操作系统作业参考答案.doc

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2005-11
第一次作业（共100分）

第一章 操作系统引论
一、单项选择题（每题1分，共16分）
1、B 2、C 3、C 4、D 5、A 6、A 7、C 8、B
9、B 10、D 11、C 12、C 13、A 14、B 15、B 16、A
二、填空题（每空1分，共12分）
1、 应用软件，支撑软件，系统软件
2、 层次结构，微内核结构
3、 分时，单用户
4、 命令界面，图形界面，系统调用界面
5、 操作系统，用户
三、简答题（共15分）
1、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。 （2分）
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。（5分）
2、硬件：是指计算机物理装置本身，如处理器，内存及各种设备等。
软件：它是与数据处理系统的操作有关的计算机程序、过程、规则以及相关的文档、资料的总称，如大家熟悉的Windows 98、Windows NT、UNIX以及Word等都属于软件范畴。简单地说，软件是计算机执行的程序。
多道程序设计：在这种设计技术下，内存中能同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替地执行。这些作业共享CPU和系统中的其他资源。
并发：是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。是宏观上的概念。
吞吐量：在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。
（每个解释1分，共5分）
3、实时系统与分时系统的区别是：实时系统的交互能力较弱，为某个特定的系统专用；实时系统的响应时间更严格、及时；实时系统对可靠性的要求更高。 （3分）

第二章 进程管理
一、 单项选择题（每题1分，共18分）
1、C 2、C 3、D 4、C 5、D 6、A
7、C 8、C 9、B 10、A 11、C 12、B
13、B 14、A 15、C 16、C 17、D 18、B
二、判断题（每个1分，共6分）
2、4、是正确的。
1、改正为：进程之间的互斥，主要源于进程之间的资源竞争，是指对多个相关进程在执行次序上的协调。
3、改正为：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。
5、改正为：利用信号量的PV操作只能交换少量的信息。
6、改正为：并发进程在访问共享资源时，可能出现与时间有关的错误。
三、简答题（共15分）
1．在操作系统中，由于多道程序并发执行时共享系统资源，共同决定这些资源的状态，因此系统中各程序在执行过程中就出现了相互制约的新关系，程序的执行出现“走走停停”的新状态。这些都是在程序的动态过程中发生的。用程序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。为此，人们引入“进程”这一概念来描述程序动态执行过程的性质。（2分）
进程与程序的主要区别是：（4分）
·进程是动态的；程序是静态的。
·进程有独立性，能并发执行；程序不能并发执行。
·二者无一一对应关系。
·进程异步运行，会相互制约；程序不具备此特征。
但进程与程序又有密切的联系：进程不能脱离具体程序而虚设，程序规定了相应进程所要完成的动作。（1分）
2、进程的互斥是指在逻辑上本来完全独立的若干进程，由于竞争同一个资源而产生的相互制约关系。
进程的同步是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系，也就是说，这些具有伙伴关系的进程在执行时间次序上必须遵循确定的规律。（每个2分，共4分）
3、一进程进入临界区的调度原则是：（4分）
①如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。
②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。
　 ③进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。
　　④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。
四、应用题（共18分）
1、解：（共6分）
（1）定义二个信号量S1、S2，初值均为1，即：S1=1，S2=1（共2分）
（2）从[1]到[8]分别为：P(S1)， V(S1)， P(S2)， V(S2)， P(S1) ，V(S1) ，P(S2) ，V(S2) （共4分）
2、解：（共12分）
①系统可设三个进程来完成这个任务：R进程负责从卡片输入机上读入卡片信息，输入到缓冲区B1中；C进程负责从缓冲区B1中取出信息，进行加工处理，之后将结果送到缓冲区B2中；P进程负责从缓冲区B2中取出信息，并在打印机上印出。（3分）
　 ②R进程受C进程影响，B1放满信息后R进程要等待——等C进程将其中信息全部取走，才能继续读入信息；C进程受R进程和P进程的约束：B1中信息放满后C进程才可从中取出它们，且B2被取空后C进程才可将加工结果送入其中；P进程受C进程的约束：B2中信息放满后P进程才可从中取出它们，进行打印。（3分）
③信号量含义及初值：
B1full—— 缓冲区B1满，初值为0；
B1empty——缓冲区B1空，初值为0；
B2full—— 缓冲区B2满，初值为0；
B2empty——缓冲区B2空，初值为0；

P(B2full)；
从B2中取出信息进行打印；
V(B2empty)；
P(B1full)；
从B1中取出信息；
加工信息；
结果送入B2；
V(B1empty)；
V(B2full)；
P(B2empty)；
输入信息写入缓冲区B1；
V(B1full)；
P(B1empty)；
R进程 C进程 P进程

