操作系统精髓与设计原理-第11章_IO管理和磁盘调度,第12章_文件管理

第十一章 I/O管理和磁盘调度

复习题

11.1列出并简单定义执行I/O的三种技术。

·可编程I/O：处理器代表进程给I/O模块发送给一个I/O命令，该进程进入忙等待，等待操作的完成，然后才可以继续执行。

·中断驱动I/O：处理器代表进程向I/O模块发送一个I/O命令，然后继续执行后续指令，当I/O模块完成工作后，处理器被该模块中断。如果该进程不需要等待I/O完成，则后续指令可以仍是该进程中的指令，否则，该进程在这个中断上被挂起，处理器执行其他工作。

·直接存储器访问（DMA）：一个DMA模块控制主存和I/O模块之间的数据交换。为传送一块数据，处理器给DMA模块发送请求，只有当整个数据块传送完成后，处理器才被中断。

11.2逻辑I/O和设备I/O有什么区别？

·逻辑I/O：逻辑I/O模块把设备当作一个逻辑资源来处理，它并不关心实际控制设备的细节。逻辑I/O模块代表用户进程管理的一般I/O功能，允许它们根据设备标识符以及诸如打开、关闭、读、写之类的简单命令与设备打交道。

·设备I/O：请求的操作和数据（缓冲的数据、记录等）被转换成适当的I/O指令序列、通道命令和控制器命令。可以使用缓冲技术，以提高使用率。

11.3面向块的设备和面向流的设备有什么区别？请举例说明。

面向块的设备将信息保存在块中，块的大小通常是固定的，传输过程中一次传送一块。通常可以通过块号访问数据。磁盘和磁带都是面向块的设备。

面向流的设备以字节流的方式输入输出数据，其末使用块结构。终端、打印机通信端口、鼠标和其他指示设备以及大多数非辅存的其他设备，都属于面向流的设备。

11.4为什么希望用双缓冲区而不是单缓冲区来提高I/O的性能？

双缓冲允许两个操作并行处理，而不是依次处理。典型的，在一个进程往一个缓冲区中传送数据（从这个缓冲区中取数据）的同时，操作系统正在清空（或者填充）另一个缓冲区。

11.5在磁盘读或写时有哪些延迟因素？

寻道时间，旋转延迟，传送时间

11.6简单定义图11.7中描述的磁盘调度策略。

FIFO:按照先来先服务的顺序处理队列中的项目。

SSTF:选择使磁头臂从当前位置开始移动最少的磁盘I/O请求。

SCAN:磁头臂仅仅沿一个方向移动，并在途中满足所有未完成的请求，直到

它到达这个方向上最后一个磁道，或者在这个方向上没有其他请求为止。

接着反转服务方向，沿相反方向扫描，同样按顺序完成所有请求。

C-SCAN:类似于SCAN，

11.7简单定义图7层RAID。

0：非冗余

1：被镜像；每个磁盘都有一个包含相同数据的镜像磁盘。

2：通过汉明码实现冗余；对每个数据磁盘中的相应都计算一个错误校正码，并且这个码位保存在多个奇偶校验磁盘中相应的文件。

3：交错位奇偶校验；类似于第二层，不同之处在于RAID3为所有数据磁盘中同一位置的位的集合计算一个简单的奇偶校验位，而不是错误校正码。

4：交错块分布奇偶校验；对每个数据磁盘中相应的条带计算一个逐位奇偶。

5：交错块分布奇偶校验；类似于第四层，但把奇偶校验条带分布在所有磁盘中。

6：交错块双重分布奇偶校验；两种不同的奇偶校验计算保存在不同磁盘的不同块中。

11.8典型的磁盘扇区大小是多少？

512比特

习题

11.1考虑一个程序访问一个I/O设备，并比较无缓冲的I/O和使用缓冲区的I/O。

说明使用缓冲区最多可以减少2倍的运行时间。

如果计算的时间正好等于它的I/O时间（它是最佳环境），操作者和外围设备同时运行。如果单独运行，只要花费他们的一半时间，设C是整个程序的计算时间，T为所要求总的I/O时间，因而寄存器最好的运行时间是max(C,T)，不需要寄存器的运行时间是C+T，

显然（(C+T)/2）≤max(C,T)≤(C+T).

11.2把习题11.1的结论推广到访问n个设备的程序中。

最佳比是（n+1）﹕n

11.3使用与表11.2类似的方式，分析下列磁道请求：27，129，110，186，147，

41，10，64，120。假设磁头最初定位在磁道100处，并且沿着磁道号减

11.4

机地均匀分布在磁盘上。现在要计算一次寻道平均跨越的磁道数。

a.首先，计算当磁头当前位于磁道t时，寻道长度为j的可能性。提示：

这是一个关于确定所有组合数目的问题，所有磁道位置作为寻道目标的

可能性是相等的。

b.接下来计算寻道长度为K的可能性。提示：这包括所有移动了K个磁道

的可能性之和。

c.使用下面计算期望值得公式，计算一次寻道平均跨越的磁道数目：

N-1

E[X]=∑i∑Pr[x=i]

i=0

d．说明档N比较大时，一次寻道平均跨越的磁道数接近N/3.

（a）设P[j/t]表示位于磁道t，寻道长度为j的概率，知随机访问一个任何一个磁道的可能性为相等为1/N，因此我们有P[j/t]=1/N,t<=j-1或

者t>=N-j;P[j/t]=2/N,j-1

的两端。因此只有一个相距j长度的磁道，故为2/N。

（b）令P[k]=∑P[k/t]*P[t]=1/N∑P[k/t],由（a）可知，取值1/N的有2k个磁道，取值为2/N有（N-k）个，

所以有

P[k]=（2k/N+2(N-k)/N）/N=2(N-k)/N*N

(c)E[k]=∑k*P[k]=∑2k(N-k)/N*N

=(N*N-1)/3N

(d)当N比较大时，从上文可以看出一次寻道平均跨越磁道数接近N/3

11.5下面的公式适用于高速缓冲存储器和磁盘高速缓存：

Ts=Tc+M×Td

请把这个公式推广到N级存储器结构，而不是仅仅2级。

定义：

Ai=从i级存储器找到信息的时间；

Hi=消息在第i级存储器并且没有在更高级存储器的概率；

Bi=从第（i+1）级向第i级传送一块数据的时间。

假设缓存在1级存储上，主存在2级存储上，如此下去，形成一个N 级存储结构，因此有

Ts=∑AiHi

若消息在M1层，可以立即被读，如果在M2中，不在M1中，那么这块数据从M2传到M1中再读。

因此 A2=B1+A1

进而有 A3=B2+A2=B1+B2+A1

即有 Ai=A1+∑Bj

所以 Ts=T1∑Hi+∑∑BjHi

因为∑Hi=1

最后可得 Ts=T1+∑∑BjHi

11.6对基于频率的替换算法（见图11.12），定义F new,F middle和Fold分别为包含

新区，中间区和的高速缓存片段，显然F new+F middle+Fold=1.如果有

a．Fold=1—F new

b. Fold=1/（高速缓存大小）

请分别描述该策略。

a．图11.11的中间区是空的，因此这种策略退化为图11.11a的策略。

b．老区由一块组成，并且我们有LRU替换策略。

11.7对于一个有9个磁道的磁带，磁带速度为120英寸每秒，磁带密度为1600

线位/英寸，请问它的传送率为多少？

密度可表示为1600线位每英寸，因此传送速率为1600×1200=192000线位每秒。

11.8假设有一个2400英寸的磁带盘，记录间的间隙为0.6英寸，这个间隙是磁

带在读操作之间的停止；在间隙期间磁带速度成线性增加或减小，磁带的其他与习题11.7相同。磁带上的数据按物理记录组织，每个物理记录包含固定数目的由用户定义的单元，称为逻辑记录。

