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1、第第 3 3 次作业次作业 一、简答题（本大题共一、简答题（本大题共 4040 分，共分，共 1010 小题，每小题小题，每小题 4 4 分）分） 1. 简述操作系统与硬件系统、软件系统的关系。 2. 操作系统设计的三个目标是什么？ 3. 什么是线程？ 4. 计算机系统中操作系统的地位和作用是什么？ 5. 在磁盘读或写时有哪些延迟因素？ 6. 简单分页与虚拟分页有什么区别？ 7. 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？ 8. 什么是虚拟存储器？其特点是什么？ 9. 什么是分时系统？它有什么特征？ 10. 设备分配的总原则是什么？设备分配有哪两种方式？并简要说
2、明之。二、综合题（本大题共二、综合题（本大题共 6060 分，共分，共 5 5 小题，每小题小题，每小题 1212 分）分） 1. 路径名和工作目录有什么关系？ 2. 进程和程序有哪些区别？ 3. 请求页式管理中有哪几种常用的页面置换算法？ 4. 若磁头的当前位置为 100 磁道，磁头正向磁道好增加的方向移动。现有一磁 盘读写请求队列：23，376，205，132，19，61，190，398，29，4，18，40。 若采用先来先服务和扫描算法，试给出磁头移动的顺序计算出平均寻道长度各 为多少？ 5. 设某文件为链接文件，由 5 个逻辑记录组成，每个逻辑记录的大小与磁盘块 大小相等，均为 512
3、 字节，并以此存放在 50、121、75、80、63 号磁盘块上。 若要存取文件的第 1569 逻辑字节处的信息，请问要访问哪一个磁盘块？答案：答案：一、简答题（一、简答题（4040 分，共分，共 1010 题，每小题题，每小题 4 4 分）分）1. 参考答案：参考答案： 操作系统是紧贴在硬件之上，所有其他软件之下的系统软件。它为其他软件提 供操作硬件的共同环境，虚拟和扩展硬件功能以方便使用。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：2. 参考答案：参考答案： 方便：操作系统使计算机更易于使用；有效：操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源；扩展：在构造操作系统时，应该允许在不妨碍服务的前
4、提 下有效地开发、测试和引进新的系统功能。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：3. 参考答案：参考答案： 线程是进程中可独立执行的子任务，一个进程可以有一个或多个线程，每个线 程都有一个惟一的标识符。线程与进程有许多相似之处，往往把线程又称为 “轻型进程”，线程与进程的根本区别是把进程作为资源分配单位，而线程是 调度和执行单位。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：4. 参考答案：参考答案： 操作系统是紧贴系统硬件之上，所有其他软件之下的系统软件。操作系统提供 计算机系统中资源的管理与维护，提供用户使用计算机的接口。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：5. 参考答案：参考答案：
5、 寻道时间，旋转延迟，传送时间 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：6. 参考答案：参考答案： 简单分页：一个程序中的所有的页都必须在主存储器中程序才能正常运行。虚 拟内存分页：不是程序的每一页都必须在主存储器中，而是在需要的时候才装 入主存储器。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：7. 参考答案：参考答案： 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。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：8. 参考答案
6、：参考答案： 在进程中的目标代码、数据等的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 的容量时有计算机的地址结构和寻址方式来确定的。 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与内存中，待执行时根据需要在调指令 入内存。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：9. 参考答案：参考答案： 分时系统（time sharing system）：把处理机的运行时间分成很短的时间片
7、， 按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。其主要特征是：交互性、 多用户同时性、独立性。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：10. 参考答案：参考答案： 设备分配的总原则是既要充分发挥设备的使用效率，尽可能的让设备忙，但又 要避免由于不合理的分配方法造成进程死锁；另外还要做到把用户程序和具体 物理设备隔离开来，即用户程序面对的是逻辑设备，而分配程序将在系统把逻 辑设备转换成物理设备后，再根据要求的物理设备号进行分配。 设备分配有静 态分配和动态分配两种分配方式。 静态分配方式是在用户作业开始执行之前， 由系统一次分配该作业所要求的全部设备、控制器和通道。一旦分配之后，这 些资源就
8、一直被该作业所占用，直到该作业执行结束被撤销。静态分配方式不 会出现死锁，但设备的使用效率低。 动态分配是在进程执行过程中根据执行需 要进行分配。当进程需要设备时，通过系统调用命令向系统提出设备请求，由 系统按照事先规定的策略给进程分配所需要的资源，一旦用完之后，便立即释 放。动态分配方式有利于提高设备的利用率，但如果分配算法使用不当，则有 可能造成进程死锁。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：二、综合题（二、综合题（6060 分，共分，共 5 5 题，每小题题，每小题 1212 分）分）1. 参考答案：参考答案： 路径名是由一系列从根目录或主目录向下到各个分支，最后直到该文件的路径 中
9、的目录名和最后到达的文件名组成。工作目录是一个这样的目录，它是含有 用户正在使用的当前目录的树形结构。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：2. 参考答案：参考答案： 区别包括： （1）程序是静态的指令序列，进程是动态的程序执行过程； （2）程序是永久性软件资源，进程是动态生存的暂存性资源； （3）进程具有并行特征，而程序没有； （4）进程是竞争计算机资源的基本单位； （5）不同的进程可以包含同一个程序，只要该程序对应的数据集不同。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：3. 参考答案：参考答案： 5 种。包括： 随机淘汰算法（random glongram）。即随机地选择某个用户页面并
10、将其换出。 轮转法 RR（round robin）。轮转法循回换出内存可用区内一个可以被换出的 页，无论该页是刚被换进或已经换进内存很长时间。 先进先出法 FIFO（first in first out）。FIFO 算法选择在内存驻留时间最长 的一页将其淘汰。 最近最久未使用页面置换算法 LRU（least recently unused）。该算法的基本 思想是：当需要淘汰某一页时，选择离当前时间最近的一段时间内最久没有使 用过的页面先淘汰。 理想型淘汰算法 OPT（optimal replacement algorithm）。该算法淘汰在访问 串中将来再也不出现的或是在离当前最远的位置上出现
11、的页面。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：4. 参考答案：参考答案： 采用先来先服务磁盘调度算法，从 100 磁道到开始进行调度的情况为：移动的 磁道总数为： 7735317173113421292083692514221596；平均寻道 长度为： 159612133。 采用扫描算法，从 100 磁道到开始，磁头向磁道号增加方向移动，进行调度的 情况为：移动的磁道总数为： 32581517122337211164114692；平均寻道长度为： 6921257.7。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：5. 参考答案：参考答案： 因为 1569=512*3+33，所以要访问的字节为第 4 个逻辑记录，对应的物理磁盘 块号为 80。故应访问第 80 个磁盘块。 解题方案：解题方案：评分标准：评分标准：
