操作系统题库刷题

强信号量和弱信号量的区别在于：初始化时取值的范围 信号量

操作系统的叙述 能方便用户编程的程序 是不正确的 操作系统功能

TLB 转移后备缓冲器 硬件和控制结构、分页

如果一个计算机的硬盘为 64G，每个块的大小为 4K，如果用位示图来管理硬盘的空间，则位示图的大小为（2M）字节 计算机存储

虚拟存储器的最大容量由（ 程序的地址空间 ）决定 虚拟存储器

对磁盘进行移臂调度时，既考虑了减少寻找时间，又不频繁改变移动臂的移动方向的调度算法是 电梯调度 调度算法

位示图法可用于磁盘空闲盘块的分配和回收 磁盘调度

进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是 时间片用完 进程控制结构

对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是 记录 文件存取

进程的三种基本状态是 就绪态、阻塞态、运行态

紧耦合系统就是并行操作系统 紧急耦合系统

某计算机系统中若同时存在五个进程，则处于阻塞状态的进程最多可有？（3）个 进程状态

虚拟内存的作用 更大和更多的程序可以并发运行 硬件和控制结构

某进程要对信号量S调用P操作，如果调用前S的值为（ >= 0 ）时，则该进程在调用P操作后必定可以继续执行 信号量

• 信号量S的物理意义：S>=0时表示某资源的可用数，s<0时其绝对值表示阻塞队列中等待该资源的进程数。P、V操作是实现进程同步与互斥的常用方法
• P操作表示申请一个资源，V操作表示释放一个资源
• P操作的定义：S=S-1，若S>=0，则执行P操作的进程继续执行；若S<0，则置该进程为阻塞状态，并将其插入阻塞队列

实时系统中的进程调度，通常采用 抢占式的优先数高者优先 算法 进程调度

将主存空闲区按地址顺序从小到大登记在空闲区表中，每次分配时总是顺序查找空闲区表，直到找到第一个大于等于所需容量的区域，此种分配算法称为 ( 最佳适配 ) 分配算法 动态分区

光盘上的文件一般可以采用（直接）存取方式 文件

所有就绪状态的进程按建立的先后顺序形成一个对列，从队列首挑选一个进程，分给时间片q ，投入运行。当时间片到时，而又没有完成的进程，将再次加入到队列尾，排队等待下一轮调度。这种进程调度算法称为优先数调度算法 进程

倒排表不属于磁盘的空闲块管理方案 磁盘调度

• 空闲区表法，连续分配方式
• 空闲链表法
• 位示图法

页式存储管理的快表一般存放在 cache 分页

与设备分配策略有关的因素有：设备固有属性、设备分配算法、设备分配中的安全性、设备的独立性 设备分配政策

操作提供给应用程序的接口是 系统调用 操作系统的目标和功能

**用 V 操作可以唤醒一个进程，被唤醒的进程状态变为 就绪 ** P.V操作

关于处理器调度，错误的说法是 轮转算法属于长程调度算法 处理器调度的类型

• 正确说法

为实现设备分配，应为每一类设备配置一张 设备控制表 设备分配

可以分配给多个进程的设备是 共享设备 进程

如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用 多级目录结构 来保证按名存取的安全 索引文件

在以下的存储管理方案中，能扩充主存容量的是 分页虚拟存储管理 内存分区

中断

设计多道批处理系统时，首先要考虑的是 系统效率和吞吐量 多道批处理系统

在计算机中用于保存下一个指令的地址的硬件是 程序计数器（PC）指令的执行

如 P 和 V 操作的信号量 S 初值为 4，则现在 S = -1，表示有 1 个进程在等待 pv操作

在现代操作系统中采用缓冲技术的主要目的是 为了缓和CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾，提高CPU和I/O设备的并行性 I/O缓冲

一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于 就绪 状态 进程状态

进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程 只能有惟一的进程控制块 进程控制块

设某类资源有 5 个，由 3 个进程共享，每个进程最多可申请2个资源而使系统不会死锁 死锁避免

系统部件

当进程调度采用最高优先级调度算法时，从保证系统效率的角度来看，应提高 在就绪队列中等待时间长的 进程优先级 进程切换

在动态分区分配管理中，首次适应分配算法要求对空闲区表项按 地址从小到大 进行排列 动态分区

内存管理

使多个进程能有效地同时处理输人和输出 最好使用缓冲池技术 I/O缓冲

处于运行状态的操作系统程序应放在 主存储器中 五进程状态

进程有三种基本状态，可能的状态转换是 就绪态到运行态、等待态到就绪态、运行态到等待态 五状态模型

引入进程的原因是 提高资源的利用率和正确描述程序的执行情况 什么是进程

当一个进程处于 ( 它正等着输入一批数据 ) 状态时，称其为阻塞态 五状态模型

操作系统是对 ( 计算机资源 ) 进行管理的软件 操作系统的目标和功能

死锁防御

操作系统通过 ( 进程控制块 PCB ) 对进程进行管理 进程和进程控制块

当采用单缓冲技术进行磁盘输入时，设从磁盘上读入1块的时间为T，将数据从单缓冲区送入用户区所需时间为t，用户程序处理这块数据的时间为p，且T>t，T>p。如果需从磁盘上读入2块数据，并进行处理，则总共需要花费的时间为 ( 2T+2t+p ) I/O缓冲

通过操作系统对外围设备的管理实现了“设备处理的一致性”。 这种“一致性” 是指 ：用户可不考虑设备的具体物理特性 操作系统的概念

若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量 A， 则变量 A 的相关临界区是由( 5个 ) 临界区构成 并发

设有3个作业，它们同时到达，运行时间分别为T1、T2和T3, 且T1≤T2≤T3，若它们在单处理机系统中按单道运行，采用短作业优先调度算法，则平均周转时间为（ T3/3+2*T2/3+T1 ） 单处理调度

一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程 由阻塞变就绪 进程管理

页式存储管理中，每取一条指令或取一个操作数，访问主存的次数最多是( 2 ) 虚拟内存

死锁

死锁

银行家算法

CPU 输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾， 可采用（ 缓冲技术 ） I/O缓冲

对磁盘进行移臂调度的目的是为了缩短( 寻找 ) 时间 磁盘调度

在可变分区存储管理中， 最优适应分配算法要求对空闲区表项按( 尺寸从小到大 ) 进行排列 内存管理算法

用户程序中的输入、 输出操作实际上是由( 操作系统 ) 完成 操作系统概念理解

在可变式分区分配方案中， 某一作业完成后， 系统收回其主存空间， 并与相邻空闲区合并， 为此需修改空闲区表， 造成空闲区数减 1 的情况是（ 有上邻空闲区，也有下邻空闲区 ）内存管理算法

操作系统中利用信号量和P、V操作，( 可实现进程的互斥和同步 ) 信号量

进程和线程

在请求式分页系统中，用五状态进程模型对进程状态进行描述，当前指令访问发生缺页，则此进程会发生的状态变迁为( 运行->阻塞 ) 分页系统

操作系统的演化

在简单分页内存管理中，每取一次数据，要访问( 2 ) 次内存 分页

SPOOLing技术可以实现设备的( 虚拟 )分配 内存管理

系统抖动是指( 被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象 ) 置换策略

伙伴系统中某已经分配的块大小为K，其起始地址为A，在用二叉树所描述当前内存分区的树中该块是左节点，则其伙伴地址为( A+K ) 伙伴系统

进程控制块的英文缩写是 PCB 什么是进程

文件目录

作业调度的关键在于 选择恰当的作业调度算法 调度算法

在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过( 页表 )实现的 虚拟地址映射

某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是 系统处于不安全状态时可能会发生死锁 死锁的条件

发生进程切换的过程中上下文切换一共( 2 )次 进程调度

在操作系统中，进程的最基本的特征是( 动态性和并发性 ) 进程的基本概念

系统用五状态进程模型对进程状态进行描述，则此模型下的处理器调度不包括( 中程 )调度 处理器调度类型

避免死锁的一个著名的算法是 银行家算法

采用直接存取法来读写磁盘上的物理记录时，效率最高的是 连续结构的文件 文件阻止与访问

存储器的段页式管理中，每次从主存中取出一条指令或一个操作数，需**（ 3 ）次**访问主存 段页式

引入多道程序设计技术的主要目的在于 .充分利用处理机减少处理机空闲时间 多道批处理系统

在操作系统中，一方面每个进程具有独立性，另一方面进程之间又具有相互制约性。对于任何两个并发进程，它们（ 可能相关 ） 进程的交互

从分类来看，日常使用的windows XP、windows7、windows10操作系统属于 多道批处理系统 操作系统的演化

Windows I/O

一个虚拟存储器系统中，设主存的容量为 16MB，辅存的容量为 1GB，而地址寄存器的位数32 位，在这样的系统中，虚存的最大容量是（4GB ）虚拟内存

使用信号量S解决N个进程之间的互斥问题，则运行过程中S的最小值可能为( 1-N ). 信号量

为保证系统数据库的完整性，可以把信号量定义为某个库文件的锁，初值为1，任何进程存取该库文件之前先对该信号量做一个操作，存取之后对它做一个**( semSignal操作 )**，从而使任一时刻只有一个进程可存取该库文件，但要注意信号量使用不当引起的死锁 信号量

