计算机操作系统

0285《计算机操作系统》2019年6月期末考试指导

一、考试说明

本课程闭卷考试，满分100分，考试时间90分钟。考试包括以下五种题型：

1、填空题（10题，每题2分，共20分）

2、选择题（20题，每题2分，共40分）

3、判断题（10题，每题1分，共10分）

4、简答题（3题，每题7分，共21分）

5、综合题（1题，每题9分，共9分）

二、重点复习内容

第一章 操作系统基本概念

1、计算机构成

计算机资源可分为两大类：硬件资源和软件资源。

硬件资源指组成计算机的硬件设备，如中央处理机、主存储器、磁带存储器、打印机、显示器、键盘输入设备等。

软件资源主要指存储于计算机中的各种数据和程序。系统的硬件资源和软件资源都由操作系统根据用户需求按一定的策略分配和调度。

2、操作系统

操作系统(Operating System，简称OS)是：管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服 务人机界面。

微机上常见的操作系统有：DOS、 Windows系列、 OS/2、UNIX、Mac OS、Netware等

LINUX。

3、操作系统的主要功能：

（1）操作系统的处理器管理根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行的程序。

（2）操作系统的设备管理负责分配和回收外部设备，以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作。

（3）操作系统的文件管理向用户提供创建文件、撤消文件、读写文件、打开和关闭文件等功能。

（4）操作系统的存储管理功能是管理内存资源。主要实现内存的分配与回收，存储保护以及内存扩充。

（5）操作系统的作业管理功能是为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统高效地运行。

4、操作系统功能构成和体系结构这些较抽象的概念。

第二章 几种主要的操作系统及发展历程

Unix和类Unix系统；Unix与Linux操作系统之间的关系与区别；Windows系统的不同版本；几类操作系统截然不同的发展思路、普及历程。

第三章 进程管理

1、程序和进程的异同

程序是构成进程的组成部分之一，一个进程的运行目标是执行它所对应的程序。进程是由程序、数据和进程控制块三部分组成的。程序是静态的，而进程是动态的。一个进程可以执行一个或几个程序，一个程序亦可以构成多个进程。进程具有创建其他进程的功能，被创建的进程称为子进程，创建者称为父进程，从而构成进程家族。

2、进程的概念和进程的特征

进程通常被定义为：进程是可并发执行的具有一定功能的程序段在给定数据集上的一次执行过程。

    进程的特点：

（1）动态性：进程最基本的特征。

（2）并发性：指多个进程能在一段时间内同时运行，并发性是进程的重要特征。

（3）独立性：指进程是一个能独立运行、独立分配资源和独立调度的基本单位。

（4）异步性：指进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进，或说进程按异步方式运行。

（5）结构性：为使进程独立运行，应为之配置一个称为“进程控制块”的数据结构，简称PCB。

3、进程间的高级通信的方式：管道通信。

  （1）管道通信是由UNIX首创的，是一种重要的通信方式。

  （2）管道通信以文件系统为基础。所谓管道，就是连接两个进程的一个打开的共享文件，专用于进程之间进行数据通信发送进程可以源源不断地从管道一端写入数据流，接收进程在需要时可以从管道的另一端读出数据。

  （3）在对管道文件进行读写操作时，发送进程和接收进程要实施正确的同步和互斥，以确保通信的正确性。管道通信的实质是利用外存来进行数据通信，故具有传送数据量大的优点，但管道通信速度较慢。

4、进程控制块的结构及其作用。

第四章 进程管理－进程控制、同步互斥

1、进程和处理机管理

进程和处理机管理的一个重要任务是进程控制。

进程控制—是为了达到多进程高效率并发执行和协调、实现资源共享的目的。

通常将处理机的状态分为系统态和用户态两种。1．系统态(核心态、管态) —此方式下，可以执行任何指令，可以访问全部主存。2．用户态(目态) —在此方式下，不允许执行特权指令，只允许访问受限定的主存。

第五章 进程的同步与通信——死锁

1、产生死锁的四个必要条件

（1）互斥条件  并发进程所要求和占有的资源是不能同时被两个以上进程使用或操作的，进程对它所需要的资源进行排它性控制，即进程间必须互斥使用资源。

（2）请求和保持条件（部分分配条件）  进程每次申请它所需要的一部分资源，在等待新资源的同时，继续占用已分配到的资源。即进程保持已占用资源，等待分配附加资源。

（3）不剥夺条件  进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其它进程强行剥夺，而只能由获得该资源的进程自己释放。即进程已获得资源，只能在使用完时自行释放。

