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背诵的基本 本着紧扣历年考题，围绕大纲，吃透书本的原则来写的。 1、操作系统的分类 按照操作系统提供的服务，大致可以把操作系统分为有单道和多道之分的批处理系统，有同时性和独立性的分时系统，有严格时间规定的实时系统，可实现资源共享的网络系统，可协调多个计算机以完成一个共同任务的分布式系统。我们使有的windows是网络式系统。 2、操作系统的结构 操作系统具有层次结构…… 层次结构最大特点是整体问题局部化来优化系统，提高系统的正确性、高效性使系统可维护、可移植。 主要优点是有利于系统设计和调试；主要困难在于层次的划分和安排。 3、操作系统与用户 （1）作业执行步骤 操作系统提供给用户表示作业执行步骤的手段有两种：作业控制语言和操作控制命令。 作业控制语言形成批处理作业。操作控制命令进行交互处理。 （2）系统调用 操作系统提供的系统调用主要有：文件操作类，资源申请类，控制类，信息维护类系统调用往往在管态下执行。 当操作系统完成了用户请求的“系统调用”功能后，应使中央处理器从管态转换到目态工作。 4、移动技术 移动技术是把某个作业移到另一处主存空间去（在磁盘整理中我们应用的也是类似的移动技术）。最大好处是可以合并一些空闲区。 处理器管理 一、 多道程序设计系统 “多道程序设计系统” 简称“多道系统”，即多个作业可同时装入主存储器进行运行的系统。在多道系统中一点必须的是系统须能进行程序浮动。所谓程序浮动是指程序可以随机地从主存的一个区域移动到另一个区域，程序被移动后仍不影响它的执行。多道系统的好处在于提高了处理器的利用率；充分利用外围设备资源；发挥了处理器与外围设备以及外围设备之间的并行工作能力。可以有效地提高系统中资源的利用率，增加单位时间内的算题量，从而提高了吞吐率。（关键词：处理器，外围设备，资源利用率，单位算题量，吞吐率），但要注意对每个计算问题来说所需要的时间可能延长，另外由于系统的资源有限，会产生饱和，因此并行工作道数与系统效率不成正比。 二、进程 1、概念 进程是一个程序在一个数据集上的一次执行。由定义知进程关键组成是程序、数据集。 进程通过一个控制块来被系统所指挥，因此进程由程序、数据集和进程控制块三部分组成。进程控制块是进程存在的唯一标志 .进程是要执行的，据这点可分将进程的状态分为等待态然后是就绪态最后是运行态。 进程的基本队列也就是就绪队列和等待队列，（因为进程运行了，也就用不上排队了，也就没有运行队列了。） 如果进程由一所在队列退出的操作称为出队，排入到一个指定的队列的操作称为入队。系统中负责进程入队和出队的工作称为队列管理。 2、进程的调度 我们使用不同的调度是为了优化，具体说来是提高处理器利用率，增大吞吐量，减少等待时间，缩短响应时间。常用的算法有先来先服务、优先数调度法、时间片轮转调度法、分级调度（分级调度法可理解为多队列法）。顾名思义来先服务调度是先来者，先服务；优先数算法是对每个进程确定一个优先数，以决定先后。时间片轮转法是把规定进程一次使用处理器的最长时间称为“时间片”。让就绪进程按就绪的先后次序排成队列，依次运行。分级调度算法是由系统设置多个就绪队列，每个就绪队列中的进程按时间片轮转法占用处理器，这就是分级调度算法。 3、进程的切换 进程切换指一个进程进处理器，另一个进程出处理器的过程。 若有一个进程从运行态变成等待态，或完成工作后就撤消，则必定会发生进程切换。 4、进程同步和通信 进程同步实际上是指并发进程之间的制约关系。即一个进程的执行依赖另一个进程的消息。没有消息时等待，有消息进被唤醒。 进程通信是进程之大量信息的方式。 5、进程和死锁（详细见后） 三、可再入程序 一个能被多个用户同时调用的程序称做“可再入”的程序。 可再入程序必须是纯代码，即在执行时自身不改变。 编译程序和操作系统程序通常都是“可再入”程序。 存储管理 一、中央处理器存储下列中信息的速度依次为：寄存器最快；通过系统总线存取主存储器的速度居中；辅助存储器最慢。 寄存器用来存放临时的工作信息和系统必须的控制信息。 主存储器是CPU能直接访问的惟一的存储空间。 主存储器中存放操作系统的核心部分，以及当前需执行的程序和数据。 主存储器以“字节（BYTE）”为单位进行编址 辅助存储器是存放操作下的非核心部分和其他程序和数据。容量大且能永久保存信息 磁盘的信息可随机存取，磁带上的信息只能顺序存取
