操作系统复习题

操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充，其主要作用是管理好这些设备，提高他们的利用率和系统吞吐量，并为用户和应用程序提供一个简单的接口。作业把一次业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的全部工作，称为作业。并发与并行并发性指两个或两个以上的事件或活动在同一时间间隔内发生；并行性指两个或两个以上的事件或活动在同一时刻发生。并行的事件或活动一定是并发的，但反之并发的事件或活动未必是并行的。并行性是并发性的特例，而并发性是并行性的扩展。异步性多道程序环境下，进程以独立的、不可预知的速度向前推进，即为异步运行方式。分时系统允许多个联机用户同时使用一个计算机系统进行交互式计算机的操作系统称为分时操作系统。实时调度算法调度那些存在时间上的紧迫性的进程或任务实时与分时实时强调在一定时间条件下做出响应，分时强调同时多用户交互。进程是一个可并发执行的且具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。线程线程是进程中能够并发执行的实体，是进程的组成部分，也是处理器调度和分派的基本单位。进程与程序（作业）进程是程序关于数据的执行。程序是静态的，进程是动态的。中断在程序执行过程中，遇到急需处理的时间时，暂时中止现行程序在CPU上的运行，转而执行相应的事件处理程序，待处理完成后再返回断点或调度其他程序执行。硬中断与软中断通过硬件设施来产生请求，称作硬中断。利用硬件中断的概念，用软件方式进行模拟，实现宏观上的异步执行效果的中断称作软中断。临界区并发进程中与共享变量有关的程序段称为“临界区”。共享变量所代表的资源称为“临界资源”。虚拟存储器在具有层次结构存储器的计算机系统中，自动实现部分装入和部分替换的功能，能从逻辑上为用户提供一个比物理主存容量大得多的、可寻址的“主存储器”死锁如果在一个进程集合中，每个进程都在等待只能由该集合中的其他一个进程才能引发的事件，则称一组进程或系统此时发生了死锁。1设计现代OS的主要目标是什么答主要目标是方便性、有效性、可扩展性和开放性2OS的作用可表现在哪几个方面（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象5何谓脱机I/O和联机I/O答脱机I/O是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。9什么是硬实时任务和软实时任务试举例说明。答硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的结果。举例来说，运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例网页内容的更新、火车售票系统。11OS有哪几大特征其最基本的特征是什么答并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。15处理机管理有哪些主要功能它们的主要任务是什么答处理机管理的主要功能是进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度；进程管理为作业创建进程，撤销已结束进程，控制进程在运行过程中的状态转换。进程同步为多个进程（含线程）的运行进行协调。通信用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。处理机调度（1）作业调度。从后备队里按照一定的算法，选出若干个作业，为他们分配运行所需的资源（首选是分配内存）。（2）进程调度从进程的就绪队列中，按照一定算法选出一个进程，把处理机分配给它，并设臵运行现场，使进程投入执行。16内存管理有哪些主要功能他们的主要任务是什么答内存管理的主要功能有内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。内存分配为每道程序分配内存。内存保护确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行，彼此互不干扰。地址映射将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址。内存扩充用于实现请求调用功能，臵换功能等。16设备管理有哪些主要功能其主要任务是什么答主要功能有缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。主要任务完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备；提高CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备17文件管理有哪些主要功能其主要任务是什么答文件管理主要功能文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护。文件管理的主要任务管理用户文件和系统文件，方便用户使用，保证文件安全性。第二章1什么是前趋图为什么要引入前趋图答前趋图PRECEDENCEGRAPH，是一个有向无循环图，记为DAGDIRECTEDACYCLICGRAPH，用于描述进程之间执行的前后关系。2画出下面四条诧句的前趋图S1AXYS2BZ1S3CAB；S4WC13为什么程序并发执行会产生间断性特征程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的进程之间，形成了相互制约的关系，从而也就使得进程在执行期间出现间断性。4程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性因为程序并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态是由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性。而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。5在操作系统中为什么要引入进程概念它会产生什么样的影响为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，从而在操作系统中引入了进程概念。影响使程序的并发执行得以实行。