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第一章

一、填空题(5小题,共5分)
1.某分时系统中预计有50个用户同时上机，为使每个用户能在2s内得到响应，时间片最大限度为（40ms ）。
2.如果操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，系统响应比较及时，则该操作系统属于（分时系统）类型；
3.操作系统提供给程序员的接口是（系统调用）。
4.操作系统的4大功能是（处理机管理）、存储器管理、设备管理、文件管理。
5.操作系统的基本特征是（并发性）、共享性、 虚拟性、 异步性。
二、选择题(18小题,共18分)
1.（C）是现代操作系统必须提供的功能。
A、管理源程序 B、编辑源程序
C、处理中断 D、编译源程序
2.在一个分时系统中，为使多个进程能够及时与系统交互，最关键的问题是在短时间内使所有就绪进程都能运行。当就绪进程数为100时，为保证响应时间不超过2s，此时的时间片最大应为（B）。
A、10ms B、20ms C、50ms D、100ms
3.当操作系统程序退出执行，让用户程序执行时，系统会（C）。
A、继续保持内核态 B、继续保持用户态
C、从内核态变为用户态 D、从用户态变为内核态
4.在操作系统中，并发性是指若干事件（C）发生。
A、在同一时刻 B、一定在不同时刻
C、某一时间间隔内 D、依次在不同时间间隔内
5.操作系统结构设计中，层次结构的最大特点是（B）。
A、便于调试 B、把整体问题局部化
C、结构清晰 D、有利于功能的增加、删减和修改
6.操作系统在计算机系统中位于（C）之间。
A、CPU和用户 B、CPU和主存
C、计算机硬件和用户 D、计算机硬件和软件
7.计算机系统中判断是否有中断事件发生应该在（B）。
A、进程切换时 B、执行完一条指令后
C、执行P操作后 D、由用户态转入内核态时
8.当CPU处于内核态时，它可以执行的指令是（D）。
A、只有特权指令 B、只有非特权指令
C、只有访管指令 D、计算机中的所有指令
9.在操作系统的层次结构中，（B）是操作系统的核心部分，它位于最内层。
A、存储器管理 B、处理器管理 C、设备管理 D、作业管理
10.在多道程序设计技术的计算机系统中，CPU（C）。
A、只能被一个进程占用 B、可以被多个进程同时占用
C、可以被多个进程交替占用 D、可以被操作系统和另一个进程同时占用
11.（B）不是设计实时操作系统主要追求的目标。
A、安全可靠 B、资源利用率
C、及时响应 D、快速处理
12.下面关于操作系统的叙述中正确的是（A）。
A、批处理作业必须具有作业控制信息，以便进行作业调度
B、分时系统不一定都具有人机交互功能
C、从响应时间的角度看，实时系统与分时系统一样
D、由于采用了分时技术，用户就可以独占计算机的资源
13.当CPU执行操作系统内核代码时，称处理器处于（C）。
A、自由态 B、用户态 C、内核态 D、就绪态
14.实时操作系统必须在（C）内处理完来自外部的事件。
A、响应时间 B、周转时间
C、规定时间 D、调度时间
15.所谓（B）是指将一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理器的时间和I/O设备等其他资源。
A、多重处理 B、多道程序设计
C、实时处理 D、共行执行
16.在中断发生后，进行中断处理的程序属于（C）。
A、用户程序
B、可能是应用程序，也可能是操作系统程序
C、操作系统程序
D、既不是应用程序，也不是操作系统程序
17.一般而言，以下不属于操作系统内核功能的是（D）。
A、资源抽象 B、资源分配 C、资源共享 D、程序编辑
18.下列选择中，（D）不是操作系统关心的主要问题。
A、管理计算机裸机
B、设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面
C、管理计算机系统资源
D、高级程序设计语言的编译器
三、判断题(11小题,共11分)
1.操作系统的所有程序都必须常驻内存。 （x）
2.通常将CPU模式分为内核态和用户态，这样做的目的是为了提高运行速度。 （X）
3.实时操作系统只能用于控制系统，不能用于信息管理系统。 （X）
4.操作系统是合理地组织计算机工作流程、有效地管理系统资源、方便用户使用的程序集合。 （V）
5.操作系统提供用户与计算机的接口。 （V）
6.当CPU处于用户态时，它可以执行所有的指令。 （X）
7.操作系统都是多用户单任务系统。 （X）
8.**分时操作系统允许两个以上的用户共享一个计算机系统。 （V）
9.**操作系统是最底层的系统软件。 （V）
10.操作系统的存储管理是指对磁盘存储器的管理。 （X）
11.操作系统是计算机专家为提高计算机精度而研制的。 （X）
四、简答题(11小题,共55分)
1.若程序A和B单独执行时分别用时TA和TB，TA=lh，TB=1.5h，其中处理器工作时间分别为18min和27min。如果采用多道程序设计方法，让A、B并发工作，假定处理器利用率达到50%，另加15min系统开销，问系统效率能提高百分之几？

2.操作系统的作用是什么？P002
答：①OS是计算机硬软件资源的管理者
②OS是计算机工作流程的组织者
③OS是用户与计算机硬件系统间的接口

3.实时操作系统有什么特点？P012
答：①多路性 ②独立性 ③及时性 ④交互性 ⑤可靠性

4.程序并发执行为何会失去封闭性和可再现性？
答：因为程序并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态是由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性。而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。

5.什么是操作系统？ P009
答：操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件，是用户与计算机之间的接口

6.分时操作系统有什么特点？P010
答：①多路性 ②独立性 ③及时性 ④交互性

7.批处理操作系统有什么特点？
多道：在内存中同时存放多个作业，一个时刻只有一个作业运行，这些作业共享CPU和外部设备等资源。
成批：用户和他的作业之间没有交互性。用户自己不能干预自己的作业的运行，发现作业错误不能及时改正

8.什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的特点是什么？
答：多道程序设计技术是指把多个程序同时存放在内存中，使它们同时处于运行状态，这些作业共享处理器时间和外部设备以及其他资源。
多道程序设计技术的主要特点是:多道、宏观上并行、微观上串行
①多道是指计算机内存中同时存放多道相互独立的程序
②宏观上并行是指同时进入系统中的多道程序都处于运行过程中
③微观上串行是指在单处理机环境中，内存中的多道程序轮流占有CPU，交替执行

9.操作系统的基本特征是什么？P014
答：①并发性 ②共享性 ③虚拟性 ④异步性

10.什么是并行和并发？ P014
答：并行性 是指两个或多个事件在同一时刻发安生；
并发性 是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生

11.****简述微内核操作系统的主要特点。
答：①内核较小，通常仅提供操作系统最基本的服务
②许多操作系统服务不属于内核，而是运行在内核之上的，这样 就当高层模块更新时内核无须重新编译
③灵活性和扩展性，微内核最大的优点之一就是它的灵活性和扩展性性，如果要实现另一个视图，可以增加一个外部服务器，若要扩展功能，可以增加和扩展内部服务器
④有一个硬件抽象层，内核能方便的移植到其他硬件体系结构中。

第二章

一、填空题(15小题,共15分)
1.当采用优先级进程调度算法时，可以有两种调度算法，一种是抢占式调度，一种是非抢占式调度。若要使当前运行的总是优先级最高的进程，应选择（抢占式）调度算法。
2.在一个单处理器系统中，若有5个用户进程，且假设当前时刻为用户态，则处于就绪状态的用户进程最多有（4）个。
3.正在运行的进程，因某种原因而暂时停止运行，等待某个事件的发生，此时该进程处于（阻塞）状态。
4.当系统创建一个进程时，系统就为其分配一个（PCB），当进程被撤销时就将其收回。
5.一种最常用的进程调度算法是把处理器分配给具有最高优先权的进程。而优先权可以分为（静态）优先权和动态优先权。
6.当采用时间片轮转调度算法时，若时间片过大，就会使其转化为（先来先服务）调度算法。
7.进程有两种基本队列，即等待队列和（就绪队列）。
8.进程由程序段、数据段和（PCB）三部分组成，并且该部分还是进程存在的唯一标志。
9.进程与程序的最主要区别在于进程具有（动态性），而程序不具备这一特性。
10.为了实现一个进程由等待状态转换为就绪状态的状态变化，操作系统应提供（唤醒）原语。
11.在计算机系统中，只有一个CPU，则多个进程将争夺CPU资源，如何把CPU有效地分配给进程，这是（进程）调度要解决的问题。
12.在高响应比调度算法中，当各作业等待时间相同时，（要求服务时间短）的作业将得到优先调度。
13.在操作系统中，（进程）是资源分配、调度和管理的基本单位。
14.如果一个进程从运行状态变为等待状态，或完成工作后撤销，则必定会发生（进程调度）。
15.进程状态变化时，运行态和阻塞态都可能变为（就绪态）。
二、选择题(40小题,共40分)
1.进程调度主要负责（B）。
A、选一个作业进入内存 B、选一个进程占有CPU
C、建立一个新的进程 D、撤销一个进程
2.从进程提交给系统开始到进程完成为止的时间间隔称为（A）。
A、进程周转时间 B、进程运行时间
C、进程响应时间 D、进程等待时间
3.操作系统中的三级调度是指（D）。
A、处理器调度、资源调度和网络调度 B、CPU调度、设备调度和存储器调度
C、作业调度、进程调度和资源调度 D、作业调度、进程调度和中级调度
4.一个作业8:00到达系统，估计运行时间为1小时。若从10:00开始执行该作业，其响应比是（C）。
A、2 B、1 C、3 D、0.5
5.进程状态由就绪态转变为运行态是由（C）引起的。
A、中断事件 B、进程自身 C、进程调度 D、为程序创建进程
6.在进程调度算法中，对短进程不利的是（B）。
A、短进程优先调度算法 B、先来先服务算法
C、高响应比优先算法 D、多级反馈队列调度算法
7.时间片轮转调度算法经常用于（B）。
A、单用户操作系统 B、实时系统 C、分时系统 D、批处理系统
8.（B）调度算法有利于CPU繁忙型的作业，而不利于I/O繁忙型的作业（进程）。
A、时间片轮转 B、先来先服务 C、短作业优先 D、优先级
9.以下关于选择进程调度算法的准则错误的是（C）。
A、尽量提高处理器的利用率 B、尽可能提高系统吞吐量
C、增加进程在就绪队列中的等待时间 D、尽快响应交互式用户的请求
10.设有4个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在单处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为（B）。
A、1小时 B、5小时 C、2.5小时 D、8小时
11.一种既有利于短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、时间片轮转 C、高响应比优先 D、短进程优先
12.并发进程指的是（C）。
A、可并行执行的进程 B、可同一时刻执行的进程
C、在同一时间段内执行的进程 D、不可中断的进程
13.作业调度选择一个作业装入主存后，该作业能否占用CPU必须由（D）来决定。
A、设备管理 B、作业控制 C、驱动调度 D、进程调度
14.某进程由于需要从硬盘上读入数据而处于阻塞状态。当系统完成了所需的读盘操作后，此时该进程的状态将（D）。
A、从就绪变为运行 B、从运行变为就绪
C、从运行变为阻塞 D、从阻塞变为就绪
15.先来先服务调度算法有利于（A）。
A、长作业和CPU繁忙型作业 B、长作业和I/O繁忙型作业
C、短作业和CPU繁忙型作业 D、短作业和I/O繁忙型作业
16.进程被创建后即进入（A）排队。
A、就绪队列 B、等待队列 C、运行队列 D、都不对
17.对进程的管理和控制使用（B）。
A、指令 B、原语 C、信号量 D、信箱
18.支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，进程调度程序不断地选择新进程来使用CPU下面（D）不是引起进程调度的直接原因。
A、运行进程的时间片用完 B、运行进程结束
C、运行进程要等待某一事件发生 D、有新进程进入就绪队列
19.（B）优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。
A、先来先服务 B、静态 C、动态 D、短作业
20.进程调度算法采用固定时间片轮转算法，时间片过大时，就会使时间片轮转算法转化为（B）算法。
A、高响应比优先 B、先来先服务
C、短进程优先调度 D、都不对
21.一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程（D）。
A、由就绪变为运行 B、由运行变为就绪
C、由阻塞变为运行 D、由阻塞变为就绪
22.分配到必要的资源并获得处理器时间的进程状态是（B）。
A、就绪状态 B、运行状态 C、阻塞状态 D、撤销状态
23.所有作业同时到达时，能使作业平均周转时间最小的作业调度算法是（B）。
A、先来先服务算法 B、短进程优先调度算法
C、优先级调度算法 D、均衡调度算法
24.操作系统通过（B）对进程进行管理。
A、JCB B、PCB C、DCT D、CHCT
25.下列情况（B）必会引起进程切换。
A、一个进程创建后，进入就绪态 B、一个进程从运行态变为就绪态
C、一个进程从阻塞态变为就绪态 D、都不对
26.某个运行中的进程要申请打印机，它将变为（B）。
A、就绪态 B、阻塞态 C、创建态 D、撤销态
27.以下所述步骤中，（A）不是创建进程所必须的。
A、由调度程序为进程分配CPU B、建立一个进程控制块
C、为进程分配内存 D、将进程控制块链入就绪队列
28.在多道程序设计环境下，操作系统分配资源以（C）为基本单位。
A、程序 B、指令 C、进程 D、作业
29.当一进程运行时，系统可基于某种原则强行将其撤下，把处理器分配给其他进程，这种调度方式是（B）。
A、非抢占方式 B、抢占方式 C、中断方式 D、查找方式
30.一个进程被唤醒意味着（D）。
A、该进程一定重新占用CPU B、它的优先级变为最大
C、其PCB移至就绪队列队首 D、进程变为就绪状态
31.以下关于进程的描述中，正确的是（A）。
A、进程获得CPU运行是通过调度实现的
B、优先级是进程调度的重要依据，一旦确定就不能改变
C、在单CPU的系统中，任意时刻都有一个进程处于运行状态
D、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为阻塞
32.一次I/O操作的结束，有可能导致（A）。
A、一个进程由阻塞变为就绪 B、几个进程由就绪变为阻塞
C、一个进程由阻塞变为运行 D、几个进程由阻塞变为运行
33.当（B）时，进程从执行状态转变为就绪状态。
A、进程被调度程序选中 B、分配给它的时间片用完
C、等待某一事件 D、等待的事件发生
34.以下可能导致一个进程从运行状态变为就绪状态的事件是（D）。
A、一次I/O操作结束 B、运行进程需做I/O操作
C、运行进程结束 D、出现了比现在进程优先级更高的进程
35.以下进程状态转变中，（C）转变是不可能发生的。
A、运行→就绪 B、运行→阻塞 C、阻塞→运行 D、阻塞→就绪
36.以下有关进程的描述中，错误的是（D）。
A、进程是动态的概念 B、进程执行需要处理器
C、进程是有生命周期的 D、进程是指令的集合
37.当一个进程用完一个时间片后，系统需要将该进程的状态由运行状态转变为（A）。
A、就绪状态 B、阻塞状态 C、撤销状态 D、创建状态
38.当一个进程处于下列哪种状态时（A），称为阻塞状态。
A、它正等着给它输入一批数据 B、它正等着进程调度
C、它正等着系统分给它一个时间片 D、它正等着进入内存
39.有3个作业J1、J2、J3，其运行时间分别是2、5、3小时，假定它们同时到达，并在同一台处理器上以单道方式运行，则平均周转时间最小的执行序列是（D）。
A、J1、J2、J3 B、J3、J2、J1 C、J2、J1、J3 D、J1、J3、J2
40.现有3个同时到达的作业J1、J2 和J3，它们的执行时间分别为t1、t2 和t3，且t1<t2<t3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是（C）。
A、t1+t2+t3 B、（t1+t2+t3）/3 C、（3t1+2t2+t3）/3 D、（t1+2t2+3t3）/3
三、判断题(17小题,共17分)
1.不同的进程必然对应不同的程序。 （X）
2.进程从运行状态变为等待状态是由于时间片用完发生。 （X）
3.优先数是进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。 （X）
4.程序在运行时需要很多系统资源，如内存、文件、设备等，因此操作系统以程序为单位分配系统资源。 （X）
5.在分时系统中，进程调度都采用优先级调度算法为主，短进程优先调度算法为辅。（X）
6.进程状态的转换是由操作系统完成的，对用户是透明的。 （V）
7.先来先服务（FCFS）算法是一种简单的调度算法，但其效率比较高。 （X）
8.当一个进程从等待态变成就绪态，则一定有一个进程从就绪态变成运行态。 （X）
9.****在任何情况下采用短作业优先（SJF）调度算法肯定能使作业的平均周转时间最小。（V）
10.当某个条件满足时，进程可以由运行状态转换为就绪状态。 （V）
11.当条件满足时，进程可以由阻塞状态直接转换为运行状态。 （X）
12.进程是独立的，能够并发执行，程序也一样。 （X）
13.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态。 （X）
14.当条件满足时，进程可以由就绪状态转换为阻塞状态。 （X）
15.时间片的大小对轮转法（RR）的性能有很大的影响，时间片太短，会导致系统开销大大增加。 （V）
16.FCFS调度算法对短作业有利。 （X）
17.当条件满足时，进程可以由阻塞状态转换为就绪状态。 （V）
四、简答题(9小题,共45分)
1.进程与程序有何联系和区别？
答：①程序是指令的集合，是进程的运行实体，静态概念；
进程是程序在处理机上的一次执行过程，动态概念；
②程序是长期存在的，进程有生命周期，有创建、活动、消亡
③程序是仅是指令的有序集合；而进程则由程序、数据、进程控制块组成
④进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；程序则不是
⑤进程具有并发性，而程序没有
⑥进程与程序之间不是一一对应的，即同一程序同时运行于若干个不同的数据集合上，它将属于若干个不同的进程；而一个进程可以执行多个程序