UNIX 系统中进程由三部分组成：进程控制块，正文段和数据段。这意味着一个程序的正文与数据可以是分开的，这种分开的目的是为了**( 可共享正文、可共享数据、可重入 )** 进程

设计批处理多道系统时，首先要考虑的是 系统效率和吞吐量 多道批处理

在单处理器的多进程系统中，进程什么时候占用处理器和能占用多长时间取决于( 进程自身和进程调度策略 ) 进程控制

一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是 最高响应比优先 选择调度策略

逻辑文件存放在到存储介质上时，采用的组织形式是与( 主存储器管理方式、分配外设方式 )有关的 存储管理

进程

有若干并发进程都需要对共享变量count进行加1操作，那么有关count的值说法正确的是（若控制这些并发进程互斥执行count加1操作，count中的值正确）

死锁

有一个链接结构的文件，其中被链接的每个物理块存放一个逻辑记录和一个链接指针。目前，该文件中共存放了1、2、3、4、5五个逻辑记录。假设对应于该文件的目录项已经在主存储器中，那么完成删除记录4需访问磁盘 ( 5 ) 次 操作系统软件

进程和进程控制块

存储管理中的地址转换仅需在 CPU 中设置一个控制寄存器的是( 单个分区、页式、段式 )管理 内存管理

UNIX系统

作业调度程序是从处于( 收容、完成 )状态的作业中选取一个作业并把它装入主存 进程调度

UNIX系统

动态分区

启动外设前必须组织好通道程序通道程序是由若干( CCW )组成 I/O操作

若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量 A，则变量 A 的相关临界区是由( 5 )临界区构成 临界区

计算机系统中判别是否有中断事件发生应是在 执行完一条指令后 中断处理

资源分配图

文件管理

在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争( CPU )而产生死锁

I/o管理

若当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为( 就绪 )状态

内存分区

进程与线程

操作系统的发展过程 设备驱动程序组成的原始操作系统，管理程序，操作系统 操作系统的演化

支持程序浮动的地址转换机制是 动态重定位 重定位

在哲学家就餐问题中，若仅提供5把叉子，则同时要求就餐的人数最多不超过 ( 4 ) 个时，一定不会发生死锁 哲学家就餐问题

操作系统术语

某磁盘寻道，采用最短寻道时间优先算法，如果将要访问的磁道分别是 27、136、58、100、72、40而当前磁头在 80 道上，则磁头移动总道数是（ 162 ）磁盘调度策略

伙伴系统中某已经分配的块大小为K，其起始地址为A，在用二叉树所描述当前内存分区的树中该块是右节点，则其伙伴地址为( A-K ） b树

已知某磁盘的旋转速度为7500r/m, 平均寻道时间为4ms,每一个磁道有500个扇区，每扇区512字节，则读一个磁道的时间为( 16 )ms. 磁盘性能参数

某页式管理系统中，地址寄存器的低11位表示页内地址，则页面大小为( 2K字节 ) 分页

简单段页式存储管理方案中一次数据访问需要访问内存( 3 )次 段页式

在中断处理过程中，下列哪些步骤由软件完成 中断处理

某计算机系统中有10台打印机，有K个进程竞争使用，每个进程最多需要4台打印机。该系统可能会发生死锁的K的最小值是( 4 ) 死锁检测算法

分时系统中，当前运行进程时间片已经执行完毕，则该进程会发生的状态变迁为( 运行到就绪 ) 分时系统

下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是( 高响应比优先调度算法) 选择调度算法

计算机系统概述

UNIX系统属于多用户、分时系统

处理器调度有三级，高级调度是用于作业调度 调度和资源管理

操作系统的基本概念

可重定位分区分配的目的为：解决碎片问题 重定位

设某类资源有 5 个，由 3 个进程共享，每个进程最多可申请( 4 )个资源而使系统不会死锁 死锁避免

内存管理技术中，可能存在外部碎片的是 简单分段 硬件和控制结构

下列四个图演示了一个信号量操作的例子，按时间先后排列正确的顺序应该是( 3214 )

产生死锁的 4 个必要条件无法破坏的是 死锁条件

常见的由操作系统支持的I/O缓冲方案不包括（ 缓冲池 ）

关于进程和线程之间的关系，错误的是( D ) 进程与线程

内存保护和特权指令引出了运行模式的概念。用户程序以( 用户模式 )执行，此时有些内存区域是受保护的，特权指令也不允许执行 进程控制

为解决计算机与打印机之间速度不匹配的问题，通常设置一个打印数据缓冲区，主机将要输出的数据依次写入该缓冲区，而打印机则依次从该缓冲区中取出数据。该缓冲区的逻辑结构应该是( 队列 ) 缓冲区高速缓存

进程和线程是两个既相关又有区别的概念，下面陈述中，( A )是错误的 进程与线程

解决碎片问题最好的存储管理方法是 ：基本页式存储管理 内存管理

虚拟内存方案中，页表是由（操作系统）建立的 局部性和虚拟内存

使用信号量S(初值为1)解决N个进程之间的互斥问题，则当前运行过程中S的值为0，表示已经有进程在( 临界区 )之上 互斥

属于内存离散分配方式的是 页式存储管理方式 内存分区

PV操作是在信号量上的操作，当信号量的值为 ( >0 ）时，若有进程调用P操作，则该进程在调用P操作后必定可以继续执行 进程控制结构

采用多道程序设计能发挥且提高并行工作能力 多道批处理系统

设计处理机调度算法时，不属于考虑的原则是 ( ) 调度和资源管理

一种既有利于短作业又兼顾长作业的作业调度算法是( 最高响应比优先 ) 调度算法

对操作系统的说法中错误的是 ( ) 操作系统演化

通道是一种 ( I/O )

UNIX操作系统是一个 ( 交互式分时操作系统 )

对操作系统的文件系统而言，一个源程序、一批数据、一篇文章或一张图片等都可以被称为文件，只要它是 ( 逻辑上具有完整意义的信息集合 ) 文件的定义

访问一次磁盘操作必须给出如下参数( 磁头号 扇区号 柱面号 )

关于进程下列叙述不正确的是 进程

多道程序设计指的是 在一台处理机上并发运行多个程序 进程控制

光盘上的文件一般可以采用（ 直接 ）存取方式 文件

下述 MS—DOS 的文件中( )和( )是有关设备管理的程序 内存

MS—DOS 中用于软盘整盘复制的命令是( DISKCOPY ) 操作系统的演化

在以下存贮管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是(单用户连续分配) 操作系统的演化

操作系统是一种系统软件

可以分配给多个进程的设备是共享设备

MS—DOS 的文件类型为( )和( )的文件是不可执行的 操作系统的演化

文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名(可以相同、也可以不同) 文件目录

用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成 顺序文件 内存管理

MS—DOS 的存贮管理采用了(.单用户连续存贮管理 ) 操作系统的目标和功能

一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业其响应比是( 3 ) 进程状态

已知，作业的周转时间=作业完成时间－作业的到达时间。现有三个同时到达的作业J1，J2和J3，它们的执行时间分别是T1，T2和T3，且T1

所有就绪状态的进程按建立的先后顺序形成一个对列，从队列首挑选一个进程，分给时间片q ，投入运行。当时间片到时，而又没有完成的进程，将再次加入到队列尾，排队等待下一轮调度。这种进程调度算法称为（ 优先数调度算法 ） 进程

作业与进程的主要区别是( )和( ) 进层控制

驱动调度算法中( )和( )算法可能会随时改变移动臂的运动方向 调度

任何两个并发进程之间( 可能存在同步或互斥关系 ) 并发的原理

不属于操作系统部件的是（ 数据库管理 ） 系统部件

位示图法可用于 操作系统的演化

用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于 程序中断 中断

有关设备管理概念的下列叙述中，( )和( )是不正确的 输入/输出和文件

一进程刚获得三个主存块的使用权，若该进程访问页面的次序是{1321215123}。当采用先进先出调度算法时，发生缺页次数是( 5 )次，而采用 LRU 算法时，缺页数是( 6 )次 硬件和控制结构

