1、操作系统原理复习提纲-1一、选择题(每题 2分，共 30分) 1-D 2-B 3-C 4-A 5-A 6-A 7-B 8-B 9-A 10-A 11-BCDE 12-DE 13-BD 14-ABC 15-ABC1操作系统本身是一种系统软件，因此，它（ D ） 。A. 只能管理软件 B. 只能管理硬件 C既不能管理软件，又不能管理硬件 D. 既能管理软件，又能管理硬件2操作系统是( B )。A.硬件 B.系统软件 C.应用软件 D.虚拟机3下面关于批处理操作系统的叙述错误的是（C ） 。A批处理操作系统可以分为批处理单道系统和批处理多道系统B单道系统是指一次只有一个作业装入计算机系统的主存中运行
2、的系统C批处理系统具有用户与计算机的直接交互能力，提高了系统资源的利用率D.“通道”和“中断”技术的出现，使得输入输出设备与中央处理器可以并行工作4. 下面关于分时系统和实时系统的说法正确的是（A ） 。A批处理系统具有批处理能力，但不具有分时交互能力B批处理系统是实现人机交互的系统C分时系统是实现自动控制无需人为干预的系统D分时系统本身既具有分时交互能力，又具有批处理能力5从资源的角度看操作系统的功能不包括( A ).A用户管理 B.处理器管理和存储管理 C文件管理和作业管理 D.设备管理6下面关于计算机系统和操作系统的叙述错误的是（ A ） 。A操作系统是独立于计算机系统的，它不属于计算机
3、系统B计算机系统是一个资源集合体，包括软件资源和硬件资源C操作系统是一种软件D计算机硬件是操作系统赖以工作的实体，操作系统的运行离不开计算机硬件的支持 7下面关于计算机系统层次关系的描述错误的是（ B ） 。A.计算机系统是由硬件和软件组成的层次式结构B.计算机层次结构中最内层是使用计算机系统的用户C硬件系统是计算机层次结构的最内层D.用户与硬件系统之间的软件系统包括系统软件、支撑软件和应用软件三部分8主存储器是（B ） 。A. 以“字”为单位进行编址的B. 是中央处理机能够直接访问的惟一的存储空间C. 与辅助存储器相比速度快、容量大、价格低的一类存储器D. 只能被 CPU访问的存储器 9特权
4、指令( A ).A.是可能影响系统安全的一类指令B.即允许操作系统程序使用，又允许用户程序使用C.是管态和目态运行的基本单位 D.是一种存储保护方法10.若有一进程拥有 100个线程，这些线程属于用户级线程，则在系统调度执行时间上占用（ A ）时间片。A. 1 B. 100 C. 1/100 D 0（在同一个进程内，不分配资源。 见 p35）11.地址重定位指的是（ BCDE ） 。A.作业地址空间与物理空间相同B.作业地址空间与物理空间的映射C.将作业的逻辑地址变换成主存的物理地址 D.将作业的相对地址变换成主存的绝对地址E.将作业的符号地址变换成地址空间的对应地址(为了实现静态和动态两种分
5、配策略将逻辑地址和物理地址分开)12.可能出现抖动的存储管理方法有：（ DE ）A.固定式分区 B.动态分区分配 C.动态重定位分区分配D.请求分页存储管理 E.请求段式存储管理13.文件在磁盘上的存储结构可以按照（ BD ）组织。A.逻辑结构 B.顺序结构 C.层次结构 D.索引结构 E.记录结构14.用户与操作系统之间的接口可以是（ ABC ） 。A.系统调用 （提供了用户程序和操作系统之间的接口，实现与 OS的通信）B.外部命令 C.内部命令 D.进程控制 E.设备驱动程序15.物理 I/O设备的控制方式有( ABC )A.循环测试(Cyclic Test)方式 （即查询方式） B.中断
6、驱动(Interrupt-Driven)方式 C. DMA控制(DMA Control)方式D.命令控制方式 E.调度控制方式二、判断题（将正确的划上“V” ，错误的划上“X ” ） （每小题 2分，共 20分）1-X 2-X 3-X 4-X 5-V 6-V 7-V 8-V 9-V 10-V1 （ X ）一个操作系统的系统调用越多，系统的功能就越强，用户使用就越复杂。2 （ X ）磁盘是共享设备，所以允许多个进程同一时刻在存储空间中进行访问。3 （ X ）线程是进程的实体，线程的控制块就是进程的控制块。4 （ X ）必须在分时系统的情况下，进程才能并发执行。5 （ V ）在有 ULT和 KLT
7、的系统中，当一个 ULT执行系统调用时，不仅这个线程被阻塞，进程中的所有线程都被阻塞。 ( User Level Thread 是在用户态，无法利用多处理器由用户管理。当一个线程阻塞时，所有的线程都阻塞，而系统调用时也会被阻塞。用 spawn派生新线程。Kernel Level Thread 由内核控制，通过调度可分布在多处理器上，一个线程的阻塞不会影响其他线程。见 p59,p60)6 （ V ）UNIX的Shell是作为操作系统的命令语言，为用户提供使用操作系统的接口，用户利用该接口获得操作系统的服务。7 （ V ）采用客户/服务器模式构造一个操作系统的基本思想是，把操作系统划分为若干进程，
8、其中的每一个实现单独的一种服务。8 （ V ）存储器管理的主要功能有主存储器的分配和管理、地址映射、扩充主存容量和存储保护。9 （ V ）通道程序解决了 IO 操作的独立性和各部件工作的并行性，采用通道技术后，能实现 CPU与通道的并行操作。10 （ V ）在请求分页存储管理中，从主存中刚刚移走某一页面后，根据请求马上又调进该页，这种反复调进调出的现象，称为系统颠簸，也叫系统抖动。三、应用题（共50分）1若程序 Pa、Pb 和 Pc单独执行时间分别 Ta、Tb 和 Tc ，Ta=1 小时，Tb=1.5小时，Tc=2 小时，其中处理机工作时间分别为 Ta=10分钟，Tb=15 分钟，Tc=35分
