操作系统缺页次数和缺页率的计算
操作系统计算题答案
1.设某进程所需要的服务时间t=k ⨯q,k 为时间的个数,q 为时间长度且为常数.当t 为一定值时,令q →0,则有k →∞.从而服务时间为t 的进程的响应时间T 是t 的连续函数.对应于时间片调度方式RR,先来先服务方式FCFS 和线性优先级调度方式SRR,其响应时间函数分别为:Trr(t)=()λμμ-⨯tTfc(t)=()λμ-1Tsr(t)=()()()'11λμμλμ-⨯---t其中'λ=()λ⨯-ab1=r λ⨯取(μλ,)=(50,100),分别改变r 的值,计算Trr(t),Tfc(t)和Tsr(t),并画出其时间变化图.2.对实时系统的频率单调调度算法,对于由3个周期组成的实时任务序列,设每个周期为Ti(i=1,2,3),其相应任务的执行时间为C i(i=1,2,3).计算说明当进程执行时间与周期比之和为0.7时,能否保证用户所要求的时限(32=1.266).3.有5个批处理作业(A,B,C,D,E)几乎同时到达一个计算中心,估计运行时间分别为2,4,6,8,10分钟,它们的优先数分别为1,2,3,4,5(数值小的优先级低),在使用最高优先级优先调度算法时,计算作业的平均周转时间.解答：1.对(,λμ)=(50，100)T rr (t)=t,T fc (t)=1/50,T sr (t)=1/50-(1-100t)/(100-50t) 0r →时，T sr (t)→1/100+t 1r →时, T sr (t)→2t 图象如下：只有T sr (t)受r 值影响，且r 值增大，T sr (t)的斜率增大，y 截距由1/100趋向0，服务时间也增加。
题目：4.假定某页式管理系统,主存为64KB,分成16块,块号为0,1,2,3,4, ,15,设某作业有4页,其页号为0,1,2,3,被分别装入主存的2，4,1,6块,试问:(1)该作业的总长度是多少字节?(按十进)(2)写出该作业每一页在主存中的起始地址.(3)若给出逻辑地址[0,100],[1,50],[2,0],[3,60],请计算出相应的内存地址.(方括号内的第一个元素为页号,第二个元素为页内地址).5.有一个虚存系统,某进程内存占了3页,开始时内存为空, 执行如下访问页号顺序后:1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5.(1).采用先进先出(FIFO)淘汰算法,缺页次数是多少?(2).采用最近最少使用(LRU)淘汰算法,缺页次数是多少?6.有一只铁笼子,每次只能放入一只动物,猎人向笼中放入老虎,农民向笼中放入羊,野生动物园等待取笼中的老虎,饭店等待取笼中的羊,试用P.V操作写出能同步执行的程序.解答：4.解：(1)每块长度=64KB/16=4KB于是由题目可知，每页也是4KB。
计算机操作系统专升本复习题--计算题
先来先服务算法FCFS
从143号磁道开始
被访问的下 一个磁道号 86 147 91 177 94 150 移动距离 （磁道数） 57 61 56 86 83 56
最短寻道时间优先算法SSTF
从143号磁道开始
被访问的下 一个磁道号
147 150 130 102 94 91 86 175
移动距离 （磁道数）
1. 动态可重定位分区分配的地址变换
例5：在分区存储管理中，已知某作业空间如图所示，采用动态重定位进行 地址映射。假设分给该作业的主存空间起始地址为4000。 （1）指出在图中的地址1和地址2中，哪个是逻辑地址，哪个是物理地址？ （2）在图中填写出执行指令MOV L1，[2000]时，所取数据“100”的逻辑 地址、物理地址以及动态重定位寄存器的内容（用十进制表示）。 （3）在图中填写出指令“MOV L1，[2000]”的主存地址。
所以页号为2，对应块号为4（二进制0100）， 因为块内地址=页内地址，所以物理地址表示如下： 0001 00 01 0011 1100 块号 块内地址 其二进制0001 0001 0011 1100 ，即113CH
3.分段存储管理方式的地址变换
例8：在一个段式存储管理系统中，其段表为： 试求下列逻辑地址对应的物理地址是什么？
平均周转时间：（3+7+3+11+14）/5=7.6 平均带权周转时间：（1+1.17+2.25+2.4+6）/5=1.84
2、采用抢占式优先级调度算法 进程 P1 P2 P3 P4 P5 到达时间 0 2 4 6 8 执行时间(ms) 3 6 4 5 2 优先级 完成时间 周转时间 带权周转时间 3 1 3 3 5 3 20 18 1 1 4 8 2 1.4 13 7 4 3.5 15 7
《操作系统》习题集：第3章存储管理
《操作系统》习题集：第3章存储管理第3章存储管理-习题集⼀、选择题1.把作业空间中使⽤的逻辑地址变为内存中物理地址称为（）。
【＊，★，联考】A. 加载B. 重定位C. 物理化D. 逻辑化2.为了保证⼀个程序在主存中改变了存放位置之后仍能正确执⾏，则对主存空间应采⽤（）技术。
【＊，★，联考】A. 静态重定位B. 动态重定位C. 动态分配D. 静态分配3.分区分配内存管理⽅式的主要保护措施是（）。
（注：分区包括“固定分区”和“可变分区”）【＊＊，09考研】A. 界地址保护B. 程序代码保护C. 数据保护D. 栈保护4.分区管理要求对每⼀个作业都分配（）的内存单元。
【＊，★，联考】A. 地址连续B. 若⼲地址不连续C. 若⼲连续的块D. 若⼲不连续的块5.在固定分区分配中，每个分区的⼤⼩是（）。
【＊，联考】A. 相同B. 随作业长度变化C. 可以不同但预先固定D. 可以不同但根据作业长度固定6.在可变式分区存储管理中的拼接技术可以（）。
（注：拼接是指通过移动将多个分散的⼩分区合并成⼀个⼤分区。
）【＊，★，联考】A. 集中空闲分区B. 增加内存容量C. 缩短访问周期D. 加速地址转换7.可变式分区存储管理中，采⽤拼接技术的⽬的是（）。
【＊，联考】A. 合并空闲分区B. 合并分配区C. 增加主存容量D. 便于地址转换8.某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB（初始为空），采⽤最佳适配算法，分配和释放的顺序为：分配15MB，分配30MB，释放15MB，分配8MB，分配6MB，此时主存中最⼤空闲分区的⼤⼩是（）。
【＊＊，★，10考研】A. 7MBB. 9MBC. 10MBD. 15MB9.在分页存储管理中，主存的分配是（）。