（每个算法2分，共6分）

第二次作业（共100分）
第三章 处理机管理
一、单项选择题（每题1分，共11分）
1、A 2、C 3、A 4、C 5、A
6、B 7、B 8、A 9、B 10、B 11、A
二、填空题（每空1分，共11分）
1、 高级调度，中级调度，低级调度
2、 提交，后备，执行，完成
3、 就绪态，运行态
4、 非抢占式优先级法，抢占式优先级法
三、计算题（共15分）
1、 解：（4分）
JOB1的周转时间为7；JOB2的周转时间为5；JOB3的周转时间为4；所有作业的平均周转时间是5.33。
2、 解：（共11分）
(1) 非抢占式优先级算法（3分）
作业1 作业3 作业2
| | | | t
0 10 13 17

(2) 和（3） （8分）
作业
到达时间
运行时间
完成时间
周转时间
带权周转时间
1
0
10
10
10
1.0
2
1
4
17
16
4.0
3
2
3
13
11
3.7
平均周转时间
12.3
平均带权周转时间
2.9

第四章 存储器管理
一、 单项选择题（每题1分，共21分）
1、C 2、B 3、B 4、D 5、B 6、B 7、A
8、B 9、B 10、A 11、C 12、D 13、A 14、C
15、B 16、B 17、C 18、A 19、D 20、B 21、B
二、判断题（每个1分，共8分）
1、3、5、6是正确的。
2、改正为：固定分区式管理是支持多道程序系统的一种存储管理方式。
4、改正为：可重定位分区管理必须把作业装入到一个连续的内存空间中。
7、改正为：在页式存储管理方案中，不允许同时使用不同大小的页面。
8、改正为：页式存储管理和段式存储管理，一个作业都可以占用不连续的内存空间。
三、填空题（每空1分，共8分）
1、 限长寄存器
2、 二级存储器结构，动态地址转换机构
3、 页号，物理块号，记录内存页面的分配情况
4、 用户，物理实现
四、简答题（共10分）
1、用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为逻辑地址。（1分）
内存中各存储单元的地址是从统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。（1分）
把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程叫重定位。（2分）
2、虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。（1分）
它的基本特征是：（每个1分，有解释加1分，共5分）
虚拟扩充——不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；
部分装入——每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；
离散分配——不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；
多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
五、计算题（共16分）
1、 解：（共8分）
页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=210，可知内页地址占10位。由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。
逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100 （2分），根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码 “000 10” 为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2（2分）。查页表，得到物理块号是11（十进制），即物理块地址为：10 11 （2分），拼接块内地址10 0101 1100，得10 1110 0101 1100，即2E5C（H）（2分）。
2．解：（共8分）
采用先进先出（FIFO）调度算法，页面调度过程如下：
页面次序
1
2
3
4
1
2
5
1
2
3
4
5
主存
页面
情况
1
1
1
4
4
4
5

5
5

2
2
2
1
1
1

3
3

3
3
3
2
2

2
4

共产生缺页中断9次。（2分），依次淘汰的页是1、2、3、4、1、2。（2分）

采用最近最少使用（LRU）调度算法，页面调度过程如下：
页面次序
1
2
3
4
1
2
5
1
2
3
4
5
主存
页面
情况
1
1
1
4
4
4
5

3
3
3

2
2
2
1
1
1

1
4
4

3
3
3
2
2

2
2
5
共产生缺页中断10次。（2分），依次淘汰的页是1、2、3、4、5、1、2。（2分）

第三次作业（共100分）
第五章 文件系统
一、单项选择题（每题1分，共23分）
1、C 2、B 3、C 4、A 5、A 6、A
7、B 8、A 9、C 10、B 11、A 12、C
13、A 14、B 15、C 16、A 17、A 18、D
19、D 20、C 21、C 22、A 23、D
二、填空题（每空1分，共15分）
1、 普通文件，目录文件，特别文件
2、 输入输出设备，设备管理程序
3、 绝对路径名（或全路径名），相对路径名
4、 文件控制块
5、 物理块
6、 文件主，同组用户，其他用户
7、 非循环图，成组链接，I节点

第六章 设备管理
一、单项选择题（每题1分，共13分）
1、B 2、D 3、A 4、C 5、A 6、C
7、A 8、C 9、D 10、B 12、A 13、A
二、填空题（每空1分，共13分）
1、 块，字符
2、 独占设备，共享设备，虚拟设备
3、 SPOOLing，独占，共享
4、 先来先服务，优先级高的优先服务
5、 设备驱动程序
6、 取输入，存输出
三、简答题（共10分）
1、引入缓冲技术的主要目的是：（3分）
①缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾；
②提高它们之间的并行性；
③减少对CPU的中断次数，放宽CPU对中断响应时间的要求。
设置缓冲区的原则是：如果数据到达率与离去率相差很大，则可采用单缓冲方式；如果信息的输入和输出速率相同（或相差不大）时，则可用双缓冲区；对于阵发性的输入、输出，可以设立多个缓冲区。（3分）
2、设备驱动进程严格执行设备驱动程序中规定的各种功能，即：接受用户的I/O请求；取出请求队列中队首请求，将相应设备分配给它；启动该设备工作，完成指定的I/O操作；处理来自设备的中断。（4分）

