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三、填空题 1. 2.
操作系统的基本功能包括 、 、 、 。除此之外还为用户使用操作系统提供了用户接口。 在操作系统中采用多道程序设计技术，能有效地提高CPU、内存和I/O设备的 。为实现多道程序设计需要有 。 3. 4. 5. 6.
多道程序环境下的各道程序，宏观上他们是在 运行，微观上则是在 执行。 采用多道程序设计技术能充分发挥 与 并行工作的能力。 并发和 是操作系统的两个最基本的特征，两个之间互为存在条件。
为实现多道程序设计，计算机系统在硬件方面必须提供两种支持，它们是 和
。 7.
一个作业的运行时间假定为1小时，他在系统中等待了3个小时，那么该作业的周转时间 个小时，响应比是 。 8. 9. 10. 11.
信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示 ；当信号量值小于零时，其绝对值为 。 若一个进程已进入临界区，其他欲进入临界区的进程必须 等待 。 将进程的 进程控制块 链接在一起就形成了进程队列。
用P、V操作管理临界区时，任何一个进程在进入临界区之前应调用 P 操作，退出临界区时应调用 V 操作。 12. 13. 14.
程序顺序执行时有顺序性、 和可再现性的特点。 进程是一个 动 态概念，而程序是一个静态 概念。
在一个单处理机系统中，若有5个用户进程，且假设当前时刻为用户态就绪状态的用户进程最多有 4个，最少有 0 个。 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.
当处理机空闲时，进程调度程序从 就绪队列 中选出一个进程执行。 处理死锁的方法通常有 、 和 。
为破坏 条件，采用资源的静态预分策略，系统丢进程申请的资源今昔感一次性的分配，然后才启动该进程运行。 进程的调度方式有两种，一种是 ，另一种是 。 进程调度负责 的分配工作。
在 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 死锁产生的必要条件有四个： 、 、 、 。 解除死锁常用的方法有两种。 是从其他进程那里剥夺足够数量的资源 给 进程，以解除死锁状态。 23.
银行家算法中，当一个进程提出的资源请求将导致系统从 进入 时，系统就拒绝它的资源请求。 24.
如果要求所有进程一次性申请它所需要的全部资源。若系统有足够的资源分配给进程，便一次把所有的资源分配给该进程。但在分配时只要有一种资源要求不能满足，则资源全不分配，进程等待。这种死锁预防方法破坏了死锁产生必要条件中的 条件。 25. 26.
将作业地址空间中的逻辑地址转换为主存中的物理地址的过程称为 。 在某些页面替换算法中，缺页率可能随着可使用的块数量的增加而增长，这种情况 称为 。 27. 28. 29.
页表表目的主要内容包括 和 。
分区管理中采用“首次适应”分配算法时，应将空闲区按 次序登记在空闲区表中。
在动态分区式内存管理中，倾向于优先使用低址部分空闲区的算法是 ，能使内参空间中空闲区分布的较均匀的算法是 ；每次分配时，把急能满足要求，又是最小的空闲区分配给进程的算法 。 30.
段表表目的主要内容包括 。
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31. 假设某程序的页面访问序列为1、2、3、4、5、2、3、1、2、3、4、5、1、2、3、4且开始执行是主存中没有页面，则在分配给该程序的物理块数是3且采用FIFO方式时缺页次数是 ；在分配给程序的物理块数是4且采用FIFO方式时，缺页次数是 。在分配给该程序的物理块数是3且采用LRU方式时，缺页次数是 。在分配给该程序的物理块数是4且采用LRU方式时，缺页次数是 。
32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40.
把 地址转换为 地址的工作称为地址映射。
在段页式存储管理系统中，每道程序都有一个 表和一组 表。 若选用的 算法不合适，可能会出现抖动现象。
在虚拟段式存储管理中，若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长，则发生 。 通过硬件和软件的功能扩充，把独占设备改造成若干用户可共享的设备，这种设备称为 。 通道按信息交换的方式可分为 、 和 三种方式。 设备管理中采用的数据结构有 、 、 、 等四种。 完成一个磁盘服务请求的总时间由 、 和 组成。
SCAN算法在实现时通常改进为磁头在当前方向上无请求时便反向，此时该算法称 为 算法。
41. 为实现设备分配，应为每个设备设置一张 ，在系统中配置一张 ；为实现设备独立性，系统中应设置一张 。
42. 43. 44. 45.
虚拟设备是通过 技术把 设备变成能为若干用户 的设备。
实现SPOOLing系统时，必须在磁盘上开辟出称为 和 的专门区域以存放作业信息和作业执行结果。 组织目录时可采取的数据结构有 、 、 、 和 。
利用Hash法查找文件时，如果目录中相应得目录项是空，则表示 ；如果目录项中的文件名与指定的文件名相匹配，则表示 ；如果目录项中的文件名与指定的文件名不匹配，则表示 。
46. 47.
分配磁盘空间的三种主要方法是 、 和 。
在文件系统中是利用 来管理文件的，为了允许不同用户的文件使用相同的文件名，通常文件系统中采用 ；在目录文件中的每个目录项通常就是 。
48. 49.
毗连文件分配空间中常用的适配方法是 、 和 。
在下列物理文件中， 将使文件顺序访问的速度最快； 最不适合对文件进行随机访问； 能直接将记录键值转换成物理地址。
50. 51. 52. 53.
目录上的主要操作有 、 、 、 和 。
文件系统最基本的目标是 ，它主要是通过 功能实现的，文件系统所追求的最重要的目标是 。 基于磁盘文件模式，将文件视为编号的快的文件存取方法称为 。
在文件系统中可命名的最小数据单位是 ，用户以 为单位对文件进行存取、检索等，对文件存取空间的分配则以 为单位。
54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64.