a.在磁带上读取分装在10个物理记录中的120个逻辑记录需要多少时

间？

b．同样。如果是分装在30个物理记录中，则需要多少时间？

c.对于上述每种分块方案，整个磁带分别可以保存多少个逻辑记录？

d．对于上述每种分块方案，有效的总传速率分别是多少？

e.磁带的容量是多少？

假设每个记录由30块组成。

b．我们先定义从一个物理块加间隙到了另一块的读取时间

物理块的大小=（30个逻辑记录每物理记录）×（120比特每逻辑记

录）

=3600字节

物理块的长度=3600字节/（1600比特/英寸）=2.35英寸

间隙的长度=0.6英寸

传输一个块加间隙的传输时间=2.25/120+0.6/60=0.02875秒

磁带上块的数目=（2400×12）/（2.25+0.6）=10105物理块

因此，读取时间为 10105×0.02875=291秒

c.如果分装在30个物理记录中，磁带包含10105个物理记录和

30×10105=303150个逻辑记录。

d.分装在30个物理记录中的有效传输数率：

R=（303150×120）/291=125010字节/秒

e．容量=303150×120=36378000字节

11.9如果磁盘中扇区大小固定为每扇区为512字节，并且每磁道96个磁区，每

面110个磁道，一共有8个可用的面，对于习题11.8（b），计算存储这些逻辑记录需要多少磁盘空间（扇区、磁道和面）。忽略文件头记录和磁道索引，并假设记录不能跨越两个扇区。

每个扇区能容纳4个记录，所需扇区数=303150/4=75788

所需磁道数=75788/96=790

所需面数=790/110=8

11.10考虑习题11.9所描述的磁盘系统，假设该磁盘的旋转速度为360r/m。一

个处理器使用中断驱动I/O从磁盘中读取一个扇区，每个字节一个中断。

如果处理每个中断需要2.5us，处理器花费在处理I/O上的时间占多少百分比（忽略寻道时间）？

每扇区512字节，每字节一个中断，所以每扇区512个中断。

中断总时间=2.5×512=1280us。

每个扇区读取时间=60s/m×360r/m×96扇区/磁道=1736us

处理器花费在处理I/O上的时间百分比=100×1280/1736=74％

11.11如果使用DMA策略并假设每个扇区一个中断，重做习题11.10。

使用DMA策略，中断总时间=2.5us

处理器花费在处理I/O上的时间百分比=100×2.5/1736=0.14％

11.12一个32位计算机有两个选择通道和一个多路通道，每个选择通道支持两

个磁盘和两个磁带部件。多路通道有两个行式打印机、两个卡片阅读机，并连接着10个VDT终端。假设有以下的传送率：

磁盘驱动器 800KB/s

磁带驱动器 200KB/s

行式打印机 6.6KB/s

卡片阅读机 1.2KB/s

VDT 1KB/s

系统中的最大合计传送率为多少？

每次只有一个驱动设备能在选择通道上得到服务，

因此，最大速率=800+800+2×6.6+2×1.2+10×1=1625.6KB/s

11.13当条带大小比I/O大小小时，磁盘条带化显然可以提高数据传送率。同样，

相对于单个的大磁盘，由于RAID 0可以并行处理多个I/O请求，显然它可以提高性能。但是，相对于后一种情况，磁盘条带化还有必要存在吗？

也就是说，相对于没有条带化的磁盘阵列，磁盘条带化可以提高I/O请求速度的性能吗？

这取决于I/O请求类型。对于一种极端情况，如每次只有一个进程有一个大I/O请求时，磁盘条带化可以提高性能。但如果有许多进程有许多小的I/O请求时，相对于RADI 0没有条带化的磁盘阵列可以提高性能。

