片轮转算法不适合作业调度。 4.下列算法中，FCFS算法只能采用非抢占调度方式，时间片轮转法只能采用抢占调度方式，而其余的算法既可采用抢占方式也可采用非抢占方式。 5.我们如果为每一个作业只建立一个进程，则为了照顾短作业用户，应采用短作业优先；为照顾紧急作业的用户，应采用基于优先权的剥夺调度算法；为能实现人机交互作用应采用时间片轮转法；为了兼顾短作业和长时间等待的用户，应采用高响应比优先；为了使短作业、长作业及交互作业用户都比较满意，应采用多级反馈队列调度算法；为了使平均周转时间最短，应采用短作业优先算法。 6.下列调度方式和算法中，最容易引起进程长期等待的是抢占式静态优先权优先算法。 7.下列选项中，降低进程优先级的最合理的时机是进程的时间片用完。 8.支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程运行来实现CPU的共享，但其中有新进程进入就绪队列不是引起操作系统选择新进程的直接原因。 9.从下面关于优先权大小的论述中，选择一条正确的论述。 （6）在动态优先权时，随着进程执行时间的增加，其优先权降低。 10.假设就绪队列中有10个进程，以时间片轮转方式进行进程调度，时间片大小为300ms，CPU进行进程切换要花费10ms，则系统开销所占的比率约为%3，若就绪队列中进程的个数增加到20个，其余条件不变，则系统开销所占的比率将 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 作业调度实验 一．实验目的及要求： 用高级语言编写和调试一个或多个作业调度的模拟程序，以加深对作业调度算法的理解。 二. 实验环境： 操作系统：Windows XP 编译环境：Visual C++ 6.0 三．算法描述 由于在单道批处理系统中，作业一投入运行，它就占有计算机的一切资源直到作业完成为止，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满足，它所占用的 CPU时限等因素。 作业调度算法：采用先来先服务（FCFS）调度算法，即按作业提交的先后次序进行调度。总是首先调度在系统中等待时间最长的作业。 每个作业由一个作业控制块JCB表示，JCB可以包含如下信息：作业名、提交时间、所需的运行时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。 作业的状态可以是等待W(Wait)、运行R(Run)和完成F(Finish)三种状态之一。每个作业的最初状态总是等待W。 各个等待的作业按照提交时刻的先后次序排队，总是首先调度等待队列中队首的作业。 每个作业完成后要打印该作业的开始运行时刻、完成时刻、周转时间和带权周转时间，这一组作业完成后要计算并打印这组作业的平均周转时间、带权平均周转时间。 四. 实验步骤： 1.、作业等待算法：分别采用先来先服务（FCFS），最短作业优先（SJF）调度算法。 对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、完成时刻、周转时间、带权周转时间。 2.程序流程图 3、程序源码结构： void main() { void fcfs(); void sjf(); ... while(1){ printf("\n\t\t/* 1、fcfs */"); printf("\n\t\t/* 2、sjf */"); printf("\n\t\t/* 0、Exit */\n"); printf("\n\n\t请选择：\t"); scanf("%d",&a); printf("\n"); switch(a){ case 1: fcfs();break; case 2: sjf();break; default: break; } if(a!=1&&a!=2) break; } } 一、单项选择题(每题2分，共20分) 1．以下著名的操作系统中，属于多用户、分时系统的是( )。 A．DOS系统B．UNIX系统 C．Windows NT系统D．OS／2系统 2．在操作系统中，进程的最基本的特征是( )。 A．动态性和并发性B．顺序性和可再现性 C．与程序的对应性D．执行过程的封闭性 3．操作系统中利用信号量和P、V操作，( )。 A．只能实现进程的互斥B．只能实现进程的同步 C．可实现进程的互斥和同步D．可完成进程调度 4．作业调度的关键在于( )。 A．选择恰当的进程管理程序B．用户作业准备充分 C．选择恰当的作业调度算法D．有一个较好的操作环境 5．系统抖动是指( )。 A．使用机器时，屏幕闪烁的现象 B．由于主存分配不当，偶然造成主存不够的现象 C．系统盘有问题，致使系统不稳定的现象 D．被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象 6．在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过( )实现的。 A．段表B．页表 C. PCB D．JCB 7．在下述文件系统目录结构中，能够用多条路径访问同一文件(或目录)的目录结构是( ) A．单级目录B．二级目录 C．纯树型目录D．非循环图目录 8．SPOOLing技术可以实现设备的( )分配。 A．独占B．共享 C．虚拟D．物理 9．避免死锁的一个著名的算法是( )。 A．先人先出算法B．优先级算法 C．银行家算法D．资源按序分配法 10．下列关于进程和线程的叙述中，正确的是( )。 A．一个进程只可拥有一个线程 B．一个线程只可拥有一个进程 C．一个进程可拥有若干个线程 D．一个线程可拥有若干个进程 二、判断题(选择你认为正确的叙述划√，认为错误的划×并说明原因。每题2分，共10分) 1．简单地说，进程是程序的执行过程。因而，进程和程序是一一对应的。( ) 2．V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加l后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，使该进程变为阻塞状态，而现进程继续进行。( ) 第1章 一、填空 1．计算机由硬件系统和软件系统两个部分组成，它们构成了一个完整的计算机系统。 2．按功能划分，软件可分为系统软件和应用软件两种。 3．操作系统是在裸机上加载的第一层软件，是对计算机硬件系统功能的首次扩充。 4．操作系统的基本功能是处理机（包含作业）管理、存储管理、设备管理和文件管理。 5．在分时和批处理系统结合的操作系统中引入“前台”和“后台”作业的概念，其目的是改善系统功能，提高处理能力。 6．分时系统的主要特征为多路性、交互性、独立性和及时性。 7．实时系统与分时以及批处理系统的主要区别是高及时性和高可靠性。 8．若一个操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，则是分时操作系统。 9．如果一个操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，只追求计算机资源的利用率、大吞吐量和作业流程的自动化，则属于批处理操作系统。 10．采用多道程序设计技术，能充分发挥CPU 和外部设备并行工作的能力。 二、选择 1．操作系统是一种 B 。 A．通用软件B．系统软件C．应用软件D．软件包2．操作系统是对 C 进行管理的软件。 A系统软件B．系统硬件C．计算机资源D．应用程序3．操作系统中采用多道程序设计技术，以提高CPU和外部设备的A。 A．利用率B．可靠性C．稳定性D．兼容性4．计算机系统中配置操作系统的目的是提高计算机的 B 和方便用户使用。 A．速度B．利用率C．灵活性D．兼容性5． C 操作系统允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机。 A．批处理B．实时C．分时D．多道批处理6．如果分时系统的时间片一定，那么 D ，响应时间越长。 A．用户数越少B．内存越少C．内存越多D．用户数越多 三、问答 1．什么是“多道程序设计”技术？它对操作系统的形成起到什么作用？ 答：所谓“多道程序设计”技术，即是通过软件的手段，允许在计算机内存中同时存放几道相互独立的作业程序，让它们对系统中的资源进行“共享”和“竞争”，以使系统中操作系统期末试卷(含答案)79149
第三版操作系统第3章习题
操作系统试卷题库(含部分答案)
1操作系统试题及答案
操作系统光盘习题答案
操作系统试题库填空题及答案
操作系统实验报告-作业调度
操作系统-计算题
计算机操作系统考试题题库及答案
操作系统作业调度实验报告
计算机操作系统习题及答案()
操作系统习题
计算机操作系统期末考试题及答案
操作系统实验报告-作业调度实验
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操作系统(第二版)习题答案