文件的二级目录结构由( )和( )组成 文件目录

下列算法中用于磁盘移臂调度的是( ) 操作系统演化

能影响中断响应次序的技术是( )和( )

已知某磁盘的旋转速度为5400r/m, 在此速度下的磁盘平均旋转延迟为 11.11 磁盘性能参数

在信号量机制中， 信号量 S > 0 时的值表示（ 可用资源数目 ）； 若 S < 0， 则表示等待该资源的进程数，此时进程应（ 阻塞） 信号量

操作系统目前有五大类型：批处理操作系统 、分时操作系统、实时操作系统、 网络操作系统 、分布式操作系统 操作系统概念

在存储管理中常用(虚拟存储器)方式来摆脱主存容量的限制 虚拟内存

在请求页式管理中， 当(硬件变换机构)发现所需的页不在内存时， 产生(缺页)中断信号，(中断处理程序)作相应的处理 虚拟内内存

在响应比最高者优先的作业调度算法中， 当各个作业等待时间相同时， 运行时间短的作业将得到优先调度； 当各个作业要求运行的时间相同时，（等待时间长）的作业得到优先调度 调度算法

设单 CPU 环境下， 有三道作业， 它们的提交时间及运行时间如下表

若采用短作业优先调度策略， 作业单道串行运行时的调度次序为(J1,J3,J2)， 平均周转时间=( 8 )

对信号量 S 的操作只能通过（原语）操作进行， 对应每一个信号量设置了一个等待队列 信号量

一个请求分页系统中， 假如系统分配给一个作业的物理块数为 3， 且此作业的页面走向为 2， 3， 2，1， 5， 2， 4， 5， 3， 2， 5， 2。 OTP 算法的页面置换次数为() ， LRU 算法的页面置换次数为( )， CLOCK算法的页面置换次数为( ) 虚拟内存置换算法

按文件的逻辑存储结构分， 文件分为有结构文件， 又称为(记录式文件)和无结构文件， 又称(流式文件) 文件概述

某系统中共有 10 台磁带机被 m 个进程竞争， 每个进程最多要求 3 台磁带机，那么当 m 的取值为(1或2或3 )时，系统不会发生死锁

处理死锁通常有三种方法 ：静态预防 动态避免 动态检测及解除

在UNIX系统中，文件的类型主要包括:普通文件 目录文件 特别文件 UNIX文件管理

在文件使用中涉及的系统调用主要有六种: 创建 打开 读 写 关闭 删除 文件管理概述

现代操作系统进程管理的基本功能是:创建、 管理、 终止进程 现代操作系统的特征

对I/O操作可能的三种技术：程序I/O 、中断I/O 、DMA I/O功能的组织

虚拟设备是通过(SPOOLing) 技术把(独占) 设备变成能为若干用户(共享) 的设备

通常，进程实体是由( PCB )，(程序)和(数据集合)这三部分组成，其中(PCB)是进程存在的惟一标志 进程的基本概念

SPOOLing 技术的中文译名，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种(外部设备联机并行操作)技术，通常叫做“假脱机技术” 并行操作

两级存储器提高性能的理论基础：局部性原理 存储器的层次结构

分页式虚拟存储空间中，当发现某页不在（主存）的时候，将由（主存）产生缺页中断，当没有空闲主存块时，需要用调度算法进行页面（置换），如果这时没有选择好一种好的调度算法，就会产生（抖动）现象 多核线程调度

在最先适应算法中，要求空闲分区按（ 地址递增 ）顺序链接成空闲分区链；在最佳造应算法中，要求空闲分区按（ 容量递增 ）顺序链接成空闲分区链；在最差适应算法中，要求空闲分区按（ 容量递减 ）顺序链接成空闲分区链 操作系统的控制结构

分时系统的 4 个特征是：多路性、（顺序处理）、（嵌套处理）和交互性 分时系统

对于磁盘的访问时间，包括以下三个部分，分别是:寻道时间 Ts（或移臂时间）、 旋转延迟时间 Tr 、 传输时间 Tt（或读写时间） 磁盘调度

文件系统是指含有大量的文件及其属性的说明，对文件进行操纵和管理的软件，以及向用户提供的使用文件的接口等的集合。它分为三个层次，分别是:对象及其属性说明、 对对象操纵和管理的软件集合 、文件系统接口 文件管理系统

程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特征：分别是：间断性 、失去封闭性 、不可在现性 并发的原理

进程的五大特征是：动态性 、并发性 、独立性 、异步性、结构特征 进程控制

在操作系统中，信号量是表示资源的实体，是一个与队列有关的整型变量，其值仅能由 P、V操作来改变。根据用途不同，信号量分为：公用信号量（或整型信号量）、私用信号量（或记录型信号量） 信号量的实现

产生死锁的原因：竞争资源 进程推进顺序非法 死锁定理

如果信号量的当前值为-4,则表示系统中在该信号量上有（ 4 ）个等待进程

地址转换是指将程序空间中的 ( 逻辑 ) 地址转变为内存空间的（物理） 地址 内存管理的需求

实现 SPOOL 系统时必须在磁盘上辟出称为（输入井 ）和（ 输入井）的专门区域，以存放作业信息和作业执行结果 SPOOL

操作系统的主要设计目标是：方便用户使用或界面友好 、系统能高效工作或资源利用率高 操作系统概述

在最高响应比优先调度算法中，当各个进程的等待时间相同时，( 服务时间长 ) 的进程将优先调度；当各进程的服务时间相同时，( 等待时间长 ) 的进程将优先调度 选择调度策略

每个索引文件都必须有一张（ 索引）表，其中每个登记项用来指出一个逻辑记录的（ 存放位置 或指针 或首地址 ）文件组织和访问

有一个资源可供n个进程共享，但限制它们只能互斥使用，若采用semWait和semSignal操作来管理，则执行过程中可能出现的信号量的最大值为 ( ？ )，最小值为 ( 1-n ) ？？

死锁的四个必要条件是：互斥使用资源 、占用并等待资源、不可抢夺资源和循环等待资源

单个分区存储管理仅适用于 个人计算机(单用户) 、专用计算机(单道/单作业) 系统 内存分区

当一个进程完成了特定的任务后，系统收回这个进程所占的(工作区或主存空间或资源 )和取消该进程的( PCB)就撤消了该进程 进程的创建和终止

一个理想的作业调度算法应该是既能（提高系统效率或吞吐量高 及时得到计算结果 ）又能使进入系统的作业（ 周转时间短 ）

系统出现死锁一定同时具有 ( 4 ) 个条件，在死锁的所有条件中，( 互斥 ) 条件一般是不能禁止的

设 Cache存取时间为100ns，Cache命中率为90%，内存存取时间为900ns，则内存的平均存取时间为 （0.9100+0.1(100+900)=190ns） 高速缓存

MS—DOS 中有三个文件：DOSIP.EXE，DOSIP.DAT和DOSZP.COM，若使用系统提供的替代符‘*’和‘?’则这三个文件可统一表示为 DOS?P.*(或 DOS?P.???)

按用途可以把文件分为系统文件、用户文件、库文件三类 文件管理

页表项中有一个控制位用来表示当前页是否在内存中，它叫做（ P位或存在位 ），当此控制位未置位时，产生一次内存访问故障，称为（ 缺页中断（page fault） ） 分页