2.一个作业从提交开始直到运行完毕，可能经历哪些调度？每种调度的功能是什么？
答：高级调度（作业调度）:从外存的后备队列中选取某些作业调入内存，并为他们创建进 程、分配必要的资源，并将它们放入就绪队列
中级调度(内存调度) :提高内存利用率和系统吞吐量，
低级调度（进程调度）:决定就绪队列中那个进程将获得CPU处理机，并执行获得处理机的进程

3.画出进程状态转换图，并给出典型的转换条件。

4.为什么要引入中级调度？
为了提高内存利用率和系统吞吐量，引入了中级调度

5.从调度性、并发性、拥有资源及系统开销几个方面，对进程和线程进行比较。
A.在引入线程的OS中，把线程作为调度和分派的基本单位，而把进程作为资源拥有的基本单位；
B.在引入线程的OS中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间，亦可并发执行，因而使OS具有更好的并发性；
C.进程始终是拥有资源的一个独立单位，线程自己不拥有系统资源，但它可以访问其隶属进程的资源；
D.在创建，撤消和切换进程方面，进程的开销远远大于线程的开销.

6.某进程被唤醒后立即投入运行，就说这个系统采用的是剥夺调度方法，对吗？为什么？
某进程被唤醒并立即运行并不能说明该系统是剥夺调度算法。进程调度有以下两种基本方式：
（1）非剥夺方式：分派程序一旦把处理机分配给某进程后便让它一直运行下去，直到进程完成或发生某事件而阻塞时，才把处理机分配给另一个进程。
（2）剥夺方式：当一个进程正在运行时，系统可以基于某种原则，剥夺已分配给它的处理机，将之分配给其它进程。剥夺原则有：优先权原则、短进程、优先原则、时间片原则。
由于题设给的条件无法判断该进程在以后运行过程中是否会被调度，因此不足以判断是可剥夺调度算法。

7.为什么要引入进程概念？
1、进程是资源分配和调度的基本单位，是OS结构的基础，在计算机发展过程中，引入了进程后才使得处理机利用率和内存利用率大大提高。
2、
进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它可以申请和拥有系统资源，是一个动态的概念，是一个活动的实体。它不只是程序的代码，还包括当前的活动，通过程序计数器的值和处理寄存器的内容来表示。
3、操作系统引入进程的概念的原因:
从理论角度看，是对正在运行的程序过程的抽象；
从实现角度看，是一种数据结构，目的在于清晰地刻画动态系统的内在规律，有效管理和调度进入计算机系统主存储器运行的程序。

8.进程的基本特点是什么？
（1）动态性：进程的实质是程序的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。
（2）并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行。
（3）独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位。
（4）异步性：由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进。

9.在单用户系统中，有n个进程，问排在就绪队列和等待队列中进程个数的范围是什么？
当资源不够用时他就自动挂起，只有等到资源被申请到时才进入队列所以一般<=n

五、综合题(9小题,共90分)
1.某系统中有4个进程A、B、C、D，其运行时间分别为6、3、1、7（单位为ms），均在时刻0到达，到达的顺序为A、B、C、D。试给出采用时间片轮转调度算法时（时间片分别为1和3两种状况）进程的调度顺序，并计算平均等待时间和平均周转时间。

2.有5个批处理作业A、B、C、D、E，几乎同时到达计算机系统，其估计运行时间分别为10、6、2、4、8（单位为min），优先级分别为3、5、2、1、4，其中5为最高优先级。假设它们都是纯计算型作业，系统开销时间忽略不计。若系统采用非剥夺方式使用CPU，当采用优先级高者优先调度算法时，计算它们的平均周转时间和带权周转时间：

3.为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各类用户的需要？
  多级反馈队列调度算法是一种性能较好的作业低级调度策略，能够满足各类用户的需要。对于分时交互型短作业，系统通常可在第一队列（高优先级队列）规定的时间片内让其完成工作，使终端型用户都感到满意；对短的批处理作业，通常，只需在第一或第一、第二队列（中优先级队列）中各执行一个时间片就能完成工作，周转时间仍然很短；对长的批处理作业，它将依次在第一、第二、……，各个队列中获得时间片并运行，决不会出现得不到处理的情况。此系统模拟了多级反馈队列调度算法及其实现

4.设系统中有n（n>2）个进程，且当前不执行进程调度程序，试考虑下述4种情况：
①没有运行进程，有2个就绪进程，n个进程处于等待状态。
②有1个运行进程，没有就绪进程，n1个进程处于等待状态。
③有1个运行进程，有1个就绪进程，n2个进程处于等待状态。
④有1个运行进程，n1个就绪进程，没有进程处于等待状态。
上述情况中，不可能发生的情况是哪些？请说明原因。

5.回答以下问题：
（1）若系统中没有运行进程，是否一定没有就绪进程？为什么？
（2）若系统中既没有运行进程，也没有就绪进程，系统中是否就没有进程？为什么？
（3）在采用优先级进程调度时，运行进程是否一定是系统中优先级最高的进程？

6.系统有5个进程，其就绪时刻（指在该时刻已经在就绪队列中就绪）、服务时间如下表所示。若采用高响应比优先调度算法，计算相关的平均周转时间和平均带权周转时间。

7.某系统中有5个进程，每个进程的运行时间（单位为ms）、优先级和到达时刻如下表所示。给出采用不可抢占优先级调度算法时，请画图表示各进程的执行情况。其中优先级越大越优先运行。

8.设有4个作业，它们的到达时刻、所需运行时间如下表所示，若采用先来先服务、短作业优先调度算法，则平均周转时间分别是多少？其中，优先数越小、越优先运行。

9.在一个实时系统中，有两个周期性的实时任务A和B，任务A每20ms出现一次，每次执行时间10ms，任务B每50ms出现一次，每次执行时间25ms。现在假定A和B的第一个周期是同时到达系统的，请问应该采用什么样的调度方法才能够让A和B都能够保证它们的截止时间？并画图给出具有两个周期的实时调度情况。

