國(guó)家開(kāi)放大學(xué)《操作系統(tǒng)》章節(jié)測(cè)試參考答案-1700769643.0026906

第1章操作系統(tǒng)概述1.操作系統(tǒng)的基本職能是()。B.提供方便的可視化編輯程序D.控制和管理系統(tǒng)內(nèi)各種資源，有效地組織多道程序的運(yùn)行2.按照所起的作用和需要的運(yùn)行環(huán)境，操作系統(tǒng)屬于()。D.用戶軟件3.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)是()。B.處于系統(tǒng)軟件之上的用戶軟件4.現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征是()、資源共享和操作的異步性。5.以下不屬于操作系統(tǒng)具備的主要功能的是()。6.為用戶分配主存空間，保護(hù)主存中的程序和數(shù)據(jù)不被破壞，提高主存空間的利用率。這屬于()。D.處理器管理7.操作系統(tǒng)對(duì)緩沖區(qū)的管理屬于()的功能。D.處理器管理8.操作系統(tǒng)內(nèi)核與用戶程序、應(yīng)用程序之間的接口是()。9.系統(tǒng)調(diào)用是由操作系統(tǒng)提供的內(nèi)部調(diào)用，它()。A.與系統(tǒng)的命令一樣10.在下列操作系統(tǒng)中，強(qiáng)調(diào)吞吐能力的是()。B.實(shí)時(shí)系統(tǒng)D.分時(shí)系統(tǒng)11.批處理系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是()。B.系統(tǒng)吞吐量小12.為了使系統(tǒng)中所有的用戶都能得到及時(shí)的響應(yīng)，該操作系統(tǒng)應(yīng)該是()。A.分時(shí)系統(tǒng)13.下面不屬于分時(shí)系統(tǒng)特征的是()。D.可靠性比實(shí)時(shí)系統(tǒng)要求高14.在分時(shí)系統(tǒng)中，時(shí)間片一定，則(),響應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)。A.后備隊(duì)列越短15.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)追求的目標(biāo)是()。B.減少系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)D.快速響應(yīng)16.工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中運(yùn)行的操作系統(tǒng)最好是()。B.實(shí)時(shí)系統(tǒng)C.分布式操作系統(tǒng)D.分時(shí)系統(tǒng)17.下列系統(tǒng)中，屬于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的是()。D.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)18.以下著名的操作系統(tǒng)中，屬于多用戶、分時(shí)系統(tǒng)的是()。B.OS/2系統(tǒng)19.UNIX操作系統(tǒng)核心層的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的是()。B.單塊式結(jié)構(gòu)D.微內(nèi)核結(jié)構(gòu)20.UNIX命令的一般格式是()。利。因而，操作系統(tǒng)建立在其它軟件之上。(×)4.雖然分時(shí)系統(tǒng)也要求系統(tǒng)可靠，但實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)可靠性的要求更高。(√)6.UNIX操作系統(tǒng)是采用微內(nèi)核方法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的。(×)操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件(或程序集合),是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。2.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中操作系統(tǒng)處于什么地位?操作系統(tǒng)是裸機(jī)之上的第一層軟件，與硬件關(guān)系尤為密切。它不僅對(duì)硬件資源直接實(shí)施控制、管理，而且其很多功能的完成是與硬件動(dòng)作配合實(shí)現(xiàn)的，如中斷系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的運(yùn)行需要有良好的硬件環(huán)境。操作系統(tǒng)是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制管理中心，其他所有軟件都建立在操作系統(tǒng)之上。操作系統(tǒng)對(duì)它們既具有支配權(quán)力，又為其運(yùn)行建造必備環(huán)境。在裸機(jī)上安裝了操作系統(tǒng)后，就為其他軟件的運(yùn)行和用戶使用提供了工作環(huán)境。3.操作系統(tǒng)的主要功能有哪些?操作系統(tǒng)的主要功能包括：存儲(chǔ)管理，進(jìn)程和處理機(jī)管理，文件管理，設(shè)備管理以及用戶接口管理。4.操作系統(tǒng)一般為用戶提供了哪三種界面?各有什么特點(diǎn)?操作系統(tǒng)一般為用戶提供的三種界面是：圖形用戶接口、命令行接口和程序接口。圖形用戶接口：用戶利用鼠標(biāo)、窗口、菜單、圖標(biāo)等圖形界面工具，可以直觀、方便、有效地使用系統(tǒng)服務(wù)和各種應(yīng)用程序及實(shí)用工具。命令行接口：在提示符之后用戶從鍵盤(pán)上輸入命令，命令解釋程序接收并解釋這些命令，然后把它們傳遞給操作系統(tǒng)內(nèi)部的程序，執(zhí)行相應(yīng)的功能。程序接口：也稱系統(tǒng)調(diào)用接口。是操作系統(tǒng)內(nèi)核與用戶程序、應(yīng)用程序之間的接口。5.操作系統(tǒng)主要有哪三種基本類(lèi)型?各有什么特點(diǎn)?主要有以下三種基本類(lèi)型：多道批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)。多道批處理系統(tǒng)的特點(diǎn)是多道和成批。分時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)是同時(shí)性、交互性、獨(dú)立性和及時(shí)性。實(shí)時(shí)系統(tǒng)一般為具有特殊用途的專(zhuān)用系統(tǒng)，其特點(diǎn)是交互能力較弱、響應(yīng)時(shí)間更嚴(yán)格、對(duì)可靠性要求更高。6.使用虛擬機(jī)，有什么優(yōu)勢(shì)和不足?采用虛擬機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要有：在一臺(tái)機(jī)器上可同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，方便用戶使用。系統(tǒng)安全，有效地保護(hù)了系統(tǒng)資源。為軟件的研制、開(kāi)發(fā)和調(diào)試提供了良好的環(huán)境。組建虛擬網(wǎng)絡(luò)，可以創(chuàng)造出多個(gè)理想的工作環(huán)境。對(duì)硬件的要求比較高，如CPU、硬盤(pán)和內(nèi)存。本身非常復(fù)雜，另外，執(zhí)行任務(wù)時(shí)的速度會(huì)受到一些影響。一、單項(xiàng)選擇題1.在操作系統(tǒng)中引入“進(jìn)程”概念的主要目的是()。A.使程序與計(jì)算過(guò)程一一對(duì)應(yīng)C.描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過(guò)程的性質(zhì)D.提高程序的運(yùn)行速度2.進(jìn)程與程序之間有密切聯(lián)系，但又是不同的概念。二者的一個(gè)本質(zhì)區(qū)別是()。A.程序順序執(zhí)行，進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行B.程序保存在文件中，進(jìn)程存放在內(nèi)存中C.程序是動(dòng)態(tài)概念，進(jìn)程是靜態(tài)概念D.程序是靜態(tài)概念，進(jìn)程是動(dòng)態(tài)概念3.在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程的最基本的特征是()。A.動(dòng)態(tài)性和并發(fā)性B.順序性和可再現(xiàn)性4.為了描述進(jìn)程的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，采用了一個(gè)與進(jìn)程相聯(lián)系的(),根據(jù)它而感B.進(jìn)程控制塊6.在單處理機(jī)系統(tǒng)中，處于運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程()。D.可以有多個(gè)7.已經(jīng)獲得除()以外的所有運(yùn)行所需資源的進(jìn)程處于就緒狀態(tài)。8.進(jìn)程從運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)的原因是()。A.輸入或輸出事件完成9.某進(jìn)程由于需要從磁盤(pán)上讀入數(shù)據(jù)而處于阻塞狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)完成了所需的讀盤(pán)操作后，此時(shí)該進(jìn)程的狀態(tài)將()。B.從運(yùn)行變?yōu)榫?0.下列進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中，不正確的是()。D.從阻塞到就緒11.一個(gè)進(jìn)程被喚醒意味著()。D.進(jìn)程狀態(tài)變?yōu)榫途w12.現(xiàn)代操作系統(tǒng)中引入線程以后，進(jìn)程()。B.只是資源分配的單位13.下列關(guān)于進(jìn)程和線程的敘述中，正確的是()。14.下列關(guān)于引入線程的好處的描述中，不正確的是()。A.充分發(fā)揮多處理器的功能B.利于分配資源C.并發(fā)性高，提高效率來(lái)信息，或者建立某個(gè)條件后再向前執(zhí)行，這種關(guān)系是進(jìn)程間的()關(guān)系。16.以下不屬于進(jìn)程高級(jí)通信方式的是()。B.管道文件方式17.在進(jìn)程通信中，使用信箱方式交換信息的是()。A.管道文件方式18.在一段時(shí)間內(nèi)，只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源稱為()。C.共享資源19.如果信號(hào)量S的值是0,此時(shí)進(jìn)程A執(zhí)行P(S)操作，那么,進(jìn)程A會(huì)()。20.若P、V操作的信號(hào)量S初值為2,當(dāng)前值為-1,則表示有()個(gè)等待進(jìn)程。21.在執(zhí)行V操作時(shí)，當(dāng)信號(hào)量的值(),應(yīng)釋放一個(gè)等待該信號(hào)量的進(jìn)程。A.小于等于0B.大于等于0D.小于022.信號(hào)量S的初值為8,在S上執(zhí)行了10次P操作，6次V操作后，S的值為23.有9個(gè)生產(chǎn)者，6個(gè)消費(fèi)者，共享容量為8的緩沖區(qū)。在這個(gè)生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題中，互斥使用緩沖區(qū)的信號(hào)量mutex的初值應(yīng)該為()。24.兩個(gè)進(jìn)程爭(zhēng)奪同一個(gè)資源()。A.一定死鎖B.不一定死鎖C.不會(huì)死鎖D.以上說(shuō)法都不對(duì)25.系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖的原因是()。A.若干進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而無(wú)休止地循環(huán)等待著，而且都不釋放已占有的資源B.