操作系统原理与Linux系统结课实验报告（实验六进程间通信）
学院：信息科学与工程学院
班级：网络11-1班
姓名：* * *
学号：****
2014年5月20号
实验题目：进程间通信
学号： ******** 姓名： ***
2、进程管道通信
进程管道通信实验结果显示：
3、消息队列通信
消息队列通信实验结果显示：
五、结论
操作系统原理试题1 一、填空题（19’） 1.操作系统的基本类型有▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。 2.在操作系统中，处理机的状态分为▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁两种。 3.进程的三种基本状态是▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。 4.N个进程互斥访问一变量，设置一信号灯S, 则S取值范围是▁▁▁▁▁。 5.在分区式存贮管理中，首次适应法中自由主存队列应按▁▁▁▁排序，最佳适 应法中自由主存队列应按▁▁▁▁▁排序，最坏适应法中自由主存队列应按▁▁▁▁▁排序。 6.常用的缓冲技术有▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。 7.按I/O控制器智能化程度的高低，可把I/O设备的控制方式分为四类▁▁▁▁、 ▁▁▁▁、▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。 二、名词解释（9’） 1、响应时间 2、虚拟存储器 3、进程同步 三、简答题（36’） 1．什么叫重定位？动态重定位和静态重定位有什么区别？（7’） 2．什么叫进程？进程和程序有什么区别？（7’） 3．简述分段和分页的区别。（6’） 4．请详细说明可通过哪些途径预防死锁？（8’） 5．请详细说明请求分页系统的地址变换过程。（8’） 四、一单道批处理系统中,有如下四个作业,并采用短作业优先调度算法,试计算作业的平均周转时间和平均带权周转时间。（8’）(单位:小时) 五、系统盘块大小为512B(字节),盘块编号长4B,文件说明中可存放10个盘块编号。 关于文件大小有如下统计结果： 文件大小≤512B 占40% 512B＜文件大小≤3KB 占30% 3KB＜文件大小≤64KB 占20% 64KB＜文件大小≤192KB 占8% 192KB＜文件大小≤8MB 占2% 试为该系统设计文件的物理结构，使访问文件时具有尽可能小的平均访问磁盘次数，
课程成绩构成 笔试：70% 平时：30% 试卷构成： 名词解释五小题，共15分； 简答五小题，共35分； 综合题四小题，共50分。 第一章操作系统引论 1、设计现代操作系统的主要目标？ 答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2、操作系统的作用？ 答：（1）作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2）作为计算机系统资源的管理者 （3）实现了对计算机资源的抽象 3、操作系统发展的主要动力？ 答：（1）不断提高计算机资源的利用率 （2）方便用户 （3）器件的不断更新换代 （4）计算机体系结构的不断发展 4、为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象？ 答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 5、单道批理？多道程序设计？多道批处理？ 单道批处理系统定义：把一批作业以脱机方式输入到磁带上，并在系统中配上监督程序(Monitor)，在它的控制下使这批作业能一个接一个地连续处理，直至磁带(盘)上的所有作业全部完成，系统对作业的处理都是成批地进行的，且在内存中始终只保持一道作业。 多道批处理系统定义：由多道程序设计技术组成的系统。
6、分时系统产生主要动力？关键技术？特征？ 答：(1)推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。 （2）关键技术：为实现分时系统，其中，最关键的问题是如何使用户能与自己的作业进行交互，即当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，再将结果返回给用户。此后，用户可继续键入下一条命令，此即人—机交互。应强调指出，即使有多个用户同时通过自己的键盘键入命令， （3）特征：多路性；独立性；及时性；交互性。 7、实时任务划分？实时系统与分时系统比较？ 实时任务划分：（1）按任务执行时是否呈现周期性来划分 （2）根据对截止时间的要求来划分。 比较：（1）多路性。实时信息处理系统的多路性主要表现在系统周期性的对多路现场信息进行采集，以及对多个对象或多个执行机构进行控制。而分时系统的多路性则与用户情况有关，时多时少。 （2）独立性。实时信息处理系统的每个终端用户在向实时系统提出服务请求时是彼此独立操作，互不干扰。而分时控制系统中，对象的采集和对象的控制也是互不干扰。 （3）及时性。实时信息处理系统的及时性以人所能接受的等待时间来确定。分时系统的及时性是以控制对象所要求的开始截止时间或完成时间来确定的，一般为毫秒级。 （4）交互性。实时信息处理系统仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。分时系统能够向终端用户提供数据处理和资源共享等服务。 （5）可靠性。分时系统也要求可靠性，但实时系统要求更高度的可靠性。 8、操作系统定义？特征？ 答：操作系统的定义：操作系统（operating system，简称OS）是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合——它们管理和控制计算机系统中的软件和硬件资源，合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境，从而在计算机与其用户之间起到接口的作用。 特征：（1）并发性（2）共享性（3）虚拟技术（4）异步性 9、是什么原因使操作系统具有异步性特征？ 答：操作系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性，进程以人们不可预知的速度向前推进，二是程序的不可再现性，即程序执行的结果有时是不确定的，三是程序执行时间的不可预知性，即每个程序
