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青岛理工大学操作系统第4章练习题

【例2】对一个将页表存放在内存中的分页系统:

（1）如访问内存需要0．2μs，有效访问时间为多少?

（2）如果加一快表，且假定在快表中找到页表项的机率高达90％，则有效访问时间又是多少(假定查快表需花的时间为0)?

答：（1）有效访问时间为：2×0．2=0．4μs

（2）有效访问时间为：0．9×0．2+(1—0．9)×2×0．2＝0．22 ps。

【例3】某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页2K，拥有物理空间1M。（1）写出逻辑地址的格式。

（2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项?每项至少有多少位?

（3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变?

答：（1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述：而每页为

2K，因此，页内地址必须用11位来描述，这样可得到它的逻辑地址格式如下：

等，则页表项中只需给出页所对应的物理块块号，1M的物理空间可分成29个内存块，故每个页表项至少有9位

(3)如果物理空间减少一半，则页表中页表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。【例4】已知某分页系统，主存容量为64K，页面大小为1K，对一个4页大的作业，其0、l、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。

(1)将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500转换成物理地址。

(2)以十进制的逻辑地址1023为例画出地址变换过程图。

答：(1)对上述逻辑地址，可先计算出它们的页号和页内地址(逻辑地址除以页面大小，得到的商为页号，余数为页内地址)，然后通过页表转换成对应的物理地址。

①逻辑地址1023：1023／1K，得到页号为0，页内地址为1023，查页表找到对应的物理块号为2，故物理地址为2×1K+1023=3071。

②逻辑地址2500：2500／1K，得到页号为2，页内地址为452，查页表找到对应的物理块号为6，故物理地址为6×IK+452=6596。

③逻辑地址3500：3500／IK，得到页号为3，页内地址为428，查页表找到对应的物理块号为7，故物理地址为7×1K+428=7596。

④逻辑地址4500：4500／1K，得到页号为4，页内地址为404，因页号不小于页表长度，故产生越界中断。

(2)逻辑地址1023的地址变换过程如下图所示，其中的页表项中没考虑每页的访问

权限。

【例5】已知某系统页面长4KB，页表项4字节，采用多层分页策略映射64位虚拟地址空间。若限定最高层页表占1页，问它可以采用几层分页策略。（浙江大学2000年考题）答：由题意，64位虚拟地址的虚拟空间大小为264.页面长为4KB,页表项4字节，所以一个页面可存放1K个表项。由于最高层页表占1页，也就是说其页表项个数最多为1K个，每一项对应一页，每页又可存放1K个页表项，依次类推可知，采用的分页层数为：6层。【例6】对于下表所示的段表，请将逻辑地址(0，137)，(1，4000)，(2，3600)，(5，230)转

段表

答：(1)段号0小于段表长5，故段号合法；由段表的第0项可获得段的内存始址为

50K，段长为10K；由于段内地址137，小于段长10K，故段内地址也是合法的，因此可得出对应的物理地址为50K+137=5l337。

(2)段号l小于段表长，故段号合法；由段表的第l项可获得段的内存始址为60K，段长为3K：经检查，段内地址4000超过段长3K，因此产生越界中断。

(3)段号2小于段表长，故段号合法；由段表的第2项可获得段的内存始址为70K，段长为5K；故段内地址3600也合法。因此，可得出对应的物理地址为70K+3600=75280。

(4)段号5等于段表长，故段号不合法，产生越界中断。

【例7】在一个请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，目前它还没有任何页装入内存，当分配给该作业的物理块数目M为3时，请分别计算采用OPT、LRU和FIFO页面淘汰算法时访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。答：(1)使用FIFO算法时，访问过程中发生缺页的情况为：当物理块数目M为3时，缺页次数为9，缺页率为9／12(如下表所示)。

(2)使用OPT算法时，访问过程中发生缺页的情况为：当物理块数目M为3时，缺页次数为

数为lO，缺页率为10／12(如下表所示)。

【例8】某页式虚拟存储管理系统的物理空间共3K，页面大小为1K，一进程按下列地址顺序引用内存单元：3635，3632，1140，3584，2892，3640，0040，2148，1700，2145，3209，0000，1102，1100。如果上述数字均为十进制数，而内存中尚未装入任何页。给出使用LRU 算法时的缺页次数，并与FIFO时的情况进行比较。

答：根据题意，分配给作业的内存块数为3，而页面的引用次序为：3、3、1、3、2、3、O、2、l、2、3、O、l、1。因此，可以计算出，采用LRU算法时，缺页次数为8，采用FIFO 算法时，缺页次数为6。LRU算法用最近的过去来作为预测最近的将来的依据，一般认为其有较好的性能，但实现时，要记录最近在内存的每个页面的使用情况，比FIFO困难，其开销也大。有时，因页面的过去和未来的走向之间并无必然的联系，如上面，LRU算法的性能就没有想象中的那么好。

【例9】某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1K，主存16K。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分配的物理块号为5、10、4、7，而该用户作业的长度为6页，试将十六进制的虚拟地址0A5C、103C、1A5C转换成物理地址。

答：由题目所给条件可知，该系统的逻辑地址有15位，其中高5位为页号，低10位为页内地址；物理地址有14位，其中高4位为页帧号，低10位为页帧内地址。另外，由于题目中给出的逻辑地址是十六进制数，故可先将其转换成二进制数以直接获得页号和页内地址，再完成地址的转换

如右图所示，逻辑地址(0A5C)16的页号为

(00010)2，即2，故页号合法；从页表中找到对

应的内存块号为4，即(0100)2与页内地址(10

0101 1100)2拼接形成物理地址(010010 0101

1100)2即(125C)16。

(2)逻辑地址(103C)16的页号为4，页号合法，但

该页未装入内存，故产生缺页中断。

(3)逻辑地址(1A5C)16的页号为6，为非法页号，故产生越界中断。

【例10】现有一请求调页系统，页表保存在寄存器中。若有一个被替换的页未被修改过，则处理一个缺页中断需要8 ms；若被替换的页已被修改过，则处理一个缺页中断需要20 ms。内存存取时间为lμs，访问页表的时间可忽略不计。假定70％被替换的页被修改过，为保证有效存取时间不超过2μs，可接受的最大缺页率是多少?

答：如果用p表示缺页率，则有效存取时间不超过2 us可表示为：

(1-p)×1μs+p×(0．7×20 ms+0．3×8 ms+lμs)≤2μs

因此可计算出：

p≤1/16400≈0.00006

即可接受的最大缺页率为0．00006。

【例10】假如一个程序的段表如下表所示，其中合法位为1表示段在内存，存取控制字段中w?