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《操作系统》练习题及参考答案一、单项选择题（每小题1分，共15分） 1.操作系统是一种（） A.系统软件B.系统硬件C.应用软件D.支援软件 2.MS—DOS的存贮管理采用了（） A.段式存贮管理B.段页式存贮管理C.单用户连续存贮管理D.固定式分区存贮管理 3.用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于（） A.硬件故障中断B.程序中断C.外部中断D.访管中断 4.MS—DOS中用于软盘整盘复制的命令是（） A.COMP B.DISKCOPY C.SYS D.BACKUP 5.位示图方法可用于（） A.盘空间的管理B.盘的驱动调度C.文件目录的查找D.页式虚拟存贮管理中的页面调度 6.下列算法中用于磁盘移臂调度的是（） A.时间片轮转法B.LRU算法C.最短寻找时间优先算法D.优先级高者优先算法 7.在以下存贮管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是（） A.单用户连续分配B.固定式分区分配C.可变式分区分配D.页式存贮管理 8.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 A.T1＋T2＋T3 B.（T1＋T2＋T3）C.T1＋T2＋T3 D. T1＋T2＋T3 9.任何两个并发进程之间（） A.一定存在互斥关系B.一定存在同步关系C.一定彼此独立无关D.可能存在同步或互斥关系 10.进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（） A.被选中占有处理机B.等待某一事件C.等待的事件已发生D.时间片用完 11.用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成（） A.顺序文件B.链接文件C.索引文件D.目录文件 12.一作业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（） A.2 B.1 C.3 D.0.5 13.多道程序设计是指（） A.在实时系统中并发运行多个程序B.在分布系统中同一时刻运行多个程序C.在一台处理机上同一时刻运行多个程序D.在一台处理机上并发运行多个程序 14.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（） A.应该相同B.应该不同C.可以相同，也可以不同D.受系统约束 15.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（） A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区 二、双项选择题（每小题2分，共16分） 1.能影响中断响应次序的技术是（）和（）。 A.时间片B.中断C.中断优先级D.中断屏蔽E.特权指令 2.文件的二级目录结构由（）和（）组成。 A.根目录B.子目录C.主文件目录D.用户文件目录E.当前目录 3.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。 A.电梯调度B.先来先服务C.扫描D.单向扫描E.最短寻找时间优先 4.有关设备管理概念的下列叙述中，（）和（）是不正确的。 A.通道是处理输入、输出的软件B.所有外围设备的启动工作都由系统统一来做C.来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理D.编制好的通道程序是存放在主存贮器中的E.由用户给出的设备编号是设备的绝对号 5.一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（）次，而采用LRU算法时，缺页数是（）次。 A.1 B.3 C.4 D.5 E.6 6.作业与进程的主要区别是（）和（）。 A.前者是由用户提交，后者是由系统自动生成B.两者执行不同的程序段C.前者以用户任务为单位，后者是操作系统控制的单位D.前者是批处理的，后者是分时的E.后者可并发执行，前者则不行 7.下述MS—DOS的文件中（）和（）是有关设备管理的程序。 A.BOOT B.COMMAND.COM C.IBMBIO.COM D.IBMDOS.COM E.ROMBIOS 8.MS—DOS的文件类型为（）和（）的文件是不可执行的。 A……OBJ B……EXE C……COM D……BAK E……BAT 三、填空题（每空1分，共15分） 1.用户程序使用_____________请求操作系统服务。 2.存贮管理应实现的功能是：主存空间的分配与保护，_________，主存空间的共享和___________. 3.分页式存贮管理中，页表是用来指出作业的____________与_____________的对应关系。 4.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_______________和该记录的_____________. 5.分时系统必须为用户提供__________以实现_________控制方式。 6.斯普林系统中，作业执行时，从磁盘上的__________中读取信息，并把作业的执行结果暂时存放在磁盘上的____________中。 7.并发进程中涉及到___________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。 