第三章

一、填空题(22小题,共22分)
1． （进程互斥）是指当若干个并发进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用，其他要使用该资源的进程必须等待，直到占用资源者释放了该资源。
2． 原语是一种特殊的广义指令，又称原子操作，它执行应该是（不可被中断）的。
3． 每执行一次V操作，信号量S的值加1，若S0，则从对应的（等待 ）队列中唤醒一个进程。
4． 有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则信号量值的变化范围是（1~-（m-1） ）。
5． 只要能保持系统处于安全状态就可（ 避免）死锁的发生。
6． 如果操作系统能保证所有的进程在有限时间内得到需要的全部资源，并顺利执行完毕，则称系统处于（ 安全状态）。
7． 利用P、V操作管理相关临界区时，必须成对出现，在进入临界区之前要调用（ P操作）。
8． 设有4个进程共享一程序段，而每次最多允许两个进程进入该程序段，则信号量的取值范围是（-2~2 ）。
9． （ 进程的同步）是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待，直到消息到达才被唤醒。
10． 操作系统中要兼顾资源的使用效率和安全可靠，对不同的资源采用不同的分配策略，往往采用死锁的预防、避免和（ 检测）的混合策略。
11． 当若干进程需求资源的总数大于系统能提供的资源数时，进程间就会出现竞争资源的现象，如果系统对资源（ 分配不当）就会引起死锁。
12． 最基本的通信原语有两条，它们是send原语和（receive）原语。
13． 执行一次信号量S的P操作，使S.value的值减1后，如果S.value的值（<0 ）时，调用进程阻塞等待。
14． 在利用信号量实现进程互斥时，应将（临界区）置于P操作和V操作之间。
15． 计算机系统产生死锁的根本原因是（系统资源不足）和进程推进顺序不当。
16． 避免死锁的实质是（在资源的动态分配中，如何使系统不进入不安全状态 ）。
17． 每执行一次P操作，信号量S的值减1，如果S0，则该进程（继续执行）。
18． 解决死锁的方法分为死锁的预防、死锁的避免、死锁的检测和（解除死锁）。
19． 两个进程争夺同一个资源时，（不一定 ）（填写“一定”或“不一定”）产生死锁。
20． 产生死锁的4个必要条件是互斥条件、不可剥夺条件、请求与保持条件和（循环等待条件）。
21． 如果资源分配图中无环路，则系统中（没有死锁）发生。
22． 解除死锁的方法有两种，一种是（终止）一个或几个进程的执行以破坏循环等待，另一种是从涉及死锁的进程中抢夺资源。
二、选择题(40小题,共40分)
1．
当出现（C）情况下，系统可能出现死锁。
A、进程释放资源 B、一个进程进入死循环
C、多个进程竞争资源出现了循环等待 D、多个进程竞争共享型设备
2****．
用P、V操作实现进程同步，信号量的初值为（ D）。
A、1 B、0 C、1 D、由资源数目确定
3．
当一进程因在互斥信号量mutex上执行P（mutex）操作而被阻塞，则此时mutex的值为（ B）。
A、大于0 B、小于0 C、大于等于0 D、小于等于0
4．
产生死锁的4个必要条件是：互斥、（B ）、循环等待和不剥夺。
A、请求与阻塞 B、请求与保持 C、请求与释放 D、释放与阻塞
5．
若系统在分配资源时不加以特别的限制，则可采用死锁检测的方法来解决死锁问题。所以该系统（C ）。
A、提高了资源利用率 B、不会发生死锁
C、有时要抢夺某进程的资源进行再分配 D、能加快进程的执行速度
6．
一个进程在获得资源后，只能在使用完资源后由自己释放，这属于死锁必要条件的（ C ）。
A、互斥条件 B、请求和释放条件 C、不剥夺条件 D、循环等待条件
7．
某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是（B）。
A、9 B、10 C、11 D、12
8．
在9个生产者、6个消费者共享8个单元缓冲区的生产者一消费者问题中，互斥使用缓冲区的信号量的初始值为（A ）。
A、1 B、6 C、8 D、9
9．
死锁的预防是根据（C ）而采取措施实现的。
A、配置足够的系统资源 B、使进程的推进顺序合理
C、破坏死锁的4个必要条件之一 D、防止系统进入不安全状态
10．
在操作系统中，死锁出现是指（C ）。
A、计算机系统发生重大故障
B、资源个数远远小于进程数
C、若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源
D、进程同时申请的资源数超过资源总数
11．
以下关于预防死锁的论述中正确的是（D）。
A、由于产生死锁的根本原因是系统资源不足，因而预防死锁的有效方法是根据系统规模配置足够的系统资源
B、由于产生死锁的根本原因是进程推进顺序不当，因而预防死锁的有效方法是使进程的推进顺序合法
C、因为只要系统不进入不安全状态，便不会产生死锁，故预防死锁的有效方法是防止系统进入不安全状态
D、可以通过破坏产生死锁的4个必要条件之一或其中几个的方法来预防发生死锁
12．
下述选项中体现原语特点的是（D ）。
A、并发性 B、共享性 C、结构性 D、执行过程不可中断
13．
某系统中有11台打印机，N个进程共享打印机资源，每个进程要求3台。当N的取值不超过（ B）时，系统不会发生死锁。
A、4 B、5 C、6 D、7
14．
银行家算法在解决死锁问题中是用于（B）的。
A、预防死锁 B、避免死锁 C、检测死锁 D、解除死锁
15．
在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是（ B）。
A、银行家算法 B、有序资源分配法
C、死锁检测法 D、资源分配图化简法
16．
在操作系统中，临界区是（C ）。
A、一个缓冲区 B、一段共享数据区
C、一段程序 D、一个互斥资源
17．
用信箱实现进程间相互通信的通信机制要有两个通信原语，它们是（C）。
A、“发送“原语和“执行”原语 B、“就绪”原语和“执行”原语
C、“发送”原语和“接收”原语 D、“就绪”原语和“接收”原语
18．
若信号量S的初值为2，当前值为1，则表示有（B）等待进程。
A、0个 B、1个 C、2个 D、3个
19．
为多道程序提供的可共享资源不足时，可能出现死锁。但是在进程之间不适当的（C）也可能产生死锁。
A、进程优先权 B、资源的线性分配
C、进程推进顺序 D、分配队列优先权
20．
在（C）的情况下，系统出现死锁。
A、计算机系统发生了重大故障
B、有多个封锁的进程同时存在
C、若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源
D、资源数远远小于进程数或进程同时申请的资源数远远超过资源总数
21．
对信号量X执行P操作时，若（A）则进程进入等待状态。
A、X1<0 B、X10 C、X1>0 D、X10
22．
发生死锁的必要条件有4个，要防止死锁的发生，可以通过破坏这4个必要条件之一来实现，但（A）条件不仅不能破坏，反而要保证。
A、互斥 B、不可抢占 C、部分分配 D、循环等待
23．
在非抢占式调度下，处于运行状态的进程执行V操作后，其本身的状态（A）。
A、不变 B、要变 C、可能要变 D、可能不变
24．
如果系统中有n个进程，则就绪队列中进程的个数最多为（C）。
A、n+1 B、n C、n1 D、1
25．
死锁产生的原因之一是（D）。
A、系统中没有采用SPOOLing技术 B、使用的P、V操作过多
C、有共享资源存在 D、资源分配不当
26．
在操作系统中，P、V操作均是一种（D）。
A、机器指令 B、时钟中断
C、作业控制命令 D、原语
27．
若一个系统中共有5个并发进程涉及某个相同的变量A，则变量A的相关临界区是由（C ）个临界区构成的。
A、1 B、3 C、5 D、6
28．
信箱通信是一种（B）通信方式。
A、直接通信 B、间接通信 C、低级通信 D、信号量
29．
当一进程因在互斥信号量mutex上执行V（mutex）操作而导致唤醒另一个进程时，则此时mutex的值为（D）。
A、大于0 B、小于0 C、大于等于0 D、小于等于0
30．
采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用（B）方法解除死锁。
A、执行并行操作 B、撤销进程
C、拒绝分配新资源 D、修改信号量
31．
在用信号量机制实现互斥时，信号量的初值为（B）。
A、0 B、1 C、1 D、2
32．
进程从执行状态到阻塞状态可能是由于（C）。
A、进程调度程序的调度 B、当前运行进程的时间片用完
C、当前运行的进程执行了P操作 D、当前运行进程执行了V操作
33．
设有n个进程共用一个相同的程序段，如果每次最多允许m个进程（mn）同时进入临界区，则信号量的初值为（B）。
A、n B、m C、mn D、m
34．
资源的有序分配策略可以破坏死锁的（D）条件。
A、互斥 B、请求和保持 C、不剥夺 D、循环等待
35．
以下（B）不属于临界资源。
A、打印机 B、CPU
C、共享变量 D、共享缓冲区
36．
在间接通信时，用Send（N，M）原语发送信件，其中N表示（C）。
A、发送信件的进程名 B、接收信件的进程名
C、信箱名 D、信件内容
37．
对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex（初值为1），若mutex=1，则(C）。
A、表示没有进程进入临界区
B、表示有一个进程进入临界区
C、表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入
D、表示有两个进程进入临界区
38．
在操作系统中，要对并发进程进行同步的原因是（C）。
A、进程必须在有限的时间内完成 B、进程具有动态性
C、并发进程具有异步性 D、进程具有结构性
39．
对信号量X执行V操作时，若（B）则唤醒阻塞队列中的队首进程。
A、X+1<0 B、X+10 C、X+l>0 D、X+ l0
40．
用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为（C）。
A、运行 B、阻塞 C、就绪 D、完成
三、判断题(23小题,共23分)
1． 在管道通信中，管道是一个普通的共享文件。 （X）
2．
仅当一个进程退出临界区以后，另一个进程才能进入相应的临界区。 （√）
3．
导致死锁的4个必要条件在死锁时会同时发生。 （V）
4．
系统进入不安全状态时，必定会产生死锁。 （X）
5．
死锁预防是排除死锁的静态策略。 （V）
6．
一旦出现死锁，所有进程都不能运行。 （X）
7．
P、V操作是一种原语，在执行时不能打断。 （√）
8．
参与死锁的进程至少有两个己经占有资源。 （V）
9．
进程之间采用高级通信方式时，进程间利用P、V操作来交换信息。 （X）
10．
进程间的互斥是一种特殊的同步关系。 （V）
11．
产生死锁后，系统未必处于不安全状态。 （X）
12．
银行家算法是防止死锁发生的方法之一。 （X）
13．
进程通信只能采用P、V操作。 （X）
14．
P、V操作只能实现进程互斥，不能实现进程同步。 （X）
15．
如果信号量S的当前值为5，则表示系统中共有5个进程。 （X）
16．
P、V操作可看成是进程之间的一种通信方式。 （V）
17．
当进程数大于资源数时，进程竞争资源必然产生死锁。 （X）
18．
对临界资源应采用互斥访问方式来实现共享。 （V）
19．
在信号量上除了能执行P、V操作外，不能执行其他任何操作。 （X）
20．
系统存在安全序列时，一定不会有死锁发生。 （V）
21．
所有进程都阻塞时系统一定陷入死锁。 （X）
22．
若想预防死锁，4个必要条件必须同时具备。 （X）
23．
系统处于不安全状态不一定是死锁状态。 （V）

四、简答题(13小题,共65分)
1． 产生死锁的必要条件是什么？
 产生死锁的四个必要条件：

• 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用，即在一段时间内某 资源仅为一个进程所占有。此时若有其他进程请求该资源，则请求进程只能等待。
• 请求与保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源 已被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。
• 不可剥夺条件:进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能 由获得该资源的进程自己来释放（只能是主动释放)。
• 循环等待条件: 若干进程间形成首尾相接循环等待资源的关系
  这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之一不满足，就不会发生死锁。

2．进程A和B共享一个变量，因此在各自的程序里都有自已的临界区。现在进程A在临界区里。试问进程A的执行能够被别的进程打断吗？能够被进程B打断吗？（这里“打断”的含义是调度新进程运行，使进程A暂停执行）。
 解：当进程A在自已的临界区中执行时，能够被别的进程打断，没有任何限制。当进程A在自已的临界区中执行时，也能够被进程B打断，不过这种打断是有限制的，即当进程B执行到要求进入自已的临界区时，就会被阻塞，这是因为在它打断进程A时，进程A正在临界区中还没有出来，既然进程A在临界区中，进程B当然就无法进入自已的临界区。

3．为什么说不能通过破坏“互斥条件”来预防死锁。
 解：破坏互斥条件，即允许多个进程同时访问资源。但这受到资源本身的使用方法所决定，有些资源必须互斥访问，不能同时访问，如几个进程同时使用打印机，而打印机的使用必须是互斥的。所以企图通过破坏互斥条件来防止死锁是不太实际的。

4．进程间的高级通信分为哪三大类？
共享存储器系统，管道通信系统，消息传递系统以及客户机-服务器系统

5．解决死锁问题常采用哪几种措施？

• 死锁的预防。通过破坏死锁产生的必要条件中的后三条之一来预防死锁的发生。
• 死锁的避免。在资源动态分配过程中，用某种方法防止系统进入不安全状态，从而避免死锁。
• 死锁的检测及解除。通过系统的检测机构及时地检测出死锁的发生，然后采取某种措施解除死锁。

5．信号量上的P、V操作只是对信号量的值进行减1或加1操作吗？在信号量上不能够执行除P、V操作外的其他操作吗？
 答：根据信号量的定义可知，P、V操作并非只是对信号量进行减1或加1操作，更重要的 是在减1或加1后，还要判断运算的结果。对于P操作，判定后调用进程自己有可能继 续运行，也可能阻塞等待。对于V操作，判定后调用进程自己最后总是继续运行，但之 前可能会唤醒在信号量队列上等待的进程。
在信号量上除了能执行P、V操作外，不能执行其他任何操作

7．在某一时刻，系统中是否可能出现既无运行态进程又无就绪态进程？若可能，在什么情况下会产生？
 解：有可能。例如在系统死锁的状态下，进程处于占有等待资源的状态，应当既不属于运行态，也不属于就绪态；或者在进程都处于阻塞状态等待I/O完成时，这些进程既不属于运行态，也不属于就绪态。

8.简述进程同步与互斥之间的区别和联系。
区别：

• 互斥：是指三部在不同进程之间的若干程序片断，当某个进程运行其中一个程序片段时，其它进程就不能运行它们之中的任一程序片段，只能等到该进程运行完这个程序片段后才可以运行。
• 同步：是指散步在不同进程之间的若干程序片断，它们的运行必须严格按照规定的 某种先后次序来运行，这种先后次序依赖于要完成的特定的任务。

联系：
-同步是一种更为复杂的互斥，而互斥是一种特殊的同步。也就是说互斥是两个线程之间不可以同时运行，他们会相互排斥，必须等待一个线程运行完毕，另一个才能运行，而同步也是不能同时运行，但他是必须要安照某种次序来运行相应的线程（也是一种互斥）。

• 互斥：是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的。
• 同步：是指在互斥的基础上（大多数情况），通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下，同步已经实现了互斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源。
   （答：互斥是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性。但互斥 无法限制访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的。同步。是指在互斥的基础上(大 多数情况)，通过其它机制实现访问者对资源的有序访问，在大多教情况下，同步已经 实现了百厅特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问）

9.什么是死锁，产生死锁的原因是什么？
 答：死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，若无外力作用，它们都将无法再向前推进
产生死锁的原因：1.竞争资源 2.进程间推进顺序非法

10.回答以下问题：
（1）3个进程共享4个同类型资源，每个进程最大需要两个资源，请问该系统是否会因为竞争该资源而死锁？
（1）该系统不会因为竞争该资源而死锁。因为必有一个进程获得两个资源，故能顺利完成，并释放给其他进程使用，使它们也顺利完成。
11.有相同类型的5个资源被4个进程所共享，且每个进程最多需要2个这样的资源就可以运行完毕。试问该系统是否会由于对这种资源的竞争而产生死锁。
不会。。

12.什么是管道？
 所谓“管道”，是指用于连接一个读进程和一个写进程一是实现它们之间通信的一个共享文件，又名pipe文件。

13.下面关于死锁问题的叙述是否正确？请做出判断，然后说明原因。
（1）参与死锁的所有进程中至少有两个进程占有资源。
（2）死锁只发生在无关进程之间。
（1）是正确的。参与死锁的进程至少有两个
（2）是错误的。死锁也可能发生在相关进程之间。

