操作完整系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料小色狼版

1、小色狼整合版151. 操作系統(tǒng)是控制和管理計算機(jī)的軟、硬件資源，合理地組織計算機(jī)的工作流程，以方便用戶使用 的程序集合。2. 從資源管理的角度， 操作系統(tǒng)被劃分為處理機(jī)管理、 存儲管理、 設(shè)備管理、 文件管理及用戶接口。3. 操作系統(tǒng)是配置在計算機(jī)硬件上的第一層軟件，是對硬件系統(tǒng)的第一次擴(kuò)充。4. 多道程序設(shè)計技術(shù)具有的幾個方面的特點(diǎn)：a、多道b、宏觀上并行c、微觀上串行。5. 操作系統(tǒng)的特征：a、并發(fā)性b、共享性c、虛擬性d、不確定性。 其中并發(fā)性和共享性是操作系統(tǒng)中兩個最基本的特征，它們互為存在條件。6. 程序并發(fā)執(zhí)行的特征：a、間斷性b、失去封閉性c、失去可再現(xiàn)性。7. 進(jìn)程可定義為：并

2、發(fā)執(zhí)行的程序在一個數(shù)據(jù)集合上的執(zhí)行過程。8. 進(jìn)程與程序的關(guān)系：a、進(jìn)程的動態(tài)性和程序的靜態(tài)性b、進(jìn)程的并發(fā)性和程序的順序性c、進(jìn)程的暫時性和程序的永久性d、結(jié)構(gòu)特征（進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊組成，而程序卻不是）e、進(jìn)程與程序是密切相關(guān)的。9. 進(jìn)程的三種基本狀態(tài)： a、運(yùn)行狀態(tài)b、就緒狀態(tài)c、阻塞狀態(tài)（進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 P36）10. 新引入的狀態(tài)的轉(zhuǎn)換有掛起和激活兩種，當(dāng)內(nèi)存空間緊張時可以將進(jìn)程從內(nèi)存移出到外存，即掛 起進(jìn)程；相反，當(dāng)內(nèi)存空間寬裕時將移至外存的進(jìn)程再移回內(nèi)存，即激活進(jìn)程。11. 進(jìn)程的組成：PCB棧、程序、數(shù)據(jù)。12. 線程與進(jìn)程的比較：a、調(diào)度，在引入線程的操作系統(tǒng)中，

3、把線程作為調(diào)度和分派的基本單位，把進(jìn)程作為資源分配 的基本單位。b、并發(fā)性，在引入線程的操作系統(tǒng)中，不僅進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而且在一個進(jìn)程中的多個 線程之間，也可以并發(fā)執(zhí)行。 矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。C、擁有資源，線程自己不擁有系統(tǒng)資源（只有少量的必不可少的資源），但它可以訪問其隸屬進(jìn)程的資源。13. 線程的實(shí)現(xiàn)：a、實(shí)現(xiàn)用戶級線程 b、實(shí)現(xiàn)內(nèi)核級線程 c、同時實(shí)現(xiàn)以上兩種類型的線程。14. 在某段時間內(nèi)只允許一個進(jìn)程使用的資源稱為臨界資源，每個進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序稱為臨界區(qū)。15. 信號量和PV操作（P64）。16. 調(diào)度類型：a、高級調(diào)度，又叫作業(yè)調(diào)度。它決定哪個程序可以進(jìn)入到系統(tǒng)

4、中處理。b、中級調(diào)度，又叫對換程序。弓I入中級調(diào)度的目的是為了提高內(nèi)存的利用率和系統(tǒng)的吞吐量c、低級調(diào)度，又叫進(jìn)程調(diào)度。它決定就緒隊列中的哪個進(jìn)程獲得處理機(jī)。17. 響應(yīng)時間是指用戶提交一個請求到系統(tǒng)響應(yīng)（通常是系統(tǒng)有一個輸出）的時間間隔。18. 周轉(zhuǎn)時間是指用戶作業(yè)被提交到完成的時間間隔。19. 先來先服務(wù)調(diào)度算法。 （ P89）20. 短作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先調(diào)度算法。（ P90）21. 死鎖產(chǎn)生的必要條件： a、互斥條件b、請求和保持c、不可剝奪條件d、環(huán)路條件。22. 并非所有不安全狀態(tài)都是死鎖狀態(tài)，但系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)后，便可能進(jìn)入死鎖狀態(tài)；反之，只 要系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，系統(tǒng)便可以避免死鎖

