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《操作系统》期末复习练习《操作系统》复习1、什么是操作系统？简述操作系统的类型。操作系统：⼀组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理组织计算机⼯作流程，并为⽤户使⽤计算机提供⽅便的程序和数据的集合。操作系统有：批处理系统、分时系统、实时系统、⽹络操作系统、分布式操作系统、嵌⼊式操作系统等。2、什么为核⼼态、⽤户态、特权指令？系统态（管态、核⼼态）：只能运⾏os的程序。⽤户态（⽬态）：运⾏⽤户的程序。特权指令：只允许操作系统使⽤。⾮特权指令：⼀般⽤户使⽤。3、简述信号量的定义和作⽤。信号量是⼀个具有⾮负初值的整型变量，并且有⼀个队列与它相关联。其作⽤是实现进程的同步和互斥。4、什么是进程？什么是线程？有何区别？进程是程序实体的运⾏过程，是系统进⾏资源分配和调度的⼀个独⽴的基本单位。线程是进程中的⼀个实体，是被系统独⽴调度和分配的基本单位。区别：1）线程是调度的基本单位，进程是拥有资源的资本单位。2）不同进程之间、同⼀个进程中的多个进程之间可以并发执⾏3）进程是拥有资源事物⼀个独⽴单位，⽽进程除了⼀些必不可少的资源外基本不拥有系统资源5、什么是死锁？产⽣死锁的原因和必要条件是什么？死锁：多个进程在运⾏过程中因争夺资源⽽造成的⼀种僵局，此时若⽆外⼒作⽤，它们将⽆法再向前推进。产⽣原因：1）竞争不可剥夺性资源2）进程间推进顺序⾮法必要条件：互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件6、说明⾼级、中级和低级调度的区别。低级调度运⾏频率最⾼，因⽽低级调度算法不太复杂，以免占⽤太多的CPU时间。⾼级调度往往发⽣在⼀个作业运⾏完毕，退出系统⼜需要重新调⼊⼀个作业进⼊内存，采⽤相对较复杂的调度算法。中级调度的运⾏频率基本介于上述两种调度之间。7、请画出进程的状态转换图。8、简述操作系统中的调度有哪些类型？先来先服务调度算法FCFS、时间⽚轮转调度算法RR、短进程优先调度算法SPF、⾼响应⽐优先调度算法、多级反馈队列调度算法9、某系统中有10台打印机，有三个进程P1，P2，P3分别需要8台，7台和4台。P1，P2，P3已申请到4台，2台和2台。若此时P3提出还需要使⽤2台打印机的请求，试问：按银⾏家算法能分配给P3吗？任何进程的请求，故系统进⼊不安全状态。因此P3提出请求时，系统不能将资源分配给它，否则系统会发⽣死锁。10、什么是进程的互斥与同步？有何联系？进程同步：因多个进程要共同完成⼀项任务⽽需要相互等待、相互合作，以达到各进程按相互协调的速度的过程。进程互斥：并发执⾏的进程因竞争同⼀资源⽽导致的相互排斥的关系11、在信号量S上执⾏P、V操作时，S的值发⽣变化，当S>0，S=0，S<0时，他们的物理意义是什么？P（S）、V（S）的物理意义呢？s>=0,表⽰申请的临界资源可⽤，可以进⼊临界区；s<0，表⽰没有临界资源可⽤。从物理意义上理解，P（s）操作相当于申请资源；V（s）操作相当于释放资源12、考虑⼀个请求分页系统，测得如下的时间利⽤率：CPU：20%；分页磁盘：97.7%；其它外设：5%下列措施中，哪个(些)可改善CPU的利⽤率？说明理由：(1)更换速度更快的CPU(2)更换更⼤容量的分页磁盘(3)增加内存中⽤户进程数(4)挂起内存中的某个(些)⽤户进程。选3）4）。原因：CPU时间利⽤率低，增加CPU的⽤户进程数可增加CPU的⼯作量，提⾼CPU的利⽤率。还有，挂起某个（些）进程可增加新进程，增加系统开销，减少等待进程的时间，提⾼CPU的时间利⽤率。13、对于⼀个利⽤快表且页表存于内存的分页系统，假定CPU⼀次访问时间为1us，访问快表的时间可以忽略不记。如果85%的地址影射可直接通过快表完成，那么进程完成⼀次内存读写的平均有效时间是多少？平均有效时间为：（1+1）*（1-0.85）+0.85*1=1.15微秒因为访问⼀次内存数据需要访问内存两次，第⼀次是内存中的页表，第⼆次才真正访问数据。14、考虑⼀个由8个页⾯，每页有1024个字节组成的逻辑空间，把它装⼊到有32个物理块的存储器中，问：逻辑地址需要多少位⼆进制表⽰？绝对地址需要多少位⼆进制表⽰？解：因为页⾯数为8=23，故需要3位⼆进制数表⽰。每页有1024个字节，1024=210，于是页内地址需要10位⼆进制数表⽰。32个物理块，需要5位⼆进制数表⽰（32=25）页的物理地址由块号和页内地址的拼接，所以需要5+10=15位⼆进制数表⽰。页的逻辑地址由页号和页内地址组成，所以需要3+10=13位⼆进制数表⽰。15、试述分页系统和分段系统的主要区别。1)页是信息的物理单位，分页是系统管理的需要。段是信息的逻辑单位，分段是为了更好实现共享，满⾜⽤户需要。2）页是⼤⼩固定且由系统确定。段的长度不固定，决定于⽤户所编写程序。3）分页的作业地址空间时⼀维，分段的地址空间是⼆维16、设有⼀