操作系统复习题1

操作系统复习题

1、什么是操作系统？其主要特征是什么？

操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合,它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能高效地运行。

主要特征是：并发、异步和共享。

2.如何理解并发性、共享性？

并发性是指两个或两个以上的活动或事件在同一时间间隔内发生,是时间段的概念；如CPU 和磁盘是不同的物理部件，可以让一个程序在CPU上执行，而另一个程序则向磁盘写数据。共享性是操作系统的一个重要特征，是指计算机系统中的资源可以被多个并发执行的程序共同使用，而不是被某个程序独占。资源共享有透明资源共享和显示资源共享！它是时间与空间的概念，总之，并发和共享是操作系统的两个基本特性，他们互为依存.

3.试说明虚拟性的内涵？

虚拟性是指操作系统中的一类有效的资源管理技术，能进一步的提高操作系统为用户服务的能力和水平。虚拟的本质是对资源进行转化、模拟和整合，把一个物理资源转变成逻辑上的多个对应物，创建无需共享的的多个独占资源的假象，以达到多用户共享一套计算机物理资源的目的。

4、若主存中有3道作业A、B、C，它们按A、B、C优先次序运行。各程序的计算轨迹为：

A：计算（20）、I/O（30）、计算（10）

B：计算（40）、I/O（20）、计算（10）

C：计算（10）、I/O（30）、计算（20）

如果三道程序都使用相同设备进行I/O（即程序使用串行方式使用设备，调度开销忽略不计）。试分别画出单道和多道运行的时间关系图。两种情况下CPU的平均利用率各为多少？

5、试比较进程与程序的关系？

进程是可并发执行的程序在某个数据集合上的一次计算活动，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位；程序是；区别：1）进程是动态，程序是静态。2）进程拥有资源，程序不拥有资源。3）进程对应一个PCB块，程序不对应数字结构。4）进程有生命，程序午生命。

6、进程有哪些状态，试画出其基本的转换图。

进程有运行态、就绪态和等待态（又称阻塞态或睡眠态）。转换图如下：

7、并发进程之间存在着制约的关系，主要表现为互斥与同

步，下列活动分别是何种制约关系：飞机上使用洗手间，买火车票，踢足球，走独木桥

8、有5个批处理作业A到E均已经到达计算中心（其到达

顺序为：A、B、C、D、E），其运行时间分别为10、6、2、4和8，各自的优先级分别规定为3、5、2、1和4，5为

最高优先级。若不考虑系统切换开销，计算出平均作业的周转时间。（1）FCFS,(2)优先级，（3）时间片（timesize:2）

9、试画出多级反馈调度算法的示意图（要求为三级），并分

析其工作要点。

10、什么是PCB，如何理解其是进程存在的唯一标志？

PCB就是进程控制块，它是进程存在的唯一标识，是操作系统用来记录和刻画进程状态及有关信息的数据结构，是进程动态特征的一种汇集，也是操作系统掌握进程的唯一资料结构和管理进程的主要依据。进程控制块(简称PCB)是用来记录进程状态及其他相关信息的数据结构,系统创建进程时会产生一个PCB，撤销进程时，PCB也自动消失。PCB存在则进程存在，所以说PCB是进程存在的唯一标志，

11、什么是临界资源？

临界资源是指并发过程中共享的资源。如独占型硬件是临界资源。

12、什么是临界段，进程对临界段访问时应遵循何种原则？临界段是指实用临界资源的程序段；进程对临界段访问时遵循闲则让步、忙则等待、有限等待、让权等待的原则。

13、试分析TS指令实现对临界段访问的工作原理？

14、什么是信号量机制？

信号量机制是指利用数据结构实现互斥与同步的机制。

15、对信号量的操作是什么？

对信号量的操作有初始化、P操作、V操作。

16、已知mutex是二元信号量，试定义mutex，并写现P

（mutex）。

17、食堂有四个打饭窗口，学生有秩序的使用它们，试用信

号量机制分析学生的就餐过程。

18、现有五个语句：S1:a=5-x; S2:b=a*x; S3:c=4*x;

S4:d=b+c; S5:e=d+3;试用bernstein定理证明语句S2和S3可以并发执行，而S3和S4不能并发执行。

19、以下是生产者与消费者问题的并发执行过程，试完成相

关的操作：

semaphore mutex,full,empty;

int in,out;

mutex=1;

full=0;

empty=n;

cobegin

process produceri(){

p(empty);

p(mutex)

生产

v(mutex);

v(full);

coend

cobegin

process consumerj(){

p(full);

p(mutex)

消费

v(mutex);

v(empty);

coend

若颠倒p(full);p(mutex)及p(empty);p(mutex)的顺序，会产生什么现象，试作简

要的分析。

20、试用号量机制写出哲学家进餐问题的并发过程。

21、试用号量机制写出读者写者问题的并发过程。

22、试用号量机制写出独木桥问题的并发过程。

23、存储管理所要解决的问题是什么?

24、试分析交换技术的基本原理？

25、虚拟存储管理的基本技术是什么？

虚拟存储管理的基本技术是交换和覆盖。

26、假定系统为某进程分配了三个物理块，系统逻辑页的访

问顺序：7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1

试写出最佳置换算法的缺页率。

27、试写出LRU置换算法的缺页率。