操作系统导论复习题
单项选择题
1. 进程在系统中是否存在的惟一标志是（）。
A．数据** B．目标程序 C．源程序 D．进程控制块
2. 虚拟存储器的最大容量是由（ ）决定的。
A．计算机系统的地址结构和外存空间 B．页表长度 C．内存空间 D．逻辑空间
3. 在请求分页存储管理方案中，若某用户空间为16个页面，页长1KB，现有页表如下，则逻辑地址0A1F（H）所对应的物理地址为（ ）。
| 0 | 1 |
| 1 | 5 |
| 2 | 3 |
| 3 | 7 |
| 4 | 2 |
A．021F（H） B. 0E1F（H） C．031F（H）D．0A1F（H）
4. 磁带机属于（ ）设备。
A．顺序存取 B．直接存取 C．链接存取 D．随机存取
5. 在段式存储管理中，一个段是一个（ ）区域。
A．定长的连续 B.不定长的连续C.定长的不连续 D.不定长的不连续
6. 文件系统中，目录管理最基本的功能是（），位示图的主要功能是（）
A．实现按名存取
B.管理文件存储器的空闲空间
C.指出分配给文件的盘块的地址
D.管理文件存储器的空闲空间，并指出分配给文件的盘块的地址
7. 在下述存储管理技术中，（）处理不当会产生抖动。
A．固定分区 B．可变分区 C．简单分页 D．请求分页
8．有关进程的下述提法（）是正确的。
A．进程是静态的文本 B．进程是动态的过程
C．进程与程序是一一对应的 D．进程和作业是一一对应的
9．处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许（ ）使用。
A．操作员 B．联机用户 C．操作系统 D．目标程序
10．当用户程序执行访管指令时，中断装置将使中央处理器（ ）工作。
A．维持在目态 B．从目态转换到管态
C．维持在管态 D．从管态转换到目态
11．采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（ ）将其移动。
A．用户有条件地 B．用户无条件地
C．操作系统有条件地 D．操作系统无条件地
12．如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（）来保证文件存取的安全。
A．重名翻译机构 B．建立索引表
C．建立指针 D．多级目录结构
13．对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（ ）。
A．字符 B．数据项 C．记录 D．文件
14．为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（ ）号。
A．设备类相对 B．设备类绝对 C．相对 D．绝对
15．通常把通道程序的执行情况记录在（ ）中。
A．PSW B．PCB C．CAW D．CSW
16．一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于（ ）状态。
A．运行 B．等待 C．就绪 D．收容
17．临界区是指并发进程中访问共享变量的（ ）段。
A．管理信息 B．信息存储 C．数据 D．程序
18．UNIX系统中，进程调度采用的技术是（ ）。
A．时间片轮转 B．先来先服务
C．静态优先数 D．动态优先数轮转法
20．UNIX系统中，文件存贮器的管理采用的是（ ）。
A．位图法 B．空闲块表法
C．成组连接法 D．单块连接法
21.在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按( )进行排列。
A.地址从大到小 B.地址从小到大C.尺寸从大到小 D.尺寸从小到大
22.启动外设前必须组织好通道程序，通道程序是由若干( )组成。
A.CCW B.CSW C.CAW D.PSW
23.一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( )
A.先来先服务 B.轮转C.最高响应比优先 D.均衡调度
24．当用户程序执行访管指令时，中断装置将使中央处理器（ ）工作。
A.维持在目态 B.从目态转换到管态
C.维持在管态 D.从管态转换到目态
25．由固定分区发展为分页存储管理方式的主要推动力是（ ）
A．提高内存利用率B．提高系统吞吐量
C．满足用户需要D．更好地满足多道程序运行的需要
复习题一
填空题
1．在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为 作业，而由批处理系统控制的作业称为 作业。
2．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是、接口和 接口。
3．操作系统中，进程可以分为 进程和 进程两类。
4．实现SPOOL系统时必须在磁盘上辟出称为__________和__________的专门区域，以存放作业信息和作业执行结果。
5．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。
6．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性： 性和性。
7．UNIX的shell有两层含义，一是指由shell命令组成的 语言；二是 程序。
8.设备驱动程序是与之间的通信程序。
9．进程最基本的特征是和 。在UNIX系统中，可通过系统
调用 来创建进程，系统调用来实现进程的自我终止。
简答题
1．进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？
2. 试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。
3.一个比较完善的文件系统应该具有哪些功能？
4.一个作业要占有处理器必须经过两级级调度，写出这两级调度且指出它们的关系？
5. I/O控制可用那几种方式实现？各有何优缺点？
五、综合题
1．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，请回答下列问题： （1）按FIFO调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号为多少?缺页中断率为多少? （2）按LRU调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号为多少?缺页中断率为多少?