【＊，联考】A. 以块为单位进⾏B. 以作业的⼤⼩分配C. 以物理段进⾏分配D. 以逻辑记录⼤⼩进⾏分配10.⾸次适应算法的空闲分区是（）。
【＊＊，★，联考】A. 按⼤⼩递减顺序连在⼀起B. 按⼤⼩递增顺序连在⼀起C. 按地址由⼩到⼤排列D. 按地址由⼤到⼩排列11.最佳适应算法的空闲分区是（）。
南邮《操作系统教程》课后答案
第一章1. 什么是操作系统？计算机系统中配置操作系统的主要目标是什么？答(p1)：操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
配置操作系统的主要目标可归结为：(1) 方便用户使用(2) 扩大机器功能(3) 管理系统资源(4) 提高系统效率(5) 构筑开放环境。
2.计算机系统的资源可分成哪几类？试举例说明。
资源包括两大类：硬件资源和信息资源。
硬件资源分为处理器、存储器、I/O设备等；信息资源则分为程序和数据等。
*5、操作系统有哪些类型？它们有什么特征？7.什么是多道程序设计？采用多道程序设计技术有什么特点？答：多道程序设计技术是指同时把多个作业（程序）放入内存并允许它们交替执行和共享系统中的各类资源；当一道程序因某种原因（如I/O请求）而暂停执行时，CPU立即转去执行另一道程序。
操作系统在引入多道程序设计技术后，使得系统有了多道，宏观上并行，微观上穿行的特点。
采用多道程序设计减少了CPU时间的浪费，增加了系统吞吐量，提高了系统的效率。
第二章２.操作系统提供给用户的接口主要有哪些？答：主要通过程序接口和操作接口两种方式把他的服务和功能提供给用户。
３.什么事系统调用？系统调用与普通调用的区别是什么？答：系统调用本质上是应用程序请求操作系统内核完成某功能的一种过程调用，但它是一种特殊的过程调用，他与一般的过程调用有以下几方面明显差别：①调用形式不同②被调代码的位置不同③提供方式不同④调用的实现不同*4、系统调用有哪几种类型？第三章2.请描述进程的定义和属性。
答：进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配、调度和保护的独立单位。
进程的属性有：结构性•共享性•动态性•独立性•制约性•并发性3.请描述进程与程序的区别及关系。
答：程序是静止的，进程是动态的。
进程包括程序和程序处理的对象（数据集），进程能得到程序处理的结果。
计算机操作系统第四版试题(卷)与答案解析
操作系统期末考试（一）一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，只有一个是正确的，将其号码写在题干的括号中。
每小题2分，共20分）1、文件系统的主要组成部分是（）A、文件控制块及文件B、I/O文件及块设备文件C、系统文件及用户文件D、文件及管理文件的软件2、实现进程互斥可采用的方法（）A、中断B、查询C、开锁和关锁D、按键处理3、某页式管理系统中，地址寄存器的低9位表示页内地址，则页面大小为（）A、1024字节B、512字节C、1024KD、512K4、串联文件适合于（）存取A、直接B、顺序C、索引D、随机5、进程的同步与互斥是由于程序的（）引起的A、顺序执行B、长短不同C、信号量D、并发执行6、信号量的值（）A、总是为正B、总是为负C、总是为0D、可以为负整数7、多道程序的实质是（）A、程序的顺序执行B、程序的并发执行C、多个处理机同时执行D、用户程序和系统程序交叉执行8、虚拟存储器最基本的特征是（）A、从逻辑上扩充内存容量B、提高内存利用率C、驻留性D、固定性9、飞机定票系统是一个（）A、实时系统B、批处理系统C、通用系统D、分时系统10、操作系统中，被调度和分派资源的基本单位，并可独立执行的实体是（）A、线程B、程序C、进程D、指令二、名词解释（每小题3分，共15分）1.死锁:2.原子操作:3.临界区:4.虚拟存储器:5.文件系统:三、判断改错题（判断正误，并改正错误，每小题2分，共20分）1、通道是通过通道程序来对I/O设备进行控制的。
（）2、请求页式管理系统中，既可以减少外零头，又可以减少内零头。
（）3、操作系统中系统调用越多，系统功能就越强，用户使用越复杂。
（）4、一个进程可以挂起自已，也可以激活自已。
（）5、虚拟存储器的最大容量是由磁盘空间决定的。
（）6、单级文件目录可以解决文件的重名问题。
（）7、进程调度只有一种方式：剥夺方式。
（）8、程序的顺度执行具有顺序性，封闭性和不可再现性。
调度算法OS
调度算法OS调度算法(OS)2011-04-05 20：59处理机调度的分级高级、中级和低级调度作业从提交开始直到完成，往往要经历下述三级调度：高级调度：(High-Level Scheduling)又称为作业调度，它决定把后备作业调入内存运行；低级调度：(Low-Level Scheduling)又称为进程调度，它决定把就绪队列的某进程获得CPU；中级调度：(Intermediate-Level Scheduling)又称为在虚拟存储器中引入，在内、外存对换区进行进程对换。
1.进程调度算法(处理器管理)A).先来先服务和短作业(进程)优先调度算法B).高优先权优先调度算法C).基于时间片的轮转调度算法2.作业调度算法2)短作业优先法SJF、3)最高响应比优先法HRN、4定时轮转法和优先数法3.移臂(磁盘)调度算法(设备管理根本目的在于有效利用磁盘，保证磁盘的快速访问)1)先来先服务算法；(根据访问者提出访问请求的先后次序来决定执行次序。
)2)最短寻找时间优先调度算法；(从等待的访问者中挑选寻找时间最短的那个请求执行，而不管访问者的先后次序。
)3)电梯4)单向扫描4.页式调度算法(存储器管理)1先进先出调度算法2最近最少调度算法3最近最不常用调度算法/////////////////////////////调度算法是指：根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。
进程调度算法(处理器管理)一、先来先服务和短作业(进程)优先调度算法1.先来先服务调度算法先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。
FCFS算法比较有利于长作业(进程)，而不利于短作业(进程)。
由此可知，本算法适合于CPU繁忙型作业，而不利于I/O繁忙型的作业(进程)。
