操作系统复习资料讲解

操作系统复习
第一章
1.在计算机系统中操作系统处于什么地位？
2.解释以下术语：多道程序设计、并发、分时、实时，系统调用。

3.什么是处理机的核心态和用户态？为什么要设置这两种不同的状态？
4.采用虚拟机结构操作系统的主要有点是什么？
第二章
1.PCB 的作用是什么？它是怎样描述进程的动态性质的？
2.进程的基本状态有哪几种？试描绘进程状态转换图。

3.什么是临界区和临界资源？进程进入临界区的调度原则是什么？
4.简述信号量的定义和作用。

P, V 操作原语是如何定义的？
5．系统中只有一台打印机，有三个用户的程序在执行过程中都要使用打印机输出计算结果。

设每个用户程序对应一个进程。

问：这三个进程间有什么样的制约关系？试用 P，
V 操作写出这些进程使用打印机的算法。

6．设有无穷多个信息，输入进程把信息逐个写入缓冲区，
输出进程逐个从缓冲区中取出信息。

针对下述两种情况①缓冲区是环形的，最多可容纳 n 个信息；
②缓冲区是无穷大的。

试分别回答下列问题：
①输入、输出两组进程读/写缓冲区需要什么条件？
②用 P, V 操作写出输入、输出两组进程的同步算法，并给出
信号量含义及初值。

第三章死锁作业
一、简答题
1．发生死锁的四个必要条件是什么？
2．死锁避免的基本思想是什么？
3．某个计算机系统有 10 台可用磁带机。

在这个系统上运行的所有作业最多要求 4 台
磁带机。

此外，这些作业在开始运行的很长一段时间内只要求3台磁带机；它们只
在自己工作接近结束时才短时间地要求另一台磁带机。

这些作业是连续不断地到来
的。

（1）若作业调度策略是静态分配资源，满足后方可运行。

那么，能同时运行的最大作业数是多少？作为这种策略的后果，实际上空闲的磁带机最少是
几台？最多是几台？
（2）若采用银行家算法将怎样进行调度？能够同时运行的最大作业数是多少？
作
为其后果，实际上空闲的磁带机最少和最多各是多少台？
4．死锁和“饥饿”之间的主要差别是什么？
5. 设有三个进程P1, P2, P3，各按如下所示顺序执行程序代码：
进程P1 进程P2 进程P3
↓↓↓
P(s1) P(s3) P(s2)
P(s2) P(s1) P(s3)
………
V(s1) V(s3) V(s2)
V(s2) V(s1) V(s3)
↓↓↓
其中，s1, s2, s3 是信号量，且初值均为 1。

在执行时能否产生死锁？如果可能产生死锁，请说明在什么情况下产生死锁？并给出一个防止死锁产生的修改办法。

二、单项选择题
1．在非剥夺调度方式下，运行进程执行 V 原语之后，其状态。

（A）不变（B）要变
（C）可能要变（D）可能不变
2．两个进程争夺同一个资源。

（A）一定死锁（B）不一定死锁
（C）不死锁（D）以上说法都不对
3．是一种只能由P操作和V操作进行访问的特殊变量，可以用来实现异步并行进程间的以排它地访问共享数据，还可以用来实现；实现进程间在逻辑上的相互制约关系。

（A）调度（B）类程（C）进程（D）互斥
（E）信号量（F）控制变量（G）同步（H）共享变量
（I）规程（J）分配
4．可以被多个进程在任一时刻共享的代码必须是。

（A）不能自身修改的纯码（B）顺序代码
（C）无转移指令的代码（D）汇编语言编制的代码
5.当对信号量进行 V 原操作之后，。

（A）当S<0，进程继续执行
（B）当S>0，要唤醒一个就绪进程
（C）当S<=0，要唤醒一个等待进程
（D）当S<=0，要唤醒一个就绪进程
6．在下列叙述中，错误的一条是。