一、实验目的 通过对进程调度算法的设计，深入理解进程调度的原理。 进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 进程调度分配处理机，是控制协调进程对CPU的竞争，即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程，把CPU的使用权交给被选中的进程。 进程通过定义一个进程控制块的数据结构（PCB）来表示；每个进程需要赋予进程ID、进程到达时间、进程需要运行的总时间的属性；在RR中，以1为时间片单位；运行时，输入若干个进程序列，按照时间片输出其执行序列。 二、实验环境 VC++6.0 三、实验内容 实现短进程优先调度算法（SPF）和时间片轮转调度算法（RR） [提示]： (1) 先来先服务（FCFS）调度算法 原理：每次调度是从就绪队列中，选择一个最先进入就绪队列的进程，把处理器分配给该进程，使之得到执行。该进程一旦占有了处理器，它就一直运行下去，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，才退出处理器。 将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列，并按照先来先服务的方式进行调度处理，是一种最普遍和最简单的方法。它优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不管要求运行时间的长短。 按照就绪进程进入就绪队列的先后次序进行调度，简单易实现，利于长进程，CPU繁忙型作业，不利于短进程，排队时间相对过长。 (2) 时间片轮转调度算法RR
原理：时间片轮转法主要用于进程调度。采用此算法的系统，其程序就绪队列往往按进程到达的时间来排序。进程调度按一定时间片（q）轮番运行各个进程. 进程按到达时间在就绪队列中排队，调度程序每次把CPU分配给就绪队列首进程使用一个时间片，运行完一个时间片释放CPU，排到就绪队列末尾参加下一轮调度，CPU分配给就绪队列的首进程。 固定时间片轮转法： 1 所有就绪进程按 FCFS 规则排队。 2 处理机总是分配给就绪队列的队首进程。 3 如果运行的进程用完时间片，则系统就把该进程送回就绪队列的队尾，重新排队。 4 因等待某事件而阻塞的进程送到阻塞队列。 5 系统把被唤醒的进程送到就绪队列的队尾。 可变时间片轮转法： 1 进程状态的转换方法同固定时间片轮转法。 2 响应时间固定，时间片的长短依据进程数量的多少由T = N × （ q + t ）给出的关系调整。 3 根据进程优先级的高低进一步调整时间片，优先级越高的进程，分配的时间片越长。 多就绪队列轮转法： (3) 算法类型 (4)模拟程序可由两部分组成，先来先服务（FCFS）调度算法，时间片轮转。流程图如下:
实验4 进程控制 1、实验目的 （1）通过对WindowsXP进行编程，来熟悉和了解系统。 （2）通过分析程序，来了解进程的创建、终止。 2、实验工具 （1）一台WindowsXP操作系统的计算机。 （2）计算机装有Microsoft Visual Studio C++6.0专业版或企业版。 3、预备知识 （3）·CreateProcess（）调用：创建一个进程。 （4）·ExitProcess（）调用：终止一个进程。 4、实验编程 （1）编程一利用CreateProcess()函数创建一个子进程并且装入画图程序(mspaint.exe)。阅读该程序,完成实验任务。源程序如下： # include < stdio.h > # include < windows.h > int main(VOID) ﹛STARTUPINFO si; PROCESS INFORMA TION pi; ZeroMemory(&si,sizeof(si)); Si.cb=sizeof(si); ZeroMemory(&pi,sizeof(pi)); if(!CreateProcess(NULL, “c: \ WINDOWS\system32\ mspaint.exe”, NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si,&pi)) ﹛fprintf(stderr,”Creat Process Failed”); return—1; ﹜ WaitForSingleObject(pi.hProcess,INFINITE); Printf(“child Complete”); CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi hThread); ﹜
《操作系统原理》期末考试题 班级学号姓名 一、单项选择题（每题2分，共26分） 1.操作系统是一种()。 A. 系统软件 B. 系统硬件 C. 应用软件 D. 支援软件 2.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于（）。 A.实现各台计算机这间的通信 B.共享网络中的资源 C.满足较在规模的应用 D.系统中多台计算机协作完成同一任务 3.下面对进程的描述中，错误的是（）。 A.进程是动态的概念 B. 进程执行需要处理机 C.进程是指令的集合 D. 进程是有生命期的 4.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 5.要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条（）。 A.互斥 B.请求与保持 C.不剥夺 D.循环等待 6.以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中（）。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 D. 段式存储管理 C.可变分区存储管理7.在可变式分区存储管理