2.短作业(进程)优先调度算法短作业(进程)优先调度算法(SJ/PF)是指对短作业或短进程优先调度的算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。
缺页率的计算完整版
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55Biblioteka 5缺页否Y
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缺页次数为14，缺页率为14/16
FIFO算法的情况如下表：
页面走向
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东软操作系统习题及答案（5）
第五章虚拟存储器一、单项选择题1、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（）。
A．动态分区分配B．可重定位分区分配C．请求分页存储管理D．基本分页存储管理2、请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会（）。
A．增加B．减少C．不变D．可能增加也可能减少3、虚拟存储管理策略可以（）。
A．扩大物理内存容量B．扩大物理外存容量C．扩大逻辑内存容量D．扩大逻辑外存容量4、下列那一条（）不是影响缺页率的主要因素。
A．缺页中断服务速度B．分配给作业的物理块数C．系统规定页面的大小D．页面调度算法二、填空题1、在虚拟存储机制中，进程的一部分装入内存，一部分保留在硬盘上。
当发现某条指令不在内存中时，发生__________。
1、虚拟存储器的特征有__________，__________和__________。
2、在请求分页存储管理中，每当要访问的页面不在内存时，会产生__________。
3、在请求分段存储管理中，当运行进程要访问的段尚未调入内存时，会产生__________。
5、在请求分页存储管理中，进程的某页可能会重复地被换出和换入内存，发生多次的缺页中断，影响程序执行的性能，这种现象称为__________。
6、某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB。
假定某时刻系统为用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5，10，4，7，虚拟地址065C和0D3C变换为物理地址后分别是__________和__________。
（十六进制）7、在一个请求分页存储管理系统中，采用先进先出页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为1，3，2，4，2，3，5，4，3，1，2，5。
当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，访问过程中发生的缺页次数为__________和__________。
（假定开始时，物理块中为空）8、在一个请求分页存储管理系统中，某程序的页面走向为：2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。
操作系统(第三版)孙钟秀主编 课后习题4应用题参考答案
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：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：(1) 2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2。
(2) 4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5。
(3 )1、2、3、4、1、2、5、1、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：(1) 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%。
黑工程操作系统复习题
1.LRU页面调度算法总是选择在主存驻留时间最长的页面被淘汰。
（）2.磁盘是共享设备，所以每一时刻可有若干个进程同时与它交换信息。
（）3.分时系统中，时间片设置得越小，则平均响应时间越短。
（）4.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。
（）5.设备独立性是指系统具有使用不同设备的能力。
（）6.进程A、B共享变量x，需要互斥执行；进程B、C共享变量y，B、C也需要互斥执行，因此，进程A、C必须互斥执行。
（）7.为了提高系统资源的利用率，在作业调度的优先级算法中应该规定，计算型作业的优先级较高，I/O型作业的优先级较低。
（）8.I/0交通管理程序的主要功能是管理主存控制器和通道。
（）9.引入缓冲区能使CPU和I/O设备之间速度不匹配的情况得到改善，但并不能减少设备中断CPU的次数。
（）10.由于设备驱动程序与硬件紧密相关，因此，系统中配备多少个设备就必须配置同样数量的设备驱动程序。
（）11.可以将操作系统看作是一个资源分配器，用来控制I/O设备和用户的程序。
（）12.死锁的形成只与资源分配策略有关，而与并发进程的执行速度无关。
（）13.在引入线程的操作系统中，线程是资源分配和调度的基本单位。
（）14.分页存储管理方案易于实现用户使用内存空间的动态扩充。
（）15.对临界资源应采取互斥访问方式来实现共享。
（）1.错，原因:是选择最长时间没有被用的页面被淘汰。
2.错，原因:每一时刻只有一个进程与它交换信息。
3.错，原因：平均响应时间不但与时间片的大小有关，还与其他因素有关。
4.对5.错，原因：设备独立性，可使应用程序独立于具体的物理设备和独立于设备的类型6.错，原因:不传递。
7.错，原因:I/O型作业的优先级高。
8.错，原因:I/O交通管理程序的主要功能是管理设备、控制器和通道。
9.错，减少设备中断CPU的次数。
10.错，一类一种。
11.对12.错，原因:与进程执行速度有关。
13.错，线程是调度的基本单位，进程是资源分配的基本单位14.错，原因:分段存储管理易于实现用户使用内存空间的动态扩充。
操作系统第四章答案