8.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___________. 9.拼音码是一种汉字__________码。 四、改错题（每小题2分，共10分） 1.以批处理方式和交互方式控制作业运行都需要注册（LOGON）。 2.分时系统中，时间片越小越好。 3.银行家算法是防止死锁发生的方法之一。 4.若无进程处于运行状态，则就绪队列和等待队列均为空。 5.作业控制语言是供用户编写程序以实现某项计算任务。 五、简答题（每小题4分，共20分） 1.程序状态字包含哪些主要内容？ 2.什么是记录的成组和分解？ 3.进程间同步和互斥的含义是什么？ 4.什么是输入输出操作？什么是通道？ 5.为实现分页式虚拟存贮，页表中至少应含有哪些内容？ 六、综合题（每小题8分，共24分） 1.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：（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。 2.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： （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？ 3.某车站售票厅，任什么时候刻最多可容纳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： （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）。 参考答案一、单项选择题（每题1分，共15分） 1.（1）2.（3）3.（2）4.（2）5.（1）6.（3）7.（1）8.（3） 9.（4）10.（4）11.（1） 12.（3）13.（4）14.（3）15.（4） 二、双项选择题（每题2分，共16分） 1.（3）（4）2.（3）（4）3.（2）（5）4.（1）（5）5.（5）（4） 次序不可交换6.（1）（3）7.（3）（5）8.（1）（4） 三、填空题（每空格1分，共15分） 1.访管指令（或系统调用） 2.主存空间的重定位，主存的扩充 3.逻辑页号，主存块号（可交换） 4.关键字（或记录号），存放地址（或存放位置） 5.操作控制命令，交互（或联机） 6.输入＃，输出＃ 7.共享变量，与时间有关 8.DOS？P.＊（或DOS？P.？？？） 9.输入 四、改错题（每题2分，共10分，若只作简单否定，不能给分） 1.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。 2.当时间片过小时，进程调度时间所占比重加大。 若仅回答： 时间片越小，响应时间可能加大，给1分。 3.银行家算法是避免死锁的方法之一。 4.就绪队列为空，等待队列可能不空。 5.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）。 五、简答题（每题4分，共20分） 1.（1）程序基本状态（2分） （2）中断码（1分） （3）中断屏蔽位（1分） 2.（1）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。（1分） （2）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。（2分） 3.同步：并发进程之间存在的相互制约和相互依赖的关系。（2分） 互斥：若干进程共享一资源时，任什么时候刻只允许一个进程使用。（2分） 4.主存与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作。（2分） 通道可称为输入输出处理机。（2分） 5.页号（1分） 标志（1分） 主存块号（1分） 磁盘上的位置（1分） 六、综合题（每题8分，共24分） 1.（1）电梯调度算法的处理次序为： 5 8 1 4 3 6 2 7（得4分） 若写出5 8（得1分） 若写出5 8 1 4 3（得2分） （2）最短寻找时间优先算法的处理次序为： 5 8 6 2 7 1 4 3（得4分） 若写出5 8（得1分） 若写出5 8 6 2 7（得2分） 亦即：前2个对（得1分） 前5个对（得2分） 2.（1）可能会发生死锁（2分） 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（2分），这是循环等待。 （或进程在等待新源时均不释放已占资源） （2）可有几种答案： A.采用静态分配（2分） 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）。（2分） 或B.采用按序分配（2分） 不会出现循环等待资源现象。（2分） 或C.采用银行家算法（2分） 因为在分配时，保证了系统处于安全状态。（2分） 3.（1）定义一信号量S，初始值为20.（1分） 意义： S>0 S的值表示可继续进入售票厅的人数（1分） S=0表示售票厅中已有20名顾客（购票者）（1分）