(1)STORE R1，[0，70]

(2)STORE R1, [1，20]

(3)LOAD R1, [3，20]

(4)LOAD R1, [3，100]

(5)JMP [2，100]

答：(1)指令STORE R1，[O，70]。从段表的第0项可读出第0段的合法位为0，表示相应段未装入内存，因此地址变换机构将产生一缺段中断，以请求OS将其调入内存。

(2)指令STORE Rl，[1，20]。从段表的第1项可以看出，虽然指令中的逻辑地址合法，段也已在内存，但本指令对内存的访问方式(写)与保护码字段(只读)不符，故硬件将产生保护性中断信号。

(3) LOAD R1, [3，20]。从段表的第3项可读出第3段的合法位为1，内存始址为8000，段长为80，存取控制为R，因此，逻辑地址合法，访问方式也合法，形成物理地址8020后，指令将把该单元的内容读到寄存器R1中。

(4)指令LOAD R1, [3，100]。从段表的的第3项可读出第3段的合法位为l，内存始址为8000，段长为80，存取控制为R，因此，指令的逻辑地址中段内地址超过了段长，地址变换机构将产生越界中断信号。

(5)指令JMP [2，100]。从段表的第2项可读出第2段的合法位为1，内存始址为3000，段长为200，访问权限为E，因此逻辑地址与访问方式都合法，形成物理地址3100，指令执行后，将跳转到内存单元3100处继续执行。

4.2 练习题及答案

一、单项选择题

1．位示图法可用于（）。

A.页式虚拟存储管理中页面置换

B.可变式分区存储管理中空闲区的分配和回收

C.分页式存储管理中主存空闲块的分配和回收

D.文件目录的查找

2．下列（）存储方式不能实现虚拟存储器。

A.分区

B.页式

C.段式

D.段页式

3．操作系统处理缺页中断时，选择一种好的调度算法对主存和辅存中的信息进行高效调度尽可能地避免（）。

A.碎片

B.CPU空闲

C.多重中断

D.抖动

4．可变分区存储管理系统中，若采用最佳适应分配算法，“空闲区表”中的空闲区可按（）顺序排列。

A.长度递增

B.长度递减

C.地址递增

D.地址递减

5．分页式存储管理的主要特点是（）。

A.要求处理缺页中断

B.要求扩充主存容量

C.不要求作业装入到主存的连续区域

D.不要求作业全部同时装人主存

6．LRU页面调度算法淘汰（）的页。

A.最近最少使用

B.最近最久未使用

C.最先进入主存

D.将来最久使用

7．虚拟存储技术是（）。

A.扩充主存物理空间技术

B.扩充主存逻辑地址空间技术

C.扩充外存空间的技术

D.扩充输入/输出缓冲区技术

8．虚拟存储器实际容量受（）限制。

A.物理主存的大小

B.计算机的地址结构

C.磁盘容量

D.数据存放的绝对地址

9．分区分配内存管理方式的主要保护措施是（）。

A.界地址保护

B.程序代码保护

C.数据保护

D.栈保护

10．页面置换算法中（）不是基于程序执行的局部性理论。

A.先进先出调度算法

B.LRU

C.LFU

D.最近最不常用调度算法

11．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是（）。

A.节省主存空间

B.物理上扩充主存容量

C.提高CPU的效率

D.实现主存共享

12．分页虚拟存储管理中，缺页中断时，欲调度一页进入主存中，内存己无空闲块，如何决定淘汰已在主存的块时，（）的选择是很重要的。

A.地址变换

B.页面置换算法

C.对换方式

D.覆盖技术

13．动态重定位技术依赖于（）。

A.重定位装入程序

B.重定位寄存器

C.地址结构

D.目标程序

14．很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是（）。

A.分页存储管理方式

B.分段存储管理方式

C.多重分区管理

D.可变式分区管理

15．某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55mb（初试为空间），采用最佳适配

（Best fit）算法，分配和释放的顺序为：分配15mb，分配30mb，释放15mb，分配8mb，此时主存中最大空闲分区的大小是（）

A.7mb

B.9mb

C.10mb

D.15mb

16．系统“抖动”现象的发生是由（）引起的。

A.交换的信息量过大

B.置换算法选择不当

C.内存容量不足

D.请求分页管理方案

17．在可变分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与相邻空闲区合并，修改空闲区表使空闲区始址改变但空闲区数不变的是（）情况。

A.有上邻空闲区也有下邻空闲区

B.有上邻空闲区但无下邻空闲区

C.无上邻空闲区但有下邻空闲区

D.无上邻空闲区且也无下邻空闲区

18．可变分区管理中，首次适应分配算法可将空闲区表中的空闲区栏目按（）顺序排列。

A.地址递增

B.长度递增

C.地址递减

D.长度递减

19．一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则段长最大（）。

A.2的8次方字节

B.2的16次方字节

C.2的24次方字节

D.2的32次方字节

20．存储管理主要管理的是（）。

A.外存存储器用户区

B.外存存储器系统区

C.主存储器用户区

D.主存储器系统区

21．虚拟存储管理系统的基础是程序的（）理论。

A.全局性

B.虚拟性

C.局部性

D.动态性

22．下述（）页面置换算法会产生Belady现象。

A.最佳置换算法

B.先进先出算法

C.LRU算法

D.Clock算法

23．作业执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行（）指令。

A.被中断的前一条

B.被中断的后一条

C.被中断的

D.启动时的第一条

24．可变分区方式常用的主存分配算法中，（）总是找到能满足作业要求的最小空闲区分配。

A.最佳适应算法

B.首次适应算法

C.最坏适应算法

D.循环首次适应算法

25．可变分区方式常用的主存分配算法中，（）总是找到能满足作业要求的最大空闲区分配。

A.最佳适应算法

B.首次适应算法

C.最坏适应算法

D.循环首次适应算法

26．段页式存储管理中，地址映射表是（）。

A.每个作业或进程一张段表，两张页表

B.每个作业或进程的每个段一张段表，一张页表

C.每个作业或进程一张段表，每个段一张页表

D.每个作业一张页表，每个段一张段表

27．采用（）不会产生内部碎片

A.分页存储管理

B.分段存储管理

C.固定分区存储管理

D.段页式存储管理

28．在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数（）。

A.减少

B.增加

C.无影响

D.可能增加也可能减少

29．段式存储管理中，处理零头问题可采用（）方法。

A.重定位

B.拼接

C.Spooling技术

D.覆盖技术

30．适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是为了（）。

A.防止一个作业占用同一个分区

B.防止非法访问磁盘文件

C.防止非法访问磁带文件

D.防止各道作业相互干扰

二、填空题

1．在存储器管理中，页是信息的_________单位，段是信息的__________单位。页面大小由__________确定，段的大小由____________确定。