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生了重大故障C.資源數(shù)大大少于進(jìn)程數(shù)，或進(jìn)程同時(shí)申請(qǐng)的資源數(shù)大大超過(guò)資源總數(shù)D.有多個(gè)封鎖的進(jìn)程同時(shí)存在26.死鎖的四個(gè)必要條件中，無(wú)法破壞的是()。C.互斥條件D.占有且申請(qǐng)條件1.簡(jiǎn)單地說(shuō)，進(jìn)程是程序的執(zhí)行過(guò)程。因而，進(jìn)程和程序是一一對(duì)應(yīng)的。2.程序在運(yùn)行時(shí)需要很多系統(tǒng)資源，如內(nèi)存、文件、設(shè)備等，因此操作系統(tǒng)以程序?yàn)閱挝环峙湎到y(tǒng)資源。(×)3.進(jìn)程執(zhí)行的相對(duì)速度不能由進(jìn)程自己來(lái)控制。((√))4.進(jìn)程控制塊(PCB)是專(zhuān)為用戶進(jìn)程設(shè)置的私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個(gè)進(jìn)程僅有5.進(jìn)程控制塊(PCB)是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。(√)6.在進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中，從就緒態(tài)轉(zhuǎn)換到阻塞態(tài)是不可能實(shí)現(xiàn)的。(√)7.進(jìn)程從運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)的原因是輸入或輸出事件發(fā)生。(√)8.進(jìn)程從運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)的原因是時(shí)間片到時(shí)。(×)9.一個(gè)進(jìn)程被喚醒意味著該進(jìn)程重新占有了CPU。(×)10.如同人類(lèi)的族系一樣，操作系統(tǒng)中眾多的進(jìn)程也存在族系關(guān)系，并構(gòu)成一棵樹(shù)形的進(jìn)程族系圖。(√)11.進(jìn)程之間的互斥，主要源于進(jìn)程之間的資源競(jìng)爭(zhēng)，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)相關(guān)進(jìn)程在執(zhí)行次序上的協(xié)調(diào)。(×)12.進(jìn)程A和進(jìn)程B都要使用系統(tǒng)中同一臺(tái)打印機(jī)，為了保證打印結(jié)果的正確性，兩個(gè)進(jìn)程要先后分別使用打印機(jī)，這屬于進(jìn)程的同步關(guān)系。(×)13.進(jìn)程的互斥和同步機(jī)構(gòu)交換的信息量大，被歸結(jié)為高級(jí)通信。(×)14.管道文件方式屬于進(jìn)程的高級(jí)通信。(√)15.信號(hào)量機(jī)制是一種有效地實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步與互斥的工具。信號(hào)量只能由P、V操作來(lái)改變。(√)16.V操作是對(duì)信號(hào)量執(zhí)行加1操作，意味著釋放一個(gè)單位資源，如果加1后信號(hào)量的值小于等于零，則從等待隊(duì)列中喚醒一個(gè)進(jìn)程，現(xiàn)進(jìn)程變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，否則現(xiàn)進(jìn)程繼續(xù)進(jìn)行。(×)17.系統(tǒng)產(chǎn)生死鎖的根本原因是資源有限且操作不當(dāng)。因此，當(dāng)系統(tǒng)提供的資源少于并發(fā)進(jìn)程的需求時(shí)，系統(tǒng)就產(chǎn)生死鎖。(×)18.解決死鎖的方法有死鎖的預(yù)防、死鎖的避免、死鎖的檢測(cè)與恢復(fù)。(√)19.在Linux系統(tǒng)中，用戶進(jìn)程既可以在用戶模式下運(yùn)行，也可以在內(nèi)核模三、簡(jiǎn)答題1.在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念?它與程序的區(qū)別和聯(lián)系是什么?在操作系統(tǒng)中，由于多道程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)共享系統(tǒng)資源，共同決定這些資源的狀態(tài)，因此系統(tǒng)中各程序在執(zhí)行過(guò)程中就出現(xiàn)了相互制約的新關(guān)系，程序的執(zhí)行出現(xiàn)“走走停?！钡男?tīng)顟B(tài)。這些都是在程序的動(dòng)態(tài)過(guò)程中發(fā)生的。用程序這個(gè)靜態(tài)概念已不能如實(shí)反映程序并發(fā)執(zhí)行過(guò)程中的這些特征。為此，人們引入“進(jìn)程”這一概念來(lái)描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過(guò)程的性質(zhì)。進(jìn)程與程序的主要區(qū)別是：進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的；程序是靜態(tài)的。進(jìn)程有獨(dú)立性，能并發(fā)執(zhí)行；程序不能并發(fā)執(zhí)行。二者無(wú)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。進(jìn)程異步運(yùn)行，會(huì)相互制約；程序不具備此特征。但進(jìn)程與程序又有密切的聯(lián)系進(jìn)程不能脫離具體程序而虛設(shè)，程序規(guī)定了相應(yīng)進(jìn)程所要完成的動(dòng)作。2.進(jìn)程的基本狀態(tài)有哪幾種?通常在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程至少要有三種基本狀態(tài)。這三種基本狀態(tài)是運(yùn)行態(tài)、就緒態(tài)和阻塞態(tài)(或等待態(tài))。3.PCB的作用是什么?它是怎樣描述進(jìn)程的動(dòng)態(tài)性質(zhì)的?進(jìn)程控制塊PCB是進(jìn)程組成中最關(guān)鍵的部分。每個(gè)進(jìn)程有唯一的進(jìn)程控制塊；操作系統(tǒng)根據(jù)PCB對(duì)進(jìn)程實(shí)施控制和管理，進(jìn)程的動(dòng)態(tài)、并發(fā)等特征是利用PCB表現(xiàn)出來(lái)的；PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。PCB中有表明進(jìn)程狀態(tài)的信息該進(jìn)程的狀態(tài)是運(yùn)行態(tài)、就緒態(tài)還是阻塞態(tài)，利用狀態(tài)信息來(lái)描述進(jìn)程的動(dòng)態(tài)性質(zhì)。4.PCB表的組織方式主要有哪幾種?分別簡(jiǎn)要說(shuō)明。PCB表的組織方式主要有：線性方式、鏈接方式和索引方式。線性方式是把所有進(jìn)程的PCB都放在一個(gè)表中。鏈接方式按照進(jìn)程的不同狀態(tài)把它們分別放在不同的隊(duì)列中。索引方式是利用索引表記載相應(yīng)狀態(tài)進(jìn)程的PCB地址。5.進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么?一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是：①如果有若干進(jìn)程要求進(jìn)入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入。②任何時(shí)候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進(jìn)程不可多于一個(gè)。如已有進(jìn)程進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待。③進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程要在有限時(shí)間內(nèi)退出，以便其它進(jìn)程能及時(shí)進(jìn)入自己的臨界區(qū)。④如果進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU,避免進(jìn)程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象。6.簡(jiǎn)述信號(hào)量的定義和作用。P、V操作原語(yǔ)是如何定義的?信號(hào)量一般是由兩個(gè)成員組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)成員是整型變量，表示該信號(hào)量的值，它是與相應(yīng)資源的使用情況有關(guān)的；另一個(gè)是指向PCB的指針。當(dāng)多個(gè)進(jìn)程都等待同一信號(hào)量時(shí)，它們就排成一個(gè)隊(duì)列，由信號(hào)量的指針項(xiàng)指出該隊(duì)列的頭。信號(hào)量通常可以簡(jiǎn)單反映出相應(yīng)資源的使用情況，它與P、V操作原語(yǔ)一起使用可實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步和互斥。P、V操作原語(yǔ)的定義：P(S):順序執(zhí)行下述兩個(gè)動(dòng)作：②如果S≥0,則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行；如果S<0,則把該進(jìn)程的狀態(tài)置為阻塞態(tài)，把相應(yīng)的PCB連入該信號(hào)量隊(duì)列的末尾，并放棄處理機(jī)，進(jìn)行等待(直至其它進(jìn)程在S上執(zhí)行V操作，把它釋放出來(lái)為止)。V(S):順序執(zhí)行下述兩個(gè)動(dòng)作：②如果S>0,則該進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行；如果S≤0,則釋放信號(hào)量隊(duì)列上的第一個(gè)PCB(即信號(hào)量指針項(xiàng)所指向的PCB)所對(duì)應(yīng)的進(jìn)程(把阻塞態(tài)改為就緒態(tài)),執(zhí)行V操作的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行。7.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是什么?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是：資源有限且操作不當(dāng)。此外，進(jìn)程推進(jìn)順序不合適也可以引發(fā)的死鎖。8.發(fā)生死鎖的四個(gè)必要條件是什么?發(fā)生死鎖的四個(gè)必要條件是：互斥條件，不可搶占條件，占有且申請(qǐng)條件，循環(huán)等待條件。9.一般解決死鎖的方法有哪三種?一般解決死鎖的方法有：死鎖的預(yù)防、死鎖的避免、死鎖的檢測(cè)與恢復(fù)。10.是否所有的共享資源都是臨界資源?為什么?不是所有的共享資源都是臨界資源。因?yàn)榕R界資源是一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源，而系統(tǒng)中有很多資源可以讓多個(gè)進(jìn)程同時(shí)使用，例如硬盤(pán)、正文段等。四、應(yīng)用題1.用如圖所示的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖能夠說(shuō)明有關(guān)處理機(jī)管理的大量?jī)?nèi)容。234圖進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖①什么事件引起每次顯著的狀態(tài)變遷?②下述狀態(tài)變遷因果關(guān)系能否發(fā)生?為什么?①運(yùn)行→就緒：正在運(yùn)行的進(jìn)程用完了本次分配給它的CPU時(shí)間片。