5、。因此避免死鎖的實(shí)質(zhì)在于如何使系統(tǒng)不進(jìn)入不安全 狀態(tài)。23. 一個用戶資源變?yōu)橐粋€可以在內(nèi)存運(yùn)行的程序，通常要經(jīng)過編譯、鏈接和裝入三個步驟。24. 地址重定位又叫地址映射，完成的是相對地址轉(zhuǎn)換（邏輯地址）成內(nèi)存的絕對地址（物理地址） 的工作。25. 銀行家算法。 （P101）26. 鴕鳥算法。 （P107）27. 靜態(tài)重定位就是在程序執(zhí)行之前進(jìn)行重定位。28. 動態(tài)重定位指程序在執(zhí)行的過程中進(jìn)行地址重定位，需要重定位寄存器的支持。29. 實(shí)現(xiàn)鏈接的方法有三種：a、靜態(tài)鏈接（程序運(yùn)行之前事先進(jìn)行的鏈接）b、裝入時動態(tài)鏈接（程序在裝入內(nèi)存時，邊裝入邊鏈接）c、運(yùn)行時動態(tài)鏈接（在執(zhí)行過程中，若發(fā)現(xiàn)被

6、調(diào)入模塊還沒有裝入內(nèi)存，再去找出該模塊， 將它裝入內(nèi)存，并鏈接到調(diào)用模塊上） 。30. 回收分區(qū)與空閑分區(qū)的鄰接情況：a、回收分區(qū)與前面一個（低地址）空閑分區(qū)相鄰接b、回收分區(qū)與后面一個（高地址）空閑分區(qū)相鄰接c、回收分區(qū)與前、后兩個空閑分區(qū)相鄰接d、回收分區(qū)不與其他空閑分區(qū)相鄰。31. 頁式存儲管理的基本原理。 （P117）32. 頁式存儲管理的地址變換機(jī)構(gòu)。 （ P118）33. 段式存儲管理的基本原理。 （P125）34. 局部性原理為虛擬存儲器的引入奠定了理論基礎(chǔ)。35. 虛擬存儲器是指具有請求調(diào)入和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲器系統(tǒng)。36. 置換算法有最佳置換算法

7、（是一種理論上的算法，要求選擇置換那些不再使用的，或在最長時間 內(nèi)不再使用的頁） 、先進(jìn)先出置換算法（總是淘汰最先進(jìn)入內(nèi)存的頁，或者在內(nèi)存駐留時間最久 的頁予以淘汰） 、最近最少使用置換算法（把最近最久未使用作為淘汰的條件）和時鐘置換算法。37. 使進(jìn)程的大部分時間都用于頁面的換進(jìn) / 換出，而幾乎不能完成任何有效的工作。稱這時的系統(tǒng) 處于抖動狀態(tài)。38. 設(shè)備控制器的組成。 （ P154）39. 通道實(shí)際上是一個特殊的處理機(jī)。40. SPOOLing系統(tǒng)的組成。（P168）41. 當(dāng)向磁盤尋址時，一般表示為柱面（磁道）號、磁頭（盤面）號、扇區(qū)號。42. 一般地，把磁盤的訪問時間分成三部分：a

8、、尋道時間b、旋轉(zhuǎn)時間c、傳輸時間。43. 磁盤調(diào)度算法。 （P177）44. RAID 的使用是因為其高可靠性和更高的數(shù)據(jù)傳輸率，而不是價格更便宜。45. 引入緩沖的目的：a、緩解CPU與 I/O設(shè)備之間速度不匹配的矛盾b、減少中斷CPU的次數(shù)c、提高CPU與 I/O設(shè)備之間的并行性。46. 常用的一些文件屬性：文件名、文件的內(nèi)部標(biāo)識符、文件的物理位置、文件的擁有者、文件的存 取控制、文件的類型、文件的長度、文件時間。47. 文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：a、文件及其屬性b、文件系統(tǒng)接口 c、文件管理軟件（是文件系統(tǒng)的核心）。48. 將路徑上全部分目錄名與文件名用“ ”連接而形成的路徑名稱稱為“相對路徑”