2．如果一个程序为多个进程所共享，那么该程序的代码在执行的过程中不能被修改，即程序应该是。

3．将作业地址空间中的逻辑地址转换为主存中的物理地址的过程称为。4．为了解决碎片问题，可采用一种方法，将内存中的所有作业进行移动，使原来分散的多个小分区拼接成一个大分区，这种方法称为。

6．页表的作用是。

7．程序执行的局部性原理体现在局部性和局部性两个方面。

8．在分页虚拟存储管理方式中，常采用的页面置换算法有：，淘汰不再使用或最远的将来才使用的页；，选择淘汰在主存驻留时间最长的页；，选择淘汰离当前时刻最近的一段时间内使用得最少的页。

9．所谓虚拟存储器是指具有功能和功能，能从上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。

10．在分页存储管理方式中，当要按照给定的逻辑地址进行读/写时，需要次访问内存。11．可变分区中为提高主存利用率，采用技术，但这样做花费处理器时间，增加系统开销。

12．可变分区存储管理中主存预先不分区，作业装入主存时，在主存用户空闲区内划分出一块与大小适合的连续区域装入。

13．段页式存储管理兼顾了在逻辑上清晰和存储管理上方便的优点。

14．页面调度算法的选择是很重要的，如果选用了一个调度算法就会出现这样的现象，刚被淘汰的页面又立即要用，把它调入，不久又被调出，调出不久又再次调入，如此反复，使调度时间非常频繁，以致大部分时间都花费在来回调度上，这种现象叫做，又称。

15．页式存储管理中，进行存储分配时，以为单位进行分配，采用不连续的分配办法，作业信息可以按分散在主存不连续的中。

16. 在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，某进程依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，回答下列问题：

（1）按FIFO调度算法将产生次缺页中断，依次淘汰页号为。（2）按LRU调度算法将产生次缺页中断，依次淘汰页号为。

三、问答题

1．简述页和段的区别。

2．什么是虚拟存储器？如何实现分页虚拟存储管理系统？

3．采用请求分页虚拟存储管理的系统，接收了一个共7页的作业，作业执行时依次访问的页为1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6。若采用最近最少用（LRU）调度算法，作业在得到两块主存空间和四块主存空间时各会产生缺页中断？如果采用先进先出（FIFO）调度算法又会有怎样的结果？

4．有一个程序要把100×100数组置初值为“0”，现假定有两个主存块可用来存放数组信息，主存块的大小为可存放200个数组元素，数组中的元素按行编址。两个主存块的初始状态都为空，若编程编制如下：

①V ar A: arrary[1..100] of array[1..100] of integer;

for j:=1 to 100 do

for i:=1 to 100 do

A[i,j]:=0;

②V ar A: arrary[1..100] of array[1..100] of integer;

for i:=1 to 100 do

for j:=1 to 100 do

A[i,j]:=0;

当采用LRU页面调度算法时各会产生多少次缺页中断？

5．某采用分页存储管理的系统中，物理地址占20位，逻辑地址中页号占6位，页大小为1KB，问：该系统的内存空间大小为多少？每块的大小为多少？逻辑地址共几位，每个作业最大长度为多少？若0页放在3块中，1页放在7块中，2页放在9块中，逻辑地址0420H 对应的物理地址是多少？

6. 某计算机系统有缓冲寄存器（Cache）,内存（M），辅存寄存器实现虚拟存储器。如果数据在缓冲寄存器中，访问它需要Ams;如果数据在内存而不在缓冲寄存器中，需要Bms将其装入缓冲器，然后才能访问它；如果数据在辅助存储器，需要Cms将其装入内存，然后再装入缓冲寄存器才能访问它。假定：缓冲寄存器命中率为（N-1）/N，内存命中率为（M-1）/M。

请问：访问一次数据的平均时间是多少？

要求：分别给出各级存储器的访问时间，平均时间，平均时间的化简结果。

7.（8

页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。假设①TLB初始为空；②地址转换时先访问TLB，若TLB未命中，再访问页表（忽略访问页表之后的TLB更新时间）；③有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设有虚地址访问序列2362H、1565H、25A5H，请问：

（1）依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。

（2）基于上述访问序列，虚地址1565H的物理地址是多少？请说明理由。

解答：

(1) 因为页大小为4KB，所以虚地址中的低12位表示页内地址，剩余高位表示页号。则十六进制虚地址的低三位为页内地址，最高位为页号。因此访问上述三个虚地址所需时间如下：2362H：页号为2，页内地址为362H。访问快表10ns，未命中；访问内存中的页表100ns，根据页表指示该页在内存，根据页框号形成物理地址再次访问内存100ns，共计10ns+100ns*2=210ns。

1565H：页号为1，页内地址为565H。访问快表10ns，未命中；访问内存中的页表100ns，根据页表指示该页不在内存，处理缺页108ns，再次访问快表10ns命中，根据页框号形成物理地址再次访问内存100ns，共计10ns*2+100ns*2+108ns=328ns。

25A5H：页号为2，页内地址为5A5H。访问快表10ns，命中（访问2362H时已更新TLB），根据页框号形成物理地址访问内存100ns，共计10ns+100ns=110ns。

（2）虚地址1565H的页号为1，页内地址为565H。目前页0、页2在内存，访问页1时发生缺页，根据LRU置换算法和局部淘汰策略，将页0换出页1换入，因此页1对应的页框号为101H，则虚地址1565H的物理地址为101565H。

8.（8分）（2010年考研题）设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB.按字节编址。若某进程最多需要6页（Page）数据存储空间，页的大小为1KB.操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框（Page Fame）。

页号页根号装入时刻访问位

0 7 130 1

1 4 230 1

2 2 200 1

3 9 160 1

当该进程执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH的数据，请问答下列问题：（1）、该逻辑地址对应的页号是多少？

（2）、若采用先进先出（FIFO）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出计算过程。

（3）、若采用时钟（CLOCK）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出计算过程。（设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号页框，示意图如下。）