第12章文件管理

复习题：

12.1、域和记录有什么不同？

答：域（field）是基本数据单位。一个域包含一个值。记录（record）是一组相关的域的集合，它可以看做是应用程序的一个单元。

12.2、文件和数据库有什么不同？

答：文件（file）是一组相似记录的集合，它被用户和应用程序看做是一个实体，并可以通过名字访问。数据库（database）是一组相关的数据集合，它的本质

特征是数据元素间存在着明确的关系，并且可供不同的应用程序使用。

12.3、什么是文件管理系统？

答：文件管理系统是一组系统软件，为使用文件的用户和应用程序提供服务。12.4、选择文件组织时的重要原则是什么？

答：访问快速，易于修改，节约存储空间，维护简单，可靠性。

12.5、列出并简单定义五种文件组织。

答：堆是最简单的文件组织形式。数据按它们到达的顺序被采集，每个记录由一串数据组成。顺序文件是最常用的文件组织形式。在这类文件中，每个记录

都使用一种固定的格式。所有记录都具有相同的长度，并且由相同数目、长度

固定的域按特定的顺序组成。由于每个域的长度和位置已知，因此只需要保存

各个域的值，每个域的域名和长度是该文件结构的属性。索引顺序文件保留

了顺序文件的关键特征：记录按照关键域的顺序组织起来。但它还增加了两个

特征：用于支持随机访问的文件索引和溢出文件。索引提供了快速接近目标记

录的查找能力。溢出文件类似于顺序文件中使用的日志文件，但是溢出文件中

的记录可以根据它前面记录的指针进行定位。索引文件：只能通过索引来访

问记录。其结果是对记录的放置位置不再有限制，只要至少有一个索引的指针

指向这条记录即可。此外，还可以使用长度可变的记录。直接文件或散列

文件：直接文件使用基于关键字的散列。

12.6、为什么在索引顺序文件中查找一个记录的平均搜索时间小于在顺序文件中的平均

搜索时间？

答：在顺序文件中，查找一个记录是按顺序检测每一个记录直到有一个包含符合条件的关键域值的记录被找到。索引顺序文件提供一个执行最小穷举搜索的索引

结构。

12.7、对目录执行的典型操作有哪些？

答：搜索，创建文件，删除文件，显示目录，修改目录。

12.8、路径名和工作目录有什么关系？

答：路径名是由一系列从根目录或主目录向下到各个分支，最后直到该文件的路径

中的目录名和最后到达的文件名组成。工作目录是一个这样的目录，它是含有用

户正在使用的当前目录的树形结构。

12.9、可以授予或拒绝的某个特定用户对某个特定文件的访问权限通常有哪些？

答：无（none），知道（knowledge），执行（execution），读(reading)，追加（appending），

更新（updating），改变保护（changing protection），删除（deletion）。

12.10、列出并简单定义三种组块方式。

答：固定组块（fixed blocking）：使用固定长度的记录，并且若干条完整的记录被保存在一个块中。在每个块的末尾可能会有一些未使用的空间，称为内部碎片。

可变长度跨越式组块（variable-length spanned blocking）：使用长度可变的记

录，并且紧缩到块中，使得块中没有未使用空间。因此，某些记录可能会跨越

两个块，通过一个指向后继块的指针连接。可变长度非跨越式组块

（variable-length unspanned blocking）：使用可变长度的记录，但并不采用跨

越的方式。如果下一条记录比块中剩余的未使用空间大，则无法使用这一部分，

因此在大多数块中都会有未使用的空间。

12.11、列出并简单定义三种文件分配方法。

答：连续分配是指在创建文件时，给文件分配一组连续的块。链式分配基于单个的块，链中的每一块都包含指向下一块的指针。索引分配：每个文件在文件分配

表中有一个一级索引，分配给该文件的每个分区在索引中都有一个表项。

习题：

12.1、定义：B=块大小R=记录大小P=块指针大小F=组块因子，即一个块中期望的记录数。对图12.6中描述的三种组块方法分别给出关于F的公式。

答案：

固定组块：最大整数

当一个可变长度记录被保存到组块中的时候，组块中会增加一个标记着记录边界的数据，用来标识记录。当跨越式记录桥联块边界的时候，需要用到一些关联着后继组块的结构。一种可能情况是在每个记录前加一个长度标识。另一种可能情况是在两个记录之间加一个特殊的区分标识。因此，我们假设每一个记录需要一个标识，并且标识大小约等于块指针大小。对于跨越式组块，指向它下一个组块的大小为P的块指针被包含在每一个组块中，所以跨越式记录可以很容易地被重定位。由此可知：

可变组块跨越式：

由于不采用跨越的方式，可变长度非跨越式组块会导致平均R/2的空间浪费，但不需要指向后继组块的指针：

12.2、一种避免预分配中的浪费和缺乏邻近性问题的方案是，分配区的大小随着文件的增长而增加。例如，开始时，分区的大小为一块，在以后每次分配时，分区的大小翻倍。考虑一个有n条记录的文件，组块因子为F，假设一个简单的一级索引用做一个文件分配表。

a.给出文件分配表中入口数的上限（用关于F和n的函数表示）。

b.在任何时候，已分配的文件空间中，未被使用的空间的最大量是多少？

答案：a.

b.未被使用的空间总是小于已分配文件空间。

12.3、当数据

a.很少修改并且以随机顺序频繁地访问时，

b.频繁地修改并且相对频繁地访问文件整体时，

c.频繁地修改并以随机顺序频繁地访问时，

从访问速度、存储空间的使用和易于更新（添加／删除／修改）这几方面考虑，为了达到最大效率，你将选择哪种文件组织？

答案：a.索引文件

b.索引顺序文件

c.索引文件或散列文件

12.4、目录可以当做一种只能通过受限方式访问的“特殊文件”实现，也可以当做普通文件实现。这两种方式分别有哪些优点和缺点？

答案：很明显地，如果操作系统把目录当做一种通过受限方式访问的“特殊文件”实现，安全性更容易被加强。把目录当做一种通过受限方式访问的普通文件实现使得操

作系统更统一地管理对象，更容易地创建和管理用户目录。

12.5、一些操作系统具有一个树结构的文件系统，但是把树的深度限制到某个比较小的级数上。这种限制对用户有什么影响？它是如何简化文件系统的设计的（如果能简化）？

答案：这是一个少见的专题。如果操作系统构造一个文件系统以便子目录被允许包含在一个主目录底下，那么就很少或没有额外的逻辑被要求允许包含任意深度的子目

录。限制子目录树的深度造成对用户组织文件空间不必要地限制。

12.6、考虑一个层次文件系统，空闲的磁盘空间保留在一个空闲空间表中。

a.假设指向空闲空间的指针丢失了。该系统可以重构空闲空间表吗？

b.给出一种方案，确保即使出现了一次存储失败，指针也不会丢失。

答案：a.可以重构。使用的方法与许多LISP的垃圾收集系统用的方法非常相似。首先，我们将建立一种数据结构，代表磁盘的每一块，并且这个磁盘支持一种文件系统。

在这里某种映射是比较合适的。然后，我们从这个文件系统的根目录开始，通过

文件系统的递归下降寻找，我们标记每一块已被文件使用的磁盘块。当完成的时

候，我们将为没有被使用的磁盘块建立一个空闲列表。这实质上就是UNIX命令

fsck的功能。

b.在磁盘上一个或多个地方备份空闲空间列表指针。无论何时列表的开端发生变

化，备份指针也同样更新。这样将会保证即使发生了存储器或者磁盘块错误，

你也总是能找到一个有效的指针值。

12.7、考虑由一个索引节点所表示的UNIX文件的组织（见图12.13）.假设有12个直接块指针，在每个索引节点中有一个一级、二级和三级间接指针。此外，假设系统块大小和磁盘扇面大小都是8K。如果磁盘块指针是32位，其中8位用于标识物理磁盘，24位用于标识物理块，那么

a.该系统支持的最大文件大小是多少？

b.该系统支持的最大文件系统分区是多少？

c.假设主存中除了文件索引节点外没有其他息，访问在位置12，423，956中的字节需要多少次磁盘访问？

答案：a.找出每一个块中根据指针大小来划分块大小的磁盘块指针的数目：

8K/4 = 2K pointers per block

I-Node所支持的最大文件大小是：

12 + 2K + (2K×2K) + (2K×2K×2K)

直接寻址一级间接寻址二级间接寻址三级间接寻址

12 + 2K + 4M + 8G blocks

将以上数据乘以块大小（8K），得到：

96KB+16MB+32GB+64TB

这就是该系统支持的最大文件大小。

b.每一个分区中都有24位用于识别物理块，由此可知：

224×8K = 16M×8K = 128GB

c.由问题（a）中所得的信息可知，直接块只覆盖了第一个96KB区域，而一级间

接块覆盖了接下来的16MB区域。被请求文件的位置是13MB而其偏移很明显

地随机落在了一级间接块中。因此会有2次磁盘存储访问。一次是为了一级间接

块，一次是为了包含被请求数据的块。

计算机操作系统原理复习题

课程成绩构成 笔试：70% 平时：30% 试卷构成： 名词解释五小题，共15分； 简答五小题，共35分； 综合题四小题，共50分。 第一章操作系统引论 1、设计现代操作系统的主要目标？ 答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2、操作系统的作用？ 答：（1）作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2）作为计算机系统资源的管理者 （3）实现了对计算机资源的抽象 3、操作系统发展的主要动力？ 答：（1）不断提高计算机资源的利用率 （2）方便用户 （3）器件的不断更新换代 （4）计算机体系结构的不断发展 4、为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象？ 答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 5、单道批理？多道程序设计？多道批处理？ 单道批处理系统定义：把一批作业以脱机方式输入到磁带上，并在系统中配上监督程序(Monitor)，在它的控制下使这批作业能一个接一个地连续处理，直至磁带(盘)上的所有作业全部完成，系统对作业的处理都是成批地进行的，且在内存中始终只保持一道作业。 多道批处理系统定义：由多道程序设计技术组成的系统。

