操作系统第三版期末复习题

注：P操作——wait 操作V操作——signal 操作
一、名词解释
1.Operating System
操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理的对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。

2.Processes
进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
3.Threads
比进程更小的，能独立运行的基本单位
4.Process Control Block
1.进程控制块是内存的一块区域
2.PCB是进程存在的唯一标志
3.OS是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理
5.Critical-Section(Critical Regions )
临界区域：在每个进程中访问临界资源的那段程序。

6.Semaphores
信号量是一个记录型数据结构，包含信号量值和一个等待队列，其中信号量值是一个具有非负初值的整型变量，等待队列是一个初始状态为空的队列，又称信号灯
7.Deadlocks
死锁是多个进程在运行过程中，因为争夺资源而造成的一种僵局。

8.Virtual Memory
所谓虚拟存储器是指，具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。

9.File
文件是指由创建者所定义的，具有文件名的一组相关元素的集合。

二、填空题
1、高级通信机制的常用方式有消息传递系统、共享存储器系统和管道通信系统。

2、为文件分配磁盘空间，常用的分配方法有三种：连续分配；_链接分配________和索引分配。

（外存的分配方式）
3、银行家算法是一种死锁避免算法。

4、出现死锁有四个必要条件，分别是互斥条件；请求和保持条件；不剥夺条件；环路等待条件。

5、操作系统的基本功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、__文件管理，除此之外还为用户使用操作系统提供了用户接口。

6、在分页存储管理系统中，逻辑地址的主要内容由页号和偏移量构
成。

7、访问磁盘时间由三部分组成：寻道时间、旋转延迟时间和传输时间。

8、I/O设备的控制方式有程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式和直
接存储器访问（DMA）I/O控制方式等。

9、P(S)：表示申请一个资源；V(S)表示释放一个资源。

信号量的初值
应该大于等于零。

10、操作系统通过PCB 来感知进程的存在；用户程序使用系统调用请求
操作系统服务。

11、在请求式分页存储管理系统中，不能在计算机中实现的页面淘汰算法是最
12、外设按设备的从属关系分为系统设备和用户设备。

按信息的传送单位分为块
设备和字符设备。

13、一个文件的大小为9130个字节，假设每个物理块的大小为4096个字节，那
么这个文件需要 3 个物理块存放。

14、P.V操作当为互斥操作时，它们同处于同一进程；当为同步操作时，
则不在同一进程中出现。

15、文件的逻辑结构可以分为两种：无结构的字符流式文件和有结构的记录式文件。

16、P.V操作必须成对出现，有一个P操作就一定有一个V操作。

17、文件的目录结构形式主要有单级目录、二级目录、多级目录等。

18、将逻辑地址转换为__物理___地址的过程称为地址重定位。

19、一次仅允许一个进程访问的资源称为临界资源。

23、进程调度的两种方式是可剥夺式和不可剥夺式。

24、计算机系统的四大资源是指CPU，存储器，I/O设备和文件系统。

25、信号量S的物理含义是：当S≥0时S代表可用资源的数量；S<0时∣S∣
代表等待这类资源的进程个数
27、在存储器管理中，页面是信息的物理单位，分段是信息的逻辑单位。

页面大
小由操作系统（或硬件）确定，分段大小由用户程序确定
29、进程被创建后，最初处于___就绪__状态，然后经进程调度程序选中后进入运
行状态。

30、操作系统中信号量的值与相应资源的使用情况有关，它的值仅能由__ pv操作_来
改变。

31、利用信号量实现进程的互斥，应为临界区设置一个信号量mutex，其初值为 1 ，表示该资源尚未使用，临界区应置于P(mutex)__和__V(mutex)__原语之间。

