天津理工大学操作系统期末复习2_49.填空题(2分)在请求分页存储管理系统中,逻辑地址长度为16位,每页的大小为2k

选择（20 X 1分），名词解释（10 X 2分），简答（6 X 5分），综合（2 X 15分）

一，名次解释（10 X 2分）：

1，安全状态：

是指系统能按某种顺序如<P1,P2,...,Pn>(称<P1,P2,...Pn>序列为安全序列)，来为每个进程分配其所需资源，直到最大需求，使每个进程都可顺序完成。

 

2，管程：

https://blog.csdn.net/weixin_44841312/article/details/105332254

管程：是关于共享资源的数据结构，和一组针对该资源的操作过程所构成的软件模块。

它的由以下4部分构成：

1）局部于管程的共享数据结构说明

2）对数据结构进行操作的一组过程（函数）

3）对局部于管程的数据结构初始化的语句

4）管程的名字

 

3，工作集：

某段时间间隔内，进程要访问的页面集合。

经常被使用的页面需要加入工作集，长期不被使用的页面将从工作集移除。

 

4，文件保护：

文件保护是为了防止系统中的文件被非法窃取和破坏，在文件系统中必须提供有效 的存取控制功能，以实现下述目标：

① 防止未经核准的用户存取文件；

② 防止冒名顶替存取文件；

③ 防止以不正确的方式使用文件。

 

5，裸机：

没有安装任何软件系统（包括操作系统）的电脑称之为裸机

 

6，原语：

一般指由多条指令组成的程序段，用来实现某个特定功能，在执行过程中不可以被中断。它是操作系统的核心，常驻在内存，一般在内核态下执行。

 

7，虚拟存储器：

虚拟存储器，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑 上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。

 

8，临界区：

每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区，每次只允许一个进程进入临界区，进入后不允许其它进程进入。

 

9，临界资源：

临界资源是一次仅允许一个进程使用的共享资源。

 

10，事物：

事物是操作系统中的一种重要机制，一个事物可以包含多个操作，一个事物在逻辑上看是一个不可分割的执行单元。组成事物的操作必须全部执行成功才能提交，但凡有一个操作是失败的，全部操作都要回滚会原来的样子。

 

11，死锁：

死锁指多个进程运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，所以进程都处于互相等待状态。

 

12，中断：

中断指程序执行过程中，遇到急需处理的事件时，暂时中止CPU上正在运行的程序，转去执行相应的事件处理程序，等到处理完成后返回原程序被中断处，或调度其它执行程序。

 

13，重定位：

重定位就是把程序的逻辑地址空间变换成内存中的实际物理地址空间的过程，也就是说在装入时对目标程序中指令和数据的修改过程

 

14，并发：

并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

 

15，缓冲（缓冲区）：

为了缓和 CPU 与 I/O 设备速度不匹配的矛盾，提高 CPU 和 I/O 设备的并行性，在现代操作系统中，几乎所有的 I/O 设备在与处理机交换数据时都用了缓冲区

 

二，简答题（6 X 5分）

1，操作系统的特征有哪些？它们之间有什么联系？

https://blog.csdn.net/weixin_44841312/article/details/104906126

1）操作系统的特征有：并发性，共享性，异步性，虚拟性

2）联系：并发性，共享性是操作系统最基本的特征。异步性，虚拟性是基于前面两种特性实现的

 

2，进程与线程的区别是什么？

1）概念：

• 进程：指在操作系统中，可以独立运行，并且作为资源分配的基本单位。表示运行中的程序
• 线程：是进程中的一个实例，作为系统调度和分派的基本单位。是进程中的一段序列，可以完成进程中的一个功能,

2）区别：

• 调度：进程是资源分配的基本单位，线程是系统调度的基本单位。
• 拥有资源：进程是拥有资源的独立单位。线程不拥有系统资源，而是共享进程的资源
• 并发性：多线程可以提高服务质量，在一个线程堵塞时，其它线程提供服务
• 系统开销：进程切换开销远远大于线程切换开销。进程切换开销需要保存很多运行环境数据，线程切换只需要保存和设置少量的寄存器内容，不涉及存储器管理方面的操作。

