操作系统复习大纲设计

操作系统复习大纲
1．设置操作系统的目的
答：1.向用户提供方便、简单的实用计算机的环境；
2.使计算机系统能搞笑地工作，提高系统资源的利用率
2．操作系统的定义、功能、类型、特征
答：定义：计算机操作系统是方便用户实用，管理和控制计算机软硬件资源的系统软件功能：处理机管理（进程控制、进程调度、进程同步、进程通信）、存储器管理（存分配、存储保护、存储扩充）、设备管理（设备分配、设备传输控制、设备无关性）、文件管理（文件存储空间管理、目录管理、文件保护、文件操作管理）和作业管理（用户接口、程序接口）操作系统的特征：并发、共享、虚拟、异步（不确定性）
类型：
批处理系统：（特征：成批处理、多道程序运行，用户脱机使用计算机）
单道批处理：FMS（FORTRAN监控系统）、IBYSY（IBM/7094）
多道批处理：IBM 360/370
分时系统：（特征：多路性、独占性、及时性、交互性）
Unix、VAX/VMX、CTSS、MUTICS等
实时系统（即时响应、高可靠性、专业性）
单用户系统
单用户单任务：CP/M,MS-DOS
单用户多任务：windows
多用户多任务：UNIX OS,Linux OS
网络系统：（特征：网络通信、资源共享、互操作、协作处理）
Windows NT Server、NetWare,2000
分布式系统（特征：统一性、坚强性）
3．多道程序设计与并发性
4．进程的定义、特征以及组成（PCB）
5．线程与进程
6．进程的基本状态及其转换
7．临界资源、临界区
8．互斥，同步
9．用信号量和p、v操作实现进程的互斥和同步
10．处理机的分级调度，作业调度和进程调度的主要任务
11．常用的调度算法
12．产生死锁的原因、必要条件和解决死锁的方法。

13．地址重定位及分页地址变换过程
14．分区式、分页式、分段式存储管理原理
15．分区式存储管理的分配
16．虚拟存储器
17．页面淘汰算法
18．设备的分类的特点
19．缓冲技术
20．设备的分配与设备的独立性
21．磁盘的驱动调度
22．文件的物理结构、逻辑结构和存取方法
23．文件目录管理（作用、特点）
24．文件存储空间的管理方法
25．文件基本操作及作用
26．操作系统接口的类型、形式和作用
27．系统功能调用
操作系统练习题
一、单项选择题（每小题2分，共30分）
1、文件是按（ A ）存取的。

A.名
B.地址
C.路径
2、实时操作系统最关键的因素是（ A ）。

A.系统安全性
B.资源利用率
C.用户交互能力
3、保存进程状态，控制进程转换的标志是（ B ）。

A.程序
B.进程控制块
C.数据集合
4、不允许多个并发进程交叉执行的一段程序是（ A ）。

A.临界区
B.临界资源
C.共享变量
5、下列设备属于独占设备的是（ B ）。

A.磁盘
B.打印机
C.假脱机
6、系统与设备间的协调主要是（ A ）上的协调。

A.速度
B.存储空间
C.中断
7、文件的存储空间管理实际上是对（ C ）空间的管理
A.存
B.硬盘
C.外存
8、虚拟存储器（ C ）。

A.是为了扩充存而完全利用软件设置的虚假的存储器。

B.提高了系统的并行性和程序的执行速度。

C.包括请求页式存储管理、请求段式存储管理和请求段页式存储管理
9、从就绪队列中选择一个处理机执行时间预期最短的进程，将处理机分配给它的算法是（ B ）。

A.先进先出调度算法
B. 短执行进程优先调度算法
C.时间片轮转法
10、下面是关于重定位的有关描述，其中错误的是（ C ）。

A.静态重定位中装入存的作业仍保持原来的逻辑地址。

B.用户程序中使用的从0地址开始的地址编号为逻辑地址。

C.动态重定位中装入存的作业仍保持原来的逻辑地址。

11、不允许两个并发进程同时进入同一临界区的进程关系叫（ A ）。

A.互斥
B.同步
C.制约关系
12、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（ C ）。

A.S > 0
B.S = 0
C.S < 0
13、在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（ B ）。

