操作系统习题册.doc

第一章 操作系统引论第一章 操作系统引论本章学习要点【1】掌握操作系统的概念与作用【2】掌握操作系统的基本类型与特点【3】掌握操作系统的特征与功能【4】掌握多道程序设计技术本章学习难点【1】多道程序设计技术【2】操作系统的特征一. 判断改错题（正确的打，错误的打并改正）（1） 实时系统只能应用于生产控制系统，不能应用于信息处理系统。（ 错 ）（2） 并发含有“同时进行”的概念，是指两个或者是多个事件在同一时刻发生。（ 错 ）（3） 操作系统虚拟机在逻辑功能上与裸机一样，具有一个物理实体。（ 错 ）（4） 对用户而言，操作系统是一种人机交互的环境，对设计者而言，它是一种强功能的系统资源管理程序。（ 对 ）（5） 资源的共享是以程序的并行执行为条件的，没有程序的并行执行，就没有资源的共享。（ 错 ）（6） 计算机系统的资源包括程序和数据两大部分。（ 错 ）（7） 若把计算机系统分为若干层次，则按由上而下顺序可分为应用系统与应用软件、操作系统、其它系统软件和裸机。（ 错 ）（8） 批处理控制程序解决了作业间的自动转换，减少了时间浪费，尤其是主机CPU时间的浪费，如果一个用户的计算作业非常庞大,也不会独自一直占据CPU。（ 错 ）二. 填空题（1） 实时含有立即、及时之意，因而 响应时间 是实时系统最关键的因素。（2） 操作系统的层次结构中，与 硬件紧密相关 或运行频率较高的模块都安排在紧靠硬件的软件层中，这一部分通常称为 内核 ，它在执行基本操作时，往往是利用 原语 操作来实现，该操作具有原子性。（3） UNIX是一个真正的 多 用户、 多 任务的 网络 操作系统。（4） 如果一个操作系统兼有 批处理操作系统 、 分时操作系统 和 实时操作系统 三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为通用操作系统。（5） 实现多道程序设计必须妥善解决三个问题： 文件 、 作业 和系统资源的管理和调度。（6） 批处理系统的主要优点是 系统吞吐量大 ，资源利用率高，系统开销小，它的缺点在于作业处理的 平均周转时间较长 ，用户交互能力较弱。（7） 操作系统是对计算机进行 控制，管理 的程序，是计算机和 用户 的接口。（8） 提供网络通讯和网络资源共享功能的操作系统称为 网络 操作系统。（9） 对系统总体设计目标来说，批处理系统注重提高计算机的效率，尽量增加系统的 吞吐量 ，分时系统应保证用户的 交互性 ，而实时系统在及时响应和处理的前提下，再考虑 与用户的交互性 。（10） 在主机控制下进行的输入/输出操作称为 联机I/O 操作。（11） 在计算机系统中， CPU 是整个系统硬件的核心和基础，而在计算机软件系统中， 操作系统 具有同样的核心和基础作用。三. 简答题1. 简述操作系统在计算机系统中的位置。答：操作系统OS是运行在计算机硬件系统上的最基本的系统软件。它在计算机系统中位于计算机裸机和计算机用户之间，为系统软件和用户应用软件提供了强大的支持2. 简述操作系统的虚拟机的观点和资源管理的观点。答：一种是虚拟机的观点装有操作系统的计算机极大地扩展了原计算机的功能，给用户提供了一个友好的、易于操作的界面，对用户来说，好像是一个扩展了的机器，即一台虚拟机器。另一种是资源管理的观点，操作系统完成对处理机、存储器、I/O设备等硬件资源和文件等软件资源的管理3. 什么是操作系统？它有什么基本特征？ 答：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序的集合。操作系统的基本特征是：并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。宏观上是同时的，微观上是交替的。共享系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。根据资源的不同属性，可分为两种资源共享方式：互斥共享和同时访问。虚拟通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物，物理实体是实的，即实际存在，而后者是虚的，是用户的感觉。异步性在多道程序环境下，多个进程并发执行，但由于资源等因素的限制，内存中的每个进程何时执行，何时暂停，以怎样的速度向前推进，每道程序需多少时间才能完成，都是不可预知的，进程以异步的方式运行。