第四章存储器管理. 为什么要配置层次式存储器？答：这是因为：.设置多个存储器可以使存储器两端地硬件能并行工作..采用多级存储系统，特别是技术，这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响地最佳结构方案..在微处理机内部设置各种缓冲存储器，以减轻对存储器存取地压力.增加中寄存器地数量，也可大大缓解对存储器地压力.、可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？答：（）绝对装入方式：绝对装入方式只能将目标模块装入到内存中事先指定地位置.在多道程序环境下，编译程序不可能预知所编译地目标模块应放在内存地何处，困此，绝对装入方式只适用于单道程序环境.（）可重定位装入方式：在多道程序环境下，所得到地目标模块地起始地址通常是从开始地，程序中地其它地址也都是相对于起始地址计算地.此时应采用可重定位装入方式，根据内存地当前情况，将装入模块装入到内存地适当位置.（）动态运行时装入方式：可重定位装入方式可将装入模块装入到内存中任何允许地位置，故可用于多道程序环境；但这种方式并不允许程序运行时在内存中移动位置.、何谓静态链接？何谓装入时动太链接和运行时地动态链接？答：、静态链接：在程序运行之前，先将各目标模块及它们所需地库函数，链接成一个完整地装配模块，以后不再拆开，我们把这种事先进行链接地方式称为静态链接方式、装入时动态链接：这是指将用户源程序编译后所得到地一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接地链接方式.、运行时动态链接：这是指对某些目标模块地链接，是在程序执行中需要该（目标）模块时，才对它进行地链接.、在进行程序链接时，应完成哪些工作？答：静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接；、在动态分区分配方式中，应如何将各空闲分区链接成空闲分区链？答：为了实现对空闲分区地分配和链接，在每个分区地起始部分，设置一些用于控制分区分配地信息，以及用于链接各分区所用地前向指针；在分区尾部则设置一后向指针，通过前、后向链接指针，可将所有地空闲分区链接成一个双向链，为了检索方便，在分区尾部重复设置状态位和分区大小表目.当分区被分配出去以后，把状态位由“”改为“”，此时，前、后向指针已无意义.、为什么要引入动态重定位？如何实现？答：. 为了在程序执行过程中，每当访问指令或数据时，将要访问地程序或数据地逻辑地址转换成物理地址，引入了动态重定位.. 可在系统中增加一个重定位寄存器，用它来装入(存放)程序在内存中地起始地址，程序在执行时，真正访问地内存地址是相对地址与重定位寄存器中地地址相加而形成地,从而实现动态重定位.、在采用首次适应算法回收内存时，可能出现哪几种情况？应怎样处理这些情况？答：、回收区与插入点地前一个空闲区相邻接，此时应将回收区与插入点地前一分区合并，不必为回收区分配新表项，而只需修改其前一分区地大小.、回收区与插入点地后一个空闲区相邻接，此时可将两分区合并，形成新地空闲区，但用回收区地首址作为新空闲区地首址，大小为两者之和.、回收区同时与插入点地前、后两个空闲区邻接，此时可将三个分区合并，使用前一个分区地表项和首址，取消后一个分区地表项，大小为三者之和.、回收区既不与前一个分区相邻接，也不与后一个分区相邻接，这时应为回收区单独建立一新表项，填写回收区地首址和大小，并根据其首址插入到空闲链中地适应位置.. 分区存储管理中常采用哪些分配策略？比较它们地优缺点.答：分区存储管理中常采用地分配策略有：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法..首次适应算法地优缺点：保留了高址部分地大空闲区，有利于后到来地大型作业地分配；低址部分不断被划分，留下许多难以利用地、小地空闲区，且每次分区分配查找时都是从低址部分开始，会增加查找时地系统开销..循环首次适应算法地优缺点：使内存中地空闲分区分布得更为均匀，减少了查找时地系统开销；缺乏大地空闲分区，从而导致不能装入大型作业..最佳适应算法地优缺点：每次分配给文件地都是最适合该文件大小地分区；内存中留下许多难以利用地小地空闲区..最坏适应算法地优缺点：给文件分配分区后剩下地地空闲区不至于太小，产生碎片地几率最小，对中小型文件分配分区操作有利；使存储器中缺乏大地空闲区，对大型文件地分区分配不利.. 在系统中引入对换后可带来哪些好处？答：能将内存中暂时不运行地进程或暂时不用地程序和数据，换到外存上，以腾出足够地内存空间，把已具备运行条件地进程或进程所需地程序和数据换入内存，从而大大地提高了内存地利用率.、为实现对换，系统应具备哪几方面地功能？答：兑换空间地管理，进程地换出，进程地换入.、在以进程为单位进行对换时，每次是否都将整个进程换出？为什么？答：. 以进程为单位进行对换时，每次都将整个进程换出；. 目地为了解决内存紧张地问题，提高内存地利用率.、为实现分页存储管理，需要哪些硬件支持？答：需要一台具有一定容量地内存及外存地计算机系统外，页表机制、缺页中断机构以及地址变换机构.、较详细地说明引入分段存储管理是为了满足用户哪几方面地需要.答：方便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接.、在具有快表地段页式存储管理方式中，如何实现地址变换？答：物理地址该段在主存地起始地址页框号*大小页内地址.. 为什么说分段系统较之分页系统更易于实现信息共享和保护?答：.对于分页系统，每个页面是分散存储地，为了实现信息共享和保护，则页面之间需要一一对应起来，为此需要建立大量地页表项；.而对于分段系统，每个段都从开始编址，并采用一段连续地地址空间，这样在实现共享和保护时，只需为所要共享和保护地程序设置一个段表项，将其中地基址与内存地址一一对应起来即可.、分页和分段存储管理有何区别？答：主要表现在（）页是信息地物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存地外零头，提高内存地利用率.或者说，分页仅仅是由于系统管理地需要而不是用户地需要.段则是信息地逻辑单位，它含有一组其意义相对完整地信息.分段地目地是为了能更好地满足用户地需要.（）页地大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现地，因而在系统中只能有一种大小地页面；根据信息地性质来划分.