作业解答参考

计算机操作系统课程作业（1）——教材前三章内容

一、填空练习 14、 软硬件资源 15、 批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统 16、 作业管理、文件管理、存储管理、设备管理、进程管理 17、 磁盘操作系统（Disk Operation System） 18、 命令、系统调用 19、 联机输入、脱机输入、直接耦合、假脱机、网络输入 20、 一维命令行界面、二维图形界面、三维虚拟现实界面 21、 键盘命令、shell程序语言命令、脱机作业控制语言命令 22、 系统文件、库文件、用户文件 23、临时文件、永久文件、档案文件 24、普通文件、目录文件、特殊文件 25、记录式文件、流式文件 26、成组链接法 二、单项选择练习

2. [1]-B [2]-E [3]-C [4]-D 2、B 3、D 4、C 5、[1]-B [2]-C [3]-F [4]-A [5]-B 6、C 7、C 8、B 9、A 10、A 11、A 12、C 13、B 14、D 15、C 16、D 17、C 18、A 19、A 20、A 21、C 22、A 23、B 24、A 25、B 26、A 27、B 28、C 29、A 30、A 31、D 32、C 33、B 34、C 35、C 36、B 37、C 38、D 39、A 40、A 41、A 42、A 43、C 44、B 三、问答练习

9、分时系统和实时系统有什么不同？

答：分时系统通用性强，交互性强，及时响应性要求一般（通常数量级为秒）；实时系统往往是专用的，系统与应用很难分离，常常紧密结合在一起，实时系统并不强调资源利用率，而更关心及时响应性（通常数量级为毫秒或微秒）、可靠性等。体现在人机控制机制不同。 10、 多用户操作系统离开了多终端的硬件支持，能否安装和使用？

答：多用户系统与多终端系统是不同的概念。多用户系统为多个用户使用，是一个软件系统的概念，它强调用户之间的安全保密；而多终端系统是指系统中有多个用户终端，是硬件设备的描述，即使一个终端也可以为多个用户使用。因此，多用户操作系统不一定需要多终端的硬件支持，完全可以安装和使用。 11、 多用户操作系统和网络操作系统有什么区别？

答：以单机多用户系统为例，说明它与网络操作系统的比较。 单机多用户系统 网络操作系统 CPU 共用一个或几个 多个处理机 共享资源 共享主存 共享服务器 终端工作 分时方式 网址通信链接 客户端工作 不能独立工作 客户机能独立工作 操作系统 集中管理 客户机有独立的操作系统 12、 作业调度和进程调度有什么区别？ 答：作业调度和进程调度属于处理机管理（进程调度在第六章介绍）。处理机调度是操作系

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统的主要功能之一，它的实现策略决定了操作系统的类型，其调度算法的优劣直接影响整个系统的性能。处理机调度的任务是选出待分派的作业或进程，为之分配处理机。

一般来说，处理机调度可分为高级调度和低级调度。 高级调度又称作业调度，作业就是用户程序及其所需的数据和命令的集合，作业管理就是对作业的执行情况进行系统管理的程序的集合。作业调度程序的主要功能是审查系统是否能满足用户作业的资源要求以及按照一定的算法来选取作业。

低级调度又称进程调度，其主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。进程调度是操作系统中最基本的一种调度，其调度策略的优劣直接影响整个系统的性能。 13、 操作系统用户接口中包含哪几种接口？它们分别提供给谁使用？ 答：操作系统的用户界面是操作系统与使用者的接口，人机交互控制界面从第一代的键盘命令和系统调用（一维空间）发展到第二代图形化的图标控制（二维空间），正在向第三代虚拟现实（三维空间）发展。

DOS操作系统和UNIX操作系统为命令界面的代表（目前UNIX也提供图形界面）。 UNIX命令格式为：命令名 [选项] [参数]

例如：$ ls –l /user 命令中，ls是命令名（列文件目录），–l为一个选项(表示以长格式显示)，/user为一个参数（表示显示user下的文件）。

系统调用是操作系统提供给编程人员的接口。在UNIX系统中，系统调用以C函数的形式出现的。它只能在C程序中使用，不能作为命令在终端输入。

图形界面的代表为微软的Windows操作系统，大多数普通用户使用这两种界面。 在很多计算机应用领域中，三维空间界面得到了广泛的使用。 14、 一个文件系统能否管理两个以上物理硬盘？

答：一般的操作系统中，一个文件系统不能够管理两个以上的物理硬盘。特殊用途需要也能够，例如，Windows NT可管理2--32个硬盘。 15、 对文件的主要操作使用内容是什么？它的系统调用内容是什么？ 答：对文件的主要操作为：

（1）文件管理：包括目录管理，实现按名存取。

（2）文件存储空间的管理：文件的组织形式——逻辑结构和物理结构，分配与管理外部存取器。

（3）文件的存取控制：解决文件保护、保密和共享。

（4）提供方便的用户接口——系统调用。系统调用的主要内容有：文件的创建、打开、读、写、关闭、删除等。 16、 试说明文件系统中对文件操作的常用系统调用处理功能。

答：系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。利用系统调用，编程人员在源程序中动态请求和释放系统资源，调用系统中已有的功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。系统调用如同一个黑匣子，对使用者屏蔽了具体操作动作，只是提供了有关功能。