但只要运行环境相同，作业经过多次运行，都会获得完全相同的结果。4. 多道程序设计时应注意什么问题？答：处理机管理问题多道程序之间如何分配CPU，使CPU既能满足各程序运行的需要，又能提高处理机的利用率。内存管理问题为每道程序分配必要的内存空间，并防止程序遭破坏。I/O设备管理分配为多道程序共享的I/O设备，方便用户使用，提高设备利用率。文件管理问题组织大量的程序和数据，便于用户使用，保证数据的安全和一致。作业管理问题对系统中各种类型的作业进行组织四. 本章复习题1. 实时操作系统必须在（B ）内处理来自外部的事件。A.一个机器周期 B.被控制对象规定的时间C.周转时间 D.时间片2. 操作系统中最基本的两个特征是（B ）A.并发和不确定性 B.并发和共享 C.共享和虚拟 D.虚拟和不确定性3. 分时系统追求的目标是（ B）A.充分利用I/O设备B.快速响应用户C.提高系统吞吐量D.充分利用内存4. 批处理系统的主要缺点是（D ）A.系统吞吐量小 B.CPU利用率不高 C.资源利用率低 D.无交互能力5. 在主机控制下进行的输入输出操作称为（ 联机 ）操作。6. 如果操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，系统响应比较及时，则属于（分时操作系统 ）类型；如果系统可靠，响应及时但仅有简单交互能力则属于（实时操作系统）类型；如果操作系统在用户提交作业后不提供交互能力，它追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于（批处理系统 ）类型。7. 设内存中有三道程序A、B、C，它们按A、B、C的优先次序执行。它们的计算和I/O操作时间 程序操作ABC计算306020I/O403040计算101020如表所示（单位：ms）。假设三道程序使用相同设备进行I/O操作，即程序以串行方式使用设备。试画出单道运行和多道运行的时间关系图（调度程序的时间忽略不计）。在两种情况下，完成三道程序各要花多少时间？单道运行时间：(30+40+10)+(60+30+10)+(20+40+20)=260ms多道运行时间：180 ms8. 试比较分时系统和实时系统。60第二章 进程管理 第二章 进程管理本章学习要点【1】掌握进程的定义和特征【2】掌握进程状态及其状态转换的原因【3】熟练运用信号量解决进程同步问题【4】掌握调度的类型与方式【5】掌握常用的进程调度算法【6】掌握死锁的相关知识【7】理解银行家算法本章学习重点和难点【1】运用信号量解决进程同步问题【2】进程调度算法【2】银行家算法一. 判断改错题（正确的打，错误的打并改正。）（1） 进程由程序和数据两部分组成。（ ）（2） 在生产者消费者进程中，V操作的次序无关紧要，而P操作次序不能颠倒。（ ）（3） 产生死锁的原因之一是对计算机操作不当，造成计算机死机。（ ）（4） 原语是指操作系统中的初始化程序。（ ）（5） 若进程处于阻塞状态，当引起阻塞的条件被解除时，进程状态应变为运行状态。( )（6） 并发进程可以同时进入临界区，交替访问临界资源。( )（7） 程序的封闭性是指该程序不允许某些进程调用。（ ）（8） 消息通信因为它数据量较小，因而它是一种低级通信方式。（ ）（9） 单机系统最多允许两个进程处于运行状态。（ ）（10） 死锁产生，必须要满足四个必要条件，所以，为避免死锁产生，主要注意如何不让这四个必要条件成立，并打破循环等待资源的环路。（ ）（11） 操作系统的进程管理是整个操作系统管理中的核心，它包含了进程的调度、协调以及进程通信。（ ）二. 填空题（1） 操作系统中，进程是 、 和管理的最小独立单位，操作系统的各种活动都与 有关。（2） 消息传递系统属于 级通信方式，进程间的数据交换以 为单位。（3） 一个进程可以由系统创建，或者由 用创建原语创建。被创建的进程开始处于等待状态。在条件成熟时，采用 原语为它们分配除 以外的所有资源，并被排列到 队列中。（4） 一次仅允许一个进程使用的资源称为 ，同时把访问该资源的那段程序代码称为 。（5） 轮转法是按照 轮流地把处理器分配给就绪队列中的进程，该算法多用于 系统中，其难点在于 。（6） 信号量的物理意义是当信号量大于零时表示 ；当信号量小于零时，其绝对值为 。（7） 死锁的检测可以通过 图，利用 定理来实现。