北京科技大学操作系统习题

1．操作系统的基本功能是什么？

2．什么是批处理、分时操作系统、实时操作系统？各有什么特征？3．多道程序设计与多重处理有何区别？

4．讨论操作系统可以从哪些角度出发，如何把它们统一起来？5．现代操作系统对运行环境有何要求？

1．有人说，一个进程是由伪处理机执行的一个程序，这话对吗？为什么？

2．比较进程与程序的联系和区别。

3．我们说程序的并发执行将导致最终结果失去封闭性。这话对所有的程序都成立吗？试举例说明。

4．什么是临界区？举一临界区的例子。

5．什么是线程？线程和进程有何区别？

6．某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有2m台机器，有2n名学生选该课，规定：

①每2个学生组成一组，各占一台机器，协同完成上机实习；

②只有一组2个学生到齐，并且此时机房有空闲机器时，该组学生才能进入机房；

③上机实习由一名教师检查，检查完毕，一组学生同时离开机房。

试用P、V操作模拟上机实习过程。

7．今有三个并发进程R，M，P，它们共享了一个可循环使用的缓冲区B，缓冲区B共有N 个单元。进程R负责从输入设备读信息，每读一个字符后，把它存放在缓冲区B的一个单元中；进程M负责处理读入的字符，若发现读入的字符中有空格符，则把它改成“，”；进程P 负责把处理后的字符取出并打印输出。当缓冲区单元中的字符被进程P取出后，则又可用来存放下一次读入的字符。请用PV操作为同步机制写出它们能正确并发执行的程序。

8．写出Reader-Writer问题的算法，避免由于不断有Reader出现，而使得Writer无限期等待。

9. 设计C程序（可以嵌入汇编语言），以忙等待方式实现信号量的P、V操作。

10. 设计C程序，实现生产者-消费者问题。

说明：8-10为课外实践练习。

1．进程调度的功能有哪些？

2．进程调度的时机有哪几种？

3．为什么说在进程上下文切换的过程中，上下文切换程序不能破坏“老”进程的上下文结构？4．比较常用的几种调度算法。

5．假设有四道作业，它们的进入时刻与执行时间如下所示：

在单道程序环境下，分别采用先来先服务和最短作业优先调度算法，试说明它们的调度顺序及平均周转时间。

1．什么是虚拟存储器？其特点是什么？

2．动态分区管理的常用内存分配算法有哪几种？比较它们各自的优缺点。

3．什么是页式管理？静态页式管理可以实现虚存吗？

4．请求页式管理有哪几种常用的页置换算法？比较它们的优缺点。

5．什么是段式管理？它与页式管理有何区别？

6．在一个请求分页系统中，采用LRU页面置换算法时，假如一个进程的页面访问顺序为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该进程的物理块数M分别为3和4时，请计算访问过程中发生的缺页次数和缺页率，比较所得结果。

7．设一个计算机有4个页框，装入时间、最近访问时间和每页的访问位、修改位如下所示（时间以时钟周期为单位）：

页装入时间最近访问时间访问位A 修改位M

0 126 279 0 0

1 230 260 1 0

2 120 272 1 1

3 160 280 1 1

1）NRU将置换哪一页？

2）LRU将置换哪一页？

3）FIFO将置换哪一页？

8．已知如下段表：

段号基址长度合法（0）/非法（1）

0 219 600 0

1 2300 14 0

2 90 100 1

3 1327 580 0

4 1952 96 0

在分段存储管理下系统运行时，下列逻辑地址的物理地址是什么？

（1）0，430（2）1，10

（3）1，11（4）2，500

（5）3，400 （6）4，112

1．什么是系统调用？系统调用与一般的过程调用有何区别？

2．在Linux操作系统中，引起进程调度的时机有哪些？

3．简述shell 命令在Linux中的实现过程。

4．在Linux系统中，进程在什么时候处理它们接收到的软中断信号？进程接收到软中断信号后放在什么地方？

5．Windows 2000/xp在哪些情况下进行线程优先级提升？

6．试描述使用Win32 API实现线程同步的一般方法。

1．什么是文件、文件系统？文件系统有哪些功能？

2．文件的物理结构有哪几种？为什么说串联文件结构不适合随机存取？

3．什么是文件目录？文件目录中包含哪些信息？

4．在实现文件系时，为加快文件目录的检索速度，可利用“文件控制块分解法”。假设目录文件存放在磁盘上，每个盘块512字节。文件控制块占64字节。其中文件名占8字节。通常将文件控制块分解成两部分，第一部分占10字节（包括文件名和文件内部号），第二部分占56字节（包括文件内部号和文件其他描述信息）。

①假设某一目录文件共有254个文件控制块，试分别给出采用分解法前和分解法后，查找该目录文件的某一个文件控制块的平均访问磁盘次数。

②一般地，若目录文件分解前占用n个盘块，分解后改用m个盘块存放文件名和文件内部号部分，请组出访问磁盘次数减少的条件。

5．在创建一个文件时，可能发生哪几种情况？应如何处理？

6．文件存取控制方式有哪几种？比较它们的优缺点。

7．文件系统采用多级索引结构搜索文件内容。设块长为512字节，每个块号长3字节，如果不考虑逻辑块号在物理块中所占的位置，分别求二级索引和三级索引时可寻址的文件最大长度。

1．设备管理的目标和功能是什么？

2．什么是I/O缓冲？为什么要引入I/O缓冲？

3．设备驱动程序是什么？为什么要有设备驱动程序？用户进程怎样使用设备驱动程序？4．为什么在单缓冲与双缓冲情况下，系统对一块数据的处理时间分别为max(C,T)+M和max(C,T)？其中，C：CPU的计算时间，T：数据从I/O控制器到缓冲区的传输时间，M：数据从缓冲区到用户工作区的传输时间。

5．为什么要引入设备独立性？如何实现设备独立性？

6．某移动臂磁盘的柱面由外向里顺序编号，假定当前磁头停在100号柱面且移动臂方向是向里的，现有如下表1所示的请求序列在等待访问磁盘：

表1 访问磁盘请求序列

回答下面的问题：

①写出分别采用“最短查找时间优先算法”和“电梯调度算法”时，实际处理上述请求的次序。

②针对本题比较上述两种算法，就移动臂所花的时间（忽略移动臂改向时间）而言，哪种算法更合适？简要说明之。