（4）环路等条件  进程资源图构成的有向回答（在发生死锁时，必然存在一个进程——资源环形链，即进程集合{P0,P1,P2,…,Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源，P1正在等待一个P2占用的资源……Pn正在等待一个P0占用的资源。

第六章 CPU调度

1、调度的基本概念

在多道程序环境下，进程数目往往多于处理机数目，致使它们争用处理机。这要求系统能按某种算法，动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程，使之执行。

分配处理机的任务是由进程调度程序完成的。

处理机调度的主要目的，是为了分配处理机，但在不同的OS中所采用的调度方式是不完全相同的。有的系统仅采用一级调度，而有的系统则采用两级；在执行调度时的执行算法也可能是不同的。

2、调度的分类

从不同的角度对调度进行分类：

按调度的层次，把调度分为高级、中级和低级调度；

按OS的类型分类，有批处理调度、分时调度和实时调度，还有多处理机调度。

作业从进入内存并在后备队列上排队开始，直至完成，可能要经历下述三级调度：

高级调度（宏观调度）

低级调度（微观调度）

中级调度

3、进程调度的两种基本方式

a) 非剥夺方式（非抢占方式）  以这种调度方式运行时，不允许强行剥夺已经分配给某进程的处理机。例如，调度程序一旦把处理机分配给某进程后应让它一直运行下去，直至进程完成或发生某事件而阻塞时，才把处理机分配给另一进程。这种调度方式的优点是简单、系统开销小，但却可能导致系统性能的恶化，表现为：

b) 剥夺调度方式（抢占方式）  这是指进程正在运行时，系统可根据某种原则，剥夺已分配给它的处理机，并再分配给其他进程的一种调度方式。剥夺的原则有：1.优先权原则  优先权高的进程可以剥夺优先权低的进程而运行；2.短进程优先原则  短进程到达后可以剥夺长进程的运行；3.时间片原则  一个时间片运行完后重新调度。

第七章 存储管理

1、存储器由内存（Primary Storage）和外存（Secondary Storage）组成。

内存由顺序编址的块组成，每块包含相应的物理单元。CPU要通过启动相应的输入、输出设备后才能使外存与内存交换信息。

2、内容：

（1）内存分配：其主要任务是为每道程序分配一定的内存空间。

（2）地址映射：CPU执行用户程序时，要从内存中取出指令或数据，为此就必须把所用的相对地址（或称逻辑地址）转换成内存的物理地址。这就是操作系统的地址映射功能。（也即地址换算、指向功能）

（3）内存保护：建立内存保护机制，即设置两个界限寄存器，分别存放正在执行的程序在内存中的上界地址值和下界地址值。

（4）内存扩充:由于物理上扩充内存受到某些限制，就采取逻辑上扩充内存的方法，也就是“虚拟存储技术”。即就是把一个程序当前正在使用的部分（不是全体）放在内存，而其余部分放在磁盘上。