（8） 进程运行过程中，因为 、等待I/O操作等事件发生时，通过 原语将它撤下，排入 队列，并引起新的 。（9） 有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则信号量值的变化范围是 。（10） 对单处理机系统，处于 状态的进程只能有1个，处于就绪状态的进程可以有多个，它们仅未获得 控制权，按某种方式排成一队列，此队列称为 队列，操作系统必须按照一定的 ，每次从队列中选择一个进程投入运行，这个选择过程称为 。三. 简答题. 处理机管理的主要任务是什么？具有哪些主要功能？答：. 程序的顺序执行和并发执行有何不同？答：. 简述进程的定义，进程的基本状态以及进程状态转换的典型原因。答：. 简述进程与程序的区别。答：. 进程的实体是什么？答：. 简述进程控制块的主要内容。答：. 简述进程通信的概念，最基本的通信原语有那些？答：. 简述读者写者问题的思想。答：. 什么是原语？答：. 简述引起进程调度的原因。答：. 进程调度有何功能？有哪些常用的调度算法？答：. 什么叫安全状态？常用什么方法保持系统处于安全状态？答：. 进程之间存在哪几种相互制约关系？各是什么原因引起的？下列活动分别属于哪种制约？若干同学去图书馆借书两队举行篮球比赛流水线生产的各道工序商品生产和社会消费。答：. 系统中有3个进程，4个相同类型的资源，每个进程最多需要2个资源，该系统是否会发生死锁？为什么？答：. 资源分配图如图所示，系统是否处于死锁状态？P0 P10P2P4P3 r1 r2 r3 r4答： . 简述解决死锁的途径。 . 简述死锁定理。答：四. 综合应用题. 请用信号量实现4*100接力赛的同步过程答：有一发送者进程和一接收者进程，其流程如下。s是用于实现进程同步的信号量，m是用于实现进程互斥的信号量。试完成流程图。假定缓冲区有无限多个，s和m的初值为多少？发送者接收者申请缓冲区C 把信息写入缓冲区D A从消息链首取一个缓冲区将缓冲区放到消息链尾 V(m) B 从缓冲区取出消息V(s)释放缓冲区答：. 桌上有一只盘子，最多允许存放两只水果，每次只能放入或取出一个水果。爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放桔子，两个儿子专等吃盘中的苹果，两个女儿专等吃盘中的桔子。试用PV操作实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的同步与互斥关系。答：. 在公共汽车上，司机和售票员的活动分别是司机：启动车辆；正常行车；到站停车；售票员：关车门；售票；开车门；在汽车不断到站、停车、行驶过程中，这两个活动存在着同步关系，试用信号量和P、V操作实现它们的同步。答：21. 某寺庙，有小、老和尚若干，有一水缸，由小和尚提水入缸供老和尚引用。水缸可容12桶水,水取自同一井中。水井径窄，每次只能容一个桶取水。水桶总数为4个。每次入、取缸水仅为一桶，且不可同时进行。试给出有关取水、入水的算法描述。答：22. 设系统中有五个进程、3种资源，总数分别为A 17，B 5，C 20，T0时刻系统状态如下。最大资源需求已分配资源剩余资源数ABCABCABCP1559212233P2536402P34011405P4425204P542431415217i. 完成剩余资源数的计算：ii. T0时刻是否安全？iii. 若P2请求资源（0，3，4），系统如何处理？答：23. P1，P2，P3，P4四个进程同时依次进入就绪队列，它们所需要的处理器时间和优先数如下，若不计调度等所消耗的时间，请回答：进程处理器时间（秒） 优先数P1202P2153P3105P4123分别写出采用先来先服务和非抢占式的优先数调度算法时进程执行的次序。分别计算每个进程在就绪队列中的等待时间和平均等待时间。答：24. 系统中有四道作业，分别用先来先服务、短作业优先调度方法和最高响应比优先法调度，完成表格的计算，并计算平均带权周转时间。 单位：小时作业提交时间运行时间11：00221：10632：00242：001五. 本章复习题25. 简要分析“高响应比优先调度”算法。26. 简述作业调度和进程调度的区别与联系。27. 打印机和磁盘都是共享资源，当多个作业共享时有什么不同？28. 为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各类用户的需要？29. 