中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与 1 / 8 相邻空闲区合并，修改空闲区表，使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的 情况是（）。 A.无上邻空闲区也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区也有下邻空闲 区 8.系统“抖动”现象的发生不是由（）引起的。 A.置换算法选择不当 B.交换的信息量过大 C.主存容量不足 D.请求页式管理方案 9.在进程获得所需全部资源，唯却CPU时，进程处于（）状态。 A.运行 B.阻塞 C.就绪 D.新建 10.要页式存储管理系统中，将主存等分成（）。 A.块 B.页 C.段长 D.段 11.系统利用SPOOLING技术实现（）。 A.对换手段 B.虚拟设备 C.系统调用 D.虚拟存储 12.设备从磁盘驱动器中读出一块数据的总时间为（）。 A.等待时间+ 传输时间 B.传输时间 D.延迟时间+ 查找时间+ 传输时间 C.查找时间+ 传输时间 13.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（）
上海电力学院 计算机操作系统原理 实验报告 题目：动态链接库的建立与调用 院系：计算机科学与技术学院 专业年级：信息安全2010级 学生姓名：李鑫学号：20103277 同组姓名：无 2012年11 月28 日上海电力学院
实验报告 课程名称计算机操作系统原理实验项目线程的同步 姓名李鑫学号20103277 班级2010251班专业信息安全 同组人姓名无指导教师姓名徐曼实验日期2012/11/28 实验目的和要求： (l)了解Windows内存管理机制，理解页式存储管理技术。 (2)熟悉Windows内存管理基本数据结构。 (3)掌握Windows内存管理基本API的使用。 实验原理与内容 使用Windows系统提供的函数和数据结构显示系统存储空间的使用情况，当内存和虚拟存储空间变化时，观察系统显示变化情况。 实验平台与要求 能正确使用系统函数GlobalMemoryStatus()和数据结构MEMORYSTATUS了解系统内存和虚拟空间使用情况，会使用VirtualAlloc()函数和VirtualFree()函数分配和释放虚拟存储空间。 操作系统：Windows 2000或Windows XP 实验平台：Visual Studio C++ 6.0 实验步骤与记录 1、启动安装好的Visual C++ 6.0。 2、选择File->New，新建Win32 Console Application程序, 由于内存分配、释放及系统存储 空间使用情况均是Microsoft Windows操作系统的系统调用，因此选择An application that support MFC。单击确定按钮，完成本次创建。 3、创建一个支持MFC的工程，单击完成。
操作系统原理及应用试题附答案 第一部分选择题一、单项选择题（本大题共4小题，每小题2分，共8分） 1、从静态角度来看，进程由__________、数据集合、进程控制块及相关表格三部分组成。（）A、JCB B、PCB C、程序段 D、I/O缓冲区 2、请求页式管理方式中，首先淘汰在内存中驻留时间最长的帧，这种替换策略是_____.（）A、先进先出法（FIFO） B、最近最少使用法（LRU） C、优先级调度 D、轮转法 3、文件安全管理中，___________安全管理规定用户对目录或文件的访问权限。（）A、系统级 B、用户级 C、目录级 D、文件级 4、排队等待时间最长的作业被优先调度，这种算法是___________。A、优先级调度 B、响应比高优先 C、短作业优先D、先来先服务第二部分非选择题 二、填空题（本大题共16小题，每小题1分，共16分） 5、常规操作系统的主要功能有：_处理机管理_、存贮管理、设备管理、文件管理以及用户界面管理。 6、操作系统把硬件全部隐藏起来，提供友好的、易于操作的用户界面，好象是一个扩展了的机器，即一台操作系统虚拟机。 7、进程管理的功能之一是对系统中多个进程的状态转换进行控制。 8、逻辑_文件是一种呈现在用户面前的文件结构。 9、操作系统中实现进程互斥和同步的机制称为同步机构_。 10、内存中用于存放用户的程序和数据的部分称为用户区（域）。 11、存贮器段页式管理中，地址结构由段号、段内页号和页内相对地址三部分组成。 12、在操作系统中，通常用户不使用设备的物理名称（或物理地址），而代之以另外一种名称来操作，这就是逻辑设备名。 13、在操作系统中，时钟常有两种用途：报告日历和时间，对资源使用记时。 14、库文件允许用户对其进行读取、执行，但不允许修改.
窗体顶端 您的本次作业分数为：100分单选题 1.【第01~04章】以下描述中，（）并不是多线程系统的特长。 A 利用线程并行地执行矩阵乘法运算。 B web服务器利用线程请求http服务 C 键盘驱动程序为每一个正在运行的应用配备一个线程，用来响应相应的键盘输入。 D 基于GUI的debugger用不同线程处理用户的输入、计算、跟踪等操作。 正确答案:C 单选题 2.【第01~04章】现代操作系统的基本特征是（）、资源共享和异步性。 A 多道程序设计 B 中断处理 C 实现分时与实时处理 D 程序的并发执行 正确答案:D 单选题 3.【第01~04章】操作系统的进程管理模块并不负责（）。 A 进程的创建和删除 B 提供进程通信机制 C 实现I/O设备的调度 D 通过共享内存实现进程间调度。 正确答案:C 单选题 4.【第01~04章】下列选择中，（）不是操作系统必须要解决的问题。 A 提供保护和安全机制 B 管理目录和文件 C 提供应用程序接口
