《操作系统》复习大纲及习题

《计算机操作系统》

复习要点及习题

第一章操作系统概述

1、操作系统的定义及特征

2、操作系统分类：批处理、分时、实时；三种系统的特点；

3、理解并发与并行

第二章进程管理

1、进程的概念

2、进程的结构、三种基本状态及状态之间的转换和转换条件

3、进程与程序的联系与差别

4、进程的并发执行使进程失去顺序性，可能产生与时间有关的错误。

5、共享变量、临界区、临界资源的概念

6、进程互斥的概念

7、重点：信号量机制——定义整形变量如S表示信号量，S的初值、S>0表示有S个资源可用、S<0则| S |表示S等待队列中的进程个数、S=0表示无资源可用的含义。

P(S)、V(S)操作的含义。

使用信号量机制实现进程互斥、同步问题。P(S) 表示申请一个资源、V(S) 表示释放一个资源。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。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。

8、生产者-消费者问题

第三章处理机调度与死锁

1、重点：处理机调度算法（必须有完整的计算过程，只有结果无过程不能给满分）

（1）、先到先服务算法（FIFO）

（2）、短作业优先算法（SJF）

给定一作业，假定它们同时到达，并且在一台处理机上按单道方式执行，则短作业优先调度算法平均周转时间为最短。

（3）、高响应比优先调度算法

（4）、最高优先数算法

（5）、循环轮转/时间片轮转算法(RR)

2、死锁的概念——一组进程中的每一个进程，均无限期地等待此组进程中某个其他进程占有的，因而永远无法得到的资源，这种现象称为进程死锁。

3、死锁四个必要条件：资源独占、保持申请、不可剥夺、循环等待

4、死锁四种处理方法：死锁预防、死锁避免、死锁检测、死锁恢复

5、死锁预防的两种方法：预先分配策略、有序分配策略

6、死锁避免：进程提出资源请求，系统在分配之前进行安全性检测，若使进程进入不安全状态，则拒绝分配。

重点：银行家算法（必须有完整的计算过程，只有结果无过程不能给满分）6、死锁恢复四种方式：重新启动、终止进程、剥夺资源、进程回退

第四章内存管理

1、分区分配策略——最先适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法。

2、分页式存储管理方式：作业（逻辑地址）分页、内存（物理地址）分块，一页大小等于一块。页表由系统设置，常驻内存，用页表实现从页号到物理块号的地址映射。

重点：分页式存储管理地址映射过程。

将逻辑地址转换为（页号，页内地址）两部分，然后根据页号查页表，将实际的物理块号和页内地址拼接成实际的物理地址。

3、分段式存储管理方式：用户作业（逻辑地址）分段。系统要为每一个作业建立一张段表。段表中的每一个表目对应着作业地址空间的一个程序段。

4、段页式存储管理的基本思想：用分段方法来分配和管理虚存，分页方法来分配和管理实存，在段页式管理系统中，每一段不再占有连续的实存空间，而被划分成若干个页面。

第五章虚拟存储

虚拟存储系统——基于程序运行的局部性原理，借助于外存空间，从而允许一个进程在其运行过程中部分地装内存的技术。

重点:OPT算法、FIFO算法、LRU算法（必须有完整的计算过程，只有结果无过程不能给满分）

1.采用段式存储管理的系统中,若地址用24位表示,其中8位表示段号,则允许每

段的最大长度是（）。

A.2

B.224

C.232

D.216

分析：段长度为除了表示段号之外的长度：224-8=216

2.在操作系统中，对信号量S的signal（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（）

A. S>0

B. S=0

C. S<0

D. S>=0

分析：信号量S=0，说明系统资源刚好够用，不会阻塞进程，信号量S<0,阻塞进程，其绝对值是等待的进程数量，信号量S>0,表示可用的资源数量

3.系统中有4个并发进程，都需要某类资源3个。试问该类资源最少为（）个时，不会因竞争该资源而发生死锁。

A. 9

B. 10

C. 11

D. 12

【分析】：设资源最少为X个，则需满足4*（3-1）+1 >=X,这个公式表明，这4个进程至少有一个有3个资源，就不会发送死锁, X<=9.

4.有三个进程P1,P2,P3共享同一个程序段，而每次最多允许两个进程进入该程序段，则信号量S的初值为（）。

A. 0

B. 1

C. 2

D. 3

【分析】：S的初值即为资源的个数。最多允许两个进程进入该程序段，说明对应的资源只能有两个。

5.设与某资源关联的信号量(K)初值为3，当前值为1。若M表示该资源的可用个数，N表示等待该资源的进程数，则M、N分别是（）。

A．0、1 B．1、0 C．1、2 D．2、0

【分析】：信号量(K)初值为3，当前值为1，说明已经有两个资源被占用，还剩余一个资源（M=1）。资源还有剩余，M>0,说明没有任何资源在等待（N=0）。

6.当采用分页式虚拟存储管理时，如果在作业执行过程中需访问的页面不在主存储器中，则硬件将发出一个___缺页______中断。

7.在缺页处理过程中，操作系统执行的操作可能是（）。

Ⅰ．修改页表Ⅱ．磁盘I／O Ⅲ．分配页框

A．仅Ⅰ、Ⅱ B．仅Ⅱ C．仅Ⅲ D．Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ

8.某系统正在执行三个进程P1、P2和P3，各进程的计算(CPU)时间和I／O时间

为提高系统资源利用率，合理的进程优先级设置应为（）。

A．P1>P2>P3 B．P3>P2>P1 C．P2>P1=P3 D．P1>P2=P3

【分析】：为了合理设置优先级，应该将进程的CPU时间和I/O时间综合考虑，对于CPU占据时间（即计算时间）较少的进程，应该给予更高的优先级。

大题说明

1.关于P\V操作的大题可以参考一下：哥哥弟弟取钱和爸爸妈妈弟弟姐姐取放苹果和橘子

的案例

2.银行家算法的例题（类似必考）

3.LUR,FIFO和OPT页面调度必考

其它说明

关注课件上的例题（特别是考研题，部分题目是原题）