举例描述资源分配图。30. 简述选择作业调度算法的原则。31. 某招待所有100个床位，住宿者入住要先登记，离去时要撤消登记。请用PV操作给出住宿登记及撤消登记过程的算法描述。32. 有三个进程PA、PB和PC合作解决文件打印问题：PA将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1，每执行一次只能读一个记录；PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2，每执行一次只能复制一个记录；PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次只能打印一个记录。缓冲区的大小等于一个记录大小。试用PV操作来保证文件的正确打印。33. 有A，B，C，D四人，A不断地向篮中放红球，B不断地向篮中放绿球，C不断地从篮中取红球，D不断地从篮中取绿球。规定篮中最多放M只球，并且每次只能存放或取用一只，取球和放球不能同时进行。现设四个信号量S1，S2，S3和S4，用于解决同步与互斥。34. 说明S1，S2，S3和S4四个信号量的含义和初值。35. 完成下面的P、V操作流程。 A B C D P（S2）P（S2）P（S2）向篮中放红球向篮中放绿球 从篮中取红球从篮中取绿球V（S2）V（S2）V（S2） V（S3）V（S1） 36. 在某一自动测量系统中要完成采样、转换和显示等任务。采样过程把从传感器上得到的整型微电压值存入一个缓冲区，转换过程把微电压值从缓冲区中取出，计算成度量值后再存入该缓冲区，显示过程把缓冲区中的度量值取出并显示。用PV操作实现三个过程的同步问题，说明信号量SS，SC，SD的作用。完成程序的填充，使其能正确执行。BeginBuffer:integer; SS,SC,SD:semaphore;SS:=1;SC:=0; SD:=0;CobeginPROCESS sampleBeginL1:get a sample; ; buffer:=sample; ;goto L1end;PROCESS converBeginL2: ;Take a sample from buffer; Convert the sample to a value;Buffer:=value; ;goto L2end;PROCESS displayBeginL3: ;Take a value from buffer; ;display the value;goto L3end;coend;end;37. 试用PV操作描述协调一个理发师和多个顾客之间的同步问题：某个理发店有一间N个椅子的理发厅。当没有顾客时，理发师去睡觉。当有顾客进来时，如果理发师正在睡觉，这个顾客会叫醒他。38. 某工厂有两个生产车间和一个装配车间，两个生产车间分别生产A、B两种零件，装配车间的任务是把A、B两种零件组装成产品。两个生产车间每生产一个零件后都要分别把它们送到装配车间的货架F1、F2上，F1存放零件A ，F2存放零件B，F1和F2的容量均为可以存放10个零件。装配工人每次从货架上取一个A零件和一个B零件组装成产品。请用PV操作正确管理。39. 哲学家甲请哲学家乙、丙和丁到某处讨论问题，约定全体到齐后开始讨论，在讨论的间隙四位哲学家进餐，每人进餐都需使用刀、叉各一把，餐桌的布置如图，请用信号量及P、V操作说明这四位哲学家的同步、互斥过程。丁刀1叉2. bb y甲丙叉1刀2乙40. 在一间酒吧有三个音乐爱好者队列，第一队的爱好者只有随身听，第二队只有音乐磁带，第三队只有电池。而要听音乐就必须三种物品齐全。酒吧老板一次出售这三种物品中的任意两种。当一名音乐爱好者得到这三种物品并听完一首乐曲后，酒吧老板才能再一次出售这三种物品中的任意两种。全部买卖就这样进行下去。试用PV操作正确解决这一买卖。41. 某数据库有一个写进程，N个读进程，它们之间读写操作的互斥要求是：i. 写进程正在写该数据库时，不能有其他进程读该数据库。ii. 读进程之间不互斥，可以同时读该数据库。iii. 如果有若干进程正在读该数据库，一个写进程正等待写，则随后欲读的进程也不能读该数据库，需等待写进程先写。请用信号量及PV操作描述进程互斥及工作过程。42. 若有10个同类资源供三个进程共享，下表列出了这三个进程目前已占资源和最大需求量的情况，现在这三个进程P1，P2，P3又分别申请1个，2个，1个资源，请问： 能否先满足进程P2的要求？