有关文件系统的系统调用是用户经常使用的，包括文件的创建（create）、打开(open)、读(read)、写(write)、关闭(close)等。下面是一个有关文件系统的系统调用的例子。 main(argc,argv) int argc; char *argv[]; {

int fd1,fd2,fd3,n;

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char buf[512],ch=’\\n’;

fd1=open(argv[1],0); /*打开argv[1]对应的文件，返回标识符fd1*/ fd2=open(argv[2],0); /*打开argv[2]对应的文件，返回标识符fd2*/ fd1=create(argv[3],0644); /*创建argv[3]对应的文件，返回标识符fd3*/ while((n=read(fd1,buf,512))>0) /*从fd1中读n<=512字节入buf*/ write(fd3,buf,n); /*将buf中n个字节写入fd3*/ write(fd3,&ch,1); /*将换行符号写入fd3*/

while((n=read(fd2,buf,512))>0) /*从fd2中读n<=512字节入buf*/ write(fd3,buf,n); /*将buf中n个字节写入fd3*/ close(fd1); /*关闭文件*/ close(fd2); /*关闭文件*/ close(fd3); /*关闭文件*/ }

“计算机操作系统”课程作业（2）——教材四、五章内容

一、填空练习

1、虚拟分配技术

2、分区管理，页式管理，段式管理，段页式管理 3、重定位 4、虚拟存储器

5、页表，硬件地址变换机构

6、内存调度中硬件地址变换机构，内存，缺页，中断处理程序 7、空闲页面，淘汰，空闲页面，置换算法 8、页号，物理块号，记录内存页面的分配情况 9、分配内存，连续的内存，不等，连续 10、用户，物理实现 11、物理块

12、独占，共享

13、SPOOLing，独占，共享

14、CPU，输入输出，外设或外存

15、单缓冲，双缓冲，多缓冲，缓冲池 16、字符，字符设备，块，块设备 17、地址重地位

18、设备无关性（或设备独立性） 二、单项选择练习 1、C 2、[1]-C [2]-D [3]-D [4]-A 3、D 4、C 5、B 6、A 7、D 8、B 9、B 10、A 11、B 12、C 13、C 14、B 15、D 16、BEFG 17、C 18、B 19、B 20、A 21、A 22、D 23、D 24、[1]-C [2]-A [3]-D [4]-A 25、C 26、D 27、A 28、A 29、B 30、A 31、[1]-A [2]-C [3]-D [4]-A 32、B 33、A 三、问答练习

1、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：

页号 物理块号 19

0 5 1 10 2 4 3 7 则逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是什么？

答：逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：0000 1010 0101 1100 ，由于1K=210，下划线部分前的编码为000010，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：0001 0010 0000 0000 ，拼接块内地址0000 0000 0101 1100，得0001 0010 0101 1100，即125C（H）。 2、某段表内容如下： 段号 段首地址 段长度 0 120K 40K 1 760K 30K 2 480K 20K 3 370K 20K 一逻辑地址为（2，154）的实际物理地址为多少？

答：逻辑地址（2，154）表示段号为2，即段首地址为480K，154为单元号，则实际物理地址为480K+154。

3、考虑下述页面走向：

1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6

当内存块数量分别为3时，试问FIFO、LRU、OPT这三种置换算法的缺页次数各是多少？ 答：缺页定义为所有内存块最初都是空的，所以第一次用到的页面都产生一次缺页。 当内存块数量为3时：

FIFO 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6 1 1 1 4 4 4 6 6 6 3 3 3 2 2 2 6 2 2 2 1 1 1 2 2 2 7 7 7 1 1 1 3 3 3 5 5 5 1 1 1 6 6 6 3 3 发生缺页中断的次数为16。

在FIFO算法中，先进入内存的页面被先换出。当页6要调入时，内存的状态为4、1、5，考查页6之前调入的页面，分别为5、1、2、4，可见4为最先进入内存的，本次应换出，然后把页6调入内存。

LRU 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6 1 1 1 4 4 5 5 5 1 1 7 7 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 2 2 2 2 6 6 1 6

发生缺页中断的次数为15。

在LRU算法中，最近最少使用的页面被先换出。当页6要调入时，内存的状态为5、2、1，考查页6之前调入的页面，分别为5、1、2，可见2为最近一段时间内使用最少的，本次应换出，然后把页6调入内存。

OPT 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 6 2 2 2 2 2 2 7 2 2 2 3 4 5 6 6 6 6 1 1

发生缺页中断的次数为11。

在OPT算法中，在最远的将来才被访问的页面被先换出。当页6要调入时，内存的状态为1、2、5，考查页6后面要调入的页面，分别为2、1、2、…，可见5为最近一段时间

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