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1、第一部分、基本概念：填空、选择、判断、简答第一章：1、什么是操作系统：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程，并方便用户使用计算机的一组程序集合。2、常见操作系统Windows XP、Windows 2003、Windows 2000、Windows VistaLinux、UnixIBM AIX、IBM OS/2Sun Solaris3、操作系统分类：单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统、实时系统、微机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统4、多道：在内存中同时装入多个程序，并使它们并发地执行。5、分时：并发执行的多个程序均匀地分享CPU时间的运
2、行方式。6、多道批处理系统的优缺点优点：CPU、内存以及I/O设备等资源的利用率高；系统吞吐量（单位时间内完成的总工作量）大。缺点：平均周转时间（作业进入内存到运行结束时间）长；没有交互能力。7、分时系统的特点多路性：多个用户同时使用一台计算机；独立性：用户之间互不干扰，就像各自独立使用一台计算机一样；及时性：用户的各种请求（如输入数据）能够得到及时的响应；交互性：用户通过各自的终端，与自己运行的程序进行交流。8、操作系统的特点并发性：两个或多个程序在一段时间内“同时”执行。它们不是绝对地并行执行，而是在这一段时间内交替执行。并发性是操作系统最主要的特征。共享性：系统资源可供多个并发执行的程序
3、共同使用。分为互斥共享和非互斥共享两种。虚拟性：通过软件方式，将一个物理资源变成多个虚拟的对等资源。异步性：多个程序的执行顺序和一个程序的执行与中断次数无法确定。但是其结果始终是确定的。9、操作系统的功能处理机管理功能：进程控制存储器管理功能：内存分配、内存保护、内存扩充以及地址转换设备管理功能：缓冲区管理、设备分配和回收、设备驱动文件和磁盘存储管理功能：目录管理、文件读写、存取控制、磁盘空间分配、空闲空间管理用户接口：操作接口（分命令接口和图形接口）、程序接口（即系统调用）-第二章1、进程的含义和组成：进程是某个程序在一组OS数据集合基础上的一次运行过程。进程运行所依赖的OS数据集合叫做“进
4、程控制块”（PCB），所以进程由程序和PCB组成。2、PCB的组成及其意义：3、进程的特点动态性：是程序的一次并发执行过程，具有一定的生命周期。 每个进程在执行过程中都会按“执行-暂停-执行”方式推进，因此可以对不同阶段的进程定义不同的状态。并发性：两个或多个进程在一段时间内“同时”执行，但某一瞬间只执行其中之一。因此实际上这些进程是交替执行的。独立性：任何进程都是一个程序的一次独立运行过程，也是系统进行资源分配和调度的单位。异步性：进程按不可预知的速度向前推进，所以OS应提供相应的措施保证其并发性。结构性：每个进程都程序（由代码和数据组成）和PCB组成。4、进程的状态就绪(Ready)状态：
5、此时进程等待CPU，并获得了除CPU以外所有的运行所需资源。由于存在多个就绪进程，OS将将它们排列成一个就绪队列。执行(Running)状态：进程获得了CPU，并正在运行的状态。单CPU系统中只能有一个进程处于执行状态。阻塞(Blocked)状态：进程由于等待除CPU以外的其它资源或I/O操作结束，而不能继续执行的状态。由于存在多个多个阻塞进程，系统将它们排列成一个或多个阻塞队列。5、进程的状态转换关系执行到就绪：执行进程被操作系统强制剥夺CPU，从而变成就绪进程。就绪到执行：就绪进程被操作系统调度，从而变成执行进程。执行到阻塞：由于申请资源未获准，或开始了I/O操作，执行进程将CPU让给其它
6、就绪进程，从而变成阻塞进程。阻塞到就绪：阻塞进程得到所请求资源，或执行的I/O操作结束，从而变成就绪进程。6、进程控制：原语，状态转换原因及对应原语block，wakeup，create，terminate，schedule-第三章1、进程同步与互斥，临界资源，临界区2、记录型信号量的定义与应用P(s) s.value-;if(p.value=进程大小）为5号分区，所以P0进程的起始地址为5号分区的起始地址500K。分配P0后5号分区就会变成起始地址700K（原始起始地址500K+进程P0大小200K）、大小为100K（原始大小300K-P0进程大小200K），以此类推，可计算出其他进程的起始
7、地址。最佳适应是指查找某个分区大小最接近当前进程大小。对于P0进程来说，最接近其容量（必需大于等于）的分区为6号分区，所以P0进程在最佳适应分配算法的处理下，起始地址为6号分区的起始地址850K。分配P0进程后6号分区变成起始地址为1050K，大小为20K的分区，可以最佳装入P1进程，因此P1进程的起始地址为1050K。答题时上述分析过程不需要写出，只需要写出下面的表格即可。P0P1P2P3P4首次适应：500K10K320K25K200K最佳适应850K1050K10K320K200K3、一个分页式存储管理系统中页面大小为2K（2048字节），某进程的页表内容如下表所示。请将该进程的逻辑地址
8、1FD3和205C转换为物理地址。页号01234块号37121331解法1：(1FD3)16=1*163+15*162+13*161+3*160=(8147)10，因此页号=(8147整除2048)=3，页内偏移地址=(8147取余2048)=2003，查页表可知页号3对应的块号为13，即3号页装入13号块，因此物理地址=13*2048+2003=28627。(205C)16=2*163+0*162+5*161+12*160= (8284)10，因此页号=(8284整除2048)=4，页内偏移地址=(8284取余2048)=92，查页表可知4号页装入31号块，因此物理地址=31*2048+92