五、综合题(18小题,共180分)

1． 在一个盒子里，混装了个数相等的围棋白子和黑子。现在要用自动分拣系统把白子和黑子分开。设系统有两个进程P1和P2，其中P1拣白子，P2拣黑子。规定每个进程每次只拣一子。当一个进程正在拣子时，不允许另一个进程同时拣子；当一个进程拣一子后，必须让另一个进程去拣。试写出这两个并发进程能正确执行的程序。

2．设公共汽车上有一个司机和一个售票员，它们的活动如下图所示，问这两个活动是什么同步关系？请用信号量机制实现他们的同步。

3．有一个阅览室，读者进入时必须先在一张登记表上进行登记，该表为每一座位列出一个表目，包括座位号、姓名，读者离开时撤销登记信息。阅览室有100个座位。试用P、V操作描述这些进程间的同步关系。

4． 试用P、V操作实现下面的前趋图。

5． 试化简图中的进程资源图，并利用死锁定理给出相应的结论。

6． 对于生产者—消费者问题，若缓冲区中缓冲区单元只有一个，生产者和消费者各只有一人，如下图所示。用P、V原语实现生产者和消费者的同步操作。

7． 一个系统具有150个存储单元，在T0时刻按下表所示分配给3个进程。

对下列请求，应用银行家算法分析判断是否安全？
问：第4个进程P4到达，最大需求60个存储单元，当前请求分配25个单元。系统进行分配后，是否仍是安全的，请给出一个可能的进程安全执行序列；如果不是安全的，请说明原因。

8． 对于生产者一消费者问题，若缓冲区中缓冲区的单元有n个，生产者和消费者各只有一人，如下图所示。用P、V原语实现生产者和消费者的同步操作。
缓冲区（n个单元）

9． 若系统运行中出现如下表所示的资源分配情况，问该系统是否安全？给出检查过程。

10． 某车站售票厅，任何时间最多可容纳100名购票者进入，当售票厅少于100名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程，请回答以下问题：
（1）P、V操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量？写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。
（2）根据所定义的信号量，插入应执行的P、V操作以保证进程能够正确地并发执行。

main（）
{ Cobegin
ProcessPi（i=1，2，…，n）
{ 进入售票厅；
退出；
}
Coend
}

（3）若欲购票者最多为n个人，写出信号量可能的变化范围（最大值和最小值）。
11． 银行家算法的主要思想是什么？它能够用来解决实际中的死锁问题吗？为什么？

12． 设系统中有3种类型的资源（A、B和C）和5个进程P1、P2、P3、P4、P5，A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。

问：T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。

13． 进程之间存在哪几种制约关系？各是什么原因引起的？以下活动各属于哪种制约关系？
（1）若干学生去图书馆借书。
（2）两队进行篮球比赛。
（3）流水线生产的各道工序。
（4）商品生产和社会消费。

14． 用P、V操作解决读者一写者问题如下：
Semaphore S=1；
Semaphore Sr=1；
int rc=0；
main（）
{ Cobegin
{ 读者进程Readeri（i=1，…，n）
{ while（true）
{ P（Sr）；
rc=rc+1；
if（rc1）P（S）；
V（Sr）：
读文件；
P（Sr）；
rc=rc1；
if（rc0）V（S）；
v（Sr）；
}
}
写者进程Writerj（j=1，…，m）
{ while（true）
{ P（S）；
写文件；
V（S）；
}
}
}
Coend
}
请回答以下问题：
（1）信号量Sr的作用是什么？
（2）程序中什么语句用于读一写互斥、写一写互斥？

15． 有3个进程P1、P2和P3并发工作，进程P1需用资源S3和S1，进程P2需用资源S1和S2，进程P3需用资源S2和S3。试回答下面两个问题。
（1）若对资源分配不加限制，会发生什么情况？为什么？
（2）为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略？

16． 现有5个进程A、B、C、D、E，有4种类型的资源R1、 R2、R3、R4。在T0时刻系统状态如下表所示。R1、 R2、R3、R4的剩余资源数依次为3、3、0、3。并且已知T0时刻是安全的。问：若这时D提出申请（1，2，0，3），是否能实施资源分配？

17． 设系统中有3种类型的资源（A、B和C）和5个进程P1、P2、P3、P4、P5，A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。

问：（1）若在T0时刻进程P2请求资源（0，3，4），是否能实施资源分配？为什么？
（2）在（1）的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），是否能实施资源分配？为什么？