6、分时系统产生主要动力？关键技术？特征？ 答：(1)推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。 （2）关键技术：为实现分时系统，其中，最关键的问题是如何使用户能与自己的作业进行交互，即当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，再将结果返回给用户。此后，用户可继续键入下一条命令，此即人—机交互。应强调指出，即使有多个用户同时通过自己的键盘键入命令， （3）特征：多路性；独立性；及时性；交互性。 7、实时任务划分？实时系统与分时系统比较？ 实时任务划分：（1）按任务执行时是否呈现周期性来划分 （2）根据对截止时间的要求来划分。 比较：（1）多路性。实时信息处理系统的多路性主要表现在系统周期性的对多路现场信息进行采集，以及对多个对象或多个执行机构进行控制。而分时系统的多路性则与用户情况有关，时多时少。 （2）独立性。实时信息处理系统的每个终端用户在向实时系统提出服务请求时是彼此独立操作，互不干扰。而分时控制系统中，对象的采集和对象的控制也是互不干扰。 （3）及时性。实时信息处理系统的及时性以人所能接受的等待时间来确定。分时系统的及时性是以控制对象所要求的开始截止时间或完成时间来确定的，一般为毫秒级。 （4）交互性。实时信息处理系统仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。分时系统能够向终端用户提供数据处理和资源共享等服务。 （5）可靠性。分时系统也要求可靠性，但实时系统要求更高度的可靠性。 8、操作系统定义？特征？ 答：操作系统的定义：操作系统（operating system，简称OS）是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合——它们管理和控制计算机系统中的软件和硬件资源，合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境，从而在计算机与其用户之间起到接口的作用。 特征：（1）并发性（2）共享性（3）虚拟技术（4）异步性 9、是什么原因使操作系统具有异步性特征？ 答：操作系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性，进程以人们不可预知的速度向前推进，二是程序的不可再现性，即程序执行的结果有时是不确定的，三是程序执行时间的不可预知性，即每个程序

计算机操作系统原理课程设计

上海电力学院 课程设计报告 课程名称：操作系统原理 题目名称：采用可变分区存储管理，模拟主存空间的分配和回收 姓名： xxx 学号： xxx 班级： 2013054 同组姓名： xxx 课程设计时间： 2015.7.6～2015.7.10 评语： 成绩：

课程设计题目 一、设计内容及要求 可变分区存储管理模拟 设计内容:编写程序模拟实现可变分区存储管理。 具体要求： 编写程序模拟实现可变分区存储管理，实现存储管理的基本功能，包括内存的分配、内存的回收、地址变换等。 输入：1、输入新进程名称及使用内存的大小（可创建多个进程）； 2、撤销某个指定的进程； 3、某个进程的逻辑地址； 输出：显示每次创建进程或者撤销进程后内存使用的状况，包括每一个进程占据的内存的位置和大小； 计算并输出给定逻辑地址对应的物理地址。 必须分别使用以下分配算法完成模拟： 1、首次适应算法； 2、最佳适应算法； 3、最差适应算法； 小组分工： 程序设计讨论： 程序主体设计： 程序调试及修改： 实验报告设计： 总结： （要求注明小组分工情况） 二、详细设计 1）原理概述 对于可变分区存储管理的内存分配与回收，主要为设计以下几个部分： 1、设计动态输入空闲分区表的程序 2、设计内存分配的程序 3、设计内存回收的程序 首次适应算法： FF算法要求空闲分区表或空闲分区链以地址递增的次序链接。在分配内时，从链首开始查找，直至找到一个大小能满足要求分区为止；然后再按照作业大小，从该分区中划一块内存空间分配给请求者，余下的空闲分区仍留在空闲链中。如从链首直至链尾都不能找到一个能满足要求的分区，则此次分配失败，返回 最佳适应算法： BF算法是指每次为作业分配内存，总是把满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业，避免“大材小用”。为了加速寻找，该算法要求所有的空闲分区按其容量以从小到大的顺序形成一空闲分区链。这样，第一次找到能满足要求的空闲区，

操作系统课程设计报告

上海电力学院 计算机操作系统原理 课程设计报告 题目名称：编写程序模拟虚拟存储器管理 姓名：杜志豪.学号： 班级： 2012053班 . 同组姓名：孙嘉轶 课程设计时间：—— 评语： 成绩： 目录 一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1．2 使用算法分析： (4)

1． FIFO算法（先进先出淘汰算法） (4) 1． LRU算法（最久未使用淘汰算法） (5) 1. OPT算法（最佳淘汰算法） (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) ．1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27)

六、代码附录 (27) 课程设计题目 一、设计内容及要求 编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N

块内存（N

操作系统原理实验四

实验4 进程控制 1、实验目的 （1）通过对WindowsXP进行编程，来熟悉和了解系统。 （2）通过分析程序，来了解进程的创建、终止。 2、实验工具 （1）一台WindowsXP操作系统的计算机。 （2）计算机装有Microsoft Visual Studio C++6.0专业版或企业版。 3、预备知识 （3）·CreateProcess（）调用：创建一个进程。 （4）·ExitProcess（）调用：终止一个进程。 4、实验编程 （1）编程一利用CreateProcess()函数创建一个子进程并且装入画图程序(mspaint.exe)。阅读该程序,完成实验任务。源程序如下： # include < stdio.h > # include < windows.h > int main(VOID) ﹛STARTUPINFO si; PROCESS INFORMA TION pi; ZeroMemory(&si,sizeof(si)); Si.cb=sizeof(si); ZeroMemory(&pi,sizeof(pi)); if(!CreateProcess(NULL, “c: \ WINDOWS\system32\ mspaint.exe”, NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si,&pi)) ﹛fprintf(stderr,”Creat Process Failed”); return—1; ﹜ WaitForSingleObject(pi.hProcess,INFINITE); Printf(“child Complete”); CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi hThread); ﹜

操作系统原理期末试卷10套含答案7

操作系统原理期末试卷10套含答案7 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( B ). 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 ). 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，( C ). 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( C ). 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( D ). 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( B )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( D ) 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( C )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( C ). 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( C ). 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.( ) 3．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.( ) 4．在采用树型目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相同.( ) 5．用户程序应与实际使用的物理设备无关，这种特性就称作与设备无关性.( ) 答案：1．(×)改正为：进程和程序不是一一对应的. 2．(×)改正为：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1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，现进程变为就绪状态，否则现进程继续进行. 3．(√) 4．(×)改正为：在采用树型目录结构的文件系统中，不同用户的文件名可以相同. 5．(√) 三、填空题(每空2分，共30分)

