计算机操作系统（本科）作业解答第1章计算机操作系统概述一、单选题（每题1分，共10分）1.C2.D3.A4.B5.C6.C7.C8.C9.A 10.C二、填空题（每空1分，共11分）1.系统软件2.批处理操作系统分时操作系统实时操作系统网络操作系统分布式操作系统3.作业管理文件管理存储管理设备管理进程管理三、判断题（每小题1分，共5分）1、3是正确的，2、4、5不正确。
2. 原因：多用户操作系统与多终端没有必然联系，一个终端也可以为多用户使用。
4．原因：并发与并行代表着不同的含义。
并发不是真正的并行，而是从一段时间看，各个活动都得到了执行。
5．原因：操作系统“生成”，是指用户可以在一定范围内任意装配成核心，从而产生最适合用户自己工作环境的操作系统内核。
四、简答题1．叙述操作系统在计算机系统中的地位。
（5分）答：计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）。
操作系统在计算机系统中处于承上启下的地位。
作为最贴近硬件的第一层软件，操作系统是硬件的扩充。
操作系统虽属于系统软件，却又不同于其他的系统软件，其他系统软件都受操作系统的管理和控制，得到操作系统的支持和服务。
操作系统还为用户和计算机提供接口，具有友好方便的用户界面。
2．试对分时操作系统和实时操作系统进行比较。
（5分）答：实时操作系统与分时操作系统系统相比，其区别表现在三个方面（1）分时系统的交互性较强，而实时系统一般是具有特殊用途的专用系统，交互能力较弱；（2）实时系统对响应时间一般有严格的要求，要求更及时，而分时系统对响应时间的要求是以人们能接受的等待时间为依据的；（3）虽然分时系统也要求系统可靠，但实时系统对可靠性的要求更高。
3．简述DOS、Windows、UNIX/Linux操作系统各具有什么特点？（9分）答：DOS主要是单用户单任务操作系统，是一种最简单的微机操作系统。
主要类型有MS-DOS，PC-DOS，CCDOS等。
Windows操作系统的主要特点是：（1）图形用户界面；（2）多任务处理；（3）设备无关性。
UNIX操作系统的主要特点是：（1）可移植性好；（2）多用户，多任务；（3）分时系统；（4）系统安全。
第2章作业管理一、单选题（每题1分，共10分）1.D2.A3.B4.C5.A6.C7.B8.A9.B 10.A二、填空题（每空1分，共8分）1.程序数据作业说明书2.脱机输入联机输入假脱机输入3.操作命令系统调用三、判断题（每题1分，共5分）2、3、5是正确的，1、4不正确。
1．原因：作业一旦被作业调度程序选中，则为该作业分配内存和外设等资源，为其建立相应的进程，进程为就绪态，不一定能立即占有CPU。
4．原因：系统调用不同于用户子程序，它是运行在系统态，而用户子程序运行在用户态。
四、简答题1．作业调度和进程调度有什么区别？（6分）答：作业调度与进程调度之间的差别主要是：作业调度是宏观调度，它所选择的作业只是具有获得处理机的资格，但尚未占有处理机，不能立即在其上实际运行；而进程调度是微观调度，动态地把处理机实际地分配给所选择的进程，使之真正活动起来。
另外，进程调度相当频繁，而作业调度执行的次数一般很少。
2．试述系统调用与一般过程调用的主要区别。
（6分）答：系统调用在本质上是一种过程调用，但它是一种特殊的过程调用，它与一般过程调用的主要区别如下：（1）运行状态不同。
一般的过程调用，其调用和被调用过程都是用户程序，它们都运行在同一系统状态下；而系统调用的调用过程是用户程序，它运行在用户态，其被调用过程是系统过程，运行在核心态。
（2）进入方式不同。
一般过程调用可以直接通过过程调用语句将控制转移到被调用过程；而执行系统调用时，由于调用和被调用过程处于不同系统状态，必须通过访管中断进入。
五、综合题1．设有4道作业，它们的提交时间及执行时间如下：试计算在单道程序环境下，采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间和平均带权周转时间，并指出它们的调度顺序。
（时间单位：小时，以十进制进行计算。
10分）解：若采用先来先服务调度算法，则其调度顺序为1、2、3、4。
作业号提交时间执行时间开始时间完成时间周转时间带权周转时间1 10.0 2.0 10.0 12.0 2.0 1.02 10.2 1.0 12.0 13.0 2.8 2.83 10.4 0.5 13.0 13.5 3.1 6.24 10.5 0.3 13.5 13.8 3.3 11.0平均周转时间＝(2.0＋2.8＋3.l＋3.3)/4＝2.8平均带权周转时间＝(l.0＋2.8＋6.2＋11.0)/4＝5.25若采用短作业优先调度算法，则其调度顺序为1、4、3、2。
作业号提交时间执行时间开始时间完成时间周转时间带权周转时间1 10.0 2.0 10.0 12.0 2.0 1.04 10.5 0.3 12.0 12.3 1.8 6.03 10.4 0.5 12.3 12.8 2.4 4.82 10.2 1.0 12.8 13.8 3.6 3.6平均周转时间＝(2.0＋l.8＋2.4＋3.6)/4＝2.45平均带权周转时间＝(1.0＋6＋4.8＋3.6)/4＝3.852．假设有四个作业，它们的提交、运行时间如下表所示。
若采用响应比高者优先调度算法，试问平均周转时间和平均带权周转时间为多少？（时间单位：小时，以十进制进行计算。