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全国2007年7月高等教育自学考试 计算机系统结构试题 课程代码:02325 一、单项选择题（本大题共10小题,每小题1分,共10分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内.错选、多选或未选均无分. 1.对计算机系统结构透明的是（）A.VLSI技术 B.虚拟存储器C.字符行运算指令 D.是否使用通道型I/O处理机2.下面说法中不正确的是（）A.软件设计费用比软件重复生产费用高B.硬件的设计费用比软件的设计费用低C.硬件的生产费用比软件的生产费用高D.硬件功能只需实现一次,而软件功能可能要多次重复实现3.堆栈型机器比通用寄存器型机器优越的是（）A.能更好地支持向量的运算B.能优化存储器的空间利用率C.支持先进先出类解题算法的求解D.支持由逆波兰表达式将高级语言多元赋值语句直接编译生成堆栈指令程序4. 尾数下溢处理平均误差可调整到零的方法是（）A.截断法 B.舍入法C.恒置"1"法 D.ROM查表法5.中断响应由高到低的优先次序宜用（）A.程序性→I/O→访管 B.外部→访管→程序性C.访管→程序性→机器故障 D.访管→程序性→重新启动6.不属于堆栈型替换算法的是（）A.先进先出法 B.近期最久未用过法C.近期最少使用法 D.页面失效频率法7.块冲突概率最高的Cache地址映象方式是（）A.直接 B.组相联C.段相联 D.全相联8.指令间"一次重叠"是指（）A."取指k+1"与"分析k"重叠 B."分析k+1"与"执行k"重叠C."分析k"与"执行k+1"重叠 D."执行k"与"取指k+1"重叠9.16个处理器用单级网络互连,将9号连到13号处理器,可用（）A.Cube3 B.PM2+4C.PM2+2 D.Shuffle10.多端口存储器适合于连接（）A.松耦合多处理机 B.紧耦合多处理机C.机数很多的多处理机 D.机数可变的多处理机 二、填空题（本大题共10小题,每小题1分,共20分） 请在每小题的空格中填上正确答案.错填、不填均无分. 11.系列机软件兼容必须做到向______________兼容,尽可能争取向______________兼容.12.仿真和模拟的主要区别在于解释用的语言.仿真是用微程序解释,其解释程序在______________中,而模拟是用______________解释,其解释程序在主存中.13.浮点数阶码位数影响数的可表示______________大小,尾数位数影响数的可表示______________大小.14.集中式总线控制根据优先次序的不同可以有____________、定时查询和______________三种不同方式.15.程序的局部性包括______________上的局部性和______________上的局部性.16.为提高页式虚拟存储器内部地址变换的速度,可将其内部映象表又分成由____________表和______________表组成的一个二级表层次.17.异步流水线会出现顺序流动流水线不可能发生的" "相关和" "相关.18.解决重叠方式相关处理的两种基本方法有" "和设置"相关专用通路".后者是以______________为代价,使重叠效率不下降.19.N个结点的混洗交换网络中,最远的两个入、出端的二进制编号是______________和______________,其最大距离为2n-1.20.弗林（Michael J·Flynn）提出按指令流和数据流的多倍性对计算机系统分类,把计算机系统分成SISD、SIMD、______________和______________四大类. 三、简答题（本大题共5小题,每小题6分,共30分） 21.计算机系统"由中间开始"设计,其"中间"指的是什么地方？这样设计的优点是什么？22.浮点数尾数基值减少时,对机器数的表示会产生哪些影响？23.在页式虚拟存储器中,什么是页面失效？什么是页面争用？什么时候两者同时发生？什么时候两者不同时发生？24.流水机器的中断处理有哪两种方法？各有什么优缺点？25.多处理机的并行性表现在哪些方面？开发多处理机的并行性有哪些途径？ 四、简单应用题（本大题共2小题,每小题10分,共20分） 26.有8台外设,各设备要求传送信息的工作速率分别如下表所示.现设计的通道,在数据传送期,每选择一次设备需2μs,每传送一个字节数据也需要2μs.（1）若用作字节多路通道,通道工作的极限流量是多少？（2）作字节多路通道用时,希望同时不少于4台设备挂在此通道上,最好多挂一些,且高速设备尽量多挂一些,请问应选哪些设备挂在此通道上？为什么？ 设备标识 ABCDEFGH工作速率（kB/s）500240100755040141027.若系统要求主存实际频宽至少为8MB/s,采用模m多体交叉存取,但实际频宽只能达到最大频宽的0.55倍.