（）分页地作业地址空间是一维地，即单一地线性地址空间，程序员只需利用一个记忆符，即可表示一个地址；而分段地作业地址空间则是二维地，程序员在标识一个地址时，即需给出段名，又需给出段内地址.. 试全面比较连续分配和离散分配方式.答：（）连续分配是指为一个用户程序分配一个连续地地址空间，包括单一连续分配方式和分区式分配方式，前者将内存分为系统区和用户区，系统区供操作系统使用，用户区供用户使用，是最简单地一种存储方式，但只能用于单用户单任务地操作系统中；分区式分配方式分为固定分区和动态分区，固定分区是最简单地多道程序地存储管理方式，由于每个分区地大小固定，必然会造成存储空间地浪费；动态分区是根据进程地实际需要，动态地为之分配连续地内存空间，常用三种分配算法: 首次适应算法，该法容易留下许多难以利用地小空闲分区，加大查找开销；循环首次适应算法，该算法能使内存中地空闲分区分布均匀，但会致使缺少大地空闲分区；最佳适应算法，该算法也易留下许多难以利用地小空闲区；（）离散分配方式基于将一个进程直接分散地分配到许多不相邻地分区中地思想，分为分页式存储管理，分段存储管理和段页式存储管理. 分页式存储管理旨在提高内存利用率，满足系统管理地需要，分段式存储管理则旨在满足用户(程序员)地需要，在实现共享和保护方面优于分页式存储管理，而段页式存储管理则是将两者结合起来，取长补短，即具有分段系统便于实现，可共享，易于保护，可动态链接等优点，又能像分页系统那样很好地解决外部碎片地问题，以及为各个分段可离散分配内存等问题，显然是一种比较有效地存储管理方式；、虚拟存储器有哪些特征？其中最本质地特征是什么？答：多次性、对换性、虚拟性；值得说明地是，虚拟性是以多次性和对换性为基础地，或者说，仅当系统允许将作业分多次调入内存，并能将内存中暂时不运行地程序和数据换至盘上时，才有可能实现虚拟存储器；而多次性和对换性又必须建立在离散分配地基础上.. 实现虚拟存储器需要哪些硬件支持？答：（）对于为实现请求分页存储管理方式地系统，除了需要一台具有一定容量地内存及外存地计算机外，还需要有页表机制，缺页中断机构以及地址变换机构；（）对于为实现请求分段存储管理方式地系统，除了需要一台具有一定容量地内存及外存地计算机外，还需要有段表机制，缺段中断机构以及地址变换机构；、实现虚拟存储器需要几个关键技术？答：、分页请求系统、请求分段系统、在请求分页系统中，页表应包括哪些数据项？每项地作用是什么？答：、页号：将一个进程地逻辑地址空间分成若干个大小相等地片，成为页面或页，并对各页加以编号.、物理块号：内存空间分成与页大小相等地物理块，对物理块进行编号.、状态位：用于指示该页是否已调入内存，供程序访问时参考.、访问字段：用于记录本页在一段时间内被访问地次数，或记录本页最近已有多长时间未被访问.、修改位：表示该页调入内存是否被修改过.、外存地址：用于指示该页在外存上地地址，通常是物理块号，供调入该页时参考.、在请求分页系统中，应从何处将所需页面调入内存？答：外存.、在请求分页系统中，常采用哪几种页面置换算法？答：先来先服务，最近最久未使用，最佳置换算法.. 在请求分页系统中，通常采用哪种页面分配方式？答：三种分配方式：固定分配局部置换、可变分配全局置换、可变分配局部置换. . 在一个请求分页系统中，采用页面置换算法时，假如一个作业地页面走向为、、、、、、、、、、、，当分配给该作业地物理块数分别为和时，试计算在访问过程中所发生地缺页次数和缺页率，并比较所得结果.答：时，采用页面置换算法地缺页次数为次，缺页率为；时，采用页面置换算法地缺页次数为次，缺页率为.由此可见，增加分配给作业地内存块数，反而增加了缺页次数，提高了缺页率，这种现象被称为是现象.、实现算法所需要地硬件支持是什么？答：寄存器、栈.. 试说明改进型置换算法地基本原理.答：基本原理：在将一个页面换出时，如果该页已被修改过，便须将该页重新写回到磁盘上；但如果该页未被修改过，则不必将它写回磁盘上.在改进型算法中，除需考虑页面地使用情况外，还须再增加一个因素，即置换代价，这样，选择页面换出时，既要是未使用过地页面，又要是未被修改过地页面.、说明请求分段系统中地缺页中断处理过程？答：在请求分段系统中，每当发现运行进程所要访问地段尚未调入内存时，便由缺段中断机构产生一缺段中断信号，进入操作系统后由缺段中断处理程序将所需地段调入内存.缺段中断机构与缺页中断机构类似，它同样需要在一条指令地执行期间，产生和处理中断，以及在一条指令执行期间，可能产生多次缺段中断.缺段中断地处理过程如图所示.、如何实现分段共享？答：对于一个共享段，不同地进程可以各用不同地段号去共享该段.。
存储管理的页面置换算法详解
存储管理的页面置换算法存储管理的页面置换算法在考试中常常会考到，操作系统教材中主要介绍了3种常用的页面置换算法，分别是：先进先出法（FIFO）、最佳置换法（OPT）和最近最少使用置换法（LRU）。
大家要理解3种置换算法的含义，然后能熟练地运用在具体的练习中就可以了。
1.为什么要进行页面置换在请求分页存储管理系统中，由于使用了虚拟存储管理技术，使得所有的进程页面不是一次性地全部调入内存，而是部分页面装入。
这就有可能出现下面的情况：要访问的页面不在内存，这时系统产生缺页中断。
操作系统在处理缺页中断时，要把所需页面从外存调入到内存中。
如果这时内存中有空闲块，就可以直接调入该页面；如果这时内存中没有空闲块，就必须先淘汰一个已经在内存中的页面，腾出空间，再把所需的页面装入，即进行页面置换。
有助于理解的关键词有：请求分页、虚拟存储、缺页中断、页面置换。
2.常用的页面置换算法教材中介绍的常用页面置换算法有：先进先出法（FIFO）、最佳置换法（OPT）和最近最少使用置换法（LRU）。
（1）先进先出法（FIFO）算法描述：由于认为最早调入内存的页不再被使用的可能性要大于刚调入内存的页，因此，先进先出法总是淘汰在内存中停留时间最长的一页，即先进入内存的页，先被换出。
先进先出法把一个进程所有在内存中的页按进入内存的次序排队，淘汰页面总是在队首进行。
如果一个页面刚被放入内存，就把它插在队尾。
【例1】教材第4章课后习题。
考虑下述页面走向：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6。
当内存块数量分别为3，5时，试问先进先出置换算法（FIFO）的缺页次数是多少？（注意，所有内存块最初都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页。
）解打叉的表示发生了缺页，共缺页16次。
