进程与特征,进程控制与描述(状态转换,PCB),前驱图(前驱与后继关系),线程,进程同步(临界区,临界资源),进程调度(作业调度算法,进程调度算法,抢占与非抢占),实时操作系统中的调度(周期性任务),死锁(死锁的必要条件,解决死锁的四种方法,银行家算法),操作系统并发性
内存管理:重定位,覆盖,紧凑,连续存储管理(分区),离散存储管理(分页式管理,分段式管理,段页式管理),分页和分段管理思想及其实现,内存分配,逻辑地址与物理地址(地址变换机构)
虚拟存储器概念,请求分页实现(页表机制,中断机制,地址变换机制),页面置换算法,工作集模型
设备管理:缓冲(单缓冲,双缓冲,循环缓冲,缓冲池),spooling技术及其实现,设备独立性
文件管理:文件的逻辑结构和物理结构与文件存取访问,文件控制块,目录,索引节点,磁盘访问时间(旋转延迟时间与寻道时间),磁盘调度算法,磁盘块的回收与分配(空闲表,空闲链表,位示图方法)
4.基本算法
进程调度算法,作业调度算法,信号量机制(整形信号量,记录型信号量,and信号量,信号量集),银行家算法,内存分配算法,页面置换算法(先进先出置换,最佳置换,最近最久未使用置换,时钟置换) 5.综合应用
一题,若有三个周期性任务,任务A要求每20ms执行一次,执行时间为10ms;任务B要求每50ms执行一次,执行时间为10ms;任务C要求每50ms执行一次,执行时间为15ms,应如何按照最低松弛度优先算法对它们进行CPU调度?
二题,.如果进程就绪队列中有10个进程,按照时间片轮转调度算法进行调度,时间片的大小为100ms,在进程切换中CPU需付出10ms的时间,则系统用于切换的开销为多少? 3 三题,在分页式存储器管理中,页的大小为4K,已知页表为图所示,则逻辑地址13183经地址变换机构映射的物理地址?
四题,基于分页或分段的存储管理,通过查找快表访问已换入的内存区域需要花费100ns,查找内存页表需花费20ms,在内存中需置换的页面已修改过的页面置换需10ms,在内存中没有修改过的页面置换访问要5ms,如果缺页率为10%,快表命中率为70%,且40%的置换页都是修改过的,则系统的有效访问时间是多少微秒?
E.如果一个磁盘有190个磁道,对磁盘的进程请求队列按照到达的次序分别需要访问98,181,35,122,14,124,65,67号磁道。当前磁头在43号磁道上,并向磁道号减小的方向移动,请给出按照FCFS,SSTF,SCAN算法进行磁盘调度时满足请求的次序,以及各自的平均寻道时间?
五题,一个磁盘空间是1GB,系统的文件系统采用索引结构,索引中包含有磁盘块号,磁盘每块的大小为8KB,假设一个目录中包含2个文件,其大小分别为1089KB,129KB.如果文件目录占有的空间忽略不计,计算这些文件总共在磁盘中占用多大空间?
操作系统复习题
一、填空题
1.在设备管理中,为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点,引入了 ,即用共享设备模拟独占设备。
2.常用的内存管理方法有 、 、 和 。
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1 6 5 9 11 3.动态存储分配时,要靠硬件地址变换机构实现 。 4.在存储管理中常用 方式来摆脱主存容量的限制。
5.在页式管理中,页式虚地址与内存物理地址的映射是由 和 完成的。
6.用户调用_________和__________文件操作来申请对文件的使用权。
7.在响应比最高者优先的作业调度算法中,当各个作业等待时间相同时,__________的作业将得到优先调度;当各个作业要求运行的时间相同时,__________的作业得到优先调度。 8.采用多道程序设计技术能充分发挥__________与__________并行工作的能力。 9.高速缓冲存贮器Cache既可存在于__________内部,也可配置在系统主机板上。 10.一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源,对其实施操作的那段程序称为__________。
11.主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为__________。
12.UNIX的shell有两层含义,一是指由shell命令组成的_________语言;二是_______程序。
13.按文件的逻辑存储结构分,文件分为有结构文件,又称为__________和无结构文件,又称___________。
14.现代操作系统的两个基本特征是__________和共享。
15.多处理器系统是指含有__________个及以上的CPU的计算机系统。
二.简答题
1.存储管理的主要功能是什么?
2.虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到什么限制? 3.什么是地址重定位?
4.简述操作系统的五大管理功能。 5.什么是缓冲?为什么要引入缓冲?
6.试比较进程调度与作业调度的不同点。
7.在spool系统中设计了一张“缓输出表”,请问哪些程序执行时要访问缓输出表,简单
说明之。
8.试说明进程互斥、同步和通信三者之间的关系。 9.为什么要引入动态重定位?如何实现?
10.什么是作业、作业步和作业流?作业管理包括哪些内容? 11.什么是分页?什么是分段?二者主要有何区别? 12.试比较进程调度与作业调度的不同点。
13.试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。
14.分页式和分段式内存管理有什么区别?怎样才能实现共享和保护?