（1）现设主存每个分体的存取周期为2μs,宽度为8个字节,则主存模数m（取2的整数幂）应取多少才能满足要求？（2）若主存每个分体的存储周期为2μs,宽度为2个字节,则主存模数m（取2的整数幂）应取多少才能满足需求？五、综合应用题（本大题共2小题,每小题10分,共20分） 28.文电由A—J及空格字符组成,其字符出现频度依次为0.17,0.05,0.20,0.06,0.08,0.03,0.01,0.08,0.13,0.08,0.11.（1）各字符用等长二进制码编码,传送103个字符时,共需传送多少个二进制码码位？（2）构造Huffman树,写出各字符的二进制码码位数；（3）按Huffman编码,计算字符的二进位平均码长；（4）按Huffman码传送103个字符时,与定长码编码传送相比,可减少传送的二进制码码位数是多少？29.有一个4段的单功能非线性流水线,预约表如下表所示.（1）写出延迟禁止表、冲突向量,并画出冲突向量状态转移图；（2）写出其流水线的最佳调度方案及此时的最大吞吐率.（注:t1,t2,t3,t4,t5,t6之间相隔Δt时间）全国2008年4月自学考试计算机系统结构试题 课程代码：02325 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.系统程序员不透明的应当是（） A.Cache存储器 B.虚拟存储器 C.指令缓冲寄存器 D.系列机各档不同的数据通路宽度 2.“从中间开始”设计的“中间”目前多数在（） A.传统机器语言机器级与操作系统机器级之间 B.传统机器语言机器级与微程序机器级之间 C.微程序机器级与汇编语言机器级之间 D.操作系统机器级与汇编语言机器级之间 3.计算机中优化使用的操作码编码方法是（） A.哈夫曼编码 B.ASCII码 C.BCD码 D.扩展操作码 4.指令执行结果出现异常引起的中断是（） A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 5.以下不属于堆栈型替换算法的是（） A.近期最少使用算法 B.近期最久未用过算法 C.先进先出算法 D.页面失效频率算法 6.以下与虚拟存储器的等效访问速度无关的是（） A.页地址流 B.页面调度策略 C.主存的容量 D.辅存的容量 7.以下说法不正确的是（） A.线性流水线是单功能流水线 B.动态流水线是多功能流水线 C.静态流水线是多功能流水线 D.动态流水线只能是单功能流水线 8.流水处理机对全局性相关的处理不包括（） A.猜测法 B.提前形成条件码 C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路 9.拓扑结构用多级立方体网络，二功能交换单元，级控制方式，这种网络称为（） A.Omega网络 B.交换网络 C.间接二进制n方体网络 D.数据变换网络 10.能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属（） A.SIMD B.MISD C.MIMD D.SISD 二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11.多机系统的耦合度可以分为最低耦合、___________耦合和___________耦合。 12.开发计算机系统结构并行性的主要技术途径有时间重叠、___________和___________。 13.自定义数据表示包括___________数据表示和___________两类。 14.系统效率是否提高是引入数据表示的一条重要原则，它表现在是否减少了实现的___________和所需的___________。 15.在满足通道设计流量不低于设备工作时的最大流量时，为使微观上不丢失设备信息，可 以加设___________或动态提高响应的___________来弥补。 16.Cache存储器若采用全相联映象规则，则主存中___________块都可映象装入到Cache中___________块的位置上。 17.流水线消除速度瓶颈的方法有瓶颈子过程___________和瓶颈子过程___________两种。 18.流水有部件级、处理机级、系统级等不同等级，多个处理机之间的流水属于___________ 级流水，也称___________流水。 19.不同的多级互连网络，在所用的___________、拓扑结构和___________上各有不同。 20.多处理机的互连形式一般有总线形式、环形互连形式、___________形式、多端口存储器形式和___________形式等几种。 三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 21.简述多处理机要解决的主要技术问题(至少写出6个)。 22.总线控制方式有哪三种?各需要增加几根用于总线控制的控制线?并说明每种方式优先级的灵活性。 23.实现软件移植的途径有哪些?各受什么限制? 24.什么是全排列网络?实现全排列网络有哪两种方法? 25.解决计算机主存与CPU的速度差对机器性能的影响，可采用哪