 

3，银行家算法解决死锁问题需要预设的数据结构：

长度为m的一维数组Available——表示还有多少可用资源

n*m的矩阵Max——表示各个进程对资源的最大需求数

n*m的矩阵Allocation——表示已经给各个进程分配了多少资源

Max-Allocation=Need矩阵——表示各个进程最多还需要多少资源

 

4，比较完善的文件系统应该具备的基本功能：

1）文件存储空间管理；

2）目录管理；

3）文件读写管理；

4）文件的安全性管理；

5）提供用户接口；

 

5，分页和分段的区别：

1）页是信息的物理单位，分页是为了提高内存利用率。段则是信息的 逻辑单位，分段是为了更好地满足用户的需求。

2）页的大小固定且由系统决定。而段的长度却不固定，由用户编写的程序决定。

3）分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间则是二维的，

 

6，在OS中引入多道批处理程序设计技术的优势

1）资源利用率高：引入多道批处理可以使多道程序交替运行，保持CPU处于忙碌状态；在内存中装入多道程序可以提高内存利用率；此外还可以提高I/O设备利用率。

2）系统吞吐量大：因为CPU和其他资源保持忙碌状态；仅当作业完成时或者运行不下去时才进行切换，系统开销小

 

7，多级目录结构的优点：

1）能有效提高对目录的检索速度

2）允许文件重名

3）便于实现文件文件共享

4）能有效地进行文件的管理和操作

 

8，OS提供给用户的接口类型有哪些？P20

1，用户接口：联机用户接口，脱机用户接口，图形用户接口

2，程序接口：是为用户程序在执行过程中访问系统资源而设置的，是用户程序取得操作系统服务的唯一途径

 

9，前趋图（P32）：是用于描述程序执行先后顺序的无循环图

例1：表示上图的前趋关系：

{(p1,p2)，(p2,p3)，(p2,p4)，(p3,p5)，(p4,p5)}

例2：

 

三，综合题（2 X 15分）：

 

1，经典同步案例（P60)

生产者消费者问题https://blog.csdn.net/weixin_44841312/article/details/105290907

哲学家进餐问题 https://blog.csdn.net/weixin_44841312/article/details/105328440

读者写者问题 https://blog.csdn.net/weixin_44841312/article/details/105323145

 

 

 

2，银行家算法(P111)

https://blog.csdn.net/weixin_44841312/article/details/106631510

 

 

3，磁盘调度算法(P217)

https://blog.csdn.net/weixin_44841312/article/details/106624128

 

 

4，页面置换算法(P162)

https://blog.csdn.net/weixin_44841312/article/details/106631432

 

 

5，页面系统中16进制的逻辑地址转换成物理地址

例题 

一分页存储管理系统中逻辑地址长度为16位，页面大小为4KB字节，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。求逻辑地址2F6AH对应的物理地址 

解： 

第一步：将逻辑地址2F6AH转换为二进制为：0010 1110 0110 1010 

第二步：由于页面大小为4KB字节，（4KB=2的12次方）。所以逻辑地址的后12位为“页内地址”(也叫做页内偏移量) 

第三步：由于逻辑地址的后12位为页内地址，所以剩下的前4位为页号：即0010为页号 

第三步：根据页表可知，0010(十进制为2)对于的页框号（块）为11(二进制为1011) 

所以最终的物理地址为：1011 1110 0110 1010 

即BF6AH

 

 

 

注意：

试卷1：https://wenku.baidu.com/view/fa44617b591b6bd97f192279168884868662b870.html

试卷2：https://wenku.baidu.com/view/7c03ae944bfe04a1b0717fd5360cba1aa8118c99.html

试卷3：https://wenku.baidu.com/view/bb8e5b10cbaedd3383c4bb4cf7ec4afe04a1b12a.html