计算机操作系统典型例题解析之五
微型计算机原理作业第五章 习题与思考题
第五章习题与思考题典型例题解析例5-1 计算机输入/输出控制方式有哪几种?各有什么特点?答：CPU与外设进行数据传送，系统中对数据传送的控制方式一般分为四种：①程序控制方式，程序控制方式是指CPU与外设间的数据传送是在程序的控制下完成的一种数据传送方式，这种方式又分为无条件传送和条件传送二种。
在这种I/O方式中，程序设计简单，硬件软件较省，但费时，CPU效率较低，实时性差，主要用于中低速外设和实时性要求不高的场合。
②中断控制方式，中断控制方式是指利用中断技术控制CPU与外设进行数据传送的一种方式。
这种方式实时性好，不需要反复查询等待，减少了CPU等待时间，CPU与外设可并行工作，但这种方式需要进行现场保护及恢复等工作，仍花费CPU时间。
③DMA方式，DMA方式是指由专门硬件控制，不需CPU介入，直接由存储器与外设进行数据传送的方式。
这种方式不需CPU介入，减少了CPU的开销，能实现高速的数据块传送，提高了效率。
但这种方式增加了硬件开销，提高了系统的成本。
④IOP方式，IOP方式是指由输入/输出协处理器IOP控制数据传送的方式。
这种控制方式由于输入/输出协处理器具有单独的指令系统，因此能在数据传送时，同时进行数据处理，数据传送支持DMA方式，因此传送速度快而且不须CPU介入，CPU与IOP可并行工作，效率高。
这四种方式中，程序控制方式和中断方式属于软件控制方式，DMA方式和IOP方式属于硬件方式。
例5-2 试述I/O端口两种编址方法的特点与区别。
..答：I/O端口的编址方法有二种：即I/O端口单独编址方式和I/O端口与存储器单元统一编址方式。
I/O端口与内存单元地址统一编址方式是将I/O端口地址与内存地址统一安排在内存的地址空间中，即把内存的一部分地址分配给I/O端口，由I/O端口来占用这部分地址。
这种方式控制逻辑较简单，I/O端口数目不受限制，所有访问存储器的指令都可用于I/O端口，指令丰富，功能强。
计算机二级题库中的计算机操作系统题解析
计算机二级题库中的计算机操作系统题解析计算机操作系统是计算机科学中非常重要的一门课程，它涉及到计算机系统的核心组成部分和功能，为我们理解计算机的运行原理和操作系统的工作机制提供了基础。
在计算机二级考试中，操作系统也是经常出现的考点。
本文将对计算机操作系统题库中的一些典型题目进行解析，帮助同学们更好地掌握相关知识。
一、进程管理进程是操作系统中的重要概念之一，它指正在执行的程序的实例。
在操作系统的管理下，进程会根据一定的调度算法进行切换和调度。
下面是一道与进程管理相关的典型题目：1. 下列关于进程描述的说法中，正确的是：A. 进程是程序的载体，是计算机执行程序的基本单位。
B. 不同进程之间是相互独立的，进程间的通信只能通过操作系统提供的机制实现。
C. 进程的创建需要操作系统为其分配资源，并在运行结束后释放资源。
D. 操作系统为每个进程都分配独立的内存空间，不同进程之间不会发生内存交换和共享。
正确答案是A、C。
选项A正确表示了进程的定义，进程是程序在计算机中的执行实例；选项C正确描绘了进程的创建与资源分配、释放的关系。
二、存储管理在计算机操作系统中，存储管理是非常重要的一环，它负责管理计算机内存的分配和回收、虚拟存储等功能。
下面是一道与存储管理相关的典型题目：2. 在操作系统中，用于解决内存容量不足问题的技术是：A. 分页B. 分段C. 虚拟存储D. 缓存正确答案是C。
虚拟存储是操作系统中解决内存容量不足问题的一种重要技术，它可以将部分程序或数据保存在硬盘上，从而释放出内存空间。
三、文件管理文件管理是操作系统中重要的功能之一，它涉及到文件的创建、读取、写入、删除等操作。
下面是一道与文件管理相关的典型题目：3. 下列关于文件系统的说法中，正确的是：A. 文件系统是操作系统中用于管理外存文件的一种机制。
B. 文件系统采用的数据结构包括索引节点、位图等。
C. 文件系统可以在运行过程中动态调整存储空间的大小。
操作系统经典习题+解释
●假定一个阅览室最多可容纳100人，读者进入和离开阅览室时都必须在阅览室门口的一个登记表上进行登记，而且每次只允许一人进行登记操作，请用记录型信号量机制实现上述问题的同步。
定义信号量sum,mutex，初值分别为100，1。
（3分）则第i个读者的活动描述为：procedure P i(i=1,2,3……)beginwait(sum);wait(mutex);登记；signal(mutex);进入阅览室；阅读;wait(mutex);登记；signal(mutex);离开阅览室；signal(sum);end●请用信号量解决以下的“过独木桥”问题：同一方向的行人可连续过桥，当某一方向有人过桥时，另一方向的行人必须等待；当某一方向无人过桥时，另一方向的行人可以过桥。
将独木桥的两个方向分别标记为A和B；并用整形变量countA和countB分别表示A、B 方向上已在独木桥上的行人数，初值为0；再设置三个初值都1的互斥信号量：SA用来实现对countA的互斥访问，SB用来实现对countB的互斥访问，mutex用来实现两个方向的行人对独木桥的互斥使用。
则具体描述如下：Var SA,SB,mutex:semaphore:=1,1,1;CountA,countB:integer:=0,0:beginparbeginprocess A: beginwait(SA);if(countA=0) then wait(mutex);countA:=countA+1;signal(SA);过独木桥；wait(SA);countA:=countA-1;if (countA=0) then signal(mutex);signa(SA);endprocess B: beginwait(SB);if(countB=0) then wait(mutex);countB:=countB+1;signal(SB);过独木桥；wait(SB);countB:=countB-1;if (countB=0) then signal(mutex);signa(SB);endparendend设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车；售票员的活动：关车门；售票；开车门；请用记录型信号量机制实现上述问题的同步。