2016操作系统原理在线作业

窗体顶端 您的本次作业分数为：100分单选题 1.【第01~04章】以下描述中，（）并不是多线程系统的特长。 A 利用线程并行地执行矩阵乘法运算。 B web服务器利用线程请求http服务 C 键盘驱动程序为每一个正在运行的应用配备一个线程，用来响应相应的键盘输入。 D 基于GUI的debugger用不同线程处理用户的输入、计算、跟踪等操作。 正确答案:C 单选题 2.【第01~04章】现代操作系统的基本特征是（）、资源共享和异步性。 A 多道程序设计 B 中断处理 C 实现分时与实时处理 D 程序的并发执行 正确答案:D 单选题 3.【第01~04章】操作系统的进程管理模块并不负责（）。 A 进程的创建和删除 B 提供进程通信机制 C 实现I/O设备的调度 D 通过共享内存实现进程间调度。 正确答案:C 单选题 4.【第01~04章】下列选择中，（）不是操作系统必须要解决的问题。 A 提供保护和安全机制 B 管理目录和文件 C 提供应用程序接口

D 提供C++语言编译器 正确答案:D 单选题 5.【第01~04章】用户在程序中试图读存放在硬盘中某文件的第10逻辑块，使用操作系统提供的接口是（）。 A 进程 B 系统调用 C 库函数 D 图形用户接口 正确答案:B 单选题 6.【第01~04章】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 正确答案:D 单选题 7.【第01~04章】下面关于进程的叙述不正确的是（）。 A 进程申请CPU得不到满足时，其状态变为就绪状态。 B 在单CPU系统中，任一时刻有一个进程处于运行状态。 C 优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。 D 进程获得处理机而运行是通过调度而实现的。 正确答案:C 单选题 8.【第01~04章】下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是（）。 A 系统调用 B 中断 C 库函数

操作系统原理练习题附答案

《操作系统原理》练习题 一、填空题 1. 每个进程都有一个生命周期，这个周期从__(1)__开始，到__(2)__而结束。 2. 当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__(3)__和可再现性。 3. 并发进程中与共享变量有关的程序段称为__(4)__。 4. 一个进程或者由系统创建，或者由__(5)__创建。 5. 一个进程的静态描述是处理机的一个执行环境，被称为__(6)__。 6. 信号量的物理意义是：信号量大于0，其值为__(7)__；信号量小于0，其绝对值为__(8)__。 7. 系统有某类资源5个，供3个进程共享，如果每个进程最多申请__(9)__个该类资源，则系统是安全的。 8. 不可中断的过程称为__(10)__。 9. 操作系统中，进程可以分为__(11)__进程和__(12)__进程两类。 10. 操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是__(13)__接口和__(14)__接口。 11. 批处理操作系统中，操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操作系统选择作业并根据__(15)__的要求自动控制作业的执行。 12. 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前台作业，而由批处理系统控制的作业称为__(16)__作业。 13. 采用SPOOL技术的计算机系统中，操作员只要启动__(17)__程序工作，就可以把作业存放到__(18)__中等待处理。 14. 作业控制方式有__(19)__方式和__(20)__方式二种。 15. 对资源采用抢夺式分配可以防止死锁，能对处理器进行抢夺式分配的算法有__(21)__算法和__(22)__算法。 16. 因争用资源产生死锁的必要条件是互斥、__(23)__、不可抢占和__(24)__。 17. 死锁的形成，除了与资源的__(25)__有关外，也与并发进程的__(26)__有关。 18. 为破坏进程循环等待条件，从而防止死锁，通常采用的方法是把系统中所有资源类进行__(27)__，当任何一个进程申请两个以上资源时，总是要求按对应资源号__(28)__次序申请这些资源。 19. 内存管理的核心问题是如何实现__(29)__的统一，以及它们之间的__(30)__问题。 20. 页式存储管理中，处理器设置的地址转换机构是__(31)__寄存器。 21. 在页式和段式存储管理中，__(32)__存储管理提供的逻辑地址是连续的。 22. 实现地址重定位或地址映射的方法有两种：__(33)__和__(34)__。 23. 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，__(35)__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，__(36)__的作业得到优先调度。 24. 确定作业调度算法时应注意系统资源的均衡使用，即使CPU繁忙的作业和__(37)__的作业搭配使用。 25. 按照组织形式分类文件，可以将文件分为普通文件、目录文件和__(38)__。 26. 文件系统为用户提供了__(39)__的功能，以使得用户能透明地存储访问文件。 27. 文件名或记录名与物理地址之间的转换通过__(40)__实现。 28. 文件的__(41)__与文件共享、保护和保密紧密相关。

操作系统原理课程设计报告

操作系统原理课程设计报告

系（院）：计算机科学学院 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间：2020.5.25——2020.5.30 设计地点：

一、课程设计目的 (4) 二、课程设计的任务和要求 (4) 三、模拟程序的描述： (5) 四、运行环境 (7) 五、算法原理 (8) 1）多级反馈队列调度算法 (13) 2）优先权调度算法 (14) 六、需求分析 (16) 七、总体设计 (17) 八、详细设计与实现[含代码和实现界面] (19) 九、主要代码分析： (26) 十、总结 (44)

一、课程设计目的 《操作系统原理》是计算机科学与技术专业的一门专业核心课程，也是研究生入学考试中计算机专业综合中所涉及的内容。该课程理论性强，纯粹的理论学习相对枯燥乏味，不易理解。通过课程设计，可加强学生对原理知识的理解。 二、课程设计的任务和要求 本次课程设计的题目是，时间片轮转调度算法的模拟实现。要求在充分理解时间片轮转调度算法原理的基础上，编写一个可视化的算法模拟程序。 具体任务如下： 1、根据需要，合理设计PCB结构，以适用于时间片轮转调度算法；

2、设计模拟指令格式，并以文件形式存储，程序能够读取文件并自动生成指令序列。 3、根据文件内容，建立模拟进程队列，并能采用时间片轮转调度算法对模拟进程进行调度。 三、模拟程序的描述： 模拟指令的格式：操作命令+操作时间 ● C ：表示在CPU上计算 ●I ：表示输入 ●O ：表示输出 ●W ：表示等待 ●H ：表示进程结束 操作时间代表该操作命令要执行多长时间。这里假设I/O设备的数量没有限制，I和O设备都只有一类。 I，O，W三条指令实际上是不占有CPU的，执行这三条指令就应该将进程放入对应的等待队列（输入等待队列，输出等待队列，其他等待队列）。