運(yùn)行→阻塞：運(yùn)行態(tài)進(jìn)程因某種條件未滿足而放棄對(duì)CPU的占用，如等待阻塞→就緒：阻塞態(tài)進(jìn)程所等待的事件發(fā)生了，例如讀數(shù)據(jù)的操作完成。②下述狀態(tài)變遷：(A)2→1:可以。運(yùn)行進(jìn)程用完了本次分配給它的時(shí)間片，讓出CPU,從就緒隊(duì)列中選一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行。(B)3→2:不可以。任何時(shí)候一個(gè)進(jìn)程只能處于一種狀態(tài)，它既然由運(yùn)行態(tài)變?yōu)樽枞麘B(tài)，就不能再由運(yùn)行態(tài)變?yōu)榫途w態(tài)。(C)4→1:可以。某一阻塞態(tài)進(jìn)程等待的事件出現(xiàn)了，而且此時(shí)就緒隊(duì)列為空，該進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列后馬上又被調(diào)度運(yùn)行。2.系統(tǒng)中只有一臺(tái)打印機(jī)，有三個(gè)用戶的程序在執(zhí)行過(guò)程中都要使用打印機(jī)輸出計(jì)算結(jié)果。設(shè)每個(gè)用戶程序?qū)?yīng)一個(gè)進(jìn)程。問(wèn)：這三個(gè)進(jìn)程間有什么樣因?yàn)榇蛴C(jī)是一種臨界資源，所以這三個(gè)進(jìn)程只能互斥使用這臺(tái)打印機(jī)，即一個(gè)用戶的計(jì)算結(jié)果打印完之后，另一個(gè)用戶再打印。設(shè)三個(gè)進(jìn)程分別為A、B和C。設(shè)一個(gè)互斥信號(hào)量mutex,其初值為1。V(mutex)3.判斷下列同步問(wèn)題的算法是否正確?若有錯(cuò)，請(qǐng)指出錯(cuò)誤原因并予以改①設(shè)A,B兩個(gè)進(jìn)程共用一個(gè)緩沖區(qū)Q,A向Q寫(xiě)入信息，B從Q讀出信息，算法框圖如圖左側(cè)所示。②設(shè)A,B為兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程，它們共享一個(gè)臨界資源。其運(yùn)行臨界區(qū)的算法框圖如圖右側(cè)所示。進(jìn)程B進(jìn)程B向Q寫(xiě)入信息①這個(gè)算法不對(duì)。因?yàn)锳、B兩個(gè)進(jìn)程共用一個(gè)緩沖區(qū)Q,如果A先運(yùn)行，且信息數(shù)量足夠多，那么緩沖區(qū)Q中的信息就會(huì)發(fā)生后面的沖掉前面的，造成信息丟失，B就不能從Q中讀出完整的信息。A、B兩進(jìn)程要同步使用緩沖區(qū)Q。為此，設(shè)立兩個(gè)信號(hào)量：empty表示緩沖區(qū)Q為空，初值為1;full表示緩沖區(qū)Q為滿，初值為0。算法框圖如圖1所示。②這個(gè)算法不對(duì)。因?yàn)锳、B兩個(gè)進(jìn)程是并發(fā)的，它們共享一個(gè)臨界資源，所以二者應(yīng)互斥地使用該臨界資源，在進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)不存在先A后B的時(shí)序關(guān)系，而是哪個(gè)進(jìn)程先到一步就先進(jìn)入自己的臨界區(qū)。A、B兩個(gè)進(jìn)程應(yīng)互斥地進(jìn)入臨界區(qū)。為此，設(shè)立一個(gè)信號(hào)量：互斥信號(hào)量mutex,其初值為1。算法框圖如圖2所示。進(jìn)程A進(jìn)程B進(jìn)程A進(jìn)程B向Q寫(xiě)入信息從Q中讀出信息臨界區(qū)代碼CSa臨界區(qū)代碼CSb4.設(shè)有無(wú)窮多個(gè)信息，輸入進(jìn)程把信息逐個(gè)寫(xiě)入緩沖區(qū)，輸出進(jìn)程逐個(gè)從緩沖區(qū)中取出信息。設(shè)緩沖區(qū)是環(huán)形的，編號(hào)為0～n-1,in和out分別是輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程使用的指針，初值都是0。n為使兩類(lèi)進(jìn)程實(shí)行同步操作，設(shè)置了3個(gè)信號(hào)量：兩個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)量full和empty,一個(gè)互斥信號(hào)量mutex。full:表示放有信息的緩沖區(qū)數(shù)，其初值為(0)。empty:表示可供使用的緩沖區(qū)數(shù)，其初值為(n)。mutex:表示互斥信號(hào)量，初值為(1)。信息送往buffer(in);}輸出進(jìn)程O(píng)utput}5.設(shè)有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，有兩條I/O通道，分別接一臺(tái)卡片輸入機(jī)和一臺(tái)打印機(jī)。卡片機(jī)把一疊卡片逐一輸入到緩沖區(qū)B1中，加工處理后再搬到緩沖區(qū)B2中，并在打印機(jī)上打印結(jié)果。問(wèn)：①系統(tǒng)要設(shè)幾個(gè)進(jìn)程來(lái)完成這個(gè)任務(wù)?各自的工作是什么?②這些進(jìn)程間有什么樣的相互制約關(guān)系?③用P、V操作寫(xiě)出這些進(jìn)程的同步算法。①系統(tǒng)可設(shè)三個(gè)進(jìn)程來(lái)完成這個(gè)任務(wù)：R進(jìn)程負(fù)責(zé)從卡片輸入機(jī)上讀入卡片信息，輸入到緩沖區(qū)B1中；C進(jìn)程負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)B1中取出信息，進(jìn)之后將結(jié)果送到緩沖區(qū)B2中；P進(jìn)程負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)B2中取出信息，并在打印機(jī)②R進(jìn)程受C進(jìn)程影響，B1放滿信息后R進(jìn)程要等待——等C進(jìn)程將其中信息全部取走，才能繼續(xù)讀入信息；C進(jìn)程受R進(jìn)程和P進(jìn)程的約束：B1中信息放滿后C進(jìn)程才可從中取出它們，且B2被取空后，C進(jìn)程才可將加工結(jié)果送③信號(hào)量含義及初值：B1full-—緩沖區(qū)B1滿，初值為0;B1empty——緩沖區(qū)B1空，初值為0;B2full□-—緩沖區(qū)B2滿，初值為0;B2empty——緩沖區(qū)B2空，初值為0;R進(jìn)程P進(jìn)程從B2中取出信息進(jìn)行打印6.設(shè)有無(wú)窮多個(gè)信息，輸入進(jìn)程把信息逐個(gè)寫(xiě)入緩沖區(qū)，輸出進(jìn)程逐個(gè)從緩沖區(qū)中取出信息。針對(duì)下述兩種情況：①緩沖區(qū)是環(huán)形的，最多可容納n個(gè)信息；②緩沖區(qū)是無(wú)窮大的。試分別回答下列問(wèn)題：①輸入、輸出兩組進(jìn)程讀/寫(xiě)緩沖區(qū)需要什么條件?②用P、V操作寫(xiě)出輸入、輸出兩組進(jìn)程的同步算法，并給出信號(hào)量含義及①針對(duì)容量為n的環(huán)形緩沖區(qū)，輸入、輸出兩組進(jìn)程讀/寫(xiě)緩沖區(qū)需要的條①輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程需同步執(zhí)行，即輸入進(jìn)程寫(xiě)緩沖區(qū)后，輸出進(jìn)程才①由于緩沖區(qū)容量有限，因此任一時(shí)刻所有輸入進(jìn)程存放信息的單元數(shù)不能超過(guò)緩沖區(qū)的總?cè)萘?n);①同理，所有輸出進(jìn)程取出信息的總量不能超過(guò)所有輸入進(jìn)程當(dāng)前寫(xiě)入信設(shè)緩沖區(qū)的編號(hào)為0～n-1,in和out分別是輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程使用的指針，指向下面可用的緩沖區(qū)，初值都是0。為使兩類(lèi)進(jìn)程實(shí)行同步操作，應(yīng)設(shè)置三個(gè)信號(hào)量：兩個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)量full和empty,一個(gè)互斥信號(hào)量mutex。full:表示放有信息的緩沖區(qū)數(shù)，其初值為0。empty:表示可供使用的緩沖區(qū)數(shù)，其初值為n。mutex:互斥信號(hào)量，初值為1,表示各進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)，保證任何時(shí)候只有一個(gè)進(jìn)程使用緩沖區(qū)。下面是解決這個(gè)問(wèn)題的算法描述。輸出進(jìn)程O(píng)utput:out=(out+1)modN;/*以N為模*/}②當(dāng)緩沖區(qū)是無(wú)窮大時(shí)，輸入進(jìn)程存放信息的單元數(shù)不再受緩沖區(qū)總?cè)萘康南拗?，因此，可以不設(shè)信號(hào)量empty。另外，算法中的in=(in+1)modN;和信息送往buffer(in):輸出進(jìn)程O(píng)utput:第3章處理機(jī)調(diào)度一、單項(xiàng)選擇題1.為了使系統(tǒng)中各部分資源得到均衡使用，就必須選擇對(duì)資源需求不同的作業(yè)進(jìn)行合理搭配，這項(xiàng)工作是由()完成的。A.作業(yè)調(diào)度B.中級(jí)調(diào)度C.對(duì)換2.操作系統(tǒng)中必不可少的調(diào)度是()。D.對(duì)換3.作業(yè)生存期共經(jīng)歷四個(gè)狀態(tài)，它們是提交、后備、()和完成。b.等待4.作業(yè)調(diào)度程序從處于()狀態(tài)的隊(duì)列中選取適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)調(diào)入主存運(yùn)行。A.執(zhí)行C.提交5.放在輸入井中的作業(yè)處于()狀態(tài)。6.在操作系統(tǒng)中，JCB是指()。A.程序控制塊D.文件控制塊7.作業(yè)調(diào)度的關(guān)鍵在于()。8.作業(yè)調(diào)度選擇一個(gè)作業(yè)裝入主存后，該作業(yè)能否占用處理器必須由()來(lái)決A.進(jìn)程調(diào)度9.在操作系統(tǒng)中，作業(yè)處于()狀態(tài)時(shí)，已處于進(jìn)程的管理之下。A.完成B.后備建，該進(jìn)程的初始狀態(tài)為()。B.就緒態(tài)C.阻塞態(tài)11.進(jìn)程調(diào)度是根據(jù)一定的調(diào)度算法，從()隊(duì)列中挑選出合適的進(jìn)程。B.運(yùn)行D.就緒12.在批處理系統(tǒng)中，周轉(zhuǎn)時(shí)間是()。A.作業(yè)等待時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間之和13.從系統(tǒng)的角度出發(fā)，希望批處理控制方式下進(jìn)入輸入井的作業(yè)()盡可能小。A.執(zhí)行時(shí)間D.平均周轉(zhuǎn)時(shí)間14.設(shè)某作業(yè)進(jìn)入輸入井的時(shí)間為S,開(kāi)始運(yùn)行的時(shí)間為R,得到計(jì)算結(jié)果的時(shí)間為E,則該作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間T為()。15.現(xiàn)有3個(gè)作業(yè)同時(shí)到達(dá)，每個(gè)作業(yè)的計(jì)算時(shí)間都是1小時(shí)，它們?cè)谝慌_(tái)CPU上按單道方式運(yùn)行，則平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為()小時(shí)。16.按照作業(yè)到達(dá)的先后次序調(diào)度作業(yè)，排隊(duì)等待時(shí)間最長(zhǎng)的作業(yè)被優(yōu)先調(diào)度，這是指()調(diào)度算法。A.短作業(yè)優(yōu)先法17.為了對(duì)緊急進(jìn)程或重要進(jìn)程進(jìn)行調(diào)度，調(diào)度算法應(yīng)采用()。A.優(yōu)先級(jí)法B.