2．若干个等待访问磁盘者依次要访问的柱面为20，44，40，4，80，12，76，假设每移动一个柱面需要3毫秒时间，移动臂当前位于40号柱面，请按下列算法分别计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间。（1）先来先服务算法；（2）最短寻找时间优先算法。
3．请用记录型信号量解决以下的”过独木桥“问题：同一方向的行人可连续过桥，当某一方向有人过桥时，另一方向的行人必须等待；当某一方向无人过桥时，另一方向的行人可以过桥。
复习题二
三、 填空题
1.设备的输入/输出控制方式分为:程序I/O方式、、 、。
2．一个被创建的进程包括、、三部分，且这个新创建的进程处于 状态。
3．逻辑文件有和两种形式。
4．文件在磁盘上面存贮结构主要有、和三种。
5．有一个含8个盘片的双面硬盘，盘片每面有150条磁道，则该硬盘的柱面数为。
6．一个作业要想得到处理机执行，必须经过两级调度，第一级调度是第二级调度是。
7．如果生产者消费者问题中共享的缓冲器的容量为8，物品存入缓冲器的同步信号量SP的初始值应为。
8．如果有5个进程共享同一程序段，每次允许3个进程进入该程序段，若用PV操作作为同步机制则信号量S的取值范围是。
9．信号量S的初始值为10，在S上调用了8次P操作和6次V操作后，S值为。
10．对信号量S作P操作的定义P（S）是。
11．主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为 。
简答题
1．什么叫进程同步和互斥？举例说明。
2.什么是缓冲？为什么要引入缓冲？
3．试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。
4．什么是抖动？产生抖动的原因是什么？
综合题
1．设有N个计算进程和M个打印进程共享一个缓冲区。计算进程不断地把计算结果送入缓冲区，打印进程不断地从缓冲区取出结果并进行打印。要求：既不漏打，也不重复打印任一结果，且N>1,M>1。请用PV操作描述上述进程间的同步与互斥关系。
2．请给出UNIX系统中空闲块成组链接法的空闲分配与回收算法。
复习题三
填空题
1．重定位是将转换成。可分为和两种。
2.同步机制应遵循的规则是、、、 。
3．进程最基本的特征是和 。
4．在用信号量实现对临界资源的互斥访问时，若信号量的初值为2，当前值为-1，表示有个进程等待使用该资源。
5. 文件存储空间的管理方法有、、、。
6. 文件在磁盘上面存贮结构主要有、和三种。
7. 如果系统中有3台相同的单显和2台相同的彩显，则必须为它们
配置种设备驱动程序。
8. 通道是独立于CPU的、专门负责数据_________________传输工作的处理单元。
简答题
1．简述引起死锁的四个必要条件。
2．什么是动态链接？
3.在操作系统中，何为虚拟存储器、虚拟设备、虚拟处理机？
4．试从物理概念上来说明记录型信号量和wait 与 signal 操作？
综合题
1．如果一个作业在执行过程中，按下列的页号访问 1，2，3，4，2，1，5，6， 2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6，，作业固定占用四块主存空间，问分别采用先进先出和最近最少用调度算法时，各产生多少次缺页中断？写出两种调度算法。
2．苹果桔子问题，桌上有一只盘子，每次只能放入一只水果；爸爸专向盘子中放苹果，妈妈专向盘子中放桔子，一个儿子专等吃盘子中的桔子，一个女
儿专等吃盘子里的苹果，请用记录型信号量描述上述进程间的同步与互斥关系。
3．4个作业的提交、运行时间如下表所示。若采用最高响应比优先调度算法，试求出作业的执行顺序及作业的平均周转时间。（解题时以小时为单位）
作业的提交与运行时间表
| 作业 | 提交时间 | 运行时间（单位：小时） |
| 1 | 8:00 | 2.0 |
| 2 | 8:18 | 0.5 |
| 3 | 8:30 | 0.1 |
| 4 | 9:00 | 0.4 |
1
复习题四
填空题
1． 操作系统的特征是_________、、和共享性。
2． 文件的物理结构有、____________和索引结构。
3． 通道是独立于CPU的、专门负责数据_______________传输工作的处理单元。
4．程序的并发执行具有与程序的顺序执行不同的特征，这些特征分别
是 、 和 。
5. 有一个含8个盘片的双面硬盘，盘片每面有150条磁道，则该硬盘的柱面数为。