西安交大网络教育秋操作系统原理在线作业习题答案100分

《操作系统原理》习题答案 一、单项选择题 1、（信号量）是一种只能进行P、V操作的特殊变量。 2、一个进程是（PCB结构与程序和数据的组合）。 3、操作系统中，当（时间片完），进程从执行状态转变为就绪状态。 4，设有三个作业J1，J2，J3同时到达，运行时间分别为T1，T2，T3，且T1≤T2 ≤ T3。若它们在一台处理机上按单道运行，采用短作业优先算法，则平均周转时间为（T1+ 2/3T2 + 1/3T3）。 5、在操作系统中，死锁出现是指（若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源） 6.若系统有三个并发进程，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( 10 ) 。 7、预防死锁的论述中，（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）条是正确的论述。 8、关于死锁与不安全状态的关系，下列描述正确的有（死锁是一种不安全状态）： 9、银行家算法是一种（死锁避免）算法。 10、以下哪种算法不属于多个分区的可变分区存储管理方式的主存分配算法（最后适应分配算法） 11、在固定分区管理方式中，处理器执行作业时，对每条指令中的地址要求满足（下限地址≤绝对地址≤上限地址） 12、以下叙述中，不正确的是（采用动态和静态重定位的系统都支持“程序浮动”） 13、在页式存储管理中，假定地址用m个二进制位表示，其中页内地址部分占用了n个二进制位，那么最大的作业允许有（2(m-n) ）个页面。 14、关于一个分区的存储管理，以下叙述不正确的是（一个分区的存储管理中，必须采用动态重定位的方式进行地址转换） 15、下面哪种算法不属于页式虚拟存储管理中的页面调度算法（优先数调度算法） 16、缺页中断率与哪个因素无关（作业的逻辑地址） 17、很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是（页式存储管理） 18、在存储管理中，（可变分区管理）可与覆盖技术配合. 19、虚拟存储器的最大容量（由计算机的地址结构决定） 20、下述（先进先出）页面淘汰算法会产生BELADY现象. 21、计算机系统的二级存储包括（主存储器和辅助存储器） 22、以下关于主存空间的说法中正确的是（操作系统与硬件的接口信息、操作系统的管理信息和程序等存放在主存储器的系统区） 23、联想存储器在计算机系统中是用于（地址变换） 24、以下有关可变分区管理中采用的主存分配算法说法中错误的是（最佳适应算法是最好的算法，但后过的较大作业很难得到满足）

操作系统原理复习题

操作系统原理复习题 一、名词解释题 1. 中断 2. 进程控制块(PCB) 3. 虚时钟 4. 段式管理 5. 文件控制块(FCB) 6. 对换(SWAPPING) 7. 系统调用 8. 绝对路径名 9. 特别文件10. 虚设备技术 11. 管道 12. 中断接收 13. 恢复现场 14. 页式管理 15. 作业步 16. 字符流文件 17. 通道 18. 页面淘汰 19. 多道程序设计 20. 死锁 21. 当前目录 22. 快表 23. 作业调度 24. 原语 25. 中断屏蔽 26. 地址映射 27. 文件目录 28. 死锁避免 29. 原语 30. 作业控制块 31. CPU状态 32. 虚存 33. 磁盘调度 34. 缓冲技术 35. 中断 36. 进程调度 37. 虚设备 39. 死锁预防 40. 文件目录 41. 原语 42. 交换技术 43. 互斥区 二. 填空题 1. 分时系统追求的目标是_____. 2. 用户进程从目态(常态)转换为管态(特态)的唯一途径是____. 3. 从静态的观点看, 操作系统中的进程是由程序段、数据和____三部分组成. 4. 在系统内核中必须包括的处理模块有进程调度、原语管理和____. 5. 批处理操作系统中, 作业存在的唯一标志是____. 6. 操作系统中的一种同步机制, 由共享资源的数据及其在该数据上的一组操作组成, 该同步机制称为________. 7. 在可变分区存储管理中, 为实现地址映射, 一般由硬件提供两个寄存器, 一个是基址寄存器, 另一个是____. 8. 联想寄存器(相联存储器)的最重要、最独到的特点是____. 9. 在虚拟段式存储管理中, 若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长, 则发生____中断. 10. 文件系统中若文件的物理结构采用顺序结构, 则文件控制快FCB 中关于文件的物理位置应包括____. 11. 在操作系统设计时确定资源分配算法, 以消除发生死锁的任何可能性, 这种解决死锁的方法是____. 12. 选择对资源需求不同的作业进行合理搭配, 并投入运行是由____来完成的. 13. 实时系统应具有两个基本特征: 及时性和______. 14. 磁带上的文件只能采用_____存取方式. 15. 不让死锁发生的策略可以分成静态和动态的两种, 死锁避免属于_____. 16. 在UNIX系统中, 文件分成三类, 即普通文件, 目录文件和_____. 17. 在磁盘调度策略中有可能使I/O请求无限期等待的调度算法是_____. 18. 进程获得了除CPU外的所有资源, 一旦获得CPU即可执行, 这时进程处于_____状态. 19. 为实现CPU与外部设备的并行工作, 系统必须引入_____硬件基础. 20. 操作系统为保证不经文件拥有者授权, 任何其它用户不能使用该文件所提出的解决措施是_____. 21. 两个或两个以上程序在计算机系统中同处于开始和结束之间的状态, 这就称为_____. 22. 在操作系统的存储管理中, 存储共享的两个目的是_____和实现进程通信. 23. 在存储管理中, 为进程分配内存时, 取满足申请要求且长度最大的空闲区域, 这一算法称为_____.

操作系统原理课程设计

操作系统原理课程设计 ——银行家算法模拟 指导老师：周敏唐洪英杨宏雨 杨承玉傅由甲黄贤英 院系：计算机学院计算机科学与技术班级：0237-6 学号：2002370609 姓名：刘洪彬 同组者：杨志 时间：2005/1/10---2005/1/14

银行家算法模拟 一、设计目的 本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。 二、设计要求 银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。 从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：两人一组，每组从所给题目中任选一个（如自拟题目，需经教师同意），每个学生必须独立完成课程设计，不能相互抄袭，同组者文档不能相同； 设计完成后，将所完成的工作交由老师检查； 要求写出一份详细的设计报告。 三、设计内容 编制银行家算法通用程序，并检测所给状态的系统安全性。 1）银行家算法中的数据结构 假设有n个进程m类资源，则有如下数据结构： 可利用资源向量Available。这是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。Available[j]=K，则表示系统中现有Rj 类资源K个。 最大需求矩阵Max。这是一个n*m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max[i，j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。 分配矩阵Allocation。这也是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给没一进程的资源数。如果Allocation[i，j]=K，则表示进程i 当前已分得Rj类资源的数目为K。 需求矩阵Need。这也是一个n*m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。

操作系统原理实验五

实验五线程的同步 1、实验目的 （1）进一步掌握Windows系统环境下线程的创建与撤销。 （2）熟悉Windows系统提供的线程同步API。 （3）使用Windows系统提供的线程同步API解决实际问题。 2、实验准备知识：相关API函数介绍 ①等待对象 等待对象（wait functions）函数包括等待一个对象（WaitForSingleObject （））和等待多个对象（WaitForMultipleObject（））两个API函数。 1）等待一个对象 WaitForSingleObject（）用于等待一个对象。它等待的对象可以为以下对象 之一。 ·Change ontification:变化通知。 ·Console input: 控制台输入。 ·Event:事件。 ·Job:作业。 ·Mutex:互斥信号量。 ·Process:进程。 ·Semaphore:计数信号量。 ·Thread:线程。 ·Waitable timer:定时器。 原型： DWORD WaitForSingleObject( HANDLE hHandle, // 对象句柄 DWORD dwMilliseconds // 等待时间 ）； 参数说明： （1）hHandle:等待对象的对象句柄。该对象句柄必须为SYNCHRONIZE访问。 （2）dwMilliseconds:等待时间，单位为ms。若该值为0，函数在测试对象的状态后立即返回，若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到 一个信号将其唤醒，如表2-1所示。 返回值： 如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。

