操作完整系统复习资料小色狼版

1、小色狼整合版151. 操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，以方便用户使用 的程序集合。2. 从资源管理的角度， 操作系统被划分为处理机管理、 存储管理、 设备管理、 文件管理及用户接口。3. 操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的第一次扩充。4. 多道程序设计技术具有的几个方面的特点：a、多道b、宏观上并行c、微观上串行。5. 操作系统的特征：a、并发性b、共享性c、虚拟性d、不确定性。 其中并发性和共享性是操作系统中两个最基本的特征，它们互为存在条件。6. 程序并发执行的特征：a、间断性b、失去封闭性c、失去可再现性。7. 进程可定义为：并

2、发执行的程序在一个数据集合上的执行过程。8. 进程与程序的关系：a、进程的动态性和程序的静态性b、进程的并发性和程序的顺序性c、进程的暂时性和程序的永久性d、结构特征（进程由程序、数据和进程控制块组成，而程序却不是）e、进程与程序是密切相关的。9. 进程的三种基本状态： a、运行状态b、就绪状态c、阻塞状态（进程状态转换图 P36）10. 新引入的状态的转换有挂起和激活两种，当内存空间紧张时可以将进程从内存移出到外存，即挂 起进程；相反，当内存空间宽裕时将移至外存的进程再移回内存，即激活进程。11. 进程的组成：PCB栈、程序、数据。12. 线程与进程的比较：a、调度，在引入线程的操作系统中，

3、把线程作为调度和分派的基本单位，把进程作为资源分配 的基本单位。b、并发性，在引入线程的操作系统中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个 线程之间，也可以并发执行。 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。C、拥有资源，线程自己不拥有系统资源（只有少量的必不可少的资源），但它可以访问其隶属进程的资源。13. 线程的实现：a、实现用户级线程 b、实现内核级线程 c、同时实现以上两种类型的线程。14. 在某段时间内只允许一个进程使用的资源称为临界资源，每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区。15. 信号量和PV操作（P64）。16. 调度类型：a、高级调度，又叫作业调度。它决定哪个程序可以进入到系统

4、中处理。b、中级调度，又叫对换程序。弓I入中级调度的目的是为了提高内存的利用率和系统的吞吐量c、低级调度，又叫进程调度。它决定就绪队列中的哪个进程获得处理机。17. 响应时间是指用户提交一个请求到系统响应（通常是系统有一个输出）的时间间隔。18. 周转时间是指用户作业被提交到完成的时间间隔。19. 先来先服务调度算法。 （ P89）20. 短作业（进程）优先调度算法。（ P90）21. 死锁产生的必要条件： a、互斥条件b、请求和保持c、不可剥夺条件d、环路条件。22. 并非所有不安全状态都是死锁状态，但系统进入不安全状态后，便可能进入死锁状态；反之，只 要系统处于安全状态，系统便可以避免死锁

5、。因此避免死锁的实质在于如何使系统不进入不安全 状态。23. 一个用户资源变为一个可以在内存运行的程序，通常要经过编译、链接和装入三个步骤。24. 地址重定位又叫地址映射，完成的是相对地址转换（逻辑地址）成内存的绝对地址（物理地址） 的工作。25. 银行家算法。 （P101）26. 鸵鸟算法。 （P107）27. 静态重定位就是在程序执行之前进行重定位。28. 动态重定位指程序在执行的过程中进行地址重定位，需要重定位寄存器的支持。29. 实现链接的方法有三种：a、静态链接（程序运行之前事先进行的链接）b、装入时动态链接（程序在装入内存时，边装入边链接）c、运行时动态链接（在执行过程中，若发现被

6、调入模块还没有装入内存，再去找出该模块， 将它装入内存，并链接到调用模块上） 。30. 回收分区与空闲分区的邻接情况：a、回收分区与前面一个（低地址）空闲分区相邻接b、回收分区与后面一个（高地址）空闲分区相邻接c、回收分区与前、后两个空闲分区相邻接d、回收分区不与其他空闲分区相邻。31. 页式存储管理的基本原理。 （P117）32. 页式存储管理的地址变换机构。 （ P118）33. 段式存储管理的基本原理。 （P125）34. 局部性原理为虚拟存储器的引入奠定了理论基础。35. 虚拟存储器是指具有请求调入和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。36. 置换算法有最佳置换算法