操作系统实例分析
（一）在某个采用页式存储管理的系统中，作业J 有4个页面，分别被装入到主存的3、4、6、8块中，假定页面和存储块的大小均为1024字节，主存容量为64 KB 字节 （1） 写出J 的页表（2） J 在CPU 上运行时，执行一条传送指令 “ mov 2108，3102 ” 变换出两个操作数的物理地址 （3） 页式存储管理的系统中的逻辑地址结构为多少二进制位，页号和页内位移各用那些位描述? 解：(1)(2) mov 6204，8222(3) 逻辑地址为16 个二进位，第0～9位表示页内位移，第10～15位表示页号（二）在一个使用交换技术的系统中，按地址从低到高排列的内存空间长度是10KB 、20 KB 、18 KB 、7 KB 、12 KB 、15 KB 。
对于下列顺序的段请求：（1）12 KB （2）10 KB （3）15 KB （4）18 KB (5) 12 KB分别使用首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法说明空间的使用情况（指出那个请求占用那个空间）。
哪种算法不能接纳该请求序列？解：↓ ↓↓ 10KB12 KB ↓ ↓ ↓12KB 10 KB 10 KB ↓ ↓ ↓15KB 12 KB 15 KB ↓ ↓ ↓15 KB 12 KB ↓ ↓ ↓12KB 18 KB ↓ ↓ ↓12 KB首次分配 最佳分配最坏分配（三）回答以下问题1.若进程PA 和PB 要对某公共变量进行操作，PA 的临界段为CA ，PB 的临界段为CB ， 用P 、V 操作实现PA 和PB 之间的互斥。
2.已分配给用户，由于空闲区容量大于作业长度而剩余下来的空闲区，称为“内部碎片”。
因容量太小，不能满足用户需求而无法分配出去的空闲区，称为“外部碎片”。
填写下表（打√），说明在各种内存分配方式中，有可能存在哪种类型的“碎片”答： 1.S=1 进程PA 进程PB P(S) P(S) CA CB V(S) V(S) 2.（四）某作业采用离散分配方式。
操作系统例题参考答案
例题参考答案1．设有五个进程，它们到达就绪队列的时刻和运行时间如表所示。
若分别采用先来先服务算法和短进程优先算法，试给出各进程的调度顺序以及平均周转时间。
表各进程到达就绪队列的时刻、运行时间参考答案：2．设有四个进程，它们到达就绪队列的时刻、运行时间及优先级（此处优先级1为最低优先级，优先级4为最高优先级）如表所示。
若分别采用非抢占式优先级调度算法和可抢占式优先级调度算法，试给出各进程的调度顺序以及平均周转时间。
表各进程到达就绪队列的时刻、运行时间及优先级参考答案：(1) 非抢占式优先级调度算法1．在可变分区存储管理中，设作业A（30KB），作业B（70KB），作业C（50KB）依次请求内存分配，内存现有两个空闲区：F1（100KB）和F2（50KB），如图所示。
若分别参考答案：（1）采用最先适应算法分配：（2）采用最优适应算法分配：作业C没有足够的空闲分区分配，只有等待系统回收到足够空闲内存后再装入内存。
（3）采用最坏适应算法分配：2．在一分页系统中，页面大小为4KB，某个已装入内存的作业的页表如表所示。
请计算下列逻辑地址所对应的物理地址：378，15034，5700，30000。
表作业页表参考答案：（1）逻辑地址378：页号＝378/4096＝0页内地址＝378MOD4096＝378用页号0查找页表，找到对应的块号为3，则物理地址为：物理地址＝块号×页面大小＋页内地址＝3×4096＋378＝12666 （2）逻辑地址15034：页号＝15034/4096＝3页内地址＝5700MOD4096＝2746用页号3查找页表，找到对应的块号为6，则物理地址为：物理地址＝块号×页面大小＋页内地址＝6×4096＋2746＝27322 （3）逻辑地址5700：页号＝5700/4096＝1页内地址＝5700MOD4096＝1604用页号1查找页表，找到对应的块号为9，则物理地址为：物理地址＝块号×页面大小＋页内地址＝9×4096＋1604＝38468 （4）逻辑地址30000：页号＝30000/4096＝7页内地址＝30000MOD4096＝1328用页号3查找页表，发现越界，发出越界中断信号，终止程序运行。
计算机操作系统习题及答案(5)
计算机操作系统习题及答案(5)
计算机操作系统习题及答案(5)
1：进程管理
1.1 进程与线程的区别是什么？
答案：进程是操作系统中执行的一个程序，它包含了程序代码、数据以及其运行状态的描述信息。
线程是进程中的一个执行单元，
它可以与同一进程中的其他线程共享资源。
1.2 进程调度算法有哪些？
答案：常见的进程调度算法有先来先服务（FCFS）、最短作业
优先（SJF）、优先级调度、轮转调度等。
2：存储管理
2.1 什么是虚拟内存？
答案：虚拟内存是一种将物理内存和磁盘空间组合起来使用的
技术。
它允许进程访问超过物理内存大小的地址空间，将不常用的
数据存储在磁盘上，并且能够在需要时将其换入内存。
2.2 页面置换算法有哪些？
答案：常见的页面置换算法有先进先出（FIFO）、最近未使用（LRU）、时钟置换算法等。
3：文件系统
3.1 什么是文件系统？
答案：文件系统是操作系统中用于管理存储设备上文件的一种
机制。
它定义了文件和目录的层次结构以及文件的访问方式。
3.2 文件系统的常见组织方式有哪些？
答案：常见的文件系统组织方式有单层目录结构、多层目录结
构和索引节点结构。
附件：无
法律名词及注释：
1：版权法：保护创造者对其作品的独立性和权益的法律制度。
2：著作权：在法律上规定的对创作原创性个人和集体作品的
特殊权利。
3：商标法：保护商标所有人对其商标的专有权的法律制度。
计算机操作系统期末测试题及答案解析(两套)
操作系统期末试题1一、单项选择题(每题2分，共20分)1．在操作系统中，进程的最基本的特征是( A )。
A. 动态性和并发性 B．顺序性和可再现性C．与程序的对应性 D．执行过程的封闭性2．为了使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配。
这项工作是由( A )完成的。