D 提供C++语言编译器 正确答案:D 单选题 5.【第01~04章】用户在程序中试图读存放在硬盘中某文件的第10逻辑块，使用操作系统提供的接口是（）。 A 进程 B 系统调用 C 库函数 D 图形用户接口 正确答案:B 单选题 6.【第01~04章】操作系统的管理部分负责对进程进行调度。 A 主存储器 B 控制器 C 运算器 D 处理机 正确答案:D 单选题 7.【第01~04章】下面关于进程的叙述不正确的是（）。 A 进程申请CPU得不到满足时，其状态变为就绪状态。 B 在单CPU系统中，任一时刻有一个进程处于运行状态。 C 优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。 D 进程获得处理机而运行是通过调度而实现的。 正确答案:C 单选题 8.【第01~04章】下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是（）。 A 系统调用 B 中断 C 库函数
《操作系统原理》习题答案 一、单项选择题 1、（信号量）是一种只能进行P、V操作的特殊变量。 2、一个进程是（PCB结构与程序和数据的组合）。 3、操作系统中，当（时间片完），进程从执行状态转变为就绪状态。 4，设有三个作业J1，J2，J3同时到达，运行时间分别为T1，T2，T3，且T1≤T2 ≤ T3。若它们在一台处理机上按单道运行，采用短作业优先算法，则平均周转时间为（T1+ 2/3T2 + 1/3T3）。 5、在操作系统中，死锁出现是指（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） 6.若系统有三个并发进程，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( 10 ) 。 7、预防死锁的论述中，（可以通过破坏产生死锁的四个必要条件之一或其中几个的方法，来预防发生死锁）条是正确的论述。 8、关于死锁与不安全状态的关系，下列描述正确的有（死锁是一种不安全状态）： 9、银行家算法是一种（死锁避免）算法。 10、以下哪种算法不属于多个分区的可变分区存储管理方式的主存分配算法（最后适应分配算法） 11、在固定分区管理方式中，处理器执行作业时，对每条指令中的地址要求满足（下限地址≤绝对地址≤上限地址） 12、以下叙述中，不正确的是（采用动态和静态重定位的系统都支持“程序浮动”） 13、在页式存储管理中，假定地址用m个二进制位表示，其中页内地址部分占用了n个二进制位，那么最大的作业允许有（2(m-n) ）个页面。 14、关于一个分区的存储管理，以下叙述不正确的是（一个分区的存储管理中，必须采用动态重定位的方式进行地址转换） 15、下面哪种算法不属于页式虚拟存储管理中的页面调度算法（优先数调度算法） 16、缺页中断率与哪个因素无关（作业的逻辑地址） 17、很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是（页式存储管理） 18、在存储管理中，（可变分区管理）可与覆盖技术配合. 19、虚拟存储器的最大容量（由计算机的地址结构决定） 20、下述（先进先出）页面淘汰算法会产生BELADY现象. 21、计算机系统的二级存储包括（主存储器和辅助存储器） 22、以下关于主存空间的说法中正确的是（操作系统与硬件的接口信息、操作系统的管理信息和程序等存放在主存储器的系统区） 23、联想存储器在计算机系统中是用于（地址变换） 24、以下有关可变分区管理中采用的主存分配算法说法中错误的是（最佳适应算法是最好的算法，但后过的较大作业很难得到满足）
实验五线程的同步 1、实验目的 （1）进一步掌握Windows系统环境下线程的创建与撤销。 （2）熟悉Windows系统提供的线程同步API。 （3）使用Windows系统提供的线程同步API解决实际问题。 2、实验准备知识：相关API函数介绍 ①等待对象 等待对象（wait functions）函数包括等待一个对象（WaitForSingleObject （））和等待多个对象（WaitForMultipleObject（））两个API函数。 1）等待一个对象 WaitForSingleObject（）用于等待一个对象。它等待的对象可以为以下对象 之一。 ·Change ontification:变化通知。 ·Console input: 控制台输入。 ·Event:事件。 ·Job:作业。 ·Mutex:互斥信号量。 ·Process:进程。 ·Semaphore:计数信号量。 ·Thread:线程。 ·Waitable timer:定时器。 原型： DWORD WaitForSingleObject( HANDLE hHandle, // 对象句柄 DWORD dwMilliseconds // 等待时间 ）； 参数说明： （1）hHandle:等待对象的对象句柄。该对象句柄必须为SYNCHRONIZE访问。 （2）dwMilliseconds:等待时间，单位为ms。若该值为0，函数在测试对象的状态后立即返回，若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到 一个信号将其唤醒，如表2-1所示。 返回值： 如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。
Static HANDLE hHandlel = NULL; DWORD dRes; dRes = WaitForSingleObject(hHandlel,10); //等待对象的句柄为hHandlel，等待时间为10ms 2）等待对个对象 WaitForMultiple（）bject（）在指定时间内等待多个对象，它等待的对象与 WaitForSingleObject（）相同。 原型： DWORD WaitForMultipleObjects（ DWORD nCount， //句柄数组中的句柄数 CONST HANDLE * lpHandles， //指向对象句柄数组的指针 BOOL fWaitAll， //等待类型 DWORD dwMilliseconds //等待时间 ）； 参数说明： （1）nCount：由指针 * lpHandles指定的句柄数组中的句柄数，最大数是MAXIMUM WAIT OBJECTS。 （2）* lpHandles：指向对象句柄数组的指针。 （3）fWaitAll：等待类型。若为TRUE，当由lpHandles数组指定的所有对象被唤醒时函数返回；若为FALSE，当由lpHandles数组指定的某一个 对象被唤醒时函数返回，且由返回值说明是由于哪个对象引起的函数 返回。 （4）dwMilliseconds：等待时间，单位为ms。若该值为0，函数测试对象的状态后立即返回；若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到 一个信号将其唤醒。 返回值：、 如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。 各参数的描述如表2-2所示。