提示：当FIFO算法执行到蓝色的4号页面时，这时内存中有三个页面，分别是1，2，3。
按照FIFO算法，在内存中停留时间最长的页面被淘汰。
操作系统训练题
一、在一个请求分页系统中，采用LRU页面置换算法，例如一个作页的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，试计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率？（注明：有内存块最初都是空的），并比较所得结果。
解：（1）当M=3时，页面走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5缺页标记* * * * * * * * * *M1 4 4 4 1 1 1 5 5 5 2 2 2M2 3 3 3 4 4 4 4 4 4 1 1M3 2 2 2 3 3 3 3 3 3 5缺页次数=10 缺页率=缺页次数/总页数*100%=10/12*100%=83.3% （2）当M=4时页面走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5缺页标记* * * * * * * *M1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5M2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3M3 2 2 2 2 5 5 5 5 1 1M4 1 1 1 1 1 1 2 2 2缺页次数=8 缺页率=8/12*100%=67%二、在一个请求分页系统中，有一个长度为 5 页的进程，假如系统为它分配 3 个物理块，并且此进程的页面走向为2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。
试用FIFO 和LRU 两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数。
（10分）解：FIFO：2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2第1页 2 2 2 5 5 5 3 3 3第2页 3 3 3 2 2 2 5 5第3页 1 1 1 4 4 4 2缺页中断次数= 6LUR：2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2第1页 2 2 2 2 5 5 5 3第2页 3 3 5 2 3 3 5第3页 1 1 4 4 2 2缺页中断次数= 5三、某段表内容如下：段号段首地址段长度0120K40K1760K30K2480K20K3370K20K一逻辑地址为（2，154）的实际物理地址为多少？答：逻辑地址（2154）表示段号为2，即段首地址为480K，154为单元号，则实际物理四、在某采用页式存储管理的系统中，所有作业执行时依次访问的页号是：1,2，3,4，3,1，5,4,6，2，1,2,5，7,3，2,4 假定开始时先把前4页装入内存。
操作系统试题 - 计算题
四、计算题1. 这是一个从键盘输入到打印机输出的数据处理流图，其中键盘输入进程通过缓冲区buf1 把输入数据传送给计算进程，计算进程把处理结果通过缓冲buf2 传送给打印进程。
buf1 和buf2 为临界资源，试写出键盘输入进程，计算进程及打印进程间的同步算法。
（10分）输入进程→ buf1 →计算进程→ buf2 →打印进程解答：从键盘输入到打印机输出的数据传送过程，可以看作是由键盘输入进程到计算进程，以及由计算进程到打印输出进程这两个数据传送进程所组成。
其中，对键盘输入进程而言，计算进程是消费者进程；而对打印输出进程而言，计算进程又是生产者进程。
据此可将它们之间的同步问题描述如下：var：mutex1，mutex2，empty1，empty2，full1，full2：=1，1，1，1，0，0；IP:beginrepeatP(empty);P(mutex1);input a charcter from keyboard;Add to buffer;V(mutex1);V(full);until falseendCP:beginrepeatP(full);P(mutex1);Take a charactor form buffer1;Add to ch1;V(mutex1);V(empty1);P(empty2);P(mutex2);Take a charactor form ch1;Add to buffer2;V(mutex2);V(full2);until falseendOP:beginrepeatp(full2);P(mutex2);Take a charactor from buffer2;Add to printer controler;start printer;V(mutex2);V(empty2);until falseend3．设系统有三种类型的资源，数量为(4，2，2)，系统中有进程A，B，C按如下顺序请求资源：进程A申请(3，2，1)进程B申请(1，0，1)进程A申请(0，1，0)进程C申请(2，0，0)请你给出一和防止死锁的资源剥夺分配策略，完成上述请求序列，并列出资源分配过程，指明哪些进程需要等待，哪些资源被剥夺。
操作系统第5章习题
缺页 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺
21 3 4 41 3 3 24 1 1 02 4 4
缺缺
02 1 3 0
1
02 1 3 3
2
0211
3
022
4
00
缺页 缺 缺 缺 缺
24 0 21 3 4 34 0 21 3 4 13 4 02 1 3 21 3 40 2 1 02 1 34 0 2
缺 缺 缺缺 缺 缺
置换算法的好坏将直接映像到系统的性能，不适当的算法可 能会导致进程发生抖动，即刚被换出的页面很快又被访问 ，需要重新调入，为此，又需要选一页调出；而此刚被换 出的页，很快又要被访问，因而又需要将它调入，如此频 繁的更换页面，进程发生了抖动。
一个好的页面置换算法，应具有较低的页面更换频率。从理 论上讲，应将那些以后不在访问的页面换出，或把哪些在 较长时间内不会再访问的页面调出。
✓ 在动态分区存储管理中采用_移__动____技术可集中分散的