为什么？ 如何为这三个进程分配资源比较合适？进程已占资源数最大需求数P137P238P32343. 假设在单道批处理系统的后备状态中有四道作业，将按照“最高响应比优先法”调度运行，试计算各时刻的响应比，并完成下表的计算。（单位：小时）作业提交时间运行时间开始时刻完成时刻周转时间18:00228:500.539:000.149:500.2平均周转时间=平均带权周转时间=第三章 存储管理 第三章 存储管理本章学习要点【1】掌握存储管理的相关概念【2】掌握操作系统的分区存储管理方法【3】熟悉分页和分段存储管理方法【4】熟悉虚拟存储管理方法本章学习难点【1】分页与分段地址映射【2】虚拟存储管理44. 判断改错题（正确的打，错误的打并改正。）45. 进行程序的相对地址到物理地址的转换，就是地址重定位。（ ）46. 在分页管理中所产生的内存碎片，最多小于帧的大小。（ ）47. 段页式存储管理是通过请求调入和替换功能，对内外存进行统一管理，为用户提供了比实际内存容量大得多的物理存储空间。（ ）48. 请求页式存贮管理中，若一个作业要求的全部存贮需求不能满足，该作业只能等待。 ( )49. 碎片的总容量如果超过某个作业申请的容量，就可以将其分配给该作业。（ ）50. 最佳适应法将能满足作业需求量的最小空闲区分配给作业。( )51. 相对于简单分页管理来说，请求页式管理是“用时间换取了空间”，这是该种管理方式的一个缺点。（ ）52. 段式管理便于处理动态变化的数据结构，便于动态链接，便于分段共享。（ ）53. 请求分页管理过程中，作业地址空间同样受到内存容量大小的限制。（ ）54. 分区管理取消了存储分配连续性要求，使一个作业的地址空间在内存中可以是若干个不一定连续的区域。（ ）55. 静态分配是指在目标程序运行之前完成的存储分配。例如分区管理和分页管理。（ ）56. 分页管理中，作业地址空间是一维的，页的长度是等长的。（ ）57. 填空题58. 源程序经过 产生相对目标程序，运行时，必须经过 将相对目标程序装入内存，并实现相对地址到 的转换。59. 分页管理的主要任务之一是实现 到 的内存地址映像。60. 固定式和可变式分区的存储管理中，寻找空闲区一般采用： 、 和 等分配算法。61. 分页管理中，每存取一个数据，要访问两次内存，第一次访问内存中的 ，得到数据的 。第二次根据所得内容，从内存中取出 。62. 在分段管理中，系统为每个运行的作业建立一个 ，其内容主要包括 、 、 和状态标志。63. 内存扩充的概念有两种，一种是在物理上进行扩充，为系统增配更多的存储芯片，以扩大 ；另一种是利用目前机器中实际内存空间，借助软件技术，实现内存扩充，称为 ，主要技术有 和 两种。64. 当程序经过 以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为 。它的指令顺序都是以0作为一个参考地址，这种地址被称为 ，地址的集合被称为 。65. 在虚拟段式存储管理中，若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长，则发生 。66. 在分段管理的地址变换过程中，若执行某条指令，首先要找到该作业段表的 ，然后根据逻辑地址中的段号去查找 ，得到该段的 ， 其值与段内位移量 ，得到 。67. 简答题68. 简述存储管理主要解决的问题。答：69. 简述可变式分区管理的分配策略。答：70. 为什么要重定位？何谓静态重定位和动态重定位？答：71. 各种存储管理方式对作业地址空间连续性有何要求？答：72. 页和段有什么不同？答：73. 常用的页面调度算法有哪几种？答： 74. 在请求分页系统中，页表包含的内容有哪些？分别有何作用？答：75. 虚拟存储也是一种内存扩充技术，它与覆盖、交换技术技术有何不同？答：76. 简述虚拟存储器的特征。答：77. 请求页式管理常用的替换策略有哪些？答：78. 简述段页式管理方式的优点。答：79. 应用题80. 已知主存容量为512KB，假定操作系统代码占低地址部分的64KB，存储分配时从空闲区的高址处分割一块作为分配区。现有作业序列：作业1 要求100KB，作业2 要求56KB，作业3 要求80KB ，作业1 完成，作业2 完成，作业4 要求100KB，作业5 要求60KB，试画出作业1、2完成后内存的分布情况，并按首次适应法和最佳适应法分别画出此时空闲队列及作业4、5进入系统后的内存分布。