并发进程中涉及到（ 共享变量、与时间有关 ）的程序段称为临界区，两个进程同时进入相关的临界区会造成的错误

对于分时系统和实时系统，从可靠性上看( 实时系统 )系统更强；若从交互性来看( 分时系统 )系统更强 操作系统演化

操作系统提供互斥功能最常见的两种技术是：（信号量、 消息机制） 信号量与消息传递

每个索引文件都至少有一张索引表，其中的每一个表项应包括能标识该记录的 关键字(或记录号)和存放地址(或存放位置) 内存分布

I/O缓冲区类型分为：单缓冲 双缓冲 循环缓冲

处理多个中断有两种方法，分别是：顺序处理 、嵌套处理

虚拟内存方案为页表项使用了一个特殊的高速缓存，通常称为转换检测缓冲区（TLB）

一个等待外设传输信息的进程在该设备传输工作结束后，进程的状态由 (阻塞)状态转换成 (就绪) 状态 五状态模型

某临界区只允许一个进程访问，对n个进程采用一般信号量实现进程互斥时，可能出现的信号量的最小值是1-n 互斥

进程是由 程序、 相关的数据段、PCB或进程控制块组成 进程的组成

虚拟存储器具有的主要特征为(虚拟机内存管理)、( 对换性 )和虚拟性 虚拟机内存管理

操作系统的主要功能是(处理器管理)、(存储器管理)、(设备管理)、(文件管理)和用户接口管理 操作系统的主要功能

为文件分配外存空间时，常用的分配方法有（连续分配、 链接分配、 索引分配）三类 文件分配

斯普林系统中，作业执行时，从磁盘上的（ 输入井）中读取信息，并把作业的执行结果暂时存放在磁盘上的（ 输出井）中 I/O管理和磁盘调度

根据操作系统内核是否能感知线程，可以把线程分为两类，其中（ 用户及线程 ）对程序员来说是可见的，而对内核来说却是不可见的 用户级和内核级线程

进程调度活动分成三个独立的功能：（ 长程 ）调度、（ 中程 ）调度、（ 短程 ）调度 处理器调度类型

支持虚拟内存技术的两种基本内存管理方法是 分段 、分页 硬件和控制结构

P.V 操作必须（ 成对 ）出现，有一个 P 操作就一定有一个（ v操作 ）

文件的结构就是文件的组织形式，从用户观点出发所看到的文件组织形式称为文件的（ 逻辑结构 ）；从实现观点出发，文件在外存上的存放组织形式称为文件的（ 物理结构 ）文件结构

拼音码是一种汉字（ 输入·）码 操作系统的演化

用户程序使用**（访管指令(或系统调用) ）**请求操作系统服务 操作系统的演化

文件的目录组织形式主要有 单级目录 、二级目录 、树型目录 、图型目录 等 文件目录

协同进程间一般通过（ 信箱 ）进行间接通信 进程通信

存贮管理应实现的功能是：主存空间的分配与保护，（ 主存空间的重定位 ），主存空间的共享、主存的扩充 内存管理 硬件和控制结构

在请求式分页系统中，页框的分配有一种方式称为固定分配，固定分配有两种不同的方式，分别是平均分配 、按比率分配 分页

分页式存贮管理中，页表是用来指出作业的（逻辑页号 、主存块号）的对应关系 内存管理 硬件和控制结构

在请求式分页存储管理系统中，不能在计算机中实现的页面淘汰算法是**（ 最佳算法 ）**，选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页的算法是先进先出算法，选择淘汰在主存驻留时间最长的页的算法是 （最近最少使用）

临界资源是指（ 系统中一次只用允许一个进程使用的资源 ）而临界区是指（ 涉及到临界资源的代码段 ）把进程中访问临界资源的那段代码成为临界区 临界资源

设备的寻址方式主要有（ 直接I/O指令 、存储器映射I/O指令 ） 选址方式

操作系统设计的两个目标是（易用、高效） 操作系统设计

在创建一个进程时，需要完成的主要工作是什么? 进程描述

• 操作系统发现请求创建新进程事件后，调用进程源语 Creat();
• 申请空白 PCB；
• 初始化进程控制块；
• 为新的进程分配资源；
• 将新进程插入就绪队列

如图所示， 系统中有三个进程 GET、 PRO 和 PUT， 共用两个缓冲区 BUF1 和 BUF2。 假设 BUF1中最多可放 11 个信息， 现已放入了两个信息； BUF2 最多可放 5 个信息。 GET 进程负责不断地将输入信息送入 BUF1 中， PRO 进程负责从 BUF1 中取出信息进行处理， 并将处理结果送到 BUF2 中， PUT 进程负责从BUF2 中读取结果并输出。 试写出正确实现 GET、 PRO、 PUT 的同步与互斥的算法 要求： （1） 用类 C 语言描述， 条理清楚， 注释恰当； （2） 信号量原语统一使用 wait 和 signal。 并发

某虚拟存储器的用户编程空间共 32 个页面， 每页为 1KB， 内存为 16KB。 假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：

则逻辑地址 0A5D（H） 所对应的物理地址是什么？

• 125D（H）
• 2号页对应4号块， 所以物理地址是 0001 0010 0101 1101

​ 0A5D（H）=0000 1010 0101 1101

分页和分段管理有何区别？ 虚拟内存

• 分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址的转换，这是他们的共同点；
• 页的大小固定且由系统确定，而段的长度却不是固定的，决定于用户所编写的程序；
• 对于他们的不同点有三，第一，从功能上看，也是信息的物理化单位，分页是为了实现离散分配方式，以消减内存的外零头，以提高内存的利用率，既满足系统管理的需要，而不是用户的需要， 而段是信息的逻辑单位，它含有一组有意义相对完整的信息，目的是为了能够更好的满足用户的需要
• 分页的作业地址空间是一维的，而分段作业地址空间是二维的

什么是操作系统?它的主要功能是什么? 操作系统概述

• 操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合)，是用户与计算机之间的接口；
• 操作系统的主要功能包括：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理以及用户接口管理

什么是文件的逻辑组织和物理组织? 文件组织和访问

• 文件的逻辑组织——用户对文件的观察和使用是从自身处理文件中数据时采用的组织方式来看待文件组织形式。这种从用户观点出发所见到的文件组织形式称为文件的逻辑组织
• 文件的物理组织——文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织

简述请求页式存储管理的优缺点 分页

• 缺点：
  • (1)要处理页面中断、缺页中断处理等，系统开销较大
  • (2)有可能产生“抖动”。
  • (3)地址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现，增加了机器成本。
• 优点:
  • (1)虚存量大，适合多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作。动态页式管理提供了内存与外存统一管理的虚存实现方式。
  • (2)内存利用率高，不常用的页面尽量不留在内存。
  • (3)不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。与分区式比，不需移动作业，与多重分区比，无零星碎片产生。UNIX 操作系统较早采用

简述进程与线程的概念 进程与线程

• 进程是具有独立功能的程序在某个数据集合上的一次执行过程。进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。在现代操作系统中，资源申请的基本单位是进程，进程由程序段、数据段和PCB（进程控制块）组成。
• 线程是进程内的一个执行实体或执行单元，是比进程更小的能独立运行的基本单位

简述抢占式处理器调度和非抢占式处理器调度 选择调度策略

• 抢占式处理器调度：当前正在运行的进程可能被操作系统中断并转移至就绪态，它可能会导致较大的开销，但对所有的进程会提供较好的服务
• 非抢占式处理器调度：一旦进程开始运行，就不间断执行直到终止，或者为等待I/O或请求某些系统服务而阻塞自己

操作系统中存储器管理的主要功能是什么?什么叫虚拟存储器? 内存管理

• 存储器管理的主要功能是：内存分配，地址映射，内存保护，内存扩充；
• 虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚地址被映象成实地址。或者：简单地说，虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。

假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中有随机磁盘访问请求序列：27、129、110、186、147、41、64、120，当前磁头定位在磁道99处，求使用磁道调度算法先进先出(FIFO)、最短服务时间优先(SSTF)时的平均寻道长度。书写格式如下： 磁盘调度策略

简述常驻集及系统抖动。 进程状态

• 进程执行过程中任何时候都在在主存的部分被定义成成进程的常驻集。
• 在虚拟内存管理方案中，进程的驻留集一定的情况下，为了保证进程的局部性，操作系统需要依据某种策略将内存中的块置换出，如果被置换出的块正好在不不久将要被访问，而操作系统以又需要将其取回，频繁的这种操作将使处理器太部分时间都用于交换块，而不是执行指令，这种情况称之为系统抖动

简述在使用TLB的请求式分页内存管理方案中一次指令访问过程。 分页

• 首先进行逻辑地址转换为页号与页内偏移，根据页号查找TLB中的页表项，如果命中，则进行地址重定位；如果TLB没有命中，则在内存中查找页表，如果当前页在内存，则将此页表项添加到TLB，并将页帧号与页内偏移拼接形成物理地址，如果当前页不在内存，则产生缺页中断，将所缺页调入内存之后，再进行地址重定位

虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到什么限制?