6试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序A动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。B并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。C独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。7试说明PCB的作用为什么说PCB是进程存在的唯一标志APCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序含数据，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。B在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。10在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些答进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有（1）进程当前暂存信息（2）下一指令地址信息（3）进程状态信息（4）过程和系统调用参数及调用地址信息。11试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。答（1）就绪状态执行状态进程分配到CPU资源（2）执行状态就绪状态时间片用完（3）执行状态阻塞状态I/O请求（4）阻塞状态就绪状态I/O完成12为什么要引入挂起状态该状态有哪些性质答引入挂起状态处于五种不同的需要终端用户需要，父进程需要，操作系统需要，对换需要和负荷调节需要。处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。13在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些答进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有（1）进程当前暂存信息（2）下一指令地址信息（3）进程状态信息（4）过程和系统调用参数及调用地址信息。14试说明引起进程创建的主要事件。答引起进程创建的主要事件有用户登录、作业调度、提供服务、应用请求。15试说明引起进程被撤销的主要事件。答引起进程被撤销的主要事件有正常结束、异常结束（越界错误、保护错、非法指令、特权指令错、运行超时、等待超时、算术运算错、I/O故障）、外界干预（操作员或操作系统干预、父进程请求、父进程终止）。16在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么答（1）OS发现请求创建新进程事件后，调用进程创建原语CREAT；（2）申请空白PCB；（3）为新进程分配资源；（4）初始化进程控制块；（5）将新进程插入就绪队列17在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么答（1）根据被终止进程标识符，从PCB集中检索出进程PCB，读出该进程状态。（2）若被终止进程处于执行状态，立即终止该进程的执行，臵调度标志真，指示该进程被终止后重新调度。（3）若该进程还有子进程，应将所有子孙进程终止，以防它们成为不可控进程。（4）将被终止进程拥有的全部资源，归还给父进程，或归还给系统。（5）将被终止进程PCB从所在队列或列表中移出，等待其它程序搜集信息。18试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么答A请求系统服务；B启动某种操作；C新数据尚未到达；D无新工作可做19为什么要在OS中引入线程在OS中引入进程的目的，是为了使多个程序能并发执行，以提高资源利用率和系统吞吐量。在OS中再引入线程，则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具有更好的并发性。第1章操作系统引论一、单项选择题1、操作系统是一种（B）。A、通用软件B系统软件C应用软件D软件包2、操作系统的（D）管理部分负责对进程进行调度。A主存储器B控制器C运算器D处理机3、操作系统是对（C）进行管理的软件A件包B硬件C计算机资源D应用程序4、从用户的观点看，操作系统是（A）。A用户与计算机之间的接口B。控制和管理计算机资源的软件C。合理地组织计算机工作流程的软件D。由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体5、操作系统的功能是进行处理机管理、（B）管理、设备管理及信息管理。A进程B存储器C硬件D软件6、操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的（A）A利用率B可靠性C稳定性D兼容性7、操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的（B）和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。A速度B利用率C灵活性D兼容性8、操作系统的基本类型主要有（B）。A批处理系统、分时系统及多任务系统B实时系统、批处理系统及分时系统C单用户系统、多用户系统及批处理系统D实时系统、分时系统和多用户系统9、所谓（B）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。A多重处理B多道程序设计C实时处理D共行执行10、多道批处理系统的硬件支持是20世纪60年代初发展起来的（B）。ARISC技术B通道和中断机构C集成电路D高速内存11、下面关于操作系统的叙述中正确的是（A）。A批处理作业必须具有作业控制信息B分时系统不一定都具有人机交互功能C从响应时间的角度看，实时系统与分时系统差不多D由采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源。12、（C）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。A网络B分布式C分时D实时13、如果分时操作系统的时间片一定，那么（B），则响应时间越长。A用户数越少B用户数越多C内存越少D内存越少14、分时操作系统通常采用（B）策略为用户服务。