第八章 存储管理

1、单一连续分配

这是一种最简单的存储管理方式,只能用于单用户、单任务的操作系统中。采用这种存储管理方式时，内存分为以下三个区：

（１）系统区—仅提供给操作系统使用，通常设置在内存的低址部分；

（２）用户区—指除系统区以外的全部内存空间，提供给用户使用。

（３）空闲区—指剩余部分存储区。

2、分区式分配

分区管理是在单一连续区管理的基础上发展起来的一种存储管理方法。它把内存划分成若干个大小不等的区域，除操作系统占用一个区域之外，其余由多道环境下的各并发进程共享。

早期的多用户系统所采用的存储器管理技术——分区式分配。通常，分区的方式可以分为

(1)固定式分区

(2)动态分区（可变式分区、可重定位分区）

3、分区存储管理的主要优点：

（１）实现了多个作业或进程对内存的共享，有助于多道程序设计，从而提高了系统的资源利用率。

（２）该方法要求的硬件支持少，管理算法简单，因而实现容易。

分区存储管理的主要缺点有：

（１）内存利用率仍然不高。

（２）作业或进程的大小受分区大小控制，除非配合采用覆盖和交换技术。

（３）难以实现各分区间的信息共享。

第九章 页式管理和分段式管理

1、分页管理

在分页存储管理系统中，把每个作业的地址空间分成一些大小相等的片，称之为页面。页式管理还把内存空间以与页相等的大小划分为大小相等的物理块或页框（Frame）。

2、分页和分段的主要区别

分段和分页系统，在概念上完全不同，主要表现为：

（１）分页对用户是不透明的，分段对用户是透明的。

（２）分段的大小任意，分页固定。

（３）分页地址空间是一维的，而分段是二维的。

基本原理:

段页式系统的基本原理是分段和分页原理的结合。

3、纯分页系统的主要优点是:无需移动信息便能较好地缓解分区管理中所产生的存储器的零头问题，地址变换机构主要是通过PMT表来实现。

4、分段管理的地址变换主要是通过SMT表来实现的。

分段管理的主要优点是：便于程序模块化处理；便于动态链接；便于共享等。为了获得分段在逻辑上的优点和分页在管理存储空间方面的优点，兼用分段和分页两种方法，即采用所谓的段页式存储管理。它的基本思想是：用分段的方法来分配和管理虚拟存储器，而用分页方法来分配和管理主存储器。

第十章 虚拟存储器

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。

（1）请求页式系统:它是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统。它允许只装入若干页的用户程序和数据，便可启动运行。以后，再通过调页功能及页面置换功能，陆续地把即将要运行的页面调入内存，同时把暂不运行的页面换出到外存上，置换时以页面为单位。

（2）请求分段系统：这是在分段系统的基础上，增加了请求调段及分段置换功能后，所形成的段式虚拟存储系统。它允许只装入若干段的用户程序和数据，即可启动运行。以后再通过调段功能和段的置换功能，将暂不运行的段调出，同时调入即将运行的段，置换是以段为单位的。

第十一章 设备管理

1、外围设备是计算机系统的重要硬件资源,与CPU、主存资源一样，它们接受操作系统的管理和控制。

I/O设备的特性和操作方式往往相差甚大，故无疑地，I/O设备管理是操作系统最繁杂、且与硬件密切相关的部分。

2、I/O设备分类：

按传输速率分类：低速设备、中速设备、高速设备。

按信息交换的单位分类：块设备、字符设备。

第十二章 设备管理

1、设备分配

设备分配的任务是按照规定的策略为申请设备的进程分配合适的设备、控制器和通道。

在进行设备分配时，通常都需要借助于一些表格，在表格中记录了相应设备或控制器的状态及对设备或控制器进行控制所需的信息。

进行设备分配时所需的数据结构有：设备控制表；系统设备表；控制器控制表；通道控制表等。

2、四表

（1）设备控制表DCT

（2）系统设备表SDT

（3）控制器控制表COCT

（4）通道控制表CHCT

3、设备独立性：是I/O软件的一个关键性概念，其基本含义是用户程序独立于具体使用的物理设备。为了实现设备的独立性，系统应为每一进程配置一张用于联系逻辑设备名和物理设备名的映象表，称为逻辑设备表LUT（Logical Unit Table）或进程连接表PAT。

4、SPOOLing系统的工作过程

操作系统初启后激活SPOOLing输入程序使它处于捕获输入请求的状态.一旦有输入请求消息，SPOOLing输入程序立即得到执行，把装在输入设备上的作业输入到硬盘的输入井中。

输入井是一组硬盘扇区。SPOOLing输出程序模块的工作原理同输入程序模块，它把硬盘上输出井的数据送到慢速的输出设备上。输出井的内容来自作业运行过程中的输出。

作业调度程序不是从输入设备上装入作业，而是直接从输入井中把选中的作业装入主存，使主机等待作业输入的时间大为缩短。同样对作业的输出而言，写到输出井要比写到输出设备快得多。

引入SPOOLing技术，把一个共享的硬盘改造成若干台输入设备和若干台输出设备。这样的设备称为虚拟设备，它们的物理实体是输入（出）井。

第十三章 文件系统

1、文件管理通常为用户提供两类服务:

一是面向用户编程的，由若干系统调用命令组成。例如读文件和写文件命令，用户可以直接在C语言程序或其它语言程序中使用。

二是面向键盘的命令，如拷贝、查找等命令，这类命令目前已纳入窗口系统之内，用户仅需用鼠标在窗口或对话框内点击拷贝等命令即可.

