操作系统考试复习资料--完整版

一.传送控制方式有哪几种？试比较它们各自的优缺点？（1）程序控制方式；由用户进程来直接控制内存或CPU和外围设备之间的信息传送。

它的优点是控制简单，也不需要多少硬件支持。

缺点是：CPU和外围设备只能串行工作；设备之间的不能并行工作；无法发现和处理由于设备或其他硬件所产生的错误。

(2) 中断控制方式；中断控制方式是利用向CPU发送中断的方式控制外围设备和CPU之间的数据传送。

它的优点是大大提高了CPU的利用率且能支持多道程序和设备的并行操作。

缺点是：由于数据缓冲寄存器比较小，数如果发生中断次数较多，将耗去大量的CPU处理时间；在外围设备较多时，由于中断次数的急剧增加，可能造成CPU无法响应中断而出现中断丢失的现象；如果外围设备速度比较快，可能会出现CPU 来不及从数据缓冲寄存器中取走数据而丢失数据的情况。

(3) DMA方式；在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路进行数据传送。

它的优点：除了在数据块传送开始时需要CPU的启动指令，在整个数据块传送结束时需要发中断通知CPU进行中断处理之外，不需要CPU的频繁干涉。

它的缺点：在外围设备越来越多的情况下，多个DMA控制器的同时使用，会引起内存地址的冲突并使得控制过程进一步复杂化。

(4) 通道方式。

使用通道来控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送。

通道是一个独立于CPU 的专管输入/输出控制的机构，它控制设备与内存直接进行数据交换。

它有自己的通道指令，这些指令受CPU启动，并在操作结束时向CPU发中断信号。

该方式的优点是进一步减轻了CPU的工作负担，增加了计算机系统的并行工作程度。

缺点是增加了额外的硬件，造价昂贵。

二．文件系统的定义及功能文件系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构；即在磁盘上组织文件的方法。

也指用于存储文件的磁盘或分区，或文件系统种类。

操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。

功能：1.文件管理 2.目录管理 3.文件存储空间的管理 4.文件的共享和保护 5.提供方便的接口三.网络安装linux操作系统的方法和步骤1.拟机中安装windows server 2003, 并在windows server 2003操作系统中建立一个ftp服务，通过服务器中的iso文件安装linux操作系统。

2.访问ftp站点，将linux安装镜像拷入ftp文件目录中。

3.一个虚拟机，选择安装linux系统，在dvd中导入安装引导文件（iso文件），并对虚拟机进行相关配置。

4.虚拟机，在启动命令中输入linux askmethod，进入linux安装的引导画面。

5.安装介质时，在实验中选择ftp安装方式。

6.链接ftp服务器后，进入正式安装步骤，选择相应的选项直至安装完成。

四.中断是指计算机在执行期间，系统内部或外部设备发生了某一急需处理的事件，使得CPU暂时停止当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序待处理完毕后又返回原来被中断处，继续执行被中断的过程。

（１）保存现场（２）转中断处理程序进行中断处理（3）中断返回五.引入设备独立性，可使应用程序独立于具体的物理设备，显著改善资源的利用率及可适应性；还可以使用户独立于设备的类型。

实现独立性：在应用程序中应使用逻辑设备名称来请求使用某类设备。

当应用程序用逻辑设备名请求分配I/O 设备时，系统必须为它分配相应的物理设备，并在逻辑设备表LUT 中建立一个表目。

六.在一个请求分页系统中，采用FIFO 页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为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，试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，并比较所得结果。

答：M=3时，采用FIFO 页面置换算法的缺页次数为9次，缺页率为75%； M=4时，采用FIFO 页面置换算法的缺页次数为10次，缺页率为83%。

由此可见，增加分配给作业的内存块数，反而增加了缺页次数，提高了缺页率，导致系统页面替换非常频繁，大部分机器时间都用在来回进行调整调度上，只有一小部分时间用于进程的实际运算，这种现象被称为是抖动现象。

七. 在页式存储管理的系统中，作业J 的逻辑地址空间为4页（每页2048B ），且已知该作要求画出地址变换图，求出逻辑地址4865所对应的物理地址。

解：由题意可知，页大小为2048 字节，则逻辑地址4865页号及页内位移为： 页号P 为：4685/2048=2页内位移W 为：4685-2048*2=769 其地址变换过程如图M=3 M=4通过页表查知物理块号为6物理块号与逻辑地址中的页内位移拼接，形成物理地址。

即6*2048+769=13057八、在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它将要访问页面序列是：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6现分配给该作业主存中4个页面A、B、C、D，请分别采用FIFO调度算法、LRU调度算法和OPT算法，对其进行页面调度，给出页面置换图，并计算各自的缺页率。

缺页14次，缺页率为：14/20*100%=70%。

（2分）缺页10次，缺页率为：10/20*100%=50%。

（2分）缺页8次，缺页率为：8/20*100%=40%。

九、在测量控制系统中，有一个数据采集任务，把所采集的数据送入一个单一缓冲区中，计算任务从该缓冲区里取出数据并进行计算，用信号量机制实现两者之间的同步算法。

答：采集进程：计算进程：Get date; Compute date;{采集一个数据 {P（full）;P（empty）; 从缓冲区中取出数据把数据送入缓冲区V（full）; V（empty）;} }十、设系统中有3种类型的资源（A，B，C）和5个进程P1、P2、P3、P4、P5，时刻系统A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。

