2023年上海電視大學(xué)考試復(fù)習(xí)指導(dǎo)整理

操作系統(tǒng)期末考試復(fù)習(xí)指導(dǎo)（上海電大整理僅供參考）第一部分考核說明一、命題原則1、選擇題（選擇一個對的答案的代碼填入括號中，每小題2分，共30分）2、判斷題（對的的劃√，錯誤的劃×，每小題2分，共10分）3、簡答題（每小題5分，共40分）4、應(yīng)用題（每小題10分，共20分）二、考試方式：采用一紙開卷考試，筆試。答題時限：筆試考試時間為90分鐘。第二部分復(fù)習(xí)重點操作系統(tǒng)概述一、復(fù)習(xí)要點：考核學(xué)生對操作系統(tǒng)的定義、重要功能、重要類型、操作系統(tǒng)的特性以及分時概念等內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況?！菊莆铡?.操作系統(tǒng)的概念操作系統(tǒng)是控制和管理計算機系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運營的系統(tǒng)軟件（或程序集合），是用戶與計算機之間的接口。記憶要點：操作系統(tǒng)是什么——是系統(tǒng)軟件；操作系統(tǒng)管什么——控制和管理計算機系統(tǒng)內(nèi)各種資源；操作系統(tǒng)有何用——擴充硬件功能，方便用戶使用。2.操作系統(tǒng)的重要功能操作系統(tǒng)的五大重要功能：存儲管理、進程和解決機管理、文獻管理、設(shè)備管理、用戶接口管理?！纠斫狻坎僮飨到y(tǒng)的特性：并發(fā)、共享和異步性。并發(fā)性是指兩個或多個任務(wù)在同一給定的時間間隔中進行。資源共享是指多個任務(wù)共享計算機系統(tǒng)中的資源異步性體現(xiàn)了多道程序環(huán)境下，程序執(zhí)行時“走走停?！钡男再|(zhì)，更反映出操作執(zhí)行現(xiàn)場的不可預(yù)知性。理解模擬：并發(fā)——“大家都前進了”；共享——“一件東西大家用”；異步性——“你走我?！?，“走走停停”。操作系統(tǒng)的重要類型操作系統(tǒng)的重要類型有：多道批解決系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、個人機操作系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)。批解決操作系統(tǒng)的重要特性可歸納為兩點：“多道”和“成批”。“多道”是指內(nèi)存中同時存在有多個正在解決的作業(yè)，并且外存上還存放有大量的尚待解決的后備作業(yè)?！俺膳笔侵缸鳂I(yè)成批地進入系統(tǒng)，成批地解決，成批地離開系統(tǒng)；作業(yè)與作業(yè)之間的過渡由操作系統(tǒng)控制，不需用戶的干預(yù)。批解決系統(tǒng)的重要優(yōu)點是系統(tǒng)吞吐量大，資源運用率高；缺陷是用戶作業(yè)的等待時間長，用戶與系統(tǒng)沒有交互能力。（吞吐量：在一段給定的時間內(nèi)，計算機所能完畢的總工作量。）UNIX系統(tǒng)是著名的分時系統(tǒng)。分時概念：重要是指若干并發(fā)程序?qū)PU時間的共享。【了解】操作系統(tǒng)的形成；分時和實時操作系統(tǒng)的特點，見教材16頁；分時系統(tǒng)與實時系統(tǒng)的重要區(qū)別如下：（1）關(guān)于交互性。分時系統(tǒng)中各個終端用戶與系統(tǒng)之間具有較強的交互性，而實時系統(tǒng)一般是專為某一領(lǐng)域使用的，對此規(guī)定不強。（2）關(guān)于可靠性。與分時系統(tǒng)相比，實時系統(tǒng)更加注重其穩(wěn)定性和可靠性。（3）關(guān)于響應(yīng)時間。分時系統(tǒng)對響應(yīng)時間的規(guī)定是以終端用戶能接受的時間為依據(jù)的；而實時系統(tǒng)對響應(yīng)時間一般有嚴格的規(guī)定，即能對外部請求做出及時的響應(yīng)和解決。操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的地位：是裸機之上的第一層軟件，是建立其他所有軟件的基礎(chǔ)。操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計：整體結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)、虛擬機結(jié)構(gòu)和客戶機-服務(wù)器結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)為用戶提供的三種用戶接口：圖形用戶接口、命令行接口和程序接口。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核與用戶程序、應(yīng)用程序之間的接口。在UNIX/Linux系統(tǒng)，系統(tǒng)調(diào)用以C函數(shù)的形式出現(xiàn)。二、練習(xí)題：（一）輔導(dǎo)例題：（講解請參考教學(xué)輔導(dǎo)）【例1】什么是操作系統(tǒng)？答案操作系統(tǒng)是控制和管理計算機系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運營的系統(tǒng)軟件（或程序集合），是用戶與計算機之間的接口?！纠?】在計算機系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)是（）。A．處在裸機之上的第一層軟件B．處在硬件之下的底層軟件C．處在應(yīng)用軟件之上的系統(tǒng)軟件D．處在系統(tǒng)軟件之上的用戶軟件答案A【例3】現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特性是（）、資源共享和異步性。A．多道程序設(shè)計B．中斷解決C．實現(xiàn)分時與實時解決D．程序的并發(fā)執(zhí)行答案D【例4】以下不屬于操作系統(tǒng)具有的重要功能的是（）。A．內(nèi)存管理B．文檔編輯C．中斷解決D．CPU調(diào)度答案B【例5】操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的核心軟件。按功能特性的不同，可把操作系統(tǒng)分為（[1]）、（[2]）、（[3]）、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)基本類型。其中[1]的重要目的是提高系統(tǒng)的吞吐率和效率，而[2]是一旦有解決請求和規(guī)定解決的數(shù)據(jù)時，CPU就應(yīng)當(dāng)立即解決該數(shù)據(jù)并將結(jié)果及時送回。A．單用戶系統(tǒng)B．批解決系統(tǒng)C．分時系統(tǒng)D．微機操作系統(tǒng)E．實時系統(tǒng)答案[1]B[2]E[3]C【例6】把下面左右兩列詞用線連起來，形成最恰當(dāng)?shù)拇钆?。?）Linux（A）層次結(jié)構(gòu)（2）UNIX（B）客戶機-服務(wù)器結(jié)構(gòu)（3）IBMVM/370（C）整體結(jié)構(gòu)（4）WindowsXP（D）虛擬機結(jié)構(gòu)答案（1）－（C），（2）－（A），（3）－（D），（4）－（B）。（二）補充練習(xí)：選擇題（選擇一個對的答案的代碼填入括號中）1.一個完整的計算機系統(tǒng)是由（）組成的。A．硬件B．軟件C．硬件和軟件D．用戶程序2.在計算機系統(tǒng)中，控制和管理各種資源、有效地組織多道程序運營的系統(tǒng)軟件稱作（）。A．文獻系統(tǒng)B．操作系統(tǒng)C．網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)D．?dāng)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)3.按照所起的作用和需要的運營環(huán)境，操作系統(tǒng)屬于（）。A．用戶軟件B．應(yīng)用軟件C．支撐軟件D．系統(tǒng)軟件4.操作系統(tǒng)的基本職能是（）。A．提供功能強大的網(wǎng)絡(luò)管理工具B．提供用戶界面，方便用戶使用C．提供方便的可視化編輯程序D．控制和管理系統(tǒng)內(nèi)各種資源，有效地組織多道程序的運營5.為用戶分派主存空間，保護主存中的程序和數(shù)據(jù)不被破壞，提高主存空間的運用率。這屬于（）。A．解決器管理B．存儲管理C．文獻管理D．作業(yè)管理6.操作系統(tǒng)對緩沖區(qū)的管理屬于（）的功能。A．解決機管理B．設(shè)備管理C．文獻管理D．存儲器管理7.操作系統(tǒng)內(nèi)核與用戶程序、應(yīng)用程序之間的接口是（）。A．shell命令B．圖形界面C．系統(tǒng)調(diào)用D．C語言函數(shù)8.為了使系統(tǒng)中所有的用戶都能得到及時的響應(yīng)，該操作系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是（）。