• 虚拟存储器的基本特征有：多次性、对换性、虚拟性、离散性。
  多次性：允许用户将一个作业分为多个较小的作业，多次调入内存，而不用一次全调入内存
  对换性：允许将暂时不能运行的进程和那些暂时不需要的数据调入外存，将外存已经具备运行条件的进程和所需要的数据调入内存
  离散性：作业在内存中不用分配一连续的内存空间。
  虚拟性：指通过虚拟技术，将内存进行逻辑上的扩充，使用户看到的是比实际内存大得多的内存空间
• 虚拟存储器的容量主要受以下两方面的限制：第一：内存加外存的总容量；第二：逻辑地址结构。

在单CPU环境下，设有如下进程集合，它们的到达时间、服务时间(时间单位：小时)如右表，请计算采用先来先服务调度算法(FCFS)、最短剩余时间进程优先调度算法(SRT)、最高响应比进程优先调度算法(HRRN)时，每个进程的周转时间和等待时间，以及算法的平均周转时间和平均等待时间。书写格式如下： 选择调度策略

某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下(0,3),(1,7),(2,5),(3,8)，已调入页框按时间排序，运行中不再分配页框。

(1)逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是165C(H)

(2)对于如下的页面访问序列：

则使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断次数是多少？书写格式如下：

简述文件及文件组织的概念 文件组织和访问

• 文件是一组相似记录的集合，它被用户和应用程序看做一个实体，可以通过名字访问
• 文件组织:堆、顺序文件、索引顺序文件、索引文件、直接或散列文件

什么是操作系统？操作系统有那些特征？

• 操作系统是指管理和控制计算机资源，合理组织计算机工作流程方便用户使用计算机的程序的集合
• 其基本特征是：并发性、共享性、虚拟性和异步性

P、V 操作是定义在信号量 S 上的两个操作，简述 P、V 操作的定义。 进程调度

• P270
• 操作: P(S)：S:=s-1;当 S≥0 时，调用 P 操作的进程继续运行；当 S<0 时，调用 P 操作的进程被阻塞，并把它插入到等待信号量 S 的阻塞队列中。V 操作 V(S):S:=S+1;若 S>0，则调用 V 操作的进程继续运行；若 S≤0，从等待信号量的阻塞队列中唤醒头一个进程，然后调用 V 操作的进程继续运行。

设备管理程序的功能是什么?通过什么技术能把独享设备改为可共享的设备? 异步I/O和同步I/O

• 主要功能有缓冲管理、 设备分配和设备处理以及虚拟设备等功能
• SPOOLing 技术

试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。 死锁预防

• P169
• 静态资源分配策略是指系统要求所有进程要一次性地申请在整个运行过程中所需的全部资源。若系统有足够的资源分配给进程，便一次性地把其需要的所有资源分配给该进程。这样该进程在整个运行期间，便不会再提出资源请求，从而摒弃了请求条件。但在分配时，只要有一种资源要求不能满足，则即使是已有的其它各资源，也全部不分配给该进程，而让该进程等待。这样，由于等待期间的进程未占有任何资源，因而也摒弃了保持条件，从而可以避免发生死锁

在一个请求分页系统中，若采用 LRU 页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为：4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数 M 分别 3 和 4 时，求出在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，比较所得结果。

文件目录的作用是什么?一个文件的目录项应包括哪些信息? 文件结构管理系统

• P326
• 文件目录的作用是将文件名转换为文件在外存的物理位置，使操作系统能有效地对文件实施统一管理；
• 文件目录项一般包括文件名、扩展名、文件属性、文件建立的日期和时间、起始簇号、文件长度等信息

进程调度的功能是什么?什么叫动态优先数调度法? 进程调度

• P270
• 进程调度的功能是按照一定的调度算法从就绪队列中选择一个进程，将处理机分配给该进程，使其投入运行；
• 动态优先数调度法是指在创建进程时所赋予的优先数可以随进程的推进而改变，以便获得更好的调度性能。

某系统有A、B、C三类资源供五个进程共享，进程对资源的需求和分配情况如下：

系统目前还剩A、B、C三类资源为(2，3，0)。请按银行家算法回答下面问题：

(1) 该状态是否安全?

(2) 如果进程P3提出(0，1，0)的资源请求，系统能否满足它的请求吗? 为什么? 资源分配拒绝

• 该状态是安全的

• 不能满足，因为P3总共还需要（6，0，0）这个要求本身出错

请简述FCFS (先来先服务)、RR (轮转)、SPN (最短进程优先)进程调度算法的算法思想。 选择调度策略

• 先来先服务FCFS：选择在就绪队列中存在时间最长的进程执行
• 轮转RR：以一个时间间隔（时间片）产生时钟中断，当时钟中断发生时，当前正在运行的进程被置于就绪队列中，然后基于FCFS策略选择下一个就绪进程运行
• 最短进程优先 SPN：选择预计处理时间最短的进程运行。

简述死锁的防止与死锁的避免的区别。 死锁的预防

• 死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生。
• 死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁。

系统有三种独占型资源R1、R2、R3，他们都仅拥有一个单位的资源。有三个进程A、B、C并发执行，进程A需使用资源R3和R1，进程B需使用资源R1和R2，进程C需使用资源R2和R3。请问在什么情况下会发生死锁，并说明原因。 资源分配图

简述操作系统提供的服务功能 操作系统的目标和功能

• 处理用户命令；
• 读/写文件 分配/回收资源；
• 处理硬件/软件出现的错误及其它控制功能

实现虚拟设备的硬件条件是什么?操作系统应设计哪些功能程序? 操作系统功能

• 硬件条件是：配置大容量的磁盘，要有中断装置和通道
• 操作系统应设计好"预输入"程序，"井管理"程序，"缓输出"程序。

某用户文件共 10 个逻辑记录，每个逻辑记录的长度为 480 个字符，现把该文件存放到磁带上，若磁带的记录密度为 800 字符/英寸，块与块之间的间隙为 0.6 英寸，回答下列问题： 磁盘调度

(1)不采用记录成组操作时磁空间的利用率为（ ）

(2)采用记录成组操作且块因子为 5 时，磁带空间的利用率为（ ）

(3))当按上述方式把文件存放到磁带上后,用户要求每次读一个逻辑记录存放到他的工作区.当对核记录处理后,又要求把下一个逻辑记录读入他的工作区,直至10个逻辑记录处理结束.系统应如何为用户服务?

• (1)利用率为 50%

  当对该记录处理后，又要求把下一个逻辑记录读入他的工作区，直至 10 个逻辑记录处理结束。

• (2)利用率为 83%

  进行记录分解，按用户要求依次把主存缓冲区中的五个记录传送到用户工作区；

  启动磁带机读第二块内容存入主存缓冲区，把第 6 至 10 个逻辑记录按用户要求依次传送到用户工作区。

• (3)设置长度为 2400 字符的主存缓冲区；找到该文件的存放位置，启动磁带机读出第一块内容存入主存缓冲区；进行记录分解，按用户要求依次把主存缓冲区中的五个记录传送到用户工作区；启动磁带机读第二块内容存入主存缓冲区，把第6至10个逻辑记录按用户要求依次传送到用户工作区。

在一个虚拟分页系统中，某程序有如下内存访问序列：

10 154 54 334 185 245 170 247 456 258 19 378

(1) 假定页面大小为100个字节，试给出页访问串；

(2) 假定内存中有200个字节可供程序使用，初始时程序未载入内存，当采用FIFO算法时，求缺页中断次数、被置换的页面次序？（需要考虑初始载入时的缺页中断）?

(3) 若使用LRU算法，求缺页中断次数、被置换的页面次序？（需要考虑初始载入时的缺页中断）? 分页

某杂技团进行走钢丝表演。在钢丝的A、B两端各有n名演员（n>1）在等待表演。只要钢丝上无人时便允许一名演员从钢丝的一端走到另一端。现要求两端的演员交替地走钢丝，且从A端的一名演员先开始。请问，把A、B两端的演员各看作一个进程时，怎样用semWait操作和semSignal操作（PV操作）来进行控制？设置几个信号量，分别用于控制什么，信号量的初值是多少？请写出能进行正确管理的程序。 信号量

• 来源

  钢丝是一个临界资源，需互斥使用，设置一个信号量S1（初值为1），另外A端和B端要交替同步，设置一个同步信号量S2（初值为0）。对应的程序描述如下：

  Semaphore S1=1,S2=0;  
  main()  
  {   Cobegin  
      {   Ai();  
          Bi();  
      }  
      Coend  
  }  
  Ai()                        //A端演员进程，i=1,2,…,n  
  {   P(S1);  
      从A端到B端表演;  
      V(S2);  
  }  
  Bi()                        //B端演员进程，i=1,2,…,n  
  {   P(S2)  
      从B端到A端表演;  
      V(S1);  
  }  
  

原题

原答案

网上找的类似的

设某作业占有 7 个页面， 如果在主存中只允许装入 4 个工作页面(即工作集为 4) ， 作业运行时， 实际访问页面的顺序是 1， 2， 3， 6， 4， 7， 3， 2， 1， 4， 7， 5， 6， 5， 2，1。 试用 FIFO 与 LRU 页面调度算法， 列出各自的页面淘汰顺序和缺页中断次数， 以及最后留驻主存 4 页的顺序。 (假设开始的 4 个页面已装入主存) 调度算法

semWait操作和semSignal操作是如何定义的？简述当进程调用了semWait和semSignal后，它自身的进程状态的改变情况。 信号量

• semWait操作：信号量减1，若值为负数，则执行semWait的进程被阻塞。否则进程继续执行。
• semSignal操作：信号量加1，若值小于或等于零，则被semWait操作阻塞的进程被解除阻塞。当进程调用了semWait，它自身的进程状态可能不改变，或由运行态变为阻塞态。当进程调用了semSignal，它自身的状态不变。