9、。相應(yīng)地，從根 目錄開始的路徑名，稱為絕對路徑。49. 樹形目錄結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：a、即可以方便用戶查找文件，又可以把不同類型的文件或不同用途的文件分類b 、允許文件重名c、利用多級分層結(jié)構(gòu)關(guān)系，可以方便地制定保護(hù)文件的存取權(quán)限，有利于文件保護(hù)。使用信號量解決吃水果問題1題目；桌子上有一個水果盤，允許存放一個水果.父親專門向盤子III中放蘋果，兒子專等吃盤子中的蘋果口只要盤子空.則父親可向盤 中放水果，僅當(dāng)盤中有水果時，兒子可從中取出。把父親、兒子看作二個進(jìn)程，試用氏V操作使這兩個進(jìn)程能正確地 并發(fā)軌行= 分析：父親和兒子兩個進(jìn)程相互制約，父親進(jìn)程執(zhí)行完即往盤中放 入蘋果后，兒子進(jìn)程才能執(zhí)行即吃蘋果

10、因此該問題為進(jìn)程間的同void son() /兒子進(jìn)程 while(l)P(S Apple);從盤中取出一個蘋果,V(SPIate);吃蘋果；步問題。semaphore S_Plate=l, S_Apple=0;void fatherf) / 父余迓唾while(l)P(S Plate);往盤子中放入一個蘋果，V(S_Apple); 吃水果問題2miin題目：桌上有一只盤子，允許存放一個水果，父親專向盤 中放蘋果，母親專向盤中放桔子，兒子專等吃盤里的桔子 ,女兒專等吃盤里的蘋果。只要盤子空，則父親或母親可 向盤中放水果，僅當(dāng)盤中有自己需要的水果時，兒子或女 兒可從中取出。請給出四人之間的同步關(guān)

11、系，并用PV操作實(shí)現(xiàn)四人正確 活動的程序。使用信號量解決吃水果問題2分析四人之間的關(guān)系'1父親、母親要互斥使用盤子.所以兩者之間是互斥關(guān)系,void son( ) /兒子進(jìn)程while(l)P(SOrange);從盤中取出一個桔子,V(S_Plate);吃梧子；void daughter() / 女子進(jìn)程 while(l)P(S-Apple);從盤中取出一個蘋果,V(S Plate); 吃蘋果；2父親放的蘋果，女兒吃，所以兩者是同步關(guān)系,void father() 父親進(jìn)程tvoid mother( ) /母親進(jìn)程 while(l) cwhile(l) IP(S Plate);往盤子中

12、放入一個蘋果，P(S Plate); 往盤子中放入一個桔子;3母親放的桔子，兒子吃，所以兩者也是同步關(guān)系。semaphore S_Plate=lt S_Apple=0 S_Orange=0;V(S Apple); V(SOrange); 取動物冋題題目：有一只鐵籠子，每次只能放入一只動物，獵人向籠 中放入老虎，農(nóng)民向籠中放入豬，動物園等待取籠中的老 虎，飯店等待取籠中的豬。試用、操作寫出能同步執(zhí)行的程序。分析：四者之間的關(guān)系：1獵人和農(nóng)民要互斥使用籠子，所以兩者之間是互斥關(guān)系;2獵人放老虎,動物園取老虎，所以兩者是同步關(guān)系；3*農(nóng)民房豬，飯店取豬，所以兩者也是同步關(guān)系。 semaphore S

13、_EmptyCage=l, S_Tiger=0, S_Pig=O;void hnter( ) / 獵人進(jìn)程 while(l)void farmerf ) / 農(nóng)民進(jìn)程 while(l)EinpWCage);子里放入一只老虎;EmphCage);子里故入一只豬;V(S_Tiger);V(S_Pig);void zoo()"動物 whigP(S Tiger);從籠子里取出一只老虎;V(S EmpKCage);； - “void restaurant() 飯店迸程 while(l)P(S Pig);從籠子里取出一只豬；V(S EmphCage);；用信號量解決同步問題semaphore s

14、1= 0, s2 = 0;進(jìn)程P4：進(jìn)程P2進(jìn)程P3C1；V(s1);P(s1);P(s2);V(s2);C2;C3; 用信號量解決同步問題例：S1：S2：S3<S4：P108 5假設(shè)有以下程序段(1)畫圖表示他們執(zhí)行時的先后次序 a=5 b=6 c=a+b d=c+1用信號量PV操作寫出他們可以并發(fā)執(zhí)行的程序 semaphore ml= 0, m2 = 0, m3 = 0;進(jìn)程S1:進(jìn)程S2:進(jìn)程S3:進(jìn)程S4: a=5 b=6 P(ml)； P(m3);V(ml);V(m2);ca+b;d=c+l;V(m3);進(jìn)程名到達(dá)時間服務(wù)時間完成時間周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn) 時間A03331B2697

