操作系统课后作业(201803)-已完成

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2024年3月5日发(作者：)

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1. 什么是操作系统？批处理、分时和实时操作系统各有什么特征、特点？

答：

操作系统是计算机所有软件的核心，是计算机与用户的接口，负责管理所有计算机资源，协调和控制计算机的运行。

批处理系统：操作人员将作业成批装入计算机并由计算机管理运行，在程序的运行期间用户不能干预。因此批处理系统的特点是：用户脱机使用计算机，作业成批处理，系统多道程序并发执行以及交互能力差。

分时系统：不同用户通过各自的终端以交互方式共用一台计算机，计算机以“分时”的方法轮流为每个用户服务。分时系统的主要特点是：多个用户同时使用计算机的同时性，人机问答的交互性，每个用户独立使用计算机的独占性，以及系统响应的及时性。

实时系统：实时监控控制对象并能做出及时反应。实时系统的特点：可靠性高、响应及时但资源利用率低。

2. 操作系统五大功能中处理机管理模块主要有哪些功能？它们的主要任务是什么？

答：

操作系统五大功能是：处理器管理、作业管理存、存储器管理、设备管理、文件管理

（1）处理器管理。当多个程序同时运行时，解决处理器(CPU)时间的分配问题。

（2）作业管理。完成某个独立任务的程序及其所需的数据组成一个作业。作业管理的任务主要是为用户提供一个使用计算机的界面使其方便地运行自己的作业，并对所有进入系统的作业进行调度和控制，尽可能高效地利用整个系统的资源。

（3）存储器管理。为各个程序及其使用的数据分配存储空间，并保证它们互不干扰。

（4）设备管理。根据用户提出使用设备的请求进行设备分配，同时还能随时接收设备的请求（称为中断），如要求输入信息。

（5）文件管理。主要负责文件的存储、检索、共享和保护，为用户提供文件操作的方便。

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3．什么是进程？进程的三种基本状态是什么？

答：

进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度运行的基本单位。

进程的三个基本状态是就绪态、执行态、阻塞态。

4．什么是PCB？PCB里主要包括哪些容？

答：

PCB即进程控制块，是操作系统中最重要的数据结构，每个进程控制块包含了操作系统在调度、资源分配、中断处理、性能监控和分析所需的关于进程的所有信息

主要包括的容：进程标识信息、处理器状态信息、进程控制信息

5.计算A、B、C、D四个进程在FCFS和SJF调度方式下的周转时间并填入表中。

（此题目做错了，需要自己重新完成，其他题目都是对的）

进程名 到达时间 服务时间 FCFS周转时间

A

B

C

D

0

10

20

30

5

60

100

10

SJF周转时间

7.什么是死锁？产生死锁的必要条件有哪些？

死锁是指多个进程在运行的过程中因争夺资源而造成的一种僵局。当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。

产生死锁有四个条件：互斥、请求和保持、不可抢占、循环等待

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8.主存容量为4MB，虚存容量为1GB，则虚地址和物理地址各为多少位？如页面大小为4KB，则页表长度是多少（共有多少项）？

答：

主存容量为4MB= 2的22次方，即物理地址22位

虚存容量为1GB=2的30次方，即虚拟地址30位

页表长度，即页面数=1GB/ 4KB=256

9.在一个请求分页系统中，一个作业的页面访问序列为1，8，1，7，8，2，7，2，1，8，3，8，2，1，3，1，7，1，3，7时，当分配给该作业的物理块数M为4时，采用Optimal、FIFO和LRU页面置换算法时，试计算在访问过程中所发生的缺页次数。

页面走向

物理块1

物理块2

物理块3

物理块4

缺页

1

1

缺

8

1

8

缺

1 7

1 1

8 8

7

缺

8 2

1 1

8 8

7 7

2

缺

OPT

7 2 1 8 3

1 1 1 1 1

8 8 8 8 8

7 7 7 7 3

2 2 2 2 2

缺

8 2 1 3 1 7

1 1 1 1 1 1

8 8 8 8 8 7

3 3 3 3 3 3

2 2 2 2 2 2

缺

1 3 7

1 1 1

7 7 7

3 3 3

2 2 2

opt发生缺少页次数：6次

页面走向

物理块1

物理块2

物理块3

物理块4

缺页

1

1

缺

8

1

8

缺

1 7

1 1

8 8

7

缺

8 2

1 1

8 8

7 7

2

缺

FIFO

7 2 1 8 3

1 1 1 1 3

8 8 8 8 1

7 7 7 7 8

2 2 2 2 7

缺

8 2

3 2

1 3

8 1

7 8

缺

1 3 1 7

2 2 2 7

3 3 3 2

1 1 1 3

8 8 8 1

缺

1 3 7

7 7 7

2 2 2

3 3 3

1 1 1

FIFO发生缺少页次数：7次

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页面走向

物理块1

物理块2

物理块3

物理块4

缺页

1

1

缺

8

8

1

缺

1 7

1 7

8 1

8

缺

8 2

8 2

7 8

1 7

1

缺

LRU

7 2 1 8 3

7 2 1 8 3

2 7 2 1 8

8 8 7 2 1

1 1 8 7 2

缺

8 2 1 3 1 7

8 2 1 3 1 7

3 8 2 1 3 1

1 3 8 2 2 3

2 1 3 8 8 2

缺

1 3 7

1 3 7

7 1 3

3 7 1

2 2 2

LRU发生缺少页次数：6次

10.有哪几种I/O控制方式？各适用于什么场合？

答：共有四种I/O 控制方式。

(1)程序I/O 方式：早期计算机无中断机构，处理机对I/O设备的控制采用程序I/O方式或称忙等的方式。

(2)中断驱动I/O 控制方式：适用于有中断机构的计算机系统中。

(3)直接存储器访问（DMA）I/O 控制方式：适用于具有DMA控制器的计算机系统中。

(4)I/O 通道控制方式：具有通道程序的计算机系统中

11.什么是FCB？FCB里包含哪些信息？

FCB(File Control Block)，文件控制块，存储文件在磁盘中的相关信息。

（1）文件名——符号文件名，如 files，mydata，ml.c等。

（2）文件类型——指明文件的属性，是普通文件，还是目录文件，特别文件，是系统文件还是用户文件等。

（3）位置——指针，它指向存放该文件的设备和该文件在设备上的位置，如哪台设备的哪些盘块上。

（4）大小——当前文件的大小（以字节、字或块为单位）和允许的最大值。

（5）保护信息——对文件读、写及执行等操作的控制权限标志。

（6）使用计数——表示当前有多少个进程在使用（打开了）该文件。

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（7）时间——日期和进程标志，这个信息反映出文件有关创建、最后修改、最后使用等情况，可用于对文件实施保护和监控等。

12.操作系统用户接口中包含哪几种接口？它们分别适用于哪种情况？

答：

操作系统包括四种类型的用户接口：命令接口（分为联机与脱机命令接口）、程序接口、图形化用户接口和网络用户接口。

命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，程序接口提供给用户在编制程序时使用，网络用户接口是面向网络应用的接口。

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本文标签： 用户文件计算机接口控制