A．作业调度 B. 进程调度C．用户自己D．管理人员3．虚拟存储器给用户提供了特大的地址空间。
实际上它是( C )。
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．引入缓冲技术的主要目的是( C )。
A. 改善用户编程环境 B．提高CPU的处理速度C．提高CPU与设备之间的并行程度 D．降低计算机的硬件成本5．在微内核结构的现代操作系统中，进程( A )。
A. 只是资源分配的单位 B．只是调度运行的单位C．既是资源分配的单位，又是调度运行的单位 D．失去作用6. （A）没有多道程序设计的特点。
A.dosB.unixB.windows D.os/27. 下列四个操作系统中，是分时系统的为（C）。
A.cp/mB.ms-dosC.unixD.windows nt8. 在分时系统中，时间片一定，（B），响应时间越长。
A.内存越多B.用户数越多C.后备队列D.用户数越少9. 用户要在程序一级获得系统帮助，必须通过（D）。
A.进程调度B.作业调度C.键盘命令D.系统调用10. 操作系统是一组（C）。
A.文件管理程序B.中断处理程序C.资源管理程序D.设备管理程序二、判断题(选择你认为正确的叙述划√，认为错误的划×并说明原因。
每题2分，共10分)1．用户程序应与实际使用的物理设备无关，这种特性就称作与设备无关性。
( )2．处理机调度可分为三级：高级、中级和低级。
在所有的系统中，都必须具备这三级调度。
( )3．信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。
信号量只能由PV 操作来改变。
操作系统典型题目讲解
操作系统典型题目讲解09年考研操作系统试题21.假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成，某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失（未命中）50次，则Cache的命中率是(D) A．5% B.9.5% C.50% D.95%22.下列选项中，能引起外部中断的事件是(A)A．键盘输入B.除数为0 C.浮点运算下溢D.访存缺页23.单处理机系统中，可并行的是DI 进程与进程II 处理机与设备III 处理机与通道IV 设备与设备A．I、II和III B. I、II和IV C. I、III和IV D. II、III和IV 24.下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是 D A．时间片轮转调度算法B.短进程优先调度算法C.先来先服务调度算法D.高响应比优先调度算法25.某计算机系统中有8台打印机，有K个进程竞争使用，每个进程最多需要3台打印机。
该系统可能会发生死锁的K的最小值是 C A．2 B.3 C.4 D.526．分区分配内存管理方式的主要保护措施是AA．界地址保护B.程序代码保护C.数据保护D.栈保护27.一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则最大段长是C A．2的8次方字节B.2的16次方字节 C.2的24次方字节 D.2的32次方字节28.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是B A．连续结构 B.索引结构C.链式结构且磁盘块定长D.链式结构且磁盘块变长29.假设磁头当前位于第105道，正在向磁道序号增加的方向移动。
现有一个磁道访问请求序列为35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN调度（电梯调度）算法得到的磁道访问序列是A A．110，170，180，195，68，45，35，12 B.110，68，45，35，12，170，180，195 C.110，170，180，195，12，35，45，68 D.12，35，45，68，110，170，180，19530.文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是AA．文件控制块B.文件分配表C.用户口令表D.系统注册表31．设文件F1的当前引用计数值为1，先建立F1的符号链接（软链接）文件F2，再建立F1的硬链接文件F3，然后删除F1。
计算机操作系统典型例题解析之五
计算机操作系统例题及解析之五【例1】什么是文件？什么是文件系统？答：文件是在逻辑上具有完整意义的信息集合，它有一个名字作标识。
文件具有三个基本特征：文件的内容为一组相关信息、文件具有保存性、文件可按名存取。
文件系统是操作系统中负责管理和存取文件的程序模块，也称为信息管理系统。
它是由管理文件所需的数据结构（如文件控制块、存储分配表）和相应的管理软件以及访问文件的一组操作所组成。
【例2】什么是文件的物理结构和逻辑结构？答：文件的逻辑结构是从用户观点出发所看到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构。
文件的逻辑结构有两种形式：有结构的记录文件和无结构的流式文件。
文件的物理结构是指文件在外存上的存储组织形式。
文件的物理结构有三种形式：顺序结构、链接结构和索引结构。
【例3】假定盘块的大小为1KB，硬盘的大小为500MB，采用显示链接分配方式时，其FAT 需要占用多少存储空间？答：FAT的每个表项对应于磁盘的一个盘块，其中用来存放分配给文件的下一个盘块的块号，故FAT的表项数目由物理盘块数决定，而表项的长度则由磁盘系统的最大盘块号决定（即它必须能存放最大的盘块号）。
为了地址转换的方便，FAT表项的长度通常取半个字节的整数倍，所以必要时还必须由最大盘块号获得的FAT表项长度作一些调整。
由题意可知，该硬盘共有500K个盘块，故FAT中共有500K个表项；如果盘块从1开始编号，为了能保存最大的盘块号500K，该FAT表项最少需要19位，将它扩展为半个字节的整数倍后，可知每个FAT表项需20位，即2.5个字节。
因此，FAT需占用的存储空间的大小为：2.5×500K=1250KB【例4】存放在某个磁盘上的文件系统，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地址项，第0～9个地址项为直接地址，第10个地址项为一次间接地址，第11个地址项为二次间接地址，第12个地址项为三次间接地址。
