1、(93) 北京理工大學遠程教育學院2019-2020學年第二學期操作系統期末試卷（A卷） 教學站 天津市薊縣城關鎮成人文化技術學校奧鵬學習中心27 學號 201983033910013 姓名 孫飛宇 成績 應用題（每題20分，共100分）1.試說明操作系統與硬件、其他系統軟件以及用戶之間的關系。2.常見的進程調度算法包括先來先服務算法、短作業優先調度算法、高優先權優先調度算法和基于時間片的輪轉調度算法，請簡述這幾個算法的調度思想。3操作系統的主要任務是什么？請論述其基本功能。4請論述基本分頁系統中將邏輯地址L轉化為物理地址的過程。 5.某工廠有一個可以存放設備的倉庫，總共有8個位置可以存放8臺

2、設備。生產部門生產的每一臺設備都必須入庫。銷售部門可以從倉庫提出設備供應客戶。設備的出庫和入庫都必須借助運輸工具。現在只有一套運輸工具，每次只能運輸一臺設備，系統共使用三個信號量，S代表互斥信號量，表示運輸工具；S1和S2均為同步信號量，S1表示倉庫中可以存放設備的空閑位置，S2表示倉庫中已經被設備占用了的位置。請設計一個能協調工作的自動調度管理系統，并利用記錄型信號量寫出解決此問題的程序代碼，請注明信號量的初值。 (93) 北京理工大學遠程教育學院2019-2020學年第二學期操作系統期末試卷（A卷）答題紙 教學站 學號 姓名 成績 1. 答：操作系統是覆蓋在硬件上的第一層軟件它管理計算機的

3、硬件和軟件資源并向用戶提供良好的界面。操作系統與硬件緊密相關它直接管理著硬件資源為用戶完成所有與硬件相關的操作從而極大地方便了用戶對硬件資源的使用并提高了硬件資源的利用率。操作系統是一種特殊的系統軟件其他系統軟件運行在操作系統的基礎之上可獲得操作系統提供的大量服務也就是說操作系統是其他系統軟件與硬件之間的接口。而一般用戶使用計算機除了需要操作系統支持外還需要用到大量的其他系統軟件和應用軟件以使其工作更方便和高效。可見硬件、操作系統、其他系統軟件、應用程序和用戶之間存在著圖11所示的層次關系。2 答：先來先服務算法：最簡單的調度算法，既可以用于作業調度，也可以用于程序調度，當作業調度中采用該算法

4、時，系統將按照作業到達的先后次序來進行調度，優先從后備隊列中，選擇一個或多個位于隊列頭部的作業，把他們調入內存，分配所需資源、創建進程，然后放入“就緒隊列”,直到該進程運行到完成或發生某事件堵塞后，進程調度程序才將處理機分配給其他進程。短作業優先調度算法：SJF算法是以作業的長短來計算優先級，作業越短，其優先級越高。作業的長短是以作業所要求的運行時間來衡量的。SJF算法可以分別用于作業調度和進程調度。在把短作業優先調度算法用于作業調度時，它將從外存的作業后備隊列中選擇若干個估計運行時間最短的作業，優先將它們調入內存運行。高優先權優先調度算法：(1)當該算法用于作業調度時，系統從后備作業隊列中選

5、擇若干個優先級最高的，且系統能滿足資源要求的作業裝入內存運行。(2)當該算法用于進程調度時，將把處理機分配給就緒進程隊列中優先級最高的進程。輪轉調度算法：時間片輪轉調度是一種最古老，最簡單，最公平且使用最廣的算法。每個進程被分配一個時間段，稱作它的時間片，即該進程允許運行的時間。如果在時間片結束時進程還在運行，則CPU將被剝奪并分配給另一個進程。如果進程在時間片結束前阻塞或結束，則CPU當即進行切換。調度程序所要做的就是維護一張就緒進程列表，當進程用完它的時間片后，它被移到隊列的末尾。3答：操作系統的主要任務是處理諸如：管理與配置內存、決定系度統資源供需的優先次序、控制輸入與輸出設備、操作網絡

6、與管理文件系知統等基本事務。操作系統具有的幾個主要功能：（1）處理機管理：處理機管理的第一項工作是處理中斷事件。硬件只能發現中斷事件，捕捉它并產生中斷信號，但不能進行處理，配置了操作系統，就能對中斷事件進行處理。處理機管理的第二項工作是處理器調度。處理器是計算機系統中一種稀有和寶貴的資源，應該最大限度地提高處理器的利用率。（2）存儲管理：存儲管理的主要任務是管理存儲器資源，為多道程序運行提供有力的支撐，便于用戶使用存儲資源，提高存儲空間的利用率。（3）設備管理：設備管理的主要任務是管理各類外圍設備，完成用戶提出的I/O請求，加快I/O信息的傳送速度，發揮I/O設備的并行性，提高I/O設備的利用

7、率，以及提供每種設備的設備驅動程序和中斷處理程序，為用戶隱蔽硬件細節，提供方便簡單的設備使用方法。（4）文件管理：文件管理是針對系統中的信息資源的管理。在現代計算機中，通常把程序和數據以文件形式存儲在外存儲器（又叫輔存儲器）上，供用戶使用，這樣，外存儲器上保存了大量文件，對這些文件如不能采取良好的管理方式，就會導致混亂或破壞，造成嚴重后果。為此，在操作系統中配置了文件管理，它的主要任務是對用戶文件和系統文件進行有效管理，實現按名存取；實現文件的共享、保護和保密，保證文件的安全性；并提供給用戶一整套能方便使用文件的操作和命令。（5）網絡與通信管理4. 假設一個邏輯地址空間中的地址為A,頁面的大小

8、為L,則頁號P和頁內地址d可按下式求得：P=IntA/L 即A除以L后取整。d=A mod L即A除以L的余數。然后根據頁號查頁表得到物理塊號b,計算得到物理地址B=b×L+d.5 （1）定義信號量，說明各信號量的含義并賦初值：mutex，full，empty：semaphore;mutex：=1;運輸工具是否空閑，初值為1 empty：=8;倉庫中尚可存放多少設備，初值為8 full：0;倉庫中的設備數，初值為0（2）PV操作實現如下beginmutex，full，empty：semaphore;mutex：=1;empty：=8;full：0;cobeginprocessor producerprocessor consumerbeginbeg