《操作系统原理》练习题 一、填空题 1. 每个进程都有一个生命周期，这个周期从__(1)__开始，到__(2)__而结束。 2. 当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__(3)__和可再现性。 3. 并发进程中与共享变量有关的程序段称为__(4)__。 4. 一个进程或者由系统创建，或者由__(5)__创建。 5. 一个进程的静态描述是处理机的一个执行环境，被称为__(6)__。 6. 信号量的物理意义是：信号量大于0，其值为__(7)__；信号量小于0，其绝对值为__(8)__。 7. 系统有某类资源5个，供3个进程共享，如果每个进程最多申请__(9)__个该类资源，则系统是安全的。 8. 不可中断的过程称为__(10)__。 9. 操作系统中，进程可以分为__(11)__进程和__(12)__进程两类。 10. 操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是__(13)__接口和__(14)__接口。 11. 批处理操作系统中，操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操作系统选择作业并根据__(15)__的要求自动控制作业的执行。 12. 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前台作业，而由批处理系统控制的作业称为__(16)__作业。 13. 采用SPOOL技术的计算机系统中，操作员只要启动__(17)__程序工作，就可以把作业存放到__(18)__中等待处理。 14. 作业控制方式有__(19)__方式和__(20)__方式二种。 15. 对资源采用抢夺式分配可以防止死锁，能对处理器进行抢夺式分配的算法有__(21)__算法和__(22)__算法。 16. 因争用资源产生死锁的必要条件是互斥、__(23)__、不可抢占和__(24)__。 17. 死锁的形成，除了与资源的__(25)__有关外，也与并发进程的__(26)__有关。 18. 为破坏进程循环等待条件，从而防止死锁，通常采用的方法是把系统中所有资源类进行__(27)__，当任何一个进程申请两个以上资源时，总是要求按对应资源号__(28)__次序申请这些资源。 19. 内存管理的核心问题是如何实现__(29)__的统一，以及它们之间的__(30)__问题。 20. 页式存储管理中，处理器设置的地址转换机构是__(31)__寄存器。 21. 在页式和段式存储管理中，__(32)__存储管理提供的逻辑地址是连续的。 22. 实现地址重定位或地址映射的方法有两种：__(33)__和__(34)__。 23. 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，__(35)__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，__(36)__的作业得到优先调度。 24. 确定作业调度算法时应注意系统资源的均衡使用，即使CPU繁忙的作业和__(37)__的作业搭配使用。 25. 按照组织形式分类文件，可以将文件分为普通文件、目录文件和__(38)__。 26. 文件系统为用户提供了__(39)__的功能，以使得用户能透明地存储访问文件。 27. 文件名或记录名与物理地址之间的转换通过__(40)__实现。 28. 文件的__(41)__与文件共享、保护和保密紧密相关。
(单选题) 1: 当进程执行中需要等待从磁盘上读取数据时，进程的状态将（）。 A: 从就绪变为运行态 B: 从运行变为就绪态 C: 从阻塞变为就绪态 D: 从运行变为阻塞态 正确答案: (单选题) 2: 在操作系统分类中对于可靠性和安全性要求较高的是（）。 A: 批处理系统 B: 分时处理系统 C: 实时处理系统 D: 个人机操作系统 正确答案: (单选题) 3: 在设备管理中引入I/O缓冲机制是为了缓和（）之间的速度不匹配问题。A: 内存与处理器 B: 内存与外设 C: 处理器与外设 正确答案: (单选题) 4: 在页式存储管理中，其虚地址存储空间是（） A: 一维的 B: 二维的 C: 三维的 正确答案: (单选题) 5: UNIX文件系统采用( )逻辑结构对文件进行管理。 A: 网状文件 B: 记录式文件 C: 索引文件 D: 3流式文件 正确答案: (单选题) 6: 在文件系统中，使用( )信息实现对文件的管理。 A: 文件存储位置 B: 文件目录 C: 文件内容 正确答案: (单选题) 7: 进程所具有的（）及并发性是两个很重要的属性。 A: 动态性 B: 易用性 C: 顺序性 D: 静态性 正确答案: (单选题) 8: 所谓进程调度，其调度的对象和任务分别是( )。 A: 进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU B: 数据，将程序中使用的数据调入内存 C: 指令，将指令从外存储空间调入内存 正确答案: (单选题) 9: 计算机系统采用多道并发技术将会（） A: 缩短每个程序的执行时间 B: 使系统效率随着并行道数的增加成正比增加 C: 使用设备时不发生冲突 D: 提高了系统的整体执行效率 正确答案: (单选题) 10: 在系统中增加cache可以缓解（）之间的速度不匹配性。 A: 硬盘与内存