18． 假定某计算机系统有R1和R2两类可再使用资源（其中R1有两个，R2有一个），它们被进程P1和P2所共享，且已知两个进程均以下列顺序使用两类资源：

→申请R1→申请R2→申请R1→释放R1→释放R2→释放R1→

试求出系统运行过程中可能到达的死锁点，并画出死锁点的资源分配图（或称进程-资源图）。

第四章

一、填空题(24小题,共24分)
1．
在某基本分页存储管理中，逻辑地址为24位，其中8位表示页号，则允许的最大页面大小是（2 16次方）字节。
2．
存储管理是对主存空间的（用户区）进行管理。
3．
某分页存储管理中，页面大小为4KB，某进程的页号0~8对应的物理块号分别为8、9、 10、15、18、20、21、22、23。则该进程的逻辑地址05AF8H对应的物理地址是（14AF8H）。
4．
动态分区分配的首次适应算法要求空闲分区按（地址递增）的顺序链接成一个空闲分区链。
5．
在分页存储管理中，要求程序中的逻辑地址可以分页，页的大小与（物理块号）大小一致。
6．
分页存储管理做重定位时，实际上是把（块号）作为物理地址的高位地址，而块（或页）内地址作为它的低地址部分。
7．
把逻辑地址转换成绝对地址的工作称为（ 重定位）。
8．
在请求分页存储系统中，若访问的页面不在主存中，则产生（缺页中断 ），由操作系统把当前所需的页面装入主存中。
9．
在请求段页式存储管理中，在不考虑使用快表的情况下，访问内存的每条指令需要3次访问内存，其中第（2）次是查作业的页表。
10．
在基本分页存储管理系统中，把一段时间内总是经常访问的某页表项存放在（快表 ）中，可实现快速查找并提高指令执行速度。
11．
内存管理中引入对换技术获得好处是以牺牲（cpu的运行时间）为代价的。
12．
在基本分页存储管理中，按给定的逻辑地址读写时，要访问两次主存，第1次是（查页表 ），第2次是按计算出来的物理地址进行读写。
13．
在页面调度时，如果刚调出的页面又要立即装入，可装入不久的页面又要调出，这种频繁的装入/调出现象称为（抖动 ）。
14．
若分段管理中供用户使用的逻辑地址为24位，其中段内地址占16位，则用户程序最多可以分为（2的8次方）个段。
15．
动态分区分配的最佳适应算法把空闲区按长度（递增）登记在空闲分区表中，使找到的第一个满足作业要求的分区最小。
16． **
重定位方式有两种，其中（静态重定位）是指把作业的指令和数据地址在作业装入时全部转换成绝对地址。
17．
在分段存储管理中要有硬件地址转换机构做支撑，段表的每个表项至少包含（段长和起始地址 ）信息。
18．
一个用户程序中含有代码段A、代码段B和数据段C，当该程序在段页式管理机构中运行时，系统至少为该用户程序建立（1）个段表。
19．
（ 内存）可被CPU直接访问，但CPU不能直接访问辅存。
20．
当存储器采用段页式管理时，主存被划分为定长的（块 ）。
21．
为了防止各个进程之间相互干扰和保护各个区域内的信息不被破坏，必须实现（ 存储保护）。
22．
缺页中断率与分配给作业的主存块数有关，一般地，分配给作业的主存块数多，能（ 降低）缺页中断率。
23．
多分区的存储管理可采用（固定分区分配 ）或 动态分区分配方式进行管理。
24．
作业的页表中包含逻辑地址中的页号与主存中（物理块号）的对应关系。
二、选择题(64小题,共64分)
1．
在分段存储管理方式中，（A）。
A、以段为单位分配，每段是一个连续存储区 B、段与段之间必定不连续
C、段与段之间必定连续 D、每段是等长的
2．
下列（C）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。
A、固定分区 B、可变分区 C、分页管理 D、段页式管理
3．
在请求页式存储管理中，页面的大小与可能产生的缺页中断次数（B）。
A、成正比 B、成反比 C、无关 D、成固定比例
4．
操作系统采用分页存储管理方式，要求（A）。
A、每个进程拥有一张页表，且进程的页表驻留在内存中
B、每个进程拥有一张页表，但只有执行进程的页表驻留在内存中
C、所有进程共享一张页表，以节约有限的内存空间，但页表必须驻留在内存中
D、所有进程共享一张页表，只有页表中当前使用的页面必须驻留在内存中，以最大限度地节省有限的内存空间
5．
在可变分区存储管理中的拼接技术可以（A）。
A、集中空闲分区 B、增加内存容量
C、缩短访问周期 D、加速地址转换
6．
引入分段存储管理，主要是为了满足用户的一系列要求，以下不属于这一系列要求的是（A）。
A、方便操作 B、方便编程
C、分段共享 D、动态链接
7．
系统抖动是指（B）。
A、使用机器时，造成屏幕闪烁的现象
B、刚被调出的页面又立即被装入所形成的频繁装入/调出的现象
C、系统盘有问题，造成系统不稳定的现象
D、由于主存分配不当，偶然造成主存不够的现象
8．
在请求分页系统中，分页是由（D）实现的。
A、程序员 B、编译程序 C、系统调用 D、操作系统
9．
动态分区管理要求对每一个作业都分配（A）的内存单元。
A、地址连续 B、若干地址不连续
C、若干连续的块 D、若干不连续的块
10．
最佳适应算法的空闲分区是（B）。
A、按容量大小递减顺序连在一起 B、按容量大小递增顺序连在一起
C、按地址由低到高排列 D、按地址由高到低排列
11．
虚拟存储技术是（B）。
A、物理上扩充内存空间的技术 B、逻辑上扩充内存空间的技术
C、物理上扩充外存空间的技术 D、扩充输入输出缓冲区的技术
12．
分段管理提供（B）维的地址结构。
A、1 B、2 C、3 D、4
13．
较好地解决外部碎片问题的存储管理方法是（A）。
A、分页管理 B、请求分段管理
C、动态分区 D、分段管理
14．
在段页式存储管理中，CPU每次从内存中取一次数据需要（B）次访问内存。
A、1 B、3 C、2 D、4
15．
多个进程在内存中彼此互不干扰的环境下运行，操作系统是通过（B）来实现互不干扰的。
A、内存分配 B、内存保护 C、内存扩充 D、地址映射
16．
在段页式存储管理中，地址映像表是（C）。
A、每个作业或进程有一张段表、两张页表
B、每个作业或进程的每个段有一张段表、一张页表
C、每个作业或进程有一张段表、每个段有一张页表
D、每个作业或进程有一张页表，每个段有一张段表
17．
采用分段存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段内地址，则允许分段的最大个数是（B）。
A、224 B、216 C、28 D、232
18．
以时间换空间的技术是（B）。
A、分时技术 B、虚拟技术 C、并发技术 D、缓冲技术
19．
存储管理的目的是（C）。
A、方便用户 B、提高内存利用率
C、方便用户和提高内存利用率 D、增加内存实际容量
20．
在请求分页存储管理中，若进程访问的页面不在主存，且主存中没有可用的空闲块时，系统正确的处理顺序为（C）。
A、决定淘汰页，页面调出，缺页中断，页面调入
B、决定淘汰页，页面调入，缺页中断，页面调出
C、缺页中断，决定淘汰页，页面调出，页面调入
D、缺页中断，决定淘汰页，页面调入，页面调出
21．
对主存储器的访问，是（B）。
A、以段为单位 B、以字节或字为单位
C、随存储器的管理方案不同而异 D、以用户的逻辑记录为单位
22．
在请求页式存储管理中，页表项中使用修改位的目的是（D）。
A、实现LRU置换算法 B、实现FIFO算法
C、在快表中检查页面是否进入 D、检查页面是否最近被改写过
23．
（B）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据。
A、逻辑扩充 B、交换技术
C、虚拟技术 D、物理扩充
24．
若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（B）。
A、2GB B、4GB C、100KB D、640KB
25．
在固定分区分配中，每个分区的大小是（C）。
A、相同 B、随作业长度变化
C、可以不同但预先固定 D、可以不同但根据作业长度固定
26．
以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（C）。
A、动态分区法 B、可重定位分区法
C、请求分页技术 D、对换技术
27．
段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即（B）。
A、用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间
B、用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间
C、用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间
D、用分段方法来分配和管理辅存空间，用分页方法来管理主存空间
28．
在虚拟存储系统中，地址转换工作是由（A）完成的。
A、硬件 B、编译程序
C、装入程序和地址转换程序 D、装入程序
29．
在分段存储管理中，一个程序如何分段是在（B）决定的。
A、分配主存时 B、用户编程时
C、装入作业时 D、程序执行时
30．
（A）要求主存空间分配具有连续性。
A、固定分区管理 B、分页存储管理
C、分段存储管理 D、段页式存储管理
31．
首次适应算法的空闲分区是（C）。
A、按容量大小递减顺序连在一起 B、按容量大小递增顺序连在一起
C、按地址由低到高排列 D、按地址由高到低排列
32．
在存储管理中采用交换技术，目的是（D）。
A、从物理上扩充内存 B、实现主存共享
C、节省存储空间 D、提高内存利用率
33．
在分页存储管理中，主存的分配是（A）。
A、以块为单位进行 B、以作业的大小分配
C、以物理段进行分配 D、以逻辑记录大小进行分配
34．
当内存碎片容量大于某一作业所申请的内存容量时，（C）。
A、可以为这一作业直接分配内存 B、不可以为这一作业分配内存
C、经过拼接后，可以为这一作业分配内存 D、一定能够为这一作业分配内存
35．
以下有关外层页表的叙述中错误的是（A）。
A、反映在磁盘上页面存放的物理位置
B、外层页表是指向页表的页表
C、为不连续（离散）分配的页表再建立一个页表
D、有了外层页表则需要一个外层页表寄存器就能实现地址变换
36．
为了保证一个程序在主存中改变了存放位置之后仍能正确执行，则对主存空间应采用（B）技术。
A、静态重定位 B、动态重定位 C、动态分配 D、静态分配
37．
以下存储管理方式中，（A）方式可以采用静态重定位。
A、固定分区 B、分页 C、分段 D、都不是
38．
碎片是指（D）。
A、存储分配完后所剩的空闲区 B、没有被使用的存储区
C、不能被使用的存储区 D、未被使用，而又暂时不能使用的存储区
39．
实施虚拟存储器管理的依据是程序的（A）。
A、局部性原理 B、动态性原理
C、并发性原理 D、一致性原理
40．
以下存储管理方式中，不适合多道程序设计系统的是（A）。
A、单一连续分配 B、固定式分区分配
C、可变式分区分配 D、分页存储管理
41．
实现虚拟内存最主要的技术是（C）。
A、整体覆盖 B、整体对换
C、部分对换 D、多道程序设计
42．
在可变分区分配管理中，某一作业完成后，系统收回其内存空间，并与相邻空闲区合并，为此修改空闲区说明表，造成空闲分区数减1的情况是（D）。
A、无上邻空闲分区，也无下邻空闲分区
B、有上邻空闲分区，但无下邻空闲分区
C、有下邻空闲分区，但无上邻空闲分区
D、有上邻空闲分区，也有下邻空闲分区
43．
以下不属于虚拟内存特征的是（A）。
A、一次性 B、多次性 C、对换性 D、离散性
44．
在段式分配中，CPU每次从内存中取一次数据需要（C）次访问内存。
A、1 B、3 C、2 D、4
45．
设主存容量为1 MB，外存容量为400MB，计算机系统的地址寄存器有24位，那么虚存的最大容量是（D）。
A、1MB B、401 MB C、1MB+224B D、224B
46．
（B）存储管理方式提供一维地址结构。
A、分段 B、分页 C、分段和段页式 D、都不是
47．
系统采用分区存储管理时，可采用（B）让多用户进程轮流进入主存储器执行。
A、存储技术 B、交换技术
C、分区技术 D、虚拟存储技术
48．
在分页管理系统中，分页是由（B）完成的。
A、程序员 B、硬件 C、编译软件 D、都不对
49．
（B）是请求分页存储管理方式和基本分页存储管理方式的区别。
A、地址重定位 B、不必将作业全部装入内存
C、采用快表技术 D、不必将作业装入连续区域
50．
分页式存储管理的主要特点是（C）。
A、要求处理缺页中断 B、要求扩充主存容量
C、不要求作业装入到主存的连续区域 D、不要求作业全部同时装入主存
51．
请求页式存储管理的主要特点是（B）。
A、不要求将作业装入主存的连续区域
B、不要求将作业同时全部装入主存的连续区域
C、不要求进行缺页中断处理
D、不要求进行页面置换
52．
把作业空间中使用的逻辑地址变为内存中物理地址称为（B）。
A、加载 B、重定位 C、物理化 D、逻辑化
53．
虚拟内存的基础是（A）。
A、局部性理论 B、代码的顺序执行
C、变量的连续访问 D、指令局部性
54．
下述内存分配算法中，（C）更易产生无法利用的小碎片。
A、首次适应算法 B、循环首次适应算法
C、最佳适应算法 D、最坏适应算法
55．
虚拟存储器是（A）。
A、可以容纳总和超过主存容量的多个作业同时运行的一个地址空间
B、可提高计算机运算速度的设备
C、物理容量扩大了的主存
D、实际上不存在的存储器
56．
请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会（B）。
A、增加 B、减少 C、不变 D、可能增加也可能减少
57．
碎片现象的存在使得（A）。
A、内存空间利用率降低 B、内存空间利用率提高
C、内存空间利用率得以改善 D、内存空间利用率不影响
58．
以下页面置换算法中，（C）可能会产生Belady现象。
A、最佳置换算法 B、最近最久未使用算法
C、先进先出算法 D、时钟置换算法
59．
源程序经过编译后所生成的目标程序所对应的地址空间是（B）。
A、名空间 B、逻辑地址空间
C、存储空间 D、物理地址空间
60．
有关虚拟存储器的叙述中正确的是（B）。
A、要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中必须常驻内存
B、要求作业运行前，不必全部装入内存，且在运行中不必常驻内存
C、要求作业运行前，不必全部装入内存，但在运行中必须常驻内存
D、要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中不必常驻内存
61．
虚拟内存的最大容量只受（D）的限制。
A、物理内存的大小 B、磁盘空间的大小
C、数据存放的实际地址 D、计算机地址位数
62．
下列关于虚拟存储器的论述中，正确的论述（B）。
A、在请求段页式系统中，以页为单位管理用户的虚空间，以段为单位管理内存空间。
B、在请求段页式系统中，以段为单位管理用户的虚空间，以页为单位管理内存空间。
C、为提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面。
D、操作系统中，实现虚拟存储器的最常用的算法是最佳适应算法OPT。
63．
在请求分页系统中，LRU算法是指（B）。
A、最早进入内存的页先淘汰
B、近期最长时间以来没被访问的页先淘汰
C、近期被访问次数最少的页先淘汰
D、以后再也不用的页先淘汰
64．
在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（D）。
A、输入输出中断 B、时钟中断 C、越界中断 D、缺页中断
三、判断题(34小题,共34分)
1．
在虚拟存储系统中，用户地址空间的大小可以不受任何限制。 （×）
2．
分页存储管理中一个作业可以占用不连续的内存空间，而分段存储管理中一个作业则是占用连续的内存空间。 （×）
3．
首次适应算法的空闲区是按地址顺序从小到大登记在空闲区表中。 （√）
4．
存储保护的目的是限制内存的分配。 （X）
5．
大多数虚拟系统采用最佳置换算法（OPT）是因为它确实可以得到最小的缺页率。（×）
6．
在请求分页存储系统中，页面长度固定并且是硬件决定的。 （√）
7．
动态重定位技术使得作业在内存中可以移动。 （√）
8．
分段存储管理中，段内地址是连续的，段与段之间的地址也是连续的。 （×）
9．
在请求分页存储管理中，页面淘汰所花费的时间不属于系统开销。 （×）
10．
分段存储管理要有硬件地址转换机构做支撑，段表的表项起到了基址/限长寄存器的作用。 （√）
11．
把逻辑地址转换成物理地址的工作称为重定位。 （√）
12．
在现代操作系统中，不允许用户干预内存的分配。 （√）
13．
最佳适应算法的空闲区是按地址顺序从小到大登记在空闲区表中。 （×）
14．
采用动态分区方式将作业装入主存后，作业的地址不一定是连续的。 （×）
15．
在基本分页存储管理中，一个作业的逻辑地址由页号和页内地址两部分组成。 （√）
16．
虚拟存储器的容量比实际物理内存空间大得多。 （√）
17．
快表是位于内存中的一个特殊区域。 （X）
18．
分页存储管理中，用户可以按照自己的意愿将程序划分成若干相等的页。 （×）
19．
分段存储管理中，分段是由用户决定的。 （√）
20．
在动态分区中内存中的碎片，可以直接通过拼凑合并成为一个连续区。 （√）
21．
虚拟存储器是利用操作系统产生的一个假想的特大存储器，在逻辑上扩充了内存容量，而物理内存容量并未增加。 （√）
22．
在基本分页存储管理中，一个作业的逻辑地址为12位，则逻辑地址空间的容量为212B。（×）
23．
段页式存储管理实现了分页存储管理和分段存储管理方式的优势互补。 （√）
24．
动态分区方式按作业需求量分配主存空间，所以分区长度和个数都是确定的。 （×）
25．
分段存储管理中，系统为每个段分配一个连续主存区。 （√）
26．
在基本分页存储管理中，一个作业必须全部装入内存才能运行。 （√）
27．
在分页存储管理中，作业的页面大小和内存物理块大小可以不相同。 （X）
28．
存储管理的主要目的是扩大内存空间。 （X）
29．
在请求分页存储系统中，页面大小根据程序长度动态地分配。 （×）
30．
在虚拟存储管理方式下，一个作业必须全部装入主存才能执行。 （×）
31．
连续分配管理方式仅适合于单道程序运行环境。 （×）
32．
在分页存储管理中，页的大小是可以不相等的。 （×）
33．
CPU可以直接存取外存上的信息。 （×）
34．
在分页存储管理中，作业装入主存后，整个作业的地址是连续的。 （×）
四、简答题(10小题,共50分)

1.简述操作系统是如何处理缺页中断的。
 答：①查主存分配表找一个空闲主存块，若无空块，则由页面调度解决，然后查页表找出该 页在磁盘上的位置，启动磁盘读出该页信息;
②从磁盘上读出的信息装入找到的主存块中，
③修改页表中的相应表目，表示该页已在 主存中
④重新执行破中断的命令

2.在分页虚拟存储管理系统中，为什么说一条指令执行期间可能产生多次缺页中断？
答：因分页虚拟管理方式中，只要作业的部分页在内存，该作业就能执行，而在执行过程中发现所要访问的指令或者数据不在内存时，则产生缺页中断，将所需的页面调入内存。在分页虚拟存储管理系统中，一条指令(如CopyA to B)可能跨了两个页，而其中要访问的操作数可能也跨了两个页。当要执行这类指令，而相应的页都不在内存时，就将产生多次缺页中断

3.什么是交换技术？
答：交换是指把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据，调到外存上，以便腾出足够的内存空间，再把已具备运行条件的进程和进程所需要的程序和数据调入内存
从而提高内存利用率

4.在请求分页存储管理中影响缺页中断率有哪几个主要因素？
答：页面大小，进程所分配物理块的数目，页面置换算法，程序固有特性

5什么是虚拟存储器，其特点是什么？
答：由进程中的目标代码、数据等虚拟地址组成的虚拟空间称为虚拟存储器。虚拟存储器不 考虑物理存储器的大小和信息存放的实际位置,只规定每个进程中相互关联信息的相对 位置。每个进程都拥有自己的虚拟存储器,且虚拟存储器的容量是由计算机的地址结构 和寻址方式来确定的。虚拟存储器就是要提供一个空间像磁盘那样大、 速度像缓存那 样快的主存储系统。实现虚拟存储器要求有相应的地址转换机构,以便把指令的虚拟地 址变换为实际物理地址;另外,由于内存空间较小，进程只有部分内容存放在内存中,其 他的待执行时根据需要再调入内存。

6.为什么要引入动态重定位？
答：程序放在不连续的实际物理空间中，要进行逻辑地址到物理地址的转换，实现动态重定位

7.请求分页管理方式能满足用户哪些需要？为实现该种存储管理方式，页表中需包含哪些 项？
答：允许用户程序只装入少数页面的程序即可启动运行
页表中还包括特征位、外存地址、修改位等

8.试述缺页中断与一般中断的主要区别。
答：两种中断产生的时刻不同：缺页中断是在执行一条指令中间时产生的中断，并立即转去 处理；而一般中断则是在一条指令执行完毕后，当硬件中断装置发现有中断请求时才去 响应和处理。2)处理完毕后的归属不同：缺页中断处理完后，仍返回到原指令去重新执 行，因为那条指令并未执行；而一般中断则是或返回到被中断进程的下一条指令去执行， 因为上一条指令已经执行完了，或重新调度，去执行别的进程程序。

9.简要比较主存的连续分配和离散分配两种方式。

10.分页和分段存储方式的主要区别是什么？
答：①页是信息的物理单位，分页是为了满足系统的需要；段是信息的逻辑单位，含有一组 意义相对完整的信息，分段是为了满足用户的需要。
②页的大小固定且由系统确定，由系统把逻辑地址分为页号和页内地址；段的长度不固定，取决 于用户编写的程序
③分页的作业地址空间是一维的；分段的作业地址空间是二维的
五、综合题(16小题,共160分)
1．
对于如下表所示的段表，请将逻辑地址（0，137B），（1，4000B），（2，3600B），（5，230B）转换成物理地址。注：括号中第一个元素为段号，第二个元素为段内地址。

2．
已知页面走向为1、2、1、3、1、2、4、2、1、3、4，且开始执行时内存中没有页面。若只给该作业分配2个物理块，当采用FIFO页面淘汰算法时缺页率为多少？
假定现有一种淘汰算法，该算法淘汰页面的策略为当需要淘汰页面时，就把刚使用过的页面作为淘汰对象，试问就相同的页面走向，其缺页率又为多少？

3．
某作业，若有下述页面走向：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6。当系统为该作业分配内存块数量为3时，试问采用FIFO，LRU这两种置换算法的缺页次数分别是多少？（假设最初的3页调入内存也算缺页）