如果每个盘块的大小为4K字节，若盘块号需要用4个字节来描述，请问该系统中允许的文件的最大长度是多少？答：由题意可得，每个盘块最多存放4K/4＝1K个盘块地址。
操作系统——精髓与设计原理(第五章答案)
• 5.9 • 错误情形：假设有2个进程都调用Wait且s的 初值为0。在第一个进程执行完 SignalB(mutex)且尚未执行WaitB(delay)时， 第二个进程开始调用Wait，也停在同一点 （即SignalB(mutex)和WaitB(delay)之间）。 这时，s的值为-2，而mutex是打开的。假如 有另外2个进程在这时相继调用了Signal， 那么他们每个都会做SignalB(delay)操作， 但程序中后一个SignalB将没有意义。
总述： • 当一个进程希望进入其临界区，它将得到 一张票，票的号码将是所有等待进入临界 区或已在临界区的进程所得到票的号码中 最大者加1。拥有最小票号的进程将率先进 入临界区。如果有多个进程得到的票具有 相同的号码，则进程号更小的进程将更占 优势。当一个进程离开其临界区，它将重 置其中票号为0。
• b.解释此算法如何避免死锁 • 死锁时的情形：每个人都拿到了顺序号，但 都拿不到面包。 • 在本算法中即使顺序号相同，但数组下标是 不同的。所以进程总可推进不会发生死锁。 • c.解释此算法如何加强互斥； • (1)对临界资源面包是按照顺序号互斥的使用 • (2)对number数组的操作通过写操作前置true 保证其它进程此时不能对其读，从而保证读 写互斥。
操作系统第5章习题带答案
第五章一、问答题1、简述页式虚拟存储管理的基本原理。
2、交换扩充了内存，因此，交换也实现了虚拟存储器。
这句话对吗？不对。
交换是把各个进程完整地调入内存，运行一段时间，再放回磁盘上。
虚拟存储器是使进程在只有一部分在内存的情况下也能运行。
交换是把整个进程换入换出主存。
而虚拟存储器的基本思想是程序的大小可以超过物理内存的大小，操作系统把程序的一部分调入主存来运行，而把其他部分保留在磁盘上。
故交换并未实现虚拟存储器。
3、简述虚拟存储器的实现原理。
4、简述快表的作用。
5、什么是紧凑？什么时候紧凑？6、比较存储管理中的连续分配和离散分配方式。
7、当系统中的地址空间非常大时（例如32位），会给页表的设计带来什么问题？请给出一个方案并分析其优缺点。
答：会导致页表过长从而很难找到一块连续的存储空间存放页表，此外如果页表中的行不连续也会加大访问页表的查找时间。
可以用多级页表解决这个问题，将页表分页，离散地存储在不同区域，同时建立另一张页表映射原来页表的每一页。
优点是不需要大块的连续空间，但并没有减少页表的空间，同时也增加了访存次数。
8、缺页中断和一般中断有什么区别？9、简述分页存储管理的基本思想和页表的作用。
10、交换扩充了内存，因此，交换也实现了虚拟存储器。
这句话对吗？11、叙述简单Clock置换算法的实现方案。
12、解释静态重定位与动态重定位。
13、什么叫紧凑，什么时候紧凑？14、为了实现虚拟页式存储管理，页表应该包含哪些内容？15、页和段有哪些区别？16、覆盖技术和交换技术的特点是什么？17、简述分页和分段的区别。
18、什么是紧凑？什么时候紧凑？19、简述虚拟存储器的定义。
20、简述分页和分段的区别21什么叫可重入代码？22、局部性原理可以体现在哪两个方面，其具体含义是什么？23、分页和分段的主要区别是什么？二、计算题1、现有一分页虚拟存取管理系统，其页表保存在寄存器中。
若有一个可用的空页或被替换的页未被修改，则它处理一个缺页中断需要8ms。
计算机操作系统典型例题解析之二
计算机操作系统典型例题解析之二一、例题解析【例1】操作系统向用户提供了哪几类接口？答：操作系统向用户提供了两类接口：一类是命令接口，另一类是程序接口。
用户利用命令接口提供的操作命令来组织和控制作业的执行，按命令接口对作业控制方式不同，又可以将命令接口分为联机命令接口和脱机命令接口；用户还可以利用程序接口提供的一组系统调用来请求并获得操作系统服务，程序接口在用户编制程序的时候使用。
今年来，为了方便用户的使用，又出现了图形接口。
【例2】试说明作业和进程的状态，并说明引起状态转换的典型原因。
答：作业的状态有提交状态、后备状态、运行状态和完成状态。
当一个作业还未进入算机系统内之前，用户正在向系统提交作业时所处的状态叫做提交状态。
送入计算机并由操作系统将其存放在磁盘上以后，系统为这个作业建立一个作业控制块，并把它插入到后备队列中等待调度运行。
此时，这个作业所处的状态称为后备状态。
当这个作业被作业调度程序选中，并为它分配了必要的资源，建立了一组相应的进程之后，这个作业就由后备状态变为运行状态。
进程有三种状态：就绪状态、执行状态和阻塞状态。
刚建立的进程处于就绪状态；就绪状态的进程被进程调度程序选中，获得处理机运行，此时的状态称为执行状态；对于执行状态的进程，当它使用完分配给它的时间或被更高优先权的进程剥夺处理机后，又回到就绪状态，等待下次调度；进程在执行中若发生了某些事件而暂时无法执行下去，如有输入输出请求并等待输入输出完成，则进入阻塞状态；当引起进程阻塞的事件消失时，如输入输出完成，进程由阻塞状态变为就绪状态，重新获得被调度的资格。
当作业正常运行结束或因发生错误而异常结束时，作业进入完成状态。
此时，由操作系统将作业控制块从当前作业队列中删除，并收回其所占用的资源。
【例3】作业和进程有什么区别和联系？答：作业通常是指用户在一次计算过程中或者一次事物处理过程中要求计算机系统所作的工作的集合，包括用户程序、所需的数据及命令等。
(完整word版)计算机操作系统典型例题解析之一
计算机操作系统典型例题解析之一【例1】操作系统是对（）进行管理的软件.A、软件B、硬件C、计算机资源D、应用程序分析:操作系统是系统的一个系统软件,不但管理计算机系统的硬件资源，还管理软件资源，是整个计算机系统的硬、软件资源的总指挥部,所以本题的答案是C.【例2】从用户的观点看，操作系统是（）A、用户与计算机硬件之间的接口B、控制和管理计算机资源的软件C、合理地组织计算机工作流程的软件D、计算机资源的管理者分析：研究操作系统有多种观点，有软件的观点、计算机系统资源管理的观点、进程的观点、虚机器观点、服务提供者观点以及用户的观点。