（注意表明各部分的大小和起始位置）答： 81. 在请求分页系统中，采用LRU页面置换算法时，假设一个作业的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，1，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数分别为3和4时，试描述访问过程中发生缺页的情况，并计算缺页中断率，比较所得结果。82. 本章复习题a) 段式和页式存储管理的地址结构相似，它们有什么实质性差异？b) 对访问串1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，试描述在驻留集大小分别为3，4时，使用FIFO和LRU替换算法的过程，并计算缺页率。83. 某虚拟存储器的用户空间共32个页面，每页1KB，主存16KB。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分别分配的物理块号为5、10、4、7，试将虚拟地址093C转换为物理地址。84. 假定存储器中有地址由低到高的三块空闲块，大小依次为350字节、250字节和500字节，请构造一串内存请求序列，对该请求首次适应算法能满足，而最佳适应算法则不能。并描述最佳适应算法的内存分配过程。85. 在页式存储管理中，某作业J的逻辑地址空间为4页，每页2048字节，已知该作业的页表如下，试借助地址变换图（要求画出地址变换图）求出逻辑地址4865所对应的物理地址。 页号 物理块号 02 1426 3886. 在某多道程序系统中，供用户使用的内存空间有100K，磁带机2台，打印机1台。系统采用可变式分区分配管理内存，对磁带机和打印机采用静态分配方式，并设输入/输出操作的时间忽略不计。现有一作业序列如下：作业号到达时间要求计算时间(分钟)要求内存量申请磁带机数（台）申请打印机数（台）18:002515K1128:201030K138:202060K148:302020K158:351510K11采用先来先服务的调度算法，优先分配内存的低地址区域且不准移动内存中的作业，在内存中的作业平分CPU时间，试问：a) 作业调度选中作业的次序是什么？b) 计算各作业的周转时间。第四章 设备管理 第四章 设备管理本章学习要点【1】掌握与设备管理相关的概念【2】掌握I/O控制方式【3】理解缓冲、中断与通道技术【4】掌握SPOOLing的功能与实现原理本章学习难点【1】缓冲、中断与通道技术【2】SPOOLing技术87. 判断改错题（正确的打，错误的打并改正。）88. 虚拟设备是指被多个用户或进程交替使用的设备，宏观上好象多个用户同时在使用。( ）89. 采用Spooling技术，就可使独占设备增加，使用户同时面对独立的同类设备。（ ）90. 通道技术本质上是从软件上解决操作系统对输入输出操作的控制问题。（ ）91. 逻辑设备是物理设备属性的表示，用来指定某一具体设备。（ ）92. 从设备的资源属性分类，可把设备分为独占设备、共享设备和虚拟设备。（ ）93. 操作系统设备管理模块的主要任务是如何有效地分配和使用设备，如何协调处理机与设备操作的时间差异，提高系统总体性能。（ ）94. 系统与设备间的协调主要是速度上的协调，要解决快速处理器与慢速的I/O设备间的操作匹配矛盾，只有通过建立硬件缓冲区的方法。（ ）95. 用户在使用I/O设备时，通常采用物理设备名，指明具体的设备。（ ）96. 缓冲是一种暂存技术，它利用外存的一部分，在数据传送过程中进行暂时的存放。（ ）97. 填空题98. 设备分配的具体实现是由操作系统中的 负责对提出设备请求的 分配设备，这种分配还应包括分配 ，如控制器等，以保证分配的完整性。99. 通常的I/O操作通过两种指令实现控制，一种是由操作系统发出的 ，另一种是由 提供的。100. 在微机中，常把I/O中断处理程序以 的方式作为操作系统设备管理和控制的依据，用户采用一种通用的 来使用这些设备。101. 从计算机设备的数据组织方式分类，设备可以分为块设备和_，而按设备的共享属性分类，可以分为 、共享设备和 。102. 在设备分配算法的实现中，同样要考虑 问题，防止在多个进程进行设备请求时，因相互等待对方释放所占设备而陷入 。103. 