7、（是一种理论上的算法，要求选择置换那些不再使用的，或在最长时间 内不再使用的页） 、先进先出置换算法（总是淘汰最先进入内存的页，或者在内存驻留时间最久 的页予以淘汰） 、最近最少使用置换算法（把最近最久未使用作为淘汰的条件）和时钟置换算法。37. 使进程的大部分时间都用于页面的换进 / 换出，而几乎不能完成任何有效的工作。称这时的系统 处于抖动状态。38. 设备控制器的组成。 （ P154）39. 通道实际上是一个特殊的处理机。40. SPOOLing系统的组成。（P168）41. 当向磁盘寻址时，一般表示为柱面（磁道）号、磁头（盘面）号、扇区号。42. 一般地，把磁盘的访问时间分成三部分：a

8、、寻道时间b、旋转时间c、传输时间。43. 磁盘调度算法。 （P177）44. RAID 的使用是因为其高可靠性和更高的数据传输率，而不是价格更便宜。45. 引入缓冲的目的：a、缓解CPU与 I/O设备之间速度不匹配的矛盾b、减少中断CPU的次数c、提高CPU与 I/O设备之间的并行性。46. 常用的一些文件属性：文件名、文件的内部标识符、文件的物理位置、文件的拥有者、文件的存 取控制、文件的类型、文件的长度、文件时间。47. 文件系统结构：a、文件及其属性b、文件系统接口 c、文件管理软件（是文件系统的核心）。48. 将路径上全部分目录名与文件名用“ ”连接而形成的路径名称称为“相对路径”

9、。相应地，从根 目录开始的路径名，称为绝对路径。49. 树形目录结构的优点：a、即可以方便用户查找文件，又可以把不同类型的文件或不同用途的文件分类b 、允许文件重名c、利用多级分层结构关系，可以方便地制定保护文件的存取权限，有利于文件保护。使用信号量解决吃水果问题1题目；桌子上有一个水果盘，允许存放一个水果.父亲专门向盘子III中放苹果，儿子专等吃盘子中的苹果口只要盘子空.则父亲可向盘 中放水果，仅当盘中有水果时，儿子可从中取出。把父亲、儿子看作二个进程，试用氏V操作使这两个进程能正确地 并发轨行= 分析：父亲和儿子两个进程相互制约，父亲进程执行完即往盘中放 入苹果后，儿子进程才能执行即吃苹果

10、因此该问题为进程间的同void son() /儿子进程 while(l)P(S Apple);从盘中取出一个苹果,V(SPIate);吃苹果；步问题。semaphore S_Plate=l, S_Apple=0;void fatherf) / 父余迓唾while(l)P(S Plate);往盘子中放入一个苹果，V(S_Apple); 吃水果问题2miin题目：桌上有一只盘子，允许存放一个水果，父亲专向盘 中放苹果，母亲专向盘中放桔子，儿子专等吃盘里的桔子 ,女儿专等吃盘里的苹果。只要盘子空，则父亲或母亲可 向盘中放水果，仅当盘中有自己需要的水果时，儿子或女 儿可从中取出。请给出四人之间的同步关

11、系，并用PV操作实现四人正确 活动的程序。使用信号量解决吃水果问题2分析四人之间的关系'1父亲、母亲要互斥使用盘子.所以两者之间是互斥关系,void son( ) /儿子进程while(l)P(SOrange);从盘中取出一个桔子,V(S_Plate);吃梧子；void daughter() / 女子进程 while(l)P(S-Apple);从盘中取出一个苹果,V(S Plate); 吃苹果；2父亲放的苹果，女儿吃，所以两者是同步关系,void father() 父亲进程tvoid mother( ) /母亲进程 while(l) cwhile(l) IP(S Plate);往盘子中

12、放入一个苹果，P(S Plate); 往盘子中放入一个桔子;3母亲放的桔子，儿子吃，所以两者也是同步关系。semaphore S_Plate=lt S_Apple=0 S_Orange=0;V(S Apple); V(SOrange); 取动物冋题题目：有一只铁笼子，每次只能放入一只动物，猎人向笼 中放入老虎，农民向笼中放入猪，动物园等待取笼中的老 虎，饭店等待取笼中的猪。试用、操作写出能同步执行的程序。分析：四者之间的关系：1猎人和农民要互斥使用笼子，所以两者之间是互斥关系;2猎人放老虎,动物园取老虎，所以两者是同步关系；3*农民房猪，饭店取猪，所以两者也是同步关系。 semaphore S