A．多道批解決系統(tǒng)B．分時系統(tǒng)C．實時系統(tǒng)D．網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)9.在實時系統(tǒng)中，一旦有解決請求和規(guī)定解決的數(shù)據(jù)時，CPU就應(yīng)當(dāng)立即解決該數(shù)據(jù)并將結(jié)果及時送回。下面屬于實時系統(tǒng)的是（）。A．計算機激光照排系統(tǒng)B．辦公自動化系統(tǒng)C．計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)D．航空訂票系統(tǒng)10.下面不屬于分時系統(tǒng)特性的是（）。A．為多用戶設(shè)計B．需要中斷機構(gòu)及時鐘系統(tǒng)的支持C．方便用戶與計算機的交互D．可靠性比實時系統(tǒng)規(guī)定高11.以下著名的操作系統(tǒng)中，屬于多用戶、分時系統(tǒng)的是（）。A．DOS系統(tǒng)B．WindowsNT系統(tǒng)C．UNIX系統(tǒng)D．OS/2系統(tǒng)判斷題（對的的劃√，錯誤的劃×。）1.操作系統(tǒng)是用戶與計算機之間的接口。（）2.操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件中的一種，在進行系統(tǒng)安裝時可以先安裝其它軟件，然后再裝操作系統(tǒng)。（）3.操作系統(tǒng)是整個計算機系統(tǒng)的控制管理中心，它對其它軟件具有支配權(quán)利。因而，操作系統(tǒng)建立在其它軟件之上。（）4.在UNIX/Linux系統(tǒng)上，系統(tǒng)調(diào)用以C函數(shù)的形式出現(xiàn)。（）5.雖然分時系統(tǒng)也規(guī)定系統(tǒng)可靠，但實時系統(tǒng)對可靠性的規(guī)定更高。（）6.UNIX操作系統(tǒng)是采用微內(nèi)核方法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的。（）三、簡答題請同學(xué)們解答參考教材26頁的課后習(xí)題。（三）簡答題：必須掌握：1.什么是操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)是控制和管理計算機系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運營的系統(tǒng)軟件（或程序集合），是用戶與計算機之間的接口。2.操作系統(tǒng)的重要功能是什么？操作系統(tǒng)的五大重要功能：存儲管理、進程和解決機管理、文獻管理、設(shè)備管理、用戶接口管理。3．使用虛擬機有什么優(yōu)勢和局限性？采用虛擬機的優(yōu)點重要有：①在一臺機器上可同時運營多個操作系統(tǒng)，方便用戶使用。②系統(tǒng)安全，有效地保護了系統(tǒng)資源。③為軟件的研制、開發(fā)和調(diào)試提供了良好的環(huán)境。④組建虛擬網(wǎng)絡(luò)，可以發(fā)明出多個抱負的工作環(huán)境。缺陷是：①對硬件的規(guī)定比較高，重要是CPU、硬盤和內(nèi)存。②自身非常復(fù)雜，此外，執(zhí)行任務(wù)時的速度會受到一些影響。其他：1、操作系統(tǒng)一般為用戶提供了哪三種界面？各有什么特點？操作系統(tǒng)一般為用戶提供的三種界面是：圖形用戶接口、命令行接口和程序接口。圖形用戶接口：用戶運用鼠標(biāo)、窗口、菜單、圖標(biāo)等圖形界面工具，可以直觀、方便、有效地使用系統(tǒng)服務(wù)和各種應(yīng)用程序及實用工具。命令行接口：在提醒符之后用戶從鍵盤上輸入命令，命令解釋程序接受并解釋這些命令，然后把它們傳遞給操作系統(tǒng)內(nèi)部的程序，執(zhí)行相應(yīng)的功能。程序接口：也稱系統(tǒng)調(diào)用接口。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核與用戶程序、應(yīng)用程序之間的接口。在UNIX/Linux系統(tǒng)中，系統(tǒng)調(diào)用以C函數(shù)的形式出現(xiàn)。2、操作系統(tǒng)重要有哪三種基本類型？各有什么特點？操作系統(tǒng)重要有以下三種基本類型：多道批解決系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)。多道批解決系統(tǒng)的特點是多道和成批。分時系統(tǒng)的特點是同時性、交互性、獨立性和及時性。實時系統(tǒng)一般為具有特殊用途的專用系統(tǒng)，其特點是交互能力較弱、響應(yīng)時間更嚴格、對可靠性規(guī)定更高。3、操作系統(tǒng)重要有哪些類型的體系結(jié)構(gòu)？UNIX、Linux系統(tǒng)各采用哪種結(jié)構(gòu)？一般說來，操作系統(tǒng)有如下四種結(jié)構(gòu)：整體結(jié)構(gòu)，層次結(jié)構(gòu)，虛擬機結(jié)構(gòu)和客戶機-服務(wù)器結(jié)構(gòu)。UNIX系統(tǒng)采用的是層次結(jié)構(gòu)，Linux系統(tǒng)采用的是整體結(jié)構(gòu)。進程管理一、復(fù)習(xí)重點：考核學(xué)生對進程定義、進程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換、進程的組成、競爭條件和臨界區(qū)、進程的同步與互斥、信號量和Ｐ、Ｖ操作及其一般應(yīng)用、死鎖的概念和產(chǎn)生死鎖的必要條件等內(nèi)容學(xué)習(xí)情況。【掌握】進程的定義：進程是程序在并發(fā)環(huán)境中的執(zhí)行過程。進程與程序的重要區(qū)別。進程最基本的屬性是動態(tài)性和并發(fā)性。進程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換進程的3種基本狀態(tài)是：運營態(tài)、就緒態(tài)和阻塞態(tài)。掌握教材33頁的進程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換圖。進程的同步與互斥的概念。可以簡樸理解為：同步是協(xié)作，互斥是競爭。信號量和Ｐ、Ｖ操作及其一般應(yīng)用。運用信號量機制和Ｐ、Ｖ操作，解決并發(fā)進程一般的互斥和同步問題。解決此類問題的一般方式：根據(jù)問題給出的條件，擬定進程有幾個或幾類；擬定進程間的制約關(guān)系——是互斥，還是同步；各相關(guān)進程間通過什么信號量實現(xiàn)彼此的制約，標(biāo)明信號量的含義和初值；用P、V操作寫出相應(yīng)的代碼段；驗證代碼的對的性：設(shè)以不同的順序運營各進程，是否能保證問題的圓滿解決。切忌按固定順序執(zhí)行各進程?！纠斫狻慷嗟莱绦蛟O(shè)計概念及其優(yōu)點。進程的一般組成，應(yīng)進一步理解進程控制塊的作用。每個進程有惟一的進程控制塊。Linux進程管理的基本命令：ps、kill、sleep。理解進程臨界資源和臨界區(qū)的概念，進程進入臨界區(qū)的調(diào)度原則。信號量概念，P、V操作執(zhí)行的動作。死鎖的概念；死鎖的4個必要條件：互斥條件、不可搶占條件、占有且申請條件、循環(huán)等待條件。【了解】Linux進程結(jié)構(gòu)，見教材41頁圖。進程間的3種高級通信：共享內(nèi)存、管道文獻和消息傳遞。二、練習(xí)題：（一）輔導(dǎo)例題：（講解請參考教學(xué)輔導(dǎo)）【例1】判斷題：并發(fā)是并行的不同表述，其原理相同。（）答案×?！纠?】在操作系統(tǒng)中引入“進程”概念的重要目的是（）。A．改善用戶編程環(huán)境B．提高程序的運營速度C．描述程序動態(tài)執(zhí)行過程的性質(zhì)D．使程序與計算過程一一相應(yīng)答案C【例3】下列進程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中，不對的的是（）。A．就緒?阻塞B．運營?就緒C．就緒?運營D．阻塞?就緒答案A【例4】進程控制塊是描述進程狀態(tài)和特性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一個進程（）。A．可以有多個進程控制塊B．可以和其他進程共用一個進程控制塊C．可以沒有進程控制塊D．只能有唯一的進程控制塊答案D【例5】在執(zhí)行V操作時，當(dāng)信號量的值（），應(yīng)釋放一個等待該信號量的進程。A．小于0B．大于0C．小于等于0D．大于等于0答案C分析P，V操作可以實現(xiàn)對臨界區(qū)的管理規(guī)定。它由P操作原語和V操作原語組成（原語是不可中斷的過程），對信號量進行操作，具體定義如下：P（S）：①將信號量S的值減1，即S=S1；②假如S0，則該進程繼續(xù)執(zhí)行；否則該進程置為阻塞狀態(tài)，排入阻塞隊列。