Static HANDLE hHandlel = NULL; DWORD dRes; dRes = WaitForSingleObject(hHandlel,10); //等待对象的句柄为hHandlel，等待时间为10ms 2）等待对个对象 WaitForMultiple（）bject（）在指定时间内等待多个对象，它等待的对象与 WaitForSingleObject（）相同。 原型： DWORD WaitForMultipleObjects（ DWORD nCount， //句柄数组中的句柄数 CONST HANDLE * lpHandles， //指向对象句柄数组的指针 BOOL fWaitAll， //等待类型 DWORD dwMilliseconds //等待时间 ）； 参数说明： （1）nCount：由指针 * lpHandles指定的句柄数组中的句柄数，最大数是MAXIMUM WAIT OBJECTS。 （2）* lpHandles：指向对象句柄数组的指针。 （3）fWaitAll：等待类型。若为TRUE，当由lpHandles数组指定的所有对象被唤醒时函数返回；若为FALSE，当由lpHandles数组指定的某一个 对象被唤醒时函数返回，且由返回值说明是由于哪个对象引起的函数 返回。 （4）dwMilliseconds：等待时间，单位为ms。若该值为0，函数测试对象的状态后立即返回；若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到 一个信号将其唤醒。 返回值：、 如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。 各参数的描述如表2-2所示。

南开18秋学期(1703)《操作系统原理》在线作业

(单选题) 1: 当进程执行中需要等待从磁盘上读取数据时，进程的状态将（）。 A: 从就绪变为运行态 B: 从运行变为就绪态 C: 从阻塞变为就绪态 D: 从运行变为阻塞态 正确答案: (单选题) 2: 在操作系统分类中对于可靠性和安全性要求较高的是（）。 A: 批处理系统 B: 分时处理系统 C: 实时处理系统 D: 个人机操作系统 正确答案: (单选题) 3: 在设备管理中引入I/O缓冲机制是为了缓和（）之间的速度不匹配问题。A: 内存与处理器 B: 内存与外设 C: 处理器与外设 正确答案: (单选题) 4: 在页式存储管理中，其虚地址存储空间是（） A: 一维的 B: 二维的 C: 三维的 正确答案: (单选题) 5: UNIX文件系统采用( )逻辑结构对文件进行管理。 A: 网状文件 B: 记录式文件 C: 索引文件 D: 3流式文件 正确答案: (单选题) 6: 在文件系统中，使用( )信息实现对文件的管理。 A: 文件存储位置 B: 文件目录 C: 文件内容 正确答案: (单选题) 7: 进程所具有的（）及并发性是两个很重要的属性。 A: 动态性 B: 易用性 C: 顺序性 D: 静态性 正确答案: (单选题) 8: 所谓进程调度，其调度的对象和任务分别是( )。 A: 进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU B: 数据，将程序中使用的数据调入内存 C: 指令，将指令从外存储空间调入内存 正确答案: (单选题) 9: 计算机系统采用多道并发技术将会（） A: 缩短每个程序的执行时间 B: 使系统效率随着并行道数的增加成正比增加 C: 使用设备时不发生冲突 D: 提高了系统的整体执行效率 正确答案: (单选题) 10: 在系统中增加cache可以缓解（）之间的速度不匹配性。 A: 硬盘与内存

操作系统原理-第八章 文件系统习题(有答案)

第六章文件系统 6.3习题 6.3.1 单项选择题 1．操作系统对文件实行统一管理，最基本的是为用户提供( )功能。 A．按名存取 B．文件共享 C．文件保护 D．提高文件的存取速度 2．按文件用途分类，编译程序是( )。 A．系统文件 B．库文件 C．用户文件 D．档案文件 3．( )是指将信息加工形成具有保留价值的文件。 A．库文件 B．档案文件 C．系统文件 D．临时文件 4．把一个文件保存在多个卷上称为( )。 A．单文件卷 B．多文件卷 C．多卷文件 D．多卷多文件 5．采取哪种文件存取方式，主要取决于( )。 A．用户的使用要求 B．存储介质的特性 C．用户的使用要求和存储介质的特性 D．文件的逻辑结构 6．文件系统的按名存取主要是通过( )实现的。 A．存储空间管理 B．目录管理 C．文件安全性管理 D．文件读写管理7．文件管理实际上是对( )的管理。 A．主存空间 B．辅助存储空间 C．逻辑地址空间 D．物理地址空间8．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用( )结构。 A．一级目录 B．二级目录 C．树形目录 D．一级目录和二级目录9．树形目录中的主文件目录称为( )。 A．父目录 B．子目录 C．根目录 D．用户文件目录 10．绝对路径是从( )开始跟随的一条指向制定文件的路径。 A．用户文件目录 B．根目录 C．当前目录 D．父目录 11．逻辑文件可分为流式文件和( )两类。 A．索引文件 B．链接文件 C．记录式文件 D．只读文件 12．由一串信息组成，文件内信息不再划分可独立的单位，这是指( )。A．流式文件 B．记录式文件 C．连续文件 D．串联文件 13．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由( )组成的。 A．字 B．字节 C．数据项 D．物理块 14．在随机存储方式中，用户以( )为单位对文件进行存取和检索。 A．字符串 B．数据项 C．字节 D．逻辑记录

《操作系统原理》课程设计

《操作系统原理》课程设计 课题名称：进程调度算法 姓名： 班级： 学号： 课程设计起止时间：2005年1月2日——2005年1月7日指导教师：成绩：

课程设计任务书

进程调度算法 一、设计说明 该程序实现了进程的创建，且对该进程队列进行动态优先权抢占式和时间片轮转算法的调度。 二、详细设计 1. 流程图

2. 程序运行环境 Turbo C 2.0 3. 变量的名称、作用及含义说明 链表结构process，整型变量name表示进程名称，整型变量prior表示优先数，整型变量needtime表示需要执行时间，整型变量CPUtime表示CPU执行时间，整型变量runtime表示进程执行时间，整型变量state表示运行状态（1:ready, 2:execute, 3:finish）。 4. 各主要模块的功能表述 [ 子函数] ①Createp() 用来创建新进程，其中的整型变量n表示需要创建的进程个数； ②PrintP1(h) 用来打印输出时间片轮转算法的创建进程和运行进程的各变量值； ③Finish(h) 用来判断某个进程是否执行完； ④Find(h) 用来查找该进程队列中优先数最大的进程； ⑤PrintP2(h) 用来打印输出动态优先权抢占式算法的创建进程和运行进程的各变量值； ⑥ExecuteP_prio(h) 执行动态优先权抢占式进程调度算法； ⑦ExecuteP_time(h) 执行时间片轮转进程调度算法； [ 主函数] main（）中使用字符变量select表示a和b中的一个字母，整型变量num表示1至3中的一个数，用双层switch语句实现各模块功能。 5.程序源代码 #include #include #include #include #define NULL 0 #define Max_Pri 100 struct Process { int name; int prio; int needtime; int piecetime; int CPUtime; int runtime; int state; struct Process *next;