从用户的观点看，操作系统是用户与计算机硬件系统之间接口。
所以本题的答案是A。
【例3】如果分时操作系统的时间片一定，那么（ ),则响应时间越长。
A、用户数越少B、用户数越多C、内存越少D、内存越多分析：在分时系统中采用了分时技术，即把处理机的时间划分成很短的时间片（如几百毫秒)，轮流地分配给各个终端作业使用。
若在分配给它的时间片内，作业没有执行完,它必须将CPU交给下一个作业使用，并等下一轮得到CPU时再继续执行。
系统的响应时间和用户的数量成反比，即用户数越多，响应时间越长。
所以本题的答案是B。
【例4】并发和是操作系统的两个最基本的特征，两者之间互为存在条件。
分析：操作系统共有四个主要特征：并发、共享、虚拟和异步性。
其中并发和共享是操作系统最基本的特征。
一方面，资源的共享以程序(进程）的并发执行为条件，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源共享问题；另一方面,若系统不能对资源共享实施有效管理,协调好诸进程对共享资源的访问，也必将影响程序的并发执行,甚至根本无法并发执行。
所以本题的答案是:共享。
【例5】如果操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于类型；如果操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用,但时间响应不太及时，则属于类型；如果操作系统可靠性高，时间响应及时，但仅有简单的交互能力则属于类型。
《操作系统》习题解答
《操作系统》习题解答1. 进程管理1.1 概念题1.请简述进程和线程的区别。
进程是计算机中程序执行的基本单位，每个进程都有独立的内存空间和系统资源。
线程是进程内部的一个执行流程，线程共享进程的内存空间和系统资源。
进程和线程的主要区别在于资源占用和调度级别。
2.请解释什么是上下文切换，并说明上下文切换的原因。
上下文切换是指操作系统在多道程序设计环境中，为了在多个进程之间进行切换，需要保存和恢复进程的执行状态。
上下文切换的原因主要有以下几点：–进程调度：操作系统根据调度算法，为各个进程分配CPU时间。
–中断处理：硬件或软件中断发生时，操作系统需要保存当前进程的状态，并切换到中断处理程序。
–系统调用：进程执行系统调用时，需要切换到操作系统提供的服务程序。
3.请简述进程同步和互斥的区别。
进程同步是指进程之间按照一定的顺序执行，以完成某个任务。
互斥是指在同一时刻，只有一个进程能够访问共享资源。
进程同步和互斥的主要区别在于它们解决的问题不同。
进程同步解决的是进程之间的执行顺序问题，而互斥解决的是进程对共享资源的访问问题。
1.2 计算题1.有一个单核处理器，使用轮转调度算法进行进程调度。
现有A、B、C、D四个进程，它们的执行时间分别为2ms、3ms、5ms和8ms。
假设每个进程的到达时间都为0ms，请绘制这四个进程的调度顺序和平均等待时间。
调度顺序：A -> B -> C -> D平均等待时间：（2+3+5+8）/ 4 = 4.5ms2.有一个具有两个处理器的计算机系统，使用抢占式优先级调度算法进行进程调度。
现有A、B、C、D四个进程，它们的执行时间分别为2ms、3ms、5ms和8ms，优先级分别为1、2、3、4。
假设每个进程的到达时间都为0ms，请绘制这四个进程的调度顺序和平均等待时间。
调度顺序：A -> B -> C -> D平均等待时间：（2+3+5+8）/ 4 = 4.5ms2. 内存管理2.1 概念题1.请简述虚拟内存和物理内存的区别。
操作系统典型例题分析
1操作系统引论1、什么是操作系统，它的主要功能是什么？关于操作系统，至今沿无严格的统一的定义，对操作系统的定义有各种说法，不同的说法反映了人们从不同的角度所揭示的操作系统的本质特征。
（1）从资源管理的角度，操作系统是控制和管理计算的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程以及方便用户的程序集合。
（2）从硬件扩充的角度，操作系统是控制和管理计算机裸机之上的第一层软件，是对计算机硬件功能的一次扩充。
操作系统的主要功能有处理机管理、内存管理、设备管理文件管理等功能，以及用户接口。
2、什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？多道程序设计技术就是把多个程序同时放入内存，它们共享系统中的各种资源，并发地在处理机上运行。
特点如下：（1）多道，即计算机内存中同时存入多道相互独立的程序。
（2）宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中。
（3）微观上串行，是指在单处理机环境下，内存中的多道程序轮流地占有CPU，交替执行。
3、批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？批处理系统是一种基本的操作系统类型。
在该系统中，用户的作业（包括程序、数据及程序的处理步骤）被成批地输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动地执行。
批处理系统的特点是“成批”和“自动”。
成批是指多个作业同时进入系统，其中一部分放在内存中，其余的入在外存的后备队列中，这样便于系统搭配合理的作业使之执行，从而充分发挥系统中各种资源的作用。
自动是指作业一旦提交，用户就不能干预自己的作业。
4、什么是分时系统？什么是实时系统？试从交互性、及时性、独立性、多路性和可靠性几个方面比较分时系统和实时系统。
分时系统允许多个终端用户同时使用计算机，在这样的系统中，用户感觉不到其他用户的存在，好像独占计算机一样。
实时系统是指系统对特定输入做出的反应速度足以控制发出实时信号的对象。
“实时”二字的含义是指在计算机对于外来信息能够及时处理，并在被控对象允许的范围内做出快速反应。
计算机科学与技术专业河南省考研复习资料操作系统常见题型解析