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法C.短作業(yè)優(yōu)先法18.在作業(yè)調(diào)度中，若采用優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，為了盡可能使CPU和外部設(shè)備并行工作，有如下三個(gè)作業(yè)：J1以計(jì)算為主，J2以輸入輸出為主，J3計(jì)算和輸入輸出兼顧，則它們的優(yōu)先級(jí)從高到低的排列順序是()。19.為了使計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中能及時(shí)處理內(nèi)部和外部發(fā)生的各種突發(fā)性事件，現(xiàn)代操作系統(tǒng)采用了()機(jī)制。B.調(diào)度C.查詢20.下列中斷中，可能要人工介入的中斷是()。A.時(shí)鐘中斷B.硬件故障中斷C.程序性中斷21.下列中斷類(lèi)型中，屬于自愿性中斷事件的是()。A.訪管中斷C.硬件故障中斷D.外部中斷22.當(dāng)硬件中斷裝置發(fā)現(xiàn)有事件發(fā)生，就會(huì)中斷正在占用CPU的程序執(zhí)行，讓A.系統(tǒng)調(diào)用程序B.作業(yè)管理程序C.中斷處理程序D.文件管理程序23.Linux系統(tǒng)中的shell是負(fù)責(zé)()的模塊。A.解釋并執(zhí)行來(lái)自終端的外部命令B.解釋并執(zhí)行來(lái)自終端的命令C.解釋并執(zhí)行來(lái)自終端的內(nèi)部命令D.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用24.Linux系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度采用()。A.搶占式優(yōu)先級(jí)B.先來(lái)先服務(wù)法C.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法D.短作業(yè)優(yōu)先法1.處理機(jī)調(diào)度可分為三級(jí)：高級(jí)、中級(jí)和低級(jí)。在所有的系統(tǒng)中，都必須具備這三級(jí)調(diào)度。(×)2.處理機(jī)調(diào)度的主要目的就是為了分配處理機(jī)。(√)3.作業(yè)調(diào)度選中一個(gè)作業(yè)后，與該作業(yè)相關(guān)的進(jìn)程即占有CPU運(yùn)行。(×)4.作業(yè)調(diào)度往往選擇對(duì)資源需求不同的作業(yè)進(jìn)行合理搭配，使得系統(tǒng)中個(gè)部分資源都得到均衡利用。(√)5.處于后備狀態(tài)的作業(yè)已經(jīng)調(diào)入內(nèi)存中。(×)6.作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均周轉(zhuǎn)時(shí)間與選用的調(diào)度算法有關(guān)。(√)7.通常，為了提高效率，賦予需要大量計(jì)算的作業(yè)較高優(yōu)先級(jí)，賦予需要大量輸入/輸出的作業(yè)較低的優(yōu)先級(jí)。(×)8.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法主要用于分時(shí)系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度。(√)9.動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)算法允許進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)在運(yùn)行期間不斷改變。(√)10.中斷處理一般分為中斷響應(yīng)和中斷處理兩個(gè)步驟，前者由軟件實(shí)施，后者由硬件實(shí)施。(×)11.一個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中可以被中斷事件打斷，當(dāng)相應(yīng)的中斷處理完成后，就一定恢復(fù)該進(jìn)程被中斷時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)，使它繼續(xù)執(zhí)行。(×)12.Linux系統(tǒng)中的shell命令語(yǔ)言解釋程序?qū)儆谙到y(tǒng)內(nèi)核部分，實(shí)現(xiàn)用戶與核心的接口。(×)13.Linux系統(tǒng)針對(duì)不同類(lèi)別的進(jìn)程提供了3種不同的調(diào)度策略。(√)三、簡(jiǎn)答題1.處理機(jī)調(diào)度的主要目的是什么?處理機(jī)調(diào)度的主要目的就是為了分配處理機(jī)。2.高級(jí)調(diào)度與低級(jí)調(diào)度的主要功能是什么?為什么要引入中級(jí)調(diào)度?高級(jí)調(diào)度的主要功能是根據(jù)一定的算法，從輸入的一批作業(yè)中選出若干個(gè)作業(yè)，分配必要的資源，如內(nèi)存、外設(shè)等，為它建立相應(yīng)的用戶作業(yè)進(jìn)程和為其服務(wù)的系統(tǒng)進(jìn)程(如輸入、輸出進(jìn)程),最后把它們的程序和數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存，等待進(jìn)程調(diào)度程序?qū)ζ鋱?zhí)行調(diào)度，并在作業(yè)完成后作善后處理工作。低級(jí)調(diào)度的主要功能是根據(jù)一定的算法將CPU分派給就緒隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)為了使內(nèi)存中同時(shí)存放的進(jìn)程數(shù)目不至于太多，有時(shí)就需要把某些進(jìn)程從內(nèi)存中移到外存上，以減少多道程序的數(shù)目，為此設(shè)立了中級(jí)調(diào)度。3.處理機(jī)調(diào)度一般可分為哪三級(jí)?其中哪一級(jí)調(diào)度必不可少?為什么?處理機(jī)調(diào)度一般可分為高級(jí)調(diào)度(作業(yè)調(diào)度)、中級(jí)調(diào)度和低級(jí)調(diào)度(進(jìn)程調(diào)度)。其中進(jìn)程調(diào)度必不可少。進(jìn)程只有在得到CPU之后才能真正活動(dòng)起來(lái)，所有就緒進(jìn)程經(jīng)由進(jìn)程調(diào)度才能獲得CPU的控制權(quán)；實(shí)際上，進(jìn)程調(diào)度完成一臺(tái)物理的CPU轉(zhuǎn)變成多臺(tái)虛擬(或邏輯)的CPU的工作；進(jìn)程調(diào)度的實(shí)現(xiàn)策略往往決定了操作系統(tǒng)的類(lèi)型，其算法優(yōu)劣直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。4.作業(yè)在其存在過(guò)程中分為哪四種狀態(tài)?作業(yè)在其存在過(guò)程中分為提交、后備、執(zhí)行和完成四種狀態(tài)。5.作業(yè)提交后是否馬上放在內(nèi)存中?為什么?在批處理系統(tǒng)中，作業(yè)提交后并不是馬上放在內(nèi)存中。其原因是：內(nèi)存容量有限，而提交的作業(yè)數(shù)量可能很多，無(wú)法把它們都放入內(nèi)存；即使都放入內(nèi)存，當(dāng)內(nèi)存中可以同時(shí)運(yùn)行的作業(yè)太多時(shí)，會(huì)影響系統(tǒng)的性能，如使周轉(zhuǎn)時(shí)間太長(zhǎng)；另外，大量作業(yè)被收容在輸入井(磁盤(pán))中，可以選擇對(duì)資源需求不同的作業(yè)進(jìn)行合理搭配，再放在內(nèi)存中，從而使得系統(tǒng)中各部分資源都得到均衡利用。6.在操作系統(tǒng)中，引起進(jìn)程調(diào)度的主要因素有哪些?在操作系統(tǒng)中，引起進(jìn)程調(diào)度的主要因素有：正在運(yùn)行的進(jìn)程完成任務(wù)，或等待資源，或運(yùn)行到時(shí)；核心處理完中斷或陷入事件后，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中“重新調(diào)度”7.作業(yè)調(diào)度與進(jìn)程調(diào)度二者間如何協(xié)調(diào)工作?作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度是CPU主要的兩級(jí)調(diào)度。作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它所選擇的作業(yè)只是具有獲得處理機(jī)的資格，但尚未占有處理機(jī)，不能立即在其上實(shí)際運(yùn)行。而進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，它根據(jù)一定的算法，動(dòng)態(tài)地把處理機(jī)實(shí)際地分配給所選擇的進(jìn)程，使之真正活動(dòng)起來(lái)。8.在確定調(diào)度方式和調(diào)度算法時(shí)，常用的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則有哪些?在確定調(diào)度方式和調(diào)度算法時(shí)，常用的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則有：CPU利用率，吞吐量，周轉(zhuǎn)時(shí)間，就緒等待時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間。9.簡(jiǎn)述先來(lái)先服務(wù)法、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法和優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)思想。先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法(FCFS)的實(shí)現(xiàn)思想：按作業(yè)(或進(jìn)程)到來(lái)的先后次序進(jìn)行調(diào)度，即先來(lái)的先得到執(zhí)行。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法(RR)的實(shí)現(xiàn)思想系統(tǒng)把所有就緒進(jìn)程按先入先出的原則排成一個(gè)隊(duì)列。新來(lái)的進(jìn)程加到就緒隊(duì)列末尾。每當(dāng)執(zhí)行進(jìn)程調(diào)度時(shí)，進(jìn)程調(diào)度程序總是選出就緒隊(duì)列的隊(duì)首進(jìn)程，讓它在CPU上運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片的時(shí)間。當(dāng)進(jìn)程用完分給它的時(shí)間片后，調(diào)度程序便停止該進(jìn)程的運(yùn)行，并把它放入就緒隊(duì)列的末尾；然后，把CPU分給就緒隊(duì)列的隊(duì)首進(jìn)程。優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)思想：是從就緒隊(duì)列中選出優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程，把CPU分給它使用。又分為非搶占式優(yōu)先級(jí)法和搶占式優(yōu)先級(jí)法。前者是當(dāng)前占用CPU的進(jìn)程一直運(yùn)行下去，直到完成任務(wù)或者因等待某事件而主動(dòng)讓出CPU時(shí)，系統(tǒng)才讓另一個(gè)優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程占用CPU。后者是：當(dāng)前進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中，一旦有另一個(gè)優(yōu)先級(jí)更高的進(jìn)程出現(xiàn)在就緒隊(duì)列中進(jìn)程調(diào)度程序就停止當(dāng)前進(jìn)程的運(yùn)行，強(qiáng)行將CPU分給那個(gè)進(jìn)程。10.中斷響應(yīng)主要做哪些工作?由誰(shuí)來(lái)做?