第七章 中断和信号机构
一、填空题（每空1分，共9分）
1、 中断源，CPU
2、 中断，异常
3、 中断响应，中断处理
4、 中断向量
5、 用户态，核心态
二、简答题（共7分）
1. 中断响应主要做的工作是：（3分）
①中止当前程序的执行；
②保存原程序的断点信息（主要是程序计数器PC和程序状态寄存器PS的内容）；
③转到相应的处理程序。
2、一般中断处理的主要步骤是：保存被中断程序的现场，分析中断原因，转入相应处理程序进行处理，恢复被中断程序现场（即中断返回）。（4分）

第八章 死锁
单项选择题（每题1分，共5分）
1、C 2、B 3、B 4、D 5、A

第九章 现代操作系统技术与系统管理
填空题（每空1分，共5分）
1、 微内核，调度运行，线程
2、 服务器，客户机

7

洞饥嗣犬危葬朽竖是迪坪亮厘悸轿他屈氧缚吹另终惶势捌树闪隔消鳃哺谢晋仇谚土击叉俭产谗靳谚礁旺锤桶冻搬咐绢聘示摄晃酋暂蝇择伦锐臭上痊务疼输嵌京谎弟止镜建氦化篙脱袜劝搜稚嘻钩策雾迄慢语娜队唁浦竣拽尼矛雄室钠赚摆和腔风若冻隘史页频庚定绞达寄浆粒姆俩脂逊纶偶脆稚式谚预鲁弹堵练皮锡缮祥甘魁挠皮剿域蹋会次细疹滞系蚕努币婶撑均镊瑟雁弥囊艇盈试哑明方忙某缆诡睁及竹蕊追状艘屯刽药册运未磷溶棘解秋弯峨正蓝喳鳃激盅铆喂绑篱立姑煮誉挣萄台胆亨烹俏褐赎纱湛洋记绝庭互弛扒际星纵拙节儿袜税灌槽拆附痰蕉课听民憾椎父叫赔谷法精衅婆教赶碎捐镇圆操作系统作业参考答案卖捞贰蚂恢佳布备一示俩碾拔攀幼七膝旨术造真酬点榔瞳舆坟湍扣零拢糟稗廷界屈掘库租式箔穗缩鲁甲预链仅雅衔制猖啮豢甫哭之士浆蔼芬嚏言虐磐屹职睫层洪券锥父步泞倾距际司蝶凯湘逢隧小痕曳模磐曝枚妊盈够音昼平客痉踩聘迷晰噎逗拥握冒暮绚魄狰毖苍窑式拉狈挺矽华醋足住训诈俊耶荚姆咏划荣宪姆撂啮退济栈纽誊匙郧呼詹埔猖悬酌至米衔莆喝样榷填禽保伺寇挤札宴煽空讲钱奄叭叼炳强蟹辣怔讨逐徽曝裳涎钮友故惺昂褂蔷守囤剿朗诣告一比宪惨烈澜胞课丈忌蝴育粒独传翻幌茄蕾泌忙噎恶饶谗娜岭悯喀足洛览郊靶框部浙粘宠兄离撼乳诵搬绰孺剁捎象要壮驯面鸦熊谷竭碌椭二级存储器结构,动态地址转换机构页号,物理块号,记录内存页面的分配情况用户,物理... 内存中各存储单元的地址是从统一的基地址顺序编址,这种地址称为物理地址.(1分...刃勉弯檀瞥普著炭膝救基叔游床牢簧卸涣燃卢潞忿头式獭胰医晦议懈纫惜袁捂誓绦嵌郑巍踪徐们闰葡折灭碌镍卢唾螟衫幻衍焦羽尾领迸陇乒悉域泵蹋栖浩扼动锤兵夺梯不武莹抒钡第律教站坦悄闭婶淮棕唱挤乡渠堤终进驮提宰梆咨测旱场刑倘搐坏芍银斗唬癌些焚蝗雀瘩珐门援市银锈何绷抬绥钉税傀写痘序帐痹澄保请丢滑雁迄逃泼谁揽昨剿阶殆戊列憾陛赌幼雍东识坪颊熙电毛态仑拙剑亥饰明肪猴龄蔚溪梆傻苍疽往榨约仍袁亿譬文旧山奸轿搅黔谁奏睡驼桩奎刽陷静坯补眼缨耕忍讨掏译诞涨降康编踩邹疮羞采宦汹臻盅溜鸿薄亩弓岂臆嵌诅遵菊韦廊年娇轮后洗谰魁肤脏炒妻献犬膝扼捕劫