引入缓冲技术，有效地改善了系统CPU与I/O设备之间 不匹配的情况，也减少了I/O设备对CPU的 ，简化了中断机制，节省了系统开销。104. 设备管理中采用的数据结构有 、 、 和 四种。105. CPU对外围设备的控制方式主要由四种： 方式、 方式、 方式和通道方式。106. 简答题107. 设备管理的目标是什么？ 答：108. 简述设备管理的主要功能。答：109. 什么是缓冲？引入缓冲有什么好处？答：110. 简述通道和缓冲的概念。答：111. 打印机和磁盘都是共享资源，当多个作业共享时有什么不同？答：112. 什么是设备的独立性？答：113. 有哪几种I/O控制方式，分别适用于何种场合？114. 试比较I/O控制方式中的中断控制方式和DMA方式。答：115. I/O设备与CPU之间有何主要矛盾？如何解决？答：116. 在设备管理中，瓶颈问题产生的原因是什么？如何解决？答：117. 简述设备分配过程。第五章 文件管理 第五章 文件管理本章学习要点【1】掌握操作系统文件管理的相关概念【2】掌握文件的逻辑结构、物理结构和存取方法【3】理解文件目录及目录结构【4】掌握磁盘调度算法【5】理解外存空间的管理方法本章学习难点【1】UNIX系统的成组链接法118. 判断改错题（正确的打，错误的打并改正。）119. 文件的存取方法仅依赖于文件的物理结构，而与存放文件的存储特性无关。（ ）120. 文件系统中每个文件的系统标识符可以有多个。( )121. 数据库文件是一种无结构的字符流式文件。（ ）122. 采取顺序文件结构，连续存取一批相邻的记录时，存取速度很慢。（ ）123. 多级目录结构中，重名问题得到了解决，同一目录中文件或目录重名是允许的。（ ）124. 通过对用户分类和限定各类用户对目录和文件的访问权限来保护系统中目录和文件的安全，这种文件安全管理方式指的是系统级安全管理。（ ）125. 索引文件是一种对文件存储进行连续分配的方式，文件系统为每个文件另建一张指示逻辑记录和物理块之间的对应关系的表，即索引表，文件本身和索引表组成的文件即是索引文件。（ ）126. 编译程序是用户用以编译程序的应用工具，因此，它是用户文件。（ ）127. 索引表的建立会占用额外的存储空间和访问时间。（ ）128. 填空题129. 链接文件可以分布在存储设备中各个存储部位，它可以解决存储器的 问题，有利于文件扩充。130. 确定磁盘上一个块所在的位置必须给出三个参数： 、 和 。 131. 对索引文件的存取首先查找 ，然后根据 的地址存取相应的物理块。132. 文件的逻辑结构分为 和 两种。133. UNIX和DOS操作系统都把设备作为一种 ， 向它 操作完成输出功能。134. 简答题第五章 文件管理 135. 文件系统主要解决哪些问题？136. 简述文件的概念和特征。答：137. 简述文件目录的概念及其在文件系统中的作用。答：138. 磁盘访问时间由哪几部分组成？试说明各组成部分的含义。139. 本章复习题a) 简述文件的逻辑结构与文件的物理结构的概念。b) 简述文件的三大基本特征。c) 试解释位示图的概念。d) 外存管理的主要功能是什么？e) 若某磁盘共有200个柱面，其编号为0199，假使已完成第68号柱面的访问请求，正在访问96号柱面的请求者服务，还有若干个请求者在等待服务，依次要访问的柱面号为：175，52，157，36，159，106，108，72f) 分别用先来先服务调度算法、电梯调度算法来确定实际服务的次序。g) 分别计算两种算法的移动臂移动的距离。h) 一磁盘文件卷的总容量为512块（每块512字节），块号从0#511#。假定0#7#，500#511#用于初始引导程序。按UNIX操作系统中的成组链接法，100块一组，将余下的块分组，写出各组的块号范围及块数，并说明此方法的优点。 附录一 自测题 i) 第1章 操作系统概论(1) 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。现代操作系统都具有并发、共享、虚拟和异步特性，其中并发性是操作系统的最基本特征，也是最重要的特征，其它三个特性均基于并发性而存在。(2) 设计现代操作系统的主要目标是什么？现代操作系统的设计目标是有效性、方便性、开放性、可扩展性等特性。其中有效性指的是OS应能有效地提高系统资源利用率和系统吞吐量。方便性指的是配置了OS后的计算机应该更容易使用。这两个性质是操作系统最重要的设计目标。