V（S）：①將信號量S的值加1，即S=S+1；②假如S>0，則該進程繼續(xù)執(zhí)行；否則釋放隊列中第一個等待信號量的進程。信號量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為一個值和一個指針，指針指向等待該信號量的下一個進程。信號量的值與相應(yīng)資源的使用情況有關(guān)。當(dāng)它的值大于0時，表達當(dāng)前可用資源的數(shù)量；當(dāng)它的值小于0時，其絕對值表達等待使用該資源的進程個數(shù)。注意，信號量的值僅能由P，V操作來改變。一般來說，信號量S0時，S表達可用資源的數(shù)量。執(zhí)行一次P操作意味著請求分派一個單位資源，因此S的值減1；當(dāng)S<0時，表達已經(jīng)沒有可用資源，請求者必須等待別的進程釋放該類資源，它才干運營下去。而執(zhí)行一個V操作意味著釋放一個單位資源，因此S的值加1；若S0，表達有某些進程正在等待該資源，因此要喚醒一個等待狀態(tài)的進程，使之運營下去?！纠?】有9個生產(chǎn)者，6個消費者，共享容量為8的緩沖區(qū)。在這個生產(chǎn)者-消費者問題中，互斥使用緩沖區(qū)的信號量mutex的初值應(yīng)當(dāng)為（）。A．1B．6C．8D．9答案A【例7】兩個進程合作完畢一個任務(wù)，在并發(fā)執(zhí)行中，一個進程要等待其合作伙伴發(fā)來信息，或者建立某個條件后再向前執(zhí)行，這種關(guān)系是進程間的（）關(guān)系。A．同步 B．互斥 C．競爭 D．合作答案A【例8】設(shè)有一臺計算機，有兩條I/O通道，分別接一臺卡片輸入機和一臺打印機?？ㄆ瑱C把一疊卡片逐個輸入到緩沖區(qū)B1中，加工解決后再搬到緩沖區(qū)B2中，并在打印機上打印結(jié)果。問：①系統(tǒng)要設(shè)幾個進程來完畢這個任務(wù)？各自的工作是什么？②這些進程間有什么樣的互相制約關(guān)系？③用P、V操作寫出這些進程的同步算法。答案①系統(tǒng)可設(shè)三個進程來完畢這個任務(wù)：R進程負責(zé)從卡片輸入機上讀入卡片信息，輸入到緩沖區(qū)B1中；C進程負責(zé)從緩沖區(qū)B1中取出信息，進行加工解決，之后將結(jié)果送到緩沖區(qū)B2中；P進程負責(zé)從緩沖區(qū)B2中取出信息，并在打印機上印出。②R進程受C進程影響，B1放滿信息后R進程要等待——等C進程將其中信息所有取走，才干繼續(xù)讀入信息；C進程受R進程和P進程的約束：B1中信息放滿后C進程才可從中取出它們，且B2被取空后，C進程才可將加工結(jié)果送入其中；P進程受C進程的約束：B2中信息放滿后P進程才可從中取出它們,進行打印。③信號量含義及初值：B1full——緩沖區(qū)B1滿，初值為0；B1empty——緩沖區(qū)B1空，初值為0；B2full——緩沖區(qū)B2滿，初值為0；B2empty——緩沖區(qū)B2空，初值為0； 【例9】死鎖的四個必要條件中，無法破壞的是（）。A．互斥條件B．不可搶占條件C．占有且申請條件D．循環(huán)等待條件答案A（二）自測題：一、選擇題（選擇一個對的答案的代碼填入括號中）順序程序和并發(fā)程序的執(zhí)行相比，（）。A．基本相同B．有點不同C．并發(fā)程序執(zhí)行總體上執(zhí)行時間快D．順序程序執(zhí)行總體上執(zhí)行時間快在單一解決機上，將執(zhí)行時間有重疊的幾個程序稱為（）。A．順序程序B．多道程序C．并發(fā)程序D．并行程序在單CPU的系統(tǒng)中，若干程序的并發(fā)執(zhí)行是由（）實現(xiàn)的。A．用戶B．程序自身C．進程D．編譯程序進程與程序之間有密切聯(lián)系，但又是不同的概念。兩者的一個本質(zhì)區(qū)別是（）。A．程序是靜態(tài)概念，進程是動態(tài)概念B．程序是動態(tài)概念，進程是靜態(tài)概念C．程序保存在文獻中，進程存放在內(nèi)存中D．程序順序執(zhí)行，進程并發(fā)執(zhí)行在操作系統(tǒng)中，進程的最基本的特性是（）。A．動態(tài)性和并發(fā)性B．順序性和可再現(xiàn)性C．與程序的相應(yīng)性D．執(zhí)行過程的封閉性多個進程的實體能存在于同一內(nèi)存中，在一段時間內(nèi)都得到運營。這種性質(zhì)稱作進程的（）。A．動態(tài)性B．并發(fā)性C．調(diào)度性D．異步性進程是程序的執(zhí)行過程，可以處在不同的狀態(tài)。這種性質(zhì)稱作進程的（）。A．動態(tài)性B．并發(fā)性C．調(diào)度性D．異步性在下列特性中，不是進程的特性的是（）。A．異步性B．調(diào)度性C．操作性D．動態(tài)性某進程由于需要從磁盤上讀入數(shù)據(jù)而處在阻塞狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)完畢了所需的讀盤操作后，此時該進程的狀態(tài)將（）。從就緒變?yōu)檫\營B．從運營變?yōu)榫途wC．從運營變?yōu)樽枞鸇．從阻塞變?yōu)榫途w一個進程被喚醒意味著（）。A．該進程重新占有了CPUB．進程狀態(tài)變?yōu)榫途wC．它的優(yōu)先權(quán)變?yōu)樽畲驞．其PCB移至就緒隊列的隊首在單解決機系統(tǒng)中，處在運營狀態(tài)的進程（）。A．只有一個B．可以有多個C．不能被掛起D．必須在執(zhí)行完后才干被撤下已經(jīng)獲得除（）以外的所有運營所需資源的進程處在就緒狀態(tài)。A．存儲器B．打印機C．CPUD．磁盤空間進程從運營狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)的因素是（）。A．輸入或輸出事件發(fā)生B．時間片到C．輸入或輸出事件完畢D．某個進程被喚醒為了描述進程的動態(tài)變化過程，采用了一個與進程相聯(lián)系的（），根據(jù)它而感知進程的存在。A．進程狀態(tài)字B．進程優(yōu)先數(shù)C．進程控制塊D．進程起始地址進程在系統(tǒng)中存在的唯一標(biāo)志是（）。A．所運營的程序B．所運營的程序和數(shù)據(jù)C．進程隊列D．進程控制塊進程的動態(tài)、并發(fā)等特性是運用（）表現(xiàn)出來的。A．程序B．?dāng)?shù)據(jù)C．程序和數(shù)據(jù)D．進程控制塊進程間的基本關(guān)系為（）。A．互相獨立與互相制約B．同步與互斥C．并行執(zhí)行與資源共享D．信息傳遞與信息緩沖在一段時間內(nèi)，只允許一個進程訪問的資源稱為（）。A．共享資源B．臨界區(qū)C．臨界資源D．共享區(qū)操作系統(tǒng)中有一組常稱為特殊系統(tǒng)調(diào)用的程序，其操作具有不可分割性，在操作系統(tǒng)中稱為（）。A．初始化程序B．原語C．子程序D．控制模塊操作系統(tǒng)中運用信號量和P、V操作，（）。A．只能實現(xiàn)進程的互斥B．只能實現(xiàn)進程的同步C．可實現(xiàn)進程的互斥和同步D．可完畢進程調(diào)度假如進程Pa對信號量S執(zhí)行P操作，則信號量S的值應(yīng)（）。A．加1B．減1C假如信號量S的值是0,此時進程A執(zhí)行P（S）操作，那么，進程A會（）。A．繼續(xù)運營B．進入阻塞態(tài)，讓出CPUC．進入就緒態(tài)，讓出CPUD．繼續(xù)運營，并喚醒S隊列頭上的等待進程在操作系統(tǒng)中，對信號量S的P操作原語的定義中，使進程進入相應(yīng)阻塞隊列等待的條件是（）。A．S>0B．S=0C．S<0D．S0信號量S的初值為8，在S上執(zhí)行了10次P操作，6次V操作后，S的值為（）。A．10B．8C．6D．4若P、V操作的信號量S初值為2，當(dāng)前值為1，則表達有（）個等待進程。A．0 B．l C．2 D．3在進程通信中，使用信箱方式互換信息的是（）。A．低檔進程通信B．高級進程通信C．共享內(nèi)存方式D．管道文獻方式系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖的因素是（）。A．計算機系統(tǒng)發(fā)生了重大故障B．有多個封鎖的進程同時存在C．若干進程因競爭資源而無休止地循環(huán)等待著，并且都不釋放已占有的資源D．資源數(shù)大大少于進程數(shù)，或進程同時申請的資源數(shù)大大超過資源總數(shù)兩個進程爭奪同一個資源（）。A．一定死鎖B．不一定死鎖C．不會死鎖D．以上說法都不對二、判斷題（對的的劃√，錯誤的劃×。）簡樸地說，進程是程序的執(zhí)行過程。因而，進程和程序是一一相應(yīng)的。（）進程和程序是兩個截然不同的概念。（）程序在運營時需要很多系統(tǒng)資源，如內(nèi)存、文獻、設(shè)備等，因此操作系統(tǒng)以程序為單位分派系統(tǒng)資源。（）進程控制塊（PCB）是專為用戶進程設(shè)立的私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個進程僅有一個PCB。（）進程執(zhí)行的相對速度不能由進程自己來控制。