6、在段页式系统中，作业的地址空间是维的；如果没有快表，则每次从内存中获取数据需次访问内存。第一次从内存取，第二次从内存取，第三次从内存取。
简答题
1．什么是设备的独立性？它有什么好处？
2．解释死锁的含义，操作系统从哪几方面解决死锁的问题。
3．采用PV操作作为同步机构时，假定与某共享变量相关的信号量S的值
可在[-1，1]之间，问S的初值是哪个值？当S= -1,S= 0,S= 1 时它们各自的含义是什么？
4.实现虚拟设备的硬件条件是什么?操作系统应设计哪些功能程序?
综合题
1．考虑一个由8个页面，每页有1024字节组成的逻辑空间，把它装入到由32个物理块的存储器中，问：
1）逻辑地址需要多少位二进制来表示？
2）绝对地址需要多少位二进制来表示？
2．假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求，它们按照到达的次序分别处于98，183，37，122，14，124，65，67号磁道上，当前磁头在53号上，并向磁道减小的方向移动。请给出按FCFS、SSTF、SCAN及CSCAN算法进行磁盘调度时满足请求的次序。
3．用PV操作解决读者写者问题的正确程序如下：
begin S, Sr: Semaphore; rc: integer;
S:=1; Sr:=1; rc:=0;
parbegin PROCESS Reader i( i=1,2…)
begin P(Sr)
rc:=rc+1;
if rc=1 then P(S);
V(Sr);
read file;
P(Sr);
rc:=rc-1 ;
if rc=0 thenV(S);
V(Sr);
end ;
PROCESS Writer j (j=1,2…)
begin P(S);
Write file;
V(S) ;
end;
parend ;
end;
请回答：（1）信号量 Sr的作用；（2）程序中什么语句用于读写互斥，写写互斥；（3）若规定仅允许5个进程同时读怎样修改程序？
操作系统导论复习题参考答案
本试题答案仅供练习和提供解题思路使用，在正式答题时学生务必要有自己的见解和观点，不可照抄。否则按0分处理。
单项选择题
1. 进程在系统中是否存在的惟一标志是（ D）。
A．数据** B．目标程序 C．源程序 D．进程控制块
2. 虚拟存储器的最大容量是由（A ）决定的。
A．计算机系统的地址结构和外存空间 B．页表长度 C．内存空间 D．逻辑空间
3. 在请求分页存储管理方案中，若某用户空间为16个页面，页长1KB，现有页表如下，则逻辑地址0A1F（H）所对应的物理地址为（B ）。
| 0 | 1 |
| 1 | 5 |
| 2 | 3 |
| 3 | 7 |
| 4 | 2 |
A．021F（H） B. 0E1F（H） C．031F（H）D．0A1F（H）
4. 磁带机属于（ A）设备。
A．顺序存取 B．直接存取 C．链接存取 D．随机存取
5. 在段式存储管理中，一个段是一个（B ）区域。
A．定长的连续 B.不定长的连续C.定长的不连续 D.不定长的不连续
6. 文件系统中，目录管理最基本的功能是（A），位示图的主要功能是（B）
A．实现按名存取
B.管理文件存储器的空闲空间
C.指出分配给文件的盘块的地址
D.管理文件存储器的空闲空间，并指出分配给文件的盘块的地址
7. 在下述存储管理技术中，（ D）处理不当会产生抖动。
A．固定分区 B．可变分区 C．简单分页 D．请求分页
8．有关进程的下述提法（B ）是正确的。
A．进程是静态的文本 B．进程是动态的过程
C．进程与程序是一一对应的 D．进程和作业是一一对应的
9．处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许（C ）使用。
A．操作员 B．联机用户 C．操作系统 D．目标程序
10．当用户程序执行访管指令时，中断装置将使中央处理器（B ）工作。
A．维持在目态 B．从目态转换到管态
C．维持在管态 D．从管态转换到目态
11．采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（C ）将其移动。
A．用户有条件地 B．用户无条件地
C．操作系统有条件地 D．操作系统无条件地
12．如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（ D）来保证文件存取的安全。
A．重名翻译机构 B．建立索引表
C．建立指针 D．多级目录结构
