操作系统原理-学习指南.doc

操作系统原理-学习指南一、单项选择题 1. 在计算机系统中，操作系统是（ B ）。A 一般应用软件 B.核心系统软件 C.用户应用软件 D.系统支撑软件2. 进程和程序的一个本质区别是（ A ）。A前者为动态的，后者为静态的 B前者存储在内存，后者存储在外存C前者在一个文件中，后者在多个文件中 D前者分时使用CPU,后者独占CPU3. 进程在系统中是否存在的惟一标志是（ D ）。A数据集合 B目标程序 C源程序 D进程控制块4. 虚拟存储器的最大容量是由（ A ）决定的。A计算机系统的地址结构和外存空间 B页表长度 C内存空间 D逻辑空间5. 在请求分页存储管理方案中，若某用户空间为16个页面，页长1KB，现有页表如下，则逻辑地址0A1F（H）所对应的物理地址为（ A ）。0 11 52 33 74 2A 0E1F（H） B031F（H） C0A1F（H） D021F（H）6. 磁带机属于（ A ）设备。A顺序存取 B直接存取 C链接存取 D随机存取7. 在段式存储管理中，一个段是一个（ B ）区域。A定长的连续 B不定长的连续C定长的不连续 D不定长的不连续8. 在UNIX中，通常把设备作为（ A ）文件来处理。A特殊 B普通 C目录文件 D设备9. 外存上存放的数据（ D ）。ACPU可直接访问 BCPU不可访问 C是高速缓冲器中的信息 D必须在访问前先装入内存10. 在下述存储管理技术中，（ D ）处理不当会产生抖动。A固定分区 B可变分区 C简单分页 D请求分页11（ D ）不是基本的操作系统。 A、批处理操作系统 B、分时操作系统 C、实时操作系统 D、网络操作系统 12（ C ）不是分时系统的基本特征： A、同时性 B、独立性 C、实时性 D、交互性 13处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许（ C ）使用。 A、操作员 B、联机用户 C、操作系统 D、目标程序 14当用户程序执行访管指令时，中断装置将使中央处理器（ B ）工作。 A、维持在目态 B、从目态转换到管态 C、维持在管态 D、从管态转换到目态 15进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（ D ） A、运行态变为就绪态 B、运行态变为等待态 C、就绪态变为运行态 D、等待态变为就绪态 16采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（ C ）将其移动。 A、用户有条件地 B、用户无条件地 C、操作系统有条件地 D、操作系统无条件地 17分页式存储管理中，地址转换工作是由（ A ）完成的。 A、硬件 B、地址转换程序 C、用户程序 D、装入程序 18如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（ D ）来保证按名存取的安全。 A、重名翻译机构 B、建立索引表 C、建立指针 D、多级目录结构 19对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（ C ）。 A、字符 B、数据项 C、记录 D、文件 20为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（ A ）号。 A、设备类相对 B、设备类绝对 C、相对 D、绝对21.操作系统是一种(A )A.系统软件B.系统硬件C.应用软件D.支援软件22.MSDOS的存贮管理采用了(C )A.段式存贮管理B.段页式存贮管理C.单用户连续存贮管理D.固定式分区存贮管理23.用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于(B )A.硬件故障中断B.程序中断C.外部中断D.访管中断24.MSDOS中用于软盘整盘复制的命令是(B )A.COMPB.DISKCOPYC.SYSD.BACKUP25.位示图方法可用于(A ) A.盘空间的管理B.盘的驱动调度C.文件目录的查找D.页式虚拟存贮管理中的页面调度26.下列算法中用于磁盘移臂调度的是( C)A.时间片轮转法B.LRU算法C.最短寻找时间优先算法D.优先级高者优先算法27.在以下存贮管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是( A )A.单用户连续分配B.固定式分区分配C.可变式分区分配D.页式存贮管理28.已知，作业的周转时间=作业完成时间作业的到达时间。现有三个同时到达的作业J1，J2和J3，它们的执行时间分别是T1，T2和T3. ( C )A.T1T2T3 B.(T1T2T3)C.T1T2T3D.T1T2T329.任何两个并发进程之间( D ) A.一定存在互斥关系B.一定存在同步关系C.一定彼此独立无关D.可能存在同步或互斥关系30.进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是( D )A.被选中占有处理机B.等待某一事件C.等待的事件已发生D.时间片用完31.用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成( A )A.顺序文件B.链接文件C.索引文件D.目录文件32.