（）進程之間的互斥，重要源于進程之間的資源競爭，從而實現(xiàn)多個相關(guān)進程在執(zhí)行順序上的協(xié)調(diào)。（）信號量機制是一種有效的實現(xiàn)進程同步與互斥的工具。信號量只能由P、V操作來改變。（）V操作是對信號量執(zhí)行加1操作，意味著釋放一個單位資源，假如加1后信號量的值小于等于零，則從等待隊列中喚醒一個進程，現(xiàn)進程變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，否則現(xiàn)進程繼續(xù)進行。（）運用信號量的P，V操作，進程之間可以互換大量信息。（）系統(tǒng)產(chǎn)生死鎖的主線因素是資源有限且操作不妥。因此，當(dāng)系統(tǒng)提供的資源少于并發(fā)進程的需求時，系統(tǒng)就產(chǎn)生死鎖。（）參考答案：參考答案：一、CCCAABDCDBACACDDBCBCBBCDBBCB二、2，5，7是對的的。1.（×）。進程和程序不是一一相應(yīng)的。3.（×）。操作系統(tǒng)以進程為單位分派系統(tǒng)資源。4.（×）。進程控制塊（PCB）是為系統(tǒng)中各個進程設(shè)立的私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。6.（×）。這里把進程的同步和互斥混在一起說了。8.（×）。不管信號量的值如何，現(xiàn)進程都繼續(xù)執(zhí)行。9.（×）。P，V操作只能互換少量的信息，屬于低檔進程通信。10.（×）。僅有系統(tǒng)提供的資源少于并發(fā)進程的需求這一個條件時，系統(tǒng)不一定產(chǎn)生死鎖。三、簡答題：必須掌握：在操作系統(tǒng)中為什么要引入進程概念？它與程序的區(qū)別和聯(lián)系是什么？在操作系統(tǒng)中，由于多道程序并發(fā)執(zhí)行時共享系統(tǒng)資源，共同決定這些資源的狀態(tài)，因此系統(tǒng)中各程序在執(zhí)行過程中就出現(xiàn)了互相制約的新關(guān)系，程序的執(zhí)行出現(xiàn)“走走停停”的新狀態(tài)。這些都是在程序的動態(tài)過程中發(fā)生的。用程序這個靜態(tài)概念已不能如實反映程序并發(fā)執(zhí)行過程中的這些特性。為此，人們引入“進程”這一概念來描述程序動態(tài)執(zhí)行過程的性質(zhì)。進程與程序的重要區(qū)別是：·進程是動態(tài)的；程序是靜態(tài)的?！みM程有獨立性，能并發(fā)執(zhí)行；程序不能并發(fā)執(zhí)行。·兩者無一一相應(yīng)關(guān)系?！みM程異步運營，會互相制約；程序不具有此特性。但進程與程序又有密切的聯(lián)系：進程不能脫離具體程序而虛設(shè)，程序規(guī)定了相應(yīng)進程所要完畢的動作。進程的基本狀態(tài)有哪幾種？通常在操作系統(tǒng)中，進程至少要有三種基本狀態(tài)。這三種基本狀態(tài)是：運營態(tài)、就緒態(tài)和阻塞態(tài)（或等待態(tài)）。進程進入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么？一個進程進入臨界區(qū)的調(diào)度原則是：①假如有若干進程規(guī)定進入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個進程進入。②任何時候，處在臨界區(qū)內(nèi)的進程不可多于一個。如已有進程進入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進入臨界區(qū)的進程必須等待。③進入臨界區(qū)的進程要在有限時間內(nèi)退出，以便其它進程能及時進入自己的臨界區(qū)。④假如進程不能進入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU，避免進程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象。4、簡述信號量的定義和作用。P、V操作原語是如何定義的？信號量一般是由兩個成員組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中一個成員是整型變量，表達該信號量的值，它是與相應(yīng)資源的使用情況有關(guān)的；另一個是指向PCB的指針。當(dāng)多個進程都等待同一信號量時，它們就排成一個隊列，由信號量的指針項指出該隊列的頭。信號量通常可以簡樸反映出相應(yīng)資源的使用情況，它與P、V操作原語一起使用可實現(xiàn)進程的同步和互斥。P、V操作原語的定義：P(S)：順序執(zhí)行下述兩個動作：①信號量的值減1，即S=S-1；②假如S≥0，則該進程繼續(xù)執(zhí)行；假如S＜0，則把該進程的狀態(tài)置為阻塞態(tài)，把相應(yīng)的PCB連入該信號量隊列的末尾，并放棄解決機，進行等待（直至其它進程在S上執(zhí)行V操作，把它釋放出來為止）。V(S)：順序執(zhí)行下述兩個動作：①S值加1，即S=S+1；②假如S＞0，則該進程繼續(xù)運營；假如S≤0，則釋放信號量隊列上的第一個PCB（即信號量指針項所指向的PCB）所相應(yīng)的進程（把阻塞態(tài)改為就緒態(tài)），執(zhí)行V操作的進程繼續(xù)運營。5、是否所有的共享資源都是臨界資源？為什么？不是所有的共享資源都是臨界資源。由于臨界資源是一次僅允許一個進程使用的資源，而系統(tǒng)中有很多資源可以讓多個進程同時使用，例如硬盤、正文段等。6、發(fā)生死鎖的四個必要條件是什么？發(fā)生死鎖的四個必要條件是：互斥條件，不可搶占條件，占有且申請條件，循環(huán)等待條件。圖3-23進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖7、用如圖3-23所示的進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可以說明有關(guān)解決機管理的大量內(nèi)容。試回答：圖3-23進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖①什么事件引起每次顯著的狀態(tài)變遷？②下述狀態(tài)變遷因果關(guān)系能否發(fā)生？為什么？（A）2→1（B）3→2（C）4→1就緒→運營：CPU空閑，就緒態(tài)進程被調(diào)度程序選中。運營→就緒：正在運營的進程用完了本次分派給它的CPU時間片。運營→阻塞：運營態(tài)進程因某種條件未滿足而放棄對CPU的占用，如等待讀文獻。阻塞→就緒：阻塞態(tài)進程所等待的事件發(fā)生了，例如讀數(shù)據(jù)的操作完畢。下述狀態(tài)變遷：（A）2→1：可以。運營進程用完了本次分派給它的時間片，讓出CPU，從就緒隊列中選一個進程投入運營。（B）3→2：不可以。任何時候一個進程只能處在一種狀態(tài)，它既然由運營態(tài)變?yōu)樽枞麘B(tài)，就不能再變?yōu)榫途w態(tài)。（C）4→1：可以。某一阻塞態(tài)進程等待的事件出現(xiàn)了，并且此時就緒隊列為空，該進程進入就緒隊列后立即又被調(diào)度運營。其他：1、PCB的作用是什么？它是如何描述進程的動態(tài)性質(zhì)的？進程控制塊PCB是進程組成中最關(guān)鍵的部分。每個進程有唯一的進程控制塊；操作系統(tǒng)根據(jù)PCB對進程實行控制和管理，進程的動態(tài)、并發(fā)等特性是運用PCB表現(xiàn)出來的；PCB是進程存在的唯一標(biāo)志。PCB中有表白進程狀態(tài)的信息：該進程的狀態(tài)是運營態(tài)、就緒態(tài)還是阻塞態(tài)，運用狀態(tài)信息來描述進程的動態(tài)性質(zhì)。2、PCB表的組織方式重要有哪幾種？分別簡要說明。PCB表的組織方式重要有：線性方式、鏈接方式和索引方式。線性方式是把所有進程的PCB都放在一個表中。鏈接方式按照進程的不同狀態(tài)把它們分別放在不同的隊列中。索引方式是運用索引表記載相應(yīng)狀態(tài)進程的PCB地址。四、應(yīng)用題：1、系統(tǒng)中只有一臺打印機，有三個用戶的程序在執(zhí)行過程中都要使用打印機輸出計算結(jié)果。設(shè)每個用戶程序相應(yīng)一個進程。問：這三個進程間有什么樣的制約關(guān)系？試用P、V操作寫出這些進程使用打印機的算法。由于打印機是一種臨界資源，所以這三個進程只能互斥使用這臺打印機，即一個用戶的計算結(jié)果打印完之后，另一個用戶再打印。設(shè)三個進程分別為A、B和C。設(shè)一個互斥信號量mutex，其初值為1。進程A進程B進程C P(mutex)P(mutex)P(mutex)使用打印機使用打印機使用打印機V(mutex)V(mutex)V(mutex)2、判斷下列同步問題的算法是否對的？若有錯，請指犯錯誤因素并予以改正。①設(shè)A，B兩個進程共用一個緩沖區(qū)Q，A向Q寫入信息，B從Q讀出信息，算法框圖如圖3-24所示。