15、1.17C441392.25D6518122.4E8220126先來先服務(wù)完成時間二前一個作業(yè)完成時間+服務(wù)時間 周轉(zhuǎn)時間二完成時間-到達(dá)時間(FCFS)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間二周轉(zhuǎn)時間/服務(wù)時間各進(jìn)程的執(zhí)彳丁順序：A B > C > D > E周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)平均周轉(zhuǎn)時間二時間T = (3+7+9+12+12) / 5 = 43 / 5 = 8.63171.17帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時間，92.25W = (1+1,17+2.25+2.4+6) / 5122.4=12.82/5=2.56126P108 5短作業(yè)優(yōu)先（SPF）進(jìn)程名到達(dá)時間服務(wù)時間完成時間周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn) 時間A03331B26

16、971.17C4415112.75D6520142.8E821131.5各進(jìn)程的執(zhí)行順序：A B E C D周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)平均周轉(zhuǎn)時間t時間T = (3+7+11+14+3) / 5 = 38 / 5 = 7.6317化仃帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時間：112.75W = (1+1.17+2.75+2.8+1.5) / 5142.8= 9.22/5=1.8431.5P108，第6題(1) 仍然需求資源數(shù)NeedABC347134006221110由已知條件，Resource= (17, 5, 20),從表中可以計算出已分配情況是(15, 2, 17),因此,TO時刻系統(tǒng)可用資源數(shù)目：聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。

17、Available =( 17, 5, 20) ( 15, 2, 17) = ( 2, 3, 3)。TO時刻，系統(tǒng)可用資源工作矩陣Work = Available= (2, 3, 3)找到Need(P4) < Work，系統(tǒng)把資源分配給P4o P4執(zhí)行結(jié)束后：Work= (4,3,7)；殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。找到Need(P2 < Work，系統(tǒng)把資源分配給P2o P2執(zhí)行結(jié)束后：Work= (8,3,9)；釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。 找到Need(P3) < Work，系統(tǒng)把資源分配給P3o P3執(zhí)行結(jié)束后： Work= (12, 3, 14);彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。 找到Ne

18、ed(P5) < Work，系統(tǒng)把資源分配給P5o P5執(zhí)行結(jié)束后： Work= (15, 4, 18);謀養(yǎng)摶篋飆鐸懟類蔣薔。 找到Need(P1) < Work，系統(tǒng)把資源分配給P1° P1執(zhí)行結(jié)束后： Work=( 17，5，20)；廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。系統(tǒng)在TO時刻存在安全序列(P4, P2，P3, P5，P1),所以系統(tǒng)是安全的。(3)如果TO時刻Request (P2) = (0, 3, 4),按銀行家算法進(jìn)行檢查：因為Available = (2, 3, 3),其中C資源只剩下3個，而進(jìn)程P2請求4個，所以Request ( P2) > Availa

19、ble ，因此不能實(shí)施此次 分配。煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。 如果T0時刻Request ( P4) = (2, 0, 1),按銀行家算法進(jìn)行檢查： 因為： Need(P4) =(2，2，1)；所以： Request (P4) < Need(P4) 因為：Available =( 2, 3, 3)。所以：Request (P4) < Available 假設(shè)操作系統(tǒng)滿足進(jìn)程P4新的資源請求，則 Need ( P4) = ( 2, 2,1)-( 2, 0, 1 ) = ( 0, 2, 0),即，各進(jìn)程仍需求的資源數(shù)為：鵝婭盡損鶴慘歷蘢鴛賴。NeedABC347134006020110Av

20、ailable =( 2, 3, 3)-( 2, 0, 1 ) = ( 0, 3, 2); 用銀行家算法進(jìn)行安全檢查，此時若系統(tǒng)滿足P4的資源請求把資源分配給 P4,則系統(tǒng)回到第2小題的狀態(tài)，(若是其他情況要有具體分析過程)，因此，可得到安全序列(P4, P2, P3, P5, P1),所以系統(tǒng)是安全的，可以對進(jìn)程 P4實(shí)施此次資源分配?；[叢媽羥為贍債蟶練淨(jìng)。(5) 在(4) 的基礎(chǔ)上， Request(P1) =( 0，2，0) ，按銀行家算法進(jìn)行檢查： 因為： Need(P1) =(3，4，7)；所以： Request(P1) < Need(P1) 因為：Available =( 0

