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太原理工大学操作系统复习提纲及习题解答

操作系统复习大纲1.操作系统功能、特征2.操作系统类型3.进程的特征与进程的组成4.进程控制块的内容及作用5.进程的3种基本状态及其转换6.进程与线程的主要区别7.原语8.临界资源、临界区9.用信号量和p、v操作机制实现进程的同步和互斥10.处理机的分级调度11.作业调度和进程调度的比较12.进程调度方式13.作业调度性能的衡量14.常用的调度算法15.产生死锁的根本原因、必要条件和解决死锁的方法16.逻辑地址(空间)、物理地址(空间)17.地址重定位,页式存储管理地址变换过程18.分区式存储管理、分页存储管理与分段存储管理的原理19.分区分配算法20.页面淘汰算法21.设备的分类22.缓冲技术23.I/O控制过程24.设备独立性与逻辑设备和物理设备25.Spooling技术26.文件的逻辑结构、文件的物理结构与存取方法27.文件目录与目录结构28.操作系统接口的类型、形式和作用29.处理机的工作状态及特权指令30.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、15K、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?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:70,74,135,276,400,300,700,266,148,560,284,172 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5,10,4,7,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4×100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:beginS12,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)cobeginprocess P1begin跑100米;V(S12);endprocess P2beginP(S12);跑100米;V(S23);endprocess P3beginP(S23);跑100米;V(S34);endprocess P4beginP(S34);跑100米;endcoendend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:beginsemaphore S1=1; (空)semaphore S2=0;(有电压)semaphore S3=0;(有量度)(信号量的作用:实现采样、转换和显示过程的同步)cobeginprocess 采样beginL1:得到一个微电压值;P(S1);将微电压值存入缓冲区;V(S2);goto L1;endprocess 转换beginL2: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);goto L2;endprocess 显示beginL3:P(S3);从缓冲区中取出量度值;V(S1);显示量度值;goto L3;endcoendend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:beginsemaphore S1=1; (盘空)semaphore S2=0; (有苹果)semaphore S3=0; (有橘子)cobeginprocess 父beginF:取一个苹果;P(S1);将苹果放入盘中;V(S2);goto F;endprocess 母beginM:取一个橘子;P(S1);放入橘子;V(S3);goto M;endprocess 儿beginS:P(S3);从盘中取橘子; V(S1);吃橘子;goto S;endprocess 女beginD:P(S2);从盘中取苹果; V(S1);吃苹果;goto D;endcoendend《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10K 、15K 、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由分配结果可知,按FFA 分配算法无法装入全部作业,按BFA 分配算法装入了全部作业,BFA 分配算法主存利用率最高。

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:70,74,135,276,400,300,700,266,148,560,284,172 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:70,74,135,276,400,300,700,266,148,560,284,172页号P=(逻辑地址/页长)INT故对应的页地址序列为:0 ,0,1,2,3,2,5,2,1,4,2,1按FIFO 淘汰算法进行置换时:缺页中断率f=(8/12)*100%=66.7%按LRU淘汰算法进行置换时:缺页中断率f=(7/12)*100%=58.33%三、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。

解答:因为逻辑地址为2508B,页长为1024B故:页号P=(2058/1024)int=2,页内地址d=(2058/1024)mod=10根据页号2查页表取得对应的块号为15所以物理地址W=15*1024+10=15370页地址转换过程示意图:控制寄存器逻辑地址2058物理地址15370(H)四、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5,10,4,7,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。

解答:1、逻辑地址0AFC(H)对应的二进制地址为:0000 10 |10 1111 1100 (B)p =2 d根据页号查页表↓↓对应的块号为b=4 ↓将块号与页内地址拼接为物理地址000100 |10 1111 1100 (B)对应十六进制为 1 2 F C (H)2、逻辑地址0E7B(H)对应的二进制地址为:0000 11 |10 0111 1011 (B)p =3 d根据页号查页表↓↓对应的块号为b=7 ↓将块号与页内地址拼接为物理地址000111 |10 0111 1011 (B)对应十六进制为 1 E 7 B (H)。

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