②設(shè)A，B為兩個并發(fā)進程，它們共享一個臨界資源。其運營臨界區(qū)的算法框圖如圖3-25所示。圖3-24進程A,B的算法框圖圖3-25兩個并發(fā)進程臨界區(qū)的算法框圖這個算法不對。由于A、B兩個進程共用一個緩沖區(qū)Q，假如A先運營，且信息數(shù)量足夠多，那么緩沖區(qū)Q中的信息就會發(fā)生后面的沖掉前面的，導(dǎo)致信息丟失，B就不能從Q中讀出完整的信息。改正：A、B兩進程要同步使用緩沖區(qū)Q。為此，設(shè)立兩個信號量：empty表達緩沖區(qū)Q為空，初值為1；full表達緩沖區(qū)Q為滿，初值為0。算法框圖如圖1所示。這個算法不對。由于A、B兩個進程是并發(fā)的，它們共享一個臨界資源，所以兩者應(yīng)互斥地使用該臨界資源，在進入臨界區(qū)時不存在先A后B的時序關(guān)系，而是哪個進程先到一步就先進入自己的臨界區(qū)。改正：A、B兩個進程應(yīng)互斥地進入臨界區(qū)。為此，設(shè)立一個信號量：互斥信號量mutex，其初值為1。算法框圖如圖2所示。A進程B進程A進程B進程P(empty)P(full)P(mutex)P(mutex)向Q寫入信息從Q中讀出信息臨界區(qū)代碼CSa臨界區(qū)代碼CSbV(full)V(empty)V(mutex)V(mutex)圖1圖23、設(shè)有無窮多個信息，輸入進程把信息逐個寫入緩沖區(qū)，輸出進程逐個從緩沖區(qū)中取出信息。針對下述兩種情況：①緩沖區(qū)是環(huán)形的，最多可容納n個信息；②緩沖區(qū)是無窮大的。試分別回答下列問題：①輸入、輸出兩組進程讀/寫緩沖區(qū)需要什么條件？②用P、V操作寫出輸入、輸出兩組進程的同步算法，并給出信號量含義及初值。針對容量為n的環(huán)形緩沖區(qū)，輸入、輸出兩組進程讀/寫緩沖區(qū)需要的條件為：輸入進程和輸出進程需同步執(zhí)行，即輸入進程寫緩沖區(qū)后，輸出進程才可以讀；由于緩沖區(qū)容量有限，因此任一時刻所有輸入進程存放信息的單元數(shù)不能超過緩沖區(qū)的總?cè)萘浚╪）；同理，所有輸出進程取出信息的總量不能超過所有輸入進程當(dāng)前寫入信息的總數(shù)。設(shè)緩沖區(qū)的編號為0～n-1，in和out分別是輸入進程和輸出進程使用的指針，指向下面可用的緩沖區(qū)，初值都是0。為使兩類進程實行同步操作，應(yīng)設(shè)立三個信號量：兩個計數(shù)信號量full和empty，一個互斥信號量mutex。full：表達放有信息的緩沖區(qū)數(shù)，其初值為0。empty：表達可供使用的緩沖區(qū)數(shù)，其初值為n。mutex：互斥信號量，初值為1，表達各進程互斥進入臨界區(qū)，保證任何時候只有一個進程使用緩沖區(qū)。下面是解決這個問題的算法描述。輸入進程Input：while(TRUE){P(empty); P(mutex); 信息送往buffer(in);in=(in+1)modN;/*以N為模*/V(mutex);V(full);} 輸出進程Output：while(TRUE){ P(full); P(mutex);從buffer(out)中取出信息;out=(out+1)modN;/*以N為模*/V(mutex);V(empty);}當(dāng)緩沖區(qū)是無窮大時，輸入進程存放信息的單元數(shù)不再受緩沖區(qū)總?cè)萘康南拗疲虼?，可以不設(shè)信號量empty。此外，算法中的in=(in+1)modN;和out=(out+1)modN;修改為in=in+1；和out=out+1；即可，其余的算法不變。輸入進程Input：while(TRUE){P(mutex); 信息送往buffer(in);in=in+1;V(mutex);V(full);} 輸出進程Output：while(TRUE){ P(full); P(mutex);從buffer(out)中取出信息;out=out+1;V(mutex);}解決機調(diào)度一、復(fù)習(xí)重點：考核學(xué)生對作業(yè)狀態(tài)、作業(yè)調(diào)度和進程調(diào)度的功能、性能評價標(biāo)準、常用調(diào)度算法、Linux常用調(diào)度命令、中斷解決過程、shell命令執(zhí)行過程等內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況?！菊莆铡孔鳂I(yè)調(diào)度和進程調(diào)度的功能作業(yè)調(diào)度的功能見教材73頁，進程調(diào)度的功能見教材74頁。在一般操作系統(tǒng)中，進程調(diào)度是必須具有的。常用調(diào)度算法掌握三種基本調(diào)度算法（先來先服務(wù)法、時間片輪轉(zhuǎn)法、優(yōu)先級法）的實現(xiàn)思想，并能進行評價指標(biāo)的計算。規(guī)定：能運用圖表形式列出各作業(yè)或進程的有關(guān)時間值，如到達時間、運營時間、開始時間、完畢時間等，運用評價公式計算出各指標(biāo)的值，如周轉(zhuǎn)時間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間、平均周轉(zhuǎn)時間、平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間?！纠斫狻孔鳂I(yè)的四種狀態(tài)：提交、后備、執(zhí)行和完畢。作業(yè)調(diào)度與進程調(diào)度的關(guān)系，見教材75頁。簡樸比方：作業(yè)調(diào)度是演員上場前的準備，進程調(diào)度是讓演員上場表演。調(diào)度性能評價標(biāo)準評價調(diào)度算法的指標(biāo)：吞吐量、周轉(zhuǎn)時間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間、平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。Linux系統(tǒng)的進程調(diào)度方式、策略和常用調(diào)度命令：nohup，at，batch，jobs，fg，bg。中斷解決過程：保存現(xiàn)場、分析因素、解決中斷和中斷返回。shell命令的一般執(zhí)行過程。【了解】調(diào)度的三個級別：高級調(diào)度、中級調(diào)度和低檔調(diào)度，其中高級調(diào)度又稱作業(yè)調(diào)度，低檔調(diào)度又稱進程調(diào)度。調(diào)度策略的選擇，見教材77頁。中斷概念中斷是指CPU對系統(tǒng)發(fā)生的某個事件做出的一種反映，它使CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保存現(xiàn)場后自動執(zhí)行相應(yīng)的解決程序，解決該事件后，如被中斷進程的優(yōu)先級最高，則返回斷點繼續(xù)執(zhí)行被“打斷”的程序。二、練習(xí)題：（一）輔導(dǎo)例題：（講解請參考教學(xué)輔導(dǎo)）【例1】為了使系統(tǒng)中各部分資源得到均衡使用，就必須選擇對資源需求不同的作業(yè)進行合理搭配，這項工作是由（）完畢的。A．作業(yè)調(diào)度B．中級調(diào)度C．進程調(diào)度D．內(nèi)存調(diào)度答案A【例2】作業(yè)調(diào)度程序從處在（）狀態(tài)的隊列中選取適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)調(diào)入主存運營。A．執(zhí)行B．提交C．完畢D．后備答案D【例3】在批解決系統(tǒng)中，周轉(zhuǎn)時間是（）。A．作業(yè)運營時間B．作業(yè)等待時間和運營時間之和C．作業(yè)的相對等待時間D．作業(yè)被調(diào)度進入主存到運營完畢的時間答案B【例4】在作業(yè)調(diào)度中，若采用優(yōu)先級調(diào)度算法，為了盡也許使CPU和外部設(shè)備并行工作，有如下三個作業(yè)：J1以計算為主，J2以輸入輸出為主，J3計算和輸入輸出兼顧，則它們的優(yōu)先級從高到低的排列順序是（）。A．J1，J2，J3B．J2，J3，J1C．J3，J2，J1D．J2，J1，J3答案C分析本試題將作業(yè)分為：I/O繁忙的作業(yè)、CPU繁忙的作業(yè)、I/O與CPU均衡的作業(yè)三種類型，由系統(tǒng)或操作員根據(jù)作業(yè)類型指定優(yōu)先級。因此，這三類作業(yè)優(yōu)先級從高到低的排列順序是：I/O與CPU均衡的作業(yè)、I/O繁忙的作業(yè)、CPU繁忙的作業(yè)?！纠?】下表給出作業(yè)l，2，3的提交時間和運營時間。采用先來先服務(wù)調(diào)度算法和短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，試問作業(yè)調(diào)度順序和平均周轉(zhuǎn)時間各為多少？（時間單位：小時，以十進制進行計算。）