二级目录结构由 目录和各用户自己的 目录组成。
索引文件大体上由 区和 去构成。其中 区一般按关键字的顺序存放。 对操作系统而言，打开文件广义指令的主要作用是装入 目录表。 操作系统实现按名存取进行检索等，关键在于解决文件名与 的转换。 文件的物理组织有顺序、 和索引。
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。 磁盘与主机之间传递数据是以 为单位进行的。 在文件系统中，要求物理块必须连续的物理文件是 。
文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理块之间的对应关系表，由此表和文件本身构成的文件是 。 算法选择与当前磁头所在的磁道距离最近的请求作为下一次服务的对象。 访问磁盘时间由三部分组成，即 、 和 。
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四、简答题 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
操作系统的主要目标是什么？ 操作系统有哪些基本功能？
试说明现代操作系统的基本特征是什么？
在操作系统中引入多道程序设计技术，带来了哪些好处？ 什么是线程？进程和线程是什么关系？ 试比较进程与程序的异同。
在生产者-消费者问题中，如何将两个P操作，即P（full）和P（mutex）互换位置，或者将P（empty）和P（mutex）互换位置，其后果如何？如果将两个V操作， 即V（full）和V（mutex）互换位置，或者将V（empty）和V（mutex）互换位置，其后果又如何？ 8.
有三个进程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，进程需用资源S2和S3。回答； a) b) 9.
若对资源分配不加限制，会发生什么情况？为什么？ 为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略？为什么？
在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096B，现有一逻辑地址为2F6AH，且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理地址为多少？
10. 某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分配的物理块号为5、10、4、7，而该用户作业的长度为6页，试将十六进制的虚拟地址0A5C、103C转换成物理地址。
11. 某段式存储管理系统中，有一作业的段表（SMT）如表5-7所示，求逻辑地址[0，65]，[1，55]，[2，90]，[3，20]对应的主存地址（按十进制）。
表5-7 段表
段 号 0 1 2 3 段长（容量）/B 200 50 100 150 主存起始地址 600 850 1000 状 态 0 0 0 1 12. 表5-8给出了某系统中的空闲分区表，系统采用可变式分区存储管理策略。现有以下作业序列96KB、20KB、200KB。若用首次适应算法和最佳适应算法来处理这些作业序列，试问哪一种算法可以满足给作业序列的请求，为什么？
表5-8 空闲分区表
分 区 号 1 2 3 4 5 大小/B 32K 10K 5K 218K 96K 起 始 地 址 100K 150K 200K 220K 530K 13. 设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页2048B，内存总共有8个存储块，试问逻辑地址至少应为多少位？内存空间有多大？
14. 若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如表5-11所示。已知页面大小为1024B，试将逻辑地址1011、2148、3000、4000、5012转化为相应的物理地址。
表5-11 页表
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2 3 15.
1 6 假定磁盘转速为20ms/r，磁盘格式化时每个磁道被划分为10个扇区，今有10个逻辑记录（每个记录的大型刚好与扇区大小相等）存放在同一磁道上，处理程序每次从磁盘读出一个记录后要花4ms进行处理，现要求顺序处理这10个记录，若磁头现在正处于首个逻辑记录的始点位置。请问： a) b)
按逆时针方向安排10个逻辑记录（磁盘顺时针方向转），处理程序处理完这10个记录所需要的时间是多少 按最优化分布重新安排这10个逻辑记录，写出记录的安排，并计算出所需要处理的时间。
16. 若某磁盘组为n=200，m=20，k=10，问： a) b)
柱面号为185，磁头号为12，道内块号为5的磁盘块的逻辑磁盘块号为多少？ 逻辑磁盘块号为1200，它所对应得柱面号、磁头号及磁道内块号为多少？
五、计算题 1.
设有4道作业，它们的提交时间及执行时间如表2-10所示：
表2-10 作业时间表
作 业 号 1 2 3 4 提交时间/h 10.0 10.2 10.4 10.5 执行时间/h 2.0 1.0 0.5 0.3 是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。） 2.
假设有四个作业，他们的提交、运行时间如表2-11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就带权周转时间为多少？（时间单位：小时，以十进制进行计算。）
表2-11 作业时间表
作 业 号 1 2 3 4 3.
到达时间/h 8.0 8.3 8.5 9.0 运行时间/h 2.0 0.5 0.1 0.4 在单CPU和两台输入/输出设备（I1，I2）的多道程序设计环境下，同时投入三个作业Job1、Job2、Job3运行。这三个作业对CPU和输入/输出设备的使用顺序和时间如下所示：
Job1：I2（30ms）；CPU（10ms）；I1（30ms）；CPU（10ms）；I2（20ms） Job2：I1（20ms）；CPU（10ms）；I2（40ms）
Job3：CPU（10ms）；I1（20ms）；CPU（10ms）；I1（10ms）
假设CPU、I1、I2都能并行工作，Job1优先级最高，Job2次之，Job3优先级最低，优先级高的作业可以抢占优先级地的作业CPU，但不抢占I1和I2。试求：
CUP:J3(20) J2(10) J1(10) J2(10) J3(10) WAIT(10) J1(10) WAIT(10) J3(10)
I1:J2(20) J1(30) J3(WAIT 10) J3(20) WAIT(10) J3(10) I2: J1(30) J2(40) WAIT(10) J1(20) （1） （2） （3） 4.
三个作业从投入到完成分别需要的时间。 从投入到完成的CPU利用率。 I/O设备利用率。
在某多道程序系统中，供用户使用的内存空间有100K，磁带机2台，打印机1台。系统采用可变式分区分配方式管理
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