在T时刻系统状态表）所示。

系统采用银行家算法实施死锁避免状态见下表（T策略。

（12分）时刻系统状态表T1.T时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。

时刻若进程P2请求资源（0，3，4），是否能实施资源分配？为什么？2.在T3.在（2）的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），是否能实施资源分配？为什么？4.在（3）的基础上，若进程P1请求资源（0，2，0），是否能实施资源分配？为什么？答：（1）利用银行家算法对此时刻子语言分配情况进行分析，可得此时刻的安全序性情况如表所示（1）在T0时刻若进程P2请求资源（0，3，4），因为请求资源数（0，3，4）〉剩余资源数（2，2，3），所以不能分配。

（2）在（2）的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），按银行家算法检查：P4请求资源（2，0，1）<= P4需求资源（2，2，1）P4请求资源（2，0，1）<= P4剩余资源（2，2，3）在利用安全性算法检查系统是否安全，可得此时刻的安全性分析情况如下表即将P4申请的资源分配给它。

（3）在（3）的基础上，若进程P4请求资源（0，2，0），按银行家算法检查：P1请求资源（0，2，0）<= P1需求资源（3，4，7） P1请求资源（0，2，0）<= 剩余资源（0，3，2）在利用安全性算法检查系统是否安全，可用资源Availiable（0，1，2）已不能满足任何进程的资源请求，所以系统进入不安全状态，此时系统不能将资源分配给P1。

十一、假定磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求它们按照到达的次序分别处于55，58，39，18，90，160，150，38，184号磁道上，当前磁头在100号磁道上向磁道号增加的方向移动,请给出先来先服务算法（FCFS）、电梯法（SCAN）和最短寻道时间优先算法（SSTF）的磁盘调度次序及它们的训导时间和平均寻道时间。

十二、一个多道程序系统，有一个作业序列，作业的提交时间及运行时间在下表中所列。

当第一个作业进入系统后开始调度，假定作业都是仅作计算。

请列出在分别采用先来先服务算法，最短作业优先算法和最高响应比优先算法管理作业时各个作业的平均周转时间。

注意：T1=2.0 T2=2.2 T3=1.9 T4=0.7平均周转时间=( T1+T2+T3+T4)/4=1.7T1=2.0 T2=2.0 T3=0.7 T4=0.5平均周转时间=( T1+T2+T3+T4)/4=1.3（3）最高响应比优先算法因为Rp2=1+（10：00-9：00）/1小时12分=1+1/1.2=1.8Rp3=1+（10：00-9：50）/30分=1+0.1/0.5=1.4Rp2〉Rp3所以先计算p2的作业周转时间T2=（10：00-9：00）+1小时12分=1+1.2=2.2又因为Rp3=1+（11：12-9：50）/30分=1+1.4/0.5=3.8Rp4=1+（11：12-10：20）/18分=1+0.9/0.3=4Rp4〉Rp3所以先计算p4的作业周转时间T4=（11：12-10：20）+18分=0.9+0.3=1.2最后算p3的作业周转时间T3=（11：30-9：50）+30分=1.7+0.5=2.2T1=2.0 T2=2.2 T3=2.2 T4=1.2平均周转时间=( T1+T2+T3+T4)/4=1.9十三、在一个分页存储管理系统中，逻辑地址的长度为16位，页面大小为2048字节，对应有的页表如下图所示，现有两块16进制逻辑地址，分别是0A5C和2F6A，求0A5C和2F6A解：方法一根据已知条件推得逻辑地址格式如下（1）得到页号为1（看红色的），根据页号表查得块号为10 （二进制表示1010），所以初步得出0A5C的对应的物理地址的二进制为:1010 010 0101 1100规范补齐后为：0101 0010 0101 1100（十六进制：525C）（2）2F6A=0010 1111 0110 1010得到页号为5（看红色的），根据页号表查得页好为5的块号不存在，页号越界。

方法二（1）P=INT[(0A5C)16/（2048）10]=INT（2625）10/（2048）10=1得页号为P=1，根据页号表查得块号为P`=10D=(0A5C)16 Mod （2048）10=604物理地址=P`*页面大小+页内地址（D）=2048*10+604=(21084)10=(525C)16 （2）P=INT[（2F6A）10/（2048）10]=INT（12138）10/（2048）10=5 得到页号为，根据页号表查得页好为5的块号不存在，页号越界0A5C的地址转换图2F6A的地址转换图十四、生产者-消费者生产者进程producer: 消费者进程Consumer; While(TURE){ While(TURE){ P(empty); P(full);P(mutex); P(mutex);产品送往buffer（in）；从buffer (out)中取出产品；in=(in+1) mod N; Out=（out+1）mod N; 产品送往buffer(in) /*以N为模*//*以N为摸*/V(mutex); V(mutex);V(full); V(empty)；} }十五、生产者—消费者Get进程—Copy进程: Copy进程—Get进程; While(TURE){ While(TURE){ P(empty1); P(empty2);P(mutex); P(mutex);将数据送入到缓冲区S中；将复制的数据送入到缓冲区T中；V(mutex); V(mutex);V(full1); V(full2);} }While(TURE){ While(TURE){ P(full11); P(full2);P(mutex); P(mutex);从缓冲区S中复制数据；从缓冲区T中打印数据；V(mutex); V(mutex);V(empty1); V(empty2)} }。