在五状态图中，假如计算机只有一个 CPU，如果系统中有 N 个进程：

（1）运行的进程最多几个，最少几个；就绪进程最多几个最少几个；等待进程最多几个，最少几个？

（2）有没有这样的状态转换，为什么？

等待—>运行； 就绪—>等待

（3）一个进程状态的转换是否会导致另一个进程的状态转换，请列出所有的可能。 五状态图

在一个请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为：1，2，3，6，4，7，3，2，1，4，7，5，6，5，2，1。当分配给该作业的物理块数为 4 时，分别采用最佳置换算法、LRU 和 FIFO 页面置换算法,计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。 内存置换策略

磁盘数据块是如何定位的？磁盘访问时间由哪三部分时间构成？可以采用什么方法减少磁盘访问时间？ 磁盘调度

• 磁盘数据块通过磁道、扇区、盘面来定位。
• 磁盘访问时间由寻道时间、旋转延时时间、传输时间三部分构成。
• 可以采用磁盘调度策略来减少寻道时间，从而减少磁盘访问时间

设某文件的物理存储方式采用链接方式，该文件由 5 个逻辑记录组成，每个逻辑记录的大小与磁盘块大小相等，均为 512 字节，并依次存放在 50、121、75、80、63 号磁盘块上。

（1）文件的第 1569 逻辑字节的信息存放在哪一个磁盘块上?

（2）要访问第 1569 逻辑字节的信息需要访问多少个磁盘块？（假如该文件的 FCB 在内存 存储方式

• 因为1569=512×3+33，所以要访问字节的逻辑记录号为 3，对应的物理磁盘块号为 80。故应访问第 80 号磁盘块。由于采用链接方式，所以要访问第 3 个逻辑记录的信息，必须访问逻辑记录第 0、1、2 后才能访问第 3 个逻辑记录所以要访问第 1569 逻辑字节的信息，需要访问 4 个磁盘块。

简述中断装置的主要职能。

• 中断装置的职能主要有三点：

UNIX 系统中，数据结构磁盘索引节点(dinode)中有数据项 di_nlink，活动索引节点(inode)中有数据项 i_count 而系统打开文件表(file)中有数据项 f_count。简述这三个数据结构之间的联系。并指出这三个数据项的作用。 文件管理

在公共汽车上，司机负责开车、停车和驾驶，售票员负责门的开、关和售票。基本操作规则是只有停车后售票员才能开门，只有当售票员关门后司机才能开车。假设公共汽车上有1名司机、2名售票员和2张门，每个售票员负责一个门，汽车初始状态处于行驶之中。请使用信号量机制实现售票员与司机之间的协调操作，说明每个信号量的含义、初值和值的范围。

• wait(full1);//只有停车后售票员才能开门
  
  }
  
  signal(full2);
  
  }
  
  {
  
  signal(full1);//只有停车后售票员才能开门
  
  semaphore door1 = 1,door2 = 1;//作为记录门的同步信号量
  
  // 售票
  
  while(true)
  
  // 开门
  
  void seller2()
  
  void driver()
  
  // 正常行车;
  
  // 关门
  
  // 启动车辆;
  
  // 关门
  
  while(true)
  
  {
  
  while(true)
  
  }
  
  {
  
  signal(door1);
  
  }
  
  }
  
  wait(door1);// 只有售票员关门后司机才能开车
  
  signal(door2);
  
  // 开门
  
  {
  
  {
  
  wait(full2);//只有停车后售票员才能开门
  
  {
  
  // 售票
  
  // 到站停车;
  
  wait(door2);
  
  semaphore full1 = 0,full2 = 0;// 作为司机和售票员的同步信号量
  
  void seller1()
  

简述进程七状态转换图及状态转换原因

简述DMA的概念 直接内存访问

• DMA是直接存储器访问技术，其功能由系统总线中的一个独立模块完成或并入到一个I/O模块。当CPU需要读写一块数据时，它给DMA模块发出一条命令，然后断续处理其他工作。DMA模块直接与存储器交互，此进程无需CPU参与，传送完毕之后，DMA发送中断信号给CPU。

请简述典型计算机系统中的三种重要接口 p32

• 指令系统体系结构（ISA），定义了机器语言指令系统；
• 应用程序二进制接口（ABI），定义了程序间二进制可移植性的标准；
• 应用程序编程接口（API），应用程序访问系统硬件资源和系统服务的接口；

简述进程切换与模式切换的区别

• 模式切换是用户态和内核态之间的切换，因为他们的资源是共享的，所以效率高并且不改变正在运行的进程的状态。
• 进程切换是一个正在运行的进程被中断，操作系统指定另一个进程为运行态，并把控制权交给这个进程。进程切换可以在操作系统从当前正在运行的进程中获得控制权的任何时刻发生，由于进程之间不同状态的切换，需要重新分配各种资源，操作系统需要做更多的工作。

假设一个可移动磁头的磁盘具有200个磁道，其编号为0~199，当前它刚刚结束了125道的存取，正在处理149道的服务请求，假设系统当前I/O请求序列为：88， 147， 95， 177， 94， 150， 102， 175， 138。试问对以下的磁盘I/O调度算法而言，满足以上请求序列，磁头将如何移动？并计算总的磁道移动数。

（1）先来先服务算法（FCFS）

（2）扫描法（SCAN）

哲学家就餐问题

简要描述三种类型的处理器调度。 处理器调度的类型

• P258长程调度：决定加入待执行进程池；中程调度：决定加入部分或全部位于内存的进程集合；短程调度：决定处理器执行哪个可运行进程

置换策略

请给出记录型信号量中对 P、V 操作的定义

简述死锁的四个必要条件

• 互斥、请求与等待、占有与保持、环路等待。

一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业?

某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票厅中少于20名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题： 资源分配拒绝

(1)用 PV 操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。

(2)根据所定义的信号量，把应执行的 PV 操作填入下述方框中，以保证进程能够正确地并发执行。

COBEGIN PROCESS PI(I=1、2……)

Begin；

进入售票厅；

购票；

退出；

End；

COEND

(3)若欲购票者最多为 n 个人，写出信号量可能的变化范围(最大值和最小值)。

假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问75号柱面的请求，目前正在80号柱面读信息，并且有下述请求序列等待访问磁盘：

试用：选择调度策略

(1)电梯调度算法

(2)最短寻找时间优先算法

分别列出实际处理上述请求的次序。

简述局部性原理及其对虚拟存储管理的重要性。 局部性和虚拟内存

• 程序局部性原理：进程运行时，在一段时间内，其程序的执行往往呈现出高度的局限性，包括时间局部性和空间局部性。
  • 空间局部性：是指一旦一个存储单元被访问，那它附近的单元也将很快被访问。
  • 时间局部性：是指若一条指令被执行，则在不久的将来，它可能再被执行。
• 根据局部性原理，程序执行过程中只要保证其局部性就可以一直执行，这是虚拟存储管理的基础。

请说明信号量原语semSignal（即P操作）和semWait（即V操作）的含义

• P139

• P操作使信号量减1，如果值为负数，则阻塞执行P的进程，否则进程继续运行。

  V操作使信号量增加1，如果小于或等于0，则一个被P操作阻塞的进程被解除阻塞。

资源分配拒绝

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-H475Xt9j-1640403890866)(C:/Users/%E9%B1%BC%E6%9C%8D/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20211222160105499.png)]

• 不能为之分配资源。因为分配后的状态是不安全的，不存在安全序列。
• P199 习题6.5

请画出进程的状态转换图。并说明是什么事件引起每种状态的变迁？ 进程状态

• 就绪到执行：处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配了处理器之后，该进程就进入执行状态。

  执行到就绪：正在执行的进程，如果分配给它的时间片用完，则暂停执行，该进程就由执行状态转变为就绪状态。

  执行到阻塞：如果正在执行的进程因为发生某事件（例如：请求I/O，申请缓冲空间等）而

  使进程的执行受阻，则该进程将停止执行，由执行状态转变为阻塞状态。

  阻塞到就绪：处于阻塞状态的进程， 如果引起其阻塞的事件发生了，

  则该进程将解除阻塞状态而进入就绪状态

简述内部碎片与外部碎片的区别 内存分区

• 内部碎片是已分配分区之内的碎片，外部碎片是已分配分区之外的碎片，内部碎片无法消除，外部碎片可以通过紧凑或压缩来消除。

选择调度策略

假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中有随机磁盘访问请求序列：35，45，12，68，110，180，170，195，当前磁头定位在磁道105处，求使用磁道调度算法先进先出(FIFO)、最短服务时间优先(SSTF)时的平均寻道长度。书写格式如下： 磁盘调度策略