中斷響應(yīng)主要做的工作是：①中止當(dāng)前程序的執(zhí)行；②保存原程序的斷點(diǎn)信息(主要是程序計(jì)數(shù)器PC和程序狀態(tài)寄存器PS的內(nèi)容);③轉(zhuǎn)到相應(yīng)的處理程序。中斷響應(yīng)由硬件實(shí)施。11.一般中斷處理的主要步驟是什么?一般中斷處理的主要步驟是：保存被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)，分析中斷原因，轉(zhuǎn)入相應(yīng)處理程序進(jìn)行處理，恢復(fù)被中斷程序現(xiàn)場(chǎng)(即中斷返回)。12.簡(jiǎn)述一條shell命令在Linux系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。①讀取用戶由鍵盤(pán)輸入的命令行。②分析命令，以命令名作為文件名，其他參數(shù)改造為系統(tǒng)調(diào)用execve()內(nèi)部處理所要求的形式。④終端進(jìn)程本身用系統(tǒng)調(diào)用wait4()來(lái)等待子進(jìn)程完成(如果是后臺(tái)命令，則不等待)。當(dāng)子進(jìn)程運(yùn)行時(shí)調(diào)用execve(),子進(jìn)程根據(jù)文件名(即命令名)到目錄中查找有關(guān)文件(這是命令解釋程序構(gòu)成的文件),調(diào)入內(nèi)存，執(zhí)行這個(gè)程序(即執(zhí)行這條命令)。⑤如果命令末尾有&號(hào)(后臺(tái)命令符號(hào)),則終端進(jìn)程不用執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用wait4(),而是立即發(fā)提示符，讓用戶輸入下一個(gè)命令，轉(zhuǎn)步驟(1)。如果命令末尾沒(méi)有&號(hào)，則終端進(jìn)程要一直等待，當(dāng)子進(jìn)程(即運(yùn)行命令的進(jìn)程)完成工作后要終止，向父進(jìn)程(終端進(jìn)程)報(bào)告，此時(shí)終端進(jìn)程醒來(lái)，在做必要的判別等工作后，終端進(jìn)程發(fā)提示符，讓用戶輸入新的命令，重復(fù)上述處理過(guò)程。13.Linux系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度的方式和策略是什么?對(duì)用戶進(jìn)程和核心進(jìn)程如何調(diào)度?Linux系統(tǒng)的調(diào)度方式基本上采用“搶占式優(yōu)先級(jí)”方式。Linux系統(tǒng)針對(duì)不同類(lèi)別的進(jìn)程提供了三種不同的調(diào)度策略，即適合于短實(shí)時(shí)進(jìn)程的FIFO,適合于每次運(yùn)行需要較長(zhǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)進(jìn)程的時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法，適合于交互式的分時(shí)進(jìn)程傳統(tǒng)的UNIX調(diào)度策略。Linux系統(tǒng)核心為每個(gè)進(jìn)程計(jì)算出一個(gè)優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程優(yōu)先得到運(yùn)行。在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)前進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)隨時(shí)間遞減，這樣就實(shí)現(xiàn)了“負(fù)反饋”作用，即經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，原來(lái)級(jí)別較低的進(jìn)程就相對(duì)“提升”了級(jí)別，從而有機(jī)會(huì)得到運(yùn)行。Linux系統(tǒng)的調(diào)度方式基本上采用“搶占式優(yōu)先級(jí)”方式，當(dāng)進(jìn)程在用戶模式下運(yùn)行時(shí)，不管它是否自愿，核心在一定條件下(如該進(jìn)程的時(shí)間片用完或等待I/O)可以暫時(shí)中止其運(yùn)行，而調(diào)度其他進(jìn)程運(yùn)行。一旦進(jìn)程切換到內(nèi)核模式下運(yùn)行時(shí)，就不受以上限制，而一直運(yùn)行下去，僅在重新回到用戶模式之前才會(huì)1.某分時(shí)系統(tǒng)的進(jìn)程出現(xiàn)如圖所示的狀態(tài)變化?！颉颌冖?1)你認(rèn)為該系統(tǒng)采用的進(jìn)程調(diào)度算法是()。B.先來(lái)先服務(wù)法(2)根據(jù)以下A-F的提示，標(biāo)識(shí)圖中從①到⑥所示的每一個(gè)狀態(tài)變化的原③→C:運(yùn)行的進(jìn)程啟動(dòng)打印機(jī)，等待打印④→D:打印工作結(jié)束，阻塞的進(jìn)程排入就緒隊(duì)列尾部⑥→F:磁盤(pán)傳輸信息結(jié)束，阻塞的進(jìn)程排入就緒隊(duì)列尾部②→B:時(shí)間片到，運(yùn)行的進(jìn)程排入就緒隊(duì)列尾部⑤→E:等待磁盤(pán)讀文件工①→A:進(jìn)程被選中，變成運(yùn)行態(tài)2.下表給出了作業(yè)1,2,3的提交時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間，時(shí)間單位為小時(shí)，以表1作業(yè)1,2,3的提交時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間02(1)若采用先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法，則調(diào)度次序是()。(2)計(jì)算各個(gè)作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。作業(yè)1的周轉(zhuǎn)時(shí)間是(8.0);作業(yè)2的周轉(zhuǎn)時(shí)間是(11.6);作業(yè)3的周轉(zhuǎn)時(shí)間是(12.0);3個(gè)作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是(10.5)。3.假定在單CPU條件下有下列要執(zhí)行的作業(yè)：運(yùn)行時(shí)間13211323414552作業(yè)到來(lái)的時(shí)間是按作業(yè)編號(hào)順序進(jìn)行的(即后面作業(yè)依次比前一個(gè)作業(yè)遲到一個(gè)時(shí)間單位)。①用一個(gè)執(zhí)行時(shí)間圖描述在下列算法時(shí)各自執(zhí)行這些作業(yè)的情況；先來(lái)先服務(wù)法FCFS、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法RR(時(shí)間片=1)和非搶占式優(yōu)先級(jí)。②對(duì)于上述每種算法，各個(gè)作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少?平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少?③對(duì)于上述每種算法，各個(gè)作業(yè)的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少?平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少?參考答案：①先來(lái)先服務(wù)法(FCFS)時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法(RR)非搶占式優(yōu)先級(jí)作業(yè)1作業(yè)4作業(yè)3作業(yè)5作業(yè)2t②和③時(shí)間時(shí)周時(shí)間同轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周10211322431545時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間帶權(quán)周10211213228643152545非搶占式優(yōu)先級(jí)時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間帶權(quán)周1021132243185451.通常，用戶編寫(xiě)的程序中所使用的地址是()。2.可由CPU調(diào)用執(zhí)行的程序所對(duì)應(yīng)的地址空間為()。B.符號(hào)名空間3.下列存儲(chǔ)器中，速度最快的是()。4.下列存儲(chǔ)器中，容量最大的是()。5.把邏輯地址轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)存物理地址的過(guò)程稱作()。A.連接B.編譯6.經(jīng)過(guò)(),目標(biāo)程序可以不經(jīng)過(guò)任何改動(dòng)而裝入物理內(nèi)存單元。A.編譯或匯編B.靜態(tài)重定位C.存儲(chǔ)擴(kuò)充7.動(dòng)態(tài)重定位是在程序()期間，每次訪問(wèn)內(nèi)存之前進(jìn)行重定位。A.裝入B.編譯D.修改8.在目標(biāo)程序裝入內(nèi)存時(shí)，一次性完成地址修改的方式是().C.靜態(tài)重定位D.動(dòng)態(tài)連接9.在分時(shí)系統(tǒng)中，可將進(jìn)程不需要或暫時(shí)不需要的部分移到外存，讓出內(nèi)存空間以調(diào)入其他所需數(shù)據(jù)，稱為()。C.物理擴(kuò)充D.覆蓋技術(shù)10.下列存儲(chǔ)管理方案中，不采用動(dòng)態(tài)重定位的是()。A.可變分區(qū)11.分區(qū)管理要求對(duì)每一個(gè)進(jìn)程都分配()的內(nèi)存單元。B.若干連續(xù)的頁(yè)面C.若干不連續(xù)的頁(yè)面D.地址連續(xù)12.固定分區(qū)中各分區(qū)的大小是()。器。另一個(gè)是()。14.可重定位分區(qū)存儲(chǔ)管理采用的地址轉(zhuǎn)換公式是()。15.最先適應(yīng)分配算法把空閑區(qū)()A.按地址順序從小到大登記在空閑區(qū)表中B.按長(zhǎng)度以遞增順序登記在空閑區(qū)表中16.最容易形成很多小碎片的可變分區(qū)算法是()。B.最先適應(yīng)算法D.位示圖法17.動(dòng)態(tài)分區(qū)分配按照進(jìn)程的需求量分配內(nèi)存分區(qū)，所以()。A.分區(qū)的長(zhǎng)度不是預(yù)先固定的，分區(qū)的個(gè)數(shù)是不確定的B.分區(qū)的個(gè)數(shù)是確定的18.在分頁(yè)系統(tǒng)環(huán)境下，程序員編制的程序，其地址空間是連續(xù)的，分頁(yè)是由()完成的。A.系統(tǒng)B.程序員D.用戶19.下列存儲(chǔ)管理方式中，存儲(chǔ)碎片盡可能少，使內(nèi)存利用率較高的是()。20.在分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，從頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射是通過(guò)()實(shí)現(xiàn)的。21.在頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)的頁(yè)表個(gè)數(shù)是()個(gè)。B.與頁(yè)面數(shù)相同22.虛擬存儲(chǔ)技術(shù)是()。A.擴(kuò)充外存空間的技術(shù)23.虛擬存儲(chǔ)器的容量是由計(jì)算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)決定的，若CPU有32位地址，則它的虛擬地址空間為()字節(jié)。24.與虛擬存儲(chǔ)技術(shù)不能配合使用的是()。D.段頁(yè)式存儲(chǔ)管理25.實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的目的是()。A.擴(kuò)充輔存容量D.實(shí)現(xiàn)程序浮動(dòng)26.