解答：

（1）逻辑地址空间为64KB，则逻辑地址为16位，因为页大小为1K，所以页内偏移地址为10位，因此高6位是页号。17CAH=(0001 0111 1100 1010)2，所以逻辑地址17CAH对应的页号为5。

（2）若采用先进先出（FIFO）置换算法，则被置换的页面所在页框为7，所以对应的物理地址为（0001 1111 1100 1010）2=1FCAH

（3）若采用时钟（CLOCK）置换算法，则被置换的页面所在页框为2，所以对应的物理地址为（0000 1011 1100 1010）2=0BCAH

参考答案

一、单项选择题

1.C

2.A

3.D

4.A

5.C

6.B

7.B

8.B

9.A 10.A 11.A 12.B 13.B 14.A 15.D 16.B 17.C 18.A 19.C 20.C 21.C 22.B 23.C 24.A 25.C 26.C 27.B 28. D

29.B 30.D

二、填空题

1．物理逻辑系统用户作业本身

2．可重入的

3．地址转换

4．紧凑

6．实现从页号到物理块号的映射

7．时间空间

8．最佳置换算法先进先出算法最近最少使用算法

9．请求调入置换逻辑

10．2

11．紧凑

12．作业大小相同

13．段式页式

14．不合适、抖动、颠簸

15．块、页、主存块

16．5，0、1、2

6，2、0、1、3

三、问答题

1．分页和分段有许多相似之处，但是在概念上两者完全不通，主要表现在：

①页是信息的物理单位，分页是为了系统管理内存的方便而进行的，故对用户而言，分页是不可见的，是透明的；段是信息的逻辑单位，分段是作业逻辑上的要求，对用户而言，分段是可见的。

②页的大小是固定的，由系统决定；段的大小是不固定的，由用户作业本身决定。

③从用户角度看，分页的地址空间是一维的，而段的地址空间是二维的。

2．所谓虚拟存储器，是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统。具体地说，所谓虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。

要实现分页虚拟存储管理系统，首先要扩充页表，扩充后的页表是在原来页表的基础上发展起来的，包括以下内容：页号、物理块号、状态位、访问位、修改位、外存地址。其中状态位表示该页是否已经调入内存；访问位表示该页在内存期间是否被访问过；修改位表示该页在内存中是否被修改过，若未被修改，则在置换该页时就不需将该页写回到外存，以减少系统的开销和启动磁盘的次数；若已被修改，则在置换该页时必须把该页写回到外存，以保证外存中所保留的始终是最新副本；外存地址用于指出该页在外存上的地址，通常是物理

块号，供调入该页时使用。

另外，还要使用两项关键技术：请求调页技术和页面置换技术。

3．最近最少用（LRU）调度算法，作业在得到两块主存空间产生18次缺页中断，四块主存空间时会产生10次缺页中断。

如先进先出（FIFO）调度算法，作业在得到两块主存空间产生18次缺页中断，四块主存空间时会产生14次缺页中断。

4．①首次缺页中断（访问A[1][1]时发生）将装入数组的第1、2行共200个整数，但由于程序是按列对数组进行访问的，因此在处理完2个整数后又会再次产生缺页中断；以后每调入一页，也只能处理2个整数，因此，处理100*100个整数共将发生5000次缺页。

②首次缺页中断同样将装入数组的第1、2行共200个整数，由于程序是按行对数组进行访问的，只有在处理完200个整数后才会再次产生缺页中断；以后每调入一页，也能处理200个整数，因此，处理100*100个整数共将发生50次缺页。

5．内存空间大小为1MB，每块的大小为1KB，逻辑地址16位，每个作业最大长度为64KB，逻辑地址0420H对应的物理地址1C20H。

6. 各级存储器的访问时间：

数据在缓存时的访问时间为Ams;

数据在内存时的访问时间为（B+A）ms;

数据在辅存时的访问时间为（C+B+A）ms;

访问一次数据的平均时间：

A*（N-1）/N+ 1/N（（B+A）*（M-1）/M + （C+B+A）*1/M）

或表示为

A*（N-1）/N [在缓存命中]+（B+A）*1/N*（M-1）/M [在缓存未命中在内存命中] + （C+B+A）*1/N*1/M [在缓存和内存都未命中]

平均时间化简略。

操作系统复习题含答案

一、什么是操作系统？你都用过什么操作系统？各有什么特点？操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。DOS系统都是以命令的方式运行指令，有的也支持鼠标，甚至也可以做成菜单方式，但跟windows的亲和性相比是无法相比的。windos系列的操作系统主要特点就是简单，图形操作，不需要死记命令，适合非专业人士使用。unix系列由于是开源的，所以操作复杂，功能强大，可以按自己的需求设计与改造，适合专业人士，不适合初学者。二、试说明操作系统系统的主要功能模块及其主要任务？处理机管理的主要功能是：进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度；进程管理：为作业创建进程，撤销已结束进程，控制进程在运行过程中的状态转换。进程同步：为多个进程（含线程）的运行进行协调。进程通信：用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。处理机调度：（1）作业调度。从后备队里按照一定的算法，选出若干个作业，为他们分配运行所需的资源（首选是分配内存）。（2）进程调度：从进程的就绪队列中，按照一定算法选出一个进程，把处理机分配给它，并设置运行现场，使进程投入执行。内存管理的主要功能有：内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。内存分配：为每道程序分配内存。内存保护：确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行，彼此互不干扰。地址映射：将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址。内存扩充：用于实现请求调用功能，置换功能等。设备管理主要功能有: 缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。主要任务: 完成用户提出的I/O 请求，为用户分配I/O 设备；提高CPU 和I/O 设备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备. 文件管理的主要功能是文件存储空间的管理，目录管理，文件的读写管理和文件的共享与保护。主要任务是对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性。三、什么是多道程序设计技术？试叙述多道程序运行的特征。所谓多道程序设计指的是允许多个程序同时进入一个计算机系统的主存储器并启动进行计算的方法。也就是说，计算机内存中可以同时存放多道（两个以上相互独立的）程序，它们都处于开始和结束之间。从宏观上看是并行的，多道程序都处于运行中，并且都没有运行结束；从微观上看是串行的，各道程序轮流使用CPU，交替执行。多道程序技术运行的特征：多道、宏观上并行、微观上串行。四、在一个分时操作系统中，用户提交了一个作业，作业的内容包括：①请求内存（memory)；