9、=63580。解法2：(1FD3)16=（00011 ）2，因此页号为3，查页表得到块号13=(1101) 2，最终物理地址为（01101 ）2=(6fd3)164、在一个请求分页虚拟存储器系统中，假定某个进程将按如下顺序访问页面：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6，则：(1)在内存中只为该进程分配3个物理块，请使用先进先出置换算法计算出访问过程中所发生的置换次数；(2)如果为该进程分配4个物理块，并使用LRU算法，置换次数又为多少？解：先进先出算法：12342156212376321236344156211376621136223341562213
10、776221311122341566213376621置换次数为14次LRU算法：1234215621237632123642156212376321236334215621237632123222342156612376331211111342155612276661置换次数为6次5、某磁盘有8192个磁道，编号为08191，在完成了磁道1250处的请求后，当前正在磁道3500处为一个请求服务。若此时请求队列的先后顺序为1000，4000，3300，5600，1300，6000，1200，2500。回答下述问题：(1)采用SSTF（最短寻道时间优先）算法完成上述请求。请写出磁头移动的顺序，并
11、计算平均寻道长度。(2)采用SCAN（电梯）算法完成上述请求。请写出磁头移动的顺序，并计算平均寻道长度。解：SSTF（最短寻道时间优先）算法：哪个进程的寻道位置与当前位置最近，先为该进程服务(1) 3500-3300 移动200(2) 3300-4000 移动700(3) 4000-2500 移动1500(4) 2500-1300 移动1200(5) 1300-1200 移动100(6) 1200-1000 移动200(7) 1000-5600 移动4600(8) 5600-6000 移动400平均寻道长度=（200+700+1500+1200+100+200+4600+400）/8= 111
12、2.5SCAN（电梯）算法：模仿电梯动作规律，由于磁头从1250到达3500，因此先向大磁道号方向处理，再向小磁道号方向处理(1) 3500-4000 移动500(2) 4000-5600 移动1600(3) 5600-6000 移动400(4) 6000-3300 移动2700(5) 3300-2500 移动800(6) 2500-1300 移动1200(7) 1300-1200 移动100(8) 1200-1000 移动200平均寻道长度=（500+1600+400+2700+800+1200+100+200）/8= 937.512、当前位示图的内容为3B2C35DF3F，如果为一个文件分
13、配两个块，应分配哪些块？如果回收26块和39块，位示图会发生什么变化？解：3B2C35DF3F=（ ），因此分配6和7块。回收后位示图为（ ）=3B2C35 58 11 38 2F 3F10、在一台采用LRU置换算法的请求分页系统中，页面大小为1K。某一进程被分配给四个物理块，其页表内容如下表所示。那么当该进程写(1067)10和读(6034) 10逻辑地址时会发生什么现象（当前时间为120）？页号块号状态位修改位装入时间最近访问时间外存地址0411308920113410485037625110931052083721127807366、在系统的当前时刻，进程的资源请求和分配情况见下表： 进
14、程号进程请求资源向量（最大）已分配资源向量A3 4 51 1 1B5 4 31 1 1C4 0 41 0 1D8 4 21 1 1E7 6 81 1 1此时系统的可用资源向量为：3 5 4，试判断下述请求可否满足，并说明原因：此时进程E申请资源，申请向量为：1 0 0此时进程D申请资源，申请向量为：1 0 0解：此时进程E申请资源，申请向量为：1 0 0，预分配后的资源情况如下：进程号最大已分配还需可利用A3 4 51 1 12 3 42 5 4 B5 4 31 1 14 3 2C4 0 41 0 13 0 3D8 4 21 1 17 3 1E7 6 82 1 15 5 7 A B C E D
15、 有安全序列，可以分配此时进程D申请资源，申请向量为：1 0 0，预分配后的资源情况如下：进程号最大已分配还需可利用A3 4 51 1 12 3 42 5 4 B5 4 31 1 14 3 2C4 0 41 0 13 0 3D8 4 22 1 16 3 1E7 6 81 1 16 5 7 A B C 没有安全序列，不可以分配7、有4个并发执行的进程A，B，C，D。在执行时它们都要读共享文件F，但限制进程A和进程B不能同时读文件F，进程C和进程D也不能同时读文件F。请问用PV操作管理时：(1)应怎样定义信号量?写出信号量的初值和含义。(2)写出能使它们正确执行的程序。解：(1) S1=1 S2=
16、1，分别表示A和B、C和D之间的互斥信号量(2) A P(S1) 读文件F V(S1) B P(S1) 读文件F V(S1) C P(S2) 读文件F V(S2) D P(S2) 读文件F V(S2)8、在传统的Unix系统中，利用索引节点保存文件外存块的10个直接地址、1个一级间接地址、1个二级间接地址和1个三级间接地址。假如外存块大小为32K，外存块指针占用4Byte，那么这种系统所能支持的最大的文件长度是多少？9、假定有一个信箱可存放N封信，当信箱不满时发信者可把信件送入信箱；当信箱中有信时收信者可从信箱中取走全部信件。请用P、V操作及相应的代码模拟发信者和收信者的工作。解：semaphore count,capacity;count.value=0; 收信() while(true) wait(count); 取信; signal(capacity); capacity.value=N; 发信() while(true) wait(capacity); 放信; signal(count); 11、设有一作业必须由5个进程协作完成，这些进程的执行顺序如下图所示。请写出用于同步的信号量及初值，并用信号量机制实现它们之间的同步关系。P1P3P2P4P5