作業(yè)號提交時間運營時間1230.00.41.08.04.01.0分析解此題關(guān)鍵是要清楚系統(tǒng)中各道作業(yè)隨時間的推動情況。我們用一個作業(yè)執(zhí)行時間圖來表達作業(yè)的執(zhí)行情況，幫助我們理解此題。采用先來先服務(wù)調(diào)度策略，其作業(yè)執(zhí)行時間圖如下：作業(yè)作業(yè)作業(yè)3作業(yè)2作業(yè)100.41.08.012.013.0時間作業(yè)提交時間各作業(yè)陸續(xù)完畢時間采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度策略，其作業(yè)執(zhí)行時間圖如下：作業(yè)作業(yè)作業(yè)3作業(yè)2作業(yè)100.41.08.09.013.0時間作業(yè)提交時間各作業(yè)陸續(xù)完畢時間此外，作業(yè)i的周轉(zhuǎn)時間Ti＝作業(yè)完畢時間－作業(yè)提交時間系統(tǒng)中n個作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間，其中Ti為作業(yè)i的周轉(zhuǎn)時間。解：采用先來先服務(wù)調(diào)度策略，則調(diào)度順序為l、2、3。作業(yè)號 提交時間 運營時間 開始時間 完畢時間 周轉(zhuǎn)時間1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.02 0.4 4.0 8.0 12.0 11.63 1.0 1.0 12.0 13.0 12.0平均周轉(zhuǎn)時間T＝（8＋11.6＋12）/3＝10.53采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度策略，則調(diào)度順序為l、3、2。作業(yè)號 提交時間 運營時間 開始時間 完畢時間 周轉(zhuǎn)時間1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.03 1.0 1.0 8.0 9.0 8.02 0.4 4.0 9.0 13.0 12.6平均周轉(zhuǎn)時間T＝（8＋8＋12.6）/3＝9.53【例6】今有三個批解決作業(yè)。第一個作業(yè)10:00到達，需要執(zhí)行2小時；第二個作業(yè)在10:10到達，需要執(zhí)行1小時；第三個作業(yè)在10:25到達，需要執(zhí)行25分鐘。分別采用如下兩種作業(yè)調(diào)度算法：調(diào)度算法1：作業(yè)號到達時間開始執(zhí)行時間執(zhí)行結(jié)束時間12310:0010:1010:2510:0012:0013:0012:0013:0013:25調(diào)度算法2：作業(yè)號到達時間開始執(zhí)行時間執(zhí)行結(jié)束時間12310:0010:1010:2511:5010:5010:2513:5011:5010;50（1）計算各調(diào)度算法下的作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間。（2）調(diào)度算法1是什么作業(yè)調(diào)度算法？分析作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間＝作業(yè)完畢時間－作業(yè)提交時間。以調(diào)度算法1的作業(yè)2為例，其周轉(zhuǎn)時間=作業(yè)完畢時間13:00－作業(yè)提交時間10:10，得到結(jié)果為2小時50分鐘，轉(zhuǎn)換為小時為2.83小時。轉(zhuǎn)換的目的是為了方便計算平均周轉(zhuǎn)時間。解：（1）采用調(diào)度算法1時：作業(yè)1的周轉(zhuǎn)時間為2小時；作業(yè)2的周轉(zhuǎn)時間為2.83小時；作業(yè)3的周轉(zhuǎn)時間為3小時；平均周轉(zhuǎn)時間為：（2＋2.83＋3）／3＝2.61小時。采用調(diào)度算法2時：作業(yè)1的周轉(zhuǎn)時間為3.83小時；作業(yè)2的周轉(zhuǎn)時間為1.67小時；作業(yè)3的周轉(zhuǎn)時間為0.42小時；平均周轉(zhuǎn)時間為：（3.83＋l.67＋0.42）／3＝l.97小時。（2）調(diào)度算法1是按照作業(yè)到達的先后順序執(zhí)行的，所以它是先來先服務(wù)調(diào)度算法?！纠?】一個進程在執(zhí)行過程中可以被中斷事件打斷，當(dāng)相應(yīng)的中斷解決完畢后，就一定恢復(fù)該進程被中斷時的現(xiàn)場，使它繼續(xù)執(zhí)行。（）答案（×）【例8】在UNIX/Linux系統(tǒng)中，執(zhí)行到trap指令時，CPU的狀態(tài)就從核心態(tài)變?yōu)橛脩魬B(tài)。（）答案（×）【例9】UNIX/Linux系統(tǒng)中的shell是負責(zé)（）的模塊。A．解釋并執(zhí)行來自終端的命令B．解釋并執(zhí)行來自終端的內(nèi)部命令C．解釋并執(zhí)行來自終端的外部命令D．進行系統(tǒng)調(diào)用答案A（二）自測題：一、選擇題（選擇一個對的答案的代碼填入括號中）作業(yè)生存期共經(jīng)歷4個狀態(tài)，它們是提交、后備、（）和完畢。A．等待B．就緒C．開始D．執(zhí)行作業(yè)調(diào)度是（）。A．從輸入井中選取作業(yè)進入主存B．從讀卡機選取作業(yè)進入輸入井C．從主存中選取作業(yè)進程占有CPUD．從等待設(shè)備的隊列中選取一個作業(yè)進程在操作系統(tǒng)中，JCB是指（）。A．文獻控制塊B．進程控制塊C．作業(yè)控制塊D．程序控制塊作業(yè)調(diào)度選擇一個作業(yè)裝入主存后，該作業(yè)能否占用解決器必須由（）來決定。A．設(shè)備管理B．作業(yè)控制C．進程調(diào)度D．驅(qū)動調(diào)度進程調(diào)度根據(jù)一定的調(diào)度算法，從（）隊列中挑選出合適的進程。A．阻塞B．就緒C．運營D．等待在操作系統(tǒng)中，作業(yè)處在（）時，已處在進程的管理之下。A．后備狀態(tài)B．阻塞狀態(tài)C．執(zhí)行狀態(tài)D．完畢狀態(tài)作業(yè)調(diào)度的關(guān)鍵在于（）。A．選擇恰當(dāng)?shù)倪M程管理程序B．選擇恰當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)調(diào)度算法C．用戶作業(yè)準備充足D．有一個較好的操作環(huán)境從系統(tǒng)的角度出發(fā)，希望批解決控制方式下進入輸入井的作業(yè)（）盡也許小。A．等待裝入主存時間B．周轉(zhuǎn)時間C．執(zhí)行時間D．平均周轉(zhuǎn)時間設(shè)某作業(yè)進入輸入井的時間為S，開始運營的時間為R，得到計算結(jié)果的時間為E，則該作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間T為（）。A．T=E－SB．T=E－(S+R)C．T=(S+R)+ED．T=E－R現(xiàn)有3個作業(yè)同時到達，每個作業(yè)的計算時間都是1小時，它們在一臺CPU上按單道方式運營，則平均周轉(zhuǎn)時間為（）。A．1小時B．2小時C．3小時D．6小時按照作業(yè)到達的先后順序調(diào)度作業(yè)，排隊等待時間最長的作業(yè)被優(yōu)先調(diào)度，這是指（）調(diào)度算法。A．先來先服務(wù)法B．短作業(yè)優(yōu)先法C．時間片輪轉(zhuǎn)法D．優(yōu)先級法為了使計算機在運營過程中能及時解決內(nèi)部和外部發(fā)生的各種突發(fā)性事件，現(xiàn)代操作系統(tǒng)采用了（）機制。A．查詢B．中斷C．調(diào)度D．進程在操作系統(tǒng)中，引起中斷的事件稱為（）。A．中斷源B．中斷請求C．?dāng)帱cD．系統(tǒng)調(diào)用當(dāng)硬件中斷裝置發(fā)現(xiàn)有事件發(fā)生，就會中斷正在占用CPU的程序執(zhí)行，讓操作系統(tǒng)的（）占用CPU。A．系統(tǒng)調(diào)用程序B．中斷解決程序C．作業(yè)管理程序D．文獻管理程序下列中斷類型中，屬于自愿性中斷事件的是（）。A．硬件故障中斷B．程序中斷C．訪管中斷D．外部中斷下列中斷中，也許要人工介入的中斷是（）。A．程序中斷B．時鐘中斷C．輸入輸出中斷D．硬件故障中斷系統(tǒng)調(diào)用的目的是（）。A．請求系統(tǒng)服務(wù)B．終止系統(tǒng)服務(wù)C．申請系統(tǒng)資源D．釋放系統(tǒng)資源用戶要在程序一級獲得系統(tǒng)幫助，必須通過（）。A．進程調(diào)度B．作業(yè)調(diào)度C．鍵盤命令D．系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用是由操作系統(tǒng)提供的內(nèi)部調(diào)用，它（）。A．直接通過鍵盤交互方式使用B．只能通過用戶程序間接使用C．