21、, 3, 2)。所以：Request (P1) < Available 假設(shè)操作系統(tǒng)滿足進(jìn)程P1新的資源請求，則 Need ( P1) = ( 3, 4, 7)-( 0, 2, 0) = ( 3, 2, 7),即，各進(jìn)程仍需求的資源數(shù)為： 預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。NeedABC327134006020110而 Available =( 0, 3, 2) ( 0, 2, 0) = ( 0, 1, 2)。 用銀行家算法進(jìn)行安全檢查，此時系統(tǒng)可用資源數(shù)量已不能滿足任何進(jìn)程的資源需求，故系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)，不能實(shí)施對進(jìn)程P1此次的資源分配。滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。P135第5章第8小題(1) 塊大小

22、豈64KB / 16 = 4KB頁大小等于塊大小，4KB進(jìn)程大小=頁大小x頁面數(shù)=4KB x 4 = 16KB頁號塊號02142735(2) 第0頁起始地址書2x 4KB = 8KB 第1頁起始地址豈4x 4KB = 16KB 第2頁起始地址二7 x 4KB = 28KB 第3頁起始地址二5x 4KB =20KB(3) 4146 /4096 = 4余50因為頁號為4的頁面對應(yīng)塊號為4所以，邏輯地址為4146對應(yīng)的物理地址是'4 x 4096 + 50 = 16434(4)邏輯地址19000對應(yīng)的物理地址是多少？因為進(jìn)程大小 16KB=16384B 而 19000>16384 所以

23、地址越界，無法產(chǎn)生物理地址P135第5章第9小題(1) 40KB+137B= 4096B+137B=41097B(2) 段長：8KB=8192B而要訪問的段內(nèi)地址9000 > 8佃2所以，產(chǎn)生越界中斷，無法形成物理地址(3) 100KB+3600B=102400B+3600B=106000B(4) 段號3最大段號2所以，段號不合法，產(chǎn)生越界中斷戸無法形成物理地址P1484(d)用待訪向的序列地址除以頁大小VQ6 取整數(shù)部分” 可得.訪問的頁號序刃為點(diǎn)O 21O3432O1241LRUO 21O3432O1241物理塊4OOOOO2222物理塊2223333T1物理塊3144OO4是否缺頁

24、T 77 x 弋 7 x 777 x 7 x頁面訪問次數(shù)二叩3次缺頁次數(shù)二缺貝輕 9/13 = 69.2%P148第6章第7小題(1)無法判斷。因為最佳頁面置換算法(OPT)是選擇永久不用的頁或最長時間不用的頁淘汰，但題目中沒有給出頁面的將來走向。(2)置換頁號為2的頁面因為先進(jìn)先出頁面置換算法(FIFO)選擇最先裝入內(nèi)存的頁面淘汰，表中加載時間最小的是40,因此最先裝入內(nèi)存的是2號頁(3)置換頁號為1的頁面。因為最近最久未使用頁面置換(LRU)算法是選擇最近最長時 間沒有訪問的頁面淘汰。表中訪問時間最小的是佃7,因此最近最 久沒有被訪問的頁面是4號頁面(4) 置換頁號為1的頁面。因為時鐘(Clock)置換算法首先選擇訪問位和修改位均為0的頁面淘汰，表中滿足此條件的是1號頁P(yáng)148 第9小題數(shù)組中的整數(shù)個數(shù)：50*50=2500 因為每個整數(shù)占 2個字節(jié)，所以數(shù)組總共占：2500*2=5000B因為頁面大小是100B,所以數(shù)組占用的頁面數(shù)：5000B - 100B = 50對于程序 A:由于按行訪問數(shù)組，當(dāng)缺頁后調(diào)入一頁，位于該頁的所有數(shù)組元素全部進(jìn)行初始化，再調(diào)入另一頁。所以，缺頁次數(shù)是50次。 對于程序B:由于按列訪問數(shù)組，而數(shù)組本身是按行存儲。當(dāng)缺頁調(diào)入一頁訪問了1個元素后,B執(zhí)行完，中斷下一個元素又位于另外一頁中，因此每訪問1個元素就產(chǎn)生一次缺頁中斷，整個程序