2、一个完善的文件系统必须完成下列工作：

辅助存储空间的管理；实现按名存取（依靠逻辑结构）；文件的存放形式（物理结构）；文件的查找；文件的共享和保护。

第十四章 文件系统

1、任何一个文件都存在着两种形式的结构：（１）文件的逻辑结构（２）文件的物理结构

由相关数据项构成的记录称为逻辑记录，由逻辑记录构成的文件称为逻辑文件。

逻辑文件从结构上分可分为两类：无结构文件；有结构文件

结构文件中的记录顺序可以是任意的，它们可分成不同的类型： 定长记录顺序结构文件；顺序结构的变长记录文件

目前常用的物理文件有四种：顺序文件（连续文件）﹑链式文件（串联文件） ﹑索引文件﹑Hash结构文件等。

2、文件存储设备

常用的文件存储设备有磁盘、光盘、磁带等。其中磁盘又可分为硬盘和软盘。

存储设备的特性决定了文件的存取的方法。

第十五章 文件系统

1、外存空间分配

（1）空闲表法（空闲文件目录）

空闲表法属于连续分配方式，与内存管理中的动态分区分配方式雷同。它为每个文件分配一个连续的存储空间。系统为外存上的所有空闲区建立一张空闲表，每个空闲区对应于一个空闲表项。形成空闲块表。

（2）空闲链表法

空闲链表法是将所有空头盘区拉成一条空闲链。根据构成链的基本元素的不同，有两种链表形式：简单链表、成组链表。

（3）位示图是利用二进制的一位来表示磁盘中一个块的使用情况，当其值为“0”时，表示对应的盘块空闲；为“1”时，表示已分配。

第十六章 文件系统

文件系统性能的改善：

1、磁盘高速缓存

提高磁盘的I/O速度最主要的技术便是利用磁盘高速缓存（Disk Cache）。

磁盘高速缓存的形式；数据交付；置换算法；周期性地写回磁盘

2、优化数据的分布

3、提高磁盘I/O速度的其它方法

第十七章 WindowsXP的安装

1、安装Windows XP之前所作的准备工作

首先需要准备好一片Windows XP Professional正版安装光盘，并检查光驱是否支持自启动。这里使用Windows XP Professional简体中文版为例子。

用一张纸片记录安装文件的产品密匙(安装序列号)。

可能的情况下，用驱动程序备份工具(如驱动精灵等软件)将原有的Windows XP下所有驱动程序备份到硬盘上(如∶F:\Drive)。最好能记下主板、网卡、显卡等主要硬件的型号及生产厂家，预先下载驱动程序备用。

2、安装后的设置

3、Windows XP安装盘和相关工具的一些高级用法。

第十八章 WindowsXP概览

1、Windows XP的基本元素和工具

2、Windows XP界面的风格和习惯

3、如何在系统异常情况下如何运行特定任务或者关闭、重启系统。

第十九章 基于WindowsXP的办公应用

1、Microsoft Word的的窗口组成元素和基本操作模式

2、 Outlook的邮箱设置方法和大量邮件的保存方法。

第二十章 Windows的多媒体应用

1、媒体、多媒体概念的含义

2、多媒体文件格式

3、根据多媒体文件的后缀名称推断该文件的文件格式和所使用的创作软件。

第二十一章 安全使用Windows系统

1、安全使用Windows系统的约束

2、安全使用Windows系统的技巧。

第二十二章 Windows的注册表

1、注册表的整体结构

2、常用的注册表项的使用技巧。

第二十三章 Linux操作系统的安装

1、如何分区硬盘

2、如何配置硬件

3、如何选择软件。

第二十四章 Linux系统的初步使用

Linux系统得安装及初步使用

重点复习题

填空题

1) 应用软件则在____________的基础上实现用户所需要的功能。

2) 如果内存的寻址宽度是16位，那么每一个内存地址可以用____________个二进制位来表示，即____________个字节来表示。

3) 进程通常被定义为：进程是可并发执行的具有一定功能的程序段在给定数据集上的一次___________

4) 为使进程能独立运行，应为之配置一个称为“_________”的数据结构，简称PCB。

5) 所谓进程的就绪状态是指：当进程已分配到除_________以外的所有必要的资源后，只要能再获得该资源，便能立即执行。

6) 进程的互斥和同步可归结为低级进程通信，而高级通信原语不仅保证相互制约的进程之间的正确关系，还同时实现了进程之间的___________。

7) 动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间的。在实现可变分区分配时，将涉及到下述三个问题：分区分配中所用的数据结构；_____________分区分配的操作。