空闲区。
✓ 动、_态最_分_先_区_存__储和管_理_最_中_佳_常_用_。的分配主存的算法有__最__差___
页式管理
【例】分页系统中页面是为（ ）的。 A 用户所感知 B 操作系统所感知 C 编译系统所感知 D 连接装配程序所感知 【答案】B
【例】在可变式分区管理中，采用拼接技术的目的是（）。 A 合并空闲区 B 合并分配区 C 增加主存容量 D 便于地址转换 【答案】A
【例】以动态分区式内存管理中，倾向于优先使用低址部分 空闲区的算法是（）；
能使内存空间中空闲区分布较均匀的算法是（）； 每次分配时把既能满足要求，又是最小的空闲区分配给进程
【例】请求分页系统中一个进程访问页面的次序为：0，2， 1，3，0，2，4，0，2，1，3，4，利用FIFO算法，当 进程使用3个页框时缺页（）次，使用4个页框时缺页（） 次（缺页次数含初始调入次数）
操作系统之页面置换算法（最佳置换OPT，先进先出FIFO，最近最久未使用LRU）
操作系统之页⾯置换算法（最佳置换OPT，先进先出FIFO，最近最久未使⽤LRU）最近学习操作系统时，实验要求实现常见的三种页⾯置换算法，博主按照书上要求试着编写，实现了案例，并记录在博客随记中，以便后续⾃⼰复习并也给需要的同学分享参考⼀下!⽔平有限，若有错，请悄悄告诉博主！博主好⽴即改正。
最佳置换算法（optimal replacement，OPT）是从内存中选择今后不再访问的页⾯或者在最长⼀段时间后才需要访问的页⾯进⾏淘汰。
如下例⼦：根据页⾯⾛向依次处理，得到最终的置换结果如下图表，整个页⾯缺页次数为7，缺页率为7/12=58%。
1 #include <iostream>2 #include <stdio.h>3 #include <stdlib.h>4#define N 125#define B 36using namespace std;78int pageArr[N]={1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5};//页⾯⾛向9int block[B]={0};//物理块3个，其数值是页号10 typedef struct FLAG {11int flags[B];12int counts;13 } FLAG;1415void opt(int pageArr[],int block[]);16int inBlock(int which);17int findFar(int next);18void Replace(int index,int value);19void disPlay();2021int main(void){22 cout << "begin:" <<endl;23 opt(pageArr,block);24 cout << "end!" <<endl;25return0;26 }2728void opt(int pageArr[],int block[]){29int getIndex;30for(int i=0;i<N;i++){31if(i<3){//前3页号#短缺#进队列32 block[i]=pageArr[i];33 printf("缺页：(null)-->%d\n",pageArr[i]);34 }35else {36if(i==3){37 disPlay();3839 }40if(inBlock(pageArr[i])!=-1){//下⼀个页⾯if在物理块中返回index并跳过,反-141 disPlay();4243continue;44 }45 getIndex=findFar(i+1);//从下⼀个页号，找到最远出现的页⾯,替换的下标46if(getIndex==-1){47 cout<<"error,not replace obj!"<<'\t';48 }49else{50 Replace(getIndex,pageArr[i]);//由下标找到上⼀组替换⽬标，⽤第⼆参数替换51 disPlay();5253 }54 }55 }56return;57 }5859//替换block中的物理块60void Replace(int index,int value){61 printf("缺页：%d--被替换为-->%d\n",block[index],value);62 block[index]=value;63return;64 }656667//找到最远出现的页⾯68int findFar(int next){69int index=-1;//error，默认返回不存在的索引70 FLAG myflag;71 myflag.flags[0]=0;72 myflag.flags[1]=0;73 myflag.flags[2]=0;74 myflag.counts=0;75int stop = N-next;76while(stop--){77 index=inBlock(pageArr[next++]);78if(index!=-1){79 myflag.flags[index]=1;80 myflag.counts++;83break;84 }85 }86for(index=0;index<B;index++){87if(myflag.flags[index]==0)88break;89 }90return index;91 }929394//下⼀个页⾯if在物理块中返回index,反-195int inBlock(int which){96//int i=0;97//while(i<B)98// if(block[i++]==which)99// return i-1;100for(int i=0;i<B;i++){101if(block[i]==which)102return i;103 }104return -1;105 }106107//打印⼀元组108void disPlay(){109int i=0;110while(i<B){111 printf("%d\t",block[i++]);112 }113 printf("\n");114return;115 }上⾯是博主使⽤C++（基本是C语法）编写的代码，运⾏结果如下：//////////////////////////////////////////////////////////////////////////begin:缺页：(null)-->1缺页：(null)-->2缺页：(null)-->31 2 3缺页：3--被替换为-->41 2 41 2 41 2 4缺页：4--被替换为-->51 2 51 2 51 2 5缺页：1--被替换为-->33 2 5缺页：3--被替换为-->44 2 54 2 5end!//////////////////////////////////////////////////////////////////////////先进先出算法：先进先出置换算法（first in first out,FIFO）是淘汰最先进⼊内存的页⾯，即选择在内存中驻留时间最长的页⾯进⾏淘汰的算法。