实验十一银行家算法模拟实现 1实验类型 设计型（4学时）。 2实验目的 1)理解死锁避免相关内容； 2)掌握银行家算法主要流程； 3)掌握安全性检查流程。 3实验描述 本实验主要对操作系统中的死锁预防部分的理论进行实验。要求实验者设计一个程序，该程序可对每一次资源申请采用银行家算法进行分配。 4实验内容 1)设计多个资源（≥3）； 2)设计多个进程（≥3）； 3)设计银行家算法相关的数据结构； 4)动态进行资源申请、分配、安全性检测并给出分配结果。 5实验要求 1)编写程序完成实验内容； 2)画出安全性检测函数流程图； 3)小组派1人上台用PPT演讲实现过程； 4)撰写实验报告。
6测试要求 1)进行Request请求，输入参数为进程号、资源号和资源数； 2)进行3次以上的Request请求； 3)至少进行1次资源数目少于可用资源数，但不安全的请求。 7相关知识 7.1银行家算法的数据结构 1)可利用资源向量Available。其中每个元素代表每类资源的数目。 2)最大需求矩阵Max。其中每个元素代表每个进程对于每类资源的最大需求量。 Max[i，j]=K表示i进程对于j类资源的最大需求量为K。 3)分配矩阵Allocation。其中每个元素代表每个进程已得到的每类资源的数目。 4)需求矩阵Need。其中每个元素代表每个进程还需要的每类资源的数目。 7.2银行家算法 Request i [j]=K表示进程Pi需要K个j类资源。 1）如果Request i [j]≤Need[i , j]，便转向步骤2，否则认为出错。 2）如果Request i [j]≤Available[j]，便转向步骤3，否则表示无足够资源，Pi需等待； 3）系统尝试分配资源给Pi； 4）系统进行安全性检查，检查此次资源分配后，系统是否安全。如果安全，则正式分配资源，否则撤销此次分配。 7.3安全性算法 1）设置两个向量：工作向量Work和Finish。算法开始时Work=Available；Finish 表示系统是否有足够的资源分配给进程，使之运行完成，开始时，令 Finish[i]=False；如果有足够的资源分配给进程，则令Finish[i]=True。 2）从进程集合中找到一个能满足下列条件的进程：Finish[i]=False；Need[i，j] ≤Work[j]，若找到，执行步骤3），否则，执行步骤4）； 3）Pi获得所需资源后，可顺利执行指导完成，并释放它占有的资源。并执行：Work[j]=Work[j]+Allocation[i , j]； Finish[i] = True； 到第2）步。
2008操作系统A卷参考答案 班级 __________ 姓名____________ 学号________ 成绩_________ 一、术语解释（5个，共20分） 1、内核：实现操作系统的最基本功能、常驻内容并要求CPU在核心态方式下运行的代码 和相关数据结构。 2、信号量：操作系统内容定义和管理的一种特殊数据结构，提供了初始化、增值和减值等操 作供进程调用，以实现进程互斥或同步。 3、临界区：两个或多个进程中，对应的程序中各存在一段访问共享数据的代码块，设 为CS1、CS2、。。。，这些代码块中，若有某个进程执行其中一个（设CSi）,则其它进 程执行其它相应代码块只能在CSi完成后才能开妈执行。具有这种要求的代码块称为临界 区 4、线程：进程中的一个独立的调度执行单位。多线程技术中，同一进程中可以有多个独立的 调度执行单位，并且可以并发执行。 5、逻辑地址：程序设计员在程序中使用的地址。 二、简答题（5题，共30分） 6、系统调用的过程中，控制的转移步骤如何？ 答：CPU控制权在用户态的进程中，进程执行陷入或软中断指令硬件执行中断响应动作进入内核，CPU控制权在核心态的操作系统内核代码中，执行系统调用服务程序,并可能进行进程调度，选择下一个可运行的进程恢复可运行进程的上下文CPU 控制权又交给在用户态的进程， 7、与层次结构比较，微内核结构的主要优缺点是什么？ 答：优点有接口一致性、系统安全性高、功能扩展灵活性、可移植性高、适用于分布式环境。 缺点是效率较低。 8、与多进程技术相比，多线程技术有哪些优点？ 答：同一进程的多个线程共享进程的资源，因此与进程相比，线程占用的资源极少；创建/撤消线程更快；同一进程的多个线程同属一个地址空间，可以使用共享变量直接通信；用户级线程还不需内核管理，减少了内核的开销。 9、用Test_And_Set指令如何实现互斥？ 10、文件打开过程主要工作及步骤 答：1搜索文件目录，以获取该文件控制信息；2检查操作权限；3分配活动文件表的 表项和打开文件表的表项，填入相应的文件控制信息；分配必要的缓冲区；4返回打开文件表的表项指针（文件句柄），供进程以后读写文件。 三、应用分析题（共4题，共40分） 11、（10分）k读者-写者问题：有一个文件F被多个进程读取或修改，其中一批进程 只读取F，另一些进程只修改F。为了保证系统响应时间，规定最多只能有k个进 程同时操作F。试用信号量及P、V操作实现读者与写者的同步。 答: Semaphore wr=1;
15春学期《操作系统原理》在线作业 试卷总分：100 测试时间：-- 试卷得分100 一、单选题（共20 道试题，共40 分。）V 1. 文件系统采用多级目录结构可以() A. 节省存储空间 B. 解决命名冲突 C. 缩短文件传送时间 D. 减少系统开销 B 满分：2 分 2. 在下述存储管理技术中，只有()可提供虚拟存储基础 A. 动态分区法 B. 交换技术 C. 静态分页法 D. 动态分页 D 满分：2 分 3. 下列对于进程的描述哪项是错误的 A. 各进程之间的地址是相互独立的 B. 进程控制块PCB是在系统调用进程时随机生成的 C. 进程是静态的 D. 进程同程序相比具备并发和异步执行特征 C 满分：2 分 4. 程序执行时下一条执行指令的地址放在（）寄存器中 A. IR B. PSW C. PC C 满分：2 分 5. 一个进程从内存中换出到外存时，该进程被称作为（） A. 被阻塞 B. 被终止 C. 唤醒 D. 被挂起 D 满分：2 分 6. 在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过()实现的 A. 段表 B. 页表 C. PCB D. JCB B 满分：2 分 7. 在UNIX系统进程调度中，当计算的进程优先数越大时其优先级将（） A. 越大 B. 越小 B B 满分：2 分 8. 在文件管理中，使用链式结构可以实现()
