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1一.问题简述1.简述设计实时操作系统的主要要求?答：除了一般OS的功能和方便性外，必须考虑系统的响应速度，功能切换的准确性，运行的，稳定性，容错性，可靠性等，充分利用中断机制等，注意系统的多任务运行。2.简述产生死锁的原因和必要条件。答：一般讲，死锁是多个进程在使用临界资源时在时间上冲突。原因一般是资源竞争，各不相让；或是进程推进非法。产生死锁的四个必要条件：互斥条件；占有并等待;不可抢占；环路条件.3.简述计算机文件系统的基本作用.答：管理和控制文件存储空间；管理和保护文件资源；为用户建立，访问和操作文件提供方便的方式和统一可行的接口。提供传播和交换文件的格式和方法。4.为什么说请求分页实现了内存扩充?答：请求分页，对作业动态装入，实现内外存交换，完成了页面和覆盖和置换，以外存虚拟内存，为用户提供了远大于实际内存容量的使用空间，也就是实现了内存的扩充。5.简述作业，程序和进程的区别和关系。答：作业是用户需要计算机完成任务的最小单位。完成作业需要编写程序。程序是完成任务的成功的指令代码。程序一旦运行就上升为进程，进程就是程序在某个数据集上的一次运行。6.简述操作系统的资源管理功能。OS是计算机的资源管理软件，归纳起来有五大管理功能，即：CPU管理、内存管理、文件管理、外设管理和作业管理。7.简述计算机设备管理的设计目标.设备管理的主要目标：1。做到系统和用户兼顾，2。管理效率提高，设备利用率提高，3。充分实现CPU和设备并行，设备与设备并行，4。完成设备分配和回收的有效性和准确性。8.进程调度程序的作用是什么？算法有哪些？实现多任务，多进程和多现成的协调工作，按系统设计能力和用户需求合理分配系统资源，启动若干进程。力求做到抢占式调度。进程调度算法：按优先级的抢占式调度。先进先出的一般调度，时间片轮转调度等。9.简述请求分页实现内存扩充的基本思想和原理?利用局部性原理（即任何程序运行时都有在时间上和空间上的局部性）可以在内外存上建立缓冲和通道，程序运行到那个页面，再行从外存装入，利用请求分页，实现覆盖和页面置换，提高内存的复用性，以此达到内存扩充的目的。10.简述通道和中断机构在计算机中的重要作用。通道＆中断结构是计算机上实现多道程序设计和多任务运行的硬件支持，在提高CPU的使用效率起着关键性的作用。211．试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。答：资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行。这样，进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件”，从而防止死锁的发生。二.名词解释1．虚拟存储器_______虚拟内存。OS中采用覆盖和交换等软硬件技术实现的内存扩充机制。2.系统调用______操作系统提供的系统底层功能，一般以中断号，或API函数的方式提供。3.系统死锁_______操作系统中由于进程竞争，或推进顺序非法，而引起整个系统停滞不前，而系统效率大大降低，没有外界干预，则永远无法解脱的状况。4.临界资源_______操作系统中一次只允许一个进程使用的资源。只能逐次使用。5.程序地址重定位_______现在操作系统中为了提高内存的使用效率和利用率，对各程序的使用空间进行重新分配，并完成代码的链接。6.DynamicLoading______动态装入，OS根据程序运行现状和需求，逐步将程序页面装入。而不是一次性静态装入。7.Wait(mutex)______阻塞原语，让进程暂停，等待信号量mutex,符合运行要求。8.SPOOLing_______外围设备同时联机操作。9.VirtualMemory_______虚拟存储器。10.HAL_______硬件抽象层。三.选择与填空1.属于高级通信原语或方式的是__CE_________.A.均衡调度算法B.PV操作法C.信箱方式D.通道方式E.消息缓冲方式2.属于文件管理方法的是___CE_________.A.先来先服务算法B.作业控制语言C.口令核对法D.银行家算法E.用户权限表3.一个进程从阻塞状态进入就绪状态可能是因为____BC______A.现运行进程的时间片到期B.受阻塞进程的I/O结束C.现运行进程执行了V操作D.现运行进程执行了特权指令E.被选中而调度4.设计实时系统要考虑___ACE______A.高可靠性B.优先权设置C.过载保护D.时间片大小E.反应速度5.不属于脱机作业控制方式的是__CDE______.3A.会话式程序设计语言B.作业控制语言C.系统调用D.SPOOLing方式E.进程控制原语6.属于进程调度算法的是__A.___C.______.A.均衡调度算法B.最短作业优先C.时间片轮转法D.响应比高者优先E.银行家算法7.属于操作命令接口的是___C.____E_____.A.语言编译程序B.作业控制语言.键盘命令D.系统调用E.菜单命令8.以下不是存储管理方式的是___D.___E.____A.单一连续分配B.可变分区C.位示图D.DMA方式E.PV操作9.银行家算法用于__B._______A.预防死锁B.避免死锁C.实现同步D.页面置换E.存储分配10.属于联机作业控制方式的是__C.___E.___.A.会话式程序设计语言B.作业控制卡C.系统调用D.SPOOLing方式E.终端交互方式11.在___实时OS_______的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并做出响应。设计此类系统时，首先考虑系统__反应速度和可靠性______.A．分时OSB。实时OSD。吞吐率E。反应速度和可靠性F．时间片G．批处理OS12.____覆盖___________和____置换___________，是虚拟存储器的两种实现方式。13.