A.物理设备名
B.逻辑设备名
C.虚拟设备名
14、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.虚拟设备
15、进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（ B ）。

A.运行态变为就绪态
B.等待态变为就绪态
C.就绪态变为运行态
二、填空题（每空1分，共15分）
1、操作系统在计算机系统中位于和之间。

2、设置操作系统的目的既要，又要，它具有如下功能：、、、、。

3、程序顺序执行有两个重要的特点，即程序的和程序的。

4、进程的实体由、和三部分组成。

5、分区式存储管理有和两种方式。

6、从I/O操作的信息传输单位来讲，设备可分为和。

7、缓冲技术可以采用和两种方式。

1、硬件其它系统软件
2、提高系统资源利用率方便用户使用计算机处理机管理存储器管理设备管理文件管理用户接口
3、封闭性可再现性
4、程序数据进程控制块（PCB）
5、固定分区/静态分区可变分区/动态分区
6、字符设备块设备
7、硬缓冲软缓冲
三、简答题（每小题5分，共25分）
1、进程调度产生的因素有哪些？
2、为什么说分段系统比分页系统更易于实现信息的共享和保护？
3、实现虚拟设备后，从哪些方面提高了系统效率？
4、目前OS中广泛采用的文件目录结构形式是哪一种？它有什么特点？
5、通常在用户和OS之间提供了哪几种类型的接口？它们的主要功能是什么？
四、应用题（每小题10分，共30分）
1、一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字节，页的大小为100字节，请回答下列问题：
1) 按FIFO页面淘汰算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号是什么，缺页中断率是多少？
2) 按LRU页面淘汰算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号是什么，缺页中断率是多少？
解：300字主存，页的大小为100字，则分配给该作业的页面数为3。

由于页的大小为100字，页号= int{逻辑地址/页长}，所以
字地址序列：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167依
次对应的页地址序列是：1，2，1，0，4，1，3，4，2，1，
(1)按FIFO调度算法：
×× 0 1 2
1，2，1，0，4，1，3，4，2，1，
0 0 0 0 1 1 2 2 2 4
1 1 1 1
2 2 4 4 4 3
2 2 2 4 4
3 3 3 1
按FIFO调度算法，将产生5次缺页中断，依次淘汰的页号是0、1、2 缺页中断率是：f = （缺页中断次数）/（访问的页面总数）×100%
= 5/10×100%
= 50%
(2)按LRU调度算法：
×× 2 0 1 3
1，2，1，0，4，1，3，4，2，1，
0 0 0 2 1 0 4 1 3 4
1 1
2 1 0 4 1
3
4 2
2 1 0 4 1
3
4 2 1
按LRU调度算法，将产生6次缺页中断，依次淘汰的页号是2、0、1、3 缺页中断率是：f = （缺页中断次数）/（访问的页面总数）×100%
= 6/10×100%
= 60%
2、在某虚拟存储器的用户空间共32个页面，每页1KB，主存为16 KB。

假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分别分配到物理块号为5、10、
4、7中，试将虚拟地址0A5C（H）和093C（H）变换为物理地址，并画图说明地址转换的过程。

3、某运动队有若干名教练员和若干名运动员，教练员指导运动员训练，教练员每次发出一条训练指令，插入消息链，运动员每次从消息链上取下一条指令并按指令执行训练。

用P,V操作原语实现教练员和运动员之间的同步。

答：begin
mutex, s :semaphore;
mutex:=1; s:=0;
T:消息链头指针；
cobegin
process 教练员i
begin
repeat
P(mutex);
将指令插入消息链T;
V(mutex);
V(s)
Until false
end
Process 运动员j
begin
repeat
P(s);
P(mutex)
从消息链T中取下指令；
V(mutex);
执行指令；
until false
end
coend
end
答：begin
empty, f1,f2 :semaphore; empty:=1; f1:=f2:=0;
cobegin
Process 教练员
begin
repeat
准备训练指令；
P(empty);
将训练指令写到公告板;
if 给运动员1的训练指令then V(f1) else V(f2);
Until false
end
Process 运动员1
begin
repeat
P(f1);
从公告板取指令；
V(empty);
执行指令；
until false
end
Process 运动员2
begin
repeat
P(f2);
从公告板取将指令；
V(empty);
执行指令；
until false
end
coend
end。