虛擬存儲(chǔ)器的最大容量()。B.是任意大的27.在請(qǐng)求分頁(yè)虛擬存儲(chǔ)管理中，若所需頁(yè)面不在內(nèi)存中，則會(huì)引起()。B.輸入輸出中斷是()。29.存儲(chǔ)管理中，頁(yè)面抖動(dòng)是指()。A.被調(diào)出的頁(yè)面又立刻被調(diào)入所形成的頻繁調(diào)入調(diào)出現(xiàn)象30.系統(tǒng)“抖動(dòng)”現(xiàn)象的發(fā)生是由()引起的。B.置換算法選擇不當(dāng)C.請(qǐng)求頁(yè)式管理方案31.在請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理中，若采用FIFO頁(yè)面淘汰算法，則當(dāng)分配的頁(yè)面數(shù)增加時(shí)，缺頁(yè)中斷的次數(shù)()。A.無(wú)影響A.近期被訪問(wèn)次數(shù)最少的頁(yè)先淘汰B.以后再也不用的頁(yè)先淘汰C.最早進(jìn)入內(nèi)存的頁(yè)先淘汰D.近期最長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)沒(méi)被訪問(wèn)的頁(yè)先淘汰33.下述頁(yè)面置換算法中會(huì)產(chǎn)生Belady現(xiàn)象的算法是()。A.最近未使用置換法B.最佳置換法C.最近最少使用置換法D.先進(jìn)先出法二、判斷題1.在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，不允許用戶干預(yù)內(nèi)存的分配。(√)2.程序裝入內(nèi)存時(shí)，內(nèi)存利用率最大的裝入方式是可重定位裝入。(×)3.CPU可以直接訪問(wèn)外存(如磁盤(pán))上的數(shù)據(jù)。(×)4.磁帶設(shè)備的主要用途是作為文件系統(tǒng)的后備，存放不常用的信息或用做系統(tǒng)間傳送信息的介質(zhì)。(√)5.采用動(dòng)態(tài)重定位技術(shù)的系統(tǒng)，目標(biāo)程序可以不經(jīng)任何改動(dòng)，而裝入物理6.動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配時(shí)，不需要靠硬件地址變換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)重定位。(×)7.把內(nèi)存物理地址轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷刂返倪^(guò)程稱作重定位。(×)8.固定分區(qū)存儲(chǔ)管理的各分區(qū)的大小不可變化，這種管理方式不適合多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)。(×)9.可重定位分區(qū)存儲(chǔ)管理可以對(duì)作業(yè)分配不連續(xù)的內(nèi)存單元。(×)10.為了提高內(nèi)存的利用率，在可重定位分區(qū)分配方式中采用緊縮技術(shù)來(lái)減11.在頁(yè)式存儲(chǔ)管理方案中，為了提高內(nèi)存的利用率，允許同時(shí)使用不同大小的頁(yè)面。(×)12.頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)不利于頁(yè)面的共享和保護(hù)。(√)13.虛擬存儲(chǔ)器是利用操作系統(tǒng)產(chǎn)生的一個(gè)假想的特大存儲(chǔ)器，是邏輯上擴(kuò)充了內(nèi)存容量，而物理內(nèi)存的容量并未增加。(√)14.虛擬存儲(chǔ)方式下，程序員編制程序時(shí)不必考慮主存的容量，但系統(tǒng)的吞吐量在很大程度上依賴于主存儲(chǔ)器的容量。(√)15.虛擬存儲(chǔ)空間實(shí)際上就是輔存空間。(×)16.在虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)為用戶提供了巨大的存儲(chǔ)空間。因此，用戶地址空間的大小可以不受任何限制。(×)17.虛擬存儲(chǔ)器實(shí)際上是一種設(shè)計(jì)技巧，使主存物理容量得到擴(kuò)大。(×)三、簡(jiǎn)答題1.存儲(chǔ)器一般分為哪些層次?存儲(chǔ)器一般分為寄存器、高速緩存、內(nèi)存、磁盤(pán)和磁帶。2.裝入程序的功能是什么?常用的裝入方式有哪幾種?裝入程序的功能是根據(jù)內(nèi)存的使用情況和分配策略，將裝入模塊放入分配到的內(nèi)存區(qū)中。程序裝入內(nèi)存的方式有三種，分別是絕對(duì)裝入方式、可重定位裝入方式和動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式。3.對(duì)程序進(jìn)行重定位的方式分為哪兩種?簡(jiǎn)述各自的實(shí)現(xiàn)方式。對(duì)程序進(jìn)行重定位的方式分為靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位。靜態(tài)重定位是在目標(biāo)程序裝入內(nèi)存時(shí)，由裝入程序?qū)δ繕?biāo)程序中的指令和數(shù)據(jù)的地址進(jìn)行修改，即把程序的邏輯地址都改成實(shí)際的內(nèi)存地址。對(duì)每個(gè)程序來(lái)說(shuō)，這種地址變換只是在裝入時(shí)一次完成，在程序運(yùn)行期間不再進(jìn)行重定位。動(dòng)態(tài)重定位是在程序執(zhí)行期間，每次訪問(wèn)內(nèi)存之前進(jìn)行重定位。這種變換是靠硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。通常，采用一個(gè)重定位寄存器，其中放有當(dāng)前正在執(zhí)行的程序在內(nèi)存空間中的起始地址，而地址空間中的代碼在裝入過(guò)程中不發(fā)生4.對(duì)換技術(shù)如何解決內(nèi)存不足的問(wèn)題?在多道程序環(huán)境中可以采用對(duì)換技術(shù)。此時(shí)，內(nèi)存中保留多個(gè)進(jìn)程。當(dāng)內(nèi)存空間不足以容納要求進(jìn)入內(nèi)存的進(jìn)程時(shí)，系統(tǒng)就把內(nèi)存中暫時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程 (包括程序和數(shù)據(jù))換出到外存上，騰出內(nèi)存空間，把具備運(yùn)行條件的進(jìn)程從外存換到內(nèi)存中。5.解釋固定分區(qū)法和動(dòng)態(tài)分區(qū)法的基本原理。固定分區(qū)法——內(nèi)存中分區(qū)的個(gè)數(shù)固定不變，各個(gè)分區(qū)的大小也固定不變，但不同分區(qū)的大小可以不同。每個(gè)分區(qū)只可裝入一道作業(yè)。動(dòng)態(tài)分區(qū)法——各個(gè)分區(qū)是在相應(yīng)作業(yè)要進(jìn)入內(nèi)存時(shí)才建立的，使其大小恰好適應(yīng)作業(yè)的大小。6.動(dòng)態(tài)重定位分區(qū)管理方式中如何實(shí)現(xiàn)虛-實(shí)地址映射?進(jìn)程裝入內(nèi)存時(shí)，將其程序和數(shù)據(jù)原封不動(dòng)地裝入到內(nèi)存中。當(dāng)調(diào)度該進(jìn)程在CPU上執(zhí)行時(shí)，操作系統(tǒng)就自動(dòng)將該進(jìn)程在內(nèi)存的起始地址裝入基址寄存器，將進(jìn)程大小裝入限長(zhǎng)寄存器。當(dāng)執(zhí)行指令時(shí)，如果地址合法，則將相對(duì)地址與基址寄存器中的地址相加，所得結(jié)果就是真正訪問(wèn)內(nèi)存的地址如果地址越界，則發(fā)出相應(yīng)中斷，進(jìn)行處理。7.分頁(yè)存儲(chǔ)管理的基本方法是什么?分頁(yè)存儲(chǔ)管理的基本方法是：邏輯空間分頁(yè)，內(nèi)存空間分塊，塊與頁(yè)的大小相等。頁(yè)連續(xù)而塊離散，用頁(yè)號(hào)查頁(yè)表，由硬件作轉(zhuǎn)換。8.在分頁(yè)系統(tǒng)中頁(yè)面大小由誰(shuí)決定?頁(yè)表的作用是什么?在分頁(yè)系統(tǒng)中頁(yè)面大小由硬件決定。頁(yè)表的作用是實(shí)現(xiàn)從頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射。9.如何將邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址?邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址的過(guò)程是：用頁(yè)號(hào)p去檢索頁(yè)表，從頁(yè)表中得到該頁(yè)的物理塊號(hào)f,把它裝入物理地址寄存器中。同時(shí)，將頁(yè)內(nèi)地址d直接送入物理地址寄存器的塊內(nèi)地址字段中。這樣，物理地址寄存器中的內(nèi)容就是由二者拼接成的實(shí)際訪問(wèn)內(nèi)存的地址，從而完成了從邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換。10.考慮一個(gè)由8個(gè)頁(yè)面，每頁(yè)有1024個(gè)字節(jié)組成的邏輯空間，把它裝入到有32個(gè)物理塊的存儲(chǔ)器中，問(wèn)邏輯地址和物理地址各需要多少二進(jìn)制位表示?因?yàn)轫?yè)面數(shù)為8=23,故需要3位二進(jìn)制數(shù)表示。每頁(yè)有1024個(gè)字節(jié)，1024=210于是頁(yè)內(nèi)地址需要10位二進(jìn)制數(shù)表示。32個(gè)物理塊，需要5位二進(jìn)制數(shù)表示(32=25)。因此，頁(yè)的邏輯地址由頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址組成，所以需要3+10=13位二進(jìn)制數(shù)表示。頁(yè)的物理地址由塊號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址的拼接，所以需要5+10=15位二進(jìn)制數(shù)表示。11.虛擬存儲(chǔ)器有哪些基本特征?虛擬存儲(chǔ)器的基本特征是：虛擬擴(kuò)充——不是物理上，而是邏輯上擴(kuò)充了內(nèi)存容量；部分裝入——每個(gè)進(jìn)程不是全部一次性地裝入內(nèi)存，而是只裝入一部分；離散分配——不必占用連續(xù)的內(nèi)存空間，而是“見(jiàn)縫插針”;多次對(duì)換——所需的全部程序和數(shù)據(jù)要分成多次調(diào)入內(nèi)存。12.請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù)與簡(jiǎn)單分頁(yè)技術(shù)之間的根本區(qū)別是什么?請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù)與簡(jiǎn)單分頁(yè)技術(shù)之間的根本區(qū)別是請(qǐng)求分頁(yè)提供虛擬存儲(chǔ)器，而簡(jiǎn)單分頁(yè)系統(tǒng)并未提供虛擬存儲(chǔ)器。13.頁(yè)面抖動(dòng)與什么有關(guān)?好的頁(yè)面置換算法能夠適當(dāng)降低頁(yè)面更換頻率，減少缺頁(yè)率，盡量避免系統(tǒng)“抖動(dòng)”。此外，一般來(lái)說(shuō)，隨著可用內(nèi)存塊數(shù)的增加，缺頁(yè)數(shù)也將減少。四、應(yīng)用題1.若在一分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁(yè)表如表9所示。已知頁(yè)面大小為1024字節(jié)，試將邏輯地址1011,2148,4000,5012轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址。本題中，為了描述方便，設(shè)頁(yè)號(hào)為p,頁(yè)內(nèi)位移為d,查頁(yè)表第0頁(yè)在第2塊，所以物理地址為10242+1011=3059。(2)對(duì)于邏輯地址2148,p=int(2148/1024)=2,d=2148mod100。查頁(yè)表第2頁(yè)在第1塊，所以物理地址為1024+100=1124。