计算机科学与技术专业河南省考研复习资料操作系统常见题型解析操作系统是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程。
考研复习阶段，理解和掌握操作系统的常见题型是必不可少的。
本文将为大家详细解析操作系统常见题型，帮助大家更好地准备考试。
一、单项选择题单项选择题是操作系统考试中常见的题型。
它通过提问和给出若干选项，要求考生选择正确的答案。
例题1：下列关于进程间通信(IPC)的说法中，正确的是：A. 进程互斥是实现进程间同步的重要机制B. 哲学家就餐问题是进程间通信的典型问题C. 消息传递是实现进程同步的主要手段D. 信号量机制只能实现进程间同步解析：答案是A。
进程互斥确实是实现进程间同步的重要机制，而B选项中的哲学家就餐问题是进程同步的典型问题；C选项中的消息传递是实现进程间通信的主要手段；D选项中的信号量机制既可以实现进程间同步，也可以实现进程间通信。
因此，只有A选项是正确的。
例题2：下面所说的不是一个进程同步的方法的是：A. 互斥B. 信号量C. 信号D. 消息传递解析：答案是D。
互斥、信号量和信号都是进程同步的方法，而消息传递是实现进程间通信的手段，并不是进程同步的方法。
二、填空题填空题在操作系统考试中也较为常见，它要求考生根据题目给出的条件填写合适的内容。
例题3：可换出页面的选择算法之一是____________。
解析：可换出页面的选择算法有很多种，常见的有先进先出（FIFO）算法、最不经常使用（LFU）算法、最久未使用（LRU）算法等。
这里只填一个算法的名字，因此可以填写任何一个可换出页面的算法名字。
三、简答题简答题是操作系统考试中需要考生详细回答问题的题型。
例题4：请简述进程和线程的概念，并说明它们之间的区别。
解析：进程是指正在运行的程序的一个实例，它有自己的程序计数器、程序状态字、一组寄存器和堆栈。
线程是进程中的一个执行单元，一个进程可以包含多个线程。
线程共享进程的资源，如内存、文件等，但每个线程都有自己的堆栈和局部数据。
计算机操作系统习题5参考答案
习题5参考答案Ⅰ问答题1. 存储管理的主要功能是什么？答：（1）主存空间的分配与回收。
系统按照一定的算法把某一空闲的存储空间分配给作业或进程；用户不需要时，及时回收，以供其它用户程序使用。
（2）地址转换（地址重定位）。
把作业地址空间中使用的逻辑地址转换成内存空间中的物理地址。
（3）主存空间的共享和保护。
可用的主存空间可由两个或多个进程共享。
同时要保护系统程序区不被用户有意或无意的侵犯，不允许用户程序读写不属于自己地址空间的数据，避免各道程序间相互干扰。
特别是当一道程序发生错误时，不至于影响其它程序的运行。
（4）主存空间的扩充。
使用虚拟存储或自动覆盖技术提供比实际内存更大的空间。
2. 指出逻辑地址与物理地址的不同点。
答：用户的源程序一旦编译之后，每个目标模块都以0为基地址进行编址，这种地址称为逻辑地址或相对地址。
为了便于CPU访问，内存中的每个物理存储单元都有一个编号，这个编号称为内存地址，即物理地址（也称绝对地址）。
3. 何谓地址转换（重定位）？有哪些方法可以实现地址转换？答：当作业运行时，不能用逻辑地址在内存中读取信息，必须把作业地址空间中使用的逻辑地址转换成内存空间中的物理地址，这种转换称为地址转换。
实现地址转换的方法有：静态地址转换和动态地址转换。
4. 简述什么是覆盖？什么是交换？覆盖和交换的区别是什么？答：覆盖技术主要是指同一主存区可以被不同的程序段重复使用。
交换，就是系统根据需要把主存中暂时不运行的某个（或某些）作业部分或全部移到外存，而把外存中的某个（或某些）作业移到相应的主存区，并使其投入运行。
交换是由操作系统完成，用户并不知道。
操作系统按一定的策略采用“强占”和“礼让”的方法，把内存部分内容暂时放到硬盘交换区中。
覆盖是由用户控制，操作系统提供覆盖机制，用户给出该程序的覆盖结构。
覆盖机构将整个作业分为常驻和覆盖两部分。
子程序不会同时调入内存。
用户只要将最大的子程序作为覆盖区告诉系统即可。
操作系统例题
计算机操作系统典型例题解析2007-11-13 21:29:43| 分类：学习材料|字号订阅【例1】可变分区存储管理系统中，若采用最佳适应分配算法，“空闲区表”中的空闲区可按（A ）顺序排列。
A、长度递增B、长度递减C、地址递增D、地址递减分析：最佳适应算法要求每次都分配给用户进程能够满足其要求的空闲区中最小的空闲区，所以为了提高算法效率，我们把所有的空闲区，按其大小以递增的顺序形成一空闲分区链。
这样，第一个找到的满足要求的空闲区，必然是符合要求中最小的。
所以本题的答案是A。
【例2】虚拟存储技术是（B ）。
A、扩充主存物理空间技术B、扩充主存逻辑地址空间技术C、扩充外存空间的技术D、扩充输入/输出缓冲区技术分析：所谓虚拟存储器，是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统。
具体地说，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进行扩充的一种存储器系统。
实际上，用户所看到的大容量只是一种感觉，是虚的，故称之为虚拟存储器。
虚拟存储技术是一种性能非常优越的存储器管理技术、故被广泛地应用于大、中、小型机器和微型机中。
所以本题的答案是B。
【例3】很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是（A ）。
A、分页存储管理方式B、分段存储管理方式C、多重分区管理D、可变式分区管理分析：“零头”也就是内存碎片，是指内存中无法被利用的小空闲区。
在有些内存管理方式下，系统运行一段时间后，内存的碎片会占据相当的数量的空间。
分段存储管理方式、多重分区管理、可变式分区管理都会因为内存分配回收产生“零头”，而分页存储管理方式，按事先划分好的内存块为单位分配回收内存，所以不会产生“零头”。
所以本题的答案是A。
【例4】系统“抖动”现象的发生是由（B ）引起的。
A、交换的信息量过大B、置换算法选择不当C、内存容量不足D、请求分页管理方案分析：“抖动”现象是指刚被换出的页很快又要被访问，为此，又要换出其他页，而该页又很快被访问，如此频繁地置换页面，以致大部分时间都花在页面置换上。
操作系统例题讲解
一、调度算法