10分）【分析】所谓响应比高者优先调度算法，就是在每次调度作业运行时，先计算后备作业队列中每个作业的响应比，然后挑选响应比最高者投入运行。
响应比定义如下：响应比＝作业响应时间／运行时间的估计值其中响应时间为作业进入系统后的等待时间加上估计的运行时间。
于是响应比＝1＋作业等待时间／运行时间的估计值在 8:00时，因为只有作业 1到达，系统将作业 1投入运行。
作业 1运行2小时（即10:00时）完成。
由于该算法采用响应比高者优先调度算法，这样在作业1执行完后，要计算剩下三个作业的响应比，然后选响应比高者去运行。
剩下三个作业的响应比为：r2＝l+(10.0-8.3)／0.5＝4.4r3＝1+(10.0-8.5)／0.l＝16r4＝l+(10.0-9.0)／0.4＝3.5从计算结果看，作业3的响应比高，所以让作业3先运行。
作业3运行0.1小时完成，此时，作业2和作业4的响应比为：r2＝l+(10.1-8.3)／0.5＝4.6r4＝l+(10.l-9.0)／0.4＝3.75从上述计算结果看，作业2的响应比高，所以让作业2先运行。
因此四个作业的执行次序为：作业1、作业3、作业2、作业4。
解：四个作业的调度次序为：作业1、作业3、作业2、作业4。
作业号到达时间运行时间开始时间完成时间周转时间带权周转时间1 8.0 2.0 8.0 10.0 2.0 1.02 8.3 0.5 10.1 10.6 2.3 4.63 8.5 0.1 10.0 10.1 1.6 16.04 9.0 0.4 10.6 11.0 2.0 5.0平均周转时间 T＝（2.0＋2.3＋l.6＋2.0）/4＝1.975平均带权周转时间 W＝（l.0＋4.6＋16.0＋5.0）/4＝6.65计算机操作系统作业二第3章文件管理一、单选题（每题1分，共10分）1.C2.B3.C4.A5.A6.C7.B8.C9.D 10.D二、判断题（每题1分，共5分）3、5是正确的，1、2、4不正确。
1．原因：硬盘中不是只有文件系统存在。
2．原因：UNIX系统中的i节点不是文件内容的一部分，而是用于文件管理的数据结构。
4．原因：在采用树型目录结构的文件系统中，不同用户的文件名可以相同。
三、简答题1．文件系统要解决哪些问题？（4分）答：一般说来，文件系统应具备以下功能：文件管理（如创建/删除文件，对文件的各种操作等），目录管理（创建/删除目录项，权限验证等），文件存储空间的管理（如外存空间的分配与回收），文件的共享和保护，提供方便的接口（如实现按名存取，文件系统调用等）。
2．简述文件的逻辑结构、物理结构及存取方法之间的关系。
（4分）答：由用户从使用角度确定的文件结构称为文件的逻辑结构；文件系统从文件的存储和检索的角度，在存储介质上的文件组织方式称为文件的物理结构。
文件的逻辑结构离不开文件的实际物理结构，同时又与文件的存取方法有关。
按存取的次序分，文件的存取方法分为顺序存取和直接存取。
一般来说，对顺序存取的文件，文件系统可把它组织成顺序文件和链接文件；对于随机存取的文件，文件系统可把它组织成索引文件。
但索引文件也可以进行顺序存取。
3．常用的文件存取控制方式有哪些？（4分）答：主要有存取控制矩阵、用户权限表、使用口令、使用密码。
4．UNIX文件系统的主要特点是什么？（6分）答：UNIX/Linux文件系统的主要特点有：（1）UNIX或Linux文件系统的目录组织是一个树形结构；（2）文件本身是无结构的字符流；（3）UNIX或Linux文件系统把外部设备做成特殊文件，与普通文件一并进行管理。
5．文件系统的系统调用内容是什么？（6分）答：文件的创建（create）、打开（open）、读（read）、写（write）、关闭（close）、删除（delete）。
第4章存储管理一、单选题（每题1分，共15分）1.C2.B3.B4.A5.D6.A7.C8.B9.D 10.C11. D 12.B 13.D 14.A 15.B二、填空题（每空1分，共12分）1．物理块2．分区管理分页管理分段管理段页式管理3．重定位4．虚拟存储5．存储保护键界限寄存器6．交换技术7．页号物理块号三、简答题1．存储管理的主要功能是什么？（4分）答：存储管理的主要功能包括：（1）主存空间的分配和回收；（2）将用户的逻辑地址转换成主存的物理地址，完成重定位；（3）主存空间的共享和保护；（4）使用“虚拟存储器”，扩充主存空间。
2．名词解释：逻辑地址与物理地址（4分）答：在具有地址变换机构的计算机中，允许程序中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同，前者称为逻辑地址，后者称为物理地址。
3．什么是虚拟存储器？其基本特征有哪些？（6分）答：虚拟存储器实际上是为扩大贮存容量而采用的一种设计技巧，它是由操作系统调度，采用内外存的交换技术，各道程序在必需使用时调入内存，不用的调出内存，这祥好像内存容量不受限制。
虚拟存储器的基本特征主要有：虚拟扩充，并非真正扩充了主存空间；作业部分装入；主存空间离散分配；程序和数据在主存和辅存之间多次对换。
4．简述什么是内存的覆盖和交换技术？两者有什么区别？（6分）答：在多道系统中，交换是指系统把内存中暂时不能运行的某部分作业写入外存交换区，腾出空间，把外存交换区中具备运行条件的指定作业调入内存。