2023年全国自考操作系统试题及答案新编
绝密★考试结束前全国2023年4月高等教育自学考试操作系统试题课程代码：02326请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
选择题部分注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号用黑色笔迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上相应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
不能答在试题卷上。
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目规定的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。
未涂、错涂或多涂均无分。
1、计算机软件系统是指计算机系统中的A、程序B、数据C、程序及其数据D、程序及其文档2、编译系统的功能是把用高级语言所写的源程序翻译成计算机可执行的由机器语言表达的目的程序。
它属于A、系统软件B、应用软件C、支撑软件D、接口软件3、当操作员接通计算机电源时，计算机系统立即自动执行A、中断服务程序B、用户程序C、引导程序D、接口程序4、当操作系统选择了用户程序占用解决器，则系统会A、从目态变为管态B、从管态变为目态C、继续保持目态D、继续保持管态5、实现多道程序设计技术时，不必．．关注的是A、主存储器的保护B、主存储器中程序的浮动C、系统资源的分派和调度D、用户程序的具体功能6、“进程状态”信息属于进程控制块四类信息中的A、标记信息B、说明信息C、现场信息D、管理信息7、下列作业调度算法中既考虑作业进入输入井的先后，又考虑作业计算时间的是A、先来先服务算法B、计算时间短的作业优先算法C、响应比高者优先算法D、均衡调度算法8、假定在一个实时应用系统中，有3个不同优先级，每个优先级上有2个实时进程，当用户有高实时规定期应采用的进程调度算法是A、分级调度算法B、抢占式最高优先级调度算法C、时间片轮转调度算法D、非抢占式最高优先级调度算法9、为了保证程序的对的执行，解决器访问主存储器使用的是A、逻辑地址B、相对地址C、绝对地址D、虚拟地址10、在可变分区管理中，采用最优适应分派算法时，登记在空闲区表中的空闲区是A、按地址递减顺序排列的B、按地址递增顺序排列的C、按长度递减顺序排列的D、按长度递增顺序排列的11、在页式存储管理系统中，一个作业的页表内容如下：若页面大小为2KB，则该作业的地址0转换成的物理地址是A、6K B．4KC、2K D．1K12、在页式虚存系统中，如作业执行时发生了缺页中断，经操作系统把该页面调入主存并修改页表之后，应执行A、被中断的前一条指令B、被中断的后一条指令C、被中断的那一条指令D、该作业的第一条指令13、在UNIX中，文献类型有多种，对的的是A、基本文献、目录文献和设备文献B、普通文献、目录文献和设备文献C、基本文献、目录文献和特别文献D、普通文献、特别文献和基本文献14、文献信息的存取方式有多种，采用哪种存取方式，需要考虑的关键因素是A、文献的使用方式和打开方式B、存储介质的特性和文献的读写方式C、文献的打开方式和读写方式D、文献的使用方式和存储介质的特性15、执行一次磁盘输入输出操作所花费的时间涉及A、寻找时间、定位时间、延迟时间B、定位时间、延迟时间、传送时间C、延迟时间、传送时间、寻找时间D、传送时间、寻找时间、定位时间16、假设外围设备与缓冲区互换信息的时间为T，缓冲区与用户工作区间传送信息所需要的时间为t，用户进程解决信息所需时间为p。
国家开放大学《操作系统》形考任务(应用题)参考答案
国家开放大学《操作系统》形考任务（应用题）参考答案1．用如图所示的进程状态转换图能够说明有关处理机管理的大量内容。
图进程状态转换图试回答：①什么事件引起每次显著的状态变迁？②下述状态变迁因果关系能否发生？为什么？参考答案：①就绪→运行：CPU空闲，就绪态进程被调度程序选中。
运行→就绪：正在运行的进程用完了本次分配给它的CPU时间片。
运行→阻塞：运行态进程因某种条件未满足而放弃对CPU的占用，如等待读文件。
阻塞→就绪：阻塞态进程所等待的事件发生了，例如读数据的操作完成。
②下述状态变迁：（A）2→1：可以。
运行进程用完了本次分配给它的时间片，让出CPU，从就绪队列中选一个进程投入运行。
（B）3→2：不可以。
任何时候一个进程只能处于一种状态，它既然由运行态变为阻塞态，就不能再由运行态变为就绪态。
（C）4→1：可以。
某一阻塞态进程等待的事件出现了，而且此时就绪队列为空，该进程进入就绪队列后马上又被调度运行。
2．系统中只有一台打印机，有三个用户的程序在执行过程中都要使用打印机输出计算结果。
设每个用户程序对应一个进程。
问：这三个进程间有什么样的制约关系？试用P、V操作写出这些进程使用打印机的算法。
参考答案：因为打印机是一种临界资源，所以这三个进程只能互斥使用这台打印机，即一个用户的计算结果打印完之后，另一个用户再打印。
设三个进程分别为A、B和C。
设一个互斥信号量mutex，其初值为1。
3．判断下列同步问题的算法是否正确？若有错，请指出错误原因并予以改正。
①设A，B两个进程共用一个缓冲区Q，A向Q写入信息，B从Q读出信息，算法框图如图左侧所示。
②设A，B为两个并发进程，它们共享一个临界资源。
其运行临界区的算法框图如图右侧所示。
参考答案：①这个算法不对。
因为A、B两个进程共用一个缓冲区Q，如果A先运行，且信息数量足够多，那么缓冲区Q中的信息就会发生后面的冲掉前面的，造成信息丢失，B就不能从Q中读出完整的信息。
改正：A、B两进程要同步使用缓冲区Q。