对如下表所示的 5 个进程：
进程
到 达 时 间 （ ms）
优先级
P1
2
3
P2
0
1
P3
4
4
P4
0
2
P5
5
5
采用可剥夺的静态最高优先数算法进行调度（不考虑系统开销）。
问 题： ⑴ 画出对上述 5 个进程调度结果的 Gantt 图； ⑵ 计算 5 个进程的平均周转时间、平均带权周转时间。
四、文件系统
（1）给出“用户打开文件表”和“系统打开文件表”的形式，并图示二者之间的联系； （2）说明“写文件”系统调用命令 write(fd,buf,count)的实现过程。
解：⑴ 用户打开文件表和系统打开文件表图示如下：
文件 打开 读写 系统打开 描述符 方式 指针 文件表入口
fd1
进程 P1 的用户打开文件表
解： ⑴ 调度结果的 Gantt 图如下：
CPU 阵发时间（ms） 3 2 3 4 2
P4
P1
P3
P5
P3
P1
P4
P2
0
2
(2) 时间计算：
4
5
7
9
10
12
14
进程 P1
到达时间 （ms）
2
优先级 3
运行时间 （ms）
3
开始时间 （ms）
2
完成时间 （ms）
10
周转时间 （ms）
8
带权周转 时间（ms）
-2-
⑵ 总寻道时间=1×155=155（ms） 一次访盘的旋转时间=1/(2R)=1/(2×7500/min)=(60×1000)/(2×7500)ms=4(ms) 请求序列共 12 次访盘，总旋转延迟时间=4×12=48(ms) 1 次访盘的传输时间=1/(R×32)=(60×1000)/(7500×32)=1/4ms 12 次访盘总传输时间=1/4×12=3(ms) 总访盘处理时间=155+48+3=206(ms)
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计算机操作系统例题及解析之五【例1】什么是文件？什么是文件系统？答：文件是在逻辑上具有完整意义的信息集合，它有一个名字作标识。
文件具有三个基本特征：文件的内容为一组相关信息、文件具有保存性、文件可按名存取。
文件系统是操作系统中负责管理和存取文件的程序模块，也称为信息管理系统。
它是由管理文件所需的数据结构（如文件控制块、存储分配表）和相应的管理软件以及访问文件的一组操作所组成。
【例2】什么是文件的物理结构和逻辑结构？答：文件的逻辑结构是从用户观点出发所看到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构。
文件的逻辑结构有两种形式：有结构的记录文件和无结构的流式文件。
文件的物理结构是指文件在外存上的存储组织形式。
文件的物理结构有三种形式：顺序结构、链接结构和索引结构。
【例3】假定盘块的大小为1KB，硬盘的大小为500MB，采用显示链接分配方式时，其FAT 需要占用多少存储空间？答：FAT的每个表项对应于磁盘的一个盘块，其中用来存放分配给文件的下一个盘块的块号，故FAT的表项数目由物理盘块数决定，而表项的长度则由磁盘系统的最大盘块号决定（即它必须能存放最大的盘块号）。
为了地址转换的方便，FAT表项的长度通常取半个字节的整数倍，所以必要时还必须由最大盘块号获得的FAT表项长度作一些调整。
由题意可知，该硬盘共有500K个盘块，故FAT中共有500K个表项；如果盘块从1开始编号，为了能保存最大的盘块号500K，该FAT表项最少需要19位，将它扩展为半个字节的整数倍后，可知每个FAT表项需20位，即2.5个字节。
因此，FAT需占用的存储空间的大小为：2.5×500K=1250KB【例4】存放在某个磁盘上的文件系统，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地址项，第0～9个地址项为直接地址，第10个地址项为一次间接地址，第11个地址项为二次间接地址，第12个地址项为三次间接地址。
如果每个盘块的大小为4K字节，若盘块号需要用4个字节来描述，请问该系统中允许的文件的最大长度是多少？答：由题意可得，每个盘块最多存放4K/4＝1K个盘块地址。
在混合索引分配方式中，文件的FCB的直接地址中登记有分配给文件的前n块（0到n-1）的物理块号（本题中为10）；一次间接地址中登记有一个一次间接块的块号，而在一次间接块中则登记有分配给文件的第n到第n＋k－1块的块号（本题中k的值为1k）；二次间接地址中登记有一个二次间接块的块号，其中可给出k个一次间接块的块号，而这些一次间接块被用来登记分配给文件的第n ＋k块到第n＋k＋k2－1块的块号；三次间接地址中则登记有一个三次间接块的块号，其中可给出k个二次间接块的块号，这些二次间接块有可给出k2个一个间接块的块号，而这些一次间接块则用来登记分配给文件的第n＋k＋k2块到n＋k＋k2＋k3－1块的物理块号。
则该系统中一个文件的最大长度是：4K×（10＋1K＋1K×1K＋1K×1K×1K）＝40K ＋4M ＋4G ＋4T【例5】什么是文件控制块？文件控制块中包含哪些信息？答：文件系统在创建每个文件时设置用于文件描述和文件控制的数据结构，它与文件一一对应，称为文件说明或文件控制块FCB。
它是随着文件的建立而诞生，随着文件的删除而消失，某些内容随着文件的使用而动态改变。
一般文件控制块应包括如下三类内容：⑴有关文件存取控制的信息。
例如，用户名、文件名、文件类型、文件属性。
⑵有关文件结构的信息。
例如，文件的逻辑结构、文件的物理结构、记录个数、文件在存储介质上的位置等。
⑶有关文件管理的信息。
例如，文件的建立日期、文件被修改的日期、文件保留期限和记帐信息等。
【例6】在实现文件系统时，为加快文件目录的检索速度，可利用“文件控制块分解法”。
假设目录文件存放在磁盘上，每个盘块512字节。
文件控制块占64字节，其中文件名占8字节。
通常将文件控制块分解成两部分，第1部分占10字节（包括文件名和文件内部号），第2部分占54字节（包括文件内部号和文件其他描述信息）。
（1）假定某一目录文件共有254个文件控制块，试分别给出采用分解法前和分解法后，查找该目录的某一个文件控制块的平均访问磁盘次数。
（2）一般地，若目录文件分解前占用n个盘块，分解后改用m个盘块存放文件名和文件内部号，请给出访问磁盘次数减少的条件。