背诵的基本 本着紧扣历年考题，围绕大纲，吃透书本的原则来写的。 1、操作系统的分类 按照操作系统提供的服务，大致可以把操作系统分为有单道和多道之分的批处理系统，有同时性和独立性的分时系统，有严格时间规定的实时系统，可实现资源共享的网络系统，可协调多个计算机以完成一个共同任务的分布式系统。我们使有的windows是网络式系统。 2、操作系统的结构 操作系统具有层次结构…… 层次结构最大特点是整体问题局部化来优化系统，提高系统的正确性、高效性使系统可维护、可移植。 主要优点是有利于系统设计和调试；主要困难在于层次的划分和安排。 3、操作系统与用户 （1）作业执行步骤 操作系统提供给用户表示作业执行步骤的手段有两种：作业控制语言和操作控制命令。 作业控制语言形成批处理作业。操作控制命令进行交互处理。 （2）系统调用 操作系统提供的系统调用主要有：文件操作类，资源申请类，控制类，信息维护类系统调用往往在管态下执行。 当操作系统完成了用户请求的“系统调用”功能后，应使中央处理器从管态转换到目态工作。 4、移动技术 移动技术是把某个作业移到另一处主存空间去（在磁盘整理中我们应用的也是类似的移动技术）。最大好处是可以合并一些空闲区。 处理器管理 一、 多道程序设计系统 “多道程序设计系统” 简称“多道系统”，即多个作业可同时装入主存储器进行运行的系统。在多道系统中一点必须的是系统须能进行程序浮动。所谓程序浮动是指程序可以随机地从主存的一个区域移动到另一个区域，程序被移动后仍不影响它的执行。多道系统的好处在于提高了处理器的利用率；充分利用外围设备资源；发挥了处理器与外围设备以及外围设备之间的并行工作能力。可以有效地提高系统中资源的利用率，增加单位时间内的算题量，从而提高了吞吐率。（关键词：处理器，外围设备，资源利用率，单位算题量，吞吐率），但要注意对每个计算问题来说所需要的时间可能延长，另外由于系统的资源有限，会产生饱和，因此并行工作道数与系统效率不成正比。 二、进程 1、概念 进程是一个程序在一个数据集上的一次执行。由定义知进程关键组成是程序、数据集。 进程通过一个控制块来被系统所指挥，因此进程由程序、数据集和进程控制块三部分组成。进程控制块是进程存在的唯一标志 .进程是要执行的，据这点可分将进程的状态分为等待态然后是就绪态最后是运行态。 进程的基本队列也就是就绪队列和等待队列，（因为进程运行了，也就用不上排队了，也就没有运行队列了。） 如果进程由一所在队列退出的操作称为出队，排入到一个指定的队列的操作称为入队。系统中负责进程入队和出队的工作称为队列管理。 2、进程的调度 我们使用不同的调度是为了优化，具体说来是提高处理器利用率，增大吞吐量，减少等待时间，缩短响应时间。常用的算法有先来先服务、优先数调度法、时间片轮转调度法、分级调度（分级调度法可理解为多队列法）。顾名思义来先服务调度是先来者，先服务；优先数算法是对每个进程确定一个优先数，以决定先后。时间片轮转法是把规定进程一次使用处理器的最长时间称为“时间片”。让就绪进程按就绪的先后次序排成队列，依次运行。分级调度算法是由系统设置多个就绪队列，每个就绪队列中的进程按时间片轮转法占用处理器，这就是分级调度算法。 3、进程的切换 进程切换指一个进程进处理器，另一个进程出处理器的过程。 若有一个进程从运行态变成等待态，或完成工作后就撤消，则必定会发生进程切换。 4、进程同步和通信 进程同步实际上是指并发进程之间的制约关系。即一个进程的执行依赖另一个进程的消息。没有消息时等待，有消息进被唤醒。 进程通信是进程之大量信息的方式。 5、进程和死锁（详细见后） 三、可再入程序 一个能被多个用户同时调用的程序称做“可再入”的程序。 可再入程序必须是纯代码，即在执行时自身不改变。 编译程序和操作系统程序通常都是“可再入”程序。 存储管理 一、中央处理器存储下列中信息的速度依次为：寄存器最快；通过系统总线存取主存储器的速度居中；辅助存储器最慢。 寄存器用来存放临时的工作信息和系统必须的控制信息。 主存储器是CPU能直接访问的惟一的存储空间。 主存储器中存放操作系统的核心部分，以及当前需执行的程序和数据。 主存储器以“字节（BYTE）”为单位进行编址 辅助存储器是存放操作下的非核心部分和其他程序和数据。容量大且能永久保存信息 磁盘的信息可随机存取，磁带上的信息只能顺序存取