A. 磁盘驱动控制 B. 磁盘空间分配与回收 C. 文件目录查找 D. 页面置换 B 满分：2 分 9. 在时间片轮转（RR）法中，如果时间片过长，该算法会退化为()算法。 A. 短进程优先（SPN） B. 时间片轮转（RR） C. 先来先服务（FCFS） D. 优先级法（PS） C 满分：2 分 10. 当为一个新创建的进程分配资源和建立了PCB后，进程将进入（） A. 运行态 B. 阻塞态 C. 就绪态 D. 退出态 C 满分：2 分 11. 在系统中增加cache可以缓解（）之间的速度不匹配性。 A. 硬盘与内存 B. 内存与处理器 C. 内存与I/O设备 D. 硬盘与I/O设备 B 满分：2 分 12. 中断管理程序不包括下列哪项功能 A. 确定发生中断的特性 B. 将控制权切换到处理程序 C. 执行具体的处理过程 D. 将控制权切换到原执行程序 C 满分：2 分 13. 在时间片轮转（RR）法中，如果时间片过长，该算法会退化为()算法。 A. 短进程优先（SPN） B. 时间片轮转（RR） C. 先来先服务（FCFS） D. 优先级法（PS） C 满分：2 分 14. 下列分区管理的分配算法中，分配与释放时间性能最好的是() A. 最先匹配法 B. 最佳匹配法 C. 下次匹配法 D. 最坏匹配法 A 满分：2 分 15. 在下列的文件物理存储结构中最不便于进行文件扩充的结构是() A. 散列文件 B. 链接文件
《中山大学授予学士学位工作细则》第六条 考试作弊不授予学士学位 计算机科学系2012第二学期 《操作系统原理实验》期末考试试题(A) 任课教师：李才伟考试形式：开卷考试时间：2小时年级：11 班别：3 专业：计科姓名：________ 学号：___ _ 成绩___ _ 注意：答案一定要写在答卷中，写在本试题卷中不给分。本试卷要和答卷一起交回。 一．填空题（每小题2分，共30分） 1．在我们的操作系统实验中，C与汇编语言混合编程的操作系统环境为___，其所用的虚拟机为___。2．测试用软盘映像文件的大小为___MB，使用的文件系统格式为___。 3．Intel 80386新增加的两个段寄存器分别为___和___。 4．Intel处理器实模式下的中断向量表包含___个中断向量，每个中断向量有___位。 5．Linux中挂载磁盘映像的命令为___，C语言的编译器为___。 6．将程序的入口安排在指定位置的汇编操作符为___、LD的链接选项为___。 7．ELF的英文原文是___，中文译文为___。 8．在FAT的文件条目中，普通文件和子目录的文件属性值分别为___和___。 9．在IA-32的保护模式下，分段用于___，分页用于___。 10．IA-32处理器的4个系统地址寄存器分别为___。 11．IA-32中的描述符和选择符大小分别为___位和___位。 12．TSS的主要功用为___，TSS描述符只能位于___描述符表中。 13．控制保护模式的寄存器为___，激活保护标志位于其___位。 14．IA-32的三种特权级类型分别为___、___和___。 15．在Make文件中，$@ 和$< 分别表示___和___。 二．问答题（每小题5分，共30分） 1．在实模式下的进程调度中是如何实现堆栈切换的？ 2．IA-32的保护模式相比实模式的主要优点有哪些？ 3．给出IA-32保护模式下的段寄存器的内容、组成和功用。 4．给出GDT和LDT的英文原文和中文译文，它们有哪些主要功用和区别？ 5．启动分页机制的主要步骤有哪些？ 6．给出IA-32段页式保护模式下（采用4KB页面大小与两级分页方式的）逻辑地址和线性地址的构成及转 换成物理地址的方法。
操作系统原理试题 一. 名词解释题 1. 中断 2. 进程控制块(PCB) 3. 虚时钟 4. 段式管理 5. 文件控制块(FCB) 6. 对换(SWAPPING) 7. 系统调用 8. 绝对路径名 9. 特别文件10. 虚设备技术 11. 管道 12. 中断接收 13. 恢复现场 14. 页式管理 15. 作业步 16. 字符流文件 17. 通道 18. 页面淘汰 19. 多道程序设计 20. 死锁 21. 当前目录 22. 快表 23. 作业调度 24. 原语 25. 中断屏蔽 26. 地址映射 27. 文件目录 28. 死锁避免 29. 原语 30. 作业控制块 31. CPU状态 32. 虚存 33. 磁盘调度 34. 缓冲技术 35. 中断 36. 进程调度 37. 虚设备 39. 死锁预防 40. 文件目录 41. 原语 42. 交换技术 43. 互斥区 二. 填空题 1. 分时系统追求的目标是_____. 2. 用户进程从目态(常态)转换为管态(特态)的唯一途径是____. 3. 从静态的观点看, 操作系统中的进程是由程序段、数据和____三部分组成. 4. 在系统内核中必须包括的处理模块有进程调度、原语管理和____. 5. 批处理操作系统中, 作业存在的唯一标志是____. 6. 操作系统中的一种同步机制, 由共享资源的数据及其在该数据上的一组操作组成, 该同步机制称为________. 7. 在可变分区存储管理中, 为实现地址映射, 一般由硬件提供两个寄存器, 一个是基址寄存器, 另一个是____. 8. 联想寄存器(相联存储器)的最重要、最独到的特点是____. 9. 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____中断. 10. 文件系统中若文件的物理结构采用顺序结构, 则文件控制快FCB 中关于文件的物理位置应包括____. 11. 在操作系统设计时确定资源分配算法, 以消除发生死锁的任何可能性, 这种解决死锁的方法是____. 12. 选择对资源需求不同的作业进行合理搭配, 并投入运行是由____来完成的. 13. 实时系统应具有两个基本特征: 及时性和______. 14. 磁带上的文件只能采用_____存取方式. 15. 不让死锁发生的策略可以分成静态和动态的两种, 死锁避免属于_____. 16. 在UNIX系统中, 文件分成三类, 即普通文件, 目录文件和_____. 17. 在磁盘调度策略中有可能使I/O请求无限期等待的调度算法是_____. 18. 进程获得了除CPU外的所有资源, 一旦获得CPU即可执行, 这时进程处于_____状态.