操作系统复习题及答案

1操作系统概述自测题 1 选择题 1.以下_____操作系统中的技术是用“时间”来换取“空间”的。 A.虚拟存储器 B.缓冲技术 C.SPOOLing技术 D.快表 2.设计实时操作系统必须首先考虑系统的______。 A.效率 B.可移植性 C.可靠性 D.使用的方便性 3.一个作业第一次执行时用了5min，而第二次执行时用了6min,这说明了操作系统的______特点。 A.并发性 B.共享性 C.虚拟性 D.不确定性 4.下述操作系统类型中，哪个操作系统一定是由多台计算机组成的系统？ A.实时 B.批处理 C.分时 D.分布式 5.操作系统中，以下______采用了以“空间”换“时间”的技术。 A.终端技术 B.缓冲技术 C.通道技术 D.虚拟存储技术 6.按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于_______。 A.支撑软件 B.用户软件 C.应用软件 D.系统软件 7.操作系统的主要功能是存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口和______。 A.进程管理 B.用户管理 C.信息管理 D.操作系统管理 8.操作系统的最基本的两个特征是资源共享和_______。 A.多道程序设计 B.程序的并发执行 C.中断 D.程序顺序执行

9.采用多道程序设计技术可以提高CPU和外部设备的______。 A.稳定性 B.可靠性 C.利用率 D.兼容性 10.在计算机系统中，操作系统是_______。 A.处于裸机之上的第一层软件 B.处于硬件之下的底层软件 C.处于应用软件之上的系统软件 D.处于系统软件之上的用户软件 11.操作系统是对_____进行管理的软件。 A.软件 B.硬件 C.计算机资源 D.程序 12.从用户的观点，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.是扩充裸机功能的软件，是比裸机功能更强、使用方便的虚拟机 13.操作系统的基本类型是_____。 A.批处理系统、分时系统和多任务系统 B.实时系统、分时系统和批处理系统 C.单用户系统、多用户系统和批处理系统 D.实时系统、分时系统和多用户系统 14.为了使系统中的所有用户都得到及时的响应，操作系统应该是___. A.实时系统 B.批处理系统 C.分时系统 D.网络系统 15.如果分时系统的时间片一定，那么____会使响应时间越长。 A.用户数越少 B.用户数越多 C.内存越少 D.内存越多

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_______。

操作系统第一章作业讲解

第一章习题 1、有3个作业A 、B 、C ， A 是计算作业、 B 是检索磁带上数据的作业， C 是打印作业。3个作业单道运行时间分别为5分钟、15分钟和10分钟。假设可在15分钟内并行完成这3个作业。则各资源的利用率分别为多少？单道CPU 利用率：5 /（5+15+10）= 5 / 30 = 1 / 6 磁带利用率：15 /（5+15+10）= 15 / 30 = 1 / 2 打印利用率：10 /（5+15+10）= 10 / 30 = 1 / 3 多道CPU 利用率：5 / 15 = 1 / 3 磁带利用率：15 / 15 = 1 打印利用率：10 / 15 = 2 / 3 2、在有一台CPU 和两台输入/输出设备磁盘和磁带的多道程序系统中，同时投入运行2个程序A 和B 。这2个程序对CPU 和磁盘和磁带的使用顺序和使用时间为：程序A ：磁带（30S ）、CPU （10S ）、磁盘（30S ）、CPU （10S ）、磁带（20S ）程序B ：磁盘（20S ）、CPU （30S ）、磁带（40S ）假定：CPU 、磁盘和磁带都能并行工作，试问：在单道和多道两种方式下， 1）程序A 和B 从投入运行到运行完成所用的时间分别是多少？ 2）CPU 、磁盘和磁带的利用率是多少？答：在单道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：100S ；B 为100S+90S=190S 在两道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：120S ；B 为90S （非抢占式）在两道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：100S ；B 为120S （抢占式）单道运行的时间关系图计算磁带多道、非抢占式运行的时间关系图

操作系统课后习题答案

第一章 1．设计现代OS的主要目标是什么？答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 4．试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：（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。 12．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统不实时系统迚行比较。答：（1）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。（2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。（3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13．OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。第二章 2. 画出下面四条诧句的前趋图: S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a –b；S4=w：=c+1; 8．试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。答：（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源（2）执行状态→就绪状态：时间片用完（3）执行状态→阻塞状态：I/O请求（4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成

操作系统复习题及参考答案1-4

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案操作系统1 一、判断题： 1.资源共享是现代操作系统的一个基本特征。（） 2.信号量机制中，P、V操作必须成对出现。（） 3.若进程资源分配图中含有环，则一定有进程处于死锁状态。（） 4.绝对装入方式需要对内存地址进行重定位。（） 5.“分页对换”和“分段对换”是为了支持虚拟存储系统。（） 6.通道没有自己的内存，通道所执行的通道程序是放在主机的内存中的。（） 7.程序的并行执行是现代操作系统的一个基本特征。（） 8.一个进程被唤醒意味着重新占有了CPU。（） 9.进程在运行过程中，请问和释放资源顺序不当，同样可以引起死锁。（） 10.分段存储管理的引入是为了满足用户（程序员）在编程和使用上多方面的要求。（） 11.系统中的各个部件，如CPU、存储设备等的连接都是由总线设备来实现的。（） 12.在文件的索引存取方法中，允许随意存取文件中的一个记录。（） 13.程序在并发执行时会失去封闭性。（） 14.由于用户的响应时间要求，因此要求设置大的时间片长度。（） 15.预防死锁是指在资源动态分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态。（） 16.内存的单一连续分配模式只能用在单用户、单任务的OS中。（） 17.虚拟存储器的“虚拟”是指用户可使用的内存容量比实际的内存容量大的多。（） 18.在文件系统支持下，用户也需知道文件存放的物理地址。（） 19.在单CPU环境下可以实现“多道程序系统”。（） 20.程序与进程最主要的区别在于程序是静态实体，而进程是动态实体。（） 21.死锁与程序的死循环一样。（） 22.内存固定分区分配模式只能用在单用户、单任务的OS中。（） 23.采用LRU置换算法时，当驻留集增大时，页故障率一定不会增加。（） 24.通道与CPU共享内存。（）二、填空题： 1.操作系统的基本任务是( )。 2.从资源分配的角度看，P(wait)操作意味着向系统( )一个资源，V(signal)操作意味着( )一个资源。 3.一个批处理型作业，从进入系统并驻留在外存的后备队列上开始，直至作业运行完毕，可能要经历下述三级调度（）、（）、（）。 4.产生死锁的四个必要条件是（）、（）、（）和（）。 5.（）称之为“页内碎片”。 6.文件按其用途可分为：用户文件、（）和（）。 7.分时系统的四个主要特征是（）、（）、（）、（）。 8.进程调度分为以下两种方式（）、（）。 9.死锁的必要条件之一是“互斥”，该条件是指（）。 10.根据链接时间的不同，可把链接分为（）、（）、（）三种。 11.I/O控制方式主要分为（）、（）、（）。 12.直接存储器DMA方式是专对（）设备进行I/O控制的。 13.多道批处理系统的优缺点主要有（）、（）、（）。 14.程序的并发执行的特征有（）、（）、（）。 15.调度队列模型分为（）、（）、（）。 16.程序的装入分为（）、（）、（）。 17.缓冲区可工作在（）、（）、（）和提取输出四种工作方式下。