13．对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（B ）。
A．字符 B．数据项 C．记录 D．文件
14．为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（ A）号。
A．设备类相对 B．设备类绝对 C．相对 D．绝对
15．通常把通道程序的执行情况记录在（D ）中。
A．PSW B．PCB C．CAW D．CSW
16．一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于（C ）状态。
A．运行 B．等待 C．就绪 D．收容
17．临界区是指并发进程中访问共享变量的（ D）段。
A．管理信息 B．信息存储 C．数据 D．程序
18．UNIX系统中，进程调度采用的技术是（D ）。
A．时间片轮转 B．先来先服务
C．静态优先数 D．动态优先数轮转法
20．UNIX系统中，文件存贮器的管理采用的是（C ）。
A．位图法 B．空闲块表法
C．成组连接法 D．单块连接法
21.在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按( D )进行排列。
A.地址从大到小 B.地址从小到大C.尺寸从大到小 D.尺寸从小到大
22.启动外设前必须组织好通道程序，通道程序是由若干( A )组成。
A.CCW B.CSW C.CAW D.PSW
23.一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是(C )
A.先来先服务 B.轮转C.最高响应比优先 D.均衡调度
24．当用户程序执行访管指令时，中断装置将使中央处理器（ B）工作。
A.维持在目态 B.从目态转换到管态
C.维持在管态 D.从管态转换到目态
25．由固定分区发展为分页存储管理方式的主要推动力是（ A ）
A．提高内存利用率B．提高系统吞吐量
C．满足用户需要D．更好地满足多道程序运行的需要
复习题一
填空题
1．前台，后台
2．操作员（或用户），程序员（或程序） 图形
3．系统
4．输入井 输出井
5．计算时间短，等待时间长
6．封闭 顺序
７． Shell命令，指该命令的解释
８．I/O进程 设备驱动程序
９．并发 共享 FORK EXIT
简答题
1．进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？
可抢占式会引起系统的开销更大。
可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大。（
2.试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。
资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行。这样，进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件”，从而防止死锁的发生。
3.一个比较完善的文件系统应该具有哪些功能？
1）文件存储空间的管理
2）目录管理
3）文件的读写管理
4）文件的安全管理
5）提供用户接口
4.一个作业要占有处理器必须经过两级级调度，写出这两级调度且指出它们的关系？
（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机。（或）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。
（2）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机。
5. I/O控制可用那几种方式实现？各有何优缺点？
I/O通道控制方式
直接存储器访问DMA I/O控制方式
中断驱动I/O控制方式
程序I/O方式
综合题
1．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，请回答下列问题： （1）按FIFO调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号为多少?缺页中断率为多少? （2）按LRU调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号为多少?缺页中断率为多少?
