计算机操作系统期末习题

1、地址空间经编译程序处理后，源程序中的各种符号元素转换成机器指令和数据组成的目标程序，并用实际地址码替换符号地址。这种经编译后目标代码所限定的地址域叫做该程序的地址空间。2、记录记录是对文件进行存取操作的基本单位，有着一定的物理意义，它可以由若干个数据项（或组合项）组成，数据项的内容可以是字符型、数值型等。3、管态管态又称特权状态、系统态或核心态。通常，操作系统在管态下运行，CPU在管态下可以执行指令系统的全集。4、直接通信指发送进程发消息时要指定接收进程的名字；反过来，接收时要指明发送进程的名字。5、系统的RSA是指系统的可靠性（Reliability），可维修性(Seryiceability)和可用性(Availability)三者的总称。6、物理地址逻辑地址空间通过地址再定位可得到绝对地址空间 又叫物理地址空间；物理地址=逻辑地址+系统占用空间7、记录记录是对文件进行存取操作的基本单位，有着一定的物理意义，它可以由若干个数据项（或组合项）组成，数据项的内容可以是字符型、数值型等。8、目态目态又称常态或用户态。机器处于目态时，程序只能执行非特权指令。用户程序只能在目态下运行。9、间接通信又称邮箱通信方式，发送进程发消息时不指定接收进程的名字，而是指定一个中间媒体，即信箱。进程间通过信箱实现通信，消息送入邮箱，又可以从邮箱中取出。进程之间通过邮箱传递消息。两个进程只有当它们有一个可共享的邮箱时，才可以进行通信。10、系统的RSA是指系统的可靠性（Reliability），可维修性(Seryiceability)和可用性(Availability)三者的总称。1.进程与程序的主要差别是什么？进程是程序的一次执行,属于动态概念,而程序是一组有序的指令,是一种静态概念。但进程离开了程序也就失去了存在的意义。一个进程可以执行一个或几个程序z反之,同一程序可能由几个进程同时执行。程序可作为软件资源长期保留,而进程是程序的一次执行过程,是暂时的。进程具有生命期。进程具有并发性,能与其它进程并发运行。而程序不具备这种特征。进程是一个独立的运行单位,也是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。因此,进程具有独立性,但有时进程间又具有相互制约性。2、什么叫碎片？如何解决碎片问题？所谓碎片是指在已分配区之间存在着的一些没有被充分利用的空闲区。可以采取的解决方法就是：1）规定剩余分区的阀值；2）采用拼接技术，指移动存储器中某些已分配区中的信息，使本来分散的空闲区连成一个大的空闲区。3、什么是缓冲？为什么要引入缓冲？解:缓冲是用来在两种不同速度的设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段。除在关键的地方采用少量硬件缓冲器之外,大都采用软件缓冲。软件缓冲区是指在I/O操作期间用来临时存放输入/输出数据的一块存储区域。在操作系统中,引入缓冲的主要原因归结为以下几点:(1)缓和CPU与l/O设备间速度不匹配的矛盾。(2)减少中断CPU的次数。4、树形目录结构的哪些优点？1）、可以恰当地反映系统内部的文件分支结构而便于管理；2）系统或用户可以把系统或用户文件中与某一些问题有关的文件构成子树，与别的文件分开，从而给处理上带来很大的方便；3）、系统或用户可以规定不同子树或不同层次上的文件有着不同的保护级别和用户权限便于文件保护；4）、树形目录结构还是实现文件卷动态安排和拆卸的前提条件。5.进程与程序的主要差别是什么？进程是程序的一次执行,属于动态概念,而程序是一组有序的指令,是一种静态概念。但进程离开了程序也就失去了存在的意义。一个进程可以执行一个或几个程序z反之,同一程序可能由几个进程同时执行。程序可作为软件资源长期保留,而进程是程序的一次执行过程,是暂时的。进程具有生命期。进程具有并发性,能与其它进程并发运行。而程序不具备这种特征。进程是一个独立的运行单位,也是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。因此,进程具有独立性,但有时进程间又具有相互制约性。6、简述覆盖与交换的基本思想。将程序划分为若干个功能上相对独立的程序段,按照程序的逻辑结构让那些不会同时执行的程序段共享同一块内存区的内存扩充技术就是覆盖。交换是指先将内存某部分的程序或数据写入外存交换区,再从外存交换区中调入指定的程序或数据到内存中来,并让其执行的一种内存扩充技术。与覆盖技术相比,交换不要求程序员给出程序段之间的覆盖结构,而且,交换主要是在进程或作业之间进行,而覆盖则主要在同一个作业或同一个进程内进行。另外,覆盖只能覆盖那些与覆盖程序段无关的程序段。7、通道有几种类型，他们之间的区别是什么？字节多路通道:是为连接大量慢速外围设备而设置的。它以字节为单位交叉地工作。选择通道:它用于连接磁带、磁鼓和磁盘等快速设备,以成组方式工作。每次传送一批数据,但在一段时间内只能为一台设备服务。数组多路通道:它类似于选择通道又类似于字节多路通道,按次序交叉传送一批批信息,实质上是对通道程序采用多道程序设计技术的硬件实现。8、什么叫文件系统？其主要功能是什么？文件系统:操作系统中负责管理和存取文件信息的软件机构称为文件管理系统,简称文件系统。文件系统有以下基本功能：(1)文件的结构及有关的存取方法;（2）文件的目录结构及有关处理;(3)文件的存储空间管理;（4)文件共享的存取控制；(5)文件的操作和使用。