9、钟。如果采用多道程序设计的方法，让 Pa、Pb 和 Pc并发执行，假定处理机利用率达到 60%，另加 20分钟系统开销，请问系统效率能提高百分之几？ (10 分)答：Ta、Tb 和 Tc并行工作共用 CPU时间(分钟单位)：（10+15+35）/60%=100系统效率提高：（单独执行时时间为 60+90+120=270，并发时执行 为100，有 20 分钟的开销 ，因而有：（60+90+120）-（100+20）/（60+90+120）*100%=（270-120）/（270*100%）=55%2请同时用图示和文字描述相结合两种方式描述具有快表的请求式分页系统的地址转换过程。 (10 分)答：
10、分页系统地址变换步骤如下：（1）由虚地址计算出页号和页内偏移量。（2）根据页号和进程的页表首址，找到对应的页表项，取出帧号.（3） （帧号*页面大小）+页内偏移 形成物理地址。图示如下：（先查快表，再查页表）页号 偏移量逻辑地址 物理地址页框号 偏移量偏移量内存页框快表 TLB命中页框号页表命中失败3 一台计算机有一个 cache、主存储器和用作虚拟存储器的磁盘，假设访问cache中的字需要 20ns的定位时间；如果该字在主存储器中而不在 cache中，则需要 60ns的时间载入 cache，然后再重新开始定位；如果该字不在主存储器中，则需要 12ms的时间从磁盘中提取，然后需要 60ns复制
11、到cache中，然后再开始定位。cache 的命中率是 0.9，主存储器的命中率是06，在该系统中访问一个被定位的字所需要的平均时间为多少（单位：ns）？（10 分）答:平均访问时间的计算=命中快表时间+没命中快表去查找页表的时间+缺页中断的时间平均访问时间=0.9*20+（1-0.9）*0.6*（60+20）+（1-0.9）*（1-0.6）*（12*10 6+60+20）4.8*10 5(ns)4在一个请求页式存储系统中，一个程序的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2,1，5，并采用 LRU页面置换算法。假设分配给该程序的存储块数 M分别为 3和 4时，求出在防问过程中发生的缺页
12、次数和缺率。（10 分）答:（此处略去具体步骤，仅给出最后答案）M=3 缺页次数=10 缺率=10/12=5/6M=4 缺页次数=8 缺率=8/12=2/3淘汰算法：维持一个队列，队尾是最近访问的页，队首是最近少使用访问页号LRU页面序列缺页中断 LRU页面序列 缺页中断4 4 V 4 V3 4,3 V 4,3 V2 4,3,2 V 4,3,2 V1 3,2,1 V 4,3,2,1 V4 2,1,4 V 3,2,1,43 1,4,3 V 2.1.4.35 4,3,5 V 1,4,3,5 V4 3,5,4 1,3,5,43 5,4,3 1,5,4,32 4,3,2 V 5,4,3,2 V1 3,
13、2,1 V 4,3,2,1 V5 2,1,5 V 3,2,1,5 VM=3 M=4缺页 10次 缺页 8次f=10/12 f=8/125 （专科做）考虑下面的进程集合,给出 FCFS、RRq=1、SPN 和 SRT调度策略的完成时间、周转时间和 Tr/Ts比较表。(10 分)进程名到达时间处理时间ABCDE01391235255（10 分，专科做）答: 调度策略的比较表为进程到达时间服务时间A03B15C32D95E125平均FCFS完成时间周转时间Tr/Ts331871.41073.51561.22081.66.21.74RRq=1完成时间周转时间Tr/Ts66211102852.51891
14、.82081.67.61.98SPN完成时间周转时间Tr/Ts3311091.85211561.22081.65.61.32SRT完成时间周转时间Tr/Ts3311091.85211561.22081.65.61.32完成时间=上一个进程结束时间+服务时间周转时间=完成时间-进入时间Tr/Ts=周转时间/服务时间A进入队尾 D 进入队尾| B进入队尾 | | E 进入队尾| | | C进入队尾 | |v v v v v1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A B A B C A B C B D B D E D E D E D E
15、E | | | | | C完成 B 完成 D 完成 |A完成 E 完成5 （本科做）假设有两类资源 A和 B，A 类资源 10个，B 类资源 14个，当前系统的资源分配情况如下表所示。根据分配表，回答下面两个问题：(10 分)请填写系统的需求矩阵。使用银行家的算法，确定系统是否死锁状态？如果不死锁给出安全序列，如果死锁给出死锁的四个条件。进程 AllocationA BMaxA BA B Available WorkA BP0P1P2P3P4答（具体细节略）:Available=Available+Allocation初始时 Work=( 2 7) , Need=Max-Allocation, Need=Work系统处于安全状态，按全序列为：P0，P3，P2，P1，P4进程 Allocation MaxA BA B Available WorkA BP0P1P2P3P4( 1. 找到 i 满足 Finishi=false, Need=Work, 初始时 Work=(2,7)2. 修改数据 Work=Work+Allocation, Finishi=true , 转向 1 再寻找，直道所有Finishi=true 为止）