一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是( C )A.2B.1C.3D.0.533.多道程序设计是指( D )A.在实时系统中并发运行多个程序B.在分布系统中同一时刻运行多个程序C.在一台处理机上同一时刻运行多个程序D.在一台处理机上并发运行多个程序34.文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名( C )A.应该相同B.应该不同C.可以相同，也可以不同D.受系统约束35.在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是( D )A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区二、名词解释 1原语：是由若干多机器指令构成的完成某种特定功能的一段程序，具有不可分割性.即原语的执行必须是连续的，在执行过程中不允许被中断。2死锁避免：让系统处于安全状态，来避免发生死锁。3抖动: 指调度程序为了提高CPU利用率引入新进程，加剧了进程的缺页情况，使缺页率上升，使有效访问存储器的时间急剧增加的恶性循环，运行进程大部分时间用于进行页面换入换出，几乎不能完成任何有效的工作。称这种进程处于抖动状态。4Spooling技术：通过使用输入输出井来实现设备的虚拟，当有多个作业要求使用同一台物理设备时，Spooling系统在同时满足各个作业要求的同时，将各个作业发送来的相关数据在输入输出井中申请空间并将其存储，输入输出进程为各个作业申请一张空白的操作表，将各个作业的操作要求填入其中，将操作表挂到实际物理设备的操作队列上等待被响应。这样Spooling系统就使得各个作业在逻辑上面独占了该物理设备，实现了设备的虚拟。三、 判断题1 进程由PCB和其执行的程序、数据所组成。（ 对 ）2 在采用树型目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相同。（ 错 ）3 虚拟存储器是利用操作系统产生的一个假想的特大存储器，是逻辑上扩充了内存容量，而物理内存的容量并未增加。（ 对 ）4 产生死锁的根本原因是供使用的资源数少于需求资源的进程数。（ 对 ）5 用信号量和P、V原语操作可解决互斥问题，互斥信号量的初值一定为1。（ 错 ）四、 填空题1 操作系统的特征是_ 并发性_、共享性和随机性。2 按照用户界面的使用环境和功能特征的不同，一般可以把操作系统分为三种基本类型，即：批处理系统、_分时系统_和实时系统。3 软件系统分为系统软件、_支撑软件_和应用软件。4 多数计算机系统将处理器的工作状态划分为_管态 _和目态。后者一般指用户程序运行时的状态，又称为普通态或_用户态 。5 存储器一般分成高速缓冲器、_内存_和_外存_三个层次，其中_高速缓冲器_是造价最高、存取速度最快。6 文件的物理结构有：顺序结构、_链接结构_和索引结构。7 通道是独立于CPU的、专门负责数据_输入输出_传输工作的处理单元。8 在单CPU系统中有n（n1）个进程，在任一时刻处于就绪的进程最多是_ n-1_个，最少是_0_个。9 系统为每一台设备确定一个编号，以便区分和识别，这个确定的编号称为设备的_绝对_号。由用户在程序中定义的设备编号称为设备的_相对_号。10 一个作业可划分成若干个相对独立的部分，每个部分称为一个_作业步_。11.操作系统的主要设计目标是_方便用户使用或界面友好_和_系统能高效工作或资源利用率高_。12.当一个进程完成了特定的任务后，系统收回这个进程所占的_工作区或主存空间或资源_和取消该进程的_进程控制块(PCB)_就撤消了该进程。13.单个分区存储管理仅适用于_个人计算机_和_专用计算机_系统。14.每个索引文件都必须有一张_索引_表，其中每个登记项用来指出一个逻辑记录的_存放位置 或指针 或首地址_。15.实现SPOOL系统时必须在磁盘上辟出称为_输入井_和_输出井_的专门区域，以存放作业信息和作业执行结果。16.一个理想的作业调度算法应该是既能_提高系统效率或吞吐量高_又能使进入系统的作业_周转时间短等_。17.死锁的四个必要条件是_互斥使用资源_、_占用并等待资源_、不可抢夺资源和循环等待资源。18.用户程序使用_ 系统调用 _请求操作系统服务。19.存贮管理应实现的功能是：主存空间的分配与保护，_主存空间的重定位_，主存空间的共享和_主存的扩充_。20.分页式存贮管理中，页表是用来指出作业的逻辑页号与_主存块号_的对应关系。21.每个索引文件都至少有一张索引表，其中的每一个表项应包括能标识该记录的_关键字_和该记录的_存储地址_。22.分时系统必须为用户提供_操作控制命令_以实现_交互_控制方式。23.斯普林系统中，作业执行时，从磁盘上的_输入井_中读取信息，并把作业的执行结果暂时存放在磁盘上的_输出井_中。24.并发进程中涉及到_共享变量_的程序段称为临界区，两个进程同时进入相关的临界区会造成_与时间有关_的错误。五、 简答题1 从资源管理的角度说明操作系统的主要功能。2产生死锁的原因和必要条件是什么？3 什么是中断？ 4 试述分区管理方案的优缺点。5.设备管理的目标是什么？设备管理的基本功能是什么？为完成这些基本功能，设备管理软件应由哪些程序组成？6.什么是文件目录？文件目录中包含哪些信息？常用的目录结构形式有哪几种？7、什么是缺页中断率？影响缺页中断率的因素有哪些？8、解决死锁问题可破坏必要条件的哪几条，分别采用何种算法？