4．
在某个分页管理系统中，某一个作业有4个页面，被分别装入到主存的第3、4、6、8块中，假定页面大小为1024字节，当作业在CPU上运行时，执行到下面这条传送命令：
MOV 2100，3100
请计算出MOV指令中两个操作数的物理地址。

5．
有一个作业，其逻辑空间是16页，页长是2048字节，内存空间为8个块，试问：逻辑地址至少应为多少位？内存空间是多大？并简要的说明道理。

6．
考虑下面的访问串：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6
假定有4个块，应用LRU（最近最久未使用算法）页面替换算法，计算会出现多少次缺页中断，并求相应的缺页率和命中率（提示：所给定的页块初始均为空，因此，首次访问一页时就会发生缺页中断）。
7．
考虑下面的访问串：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6
假定有4个块，应用FIFO（先进先出算法）页面替换算法，计算会出现多少次缺页中断，并求相应的缺页率和命中率（提示：所给定的页块初始均为空，因此，首次访问一页时就会发生缺页中断）。
8．
已知某分页系统，主存容量为64KB，页面大小为1KB，对于一个4页的作业，其0、1、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。以十进制的逻辑地址1023为例，画出地址变换过程图。

9．
有一请求分页存储管理系统，页面大小为100字节。有一个5050的整型数组按行连续存放，每个整数占两个字节，将数组初始化为0的程序描述如下：
int a[50][50]；
int i，j；
for（i=0；i<=49；i++）
 for（j=0；j<=49；j++）
  a[i][j]=0；
若在程序执行时内存中只有一个块用来存放数组信息，试问该程序执行时产生多少次缺页中断？

10．
某系统使用请求段式管理方式。作业的虚拟地址为24位，其中高8位为段号，低16位为段内偏移量，回答以下问题：
（l）一个作业最多可以有多少段？每段的最大长度为多少字节？
（2）一个段表如下表所示，计算[0，430]、[1，50]、[2，30]、[3，70]的主存地址。其中方括号内前一元素为段号，后一元素为段内偏移量。当无法进行地址变换时，应说明产生何种中断。

11．
对一个将页表存放在内存中的分页系统，请回答：
（1）如果访问内存需要0.2us，一个数据的有效访问时间是多少？
（2）如果加一个快表，且假定在快表中找到页表项的命中率为90%，则访问一个数据的有效访问时间又是多少（假定查快表需要花费的时间为0）？

12．
考虑下面的访问串：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6
假定有4个块，应用OPT（最佳算法）页面替换算法，计算会出现多少次缺页中断，并求相应的缺页率和命中率（提示：所给定的页块初始均为空，因此，首次访问一页时就会发生缺页中断）。

13．
某分页系统的逻辑地址为16位，其中高6位为页号，低10位为页内偏移量，则在这样的地址结构中，请回答：
（1）一页有多少个字节？
（2）逻辑地址可有多少页？
（3）一个作业最大的地址空间是多少字节？

14．
主存储器容量为4MB，虚存容量为1GB（230B），虚拟地址和物理地址各为多少位？根据寻址方式计算出来的有效地址是虚拟地址还是物理地址？如果采用分页管理，且页面大小为4KB，则页表长度是多少？

15．
现有一个作业，在段式存储管理的系统中已为主存分配建立了如下表所示的段表。

请回答下列问题：
（1）段式存储管理如何完成重定位？
（2）计算该作-访问[0，550]， [1，300]（方括号中第一个元素为段号，第二个元素为段内地址）时的物理地址。

16．
某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页2K，拥有物理空间1M。
（1）写出逻辑地址的格式
（2）若不考虑访问权限，进程的页表有多少项？每项至少有多少位？

第五章

一、填空题(22小题,共22分)
1． 文件共享是指（系统允许多个用户（进程）共同使用某个或某些文件）。
2． 文件的结构就是文件的组织形式，从实现观点出发，文件在外存上的存放组织形式称为文件的（物理结构）。
3． 由于文件的性质和用途不同，以及用户对文件使用的要求不同，文件的存取方法有多种，常用的有顺序存取和（随机存取）。
4． 一个系统磁盘每块大小为4KB，每块地址用4B表示。采用二级索引文件系统管理的最大的文件是（4g ）。
5． 在移臂调度算法中，（最短寻道时间）算法总是从等待访问者中选择时间最短的那个请求先执行。
6． 在移臂调度算法中，（scan）算法总是从移动臂当前位置开始沿着臂的移动方向去选择离当前移动臂最近的那个柱面的访问者，若沿臂的移动方向无请求访问时，就改变臂的移动方向再选择。
7． 逻辑文件可分为（ 流式）和记录式文件两类。
8． 为了确定磁盘上一个物理块所在的位置，必须给出三个参数，分别是（柱面号）、磁头号 和扇区号。
9． 文件系统为每个文件建立了一个指示逻辑记录和物理块之间的对应关系的表，这个表文件是（索引表）。
10． 每个索引文件至少有一个索引表，索引表中每个表项应当包括能够标识该记录关键字和该逻辑记录的（开始的地址和长度）。
11． 执行一次磁头的输入输出时，（寻道时间）是磁头在移动臂带动下到指定柱面所花的时间。
12． 在文件系统中设置一个（位示图 ）表，它是利用二进制的一位来表示磁盘中一个块的使用情况。
13． 文件的符号名与物理地址之间的转换是通过（文件目录）来实现的。
14． （文件保护）是指避免文件拥有者或其他用户因有意或无意的错误操作使文件受到破坏。
15． 移臂调度的目的是尽可能地减少输入输出操作中的（寻道时间）。
16． 目录的作用在于实现（文件的按名存取）。
17． 文件系统为用户提供了（按名存取）功能，使得用户能透明地存储访问文件。
18． 在某文件系统中，采用FAT方式实现文件。硬盘200MB，盘块大小为1KB，FAT表中每个表项占2个字节，则FAT表占用（400）KB。
19． 为了减少移动臂所花时间，每个文件信息不是按盘面上的磁道顺序存放满一个盘面后，再放到另一个盘面上，而是按（柱面）存放。
20． 在树形目录结构中，（绝对路径）是从根目录出发到达某个文件的通路上所有各级子目录名和该文件名的顺序组合。
21． 使用绝对路径名访问文件是从（根目录）开始按目录结构访问某个文件。
22． 在移臂调度算法中除了先来先服务算法外，其余三种算法都是根据访问者的（柱面位置）来进行调度的。
二、选择题(57小题,共57分)
1．
在操作系统中，通常把输入输出设备看作是（D）。
A、索引文件 B、普通文件 C、目录文件 D、特别文件
2．
文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名（C）。
A、应该相同 B、应该不同
C、可以相同也可以不同 D、受系统约束
3．
文件目录项中不包含的是（C）。
A、文件名 B、文件访问权限说明
C、文件控制块的物理位置 D、文件所在的物理位置
4．
在以下磁盘调度中，（B）算法可能会随时改变磁头的运动方向。
A、电梯调度 B、先来先服务
C、循环扫描算法 D、都不会
5．
操作系统中对文件进行管理的部分叫作（B）。
A、数据库系统 B、文件系统
C、检索系统 D、数据存储系统
6．
为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用（B）。
A、约定的方法 B、多级目录 C、路径 D、索引
7．
文件系统中使用位示图实现（B）。
A、文件目录的查找 B、磁盘空间的管理
C、内存空间的共享 D、实现文件的保护和保密
8．
文件的存储空间管理实质上是对（C）的组织和管理。
A、文件目录 B、外存已占用区域
C、外存空闲区 D、文件控制块
9．
用户可以调用（A）文件操作来归还文件的使用权。
A、关闭 B、打开 C、建立 D、删除
10．
如果当前读写磁头正在53号柱面上执行输入输出操作，依次有4个等待者分别要访问的柱面号为98、37、124、65，当采用（C）调度算法时下一次读写磁头才可能到达37号柱面。
A、先来先服务
B、最短寻找时间优先
C、电梯调度（初始磁头移动方向向着小磁道方向）
D、循环扫描算法（磁头移动方向向着大磁道方向）
11．
下列算法中，用于磁盘调度的是（C）。
A、时间片轮转法 B、LRU算法
C、最短寻道时间优先算法 D、优先级高者优先算法
12．
用户实现“按名存取”属于操作系统中的（C）。
A、处理器管理 B、存储管理 C、文件管理 D、设备管理
13．
文件的顺序存取指的是（B）。
A、按终端号一次存取 B、按文件记录的逻辑序号逐一存取
C、按文件的物理块号一次存取 D、按文件逻辑记录的大小逐一存取
14．
文件系统中的路径名由（C）组成。
A、磁盘符和目录名
B、目录名和文件名
C、磁盘符、目录结构的各个目录名、文件名
D、磁盘符、根目录名、文件名
15．
设磁盘的I/O请求队列中的柱面号分别为55、58、39、18、90、160、150、38、184，假设磁头的起始位置为100，若采用SSTF（最短寻道时间优先）算法，则磁头移动（D）个磁道。
A、55 B、184 C、200 D、248
16．
对移动臂磁盘的一次信息传输所花费的时间由三部分组成，它们是（A）。
A、传输时间、延迟时间和寻道时间 B、旋转等待时间、延迟时间和寻道时间
C、磁头移动时间、延迟时间和寻道时间 D、延迟时间、移动时间和等待时间
17．
由字符序列组成，文件内的信息不再划分结构，这是指（A）。
A、流式文件 B、记录式文件 C、顺序文件 D、有序文件
18．
在文件系统中，仅适用于连续结构文件的文件存储空间管理方法是（C）。
A、成组链接法 B、空闲块链表法
C、空闲空间表法 D、位示图
19．
下列（C）不是文件系统的功能。
A、文件系统实现对文件的“按名存取”
B、负责实现数据的逻辑结构到物理结构的转换
C、提高磁盘的读写速度
D、提供对文件的存取方法和对文件的操作
20．
文件的存储方法依赖于（B）。
A、文件的大小 B、外存的分配方式
C、文件的逻辑结构 D、都不对
21．
文件的物理组织方式是由（D）确定的。
A、应用程序 B、主存容量 C、外存容量 D、操作系统
22．
在文件系统中为了有效解决重名问题，通过（C）来实现的。
A、重名翻译机构 B、建立索引表
C、树形目录结构 D、建立指针
23．
一个文件系统中，其文件控制块占64B，一个盘块大小为1KB，采用一级目录。假定文件目录中有3200个目录项。问查找一个文件平均需要多少次访问磁盘（C）。
A、50 B、54 C、100 D、200
24．
索引文件由文件和（B）组成。
A、符号表 B、索引表 C、交叉访问表 D、链接表
25．
在以下磁盘调度中，（B）算法可能出现饥饿现象。
A、电梯调度 B、最短寻道时间优先
C、循环扫描算法 D、先来先服务
26．
磁盘是可共享设备，因此每一时刻（D）作业启动它。
A、可以由任意多个 B、能限定多个
C、至少能由一个 D、至多能由一个
27．
在文件管理中，采用位示图主要是实现（B ）。
A、磁盘的驱动调度 B、磁盘空间的分配和回收
C、文件目录的查找 D、页面置换
28．
如果文件系统中有两个文件重名，不应采用（A）结构。
A、一级目录 B、二级目录
C、树形目录 D、二级目录和树形目录
29．
磁盘移臂调度的目的是为了缩短（A）时间。
A、寻道 B、延迟 C、传输 D、启动
30．
在程序运行过程中需要提供（B）以实现磁盘文件的读写请求。
A、内存地址 B、文件名
C、电梯调度算法 D、传送方向与传送量
31．
以下对物理块和逻辑记录关系的描述中正确的是（B）。
A、一个物理块只能存放一个逻辑记录
B、一个物理块能存放一个或多个逻辑记录
C、一个逻辑记录不能分开存放于多个物理块中
D、多个逻辑记录必须存放在一个物理块中
32．
以下关于磁盘移臂调度算法中错误的是（B）。
A、移臂调度的目的是减少寻道时间，包括最短寻道时间优先、电梯调度和循环扫描算法等
B、先来先服务调度算法是最简单且花费时间最短的调度算法
C、先来先服务调度算法不考虑访问的物理位置，只按到来的先后顺序进行调度
D、最短寻道时间优先和先来先服务调度算法会随时改变磁头的移动方向
33．
磁盘上的文件以（A）单位读写。
A、盘块 B、记录 C、柱面 D、磁道
34．
若8个字长（假设字长为32位）组成的位示图管理磁盘空间，用户归还一个块号为100的盘块时，它对应位示图的位置是（B）（行、列号均从1开始）。
A、行号为3，列号为5 B、行号为4，列号为4
C、行号为3，列号为4 D、行号为4，列号为5
35．
打开文件操作主要是（B）。
A、把整个文件从磁盘拷贝到内存
B、把文件目录项（FCB）从磁盘拷贝到内存
C、把整个文件和文件目录项（FCB）从磁盘拷贝到内存
D、把磁盘文件系统的控制管理信息从辅存读到内存
36．
文件系统中用（D）来管理文件。
A、作业控制块 B、外部页表
C、软、硬件结合的方法 D、文件控制块
37．
设磁盘的I/O请求队列中的柱面号为19、376、205、134、18、56、193、396、29、3、19、40，磁头的起始位置为100若采用SCAN（电梯调度）算法（磁头的运行方向是从大磁道向小磁道进行的），则磁头移动（C）个磁道。
A、205 B、480 C、490 D、512
38．
通常情况下，用户程序经过编译之后得到的可执行文件属于（B）。
A、ASCII文件 B、普通文件 C、目录文件 D、特别文件
39．
某磁盘组的每个盘面上有200个磁道，格式化时每个磁道被分成4个扇区，整个盘组共有8000个物理块，那么该盘组应由（B）张盘组成。
A、4 B、5 C、8 D、10
40．
假设一个FCB为64B，盘块大小为1KB，则在每个盘块中最多存放（D）。
A、64个FCB B、1个FCB C、1000个FCB D、16个FCB
41．
以下关于文件的描述中正确的是（D）。
A、文件系统中文件的内容只能是二进制代码
B、文件系统要负责文件存储空间的管理，但不能完成文件名到物理地址的转换
C、在操作系统中将文件名转换成文件存储地址，对文件实施控制管理都是通过文件记录来实现的
D、逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位
42．
文件控制块不包括（D）。
A、文件名 B、文件访问权限说明
C、文件物理位置信息 D、磁盘坏块信息
43．
一个文件的相对路径名是从（A）开始，逐步沿着各级子目录追溯，最后到指定文件的整个通路上所有子目录名组成的一个字符串。
A、当前目录 B、根目录 C、多级目录 D、二级目录
44．
在下列文件的物理结构中，不便于文件内容增删的是（A）。
A、连续文件 B、链接文件 C、索引文件 D、Hash文件
45．
对磁盘进行移臂调度时，既考虑了减少寻找时间，又不频繁变动臂的移动方向的调度算法是（C）。
A、先来先服务 B、最短寻道时间优先
C、电梯调度 D、优先级高者优先
46．
位示图可用于磁盘空间的管理。设某系统磁盘共有500块，块号为0~499第0行的第0位表示第0块，第0行的第1位表示第1块，依次类推。若用位示图管理这500块的磁盘空间，当字长为32位时，第i个字节第j位对应的块号是（A）。
A、32i+j B、32i+j1 C、32i+j32 D、32i+j321
47．
目录文件所存放的信息是（D）。
A、某一文件存放的数据信息
B、某一文件的文件目录
C、该目录中所有数据文件目录
D、该目录中所有子目录文件和数据文件的目录
48．
文件系统是指（D）。
A、文件的集合
B、文件的目录
C、实现文件管理的一组软件
D、文件、管理文件的软件及数据结构的总体
49．
以下选项中属于逻辑结构的文件是（D）。
A、连续文件 B、系统文件 C、哈希文件 D、流式文件
50．
文件存储空间中空闲块管理方法中没有（C）。
A、空闲文件目录 B、位示图 C、空闲块散列 D、空闲块链
51．
文件绝对路径名是指（C）。
A、文件名和文件扩展名
B、一系列的目录文件名和该文件的文件名
C、从根目录到该文件所经历的路径中各符号名的集合
D、目录文件名和文件名的集合
52．
目录文件由（C）组成。
A、文件名称 B、文件体 C、文件控制块 D、连续文件
53．
启动磁盘执行一次输入输出操作时，（A）是硬件设计时就固定的。
A、寻道时间 B、延迟时间
C、传输时间 D、一次I/O操作的总时间
54．
以下不适合于直接存取的外存分配方式是（B）。
A、连续分配 B、链接分配 C、索引分配 D、都适合
55．
文件系统的主要目的是（A）。
A、实现对文件的“按名存取” B、实现虚拟存储
C、提高外存的读写速度 D、用于存储系统文件
56．
以下关于文件存取的叙述中正确的是（B）。
A、适合于顺序存取的文件也一定适合随机存取
B、适合于随机存取的文件也一定适合顺序存取
C、适合于随机存取的文件不一定适合顺序存取
D、以上都不对
57．
一个磁盘的转速为7200转/分，每个磁道有160个扇区，每扇区有512字节，那么理想情况下，其数据传输率为（C）。
A、7200160KB/s B、7200KB/s
C、9600KB/s D、19 200KB/s