（1）按FIFO调度算法将产生5次缺页中断；依次淘汰的页号为：0，1，2
缺页中断率为：5/10=50%
（2）按LRU调度算法将产生6次缺页中断；依次淘汰的页号为：2，0，1，3；
缺页中断率为：6/10=60%
2．若干个等待访问磁盘者依次要访问的柱面为20，44，40，4，80，12，76，假设每移动一个柱面需要3毫秒时间，移动臂当前位于40号柱面，请按下列算法分别计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间。（1）先来先服务算法；（2）最短寻找时间优先算法。
（1）3毫秒×292=876毫秒
（2）3毫秒×120=360毫秒（注：各算法使移动臂的移动次序和移动的柱面数如下：
（1）40 → 20 → 44 → 40 → 4 → 80 → 12 → 76
（20）（24）（4）（36）（76）（68）（64）
共移动292柱面
（2）40 → 44 → 20 → 12 → 4 → 76 → 80
（4）（24）（8）（8）（72）（4）
共移动120柱面
3．请用记录型信号量解决以下的”过独木桥“问题：同一方向的行人可连续过桥，当某一方向有人过桥时，另一方向的行人必须等待；当某一方向无人过桥时，另一方向的行人可以过桥。
- var count : integer:=0;
- W，R: semaphore;
- count := 0; /* 进程计数 */
- W := 1;
- R := 1;
- procedure P1;
- begin
- P(R);
- count := count + 1;
- ifcount =1 then P(W)；
- V(R);
- 过桥；
- P(R);
- count :=count - 1;
- if count = 0 then V(W)；
- V(R);
- end;
P2和P1一样
复习题二
填空题
1.中断驱动I/O控制方式直接存储器访问DMA I/O控制方式 I/O通道控制方式
2．PCB 程序 数据 就绪
3、流式，记录式，
4、柱面、磁头、扇区
5、15
6、作业调度 进程调度
7、8
8、-2~3
9、8
10、S.value∶ =S.value-1; if S.value＜0 then block(S,L)11、输出输入
简答题
1．什么叫进程同步和互斥？举例说明。
答：进程同步是在几个进程合作完成一项任务时，体现各进程相互联系相互协调的关系。例如：A、B两个进程合作通过缓存区输出数据。把两个以上进程不能同时访问临界区的工作规则称为进程互斥。例如：两个进程同时使用打印机
2.什么是缓冲？为什么要引入缓冲？
- 缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。
(2) 减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制。
(3) 提高CPU和I/O设备之间的并行性。
3．试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。
静态分配是指一个进程必须在执行前就申请它所要的全部资源，并且直到它所要的资源都得到满足后才开始执行。
4．什么是抖动？产生抖动的原因是什么？
在请求分页存储管理中，从主存中刚刚移走某一页面后，根据请求马上又调进该页，这种反复调进调出的现象，称为系统颠簸，也叫系统抖动。原因是调度的算法不科学。
综合题
1．设有N个计算进程和M个打印进程共享一个缓冲区。计算进程不断地把计算结果送入缓冲区，打印进程不断地从缓冲区取出结果并进行打印。要求：既不漏打，也不重复打印任一结果，且N>1,M>1。请用PV操作描述上述进程间的同步与互斥关系。
Cobegin
Process Pi Process Pi
begin begin
repeat repeat
计算并得到结果 PS2
PS1 PS
取出缓冲区中的结果数据;
PS ; VS1 ;
结果存入缓冲区 VS ;
VS2 ;
VS ; 打印结果数据;
until false until false
end; end;
Coend
2．请给出UNIX系统中空闲块成组链接法的空闲分配与回收算法。
空闲盘块的分配是由alloc过程完成的，该过程的主要功能，是从空闲盘块号栈中获得一空闲盘块号。当核心要从文件系统中分配一个盘块时，首先检查超级块中的盘块号栈是否已经上锁。若已锁上，便调用sleep过程睡眠；否则，将超级块的空闲盘块号栈顶的盘块号分配出去。如果所分配的空闲盘块号是在栈底，由于在该号盘块中又包含了第二组盘块的所有盘块号，于是核心在给超级块上锁后，应先调用bread过程将该栈底盘块号对应盘块中的内容读出，作为新栈的内容进栈；然后，再将原有栈底所对应的盘块作为空闲盘块分配出去；最后，将超级块解锁，唤醒等待超级块解锁的进程。