答：（1）采用分解法前，一个盘块存放[5l2/64]=8目录项，254个目录项需要32个盘块，查找一个文件的平均访问的盘块数：(1+32)/2=16.5次；采用分解法后，一个盘块存放[5l2/10]=51目录项，254个目录项需要5个盘块，查找一个文件的第1部分平均访问的盘块数：(1+5)/2=3次；查找第2部分需要访问磁盘1次，故查找一个文件控制块的平均访问磁盘次数是3＋1＝4次。
（2）访问磁盘次数减少的条件为：（n＋1）/2＞（m＋1）/2＋1即 m＜n－2【例7】目前最广泛采用的目录结构是哪种？它有什么优点？答：目前广泛采用的目录结构是多级树形目录结构。
它具有以下优点：多级目录解决了重名问题，同一目录中的各文件名不能同名，但在不同目录中的文件名可以相同。
多级目录有利于文件的分类。
文件是若干有意义的相互关联的信息的集合，信息本身就具有某种层次关系的属性，树型目录结构能确切地反映这些层次关系。
可以把某些具有相同性质的文件安排在同一个子目录下，使用文件更加方便。
多级目录的层次结构关系便于制定保护文件的存取权限，有利于文件的保密。
并且便于实现文件的共享。
【例8】有一计算机系统采用如下图所示的位示图（行号、列号都从0开始编号）来管理空闲盘块。
如果盘块从1开始编号，每个盘块的大小为1KB。
（1）现要为文件分配两个盘块，试具体说明分配过程。
（2）若要释放磁盘的第300块，应如何处理？123456进制位，得到其行号i1＝2，列号j1＝2；第二个值为0的二进制位，得到其行号i2＝3，列号j2＝6。
计算出找到的两个空闲块的盘块号分别为：b1＝i1×16＋j1＋1＝2×16＋2＋1＝35 b1＝i2×16＋j2＋1＝3×16＋6＋1＝55修改位示图，令Map[2，2]＝Map[3,6]＝1，并将对应块35、55分配出去。
（2）释放磁盘的第300块时，应进行如下处理：计算出磁盘第300块所对应的二进制位的行号i和列号j：i＝（300－1）/16＝18，j＝（300－1）Mod 16＝11 修改位示图，令Map[18,11]=0，表示对应块为空闲块。
【例9】设某系统磁盘共有1600块，块号从0～1599，若用位示图管理这1600块的磁盘空间，问位示图需要多少个字节？答：在位示图中，用1位二进制数描述1个磁盘块的状态。
1600个磁盘块共需要1600位二进制数，每个字节长为8位，位示图需要：1600/8＝200（字节）【例10】系统中磁头停留在磁道号为70的磁道上，这时先后有4个进程提出了磁盘访问请求，要访问的磁盘的磁道号按申请到达的先后顺序依次为：45,68,28,90。
移动臂的运动方向：沿磁道号递减的方向移动。
若分别采用FCFS磁盘调度算法、SSTF算法，SCAN算法算法时，所需寻道长度分别为多少（走过多少柱面）？答：FCFS磁盘调度算法：（70-45）+（68-45）+（68-28）+（90-28）=150；SSTF算法：（70-68）+（90-68）+（90-45）+（45-28）=86SCAN算法：（70-68）+（68-45）+（45-28）+（90-28）=104练习题及参考答案一、单项选择1．位示图可用于( A )。
A、从磁盘空间的分配和回收B、页式虚存中的页面置换C、固定分区的存储管理D、动态分区存储管理中空闲区的分配回收2．逻辑文件存放在磁带上应组织成( C )。
A、索引文许B、直接文件C、顺序文件D、链接文件3．UNIX操作系统中，对磁盘存储空间的空闲块进行管理时采用( B )A、位示图B、空闲块成组链接法C、FAT表D、空闲块多级目录法4．防止系统故障造成破坏，文件系统可以采用（A ）。
A、建立副本和定时转储B、对每个文件规定使用权限C、为文件设置口令D、把文件信息翻译成密文5．对随机存取的文件只能在磁盘上组织成( B )。
A、顺序文件B、索引文件C、连续文件D、链接文件6．下列文件全属于物理文件的是(D )。
A、流式文件、串联文件B、索引文件、记录式文件C、流式文件、记录式文件D、顺序文件、索引文件7．最简单的文件目录是( C )。
A、最末一个结点是文件B、容易实现“按名存取”C、一级目录结构D、多级目录结构8．在多级目录结构中，要访问一个文件时，必须指出文件的( C )。
A、父目录B、当前目录C、路径名D、根目录9．逻辑文件是由( D )确定的文件组织形式（即文件结构）。
A、外部设备B、虚拟存储C、绝对地址空间D、用户按对信息处理要求10．存储设备与存储器之间进行信息交换的物理单位是（B ）。
A、卷B、块C、文件D、记录11．逻辑文件中逻辑记录的长度由（A ）因素决定。
A、文件的性质B、存储介质的分块C、文件的长度D、主存块的大小12．磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所花的时间是（A）。
A、寻找时间B、延迟时间C、传送时间D、优化时间13．指定扇区旋转到磁头下所需的时间是（B ）。
A、寻找时间B、延迟时间C、传送时间D、优化时间14．由磁头进行读写完成信息传送的时间是（C ）。
A、寻找时间B、延迟时间C、传送时间D、优化时间15．（C ）硬件设计就固定的。
A、寻找时间B、延迟时间C、传送时间D、优化时间16．文件系统是指（D ）A、文件的集合B、文件的目录C、实现文件管理的一组软件D、文件、文件管理文件的软件及数据结构的总体17．从用户的角度看，引入文件系统的主要目的是（D ）A、实现虚拟存储B、保存系统文档C、保存拥护和系统文档D、实现对文件的按名存取18．文件系统中用（C ）管理文件A、作业控制块B、外页表C、目录D、软硬件结合的方法19．为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用（B ）A、约定方法B、多级目录C、路径D、索引20．磁盘上的文件以（A ）为单位读写A、块B、记录C、柱面D、磁道21．磁带上的文件一般只能（A ）A、顺序存取B、随机存取C、按键存取D、按字节为单位存取22．使用文件前必须先（B ）文件A、命名B、打开C、建立D、备份二、多项选择题1．关于一级目录结构说法正确的是（ABD）。
A、一级目录结构是最简单的目录结构B、所有的文件都登记在同一个文件目录中C、一级目录结构简单，管理复杂D、一级目录不支持文件重名E、容易实现文件共享2．关于二级目录结构说法正确的是（BDE）。