《操作系统》练习题及参考答案一、单项选择题（每小题1分，共15分） 1.操作系统是一种（） A.系统软件B.系统硬件C.应用软件D.支援软件 2.MS—DOS的存贮管理采用了（） A.段式存贮管理B.段页式存贮管理C.单用户连续存贮管理D.固定式分区存贮管理 3.用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于（） A.硬件故障中断B.程序中断C.外部中断D.访管中断 4.MS—DOS中用于软盘整盘复制的命令是（） A.COMP B.DISKCOPY C.SYS D.BACKUP 5.位示图方法可用于（） A.盘空间的管理B.盘的驱动调度C.文件目录的查找D.页式虚拟存贮管理中的页面调度 6.下列算法中用于磁盘移臂调度的是（） A.时间片轮转法B.LRU算法C.最短寻找时间优先算法D.优先级高者优先算法 7.在以下存贮管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是（） A.单用户连续分配B.固定式分区分配C.可变式分区分配D.页式存贮管理 8.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 A.T1＋T2＋T3 B.（T1＋T2＋T3）C.T1＋T2＋T3 D. T1＋T2＋T3 9.任何两个并发进程之间（） A.一定存在互斥关系B.一定存在同步关系C.一定彼此独立无关D.可能存在同步或互斥关系 10.进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（） A.被选中占有处理机B.等待某一事件C.等待的事件已发生D.时间片用完 11.用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成（） A.顺序文件B.链接文件C.索引文件D.目录文件 12.一作业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（） A.2 B.1 C.3 D.0.5 13.多道程序设计是指（） A.在实时系统中并发运行多个程序B.在分布系统中同一时刻运行多个程序C.在一台处理机上同一时刻运行多个程序D.在一台处理机上并发运行多个程序 14.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（） A.应该相同B.应该不同C.可以相同，也可以不同D.受系统约束 15.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（） A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区 二、双项选择题（每小题2分，共16分） 1.能影响中断响应次序的技术是（）和（）。 A.时间片B.中断C.中断优先级D.中断屏蔽E.特权指令 2.文件的二级目录结构由（）和（）组成。 A.根目录B.子目录C.主文件目录D.用户文件目录E.当前目录 3.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。 A.电梯调度B.先来先服务C.扫描D.单向扫描E.最短寻找时间优先 4.有关设备管理概念的下列叙述中，（）和（）是不正确的。 A.通道是处理输入、输出的软件B.所有外围设备的启动工作都由系统统一来做C.来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理D.编制好的通道程序是存放在主存贮器中的E.由用户给出的设备编号是设备的绝对号 5.一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（）次，而采用LRU算法时，缺页数是（）次。 A.1 B.3 C.4 D.5 E.6 6.作业与进程的主要区别是（）和（）。 A.前者是由用户提交，后者是由系统自动生成B.两者执行不同的程序段C.前者以用户任务为单位，后者是操作系统控制的单位D.前者是批处理的，后者是分时的E.后者可并发执行，前者则不行 7.下述MS—DOS的文件中（）和（）是有关设备管理的程序。 A.BOOT B.COMMAND.COM C.IBMBIO.COM D.IBMDOS.COM E.ROMBIOS 8.MS—DOS的文件类型为（）和（）的文件是不可执行的。 A……OBJ B……EXE C……COM D……BAK E……BAT 三、填空题（每空1分，共15分） 1.用户程序使用_____________请求操作系统服务。 2.存贮管理应实现的功能是：主存空间的分配与保护，_________，主存空间的共享和___________. 3.分页式存贮管理中，页表是用来指出作业的____________与_____________的对应关系。 4.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_______________和该记录的_____________. 5.分时系统必须为用户提供__________以实现_________控制方式。 6.斯普林系统中，作业执行时，从磁盘上的__________中读取信息，并把作业的执行结果暂时存放在磁盘上的____________中。 7.并发进程中涉及到___________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。 8.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___________. 