13、_EmptyCage=l, S_Tiger=0, S_Pig=O;void hnter( ) / 猎人进程 while(l)void farmerf ) / 农民进程 while(l)EinpWCage);子里放入一只老虎;EmphCage);子里故入一只猪;V(S_Tiger);V(S_Pig);void zoo()"动物 whigP(S Tiger);从笼子里取出一只老虎;V(S EmpKCage);； - “void restaurant() 饭店迸程 while(l)P(S Pig);从笼子里取出一只猪；V(S EmphCage);；用信号量解决同步问题semaphore s

14、1= 0, s2 = 0;进程P4：进程P2进程P3C1；V(s1);P(s1);P(s2);V(s2);C2;C3; 用信号量解决同步问题例：S1：S2：S3<S4：P108 5假设有以下程序段(1)画图表示他们执行时的先后次序 a=5 b=6 c=a+b d=c+1用信号量PV操作写出他们可以并发执行的程序 semaphore ml= 0, m2 = 0, m3 = 0;进程S1:进程S2:进程S3:进程S4: a=5 b=6 P(ml)； P(m3);V(ml);V(m2);ca+b;d=c+l;V(m3);进程名到达时间服务时间完成时间周转时间带权周转 时间A03331B2697

15、1.17C441392.25D6518122.4E8220126先来先服务完成时间二前一个作业完成时间+服务时间 周转时间二完成时间-到达时间(FCFS)带权周转时间二周转时间/服务时间各进程的执彳丁顺序：A B > C > D > E周转时间带权周转平均周转时间二时间T = (3+7+9+12+12) / 5 = 43 / 5 = 8.63171.17带权平均周转时间，92.25W = (1+1,17+2.25+2.4+6) / 5122.4=12.82/5=2.56126P108 5短作业优先（SPF）进程名到达时间服务时间完成时间周转时间带权周转 时间A03331B26

16、971.17C4415112.75D6520142.8E821131.5各进程的执行顺序：A B E C D周转时间带权周转平均周转时间t时间T = (3+7+11+14+3) / 5 = 38 / 5 = 7.6317化仃带权平均周转时间：112.75W = (1+1.17+2.75+2.8+1.5) / 5142.8= 9.22/5=1.8431.5P108，第6题(1) 仍然需求资源数NeedABC347134006221110由已知条件，Resource= (17, 5, 20),从表中可以计算出已分配情况是(15, 2, 17),因此,TO时刻系统可用资源数目：聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

17、Available =( 17, 5, 20) ( 15, 2, 17) = ( 2, 3, 3)。TO时刻，系统可用资源工作矩阵Work = Available= (2, 3, 3)找到Need(P4) < Work，系统把资源分配给P4o P4执行结束后：Work= (4,3,7)；残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。找到Need(P2 < Work，系统把资源分配给P2o P2执行结束后：Work= (8,3,9)；酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 找到Need(P3) < Work，系统把资源分配给P3o P3执行结束后： Work= (12, 3, 14);彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 找到Ne

18、ed(P5) < Work，系统把资源分配给P5o P5执行结束后： Work= (15, 4, 18);謀养抟箧飆鐸怼类蒋薔。 找到Need(P1) < Work，系统把资源分配给P1° P1执行结束后： Work=( 17，5，20)；厦礴恳蹒骈時盡继價骚。系统在TO时刻存在安全序列(P4, P2，P3, P5，P1),所以系统是安全的。(3)如果TO时刻Request (P2) = (0, 3, 4),按银行家算法进行检查：因为Available = (2, 3, 3),其中C资源只剩下3个，而进程P2请求4个，所以Request ( P2) > Availa

19、ble ，因此不能实施此次 分配。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 如果T0时刻Request ( P4) = (2, 0, 1),按银行家算法进行检查： 因为： Need(P4) =(2，2，1)；所以： Request (P4) < Need(P4) 因为：Available =( 2, 3, 3)。所以：Request (P4) < Available 假设操作系统满足进程P4新的资源请求，则 Need ( P4) = ( 2, 2,1)-( 2, 0, 1 ) = ( 0, 2, 0),即，各进程仍需求的资源数为：鹅娅尽損鹤惨歷茏鴛賴。NeedABC347134006020110Av