(3)對(duì)于邏輯地址4000,p=int(4000/1024)=3,d=4000mod928。查頁(yè)表第3頁(yè)在第6塊，所以物理地址為10246+928=7072。916。因頁(yè)號(hào)超過(guò)頁(yè)表長(zhǎng)度，該邏輯地址非法。2.某虛擬存儲(chǔ)器的用戶編程空間共32個(gè)頁(yè)面，每頁(yè)為1KB,內(nèi)存為16KB。假定某時(shí)刻一用戶頁(yè)表中已調(diào)入內(nèi)存的頁(yè)面的頁(yè)號(hào)和物理塊號(hào)的對(duì)照表如表10頁(yè)號(hào)0512437頁(yè)式存儲(chǔ)管理的邏輯地址分為兩部分：頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址。由已知條件“用戶編程空間共32個(gè)頁(yè)面”,可知頁(yè)號(hào)部分占5位；由“每頁(yè)為1KB”,1K=210,可知頁(yè)內(nèi)地址占10位。由“內(nèi)存為16KB”,可知有16塊，塊號(hào)為4位。據(jù)上面的分析，下劃線部分為頁(yè)內(nèi)地址，編碼“00010”為頁(yè)號(hào)，表示該邏輯地址對(duì)應(yīng)的頁(yè)號(hào)為2。查頁(yè)表，得到勿理塊號(hào)是4(十進(jìn)制),即物理塊地址為0100,拼接塊內(nèi)地址1001011100,得01001001011100,即125C(H)。2,1,2,3,6,當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量分別為3,5時(shí)，試問(wèn)使用先進(jìn)先出法(FIFO)置換算法的缺頁(yè)次數(shù)是多少?(注意，所有內(nèi)存塊最初都是空的，所以，凡第一次用到的頁(yè)面都產(chǎn)生一次缺頁(yè)。)解：所有內(nèi)存塊最初都是空的，所以第一次用到的頁(yè)面都產(chǎn)生一次缺頁(yè)。當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量為3時(shí)，先進(jìn)先出法(FIFO)置換算法發(fā)生缺頁(yè)中斷次數(shù)為16,過(guò)程如表11所示。當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量為5時(shí)，先進(jìn)先出法(FIFO)置換算法發(fā)生缺頁(yè)中斷次數(shù)為10,過(guò)程如表12所示。表11內(nèi)存塊數(shù)量為3時(shí)FIFO置換算法頁(yè)面12342156212376321236111444666333222622211122277711133355511166633缺頁(yè)XXXXXXXXXXXXXXXX表12內(nèi)存塊數(shù)量為5時(shí)FIFO置換算法12342156212376321236塊11111166666塊2222221111塊3333332224444433塊5555557缺頁(yè)XXXXXXXXXX2,1,2,3,6,當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量分別為3,5時(shí)，試問(wèn)使用最近最少置換算法(LRU)的缺頁(yè)次數(shù)是多少?(注意，所有內(nèi)存塊最初都是空的，所以，凡第一次用到的頁(yè)面都產(chǎn)生一次缺頁(yè)。)解：當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量為3時(shí)，最近最少置換算法(LRU)的缺頁(yè)中斷次數(shù)為15,過(guò)程如表13所示。當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量為5時(shí)，最近最少置換算法(LRU)的缺頁(yè)中斷次數(shù)為8,過(guò)程如表14所示。表13內(nèi)存塊數(shù)量為3時(shí)LRU置換算法頁(yè)號(hào)塊號(hào)02132136表14內(nèi)存塊數(shù)量為5時(shí)LRU置換算法12342156212376321236塊111111111塊22222222塊333366644433塊55557缺頁(yè)XXXXXXXX2,1,2,3,6,當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量分別為3,5時(shí)，試問(wèn)使用最佳置換算法(OPT)的缺頁(yè)次數(shù)是多少?(注意，所有內(nèi)存塊最初都是空的，所以，凡第一次用到解：當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量為3時(shí)，最佳置換算法(OPT)的缺頁(yè)中斷次數(shù)為11,過(guò)程如表15所示。當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量為5時(shí)，最佳置換算法(OPT)的缺頁(yè)中斷次數(shù)為7,過(guò)程如表16所示。表15內(nèi)存塊數(shù)量為3時(shí)OPT置換算法頁(yè)面12342156212376321236111111333362222227222345666611缺頁(yè)XXXXXXXXX×X表16內(nèi)存塊數(shù)量為5時(shí)OPT置換算法12342156212376321236塊11111111塊2222222塊3333334466塊5557缺頁(yè)xXXXXXX6.考慮下面存儲(chǔ)訪問(wèn)序列，該程序大小為460字：設(shè)頁(yè)面大小是100字，請(qǐng)給出該訪問(wèn)序列的頁(yè)面走向。又設(shè)該程序基本可用內(nèi)存是200字，如果采用先進(jìn)先出(FIFO)置換算法，缺頁(yè)率是多少。(注：缺頁(yè)率=缺頁(yè)次數(shù)/訪問(wèn)頁(yè)面總數(shù))解：根據(jù)已知條件頁(yè)面大小是100字，將頁(yè)面訪問(wèn)序列簡(jiǎn)化為：又因?yàn)樵摮绦蚧究捎脙?nèi)存是200字，可知內(nèi)存塊數(shù)為2。采用先進(jìn)先出置換算法(FIFO),總共有6次缺頁(yè)，缺頁(yè)率為6/12=50%,具頁(yè)面走向001103122443塊1103344塊211223缺頁(yè)缺缺缺缺缺缺7.考慮下面存儲(chǔ)訪問(wèn)序列，該程序大小為460字：設(shè)頁(yè)面大小是100字，請(qǐng)給出該訪問(wèn)序列的頁(yè)面走向。又設(shè)該程序基本可缺頁(yè)率=缺頁(yè)次數(shù)/訪問(wèn)頁(yè)面總數(shù))又因?yàn)樵摮绦蚧究捎脙?nèi)存是200字，可知內(nèi)存塊數(shù)為2。頁(yè)面走向001103122443塊10001144133223缺頁(yè)缺缺缺缺缺缺缺8.考慮下面存儲(chǔ)訪問(wèn)序列，該程序大小為460字：設(shè)頁(yè)面大小是100字，請(qǐng)給出該訪問(wèn)序列的頁(yè)面走向。又設(shè)該程序基本可率=缺頁(yè)次數(shù)/訪問(wèn)頁(yè)面總數(shù))采用最佳置換算法(OPT),總共有5次缺頁(yè)，缺頁(yè)率為5/12=41.6%,具體算法如表19所示。表19OPT置換算法頁(yè)面走向001103122443塊100333塊21124缺頁(yè)缺缺缺缺缺1.按文件用途來(lái)分，編譯程序是()。B.檔案文件2.在UNIX/Linux系統(tǒng)中，用戶程序經(jīng)過(guò)編譯之后得到的可執(zhí)行文件屬于()。3.特殊文件是與()有關(guān)的文件。D.二進(jìn)制數(shù)據(jù)4.操作系統(tǒng)是通過(guò)()來(lái)對(duì)文件進(jìn)行編輯、修改、維護(hù)和檢索。A.按名存取5.下列描述不屬于文件系統(tǒng)功能的是()。B.提供一組文件操作6.文件的邏輯組織是()的文件組織形式。B.從用戶觀點(diǎn)看7.由一串字符序列組成，文件內(nèi)的信息不再劃分可獨(dú)立的單位，這是指()。8.數(shù)據(jù)庫(kù)文件的邏輯結(jié)構(gòu)形式是()。B.檔案文件C.記錄式文件9.在以下的文件物理存儲(chǔ)組織形式中，常用于存放大型系統(tǒng)文件的是()。B.鏈接文件10.鏈接文件解決了連續(xù)文件存在的問(wèn)題，它()。由此表和文件本身構(gòu)成的文件是()。12.文件名與()的轉(zhuǎn)化是通過(guò)文件目錄來(lái)實(shí)現(xiàn)的。C.文件內(nèi)部名13.如果文件系統(tǒng)中有兩個(gè)文件重名，不應(yīng)采用()結(jié)構(gòu)。14.文件系統(tǒng)采用二級(jí)文件目錄可以()。B.解決同一用戶間的文件命名沖突15.當(dāng)前目錄是/usr/meng,其下屬文件prog/file.c的絕對(duì)路徑名是()。16.在下述文件系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)中，能夠用多條路徑訪問(wèn)同一文件(或目錄)的目錄結(jié)構(gòu)是()。17.文件的存儲(chǔ)空間管理實(shí)質(zhì)上是組織和管理()。B.輔存已占用區(qū)域C.輔存空閑塊D.進(jìn)程控制塊B.位示圖法19.用Is命令以長(zhǎng)格式列目錄信息時(shí)，若某一文件的特征在文件列表中按如下戶的訪問(wèn)權(quán)限是()。A.讀和執(zhí)行B.讀、寫(xiě)、執(zhí)行20.在UNIX系統(tǒng)中，某文件的使用權(quán)限設(shè)置為754,則表示()。A.文件主可讀、寫(xiě)、執(zhí)行21.下列屬于文件保密機(jī)制的是()。A.建立副本B.定期備份C.設(shè)置口令D.文件的鏈接1.可順序存取的文件不一定能隨機(jī)存取；但可隨機(jī)存取的文件都可以順序2.一般的文件系統(tǒng)都是基于磁盤(pán)設(shè)備的，而磁帶設(shè)備可以作為轉(zhuǎn)儲(chǔ)設(shè)備使用，以提高系統(tǒng)的可靠性。(√)3.操作系統(tǒng)在組織物理文件時(shí)根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的特性和用戶選擇的存取方法來(lái)決定存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。(√)4.在文件系統(tǒng)中，允許當(dāng)某個(gè)用戶打開(kāi)一個(gè)共享文件后，其他用戶也可以訪問(wèn)之。(×)5.Linux文件分為普通文件、目錄文件和用戶文件三大類(lèi)。(×)6.Linux的1節(jié)點(diǎn)是文件內(nèi)容的一部分。(×)7.在Linux系統(tǒng)中，常采用單空閑塊鏈接法來(lái)實(shí)施存儲(chǔ)空間的分配與回收。8.Linux系統(tǒng)的一個(gè)重要特征就是支持多種不同的文件系統(tǒng)。(√)三、簡(jiǎn)答題1.UNIX/Linux系統(tǒng)中文件分為哪些類(lèi)型?UNIX/Linux系統(tǒng)中文件分為以下類(lèi)型：普通文件，目錄文件，特殊文件。2.文件的邏輯組織有幾種形式?文件的邏輯組織有以下形式：無(wú)結(jié)構(gòu)文件和有結(jié)構(gòu)文件。無(wú)結(jié)構(gòu)文件是指文件內(nèi)部不再劃分記錄，它是由一組相關(guān)信息組成的有序字符流，即流式文件。有結(jié)構(gòu)文件又稱為記錄式文件，它在邏輯上可被看成一組連續(xù)順序的記錄的集合，又可分為定長(zhǎng)記錄文件和變長(zhǎng)記錄文件兩種。3.文件的物理組織形式主要有哪幾種?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?建文件時(shí)就確定它的長(zhǎng)度很難實(shí)現(xiàn)；它不一般僅適于順序訪問(wèn)，而不利于對(duì)文件的為信息管理添加了一些麻煩；可靠性差。索引文件除了具備鏈接文件的優(yōu)點(diǎn)需要增加索引表帶來(lái)的空間開(kāi)銷(xiāo)。往往以多重索引文件除具有一般索引文件的優(yōu)點(diǎn)外，還可滿足對(duì)靈活性和4.一般說(shuō)來(lái)，文件系統(tǒng)應(yīng)具備哪些功能?一般說(shuō)來(lái)，文件系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：文件管理；目錄管理；文件存儲(chǔ)空間的管理；文件的共享和保護(hù)；提供方便的接口。