复习题三
填空题
1．逻辑地址 物理地址 动态 静态
2.(1)空闲让进。(2) 忙则等待。 (3) 有限等待。 (4) 让权等待。
3．并发 共享
4．1
5. 空闲表法空闲链表法位示图法成组链接法
6. 顺序，索引，链接
7. 2
8. 输出输入
简答题
1．简述引起死锁的四个必要条件。
- 互斥条件
(2) 请求和保持条件
(3) 不剥夺条件
(4) 环路等待条件
2．什么是动态链接？
答：指用户程序中的各程序段，不是在程序开始运行前就链接好，而是在程序装入或运行过程中，当发现要调用的程序段未链接时，才进行链接。
3.在操作系统中，何为虚拟存储器、虚拟设备、虚拟处理机？
操作系统中的所谓“虚拟”，是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。物理实体(前者)是实的，即实际存在的；而后者是虚的，是用户感觉上的东西。相应地，用于实现虚拟的技术，称为虚拟技术。在OS中利用了多种虚拟技术，分别用来实现虚拟处理机、虚拟内存、虚拟外部设备等。
类似地，可以通过虚拟存储器技术，将一台机器的物理存储器变为虚拟存储器，以便从逻辑上来扩充存储器的容量。此时，虽然物理内存的容量可能不大(如32 MB)，但它可以运行比它大得多的用户程序(如128 MB)。这使用户所感觉到的内存容量比实际内存容量大得多，认为该机器的内存至少也有128 MB。当然这时用户所感觉到的内存容量是虚的。我们把用户所感觉到的存储器称为虚拟存储器。
我们还可以通过虚拟设备技术，将一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑上的I/O设备，并允许每个用户占用一台逻辑上的I/O设备，这样便可使原来仅允许在一段时间内由一个用户访问的设备(即临界资源)，变为在一段时间内允许多个用户同时访问的共享设备。例如，原来的打印机属于临界资源，而通过虚拟设备技术，可以把它变为多台逻辑上的打印机，供多个用户“同时”打印。此外，也可以把一条物理信道虚拟为多条逻辑信道(虚信道)。在操作系统中，虚拟的实现主要是通过分时使用的方法。显然，如果n是某物理设备所对应的虚拟的逻辑设备数，则虚拟设备的平均速度必然是物理设备速度的1/n
在虚拟处理机技术中，是通过多道程序设计技术，让多道程序并发执行的方法，来分时使用一台处理机的。此时，虽然只有一台处理机，但它能同时为多个用户服务，使每个终端用户都认为是有一个CPU在专门为他服务。亦即，利用多道程序设计技术，把一台物理上的CPU虚拟为多台逻辑上的CPU，也称为虚拟处理机，我们把用户所感觉到的CPU称为虚拟处理器。
4．试从物理概念上来说明记录型信号量和wait 与 signal 操作？
在记录型信号量机制中，S.value的初值表示系统中某类资源的数目，因而又称为资源信号量，对它的每次wait操作，意味着进程请求一个单位的该类资源，因此描述为S.value∶ =S.value-1；当S.value＜0时，表示该类资源已分配完毕，因此进程应调用block原语，进行自我阻塞，放弃处理机，并插入到信号量链表S.L中。可见，该机制遵循了“让权等待”准则。此时S.value的绝对值表示在该信号量链表中已阻塞进程的数目。对信号量的每次signal操作，表示执行进程释放一个单位资源，故S.value∶ =S.value+1操作表示资源数目加1。若加1后仍是S.value≤0，则表示在该信号量链表中，仍有等待该资源的进程被阻塞，故还应调用wakeup原语，将S.L链表中的第一个等待进程唤醒。如果S.value的初值为1，表示只允许一个进程访问临界资源，此时的信号量转化为互斥信号量。
综合题
1．如果一个作业在执行过程中，按下列的页号访问 1，2，3，4，2，1，5，6， 2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6，，作业固定占用四块主存空间，问分别采用先进先出和最近最少用调度算法时，各产生多少次缺页中断？写出两种调度算法。
14 10
2．苹果桔子问题，桌上有一只盘子，每次只能放入一只水果；爸爸专向盘子中放苹果
(apple)，妈妈专向盘子中放桔子(orange)，一个儿子专等吃盘子中的桔子，一个女
儿专等吃盘子里的苹果，请用记录型信号量描述上述进程间的同步与互斥关系。
plate : integer;
sp:semaphore； /* 盘子里可以放几个水果 */
sg1:semaphore; /* 盘子里有桔子 */
sg2:semaphore; /* 盘子里有苹果 */
sp := 1; /* 盘子里允许放一个水果*/