操作系统原理实验十一

实验十一银行家算法模拟实现 1实验类型 设计型（4学时）。 2实验目的 1)理解死锁避免相关内容； 2)掌握银行家算法主要流程； 3)掌握安全性检查流程。 3实验描述 本实验主要对操作系统中的死锁预防部分的理论进行实验。要求实验者设计一个程序，该程序可对每一次资源申请采用银行家算法进行分配。 4实验内容 1)设计多个资源（≥3）； 2)设计多个进程（≥3）； 3)设计银行家算法相关的数据结构； 4)动态进行资源申请、分配、安全性检测并给出分配结果。 5实验要求 1)编写程序完成实验内容； 2)画出安全性检测函数流程图； 3)小组派1人上台用PPT演讲实现过程； 4)撰写实验报告。

6测试要求 1)进行Request请求，输入参数为进程号、资源号和资源数； 2)进行3次以上的Request请求； 3)至少进行1次资源数目少于可用资源数，但不安全的请求。 7相关知识 7.1银行家算法的数据结构 1)可利用资源向量Available。其中每个元素代表每类资源的数目。 2)最大需求矩阵Max。其中每个元素代表每个进程对于每类资源的最大需求量。 Max[i，j]=K表示i进程对于j类资源的最大需求量为K。 3)分配矩阵Allocation。其中每个元素代表每个进程已得到的每类资源的数目。 4)需求矩阵Need。其中每个元素代表每个进程还需要的每类资源的数目。 7.2银行家算法 Request i [j]=K表示进程Pi需要K个j类资源。 1）如果Request i [j]≤Need[i , j]，便转向步骤2，否则认为出错。 2）如果Request i [j]≤Available[j]，便转向步骤3，否则表示无足够资源，Pi需等待； 3）系统尝试分配资源给Pi； 4）系统进行安全性检查，检查此次资源分配后，系统是否安全。如果安全，则正式分配资源，否则撤销此次分配。 7.3安全性算法 1）设置两个向量：工作向量Work和Finish。算法开始时Work=Available；Finish 表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成，开始时，令 Finish[i]=False；如果有足够的资源分配给进程，则令Finish[i]=True。 2）从进程集合中找到一个能满足下列条件的进程：Finish[i]=False；Need[i，j] ≤Work[j]，若找到，执行步骤3），否则，执行步骤4）； 3）Pi获得所需资源后，可顺利执行指导完成，并释放它占有的资源。并执行：Work[j]=Work[j]+Allocation[i , j]； Finish[i] = True； 到第2）步。

操作系统原理复习题及答案

操作系统原理复习题一及答案 一、单选题 1.软件的分类中下列哪个不是包含？（） A系统软件 B应用软件 C程序软件 D工具软件 2.多道程序执行的特征是：（） A多道 B宏观上并行 C微观上串行 D都正确 3.下面哪种不是缓冲技术？（） A双缓冲 B多重缓冲 C环形缓冲 D缓冲池 4.I/O控制的主要功能中不包括哪个方面的功能? （） A中断处理 B设备驱动 C优化传送数据 D解释用户的I/O系统调用命令 5.下列哪些是文件逻辑结构的两种形式？（） A流式文件 B记录式文件 C两者都是 D两者都不是 6.下列哪些是设备管理器所具备的功能？（） A状态跟踪 B设备存取 C设备分配 D以上都是 7.下面哪个不是顺序存储器的特点？（） A灵活性 B封密性 C可再现性 D顺序性 8.下列哪些不属于外部设备中断的是哪一项？（） A传输结束中断 B传输进程中断 C设备故障中断 D传输错误中断9.下列哪个不是分时系统所具备的特点？（） A多路调制性 B独占性 C交互性 D完整性 10.CORBA(通用对象请求代理体系结构)规范的主要技术特点有哪些？（） A引入了代理的概念 B客户端与服务器完全分离 C提供了软件总线规则 D都是 11.磁盘的结构允许文件管理系统按哪几种不同的方法组织文件？（） A应用文件 B连续文件 C串联文件 D随即文件 12.一般情况下，页式系统需要解决的问题有哪些？（） A调入策略 B淘汰策略 C放置策略 D都是的 二、多选题 1.计算机网络主要由以下哪些部分组成？（） A若干个主机 B一个通信子网 C多个主机 D一系列协议 2.计算机网络的功能有哪些？（） A信息传递 B资源共享 C提高计算机的可靠性和可用性 D易于实现分布处理 3.网络操作系统原语可分为哪几类？（） A用户通信原语 B作业迁移原语 C数据迁移原语 D控制原语 4.构成操作系统的方法有哪些？（） A分布式结构 B无结构 C层次式结构 D客户/服务器模型 5.系统引导分为哪几个阶段? （） A初始引导 B启动初始化 C核心初始化 D系统初始化 6.管理存储器的策略有以下哪些？（） A放置策略 B调入策略 C淘汰策略 D筛选策略 三、填空题 1.操作系统式一个大型的；

操作系统原理课程设计

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2007年秋季学期 操作系统原理课程设计 题目：内存管理模拟系统 专业班级：05软件工程（2）班 姓名：尹盼盼 学号：05240204 指导教师：王旭阳 成绩：______________

目录 摘要.......................................................................... 错误！未定义书签。正文.......................................................................... 错误！未定义书签。 1、设计思路............................................................................ 错误！未定义书签。 2、各模块的伪码算法............................................................ 错误！未定义书签。 3、函数的调用关系图............................................................ 错误！未定义书签。 4、测试.................................................................................... 错误！未定义书签。设计总结 ................................................................. 错误！未定义书签。参考文献 ................................................................. 错误！未定义书签。致谢...................................................................... 错误！未定义书签。附录：部分源程序代码 ......................................... 错误！未定义书签。 摘要 操作系统的内存管理是指系统软件对其他应用程序使用内存时所作的管理，是一种统筹关系。本设计采用活动分区方案，但不采用紧凑算法。假设系统内存容量为100KB。能处理内存回收的时候上下邻合并的问题；对随机出现的进程i申请jKB内存，程序能判断是否能分配；释放随机的首地址为Handle的内存块；同时输出内存使用情况和空闲情况。 关键词：C语言、内存管理、操作系统、管理系统、内存的分配和回收 正文 1、设计思路 内存管理是计算机系统以一种优化性能的方式，在需要内存的不同进程（如操作系统或应用程序调用）之间将有限的内存进行分配的过程。执行这种任务的通用技术叫做虚拟内存技术，这项技术利用保留的磁盘空间存储不在物理内存中的对象，来模拟比实际可用的内存大得多的地址空间。此设计为了了解UNIX的