A可靠性和灵活性B时间片轮转C时间片加权分配D短作业优先15、（C）操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统A单用户B分布式C批处理D监督16、在（A）操作系统的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。A实时B分时C分布式D单用户17、下面6个系统中，必须是实时操作系统的有（C）个。计算机辅助设计系统航空订票系统过程控制系统机器翻译系统办公自动化系统计算机激光照排系统A1B2C3D418、设计实时操作系统时，首先考虑系统的（B）A可靠性和灵活性B实时性和可靠性C灵活性和可靠性D优良性和分配性19、若把操作系统看作计算机系统资源的管理者，下列的（D）不属于操作系统所管理的资源。A程序B内存CCPUD中断20、在下列操作系统的各个功能组成部分中，（A）不需要硬件的支持。A进程调度B时钟管理C地址映射D中断系统二、填空题1、操作系统的基本功能包括（处理机）管理、（存储器）管理、（设备）管理、（文件）管理。除此之外还为用户使用操作系统提供了用户的接口。2、如果一个操作系统兼有批处理、分时处理和实时处理操作系统三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为（通用操作系统）3、在分时和批处理系统结合的操作系统中引入了“前台”和“后台”作业的概念，目的是（提高CPU的利用率）。4、分时操作系统的主要特征有三个即（多路性）、（交互性）、和（独占性）。5、实时操作系统与分时操作系统的主要区别是（及时性和高可能性）。6、如果操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，但时间响应不太及时，则属于（分时操作系统）类型；如果操作系统可靠，时间响应及时仅有简单的交互能力，则属于（实时操作系统）类型；如果操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于（批处理操作）类型。7、计算机系统是由（硬件）系统和（软件）系统两部分组成8、采用多道程序设计技术能充分发挥（CPU）与（外设）并行工作的能力。9、操作系统是计算机系统的一种系统软件，它以尽量合理、有效的方式组织和管理计算机的（资源），并控制程序的运行，使整个计算机系统能高效地进行。10、在主机控制下进行的输入/输出操作称为（联机输入/输出）操作。11、按内存中同时运行程序的数目可以将批处理系统分为两类（单道批处理）和（多道批处理）。12、并发和（共享）是操作系统的两个最基本的特征，两者之间互为存在条件。13、（批处理）系统不允许用户随时干预自己程序的运行。14、操作系统的主要性能参数有（吞吐率）和（利用率）等。（吞吐率）是指的是单位时间内系统处理的作业量。（利用率）指的是在一个给定的时间内，系统的一个指定成分被使用的时间比例。三、解析题1、操作系统的三个主要目的是什么（1）、方便性（用户的观点）提供一个用户与计算机硬件之间的接口，使计算机系统更容易使用。（良好、一致的用户界面）（2）、有效性（系统管理人员的观点）为了对计算机的硬件、软件资源进行有效的管理和分配，使计算机资源得到有效利用。（3）、可扩充性（开放的观点）合理地组织计算机系统的工作流程，从而改善系统性能，提高工作效率。（是硬件功能的首次扩充）2、简述DOS、WINDOWS及UNIX操作系统的特点DOS是一个单用户单任务的操作系统，曾广泛应用于IBMPC及其兼容机上，它的特点（1）良好的兼容性（2）较好的开放性（3）使用方便（4）功能丰富WINDOWS是一个单用户多任务的操作系统，是20世纪90年代初计算机操作系统技术进步的重要标志，也是DOS的换代产品，其特点（1）图形化的工作环境和用户界面，（2）多任务操作环境（3）有效地利用内存（4）支持多媒体及多种字体UNIX是一个多用户多任务的分时操作系统，它已成为目前应用最广泛的操作系统，其特点（1）内核和核外程序的有机结合（2）移植性强（3）是一个多任务任务系统（4）良好的用户界面。进程概念一、单项选择题1、在进程管理中,当C时,进程从阻塞状态变为就绪状态。A进程被进程调度程序选中B等待某一事件C等待的事件发生D时间片用完2、分配到必要的资源并获得处理机的进程状态是（B）A就绪状态B执行状态C阻塞状态D撤消状态3、对进程的管理和控制使用（B）A指令B原语C信号量D信箱通信4、程序的顺序执行通常在（A）的工作环境中,具有（C）特征；程序的并发执行在（B）的工作环境中，具有（D）特征。A单道程序B多道程序C程序的可再现性D资源共享5、进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由就绪状态变为执行状态的条件是（D）；由执行状态变为阻塞状态的条件是（B）A时间片用完B等待某事件发生C等待的某事件已发生D被进程调度程序选中6、下列的进程状态变化中，（C）变化是不可能发生的。A运行就绪B运行等待C等待运行D等待就绪7、一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为（A）A就绪B等待C运行D由用户自己确定8、下面对进程的描述中，错误的是（D）A进程是动态的概念B进程执行需要处理机C进程是有生命期的D进程是指令的集合9、下面的叙述中正确的是（D）A操作系统的一个重要概念是进程，因此不同进程所执行的代码也一定不同B为了避免发生进程死锁，各进程只能逐个申请资源C操作系统用PCB管理进程，用户进程可以从PCB中读出与本身运行状况有关的信息D进程同步是指某些进程之间在逻辑上的相互制约关系。10、进程控制就是对系统中的进程实施有效的管理，通过使用（C）、进程撤消、进程阻塞、进程唤醒等进程控制原语实现。A进程运行B进程管理C进程创建D进程同步11、信箱通信是一种（B）通信方式A直接通信B间接通信C低级通信D信号量12、操作系统通过（B）对进程进行管理A进程B进程控制块C进程启动程序D进程控制区13、操作系统通过（B）对进程进行管理AJCBBPCBCDCTDCHCT14、某系统的进程状态如图所示A是（A）状态，B是（B）状态，C是（C）状态。A挂起B运行C等待D就绪E睡眠15、通常，用户进程被建立后，（B）A便一直存在于系统中，直到被操作人员撤消B随着作业运行正常或不正常结束而撤消C随着时间片轮转而撤消与建立D随着进程的阻塞或唤醒而撤消与建立16、在操作系统中，进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数据集上的一次（B）A等待活动B运行活动C单