9.拼音码是一种汉字__________码。 四、改错题（每小题2分，共10分） 1.以批处理方式和交互方式控制作业运行都需要注册（LOGON）。 2.分时系统中，时间片越小越好。 3.银行家算法是防止死锁发生的方法之一。 4.若无进程处于运行状态，则就绪队列和等待队列均为空。 5.作业控制语言是供用户编写程序以实现某项计算任务。 五、简答题（每小题4分，共20分） 1.程序状态字包含哪些主要内容？ 2.什么是记录的成组和分解？ 3.进程间同步和互斥的含义是什么？ 4.什么是输入输出操作？什么是通道？ 5.为实现分页式虚拟存贮，页表中至少应含有哪些内容？ 六、综合题（每小题8分，共24分） 1.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：（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。 2.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： （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？ 3.某车站售票厅，任什么时候刻最多可容纳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： （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）。 参考答案一、单项选择题（每题1分，共15分） 1.（1）2.（3）3.（2）4.（2）5.（1）6.（3）7.（1）8.（3） 9.（4）10.（4）11.（1） 12.（3）13.（4）14.（3）15.（4） 二、双项选择题（每题2分，共16分） 1.（3）（4）2.（3）（4）3.（2）（5）4.（1）（5）5.（5）（4） 次序不可交换6.（1）（3）7.（3）（5）8.（1）（4） 三、填空题（每空格1分，共15分） 1.访管指令（或系统调用） 2.主存空间的重定位，主存的扩充 3.逻辑页号，主存块号（可交换） 4.关键字（或记录号），存放地址（或存放位置） 5.操作控制命令，交互（或联机） 6.输入＃，输出＃ 7.共享变量，与时间有关 8.DOS？P.＊（或DOS？P.？？？） 9.输入 四、改错题（每题2分，共10分，若只作简单否定，不能给分） 1.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。 2.当时间片过小时，进程调度时间所占比重加大。 若仅回答： 时间片越小，响应时间可能加大，给1分。 3.银行家算法是避免死锁的方法之一。 4.就绪队列为空，等待队列可能不空。 5.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）。 五、简答题（每题4分，共20分） 1.（1）程序基本状态（2分） （2）中断码（1分） （3）中断屏蔽位（1分） 2.（1）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。（1分） （2）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。（2分） 3.同步：并发进程之间存在的相互制约和相互依赖的关系。（2分） 互斥：若干进程共享一资源时，任什么时候刻只允许一个进程使用。（2分） 4.主存与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作。（2分） 通道可称为输入输出处理机。（2分） 5.页号（1分） 标志（1分） 主存块号（1分） 磁盘上的位置（1分） 六、综合题（每题8分，共24分） 1.（1）电梯调度算法的处理次序为： 5 8 1 4 3 6 2 7（得4分） 若写出5 8（得1分） 若写出5 8 1 4 3（得2分） （2）最短寻找时间优先算法的处理次序为： 5 8 6 2 7 1 4 3（得4分） 若写出5 8（得1分） 若写出5 8 6 2 7（得2分） 亦即：前2个对（得1分） 前5个对（得2分） 2.（1）可能会发生死锁（2分） 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（2分），这是循环等待。 （或进程在等待新源时均不释放已占资源） （2）可有几种答案： A.采用静态分配（2分） 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）。（2分） 或B.采用按序分配（2分） 不会出现循环等待资源现象。（2分） 或C.采用银行家算法（2分） 因为在分配时，保证了系统处于安全状态。（2分） 3.（1）定义一信号量S，初始值为20.（1分） 意义： S>0 S的值表示可继续进入售票厅的人数（1分） S=0表示售票厅中已有20名顾客（购票者）（1分）