（A）进程被撤消时，只需释放该进程的PCB就可以了，因为PCB是进程存在的唯一标志
（B）进程的互斥和同步都能用P/V原语实现
（C）用户程序中执行系统调用命令时，处理机的状态字将发生改变
（D）设备独立性是指用户在编程时，所使用的设备与实际设备无关
7．正在运行的进程在信号量 S 上作 P 操作之后，当 S<0，进程将进入信号量的。

（A）等待队列（B）提交队列
（C）后备队列（D）就绪队列
8．如果发现系统有的进程队列就说明系统有可能发生死锁了。

（A）互斥（B）可剥夺
（C）循环等待（D）同步
9．某个信号量 S 初值为３，当前值为-２，则等待在该信号量上的进程数为个。

（A）１（B）２
（C）３（D）５
10．预先静态分配法是通过破坏条件，来达到预防死锁目的的。

（A）互斥使用资源/循环等待资源
（B）非抢占式分配/互斥使用资源
（C)占有且等待资源/循环等待资源
（D）循环等待资源/互斥使用资源
第四章调度作业
1. 在确定调度方式和调度算法时，常用的评价准则有哪些？
2.假定在单 CPU 条件下要执行的作业如下表所示。

作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。

① 用一个执行时间图描述使用下列算法时各自执行这些作业的情况：FCFS, RR（时间片＝1）和非抢占式优先级。

② 对于上述每种算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？
③对于上述每种算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？
3. 在一个有两道作业的批处理系统中，作业调度采用短作业优先级调度算法，进程调
度采用抢占式优先级调度算法。

设作业序列下表所示。

其中给出的作业优先数即为相应进程的优先数。

其数值越小，优先级越高。

要求：
① 列出所有作业进入内存的时间及结束时间。

② 计算平均周转时间和平均带权周转时间。

③ 如果进程调度采用非抢占式优先级方式，其结果如何？
4．设某系统采用可抢占的优先级进程调度算法，在系统的就绪队列中有 X、Y、Z 三个进程，进程Z优先级最高，进程X优先级最低，进程Y优先级介于进程X、Z之间，它们的计算与I/O 所需时间如下表所示：
进程计算时间I/O 操作时间计算时间
X 15ms 10ms 5ms
Y 25ms 15ms 10ms
Z 3ms 20ms 10ms
（1）若系统采用多道方式运行，给出这三个进程运行完成总共所需的时间，并用图示给
出三个进程的实际运行过程（忽略进行系统调度所需时间）。

（2）采用多道方式运行比采用单道方式运行节省多少时间。

作业 3：存储管理
1. 解释下列概念：物理地址、逻辑地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定
位、动态重定位、碎片、紧缩、可重定位地址。

什么是虚拟存储器？它有哪些基本特征？
2．考虑下述页面走向：1， 2， 3， 4， 2， 1， 5， 6， 2， 1， 2， 3， 7， 6， 3，2， 1， 2， 3， 6 当内存块数量分别为 3 和 5 时，试问 LRU, FIFO, OPT 三种置换算法的缺页次数各是多少？
3．考虑下面存储访问序列，该程序大小为 460 字： 10， 11， 104， 170， 73， 309，185， 245， 246， 434， 458， 364 设页面大小是 100 字，请给出该访问序列的页面走向。

又设该程序基本可用内存是 200 字，采用 FIFO 置换算法，求出其缺页率。

如果采用 LRU 置换算法，缺页率是多少？如果采用最优淘汰算法，其缺页率又是多少？
4. 有一矩阵 int a[100][100]；按行进行存储。

有一虚拟存储系统，物理内存共有三块，其中一块用来存放程序，其余两块用来存放数据。

假设程序已在内存中占一块，其余两块空闲。

程序 A：程序 B：
for(i=0;i＜100;i++) for(j=0; j＜100; j++＝
for(j=0;j＜100;j++) for(i=0;i＜100;i++＝
a[i][j]=0; a[i][j]=0;
若每页可存放 200 个整数，程序 A 和程序 B 在执行过程中各会发生多少次缺页？试问：若每页只能存放 100 个整数呢？上面情况说明了什么问题？。