吉大20年9月课程考试《操作系统》期末作业考核

1、吉林大学网络教育学院2019-2020学年第二学期期末考试操作系统大作业（完整答案附后）学生姓名                 专业           层次年级                 学号           学习中心                 成绩                                年   月   日作业要求：大作业要求学生手写完成，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提

2、交其他格式文件（如JPG，RAR等非word文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。一 论述题 (共5题 ，总分值50分 )1. 如果磁盘扇区的大小固定为512B，每个磁道有80个扇区，一共有4个可用的盘面。假设磁盘旋转速度是360rpm。处理机使用中断驱动方式从磁盘读取数据，每字节产生一次中断。如果处理中断需要2.5ms，试回答如下问题：（1）处理机花费在处理I/O上的时间占整个磁盘访问时间的百分比是多少（忽略寻道时间）？（2）采用DMA方式，每个扇区产生一次中断，处理机花费在处理I/O上的时间占整个磁盘访问时间的百分比又是多少？ （10 分）2. 假设一个磁盘有200个柱面，编号为0199，当前存取臂的位置是在143号柱面上，并刚刚完成了125号柱面的服务请求，如果存在下列请求序列：86、147、91、177、94、150、102、175、130，试问：为完成上述请求，采用下列算法时存取的移动顺序是什么？移动总量是多少？先来先服务（FCFS）。最短寻道时间优先（SSTF）。扫描算法（SCAN）。循环扫描算法（C-SCAN） （10 分）3. 操作系统中为什么要引入进程的概念？为

3、了实现并发进程之间的合作和协调以及保证系统的安全，操作系统在进程管理方面要做哪些工作？ （10 分）4. 某段式存储管理系统的段表如图5-33所示 请将逻辑地址0,137、1,9000、2,3600、3,230转换成物理地址 （10 分）5. 设备分配中为什么可能出现死锁？ （10 分）二 简答题 (共5题 ，总分值50分 )6. 一般计算机的启动过程？ （10 分）7. 何为死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？ （10 分）8. 什么是原语？它与广义指令有什么区别？ （10 分）9. 将手工操作、单道批处理、多道批处理、多用户分时系统按CPU的有效利用率，由小到大进行排列。 （10 分）10. 一般用户最常用的操作系统接口是什么接口？ （10 分）完整答案附后答案区：一 论述题 (共5题 ，总分值50分 )1. 如果磁盘扇区的大小固定为512B，每个磁道有80个扇区，一共有4个可用的盘面。假设磁盘旋转速度是360rpm。处理机使用中断驱动方式从磁盘读取数据，每字节产生一次中断。如果处理中断需要2.5ms，试回答如下问题：（1）处理机花费在处理I/O上的时间占整个磁盘访问时间的百分比

4、是多少（忽略寻道时间）？答：(512*2.5) / (1/12+1/480) +(512*2.5) * 100% =99.9%（2）采用DMA方式，每个扇区产生一次中断，处理机花费在处理I/O上的时间占整个磁盘访问时间的百分比又是多少？ （10 分）答: 2.5/<(1 10="" 86="" 125="" 130="" 137="41079B." 162="" 169="" 177="" 565="" 9000="" 2.="" :="" 150-102="" 177.="" 177-86="" 94-91="" 3.="" 4.="">8*1024 故产生越界中断。逻辑地址2,3600 , 故物理地址100*1024

5、+3600=106000B逻辑地址3,230 没有该段。5. 设备分配中为什么可能出现死锁？ （10 分）答:在某些操作系统中，一个进程只能提供一个I/O 请求。也就是说，执行进程向系统提出I/O请求后边立即进入等待状态，直到I/O请求完成后才被唤醒。这样系统对设备的分配比较安全，不会出现死锁。但这种方式对进程来说，因CPU与I/0设备是串行工作的，这使得该进程的推进速度缓慢。为了加快进程执行时的推进速度，是能喜剧执行，当需要是有可能接着发出第二个、第三个I/O请求，精当锁清秋的I/O设备已被另一个进程占用是，进程才进入等待状态。这种一个进程同时可以使用多个I/0设备的方式提高了系统的资源里欧你过来，但也带来了一种危险，即如果两个进程都提出请求使用对方占有的I/O设备时，就会出现死锁。二 简答题 (共5题 ，总分值50分 )6. 一般计算机的启动过程？ （10 分）答：一般计算机的启动过程是：（1）由ROM程序对硬件进行检测。（2）由ROM中的启动程序将磁盘上的引导块读入内存。（3）由引导块将OS的内核调入内存。（4）执行OS内核程序，对OS自身进行初始化。（5）加载外核处理程序，给出

6、提示，等待用户操作。7. 何为死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？ （10 分）答：死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。产生死锁的原因：（1）竞争资源。（2) 进程间推进顺序非法。 产生死锁的必要条件：（1）互斥条件；(2) 请求和保持条件；(3) 不剥夺条件；(4) 环路等待条件。8. 什么是原语？它与广义指令有什么区别？ （10 分）答：原语是由若干条机器指令构成的用以完成特定功能的一段程序，而这段程序在系统态下执行，且在执行期间是不可分割的。它与广义指令的区别主要体现在两个方面：（1） 原语的执行是不可分割的，而广义指令所包含的程序段是允许被中断的，不要求具有不可分割性。（2）广义指令的功能可以在用户态下实现，而原语只能在系统态下执行。9. 将手工操作、单道批处理、多道批处理、多用户分时系统按CPU的有效利用率，由小到大进行排列。 （10 分）答：手工操作、单道批处理系统、多用户分时系统、多道批处理系统。（1）手工操作没有操作系统，属于单道程序系统，大量的处理机时间被人工操作所浪费，因此CPU的利用率很低。（2）单道批处理系统在一定程度上克服了手工操作的缺点，但仍属于单道程序系统，大量的CPU时间浪费在等待I/O操作的完成上。因此它的CPU利用率比手工操作的系统要高，但比多道程序系统要低。（3）多用户分时系统是多道程序系统，具有交互性。但是程序的分时运行需CPU不断地在多个程序之间进行切换，这种切换需要占用CPU时间。（4）多道批处理系统是多道程序系统，没有交互性。CPU在执行一道程序时一般切换到其他程序，只有在需要等待某种事件发生时，才切换到另一程序执行。因此，它的CPU切换次数远远低于分时系统，而CPU的有效利用率高于批处理系统。10. 一般用户最常用的操作系统接口是什么接口？ （10 分）答：一般用户最常用的操作系统与用户的接口是控制接口。用户使用这个接口控制、管理和操作计算机系统,利用它控制程序的执行。控制接口分为脱机接连、命令接口、图形接口、多媒体接口。

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