8) 程序的局部性是指在一较短时间内，程序的执行仅限于某个部分；相应地，它所访问的存储空间也局限于某个区域。局限性表现为：____________和空间局部性

9) 对任何一个文件，都存在着两种形式的结构：文件的逻辑结构和文件的__________

10) 进程调度有以下两种基本方式：非剥夺方式和____________

参考答案：

1、系统软件 2、16  1 3、执行过程 4、进程控制块 5、CPU（或处理机）

6、信息交换 7、分区的分配算法 8、时间局部性 9、物理结构

10、剥夺调度方式

（二）选择题

1)操作系统理论研究者有时把操作系统分成四大部分：驱动程序、_________、支承库、外围

A）数据                             B）进程管理器

C）内核                             D）文件系统

2)Linux系统的创始者Linus Torvalds于1991 年初在一台386sx 兼容微机上学习______操作系统。通过学习，他逐渐不能满足该学习系统的现有性能，并开始酝酿开发一个新的免费操作系统——Linux。

A）XENIX                             B）Minix

C）SCO UNIX                          D）FreeBSD

3)以下哪个不是进程运行的三种基本状态

A）就绪状态                            B）阻塞状态

C）执行状态                            D）查询状态

4)前趋图是一个有向无环图，记为DAG。如下图所示，关于图中的前驱关系的描述，下面哪一个是正确的。

A）节点1是节点6的直接前驱                B）节点7是节点6的后继节点

C）节点9是节点6的直接后继                D）节点7是节点4的直接后继

5)关于进程与程序的联系与区别，下面哪项描述是正确的

A）进程是由程序、数据和进程控制块三部分组成的。

B）进程是构成程序的组成部分之一

C）进程是静态的，而程序是动态的

D）二者没有区别

6)进程的唤醒原语执行步骤，下面哪一项描述正确？

A）转进程调度或返回→置进程的状态→将被唤醒进程送入就绪队列→转进程调度或返回

B）转进程调度或返回→置进程的状态→转进程调度或返回→将被唤醒进程送入就绪队列

C）置进程的状态→转进程调度或返回→转进程调度或返回→将被唤醒进程送入就绪队列

D）从等待队列中摘下被唤醒进程→置进程的状态→将被唤醒进程送入就绪队列→转进程调度或返回。

7)进程间存在着相互制约关系，其中一种制约主要源于资源共享。例如，有两进程Ａ和Ｂ，如果在Ａ进程提出打印请求时，系统已将打印机分配给进程Ｂ，则进程Ａ阻塞；一旦进程Ｂ将打印机释放，也使进程Ａ由阻塞改为就绪状态，这种制约关系是？

A）直接相互制约                             B）双向相互制约

C）间接相互制约                             D）紧密相互制约

8)关于进程高级通信方式中的消息缓冲区通信，由于接收消息的进程可能会收到几个进程发来的消息，故应将所有消息缓冲区链成一个________，其首地址由接收进程PCB中的一个指针指出。

A）有向图                                  B）二叉树

C）队列                                    D）堆栈

9)下图给出了进程间发生死锁现象的情况，请问图中进程出现死锁的原因是什么？

A）进程优先级不同引起死锁                   B）进程运行时间不同引起死锁

C）进程竞争资源引起死锁                     D）进程推进顺序不当引起死锁

10)响应时间（response Time）是分时系统中衡量调度性能的一个重要指标。所谓响应时间，是指？

A）计算机对请求进行处理的时间

B）计算机处理完成后将响应送回终端的时间

C）从提交一个请求开始到首次产生响应为止（显示出结果）的一段时间间隔

D）把请求信息从键盘传送到计算机的时间

11)动态重定位是靠硬件地址变换机构实现的。最简单的办法是利用一个重定位寄存器（BR）〈基地址寄存器〉。该寄存器的值是由进程调度程序根据作业分配到的存储空间的起始地址来设定的。见下图，下面选项说法正确的是：