是命令接口中的命令D．與系統(tǒng)的命令同樣CPU狀態(tài)分為核心態(tài)和用戶態(tài)，從用戶態(tài)轉(zhuǎn)換到核心態(tài)的途徑是（）。A．運營進程修改程序狀態(tài)字B．中斷屏蔽C．系統(tǒng)調(diào)用D．進程調(diào)度程序二、判斷題（對的的劃√，錯誤的劃×。）解決機調(diào)度可分為三級：高級、中級和低檔。在所有的系統(tǒng)中，都必須具有這三級調(diào)度。（）作業(yè)調(diào)度選中一個作業(yè)后，與該作業(yè)相關(guān)的進程即占有CPU運營。（）吞吐量是指單位時間內(nèi)CPU完畢作業(yè)的數(shù)量。（）擬定作業(yè)調(diào)度算法時應(yīng)重要系統(tǒng)資源的均衡使用，使I/O繁忙作業(yè)和CPU繁忙作業(yè)搭配運營。（）平均周轉(zhuǎn)時間和周轉(zhuǎn)時間與選用的調(diào)度算法有關(guān)。（）通常，為了提高效率，賦予需要大量計算的作業(yè)較高優(yōu)先級，賦予需要大量輸入/輸出的作業(yè)較低的優(yōu)先級。（）優(yōu)先級作業(yè)調(diào)度算法是指為系統(tǒng)中的每一個作業(yè)擬定一個優(yōu)先級，進行作業(yè)調(diào)度時總是優(yōu)先選擇優(yōu)先級高的作業(yè)進入主存運營。（）計算機對中斷的解決是在用戶態(tài)下進行的。（）中斷解決一般分為中斷響應(yīng)和中斷解決兩個環(huán)節(jié)，前者由軟件實行，后者由硬件實行。（）系統(tǒng)調(diào)用的調(diào)用過程是通過用戶程序，運營在用戶態(tài)，而被調(diào)用的過程是運營在核心態(tài)下。（）參考答案：參考答案：一、DACCBCBDABABABCDADBC二、3，4，5，7，10是對的的。1.（×）。解決機的三級調(diào)度中只有進程調(diào)度是必不可少的。2.（×）。作業(yè)調(diào)度選中的作業(yè)能否占有CPU由進程調(diào)度決定，不一定即可執(zhí)行。6.（×）。正好說反了，應(yīng)賦予需要大量計算的作業(yè)較低優(yōu)先級，賦予需要大量輸入/輸出的作業(yè)較高的優(yōu)先級。8.（×）。計算機對中斷的解決是在核心態(tài)下進行的。9.（×）。中斷響應(yīng)由硬件實行，中斷解決由軟件實行。三、簡答題必須掌握：1、Linux系統(tǒng)中，進程調(diào)度的方式和策略是什么？Linux系統(tǒng)的調(diào)度方式基本上采用“搶占式優(yōu)先級”方式。Linux系統(tǒng)針對不同類別的進程提供了三種不同的調(diào)度策略，即適合于短實時進程的FIFO，適合于每次運營需要較長時間實時進程的時間片輪轉(zhuǎn)法，適合于交互式的分時進程傳統(tǒng)的UNIX調(diào)度策略。2、作業(yè)調(diào)度與進程調(diào)度之間有什么差別？作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它所選擇的作業(yè)只是具有獲得解決機的資格，但尚未占有解決機，不能立即在其上實際運營。而進程調(diào)度是微觀調(diào)度，它根據(jù)一定的算法，動態(tài)地把解決機實際地分派給所選擇的進行，使之真正活動起來。作業(yè)調(diào)度和進程調(diào)度之間的一個基本區(qū)別是它們執(zhí)行的頻率不同，進程調(diào)度必須相稱頻繁地為CPU選擇進程，而作業(yè)調(diào)度的次數(shù)很少。3、作業(yè)調(diào)度與進程調(diào)度兩者間如何協(xié)調(diào)工作？作業(yè)調(diào)度和進程調(diào)度是CPU重要的兩級調(diào)度。作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它所選擇的作業(yè)只是具有獲得解決機的資格，但尚未占有解決機，不能立即在其上實際運營。而進程調(diào)度是微觀調(diào)度，它根據(jù)一定的算法，動態(tài)地把解決機實際地分派給所選擇的進程，使之真正活動起來。4、在操作系統(tǒng)中，引起進程調(diào)度的重要因素有哪些？在操作系統(tǒng)中，引起進程調(diào)度的重要因素有：正在運營的進程完畢任務(wù)，或等待資源，或運營屆時；核心解決完中斷或陷入事件后，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中“重新調(diào)度”標(biāo)志被置上。其他：1、解決機調(diào)度一般可分為哪三級？其中哪一級調(diào)度必不可少？為什么？解決機調(diào)度一般可分為高級調(diào)度（作業(yè)調(diào)度）、中級調(diào)度和低檔調(diào)度（進程調(diào)度）。其中進程調(diào)度必不可少。進程只有在得到CPU之后才干真正活動起來，所有就緒進程經(jīng)由進程調(diào)度才干獲得CPU的控制權(quán)；事實上，進程調(diào)度完畢一臺物理的CPU轉(zhuǎn)變成多臺虛擬（或邏輯）的CPU的工作；進程調(diào)度的實現(xiàn)策略往往決定了操作系統(tǒng)的類型，其算法優(yōu)劣直接影響整個系統(tǒng)的性能。2、作業(yè)提交后是否立即放在內(nèi)存中？為什么？在批解決系統(tǒng)中,作業(yè)提交后并不是立即放在內(nèi)存中。其因素是：內(nèi)存容量有限，而提交的作業(yè)數(shù)量也許很多，無法把它們都放入內(nèi)存；即使都放入內(nèi)存，當(dāng)內(nèi)存中可以同時運營的作業(yè)太多時，會影響系統(tǒng)的性能，如使周轉(zhuǎn)時間太長；此外，大量作業(yè)被收容在輸入井（磁盤）中，可以選擇對資源需求不同的作業(yè)進行合理搭配，再放在內(nèi)存中，從而使得系統(tǒng)中各部分資源都得到均衡運用。3、作業(yè)在其存在過程中分為哪四種狀態(tài)？作業(yè)在其存在過程中分為提交、后備、執(zhí)行和完畢四種狀態(tài)。四、應(yīng)用題：假定在單CPU條件下有下列要執(zhí)行的作業(yè)：作業(yè)運營時間優(yōu)先級1103211323414552作業(yè)到來的時間是按作業(yè)編號順序進行的（即后面作業(yè)依次比前一個作業(yè)遲到一個時間單位）。①用一個執(zhí)行時間圖描述在下列算法時各自執(zhí)行這些作業(yè)的情況：先來先服務(wù)法FCFS、時間片輪轉(zhuǎn)法RR（時間片＝1）和非搶占式優(yōu)先級。②對于上述每種算法，各個作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間是多少？平均周轉(zhuǎn)時間是多少？③對于上述每種算法，各個作業(yè)的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是多少？平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是多少？①先來先服務(wù)法（FCFS）作業(yè)1作業(yè)2作業(yè)3作業(yè)4作業(yè)501011131419t時間片輪轉(zhuǎn)法（RR）作業(yè)1213415315151515111012345678910111213141516171819t非搶占式優(yōu)先級:作業(yè)1作業(yè)4作業(yè)3作業(yè)5作業(yè)201011131819t②和③先來先服務(wù)法（FCFS）作業(yè)到達時間運營時間完畢時間周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間101010101.0211111010.032213115.5431141111.054519153.0平均周轉(zhuǎn)時間11.4平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間6.1時間片輪轉(zhuǎn)法（RR）作業(yè)到達時間運營時間完畢時間周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間101019191.9211211.0322863.0431522.054516122.4平均周轉(zhuǎn)時間8.0平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間2.06非搶占式優(yōu)先級作業(yè)到達時間運營時間完畢時間周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間101010101.0211191818.032213115.54311188.054518142.8平均周轉(zhuǎn)時間12.2平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間7.06注意：本教材按照Linux系統(tǒng)的約定，優(yōu)先數(shù)小的優(yōu)先級高。