5.文件控制塊與文件有何關(guān)系?文件控制塊——用于控制和管理文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包括文件名、文件類(lèi)型、位置、大小等信息。文件控制塊與文件一一對(duì)應(yīng)，即在文件系統(tǒng)內(nèi)部，給每個(gè)文件唯一地設(shè)置一個(gè)文件控制塊，核心利用這種結(jié)構(gòu)對(duì)文件實(shí)施各種管理。6.文件系統(tǒng)中的目錄結(jié)構(gòu)有哪幾種基本形式?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?UNIX/Linux系統(tǒng)中采用哪種目錄結(jié)構(gòu)?文件系統(tǒng)中的目錄結(jié)構(gòu)有：?jiǎn)渭?jí)目錄結(jié)構(gòu)，二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)，樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)，非循環(huán)圖目錄結(jié)構(gòu)。各自的優(yōu)缺點(diǎn)如下表：目錄結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)單級(jí)目錄查找速度慢；不允許重名；不二級(jí)目錄不同級(jí)別的存取保護(hù)和文件系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)裝只能在用戶級(jí)對(duì)文件進(jìn)行臨時(shí)非循環(huán)圖目錄具有樹(shù)形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的UNIX系統(tǒng)中采用非循環(huán)圖目錄結(jié)構(gòu)，即帶鏈接的樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)。7.常用的磁盤(pán)空閑區(qū)管理技術(shù)有哪幾種?試簡(jiǎn)要說(shuō)明各自的實(shí)現(xiàn)思想。常用的磁盤(pán)空閑區(qū)管理技術(shù)有：空閑盤(pán)塊表法、空閑塊鏈接法、位示圖法、空閑塊成組鏈接法。空閑盤(pán)塊表法——所有連續(xù)的空閑盤(pán)塊在表中占據(jù)一項(xiàng)，其中標(biāo)出第一個(gè)空閑塊號(hào)和該項(xiàng)中所包含的空閑塊個(gè)數(shù)，以及相應(yīng)的物理塊號(hào)。利用該表進(jìn)行盤(pán)塊的分配和文件刪除時(shí)盤(pán)塊的回收?？臻e塊鏈接法——所有的空閑盤(pán)塊鏈在一個(gè)隊(duì)列中，用一個(gè)指針(空閑區(qū)頭)指向第一個(gè)空閑塊，而各個(gè)空閑塊中都含有下一個(gè)空閑區(qū)的塊號(hào)，最后一塊的指針項(xiàng)記為NULL,表示鏈尾。分配和釋放盤(pán)塊都在鏈頭進(jìn)行。位示圖法——利用一串二進(jìn)位的值來(lái)反映磁盤(pán)空間的分配情況，每個(gè)盤(pán)塊都對(duì)應(yīng)一位。如果盤(pán)塊是空閑的，對(duì)應(yīng)位是0;如盤(pán)塊已分出去，則對(duì)應(yīng)位是1。空閑塊成組鏈接——把所有空閑盤(pán)塊按固定數(shù)量分組，組與組之間形成鏈接關(guān)系，最后一組的塊號(hào)(可能不滿一組)通常放在內(nèi)存的一個(gè)專(zhuān)用棧結(jié)構(gòu)中。這樣，平常對(duì)盤(pán)塊的分配和釋放是在棧中進(jìn)行(或構(gòu)成新的一組)。8.什么是文件的共享?文件鏈接如何實(shí)現(xiàn)文件共享?文件的共享是指系統(tǒng)允許多個(gè)用戶(進(jìn)程)共同使用某個(gè)或某些文件。文件鏈接是給文件起別名，即將該文件的目錄項(xiàng)登記在鏈接目錄中。這樣，訪問(wèn)該文件的路徑就不只一條。不同的用戶(或進(jìn)程)就可以利用各自的路徑來(lái)共享同一文件。9.什么是文件保護(hù)?常用的保護(hù)機(jī)制有哪些?文件保護(hù)——是指文件免遭文件主或其他用戶由于錯(cuò)誤的操作而使文件受到破壞。常用的文件保護(hù)機(jī)制有：(1)命名——自己的文件名，不讓他人知道；(2)口令——對(duì)上口令，才能存??；(3)存取控制——有權(quán)才可存取，不同權(quán)限干不同的事；(4)密碼——信息加密，解密復(fù)原。10.在UNIX/Linux系統(tǒng)中，如何表示一個(gè)文件的存取權(quán)限?在UNIX/Linux系統(tǒng)中，一個(gè)文件的存取權(quán)限用9個(gè)二進(jìn)制位表示前三位分別表示文件主的讀、寫(xiě)和執(zhí)行權(quán)限，中間三位分別表示同組用戶的讀、寫(xiě)和執(zhí)行權(quán)限，最后三位分別表示其他用戶的讀、寫(xiě)和執(zhí)行權(quán)限。11.什么是文件的備份?數(shù)據(jù)備份的方法有哪幾種?按時(shí)機(jī)分，備份分哪幾種?文件備份就是把硬盤(pán)上的文件在其它外部的存儲(chǔ)介質(zhì)(如磁帶或軟盤(pán))上做數(shù)據(jù)備份的方法有完全備份、增量備份和更新備份三種。按時(shí)機(jī)分，后備分為“定期備份”和“不定期備份”。12.硬盤(pán)分區(qū)有哪三種類(lèi)型?Linux可以安裝在哪些分區(qū)上?硬盤(pán)分區(qū)有三種類(lèi)型：主分區(qū)、擴(kuò)展分區(qū)和邏輯分區(qū)。Linux既可以安裝在主分區(qū)上，也可以安裝在邏輯分區(qū)上。13.在Linux系統(tǒng)中，ext2文件系統(tǒng)的構(gòu)造形式是什么?超級(jí)塊的作用是什么?在Linux系統(tǒng)中，ext2文件系統(tǒng)的構(gòu)造形式為引導(dǎo)塊和一系列的塊組。其中塊組又包括超級(jí)塊、塊組描述結(jié)構(gòu)、塊位示圖、索引節(jié)點(diǎn)位示圖、索引節(jié)點(diǎn)表和超級(jí)塊中包含有文件系統(tǒng)本身的大小和形式的基本信息。文件系統(tǒng)管理員可以利用這些信息來(lái)使用和維護(hù)文件系統(tǒng)。14.在Linux系統(tǒng)中，為什么要提供VFS?Linux系統(tǒng)可以支持多種文件系統(tǒng)，為此，必須使用一種統(tǒng)一的接口，這就是虛擬文件系統(tǒng)(VFS)。通過(guò)VFS將不同文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來(lái)，因而從外部看上去，所有的文件系統(tǒng)都是一樣的。15.簡(jiǎn)述管道文件的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。執(zhí)行命令catmyfile|wc-l的輸出應(yīng)是什么?管道文件的實(shí)現(xiàn)機(jī)制如下如所示：fflags在執(zhí)行管道命令行時(shí)要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)管道文件和兩個(gè)進(jìn)程：“|”對(duì)應(yīng)管道文件；由系統(tǒng)自動(dòng)處理兩個(gè)進(jìn)程按先入先出的方式同步、調(diào)度和緩沖。管道文件是利用系統(tǒng)調(diào)用pipe()創(chuàng)建的、在同族進(jìn)程間進(jìn)行大量信息傳送的打開(kāi)文件。四、應(yīng)用題1.設(shè)Linux文件系統(tǒng)中的目錄結(jié)構(gòu)如圖所示：圖Linux文件系統(tǒng)中的目錄結(jié)構(gòu)(1)Linux文件系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)是什么?上圖明顯是樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)，但是其中有鏈接，如文件ABC還鏈到了mub1目錄上，因此Linux文件系統(tǒng)采用的是非循環(huán)圖目錄結(jié)構(gòu)。(2)設(shè)當(dāng)前工作目錄是/usr,則訪問(wèn)文件m1.c的相對(duì)路徑名是什么?相對(duì)路徑名是相對(duì)當(dāng)前工作目錄的路徑名，而且相對(duì)路徑名不能以斜線(/)開(kāi)頭，訪問(wèn)文件m1.c的相對(duì)路徑名是mengqc/mub1/m1.c。(3)cd/usr/liu命令的功能是什么?cd命令用來(lái)改變工作目錄。cd/usr/liu命令的功能是把工作目錄改到liu。(4)如果用Is-l/usr/mengqc/mub1命令列出指定目錄的內(nèi)容，其中有如那么,該文件m2.c對(duì)文件主和同組用戶的權(quán)限是什么?根據(jù)下圖文件權(quán)限表示，“rw-”表示文件主具有讀和寫(xiě)權(quán)限，沒(méi)有執(zhí)行權(quán)圖文件權(quán)限表示第6章設(shè)備管理1.下列設(shè)備中，不屬于獨(dú)占設(shè)備的是()。A.打印機(jī)B.磁盤(pán)D.磁帶2.過(guò)硬件和軟件的功能擴(kuò)充，把原來(lái)獨(dú)占的設(shè)備改造成為能為若干用戶共享的設(shè)備，這種設(shè)備稱為()設(shè)備。A.存儲(chǔ)D.虛擬3.在操作系統(tǒng)中，用戶在使用l/0設(shè)備時(shí)，通常采用()。C.設(shè)備名4.通道是一種()。B.軟件工具C.I/O端口D.I/O專(zhuān)用處理機(jī)5.CPU啟動(dòng)通道后，設(shè)備的控制工作由()。C.通道獨(dú)立執(zhí)行預(yù)先編好的通道程序來(lái)控制6.用戶編制的程序與實(shí)際使用的物理設(shè)備無(wú)關(guān)是由()功能實(shí)現(xiàn)的。7.下列描述中，不是設(shè)備管理的功能的是()。8.下列不屬于設(shè)備分配技術(shù)的是()。B.獨(dú)占分配技術(shù)10.SPOOLing技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的()分配。11.設(shè)備的打開(kāi)、關(guān)閉、讀、寫(xiě)等操作是由()完成的。12.下列關(guān)于設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的描述，錯(cuò)誤的是()。13.引入緩沖技術(shù)的主要目的是()。B.提高CPU的處理速度用()。15.下列緩沖技術(shù)中，對(duì)于一個(gè)具有信息的比較有效的是()。D.雙緩沖技術(shù)16.為了使多個(gè)進(jìn)程能有效地同時(shí)處理陣發(fā)性的輸入和輸出，最好使用()結(jié)構(gòu)B.多緩沖C.雙緩沖區(qū)17.一個(gè)含有6個(gè)盤(pán)片的雙面硬盤(pán)，盤(pán)片每面有100條磁道，則該硬盤(pán)的柱面數(shù)為()。18.設(shè)磁盤(pán)的轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，盤(pán)面劃分為10個(gè)扇區(qū)，則讀取一個(gè)扇區(qū)的時(shí)間是()。提示：1分(m)等于60秒(s),1秒等于1000毫秒(ms)。19.下列關(guān)于磁盤(pán)的描述中，正確的是()。D.當(dāng)關(guān)掉電源后，磁盤(pán)存儲(chǔ)的內(nèi)容丟失20.下列關(guān)于Linux系統(tǒng)設(shè)備管理的描述中，不正確的是()。A.設(shè)備名由主、次設(shè)備號(hào)構(gòu)成c.把設(shè)備作為特殊文件處理D.將存儲(chǔ)設(shè)備稱為字符設(shè)備二、判斷題1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為每一臺(tái)設(shè)備確定的一個(gè)用以標(biāo)識(shí)它的編號(hào)，被稱為設(shè)備的2.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，外圍設(shè)備的啟動(dòng)工作都是由系統(tǒng)和用戶共同來(lái)做的。3.用戶程序應(yīng)與實(shí)際使用的物理設(shè)備無(wú)關(guān)，這種特性