太原理工大学操作系统复习提纲和习题解答.docx

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操作系统复习大纲
.操作系统功能、特征
.操作系统类型
.进程的特征与进程的组成
.进程控制块的内容及作用
.进程的3种基本状态及其转换
.进程与线程的主要区别
源语
.临界资源、临界区
.用信号量和p、v操作机制实现进程的同步和互斥
.处理机的分级调度
.作业调度和进程调度的比较
.进程调度方式
.作业调度性能的衡量
.常用的调度算法
.产生死锁的根本原因、必要条件和解决死锁的方法
.逻辑地址（空间）、物理地址（空间）
.地址重定位，页式存储管理地址变换过程
.分区式存储管理、分页存储管理与分段存储管理的原理
.分区分配算法
.页面淘汰算法
.设备的分类
.缓冲技术
.I/O控制过程
.设备独立性与逻辑设备和物理设备
.Spoolin技术
.文件的逻辑结构、文件的物理结构与存取方法
.文件目录与目录结构
.操作系统接的类型、形式和作用
.处理机的工作状态及特权指令
.系统调用的过程
《操作系统》试卷题型
一、填空题（每空1分，共15分）
二、单项选择题（共15小题，每小题2分，共30分）
三、简答题（本大题共5小题，每小题5分，共25分）按要点给分
四、应用题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）按步骤给分
《操作系统》第四章作业题
1、采用可变分区管理存储空间时，若主存中按地址顺序依次有五个空闲区，大小分别为15K、
28K、10K、226K、110K。现有五个作业J1到J5它们所需的主存空间依次是10K、15K102K26K、180E问如果采用最先适应分配算法，能否把这五个作业按J1到J5的次序全部装入主存。使用哪种分配算法装入这五个作业，可使主存的利用率最高？
2、在一个支持虚拟分页并采用请求页式存储管理的系统中，有一用户程序，它访问其地址空间的字地址序列是：70,74,135,276,4,3,7,266,148,560,284若分配给该作业的内存大小为384字，初始为空，页大小为128字，试按FIFO、LRU页面淘汰算法分别计算页面访问的缺页中断率。
3、在一页式系统中，页面的大小为1KB,地址寄存器的字长为20位。现有一长度为4KB的用户程序，
其4个页面分别被分配在内存的10,14,15和18块中。当程序中的访问地址为2058时,用图画出地址变换的过程。
4、某虚拟存贮器的用户空间有32个页面，每页长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，试将虚拟地址(16进制)0AFC(H)和0E7B(H)变换为物理地址(仍用16进制数表示)，并要给出简要的变换步骤。
《操作系统》第二章作业题及参考答案
一、请用P、V操作实现4X1接力赛的同步过程，并说明所用信号量的作用和取值范围。解答：
begin
S12,S23,S34:semaphore信号量的作用：实现接力赛运动员跑步过程的同步)
S12=S23=S34=0;信号量的取值范围：1,0,-1)
cobegin
processP1begin跑 1米；
V(S12);
end
processP2
begin
P(S12);
跑1米；
V(S23);
end
processP3begin
P(S23);
跑1米；
V(S34);
end
processP4begin
P(S34);
跑 1米；end
coend
end
二、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取出，计算转换成量度值再存入该缓冲区，显示过程把缓冲区中的量度值取出并显示。用PV操作实现三个过程共享缓冲区的同步问题，并说明信号量的作用。
解答：
begin
semaphoreS1=1;(空)
semaphoreS2=0;(有电压)
semaphoreS3=0;(有量度)(信号量的作用：实现采样、车t换和显示过程的同步)
cobeginproces 采#
begin
L1:得到一个微电压值；
P(S1);
将微电压值存入缓冲区；
V(S2);
gotoL1;
end
process转换 begin
L2:P(S2);
从缓冲区中取出微电压值；
将微电压值转换成量度值；
将量度值存入缓冲区；
V(S3);
gotoL2;
end
process^示 begin
L3:P(S3);
从缓冲区中取出量度值；
V(S1);
显示量度值；
gotoL3;end
coendend
三、桌子上有一只盘子，每次只能放入一个水果。爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放橘子，女儿专吃盘中的苹果，儿子专吃盘中的橘子。
试用P、V操作实现父、母、儿、女进程的同步。
解答：begin
semaphoreS1=1;(盘空)
semaphoreS2=0;(有苹果)
semaphoreS3=0;(有橘子)
cobegin
process父 begin
F:取一个苹果；
P(S1)
将苹果放入盘中；
V(S2);
gotoF； endprocess母 begin
M:取一个橘子；
P(S1)
放入橘子；
V(S3);
gotoM;end
process儿
begin
S:P(S3);
从盘中取橘子；
V(S1);
吃橘子；
gotoS；
end
process女
begin
D:P(S2);
从盘中取苹果；
V(S1);
吃苹果；
gotoD;
endcoend
end
《操作系统》第四章作业题及参考答案
一、采用可变分区管理存储空间时，若主存中按地址顺序依次有五个空闲区，大小分别为15K、28K、10K、226K、110K。现有五个作业J1到J5它们所需的主存空间依次是10K15K、102K、26K、180K。问如果采用最先适
应分配算法，能否把这五个作业按J1到J5的次序全部装入主存。使用哪种分配算法装入这五个作业，可使主存的利用率最高？
解答：
作业 J1到 J5队列:10K,15K,102K,26K,180K

2、BFA分配结果：
180K的作业无法装入
1-15K
-26K
10K
180K
110K1-102K
作业全部装入
226K
由分配结果可知，按存
FFA分配算法无法装入全部作业，按
3、WFA分配结果:
15K
28K
180K的作业无法装入
1-102K
BFA分配算法装入了全部作业,
BFA分配算法主

利用率最高。
二、在一个支持虚拟分页并采用请求页式存储管理的系统中，有一用户程序，它访问其地址空间的字地址序列是：70,74,135,276,4,3,7,266,148,560,284若分配给该作业的内存大小为 384 字，
初始为空，页大小为128字，试按FIFO、LRU页面淘汰算法分别计算页面访问的缺页中断率。
解答：
因为页长为128B，分配给作业的内存大小为384B
故：分配给作业的内存为384/123=3 （块）
因为访问的字地址序列为：70,74,135,276,4,3,7,266,148,560,284,172
页号P=（逻辑地址/页长）int
按FIFO淘汰算法进行置换时:
XX0123
32521421
0
故对应的页地址序列为：0,0,1,2,3,2,5,2,1,4,2,1
0
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缺页中断率f=
8/1
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)
*1%=66.7%

将块号与页内地址拼接为物理地址
对应十六进制为1E7B(H)