列出并简单定义三种文件分配方法。 文件分配

• P356链式分配：基于单个块组成的链表，每个块包含指向下一个块的指针；

  P357索引分配：每个文件在文件分配表中有一个一级索引，分配给该文件的每个部分在索引中都有一个表项。

  P356 连续分配：在创建文件时，就为文件分配一组连续的块；

  P371 复习题12.11

桌子有一个盘子，每次只能放入一个水果，爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放桔子，女儿专等吃盘中的苹果，儿子专等吃盘中的桔子，试用 P、V 操作写出他们能正确同步的并发过程。 生产者/消费者问题

简述进程控制块的内容

• 进程控制块中包含标识符、状态、优先级、程序计数器、内存指针、上下文数据、I/O状态信息、记账信息

在单CPU环境下，设有4个进程，它们的到达时间、服务时间（时间单位：小时）如下：

请计算采用先来先服务调度算法（FCFS）、最短作业优先调度算法（SPN）时，每个进程的周转时间和等待时间，以及算法的平均周转时间和平均等待时间。书写格式如下： 选择调度策略

假定系统有三个并发进程 read, move 和 print 共享缓冲器 B1 和 B2。进程 read 负责从输入设备上读信息，每读出一个记录后把它存放到缓冲器 B1 中。进程 move 从缓冲器 B1 中取出一记录，加工后存入缓冲器 B2。进程 print 将 B2 中的记录取出打印输出。缓冲器 B1 和 B2 每次只能存放一个记录。要求三个进程协调完成任务，使打印出来的与读入的记录的个数，次序完全一样。请用 PV 操作，写出它们的并发程序。 线程同步

• begin SR,SM1,SM2,SP:semaphore;
  B1,B2:record;
  SR:=1;SM1:=0;SM2:=1;SP:=0
  Cobegin
  
  process read
  X:record;
  begin R: (接收来自输入设备上一个记录)
  X:=接收的一个记录；
  P(SR)；
  B1:=X;
  V(SM1);
  goto R;
  end;
  
  Process move
  Y:record;
  begin
  M:P(SM1);
  Y:=B1;
  V(SR)
  加工 Y
  P(SM2)；
  B2:=Y;
  V(SP);
  goto M;
  end;
  
  Process print
  Z:record;
  begin
  P:P(SP);
  Z:=B2;
  V(SM2)
  打印Z
  goto P;
  end;
  coend;
  end;
  

• 分析：同步信号量SR、SM1、SM2、SP

  只有当read将记录放入B1后move才可以从中读取并取出。
  只有move将B1中的记录加工后放入缓冲区B2后，read才可以继续往B1放入记录
  只有当move将记录放入B2后，print才可以读取记录
  只有当print输入记录后，move才可以继续放入记录

设磁盘共有 200 个柱面，柱面编号为 0-199，当前存取壁的位置在 125 柱面上并且刚刚完成了对 128 号柱面的服务请求，在此之前如果存在以下的请求服务序列:75, 182, 90, 110, 170, 150, 102, 68, 42。

试问：为完成上述请求, 下列算法存取臂移动顺序如何，移动的总量是多少？

(1) 先来先服务(FCFS)

(2) 最短寻找时间优先(SSTF)

(3) 循环扫描法(CSCAN)

• （1）先来先服务存取臂移动顺序是75，182，90，110，170，150，102，68，42

  移动的总量=50+107+92+20+60+20+48+34+26=457

• （2）最短寻道时间优先存取臂移动顺序是110，102，90，75，68，42，150，170，182。

  移动的总量=15+8+12+15+7+26+108+20+12=223

• （3）循环扫描法存取臂移动顺序是42，68，75，90，102，110，150，170，182。

  移动的总量=83+26+7+15+12+8+40+20+12=223

设系统中有三种类型的资源（A，B，C）和五个进程（P1，P2，P3，P4，P5），A 资源的数量17，B 资源的数量为 5，C 资源的数量为 20。在 T0 时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法来避免死锁。请回答下列问题：

（1）T0 时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。

（2）若进程 P4 请求资源（2，0，1），能否实现资源分配？为什么？

（3）在（2）的基础上，若进程 P1 请求资源（0，2，0），能否实现资源分配？为什么？ 死锁避免

操作系统是什么？它具有哪些功能？ 操作系统的目标和功能

• 操作系统是一个系统软件，可以管理系统软硬件资源，为应用程序提供与硬件交互的接口，为用户提供使用计算机的接口
• 操作系统具有处理器管理、存储管理、I/O管理，文件管理、接口管理功能

什么是记录的成组和分解? 文件分配

• 把若干逻辑记录合并成一组，存入一个物理块的工作称为记录的成组
• 从一组中把一个逻辑记录分离出来的工作称为记录的分解

若无进程处于运行状态，就绪队列为空，等待队列可能不空 并发的原理

什么是虚拟存储器？为什么要在存储管理中引入虚拟存储器？ 虚拟存储器

• 虚拟存储器由内存和外存组成，使得程序的部分装入内存就能运行的技术
• 引入的目的有二：大作业能运行；提高内存利用率

程序状态字包含哪些主要内容? 文件分配

• 程序基本状态

• 中断码

• 中断屏蔽位

在一个请求分页系统中，若采用 LRU 页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为：4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数 M 分别 3 和 4 时，求出在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，比较所得结果 置换策略

从内核角度看，内核级线程和用户级线程有什么不同？ 线程

• 系统调用，当传统的用户进程调用一个系统调用时，要由用户态转入核心态，用户进程将被阻塞。当内核完成系统调用而返回时，才将该进程唤醒，继续执行。而在用户级线程调用一个系统调用时，由于内核并不知道有该用户级线程的存在，因而把系统调用看作是整个进程的行为，于是使该进程等待，而调度另一个进程执行，同样是在内核完成系统调用而返回时，进程才能继续执行。如果系统中设置的是内核支持线程，则调度是以线程为单位。当一个线程调用一个系统调用时，内核把系统调用只看作是该线程的行为，因而阻塞该线程，于是可以再调度该进程中的其他线程执行
• 线程的调度与切换速度，内核支持线程的调度和切换与进程的调度和切换十分相似。对于用户级线程的切换，通常是发生在一个应用程序的多线程之间，这时，不仅无须通过中断进入 OS 的内核，而且切换的规则也远比进程调度和切换的规则简单。因此，用户级线程的切换速度特别快
• 内核级线程依赖于内核，无论用户进程中的线程还是系统进程中的线程，其创建、撤消、切换都由内核实现。在内核中保留了一张线程控制块，内核根据控制块感知线程的存在并对其进行控制
• 用户级线程仅存在于用户级中，它的创建、撤消和切换都不利用系统调用实现，与内核无关，相应的，内核也不知道有用户级线程存在

什么是输入输出操作?什么是通道? 文件分配

• 主存与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作

• 通道可称为输入输出处理机

某页式存储系统页表如下，设每页1KB，请写出逻辑地址为8300时所对应的页号和页内地址，以及在内存中对应的物理地址。（请详细写出运算过程）

系统页表：

已知如下段表

在分段存储管理下系统运行时，下列逻辑地址（第一位表示段号，第二位表示段内位移）的物理地址是什么？

（a）：（1，10）

（b）：（4，112）

某系统中其有150个存储单元，系统当前存储单元分配如下表所示： 死锁检测算法

(1)试用银行家算法分析当前系统是否安全？

(2)进程D到达时其最大存储单元需求为60，初始需求25，试用银行家算法分析该请求是否安全？

(3)进程D到达时其最大存储单元需求为60，初始需求45，试用银行家算法分析该请求是否安全？

某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是 32 位，使用一级页表，页面大小为4K，页表项大小为 4 字节，请计算页表最大占用多少字节 分页

• 页表项的个数=2^32/212=2^20, 页表项大小为 4 字节,则页表最大占用2^20*4=4M
• P218 习题7.12

在某个系统的某个运行时刻，有如下表示的磁盘访问的请求序列：15、28、9、16、25、13、32、23。假设磁头当前在18柱面，磁臂方向为从小到大。请给出最短寻道时间优先算法的实际柱面访问顺序、磁道移动数和平均磁道移动数 磁盘调度寻址