进程有三大要素，即___程序_________,____数据集_____和___PCB____________.14.控制过程相比,实时系统既要稳定可靠,又要有更快的反应速度.此说法_正确_______.(正确/错误)15.采用多道程序设计的系统中,程序道数越多,系统效率越高.此说法__错误________(正确/错误)16．___多任务____、__多进程_________、___多线程_______和__GUI界面__等新特性,是现代操作系统的标志。17.多道程序设计和____资源共享_____是互相依存和互为前提条件的.而多道程序的目的是____提高CPU效率和资源利用率____________.18.能够请求分页，实现虚拟内存的依据是任何程序运行时具有________时间和空间上的局部___________________特性。19.在OS管理下进行I/O操作时，负责设备控制处理的程序是:___设备驱动程序____________________________________。420.在分时系统中作业响应时间T=Nq公式的含义是_____系统响应周期与用户个数和时间片大小有关___________________。21。进程调度属于__A________。A.低级调度B.高级调度C.访管指令D.通讯原语22．设计实时系统要考虑____AC_______。A.高可靠性B.优先权设置C.过载保护D.时间片大小。23．实现多道程序设计要解决的三个问题是___提高CPU的利用率__________提高I/O设备利用率______和____增加系统吞吐量______。24.现代操作系统中属于高级进程通信方式的有__消息缓冲_和___信箱缓冲_两种。25．设备处理程序就是通常说的_设备驱动程序.26．所谓中断是指_当前CPU的工作被某个事件打断_。所谓中断源是指_引起中断的事件___。27．文件的目录由若干目录项组成，每个目录项中除了指出文件的名字和__文件存取的物理地址__外，还可包含_如何控制和管理文件__的信息。四．综合测试题1．某硬盘系统，某时刻OS的相关模块收到系列柱面读写请求依次为{53,78,25,98,176,32,35,92150,12}。写出FCFS，先内SCAN移臂调度算法的访问序列和移动柱面距离，比较两种方式的优缺点。答：1.FCFS调度算法的访问序列为53,78,25,98,176,32,35,92150,12。移动柱面距离＝（78－53）＋（78－25）＋（98－25）＋（176－98）＋（176－32）＋(35－32)+(92-35)+(150-92)+(150-12)=629先内SCAN调度算法访问序列为53，35，32，25，12，78，92，98，150，176移动柱面距离＝（53－35）＋（35－32）＋（32－25）＋（25－12）＋（78－12）＋(92－78)+(98－92)+(150-98)+(176-150)=2042．FCFS算法算法简便实现容易，但移臂距离大，花费时间长，容易造成机械磨损和噪声。先内SCAN算法虽然计算复杂，实现复杂，但却移动距离小，省时，也降低了噪音和机械磨损，延长硬盘寿命。2.仿照给出的例子，完成填表：序号算法/方法用途，原理或意义例位示图用于内存或磁盘空间监视和管理的一种方法。1局部性原理利用此原理，可以设计请求分页内存管理法。2动态再定位为了提高内存的使用优化分配和使用效率，可将内存中程序运行中重新安置，再次划分使用空间。3临界区程序中使用临界资源的程序片段。4进程优先级OS为了实现抢占式调度，为每个进程划定的优先数，优先级高者可以抢先运行，强占级别的的进程资源。55原语组成操作系统的内核，完成具体功能的一段指令集合，该段指令一气呵成，不能增删，执行不能被打断。6临界资源一次只允许一个进程使用的资源7作业周转时间作业从提交到完成所经历的总时间8虚拟内存采用复用、交换或请求分页等技术，实现的内存扩充。3.画出进程五种基本状态和相互转换模型示意图。4.当计算进程将新的结果放入缓冲区,由打印进程取出结果进行打印处理。数据取走后，才可放入新数据，也不能后重复打印。试用整型信号量机制，写出解决此生产者和消费者问题的同步进程。(注意信号量设定)解答：设S1，S2分别位计算进程和打印进程的私有信号量。令S1＝0，S2＝0两进程同步的流程图如下：5.某系统采用请求分页管理内存,采用LRU页面置换算法.作业A的页面走向为4,3,1,3,2,4,2,3,5,2,6,3;获得系统内存块M=3,试分析运行时的页面置换过程，缺页率.解：6时刻123456789101112P431324235263M4＋3＋41＋34134－213－4＋21421－3＋42－5＋34－2＋53－6＋25－3＋62F＋＋＋＋＋＋＋＋＋F=9f=F/12*100%=75％6．画出在分页式存储管理中，利用页表完成地址变换和访问的过程示意图。解答：7.以下是某机器的内存位示图，设该机页面大小为256Byte.请问：1。它能监管的内存空间最大为________________字节。2。请问若十进制绝对地址12450的单元所处的物理块，在位示图中的字号是___________、位号是___________。位号01233031字号000012139用户程序0页1页2页3页4页5页…n页页表页号块号02132638495……内存0123456789107解答：能监管的内存空间为：32×40×256=327680byte地址12450所处字号为int(12450/256/32)=112450MOD(256+32)=15就是字号是01，位号是158.请用直线将相关者联系起来.1页面置换先请求先服务算法（4）2作业调度系统外设管理接口（3）3I/O调度响应比高者优先（2）4磁盘调度进程同步或互斥（5）5Signal()操作死锁的判断（6）6资源分配图联想存储器（77．快表系统内核（8）8．原语LRU算法（1）9．计算进程将新的结果存入缓冲区,由打印进程启动打印输出,打印完毕后,才能存放第二批计算数据,请用Wait(),Signal()操作实现各进程之间的同步和互斥,保证系统