A）有效地址即程序在内存中的绝对位置

B）重定位寄存器保存的值是根据每条指令的执行而变化的

C）指令“LOAD 1，2500”应该改成“LOAD 1，12500”

D）地址变换机构把VR和BR的内容相加，得到实际访问的物理地址

12)某内存分配算法在为作业选择存储区域时，总是寻找最大的空白区。在划分后剩下的空白区也是最大的，因而对以后的分配很可能仍然是有用的，这样的算法是？

A）最佳适应算法                   B）最坏适应算法

C）首次适应算法                   D）循环首次适应算法

13)下图是某进程的页表，如果每个页的大小为1K，则

A）该进程占用3K的物理内存                   B）该进程占用6K的物理内存

C）该进程在物理内存中的地址是连续的          D）以上都不对

14)下图是某进程的页表，如果每个页的大小为1K（=1024字节），则程序中有一条指令的虚地址为100，则该指令存在于物理内存的什么位置？

A）100                              B）200

C）2148                             D）以上都不对

15)一个进程，其某指令的虚地址2500，则该指令所在的页号p及页内地址w为

A）p=2，w=452                    B）p=2，w=400

C）p=1，w=412                    D）p=1，w=452

16)下图是某进程的段表，从表中可以计算出该进程的占用内存量为多少？

A）120K                         B）90K

C）40K                          D）50K

17)虚拟存储器的有两种典型的实现方式，其中某种实现方式允许只装入若干页（而非全部程序）的用户程序和数据，便可启动运行。以后，再通过调页功能及页面置换功能，陆续地把即将要运行的页面调入内存，同时把暂不运行的页面换出到外存上，置换时以页面为单位，该实现方式是哪一种？

A）分页式系统                  B）分段式系统

C）请求页式系统                D）段页式系统

18)设备管理中因为种种原因经常需要引入缓冲，在打印机和CPU之间设置缓冲的目的就是

A）减少中断CPU的次数，放宽对中断响应的要求

B）提高CPU、通道和I/O设备之间的并行性

C）缓冲和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾

D）以上都不对

19)系统为每一个I/O设备都配置了一张用于记录本设备情况的设备控制表DCT（Device Control Table），凡因请求本设备而未得到满足之进程，其PCB都被按照一定的策略进行组织成一个数据结构，设备控制表DCT中哪一项是负责维护该数据结构？

A）设备标识符                        B）设备类型

C）重复执行次数                      D）设备队列指针

20)把空闲物理块分成组，再通过指针把组与组之间链接起来，我们把这种管理空闲块的方法称为。

A）位示图                        B）简单链表

C）空闲链表法                    D）成组链接法

参考答案：

1)C   2)B   3)D   4)D   5)A      6)D   7)C   8)C   9)C   10)C

11)D  12)B  13)A  14)C  15)A     16)B  17)C  18)C  19)D  20)D

（三）判断题

1) 驱动程序是最底层的、直接控制和监视各类硬件的部分，它们的职责是隐藏硬件的具体细节，并向其他部分提供一个抽象的、通用的接口。 （  ）

2) 支承库（也称“接口库”）是一系列特殊的程序库，它们职责在于把系统所提供的基本服务包装成应用程序所能够使用的编程接口（API），是最靠近应用程序的部分。 （  ）

3) 进程组成： 程序 + PCB  （  ）

4) 进程同步机制中的空闲让进指的是当临界资源空闲时，允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效地利用临界资源。（  ）