某虚拟内存的用户编程空间共32页，每页的大小为1 KB，内存为16 KB，假设某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分配的物理块为4、10、5、8，而该用户作业的长度为6页，试将16进制的虚拟地址0A5A、1A6C转换成物理地址 虚拟内存寻址

什么是SPOOLing系统，如何利用SPOOLing系统实现打印机的虚拟分配？

• SPOOLing是外围设备同时联机操作，又称为假脱机输入/输出操作。SPOOLing技术可将一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑I/O设备，从而允许多个用户共享一台物理I/O设备。SPOOLing系统通常由输入和输出井,输入缓冲区和输出缓冲区,输入进程和输出进程3部分组成
• SPOOLing将用户要求的数据从输入机通过输入缓冲区再送到输入井，当CPU需要输入数据时，直接从输入井中读到内存；输出进程模拟脱机输出时的外围控制机，把用户要求输出的数据，先从内存送到输出井，待输出设备空闲时，再将输出井中的数据经过输出缓冲区送到输出设备上

四个进程ABCD都要读一个共享文件F，允许多个进程同时读F，但A和C不能同时读文件F，B和D也不能同时读文件F。请用PV操作解决这四个进程之间的同步互斥问题。（要求给出信号量的定义、初值，以及算法） 互斥与信号量

试说明什么是操作系统，它具有什么特征？其最基本特征是什么 操作系统定义与特征

• 操作系统就是一组管理与控制计算机软硬件资源并对各项任务进行合理化调度，且附加了各种便于用户操作的工具的软件层次，操作系统特征：并发、共享、虚拟和异步
• 并发性是操作系统的最基本特征

简述进程的3个基本状态及其转换。（请画图说明） 进程的五状态模型

• 进程的三种基本状态分别是：就绪状态、运行状态、阻塞状态
• [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nWGgQ869-1640403890879)(https://gitee.com/yufunice/picgo_bed/raw/master/202112131436836.jpg)]

什么是内部碎片和外部碎片？固定分区分配、可变分区分配、分段存储管理和分页存储管理可能产生何种碎片？ 内存分区

• 内碎片：在一个分区或页的内部出现的碎片(即被浪费的空间)。外碎片：在所有分区之外新增的碎片称作外部碎片。固定分区分配、分页存储管理可能产生内碎片。
• 可变分区分配、分段存储管理可能产生外碎片

某系统中有A、B、C三类资源，且其总数量都是8个。某时刻系统中有5个进程，判断下列资源状态是否安全？若进程P2申请资源(1，1，1)，能否为其分配？ 互斥的银行家算法

• 是安全状态，可以找到一个安全序列为p0,p2,p3,p4,p1 (有很多安全序列，给出任意一个即可);
• 假定可以分配，则available＝（2，3，3）小于任意一个进程的need，所以不安全，不可以分配

考虑下面存储访问序列，该程序的大小为460字(以下数字均为十进制数字)：10、203、104、60、328、185、245、246、458、57。该页面的大小为100字，该程序的基本可用内存为200字，计算采用LRU置换算法的页面淘汰顺序、缺页次数和缺页率 虚拟内存置换策略·

为实现分页式虚拟存贮，页表中至少应含有哪些内容 文件分配

• 页号 ;标志 ;主存块号 ;磁盘上的位置

一个操作系统有 20 个进程，竞争使用 30 个同类资源，申请方式是逐个进行，一旦某个进程获得了它的全部资源，就马上归还所有的资源，每个进程最多使用 30，最少使用一个资源。20 个进程需要的资源总数小于 50。如果仅考虑这类资源，系统会产生死锁吗？请说明理由 银行家算法

有三个进程 P1，P2和 P3并发工作。进程 P1需用资源 S3和 S1；进程 P2需用资源 S1和 S2；进程 P3需用资源 S2和 S3。回答： 内存置换策略

(1)若对资源分配不加限制，会发生什么情况？为什么？

(2)为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略？为什么？

• 可能会发生死锁 例如：进程 P1，P2和 P3分别获得资源 S3，S1和 S2后再继续申请资源时都要等待，这是循环等待。(或进程在等待新源时均不释放已占资源);
• 可有几种答案：
  • A.采用静态分配 由于执行前已获得所需的全部资源，故不会出现占有资源又等待别的资源的现象(或不会出现循环等待资源现象)
  • B.采用按序分配 不会出现循环等待资源现象
  • C.采用银行家算法 因为在分配时，保证了系统处于安全状态

进程间同步和互斥的含义是什么? 文件分配

• 同步：并发进程之间存在的相互制约和相互依赖的关系。
• 互斥：若干进程共享一资源时，任何时刻只允许一个进程使用

123456789876543四个进程ABCD都要读一个共享文件F，允许多个进程同时读F，但A和C不能同时读文件F，B和D也不能同时读文件F。请用PV操作解决这四个进程之间的同步互斥问题。（要求给出信号量的定义、初值，以及算法）

作业控制语言是供用户编写程序以实现某项计算任务 F

• 作业控制语言是供书写作业说明书的，以控制作业的执行(不同于编程语言)

以批处理方式和交互方式控制作业运行都需要注册(LOGON) F

• 批处理方式是按用户使用作业控制语言书写的;作业说明书控制作业运行，不需注册;或交互方式控制作业运行需要注册

银行家算法是防止死锁发生的方法之一 F

• 银行家算法是避免死锁的方法之一

分时系统中，时间片越小越好 F

• 当时间片过小时，进程调度时间所占比重加大

具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统 F

SPOOLing 系统实现设备管理的虚拟技术，即： 将独占设备改造为共享设备。 它由专门负责 I/O的常驻内存进程以及输入、 输出井组成 T

顺序文件适合建立在顺序存储设备上，而不适合建立在磁盘上 F

文件系统中源程序是有结构的记录式文件 F

• 有结构文件：指整个文件由若干条记录构成，也称记录式文件【数据结构和数据库】
  • 顺序文件：读写批处理时比较好用，存取效率最高；查找、增加、删除文件比较难
  • 索引文件：索引表
  • 顺序索引文件：结合上述
  • 直接文件和散列文件：由记录键值获得存储物理地址
• 无结构文件：由一组相关信息组成的有序字符流，也称流式文件；文件长度按照字节计算【UNIX、DOS、WINDOWS】

批处理系统的（主要优点） 是系统的吞吐量大、 资源利用率高、 系统的开销较小 T

即使在多道程序环境下， 普通用户也能设计用内存物理地址直接访问内存的程序 F

• 在单道程序中，可采用绝对装入方式，用内存物理地址直接访问内存，但在多道程序环境下，编译程序不可能预知编译后所得到的目标模块应放在内存的何处，需要用重定位的方式

若系统中存在一个循环等待的进程集合，则必定会死锁 F

虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器， 它并不是实际的内存， 其大小可比内存空间大得多 T

在采用树型目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相同 F

• 在采用树型目录结构的文件系统 中，各用户在不同目录中的文件名可以互不相同

V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加1后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，使该进程变为阻塞状态，而现进程继续进行 F

• V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加1后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，并将它变为就绪状态，而现进程继续进行

段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间 T

用户程序应与实际使用的物理设备无关，这种特性就称作与设备无关性 T

简单地说，进程是程序的执行过程。因而，进程和程序是一一对应的 F

• 进程和程序不是一一对应的： 一个程序可对应多个进程即多个进程可执行同一程序； 一个进程可以执行一个或几个程序

不同的进程所执行的程序代码一定不同 F

Spooling 系统就是脱机 I/O 系统 F

• SPOOLing系统是对脱机I/O工作的模拟，其必须有高速随机外存（通常采用磁盘）的支持

在磁带上的顺序文件中插入新的记录时，必须复制整个文件 T

通道是一种通用处理机 F

• 通道是一种硬件设施，也称为I/O处理机，它是一种专用的、有很强I/O处理功能的部件

虚拟设备是指把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备 T

对批处理作业，必须提供相应的作业控制信息 T

在请求段页式系统中，以段为单位管理用户的虚空间，以页为单位管理内存空间 T

• 段页式存储管理方式即先将用户程序分成若干个段，并为每一个段赋予一个段名，每段可以独立地从“0”编制（段管虚拟），再把每个段分成大小相等的若干页（页管内存），把主存分成与页大小相同的块

并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生 T

采用分时操作系统的计算机系统中，用户可以独占计算机操作系统中的文件系统 T

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VOu64W2g-1640403890884)(C:/Users/%E9%B1%BC%E6%9C%8D/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20211221205501807.png)]

文件系统中分配存储空间的基本单位不是记录 T