32、常用的内存管理方法有_分区管理、页式管理、段式管理和段页式管理。

35、在Linux下，显示目录内容命令是ls ，建立目录命令是mkdir，删除文件目录命令是rmdir，删除文件命令是rm，文件拷贝的命令是cp。

36、在Linux下，创建进程的系统调用是fork() ，如果返回码是0，则说明当前是___子____进程，如果返回值>0，则该值是子进程的pid值。

父进程等待子进程完成的系统调用是wait()。

38、在操作系统存储管理实验中，可变分区的分配方法中如果某空闲块大于某进程所需内存，则这个空闲块高端位置分配内存。

在回收作业时，有三种情况，分别是有上邻空闲区，有下邻空闲区，上、下邻空闲区都有。

三、简答题
1、为什么要在设备管理中引入缓冲技术？
引入缓冲目的：
1.缓和CPU与I/O设备间速度不匹配矛盾
2.减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间限制
3.提高CPU与I/O设备的并行性
2、画出进程的状态转换图及转换原因。

P38 图2-5
3、CPU调度可能发生的时机有哪些？
从执行到阻塞，执行到就绪
4、CPU有哪些调度算法？
先来先服务（FCFS）短作业优先（SJF）优先权调度算法
高响应比优先（HRN）时间片轮转（RR）多级反馈队列
8、在信号量S上执行P、V操作时，S的值发生变化，当S>0，S=0，S<0时，它们的物理意义是什么？P（S）、V（S）的物理意义又是什么？
S>0: 有资源可用；
S=0:没有资源可用；
S<0:有进程在等待资源；
P(S):当有S资源可用时，S减一；如果没有S资源可用时，阻塞当前进程；
V(S):当资源不再使用时，S加一；如果有进程因为等待当前资源而阻塞，需要唤醒他们。

10、简述临界区的四准则。

空闲让进忙则等待有限等待让权等待
四、判断题，如果错误说明理由
1、在生产者-消费者问题中，如果交换V操作的顺序可能出现死锁。

错误。

因为,交换V操作的顺序不会产生死锁，而交换P操作会产生死锁。

2、静态页式管理可以实现虚存。

错误。

静态页式管理不能实现虚存，这是因为静态页式管理要求进程或作业在执行前全部被转入内存，作业或进程的大小仍受到内存可用页面数的限制。

3、链接文件不适于随机存取。

正确。

链接文件结构用非连续的物理块来存放文件信息，这些非连续的物理块之间并没有顺序关系，链接成一个串联队列。

搜索时只能按队列中的串联指针顺序搜索，存取方法应该是顺序存取的，否则，为了读取某个信息块而造成的磁头大幅度移动将花较多的时间。

因此，链接文件结构不适于随机存取。

4、线程可以分为内核级（Kernel Thread）和用户级（User Thread）两种，操作系统不可以直接调度用户级的线程。

5、操作系统的所有程序都必须常驻内存。

错误。

内存容量有限，操作系统的一部分程序必须常驻内存。

6、在一个只有单个CPU的计算机中，进程不能并行操作。

错误。

一个进程在利用CPU运行，另一个进程可以同时进行I/O操作，它们是并行的。

7、存储在外存中的代码称为程序，而存储在内存中的代码称为进程。

错误。

因为进程包括PCB、程序段、相关数据段。

8、同步反映了进程间的合作关系,互斥反映了进程间的竞争关系。

9、原语是一种特殊的系统调用命令,执行时可以像系统调用命令一样被中断。

错误。

原语执行时不能被中断。

五、综合题
1、银行家算法
2 、磁盘调度算法，求寻道距离（先来先服务FCFS 最短寻道时间优先SSTF
扫描算法SCAN 循环扫描算法CSCAN）
3 、CPU调度算法，求等待时间、周转时间、带权周转时间（或者平均周转时间，平均带权周转时间）
4 、内存分配方法中分页、分段地址计算
5 、虚拟内存，请求页面调度中页面置换算法
6 、p115 22，
p159 26，
7、在可变分区内存管理实验中，给出已分配表和空闲区表的初始状态，经过几个作业的分配和回收后，请画出已分配表和空闲区表。