9.程序状态字包含哪些主要内容?10.什么是记录的成组和分解?11.进程间同步和互斥的含义是什么?12.什么是输入输出操作?什么是通道?13.为实现分页式虚拟存贮，页表中至少应含有哪些内容?答：1 进程管理（或处理器管理）、存储管理、文件管理、作业管理和设备管理。2 产生死锁的原因主要是竞争资源和进程间推进顺序非法这两种原因。产生死锁的必要条件是：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3 CPU对系统中或系统外发生的异步事件的响应。4 优点：算法较简单，实现较容易，内存开销较少，存储保护措施简单。缺点：内存使用不充分，存在较严重的碎片问题。5.设备管理的设计目标是： A，方便性：向用户提供方便的设备使用接口；B， 并行性：设备传输与CPU重叠，各设备之间并行工作；C， 均衡性：既要使设备忙碌，又要避免忙闲不均；D，独立性：又称与设备无关性，它是隐蔽设备的物理特性。设备管理的基本功能是：动态地掌握并记录设备的状态；按照设备的类型和系统中所采用的分配算法，决定把某一个设备分配给要求该设备的进程；完成实际的I/O操作。为完成上述功能，设备管理软件应包括I/O交通管制程序、I/O调度程序（即设备分配程序）、I/O设备处理程序。6文件目录是文件系统的关键数据结构，用来组织文件以及对文件进行检索。 文件目录中包含若干个目录项，在文件目录表中的每个目录项是一个文件控制块。一个文件控制块包含以下住处文件的标识信息、文件的结构信息、文件存取控制信息、文件的管理信息。 常用的目录结构形式有三种：单级的文件目录、二级目录、多级树型目录结构。7.假设作业执行中访问页面的总次数为A，其中有F次访问的页面尚未装入主存，故产生F次缺页中断。于是定义f=F/A，f称为缺页中断率。影响缺页中断率的因素有：1）分配给作业的主存块数；2）页面的大小；3）程序编制方法；4）页面调度算法。8.要解决死锁问题，除了“互斥条件”不能被破坏之外，其余三条都可以被破坏：摒弃“请求和保持条件”：使得所有进程在运行之前申请全部需要的资源 ，若得不到满足，便不占有任何资源而进入等待状态。摒弃“不剥夺条件”：一个进程逐个的对需求资源提出要求，当提出新的资源不能被满足时，放弃所有已经持有的资源而进入等待状态以便重新申请。摒弃“环路等待条件”：系统将所有的资源进行线性排队，让进程对资源的申请严格的按照资源序号递增的顺序进行。9.(1)程序基本状态 (2)中断码 (3)中断屏蔽位 10.(1)把若干逻辑记录合并成一组，存入一个物理块的工作称为记录的成组。 (2)从一组中把一个逻辑记录分离出来的工作称为记录的分解。 11.同步：并发进程之间存在的相互制约和相互依赖的关系。 互斥：若干进程共享一资源时，任何时刻只允许一个进程使用。 12.主存与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作。 通道可称为输入输出处理机。13.页号 标志 主存块号 磁盘上的位置六、应用题1.一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业（SJF）优先的调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法，如下表的作业序列（表中所有作业优先数即为进程优先数，数值越小优先级越高）。（1）列出所有作业进入内存时间及结束时间（2）平均周转时间2.设某系统磁盘共有500块，块号从0499，若用位示图法管理这500块的空间，当字长为32位时（1）位示图需要多少个字？ （2）第 i 字第j 位对应的块号是多少？3.假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问75号柱面的请求，目前正在80号柱面读信息，并且有下述请求序列等待访问磁盘：试用：(1)电梯调度算法 (2)最短寻找时间优先算法分别列出实际处理上述请求的次序。4.有三个进程P1，P2和P3并发工作。进程P1需用资源S3和S1；进程P2需用资源S1和S2；进程P3需用资源S2和S3。回答：(1)若对资源分配不加限制，会发生什么情况?为什么?(2)为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略?为什么?5.某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票厅中少于20名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题：(1)用PV操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。(2)根据所定义的信号量，把应执行的PV操作填入下述方框中，以保证进程能够正确地并发执行。COBEGINPROCESSPI(I=1，2，) begin；进入售票厅；购票；退出； end；COEND(3)若欲购票者最多为n个人，写出信号量可能的变化范围(最大值和最小值)答：1解10:00 A作业到达,进程调度程序调度A运行10:20 B作业到达,作业调入内存,抢占进程A的处理机,A回到就绪队列,A还需运行20分钟10:30 C作业到达,在后备队列中等待10:50时,B运行30分钟后结束运行,D作业到达,后备队列中有C,D两个作业等待调度,根据短作业