1、假设两个用户共享一个文件系统,用户甲要用到文件a、b、c、e,用户乙要用到文件a、d、e、f，已知用户甲的文件a与用户乙的文件a实际上不是同一文件，用户甲的文件c与用户乙的文件f实际上是同一文件，甲、乙两用户的文件e是同一文件。试拟定一个文件组织方案，使得甲、乙两用户能共享该文件系统而不造成混乱。首先设一个多级目录，文件的路径名相互区分，再采用符号文件目录与基本文件目录分离技术，每个文件都有唯一的内部标识符ID，当两个文件实际上是同一个文件时，只要使两个文件的内部标识符ID相同即可，如下图所示：用户甲用路径名/甲/a来访问甲的文件a，用户乙用路径名/乙/a来访问乙的文件a，从而解决了重名问题。同样的，甲的文件c的路径名为/甲/c，乙的文件f的路径名为/乙/f，虽然不相同，但令其ID都等于6，则在系统内部，实为同一文件。甲的文件e的路径名为/甲/e，乙的文件e的路径名为/乙/e，也实为同一文件，其ID都等于7。2.假设磁盘有200个磁道,磁盘请求队列中是一些随机请求,它们按照到达的次序分别处于98、183、37、122、14、124、65、67号磁道上,当前磁头在53号磁道上,并向磁道号减小的方向上移动。请给出按FCFS、SSTF、SCAN及CSCAN算法进行磁盘调度时满足请求的次序,并计算出它们的平均寻道长度。磁盘调度的次序以及它们的平均寻道长度如下表所示。表磁盘调度的次序以及平均寻道时间FCFSSSTFSCANCSCAN被访问的下一个磁道号移动的磁道数被访问的下一个磁道号移动的磁道数被访问的下一个磁道号移动的磁道数被访问的下一个磁道号移动的磁道数98456512371637161838567214231423371463730655118316912285142367212459141089884983112221241101222412224982465591242124267316721835918359652平均寻道长度80平均寻道长度约5平均寻道长度26平均寻道长度40753、三道程序A.B.C，按A,B,C优先次序执行。在单CPU和两台I/O设备的多道程序设计环境下，同时投入三个作业运行，它的执行轨道如下：JOB1:I2(30MS),CPU(10MS),I1(30MS),CPU(10MS),I2(20MS)JOB2:I1(20MS),CPU(20MS),I2(40MS)JOB3:CPU(30MS),I1(20MS),CPU(10MS),I1(10MS)如果CPU，I1和I2都能并行工作，优先级为从高到低为JOB1,JOB2,JOB3，优先级高的作业可以抢占级低的作用的CPU，但不抢占I1和I2。试求：1）、每个作业从投入到完成分别需要多长时间？2）、从投入到完成CPU的利用率。3）、I/O设备利用率答：画出三个作业并行工作图如下（图中着色部分为作业等待时间）（1）、JOB1从投入到运行完成需要80MS，JOB2从投入到运行完成需要90MS，JOB3从投入到运行完成需90MS。（2）、CPU空闲段为：60MS至70MS，80MS至90MS。所以CPU利用率为（90-20）/80=77.78%。（3）设备I1空闲时间段为：20MS至40MS，故I1的利用率为（90-20）/90=77.78%；设备I2空闲时间段为30MS至50MS，故I2的利用率为（90-20）/90=77.78%。4.在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：进 程AllocationNeedAvailableA B C DA B C DA B C DP0P1P2P3P40 0 3 21 0 0 01 3 5 40 3 3 20 0 1 40 0 1 21 7 5 02 3 5 60 6 5 20 6 5 61 6 2 2试问:（1）该状态是否安全？（2）如果进程P2提出请求Request（1，2，2，2）后，系统能否将资源分配给它？（1）利用银行家算法对此时刻的资源分配情况进行分析，可得此时刻的安全性分析情况。 进 程WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishA B C DA B C DA B C D A B C D P0P3P4P1P21 6 2 21 6 5 41 9 8 61 9 9 102 9 9 100 0 1 20 6 5 20 6 5 61 7 5 02 3 5 60 0 3 20 3 3 20 0 1 41 0 0 01 3 5 41 6 5 41 9 8 61 9 9 102 9 9 103 12 14 14truetruetryetruetrue从上述分析中可以看出，此时存在一个安全序列P0，P3，P4，P1，P2，故该状态是安全的。（2）P2提出请求Request2(1，2，2，2)，按银行家算法进行检查： Request2(1，2，2，2)Need2(2，3，5，6) Request2(1，2，2，2)Available(1，6，2，2) 试分配并修改相应数据结构，资源分配情况如下：进 程AllocationNeedAvailableA B C DA B C DA B C DP0P1P2P3P40 0 3 21 0 0 02 5 7 60 3 3 20 0 1 40 0 1 21 7 5 01 1 3 40 6 5 20 6 5 60 4 0 0再利用安全性算法检查系统是否安全，可用资源Available (0，4，0，0)已不能满足任何进程的需要，故系统进入不安全状态，此时系统不能将资源分配给P2。第 6 页 共 6 页