三.一个进程入睡时其断点落在何处?它被唤醒后从何处继续原来的执行? 四.在一个采用页式虚拟存储管理的系统中,有一用户作业,它依次要访问的字地址序列是:115,228,120,88,446,102,321,432,260,167,若该作业的第0页已经装入主存,现分配给该作业的主存共300字,页的大小为100字,回答下列问题:
(1)按FIFO调度算法将产生______次缺页中断,依次淘汰的页号为______,缺页中断率为______。
(2)按LRU调度算法将产生______次缺页中断,依次淘汰的页号为______,缺页中断率为______。
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五.某系统中有10台打印机,有三个进程P1,P2,P3分别需要8台,7台和4台。若P1,P2,P3已申请到4台,2台和2台。试问:按银行家算法能安全分配吗?请说明分配过程。 六.某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面,每页为1KB,内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下: 页号 物理块号 1 2 3 4 则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么?
操作系统复习题(2006年6月14日)
1.名词解释 (1) 操作系统。 (2) 进程。 (3) 线程。 (4) 并发性。
(5) 临界资源与临界区。 (6) 局部性原理。 (7) 对换 (8) 文件系统。 (9) 死锁。 (10) 设备独立性。 (11) 事务。
2.处于阻塞状态的进程,在其所要求的资源得到满足或指定的I/O操作完成后,将转换到什么状态?
3.主机与外设之间速度不匹配的问题,可以通过什么技术解决?
4.什么信号量可以同时实现不同类型资源和同类型多个资源情况下的进程同步? 5.管道通信中的“管道”是什么? 6.中级调度执行的是什么调度? 7.虚拟存储器最重要的特征是什么? 8.分页与分段的根本区别是什么?
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5 10 4 7 9.磁盘的有关参数是存放在什么位置的?
10.网络操作系统中的什么功能是实现其它功能的基础?
11.为了避免大量的进程同步操作分散在各个进程中,引起死锁或其它问题,现代操作系统中引入的新的进程同步工具是什么? 12.操作系统是根据什么对进程实施管理? 13.低级调度执行的是什么调度?
14.磁盘文件内容的各簇是通过什么链接起来的? 15.磁盘调度算法的设计目标主要是希望减少什么时间? 16.操作系统的功能包括哪些?
17.操作系统系统提供的接口类型包括哪些?
18.现代操作系统具有的特征包括哪些?哪个是最重要的特征? 19.操作系统系统的基本类型可以划分为哪些? 20.进程实体包括哪些部分?
21.存储管理的功能可以概括为哪几个方面? 22.用户对文件的可执行的操作是由什么决定的。 23.线程具有哪些属性?
24.I/O控制方式一般划分为哪几种? 25.产生死锁的必要条件是什么? 26.网络操作系统的功能包括哪些方面?
27.对文件进行操作时,需要哪两个数据结构的支持? 28.为了保证系统安全,可以采用哪些技术? 29.程序并发执行将表现出哪些特征? 30.请简要说明设备驱动程序的功能。 31.简要说明进程创建过程中所做的工作。
32.简要说明最高响应比优先算法是如何兼顾短作业和长作业的公平性的。 33.请你画图并说明分页存储管理中逻辑地址到物理地址的映射过程。 34.简要说明基于索引节点的文件共享的基本原理。
35.假设某类资源有2个,请你结合下列wait(S)和signal(S)操作说明记录型信号量的使用原理。
Procedure wait(S) Procedure signal(S)
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var S: semaphore; var S: semaphore;
begin begin
S.value=S.value-1; S.value=S.value+1;
if S.value<0 then block(S, L) if S.value<=0 then wakeup(S, L)
end end
36.请从多路性、交互性、实时性和可靠性等方面比较分时系统和实时系统的差异。 37.分区存储管理中首次适应算法、最佳适应算法和最差适应算法都可能产生“碎片”,请你简要分析它们各自的特点。最差适应算法效果最差吗? 38.简述中断的基本原理?
39.简要说明设备驱动程序的功能。
40.简述请求分页存储管理技术的基本原理。
41.请你画图并说明分段存储管理中逻辑地址到物理地址的映射过程。 42.简要说明基于索引节点的文件共享的基本原理。 43.请简要说明SPOOLing技术的基本原理。
44.根据工业控制领域的特点,请你选择一种进程调度方式,并说明所做选择的理由。 45.根据你所学的知识,说明系统是如何利用文件目录、FAT读取磁盘文件内容的。 46.从动态性、并发性和独立性方面比较进程与程序。 47.为什么要引入挂起状态?该状态具有哪些特征? 48.同步机构应该遵循哪些基本准则?为什么?
49.高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么引入中级调度? 50.试比较FCFS与SPF调度算法的差异? 51.简要说明产生死锁的原因和必要条件。 52.简要说明可通过哪些途径预防死锁。 53.简要说明引入对换技术可带来什么好处?
54.在请求分页系统中,页表应包括哪些数据项?其作用分别是什么? 55.引入缓冲的的主要原因是什么? 56.如何实现设备的独立性?
57.何谓虚拟设备?实现虚拟设备的关键技术是什么? 58.为什么引入磁盘高速缓冲?
59.什么是逻辑文件?什么是物理文件? 60.基于索引节点的文件共享方式有什么优点?
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