本試題給出的條件中直接給出的是優(yōu)先級，數(shù)大的則優(yōu)先級高。假如試題給出的是優(yōu)先數(shù)，則數(shù)小的優(yōu)先級高。假如將本試題改為：作業(yè)運營時間優(yōu)先數(shù)1102214322411553則作業(yè)2-5優(yōu)先級從高到低順序為：作業(yè)4、作業(yè)3、作業(yè)5、作業(yè)2。上面的解答仍然對的。存儲管理一、復(fù)習(xí)重點：考核學(xué)生對重定位、分區(qū)法、分頁的概念、虛擬存儲概念、請求分頁存儲管理技術(shù)、常用頁面置換算法、Linux中的存儲管理技術(shù)以及抖動等內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況?！菊莆铡空莆找韵赂拍睿哼壿嫷刂?、物理地址、邏輯地址空間、物理地址空間、重定位、靜態(tài)重定位、動態(tài)重定位、碎片、虛擬存儲器。分區(qū)法分區(qū)法分為固定分區(qū)法和動態(tài)分區(qū)法兩種。要掌握其基本原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、地址轉(zhuǎn)換、內(nèi)存空間的分派與釋放、分派算法、優(yōu)點和缺陷。分頁技術(shù)掌握分頁存儲管理的基本方法，如地址表達、從邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。虛擬存儲器虛擬存儲器（VirtualMemory）是用戶能作為可編址內(nèi)存對待的虛擬存儲空間，它使用戶邏輯存儲器與物理存儲器分離，是操作系統(tǒng)給用戶提供的一個比真實內(nèi)存空間大得多的地址空間。虛擬存儲器的基本特性：虛擬擴充、部分裝入、離散分派、多次對換。此外，虛擬存儲器的容量不是無限大的，它重要受到地址的字長和外存容量的限制請求分頁技術(shù)請求分頁存儲管理技術(shù)是在單純分頁技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，兩者主線區(qū)別在于請求分頁提供虛擬存儲器。實現(xiàn)請求分頁，系統(tǒng)必須提供一定容量的內(nèi)存和外存，以及支持分頁機制，還需要有頁表機制、缺頁中斷機構(gòu)以及地址轉(zhuǎn)換機構(gòu)。常用頁面置換算法能應(yīng)用先進先出法（FIFO）、最佳置換法（OPT）、最近最少使用置換法（LRU）的實現(xiàn)思想計算頁面淘汰序列、缺頁次數(shù)以及缺頁率?！纠斫狻恐囟ㄎ话堰壿嫷刂忿D(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)存物理地址的過程稱作重定位。根據(jù)重定位的時機，分為靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位。理解它們的概念、實現(xiàn)思想和優(yōu)缺陷。抖動。見教材128頁，理解抖動的含義，與頁面置換算法的關(guān)系。Linux中的存儲管理技術(shù)Linux系統(tǒng)采用了請求分頁存儲管理技術(shù)和對換技術(shù)。【了解】存儲器層次了解典型的存儲器層次結(jié)構(gòu)：寄存器、高速緩存、內(nèi)存、磁盤、磁帶。用戶程序的地址空間用戶程序的重要解決階段：編輯、編譯、鏈接、裝入和運營。對換技術(shù)的實現(xiàn)思想。二、練習(xí)題：（一）輔導(dǎo)例題：（講解請參考教學(xué)輔導(dǎo)）【例1】在目的程序裝入內(nèi)存時，一次性完畢地址修改的方式是（）.A．靜態(tài)重定位B．動態(tài)重定位C．靜態(tài)連接D．動態(tài)連接答案A【例2】動態(tài)分區(qū)分派按進程的需求量分派內(nèi)存分區(qū)，所以（）。A．分區(qū)的長度是固定的B．分區(qū)的個數(shù)是擬定的C．分區(qū)的長度和個數(shù)都是擬定的D．分區(qū)的長度不是預(yù)先固定的，分區(qū)的個數(shù)是不擬定的答案D【例3】考慮一個由8個頁面，每頁有1024個字節(jié)組成的邏輯空間，把它裝入到有32個物理塊的存儲器中，問：（1）邏輯地址需要多少二進制位表達？（2）物理地址需要多少二進制位表達？解由于頁面數(shù)為8=23，故需要3位二進制數(shù)表達。每頁有1024個字節(jié)，1024=210，于是頁內(nèi)地址需要10位二進制數(shù)表達。32個物理塊，需要5位二進制數(shù)表達（32=25）。（1）頁的邏輯地址由頁號和頁內(nèi)地址組成，所以需要3+10=13位二進制數(shù)表達。（2）頁的物理地址由塊號和頁內(nèi)地址的拼接，所以需要5+10=15位二進制數(shù)表達?！纠?】若在一分頁存儲管理系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁表如下所示。已知頁面大小為1024字節(jié)，試將邏輯地址1011，2148，4000，5012轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址。頁號塊號01232316解本題中，為了描述方便，設(shè)頁號為p，頁內(nèi)位移為d，則：（1）對于邏輯地址1011，p＝int（1011/1024）＝0，d＝1011mod1024＝1011。查頁表第0頁在第2塊，所以物理地址為10242＋1011＝3059。（2）對于邏輯地址2148，p＝int（2148/1024）＝2，d＝2148mod1024＝100。查頁表第2頁在第1塊，所以物理地址為1024＋100＝1124。（3）對于邏輯地址4000，p＝int（4000/1024）＝3，d＝4000mod1024＝928。查頁表第3頁在第6塊，所以物理地址為10246＋928＝7072。（4）對于邏輯地址5012，p＝int（5012/1024）＝4，d＝5012mod1024＝916。因頁號超過頁表長度，該邏輯地址非法。【例5】判斷：虛擬存儲器事實上是一種設(shè)計技巧，使主存物理容量得到擴大。答案錯誤。【例6】與虛擬存儲技術(shù)不能配合使用的是（）。A．分區(qū)管理B．頁式存儲管理C．段式存儲管理D．段頁式存儲管理答案A【例7】考慮下述頁面走向：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量分別為3時，試問FIFO、LRU、OPT這三種置換算法的缺頁次數(shù)各是多少？解使用FIFO算法，缺頁次數(shù)是16；使用LRU算法，缺頁次數(shù)是15；使用OPT算法，缺頁次數(shù)是11。分析所有內(nèi)存塊最初都是空的，所以第一次用到的頁面都產(chǎn)生一次缺頁。當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量為3時：FIFO1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6塊11114446663332226塊2222111222777111塊333355511166633缺頁因此，F(xiàn)IFO算法發(fā)生缺頁中斷的次數(shù)為16。在FIFO算法中，先進入內(nèi)存的頁面被先換出。例如，當(dāng)頁6要調(diào)入時，內(nèi)存的狀態(tài)為4、1、5，考察頁6之前調(diào)入的頁面，分別為5、1、2、4、…，可見4為最先進入內(nèi)存的，本次應(yīng)換出，然后把頁6調(diào)入內(nèi)存。LRU1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6塊1111445551177222塊222222666333333塊33311122226616缺頁因此，LRU算法發(fā)生缺頁中斷的次數(shù)為15。在LRU算法中，最近最少使用的頁面被先換出。例如，當(dāng)頁6要調(diào)入時，內(nèi)存的狀態(tài)為5、2、1，考察頁6之前調(diào)入的頁面，分別為5、1、2、…，可見2為最近一段時間內(nèi)使用最少的，本次應(yīng)換出，然后把頁6調(diào)入內(nèi)存。OPT1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6塊111111133336塊22222227222塊3345666611缺頁因此，OPT算法發(fā)生缺頁中斷的次數(shù)為11。在OPT算法中，在最遠的將來才被訪問的頁面被先換出。例如，當(dāng)頁6要調(diào)入時，內(nèi)存的狀態(tài)為1、2、5，考察頁6后面要調(diào)入的頁面，分別為2、1、2、…，可見5為最近一段時間內(nèi)使用最少的，本次應(yīng)換出，然后把頁6調(diào)入內(nèi)存。（二）自測題：一、選擇題（選擇一個對的答案的代碼填入括號中）通常，用戶編寫的程序中所使用的地址是（）。A．邏輯地址B．物理地址C．絕對地址D．內(nèi)存地址可由CPU調(diào)用執(zhí)行的程序所相應(yīng)的地址空間為（）。A．符號名空間B．虛擬地址空間C．物理空間D．邏輯地址空間把邏輯