(完整word版)操作系统练习题5-6答案

一、判断题 1.(×)文件系统中分配存储空间的基本单位是记录。 2.(×)文件系统中源程序是有结构的记录式文件。 3.(×)同一文件系统中不允许文件同名, 否则会引起混乱。 4.(×)特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件。 5.(×)文件的索引表全部存放在文件控制块中。 6.(×)打印机是一类典型的块设备。 7.(√)流式文件是指无结构的文件。 8.(√)引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数。 9.(×)文件目录必须常驻内存。 10.(×)固定头磁盘存储器的存取时间包括搜查定位时间和旋转延迟时间。 11.(×)在文件系统中, 打开文件是指创建一个文件控制块。 12.(×)磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取。 13.(×)文件系统的主要目的是存储系统文档。 14.(√)对文件进行读写前，要先打开文件。 15.(×)选择通道主要用于连接低速设备。 16.(×)如果输入输出所用的时间比处理时间短得多，则缓冲区最有效。 17.(×)引入缓冲的主要目的是提高I/O设备的利用率。 18.(√)文件目录一般存放在外存。二、选择题 1．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2．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。 A．任意 B．顺序 C．随机 D．索引 3．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 4．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。 A．设备独立性 B．设备分配 C．缓冲管理 D．虚拟设备 5．在设备分配中，可能会发生死锁的分配方式是（ C ）。 A．静态方式 B．单请求方式 C．多请求方式 D．假脱机方式6．在磁盘的访问过程中，时间花费最多的是（A ）。 A．寻道时间 B．旋转延迟时间 C．传输时间 D．磁头清洗时间7．磁带上的文件一般只能（B）。 A．按键存取 B．顺序存取 C．以字节为单位存取 D．随机存取

操作系统第一章习题(1)

第一章操作系统引论一、单项选择题 1、现代操作系统的基本特征是（C ）、资源共享和操作的异步性。 A.多道程序设计 B. 中断处理 C.程序的并发执行 D. 实现分时与实时处理 2、批处理系统的主要缺点是（ B）。 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、实时操作系统追求的目标是（ C）。 A.高吞吐率 B.充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 4、系统调用的目的是（ A）。 A.请求系统服务 B.终止系统服务 C.申请系统资源 D.释放系统资源 5.下列系统中，（A ）是实时系统。 A 火炮的自动化系统 B 办公自动化系统 C 管理信息系统 D计算机集成制造系统 6. 现代操作系统的两个基本特征是（ C ）和资源共享。 A.多道程序设计 B. 中断处理 C.程序的并发执行 D. 实现分时与实时处理 7.（ D）不是分时操作系统的特征。 A 及时性 B 独占性 C交互性 D多样性 8. 为方便用户，操作系统负责管理和控制计算机系统的( B )。 A．软件资源 B．硬件和软件资源 C．用户有用资源 D．硬件资源二、填空题 1.方便性和___有效性____是设计操作系统时最重要的两个目标。 2.用户可以通过三种方式使用计算机：__命令方式_____，__系统调用方式 _____，__图形窗口方式_____。 3.目前存在的基本的操作系统类型是：批处理系统，分时系统，实时系统 4.操作系统是一组控制和管理计算机____硬件___和__软件_____资源，合理地对各类作业进行___调度____，以及方便用户使用的____程序___的集合。 5.分时系统的特征：多路性，独立性，及时性，交互性 6.举例说明常用的微机操作系统：典型的单用户单任务操作系统___ DOS或 CP/M ____，典型的单用户多任务操作系统___ Windows XP ____，典型的多用户多任务__ UNIX或LINUX _____。

操作系统第1章练习地的题目

第1章操作系统引论 1.1 典型例题解析【例1】试说明操作系统与硬件、其它系统软件以及用户之间的关系。答：操作系统是覆盖在硬件上的第一层软件，它管理计算机的硬件和软件资源，并向用户提供良好的界面。操作系统与硬件紧密相关，它直接管理着硬件资源，为用户完成所有与硬件相关的操作，从而极大地方便了用户对硬件资源的使用，并提高了硬件资源的利用率。操作系统是一种特殊的系统软件，其它系统软件与运行在操作系统地基础之上，可获得操作系统提供的大量服务，也就是说，操作系统是其它系统软件和硬件的接口。而一般用户使用计算机除了需要操作系统支持外，还需要用到大量的其它系统软件和应用软件，以使其工作更加方便和高效。【例2】操作系统具有哪些特征？它们之间有何关系？答：操作系统的特征有并发、共享、虚拟和异步性。它们的关系如下：（1）并发和共享是操作系统最基本的特征。为了提高计算机资源的利用率，操作系统必然要采用多道程序设计技术，使多个程序共享系统的资源，并发的执行。（2）并发和共享互为存在的条件。一方面，资源的共享以程序（进程）的并发执行为条件，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源的共享问题；另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，协调好各个进程对共享资源的访问，也必将影响到程序的并发执行，甚至根本无法并发执行。（3）虚拟以并发和共享为前提条件。为了使并发进程能更方便、更有效地共享资源，

操作系统经常采用多种虚拟技术来在逻辑上增加CPU和设备的数量以及存储器的容量，从而解决众多并发进程对有限的系统资源的竞争问题。（4）异步性是并发和共享的必然结果。操作系统允许多个并发进程共享资源、相互合作，使得每个进程的运行过程受到其他进程的制约，不再“一气呵成”，这必然导致异步性特征的产生。【例3】简述并发与并行的区别。答：并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念。并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。 1.2 练习题及答案一、选择题 1．操作系统是一种（）。 A、应用软件 B、系统软件 C、通用软件 D、工具软件 2．操作系统是对（）进行管理的软件。 A、软件 B、硬件 C、计算机资源 D、应用程序 3．操作系统的（）管理部分负责对进程进行调度 A、存储器 B、设备 B、文件D、处理机