Sg1, := 0; /* 盘子里没有桔子 */
sg2 := 0; /* 盘子里没有苹果*/
parbegin
process father
begin
L1:削一个苹果；
P(sp);
把苹果放入plate；
V(sg2);
goto L1;
end;
process mother
begin
L2:剥一个桔子；
P(sp);
把桔子放入plate；
V(sg1);
goto L2;
end;
process son
begin
L3: P(sg1);
从plate中取桔子；
V(sp);
吃桔子；
goto L3;
end;
process daughter
begin
L4: P(sg2);
从plate中取苹果；
V(sp);
吃苹果；
goto L4;
end;
parend
3．4个作业的提交、运行时间如下表所示。若采用最高响应比优先调度算法，试求出作业的执行顺序及作业的平均周转时间。（解题时以小时为单位）
作业的提交与运行时间表
| 作业 | 提交时间 | 运行时间（单位：小时） |
| 1 | 8:00 | 2.0 |
| 2 | 8:18 | 0.5 |
| 3 | 8:30 | 0.1 |
| 4 | 9:00 | 0.4 |
1
1.72/0.5=3.44
1.5/0.1=5
1/0.4=2.5
3
1.82/0.5=3.64
1.1/0.4=2.7521 3 2 4
复习题四
填空题
1． 操作系统的特征是__并发、虚拟、异步和共享性。
2． 文件的物理结构有顺序 __链接_____和索引结构。
3． 通道是独立于CPU的、专门负责数据____输出输入_______传输工作的处理单元。
4．程序的并发执行具有与程序的顺序执行不同的特征，这些特征分别
- 间断性
2) 失去封闭性
3) 不可再现性
5. 有一个含8个盘片的双面硬盘，盘片每面有150条磁道，则该硬盘的柱面数为150。
6、在段页式系统中，作业的地址空间是 二 维的；如果没有快表，则每次从内存中获取数据需 三 次访问内存。第一次从内存取 段表，第二次从内存取页表，第三次从内存取指令或数据。
简答题
1．什么是设备的独立性？它有什么好处？
为了提高OS的可适应性和可扩展性，在现代OS中都毫无例外地实现了设备独立性，也称为设备无关性。其基本含义是：应用程序独立于具体使用的物理设备
1) 设备分配时的灵活性 2) 易于实现I/O重定向
2．解释死锁的含义，操作系统从哪几方面解决死锁的问题。
是计算机系统中多道程序并发执行时，两个或两个以上的进程由于竞争资源而造成的一种互相等待的现象（僵局），如无外力作用，这些进程将永远不能再向前推进
(1)预防死锁。 (2) 避免死锁。 (3) 检测死锁。 (4) 解除死锁。
3．采用PV操作作为同步机构时，假定与某共享变量相关的信号量S的值
可在[-1，1]之间，问S的初值是哪个值？当S= -1,S= 0,S= 1 时它们各自的含义是什么？
S的初值是 1.
S＝－l，表示有一个进程在等待进入临界区执行。
S＝0，表示已有一个进程在临界区执行，这时若有进程想进入临界区则必须等待。
S＝l，表示无进程在临界区执行，若有进程想进入临界区则可以立即进入。
4.实现虚拟设备的硬件条件是什么?操作系统应设计哪些功能程序?
输入井、输出井 输入缓冲区、输出缓冲区
输入进程、输出进程
综合题
1．考虑一个由8个页面，每页有1024字节组成的逻辑空间，把它装入到由32个物理块的存储器中，问：
1）逻辑地址需要多少位二进制来表示？13
2）绝对地址需要多少位二进制来表示？15
2．假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求，它们按照到达的次序分别处于98，183，37，122，14，124，65，67号磁道上，当前磁头在53号上，并向磁道减小的方向移动。请给出按FCFS、SSTF、SCAN及CSCAN算法进行磁盘调度时满足请求的次序。
98 183 37 122 14 124 65 67
65 67 37 14 98 122 124 183
37 14 65 67 98 122 124 183
37 14 183 124 122 98 67 65
3．用PV操作解决读者写者问题的正确程序如下：略
请回答：（1）信号量 Sr的作用；（2）程序中什么语句用于读写互斥，写写互斥；（3）若规定仅允许5个进程同时读怎样修改程序？
（1）Sr用于读者计数rc的互斥信号量；
（2）if rc=1 then P（S）中的P（S）用于读写互斥，写者进程中的P（S）用于写写互斥，读写互斥。
（3）程序中增加一个信号量S5，初值为5，P（S5）语句加在读者进程P（Sr）之前，V（S5）语句加在读者进程第2个V（Sr）之后。