三、判断题(18小题,共18分)
1．
文件共享是指文件的源代码要向全体用户公开。 （×）
2．
文件系统的主要目的是存储系统文档。 （×）
3．
有结构的文件一定是定长记录文件。 （×）
4．
解决文件的命名冲突通常采用多级索引结构来实现。 （×）
5．
索引文件既适合顺序存取，也适合随机存取。 （√）
6．
磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取。 （×）
7．
引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数。 （√）
8．
同一文件系统中不允许文件重名，否则会造成混乱。 （×）
9．
能够随机存取的文件一定能够顺序存取。 （√）
10．
单级目录结构能够解决文件重名问题。 （×）
11．
磁盘分配的基本单位是磁盘物理块。 （√）
12．
任何用户都可以关闭文件。 （×）
13．
在文件的逻辑结构中，无结构的文件就是字符流式文件。 （√）
14．
特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件。 （×）
15．
对磁带上的文件虽然可以用顺序和随机方式访问，但是还是以顺序访问为主。 （×）
16．
在查找文件时，查找的起始点必须是根目录而不是其他目录。 （×）
17．
链接文件只能采用顺序存取，不能采用随机存取。 （X）
18．
对文件进行读写前，要先打开文件。 （√）
四、简答题(5小题,共25分)
1． 文件目录的作用是什么？文件目录项通常包含哪些内容？文件目录如何保存？

2．
文件系统中为什么要有目录管理？

3．
什么是逻辑文件？什么是物理文件？

4．
文件顺序存取和随机存取有什么主要区别？它们对记录式文件和流式文件的操作有什么不同？

5．简述文件的外存分配中的连续分配、链接分配和索引分配各自有什么主要的优缺点。
答：连续分配的优点是：①顺序访问容易②顺序访问速度快。其缺点是：①要求有连续的 存贮空间，会产生碎片，降低利用率②须事先知道文件的长度，不利于文件的增生扩 充
链接分配的主要优点是：①不要求连续的存贮空间，能较好地利用外存；②勿须先知文 件长度，有利用文件的扩充。其缺点是：①只适合顺序访问，不适合于随机访问；②链 接指针要占用一定的存贮空间，不仅降低了效率，其可靠性也差。
索引分配的优点是：①既支持顺序访问，也支持随机访问，查找效率高；②便于文件的 撤充。其缺点是：当文件中草药护录很多时，索引表就很庞大，会占用不少存贮空间。

五、综合题(11小题,共110分)
1． 若干个等待访问磁盘的访问柱面为20、44、40、4、80、12、76，假设每移动一个柱面需要3ms，移动臂当前位于40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道时间：
（1）先来先服务算法。
（2）最短寻道时间优先算法。

2． 磁盘请求以10、22、20、2、40、6、38磁道的序列到达磁盘驱动器。寻道时每个柱面移动需要6ms，以下各算法的寻道时间是多少？假设磁臂的起始位置位于磁道18。
（1）先来先服务算法。
（2）最短寻道时间优先算法。
（3）SCAN算法（初始向小磁道移动方向）。

3． 当磁头处于70号磁道时，有9个进程先后提出读写请求，涉及盘的柱面号为63、57、34、 88、91、103、76、18和128，约定磁头向道号减少方向移动。
（1）给出按单向扫描CSCAN调度算法的调度次序。
（2）计算按这种调度算法时的平均寻道数。

4． 当前磁盘读写位于柱面号20，此时有多个磁盘请求以下列柱面号顺序送至磁盘驱动器：10、22、20、2、40、6、38。当前磁盘读写位于柱面号20。在寻道时，移动一个柱面需要6ms，按先来先服务和电梯算法（方向从0~40）计算所需总的寻道时间。

6．磁盘是可被多个进程共享的设备，寻道算法性能影响系统的运行效率。当磁头处于100磁道时，有9个进程先后提出以下访问序列。在100磁道被访问后提出的访问序列：63、57、34、88、91、103、76、18、128。请按先来先服务FCFS算法和最短时间优先SSTF算法计算平均寻道长度（即磁头移动磁道数）。

7．在某文件系统中，每个盘块为512字节，文件控制块占64个字节，其中文件名占8个字节。如果索引节点编号占2个字节，对一个存放在磁盘上的256个目录项的目录，试比较引入索引节点前后，为找到其中一个文件FCB，平均启动磁盘的次数。

8．当磁头处在100磁道时，有9个进程先后提出以下访问序列：63、57、34、88、91、103、76、18、128。请给出从第一个请求开始按扫描的SCAN算法和循环扫描CSCAN算法，计算平均寻道长度（即磁头移过的磁道数的平均值），并说明算法的特点（假定CSCAN算法DOWN方向移动提供服务）。

9．某移动臂磁盘的柱面由外向里从0开始顺序编号，假设当前磁头停在100号柱面而且移动方向是向外的，现有一个请求队列在等待访问磁盘，访问的柱面号分别为190、10、160、90、80、125、30、20、140和25。请给出分别采用最短寻道时间优先和电梯调度算法处理上述请求的次序，并分别计算出它们的平均寻道长度。

9． 假定一个盘组共有100个柱面，每个盘面上有16个磁道，每个磁道分成4个扇区，回答以下问题：
（1）整个磁盘空间共有多少个存储块？
（2）如果用每行32位的单元来构造位示图，共需要多少个字？
（3）位示图中第18行的第16位对应的块号是多少？

10．若磁头的当前位置为100磁道，磁头正向磁道号增加方向移动。现有一个磁盘读写请求队列：23、376、205、132、19、61、190、398、29、4、18、40。若采用先来先服务、最短寻道时间优先和扫描算法，试计算出平均寻道长度各为多少？

11． 有某操作系统对外存分配采用混合索引分配方式，在主索引节点中包含文件的物理结构数组iaddr[12]，其中前10项iaddr[0]~iaddr[9]为直接地址，iaddr[10]为一次间接地址，iaddr[11]为二次间接地址。如果系统的盘块大小是4KB，磁盘的每个扇区也为4KB。描述磁盘块的数据项需要4字节，其中一个字节标识磁盘分区，3个字节标识物理块。请问该文件系统支持的单个文件的最大长度是多少？