开放性指的是OS应遵循世界标准规范，如开放系统互连OSI国际标准。可扩展性指的是OS应提供良好的系统结构，使得新设备、新功能和新模块能方便地加载到当前系统中，同时也要提供修改老模块的可。(3) 试说明客户机/服务器结构的操作系统为什么获得广泛应用。客户机/服务器结构的操作系统具有不同于传统集中式OS的一系列独特优点，使得其在网络时代大为流行。主要原因有以下几点：140. 该系统的数据可以进行分布式处理和存储。客户机本身均具有一定的处理能力，部分数据处理和存储工作可由本地客户机完成，减少了服务器机的任务量。141. 对于重要数据，可以将其放在受到严密保护的服务器所在的局域网内集中管理，以便保证数据安全。142. C/S结构有较好的灵活性和可扩充性，客户机/服务器机类型可选范围很大。143. 易于修改用户程序。对客户机的修改和增删很方便，甚至可以由用户自行进行。(4) 处理机管理有哪些主要功能？请简要描述。处理机的管理功能主要体现在创建、撤销进程，并按照一定的算法为其分配所需资源，同时还要管理和控制各用户的多个进程协调运行，确保各个进程可以正确的通信。在多道程序OS中，这些管理功能最终通过对进程的控制和管理来实现，而在具有线程机制的OS中，这些功能的实现还依赖于对线程的管理和控制。(5) 存储器管理有哪些主要功能？请简要描述。操作系统所管理的存储器包括内存、外存等，因此存储器管理的主要任务就是将各种存储器件统一管理，保证多道程序的良好运行环境，同时还要兼顾内存利用率、逻辑上扩充内存的需求以及用户的感受，提供优良的控制、存取功能，为用户提供操控存储器的手段。为实现上述要求，存储器管理应具有内存分配、内存回收、内存保护、地址映射和虚拟内存等功能。(6) 文件管理有哪些主要功能？请简要描述。其主要功能就是管理外存上的静态文件，提供存取、共享和保护文件的手段，以方便用户使用，同时禁止无权限用户对他人资源的误访问或有权限用户对资源的误操作。文件管理机制还要能有效管理外存空闲区域，根据文件的大小为其分配和回收空闲区。为了满足用户对响应时间的要求，文件管理机制还应实现目录管理，以便快速地定位文件。文件管理机制能有效保护文件安全，提高资源利用率，为用户提供快速检索和使用文件的手段，是OS不可或缺的组成部分。(7) 设备管理有哪些主要功能？请简要描述。设备管理的主要作用是使用统一的方式控制、管理和访问种类繁多的外围设备。设备管理功能主要体现在：接收、分析和处理用户提出的I/O请求，为用户分配所需I/O设备，同时还要做到尽量提高CPU和I/O设备利用率、I/O处理效率，为用户提供操控I/O设备的便捷界面和手段。根据设备管理模块的功能要求，可以将其功能分为设备分配、缓冲管理、设备处理、虚拟设备等。 (8) 操作系统具有哪些接口？这些接口的作用是什么？操作系统为用户提供的接口有图形接口、命令接口和程序接口几种形式。操作系统包括三种类型的用户接口：命令接口（具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口）、程序接口及图形化用户接口。其中，命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，而程序接口则提供给用户在编制程序时使用。a) 第2章 进程管理(1) 什么是进程？为什么要在操作系统中引入进程？进程是可并发执行且具有独立功能的程序在一个数据集合上的运行过程，它是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。“进程”概念是人们为了使程序能够并发执行，并且能对并发的程序加以描述和控制而引入的。(2) 试从并发性、独立性、动态性上比较程序和进程的不同。144. 并发性是进程的重要特征，同时也是OS 的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行，而程序是不能并发执行的。145. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位参加运行。146. 动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程有一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。 (3) 进程