5) 32位的CPU可以访问的逻辑地址空间是4G（  ）

6) 作业调度中的FCFS算法，并不一定是选择后备队列中的第一个作业投入运行（  ）

7) 内存的单一连续分配机制中，系统区内存仅提供给操作系统使用，通常设置在内存的低地址部分（  ）

8) 分页系统中，地址变换机构的任务，实际上是将页号变换为物理块号。（  ）

9) 键盘、鼠标器、语音的输入和输出等设备都属于低速I/O设备（  ）

10) I/O通道是一种特殊的处理机。它具有执行I/O指令的能力，并通过执行通道（I/O）程序来控制I/O操作（  ）

参考答案：

1)（ √ ）  2)（ √ ）  3)（ × ）  4)（ √ ）   5)（ √ ）

6)（ √ ）  7)（ √ ）  8)（ √ ）  9)（ √ ）  10)（ √ ）

（四）简答题

1.操作系统应该具备哪些主要的功能？

答题要点：

a) 操作系统的处理器管理根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行的程序。

b) 操作系统的设备管理负责分配和回收外部设备，以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作。

c) 操作系统的文件管理向用户提供创建文件、撤消文件、读写文件、打开和关闭文件等功能。

d) 操作系统的存储管理功能是管理内存资源。主要实现内存的分配与回收，存储保护以及内存扩充。

e) 操作系统的作业管理功能是为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统高效地运行

2.给出并简要说明进程产生死锁的四个必要条件。

答题要点：

产生死锁的四个必要条件是：

a)互斥条件  并发进程所要求和占有的资源是不能同时被两个以上进程使用或操作的，进程对它所需要的资源进行排它性控制，即进程间必须互斥使用资源。

b)请求和保持条件（部分分配条件）  进程每次申请它所需要的一部分资源，在等待新资源的同时，继续占用已分配到的资源。即进程保持已占用资源，等待分配附加资源。

c)不剥夺条件  进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其它进程强行剥夺，而只能由获得该资源的进程自己释放。即进程已获得资源，只能在使用完时自行释放。

d)环路等条件  进程资源图构成的有向回答（在发生死锁时，必然存在一个进程——资源环形链，即进程集合{P0,P1,P2,…,Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源，P1正在等待一个P2占用的资源……Pn正在等待一个P0占用的资源。

（五）综合题

  1、（1）简述调度算法中的先来先服务（FCFS）算法调度过程。

（2）若有三个进程A、B、C，它们先后进入就绪队列（进入顺序为A、B、C）。它们的CPU执行期分别是21、6和3个单位时间。按FCFS算法调度，绘示意图给出它们的执行情况。

（3）进程A、B、C的周转时间各是多少？

（4）平均周转时间是多少？

答案要点：

（1）在采用FCFS算法时，进程按进入的先后次序在就绪进程队列中排列，调度时，选队首进程投入运行，直至该进程运行结束，再取队首进程投入运行。

（2）按FCFS算法调度，它们的执行情况如下图所示：

（3）进程的周转时间由三部分组成，分别是：在就绪队列上等待获得处理机的时间；在CPU上的执行时间；等待I/O操作完成的时间；因此，根据上图，各进程的周转时间为：对于A，其周转时间为21，B的周转时间为27，C的周转时间为30。

（4）平均周转时间为26。

  2、采用动态分区法，在系统初启时，除了操作系统中常驻内存部分之外，只有一个空闲分区。随后，分配程序将该区依次划分给调度选中的作业或进程。随着进程的执行，会出现一系列的分配和释放。如果分配的空闲区比所要求的大，则管理程序将该空闲区分成两个部分，其中一部分成为已分配区而另一部分成为一个新的小空闲区，仍放在空白区链（表）中。具体涉及到下述三个问题：（1）分区分配中所用的数据结构；（２）分区的分配算法；（３）分区分配的操作。

提问（1）简述分区分配中使用的数据结构空闲分区表（必要时可配图说明）

（2）简述分配算法中的最佳适应算法。

答案要点：

空闲分区表：用于为内存中每个尚未分配出去的分区设置一个表项，每个分区表项包含分区序号、分区始址及分区的大小等表目；可用表的每个表目记录一个空闲区，主要参数包括区号、长度和起始地址。采用表格结构，管理过程比较简单，但表的大小难以确定，可用表要占用一部分内存。

所谓最佳适应算法，就是为一作业选择分区时总是寻找其大小最接近于作业所要求的存储区域。换句话说，把作业放入这样的分区后剩下的部分最小。这种算法的优点是：如果存储空间中具有正好是所要求大小的空白区（Free Blovk），则必然被选中；如果不存在这样的空白区，也只对比要求稍大的空白区划分，而绝不会去划分一个更大的空白区。因此，其后遇到大的作业到来时，作业要求的存储区域就比较容易得到满足。

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