操作系统原理在线作业 1.对磁盘进行移臂调度时，既考虑了减少寻找时间，又不频繁改变动臂的移动方向的调度算法是（ C ）。 A 先来先服务 B 最短寻找时间优先 C 电梯调度 D 优先级高者优先 2.下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是（ D ）。 A 时间片轮转调度算法 B 短进程优先调度算法 C 先来先服务调度算法 D 高响应比优先调度算法 3.I/O系统有三种常用方式来与主机交换数据，它们是程序轮询方式、中断方式和ＤＭＡ方式，其中ＤＭＡ方式主要由硬件来实现，此时高速外设和内存之间进行数据交换（ B ）。 A 不通过ＣＰＵ的控制，不利用系统总线 B 不通过ＣＰＵ的控制，利用系统总线 C 通过ＣＰＵ的控制，不利用系统总线 D 通过ＣＰＵ的控制，利用系统总线 4. 某进程由于需要从磁盘上读入数据而处于等待状态.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 从等待变为就绪 5.在段页式存储管理系统中时，每次从主存中取指令或取操作数，至少要访问（ C ）主存。 A 1次 B 2次 C 3次 D 4次 6.设某进程的页访问串为：1、3、1、2、4，工作集为3块，问：按FIFO页面替换算法，当访问4号页面时，应淘汰（ C ）号页面。 A 1 B 2 C 3 D 4 7.假设一个正在运行的进程对信号量S进行了P操作后，信号量S的值变为-1，此时该进程将（ A ）。 A 转为等待状态 B 转为就绪状态 C 继续运行 D 终止 8. 下列选项中，降低进程优先级的合理时机是（ A ）。 A进程的时间片用完 B进程刚完成I/O，进入就绪队列 C进程长期处于就绪队列中 D进程从就绪态转为运行态9.两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（ A ）关系。 A 同步 B 互斥 C 竞争 D 合作 10. 当被阻塞进程所等待的事件出现时，如所需数据到达或者等待的I/O操作已完成，则调用唤醒原语操作，将等待该事件的进程唤醒。请问唤醒被阻塞进程的是（ D ）。 A 父进程 B 子进程 C 进程本身 D 另外的或与被阻塞进程相关的进程 11.文件系统接到用户给出的“打开”文件的操作命令后，文件系统要完成的工作之一是（C ） A 根据用户提供的参数在文件的目录项中填入文件名等文件属性 B 确定文件的存储结构 C 把存储介质上的文件有关属性（目录）读入内存 D 按照给定的该文件的记录号查找索引表 12.从使用的角度来分析设备的特性，可以把设备分成（ D ）。 A 物理设备和逻辑设备 B 字符设备和块设备 C 低速设备和高速设备 D 独占设备和共享设备 13.分段系统中信息的逻辑地址到物理地址的变换是通过（ A ）来实现的。 A 段表 B 页表 C 物理结构 D 重定位寄存器 14.在哲学家进餐问题中，若仅提供5把叉子，则同时要求进餐的人数最多不超过（ C ）时，一定不会发生死锁。 A 2 B 3 C 4 D 5 15. 下列选项中,导致创建新进程的操作是（C）。I.用户登录成功 II.设备分配 III.启动程序执行 A 仅I和II B 仅II和III C 仅I和III D I、II和III 16.在请求调页系统中有着多种置换算法，选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为（ A ）。 A FIFO算法 B OPT算法 C LRU算法 D NRU算法 E LFU算法 17. 并行技术可使系统的各种硬件资源尽量并行工作，这样的程序执行环境具有独立性、随机性和（ D ）。 A 封闭性 B 多发性 C 顺序性 D 资源共享性 18.当处理机系统中，可并行的是（ D ）。Ⅰ. 进程与进程Ⅱ. 处理机与设备Ⅲ. 处理机与通道Ⅳ. 设备与设备 A Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ B Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ C Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ D Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ 19.总体上说，请求分页是个很好的虚拟内存管理策略。但是，有些程序设计技术并不适合于这种环境。例如：（D ）。 A 堆栈 B 线性搜索 C 矢量运算 D 二分法搜索 20.使用银行家算法来避免死锁的操作系统是（ D ）。 A Windows XP B Linux C FreeBS D UNIX D A、B、C都不是 21. 现代操作系统的基本特征是（ D ）、资源共享和异步性。