第六章

一、填空题(17小题,共17分)
1． I/O设备通常通过（设备控制器 ）与CPU进行通信。
2． 所谓（通道）是指能够控制一台或多台I/O设备与CPU并行工作的，独立完成I/O操作的处理器。
3． 为实现CPU与I/O设备的并行工作，操作系统引入了（中断 ）硬件机制。
4． 某字节多路通道共有6个子通道，若通道最大传送速率为1500B/s，求每个子通道的最大传输速率是（1500/6）。
5． 在SPOOLing系统中，作业执行时从磁盘上的（输入井 ）中读取信息，并把作业执行的结果暂时存放在磁盘上的 输出井中。
6． 在程序I/O方式、中断控制方式和通道控制方式中，主机和I/O设备不能并行工作的是（IO ）。
7． 在现代操作系统中，几乎所有的I/O设备与内存交换数据时，都使用（缓冲技术）。
8． 按信息交换单位，I/O设备可分为字符设备和块设备两类，打印机属于（字符 ）设备。
9． 设备分配程序分配外部设备时，先分配（设备），再分配控制器，最后分配通道。
10． 通道完成一次输入输出操作后，以（中断）方式请求CPU进行干预。
11． 通道是一个独立于（CPU）的I/O处理器，它控制 I/O设备与内存之间的信息交换。
12． I/O设备处理进程平时处于（阻塞）状态，当I/O中断和I/O请求出现时被唤醒。
13． 在DMA控制方式中，I/O设备和主存之间的数据交换（不通过）CPU的控制。
14． 使用户所编写的程序与实际使用的物理设备无关，这是由设备管理的（独立性）功能实现的。
15． DMA方式的并行性是指（cpu和dma控制器）。
16． 根据设备的固有属性特点设备分可分为独占设备、共享设备和（虚拟设备）。
17． 通道是特殊的处理器，它有自己的（指令和程序），所以并行工作能力较强。
二、选择题(45小题,共45分)
1．
以下不使用中断机构的I/O控制方式是（C）。
A、中断控制方式 B、DMA控制方式
C、程序I/O方式 D、通道控制方式
2．
引入高速缓冲的主要目的是（C）。
A、提高CPU的利用率
B、提高I/O设备的利用率
C、改善CPU与I/O设备速度不匹配的问题
D、节省内存
3．
（A）是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。
A、SPOOLing技术 B、虚拟存储技术
C、覆盖与交换技术 D、通道技术
4．
采用假脱机技术，将磁盘的一部分作为公共缓冲区以代替打印机，用户对打印机的操作实际上是对磁盘的存储操作，这种改造后的设备是（C）。
A、独占设备 B、共享设备 C、虚拟设备 D、一般物理设备
5．
将系统调用参数翻译成设备操作命令的工作由（B）完成的。
A、用户层I/O软件 B、设备独立性软件
C、中断处理 D、设备驱动程序
6．
虚拟设备是指（C）。
A、允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备
B、允许用户以标准化方式来使用物理设备
C、把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备
D、允许用户程序不必全部装入主存便可使用的设备
7．
以下属于共享设备的是（B）。
A、打印机 B、磁盘 C、用户终端 D、鼠标器
8．
DMA控制方式中的数据传输是以（C）为单位进行的。
A、字节 B、字 C、数据块 D、位
9．
应用程序与物理设备无关的特性是（B）。
A、虚拟设备 B、设备独立性 C、设备安全性 D、设备独享
10．
通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为（D）。
A、存储设备 B、系统设备 C、用户设备 D、虚拟设备
11．
基本的I/O设备处理进程一般处于（C）状态。
A、就绪 B、执行 C、阻塞 D、死锁
12．
以下（C）属于独占设备。
A、硬盘 B、磁鼓 C、打印机 D、光盘
13．
设备的独立性是指（C）。
A、设备独立于计算机系统
B、系统对设备的管理是独立的
C、用户编程时使用的设备与实际使用的设备无关
D、每一台设备都有一个唯一的编号
14．
缓冲技术中的缓冲池在（A）中。
A、内存 B、外存 C、ROM D、寄存器
15．
DMA控制方式的特点是（A）。
A、设备和CPU并行执行
B、I/O批量数据的交换会大量浪费 CPU时间
C、控制软件易于编写
D、简化设备设计
16．
如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是（C）。
A、程序查询 B、中断方式
C、DMA方式 D、无条件存取方式
17．
在以下问题中，（A）不是设备分配时应考虑的问题。
A、及时性 B、设备的固有属性 C、与设备无关性 D、安全性
18．
SPOOLing技术提高了（A）的利用率。
A、独占设备 B、共享设备 C、文件 D、主存
19．
计算机输入/输出操作指的（B）之间的信息传送。
A、I/O设备与I/O设备 B、主机（含CPU、内存）与I/O设备
C、CPU与主存 D、键盘与显示器
20．
设备管理程序对设备的管理是借助一些数据结构来进行的，以下（A）不属于设备管理数据结构。
A、PCB B、DCT C、COCT D、CHCT
21．
如果I/O所花费的时间比CPU处理时间短得多，则缓冲区（B）。
A、最有效 B、几乎无效 C、均衡 D、以上都不是
22．
关于通道、设备控制器和设备之间的关系，以下叙述中正确的是（C）。
A、设备控制器和通道可以分别控制设备
B、设备控制器、通道和设备可以并行工作
C、通道控制设备控制器、设备控制器控制设备工作
D、都不对
23．
通道程序是（B）。
A、由一系列机器指令组成 B、由一系列通道指令组成
C、可以由高级语言编写 D、就是通道控制器
24．
设备的打开、关闭、读、写等操作是由（D）完成的。
A、用户程序 B、编译程序
C、设备分配程序 D、设备驱动程序
25．
通道又称I/O处理器，它用于实现（A）之间的信息传输。
A、内存与I/O设备 B、CPU与I/O设备
C、内存与外存 D、CPU与外存
26．
操作系统中的SPOOLing技术，实质是将（B）转化为共享设备的技术。
A、虚拟设备 B、独占设备 C、脱机设备 D、块设备
27．
在中断处理中，属于I/O中断的有（C）。
I.设备出错 II.数据传输结束
A、I B、II C、I和II D、都不是
28．
DMA控制方式是在（A）之间建立一条直接数据通路。
A、I/O设备和主存 B、两个I/O设备
C、I/O设备和CPU D、CPU和主存
29．
以下关于设备控制器的叙述中错误的是（B）。
A、设备控制器是一个可编址的设备
B、设备控制器的每一个设备地址对应同类的多个设备
C、当一个设备控制器仅控制一个设备时，它只有一个唯一的设备地址
D、当设备控制器可连接多个设备时，它应含有多个设备地址
30．
以下叙述中不正确的是（A）。
A、通道是处理输入输出的软件
B、所有设备的启动工作都由系统统一来做
C、来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理
D、编制好的通道程序是存放在主存中的
31．
在操作系统中，用户程序申请使用I/O设备时，通常采用（B）。
A、物理设备名 B、逻辑设备名 C、虚拟设备名 D、独占设备名
32．
磁盘高速缓冲设在（C）中，其主要目的是提高磁盘I/O的速度。
A、磁盘控制器 B、磁盘 C、内存 D、Cache
33．
假脱机输入输出利用（C）作为缓冲区来实现虚拟设备。
A、打印机 B、磁带 C、磁盘 D、内存
34．
虚拟设备是靠（C）技术实现的。
A、通道 B、缓冲 C、SPOOLing D、设备控制器
35．
为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（A）结构的缓冲技术。
A、缓冲池 B、循环缓冲 C、单缓冲 D、双缓冲
36．
在操作系统中，（A）指的是一种实现I/O控制的硬件机制。
A、通道技术 B、缓冲池
C、SPOOLing技术 D、内存覆盖技术
37．
（C）算法是设备分配常用的一种算法。
A、短作业优先 B、最佳适应 C、先来先服务 D、首次适应
38．
下列（D）不是设备的分配方式。
A、独享分配 B、共享分配 C、虚拟分配 D、分区分配
39．
CPU输出数据的速度远高于打印机的打印速度，为解决这一问题，可采用的技术是（C）。
A、并行技术 B、通道技术 C、缓冲技术 D、虚存技术
40．
与设备相关的中断处理过程是由（D）完成的。
A、用户层I/O软件 B、设备无关的操作系统软件
C、硬件 D、设备驱动程序
41．
在采用SPOOLing技术的系统中，用户的打印结果首先被送到（A）。
A、磁盘固定区域 B、内存固定区域 C、终端 D、打印机
42．
SPOOLing系统为用户提供了虚拟的（A）。
A、共享设备 B、独占设备 C、主存储器 D、处理器
43．
按（D）分类可将设备分为块设备和字符设备。
A、传输速率 B、使用特性 C、共享属性 D、信息交换单位
44．
操作系统设置（D），用来记录计算机系统所配置的独占设备类型、台数和分配情况。
A、设备控制表 B、控制器控制表 C、通道控制表 D、系统设备表
45．
在以下I/O控制方式中，需要CPU干预最少的是（D）。
A、程序I/O方式 B、中断控制方式
C、DMA控制方式 D、通道控制方式

三、判断题(24小题,共24分)
1．
设备驱动程序发出I/O命令后，在设备控制器控制下进行I/O操作，执行设备驱动程序的进程阻塞起来，直到I/O中断时才被唤醒。 （√）
2．
设备独立性软件执行所有设备的公用操作。 （√）
3．
通道是一个I/O处理器，可以执行任何指令。 （×）
4．
系统为所有设备配置一张设备控制表，用于记录设备的特性以及与I/O控制器连接的情况。 （×）
5．
磁盘高速缓冲区是设在磁盘上的一块磁盘空间。 （×）
6．
设备独立性是指设备驱动程序独立于具体使用的物理设备。 （×）
7．
逻辑设备到物理设备的映射是在用户层软件中完成的。 （×）
8．
设备分配算法主要有先请求先服务和速度高者优先两种。 （×）
9．
对于存储型设备，I/O操作的信息是以字节为单位传输的。 （×）
10．
虚拟设备是指实际上不存在的设备。 （×）
11．
I/O控制方式不断发展的推动因素之一，是提高CPU对I/O设备的干预。 （×）
12．
在通道控制方式中，数据传输的基本单位由一个数据块变成一组数据块。 （√）
13．
DMA控制方式下可以直接在内存和I/O设备间传输数据。 （√）
14．
DMA控制方式只能应用于块设备的I/O操作。 （√）
15．
在程序I/O方式中，CPU的利用率比中断驱动I/O方式中的CPU利用率高。 （×）
16．
SPOOLing是脱机I/O系统。 （×）
17．
独占设备始终只允许一个用户进程使用。 （×）
18．
共享设备在任何时刻允许多个进程使用。 （×）
19．
在中断控制方式下，不需要CPU干预便可实现I/O操作。 （×）
20．
在中断控制方式下，I/O操作的数据传输必须经过CPU。 （√）
21．
设备驱动程序与I/O设备的特性无关。 （×）
22．
一个设备控制器只能控制一个I/O设备。 （×）
23．
操作系统提供的用于I/O操作的库函数属于用户层软件。 （√）
24．
设备控制器是CPU与I/O设备之间的接口，它接收从CPU发来的命令，并去控制I/O设备工作。 （√）

四、简答题(13小题,共65分)

1． 为什么要引入设备独立性？如何实现设备独立性？
 答:现代操作系统为了提高系统的可适应性和可扩展性，都实现了设备独立性或设备无关性。基本含义是应用程序独立于具体使用的物理设备,应用程序以逻辑设备名请求使用某类设备。实现了设备独立性功能可带来两方面的好处: (1) 设备分配时的灵活性，(2) 易于实现I/0 重定向。为了实现设备的独立性,应引入逻辑设备和物理设备概念。在应用程序中，使用逻辑设备名请求使用某类设备;系统执行时是使用物理设备名。鉴于驱动程序是与硬件或设备紧密相关的软件，必须在驱动程序之上设置-层设备独立性软件，执行所有设备的公有操作、完成逻辑设备名到物理设备名的转换(为此应设置-张逻辑设备表) 并向用户层(或文件层)软件提供统一接口，从而实现设备的独立性。

2.简述DMA控制方式的技术特征。
（1）DMA有两个技术特征，首先是直接传送，其次是块传送。
（2）所谓直接传送，即在内存与IO设备间传送一个数据块的过程中，不需要 CPU的任何中间干涉，只需要CPU在过程开始时向设备发出“传送块数据” 的命令，然后通过中断来得知过程是否结束和下次操作是否准备就绪。

3.DMA控制方式与通道控制方式有什么不同？
DMA控制方式中需要CPU来控制所传输数据块的大小，传输的内存地址；
通道控制方式中这些信息都是由通道来控制管理的。
一个DMA控制器对应一台设备与内存传递数据，
而一个通道可以控制多台设备与内存的数据交换。

4． 按资源分配方式可将外部设备分为几类？各有什么特点？
答：按资源分配方式可将外部设备分为独占设备、共享设备和虚拟设备。所有字 符设备都是独占设备，只能互斥使用，利用率低。共享设备可由不同进程交 替使用，利用率高。虚拟设备是通过SPOOLing技术把原独占设备改造成共 享设备，以提高利用率

5． 何为虚拟设备？实现虚拟设备的主要条件是什么？
所谓的虚拟设备技术是在一类物理设备上模拟另一类物理设备的技术,是将独占设备转化为共享设备的技术。通常把用来代替独占设备的那部分外存空间称为虚拟设备。
实现虚拟设备的硬件条件要有大容量的磁盘及中断机制、通道。软件条件.上要采用多道程序设计技术。

6． 为什么要在设备管理中引入缓冲技术？
（1）缓和cpu与I/O设备速度不匹配的矛盾。
（2）减少中断cpu的次数。
（3）提高cpu和I/O设备之间的并行性。

7． 什么是逻辑设备？什么是物理设备？如何实现从逻辑设备到物理设备的转换？
解:用户程序中使用的设备是逻辑设备，计算机系统中实际配置的设备是物理设备。在0S中，通常设置了反映逻辑设备和物理设备对应关系的数据结构，其中存放了逻辑设备名、物理设备名及设备驱动程序入口地址等信息，通过该数据结构即可实现逻辑设备到物理设备的转换。

8． 简述DMA控制方式
是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式。在这种方式中，DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据交换不经过CPU，而直接在内存和I/O设 备之间进行 。
DMA方式的主要优点是速度快。由于CPU根本不参加传送操作，因此就省去了CPU取指令、取数、送数等操作

9． 如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题？
答：解决因通道不足而产生的瓶颈问题的最有效方法是增加设备到主机间的通路而不是增加通道。换言之，就是把一个设备连接到多个控制器上，而一个控制器又连接到多个通道上。
这种多通路方式不仅可以解决该瓶颈问题，而且能够提高系统的可靠性，也即不会因为个别通道或控制器的故障而使设备与存储器之间无法建立通路进行数据传输。

10． 什么是DMA控制方式？它与中断控制方式的主要区别是什么？
答: DMA方式即直接存储器访问方式，其实现思想是外设在硬件支持下直接与内存交换成批数据而需CPU干预。在DMA控制器中，除了包含状态寄存器和数据寄存器之外，还包含传送字节计数寄存器、、内存寄存器等。在进行数据存取时，先由CPU向控制器发送启动指令，然后在DMA控制器的控制下不断挪用CPU的工作周期，在设备和内存之间直接交换数据，直到一批数据全部传送完成时才中断CPU。批量数据的传送由计数器逐个计数，并由内存地址寄存器确定所要访问的内存地址。
DMA方式与中断方式的主要区别如下:
1、中断方式在每个数据传送完成后中断CPU，而DMA方式则是在所要求传送的一批数据全部传送结束时中
断CPU;
2、中断方式的数据传送是在中断处理时由CPU控制完成的，而DMA方式则是在DMA控制器的控制下完成。不过，在DMA方式中，数据传送的方向、存放数据的
内存始址及传送数据的长度等仍然由CPU控制。

11.设备驱动程序是什么？为什么要有设备驱动程序？用户进程怎样使用驱动程序？
设备驱动进程与设备控制器之间的通信程序称为设备驱动程序。
设备驱动程序是控制设备动作的核心模块，如设备的打开、关闭、读、写等，用来控制设备上数据的传输。它与硬件密切相关，处理用户进程发出的I/O请求。
用户进程使用设备驱动程序时，设备驱动程序的处理过程为：将用户进程抽象的I/O要求转换为具体的要求，检查I/O请求的合法性，读出和检查设备的状态，传送必要的参数，设置设备工作方式，启动I/O设备

12． 简述在中断控制方式下，CPU与I/O设备之间数据的传输步骤。

13． 简述操作系统设备管理的主要任务。
答：缓冲区管理,设备分配,设备处理,虚拟设备及实现设备独立性

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