操作系统课后题及答案

第一章 1 ．设计现代OS 的主要目标是什么？答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2 ．OS 的作用可表现在哪几个方面？答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）OS 作为计算机系统资源的管理者（3）OS 实现了对计算机资源的抽象 4 ．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：（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。 7 ．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是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，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 12 ．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。答：（ 1 ）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100 微妙。（2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。（3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13 ．OS 有哪几大特征？其最基本的特征是什么？答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。

操作系统作业题及答案

《操作系统》课程作业（2013年春）姓名：学号：专业：年级：学校：日期：

作业一：作业管理 1、有三道程序A、B、C在一个系统中运行，该系统有输入、输出设备各1台。三道程序 A、B、C构成如下： A：输入32秒，计算8秒，输出5秒 B：输入21秒，计算14秒，输出35秒 C：输入12秒，计算32秒，输出15秒问：（1）三道程序顺序执行的总时间是多少？（2）充分发挥各设备的效能，并行执行上述三道程序，最短需多少时间（不计系统开销）？并给出相应的示意图。 2、假设一个单CPU系统，以单道方式处理一个作业流，作业流中有2道作业，共占用CPU 计算时间、输入卡片数和打印输出行数如下：其中，卡片输入机速度为1000张/分钟，打印机输出速度为1000行/分钟，试计算：（1）不采用spooling技术，计算这两道作业的总运行时间（从第1道作业输入开始到最后一个作业输出完毕）。（2）如采用spooling技术，计算这2道作业的总运行时间（不计读/写盘时间），并给出相应的示意图。

作业二：进程管理 1、请写出两程序S1和S2可并发执行的Bernstein 条件。 2、有以下5条语句，请画出这5条语句的前趋图。 S1：y=x+1 R(x) W(y) S2：c=f-w R(f,w) W(c) S3：d=r-y R(r,y) W(d) S4：x=a+b R(a,b) W(x) S5：r=c+y R(c,y) W(r) 3、设在教材第62页3.6.4节中所描述的生产者消费者问题中，其缓冲部分为m 个长度相等的有界缓冲区组成，且每次传输数据长度等于有界缓冲区长度以及生产者和消费者可对缓冲区同时操作。重新描述发送过程deposit(data)和接收过程remove(data)。 P P P i P .. .. 1 2 i k 4、设有k 个进程共享一临界区，对于下述情况，请说明信号量的初值、含义，并用P ，V 操作写出有关互斥算法。（1）一次只允许一个进程进入临界区；（2）一次允许m （m

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。

第1章操作系统笔记

操作系统的定义：操作系统(Operating System, OS)是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充操作系统的目标和作用在计算机系统上配置操作系统主要目标与计算机系统的规模和应用环境有关。操作系统的目标方便性硬件只能识别机器代码（0、1） OS提供命令，方便用户使用计算机有效性使CPU、I/O保持忙碌，充分利用使内存、外存数据存放有序，节省空间合理组织工作流程，改善资源利用率，提高吞吐量可扩充性计算机技术的发展：硬件/体系结构/网络/Internet OS应采用层次化结构，便于扩充和修改功能层次和模块开放性支持网络环境，兼容遵循OSI标准开发的硬件和软件操作系统的作用 1. 用户与计算机硬件系统之间的接口命令方式用户通过键盘输入联机命令(语言) 系统调用方式用户程序通过系统调用，操纵计算机图形、窗口方式用户通过窗口、图标等图形界面操纵计算机 2.计算机系统资源管理者

4大类资源：处理机；存储器；I/O设备；信息（文件：程序、数据） 3.对计算机资源的抽象(扩充机器) 裸机：只有硬件的计算机，难以使用虚机器：在裸机增加软件(OS等)，功能增强，使用方便推动操作系统发展的主要动力 1.不断提高计算机资源利用率早期计算机很昂贵，为提高资源利用率，产生了批处理系统 2.方便用户为改善用户上机、调试程序时的条件，产生了分时系统 3.器件的不断更新换代 OS随之更新换代，如：8位->16位->32位 4.计算机体系结构的不断发展单处理机OS->多处理机OS->网络操作系统操作系统的发展过程无操作系统时代 OS尚未出现，人们如何使用计算机人工操作方式人工操作方式的缺点用户独占全机 CPU等待人工操作结果：资源利用率低下脱机输入输出系统低速设备

操作系统第一章

1.在计算机系统中配置操作系统的主要目的是提高系统资源的利用率,操作系统的主要功能是管理计算机系统中的资源，其中包括处理机、存储器以及文件和设备。这里的处理机管理主要是对进程进行管 2.操作系统有多种类型:允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统，称为分时操作系统;允许多个用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为批处理操作系统;在实时操作系统的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并做出响应;在IBM- PC机上的操作系统称为微机操作系统 3.操作系统是一种系统软件它负责为用户和用户程序完成所有与硬件相关并与应用无关的工作，高级程序设计语言的编译不是操作系统关心的主要问题。 4.用户在程序设计过程中，可通过系统调用获得操作系统的服务。 5.在0S中采用多道程序设计技术，能有效地提高CPU,内存和I/O设备的利用率,为实现多道程序设计需要有更大的内存。 6.推动批处理系统形成和发展的主要动力是提高系统资源利用率.推动分时系统形成和发展的主要动力是方便用户，推动微机OS发展的主要动力是计算机硬件的不断更新换代 7.在设计分时操作系统时，首先要考虑的是交互性和响应时间，在设计批处理操作系统时，首先要考虑的是周转时间和系统吞吐量，在设计实时操作系统时，首先要考虑的是实时性和可靠性 8.在多道批处理系统中，为了充分利用各种资源，系统总是优先选择计算型和I/O型均衡的多个作业投入运行，为了提高吞吐量，系统总是想方设法缩短用户作业的周转时间 9.从下面关于操作系统的论述中，选出一条正确的论述。(1) (1)对批处理作业，必须提供相应的作业控制信息。 (2)对于分时系统，不一定全部提供人机交互功能。 (3)从响应角度看，分时系统与实时系统的要求相似。 (4)采用分时操作系统的计算机系统中，用户可以独占计算机操作系统中的文件系统。 (5)从交互角度看，分时系统与实时系统相似 10.分时系统的响应时间(及时性)主要是根据用户所能接受的等待时间确定的，而实时系统的响应时间则是由控制对象所能接受的时延确定的。 11.在分时系统中，为使多个用户能够同时与系统交互，最关键的问题是能在一较短的时间内，使所有用户程序都得到运行，当用户数100 时，为保证响应时间不超过2秒，此时的时间片最大应为20ms