20、ailable =( 2, 3, 3)-( 2, 0, 1 ) = ( 0, 3, 2); 用银行家算法进行安全检查，此时若系统满足P4的资源请求把资源分配给 P4,则系统回到第2小题的状态，(若是其他情况要有具体分析过程)，因此，可得到安全序列(P4, P2, P3, P5, P1),所以系统是安全的，可以对进程 P4实施此次资源分配。籟丛妈羥为贍债蛏练淨。(5) 在(4) 的基础上， Request(P1) =( 0，2，0) ，按银行家算法进行检查： 因为： Need(P1) =(3，4，7)；所以： Request(P1) < Need(P1) 因为：Available =( 0

21、, 3, 2)。所以：Request (P1) < Available 假设操作系统满足进程P1新的资源请求，则 Need ( P1) = ( 3, 4, 7)-( 0, 2, 0) = ( 3, 2, 7),即，各进程仍需求的资源数为： 預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。NeedABC327134006020110而 Available =( 0, 3, 2) ( 0, 2, 0) = ( 0, 1, 2)。 用银行家算法进行安全检查，此时系统可用资源数量已不能满足任何进程的资源需求，故系统进入不安全状态，不能实施对进程P1此次的资源分配。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。P135第5章第8小题(1) 块大小

22、豈64KB / 16 = 4KB页大小等于块大小，4KB进程大小=页大小x页面数=4KB x 4 = 16KB页号块号02142735(2) 第0页起始地址書2x 4KB = 8KB 第1页起始地址豈4x 4KB = 16KB 第2页起始地址二7 x 4KB = 28KB 第3页起始地址二5x 4KB =20KB(3) 4146 /4096 = 4余50因为页号为4的页面对应块号为4所以，逻辑地址为4146对应的物理地址是'4 x 4096 + 50 = 16434(4)逻辑地址19000对应的物理地址是多少？因为进程大小 16KB=16384B 而 19000>16384 所以

23、地址越界，无法产生物理地址P135第5章第9小题(1) 40KB+137B= 4096B+137B=41097B(2) 段长：8KB=8192B而要访问的段内地址9000 > 8佃2所以，产生越界中断，无法形成物理地址(3) 100KB+3600B=102400B+3600B=106000B(4) 段号3最大段号2所以，段号不合法，产生越界中断戸无法形成物理地址P1484(d)用待访向的序列地址除以页大小VQ6 取整数部分” 可得.访问的页号序刃为点O 21O3432O1241LRUO 21O3432O1241物理块4OOOOO2222物理块2223333T1物理块3144OO4是否缺页

24、T 77 x 弋 7 x 777 x 7 x页面访问次数二叩3次缺页次数二缺贝輕 9/13 = 69.2%P148第6章第7小题(1)无法判断。因为最佳页面置换算法(OPT)是选择永久不用的页或最长时间不用的页淘汰，但题目中没有给出页面的将来走向。(2)置换页号为2的页面因为先进先出页面置换算法(FIFO)选择最先装入内存的页面淘汰，表中加载时间最小的是40,因此最先裝入内存的是2号页(3)置换页号为1的页面。因为最近最久未使用页面置换(LRU)算法是选择最近最长时 间没有访问的页面淘汰。表中访问时间最小的是佃7,因此最近最 久没有被访问的页面是4号页面(4) 置换页号为1的页面。因为时钟(Clock)置换算法首先选择访问位和修改位均为0的页面淘汰，表中满足此条件的是1号页P148 第9小题数组中的整数个数：50*50=2500 因为每个整数占 2个字节，所以数组总共占：2500*2=5000B因为页面大小是100B,所以数组占用的页面数：5000B - 100B = 50对于程序 A:由于按行访问数组，当缺页后调入一页，位于该页的所有数组元素全部进行初始化，再调入另一页。所以，缺页次数是50次。 对于程序B:由于按列访问数组，而数组本身是按行存储。当缺页调入一页访问了1个元素后,B执行完，中断下一个元素又位于另外一页中，因此每访问1个元素就产生一次缺页中断，整个程序