计算机操作系统习题及答案

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

操作系统课后题答案

2.1 一类操作系统服务提供对用户很有用的函数，主要包括用户界面、程序执行、I/O操作、文件系统操作、通信、错误检测等。另一类操作系统函数不是帮助用户而是确保系统本身高效运行，包括资源分配、统计、保护和安全等。这两类服务的区别在于服务的对象不同，一类是针对用户，另一类是针对系统本身。 2.6 优点：采用同样的系统调用界面，可以使用户的程序代码用相同的方式被写入设备和文件，利于用户程序的开发。还利于设备驱动程序代码，可以支持规范定义的API。缺点：系统调用为所需要的服务提供最小的系统接口来实现所需要的功能，由于设备和文件读写速度不同，若是同一接口的话可能会处理不过来。 2.9 策略决定做什么，机制决定如何做。他们两个的区分对于灵活性来说很重要。策略可能会随时间或位置而有所改变。在最坏的情况下，每次策略改变都可能需要底层机制的改变。系统更需要通用机制，这样策略的改变只需要重定义一些系统参数，而不需要改变机制，提高了系统灵活性。 3.1、短期调度：从准备执行的进程中选择进程，并为之分配CPU；中期调度：在分时系统中使用，进程能从内存中移出，之后，进程能被重新调入内存，并从中断处继续执行，采用了交换的方案。长期调度：从缓冲池中选择进程，并装入内存以准备执行。它们的主要区别是它们执行的频率。短期调度必须频繁地为CPU选择新进程，而长期调度程序执行地并不频繁，只有当进程离开系统后，才可能需要调度长期调度程序。 3.4、当控制返回到父进程时，value值不变，A行将输出：PARENT：value=5。 4.1、对于顺序结构的程序来说，单线程要比多线程的功能好，比如（1）输入三角形的三边长，求三角形面积；（2）从键盘输入一个大写字母，将它改为小写字母输出。

操作系统复习题与答案

《操作系统》练习及参考答案第1章操作系统概述 1.3.1 选择最合适的答案 1.一般用户更喜欢使用的系统是（）。 A.手工操作 B.单道批处理 C.多道批处理 D.多用户分时系统 2. 与计算机硬件关系最密切的软件是（）。 A.编译程序 B.数据库管理系统 C.游戏程序 D.OS 3. 现代OS具有并发性和共享性，是（）的引入导致的。 A.单道程序 B. 磁盘 C. 对象 D.多道程序 4. 早期的OS主要追求的是（）。 A.系统的效率 B.用户的方便性 C.可移植 D.可扩充性 5.（）不是多道程序系统 A.单用户单任务 B.多道批处理系统 C.单用户多任务 D.多用户分时系统 6.（）是多道操作系统不可缺少的硬件支持。 A.打印机 B.中断机构 C.软盘 D.鼠标 7. 特权指令可以在（）执行。 A.目态 B.浏览器中 C.任意的时间 D.进程调度中 8. 没有了（）计算机系统就启动不起来。 A.编译器 B.DBMS C.OS D.浏览器 9. 通道能够完成（）之间的数据传输。 A.CPU与外设 B.存与外设 C.CPU与主存 D.外设与外设 10. 操作系统的主要功能有（）。 A.进程管理、存储器管理、设备管理、处理机管理 B.虚拟存储管理、处理机管理、进程调度、文件系统 C.处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统 D.进程管理、中断管理、设备管理、文件系统 11. 单处理机计算机系统中，（）是并行操作的。 A.处理机的操作与通道的操作是并行的 B.程序与程序 C.主程序与子程序 D.用户程序与操作系统程序 12. 处理机的所有指令可以在（）执行。 A.目态 B.浏览器中 C.任意的时间 D.系统态 13.（）功能不是操作系统直接完成的功能。 A.管理计算机硬盘 B.对程序进行编译 C.实现虚拟存储器 D.删除文件

计算机操作系统第一章练习题答案

第一章答案 1.操作系统负责管理计算机系统的（③），其中包括处理机、内存、外围设备和文件。 ①、程序；②、文件；③、资源；④、进程 2.（③）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的使用计算机。 ①、网络；②、分布式；③、分时；④、实时 3.操作系统的四大功能是处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理 4.批处理系统主要解决吞吐量问题，分时系统主要解决交互性问题。（华中理工大2001） 5.操作系统的基本特征是并发、共享、虚拟、异步。 6.如果操作系统具有交互性强、可供多个用户同时使用及响应较及时的特点，则属于分时类型，如果操作系统可靠，响应及时但仅有简单的交互能力则属于实时类型，如果操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于批处理类型。 7.用户和操作系统之间的接口主要分为命令接口、图形接口、程序接口。 8.多道程序（multiprogramming）和多重处理(multiprocessing)有何区别答：多道程序是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正的同时执行多个作业；而多重处理系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。 9.设计操作系统与哪些硬件器件有关答：计算机操作系统的重要功能之一是对硬件资源的管理，因此设计计算机操作系统时应考虑下述计算机硬件资源： ①CPU与指令的长度及执行方式； ②内存、缓存和高速缓存等存储装置；

③各类寄存器，包括各种通用寄存器、控制寄存器和状态寄存器等； ④中断机构； ⑤外部设备与I/O控制装置； ⑥内部总线与外部总线； ⑦对硬件进行操作的指令集。 10.多用户系统于网络操作系统有什么区别答：网络操作系统的工作，用户必须知道网址，而多用户操作系统是面向用户的，可以不必知道计算机的详细确切地址，多用户技术的关键是在用户之间有保密安全措施，网络操作系统强调的是客户机和服务器之间的通信。以单机多用户系统为例，说明它与网络操作系统的比较。 11.分时系统和实时系统有何不同答：系统设计目标不同。分时系统于与实时系统中的信息处理系统相似，都能为多个用户服务，系统按分时原则为多个终端用户服务；而实时系统则表现为经常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。因此，分时系统的目标是提供一种通用性强的系统，而实时系统大多具有某种特殊用途，是一种专用系统。响应时间要求不同。分时系统与实时信息处理系统对象应时间的要求都是以人所能接受的等待时间来确定的。而实时控制系统的响应时间是以控制对象所能接受的时延来确定的，实时性要求更强。交互性强弱不同。分时系统主要用于运行终端用户程序，因此具有较强