计算机操作系统期末考试

1、软工班OS复习1. .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8联机用户C、操作系统以目标程序2. .采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（ B ）将其移动。A、用户有条件地C、用户无条件地B、操作系统有条件地D、操作系统无条件地3.实时系统的主要特征是（ D）。A、同时性8交互性C、独立性以响应时间快4.已经获得了除（C ）以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态。A、存储器8打印机C、CPU以磁盘空间5.使用文件前必须先（ B ）文件。A、命名8打开C、建立以备份6.（A ）存储扩充方式，能够实际增加存储单兀。A、物理"；_8虚拟

2、存储技术C 、交换技术以覆盖技术7.下面有关进程的描述中，错误的是（A、进程是动态的概念C、进程是有生命周期的D ）。B、进程执行需要处理机D、进程是指令的集合8. . （ C ）存储管理兼顾了段式在逻辑上清晰和页式在存储管理上方便的优点。A、分段8分页C、段页式以可变分区方式9. .按记录中的某个或某些数据项的值的大小顺序排列和查找，这是指 （D ）。A、流式文件8记录式文件C、连续结构文件以有序结构文件10. 为了对文件系统进行安全管理，任何一个用户进入系统时都必须进行注册，这一级安全 管理是（A ） 安全管理。A、系统级8目录级C、用户级以文件级11. 计算机发展到第三代，操作系统已成为

3、软件的一个重要分支，最早的操作系统是以批处理系统以快速处理以虚拟存储技术A、分布式系统8实时系统C、分时系统12. 设计实时操作系统时，（B ） 不是主要的追求目标。A、安全可靠8资源利用率C、及时响应13. （ D ）是操作系统中采用的以时间换空间的技术。A、缓冲技术8并行技术C、通道技术14. 若信号量S的初值为3,且有4个进程共享此信号量，则 S的取值范围是（C ）。A、 3, 38 2, 3C、 1, 3 D 、0 , 315. 中央处理器与外围设备的并行工作能力是由（A ） 提供的。A、硬件8系统软件C、应用软件以支援软件16. 当操作系统完成了用户请求的“系统调用”功能后，应使中央

4、处理器（D ）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17. 在采用多级目录结构的系统中，经常采用（C ）方法来提高检索文件的速度。A、避免重名8限制存取权限C、相对路径D 、限制子目录个数18. （ D ）算法综合考虑了作业等待时间和计算时间。A、先来先服务8计算时间短的优先 C、均衡调度以响应比最高者优先19. 文件系统中，（B ）的逻辑文件中记录顺序与物理文件中占用物理块顺序一致。A、Hash文件B、顺序文件C、索引文件以串联文件20. 如果I/O 设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是（C ）。A、中断方式8无条件存取方式C、

5、DMA式以程序查询方式21. 为了使A、B两个进程互斥地访问单个缓冲区，应为设置一个互斥信号量S,初值为1,相应的P（S）、V（S）作必须分别安排在（ B ）的两端。A、该单缓冲区8两进程的临界区C、两进程的程序段D、两进程的控制块22. （ D ）不是操作系统关心的主要问题。A、管理计算机裸机B、设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面C、管理计算机系统资源D、高级程序设计语言的编译器23. 某系统中有3个并发的进程，都需要同类资源4个，试问该系统肯定不会发生死锁的最少资源数是（B ）。A、98 10C、11以 1224. 在哲学家进餐问题中，若仅提供五只筷子，则同时要求就餐的人数最多不超过

6、（C ）时，一定不会发生死锁。A、28 3C、4以 125. 进程之间的同步是指进程在逻辑上的相互（A ） 关系。A、制约8排斥C、调用D,转移26. 为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用 （A ）。A、缓冲池8闭缓冲环C、多缓冲区以双缓冲区27. （ D ） 是正在处于运行态的进程所期待的，它表示该进程对操作系统中某种功能的调用。以访管中断C、输入输出中断A ）。B、先来先服务D、优先级高的进程能得到及时调度A、程序中断8外部中断28. 采用时间片轮转调度算法是为了（A、多个终端用户能得到系统的及时响应C、需CPUM短的进程先执行29. 在各种作业调度算法中，若所有作业同时到达

7、，则平均等持时间最短的算法是（D ）A、先来先服务8优先数C、最高响应比优先以短作业优先30. 在存储管理中，“碎片”是指（D ）B、没有被使用的存储区A、存储分配完后所剩空闲区C、不能被使用的存储区D、未被使用，而又暂时不能使用的存储区31. 如果文件采用直接存取方式且文件大小不固定，则宜选择 （D ） 文件结构。A、直接8顺序C、随机以索引32. 用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于（D ）A、硬件故障中断8程序中断C、外部中断以访管中断33. 下述作业调度算法中，（B ）调度算法与作业的估计运行时间有关。A、先来先服务8短作业优先C、均衡以时间片轮转34. 一次中断后可能引起若

8、干个进程状态的变化，因此中断处理后，由（A ）来决定哪个进程可占用处理器。A、进程调度B 、页面调度C、移臂调度以作业调度35.资源的按序分配策略可以破坏（）条件。A、互斥8请求和保持C、不剥夺以环路等待36. 在存储管理的分区法中，为了便于内存分配，系统会建立一张（C ）A、页表8 快表C、空闲分区表以段表37. 磁盘上的某个磁道被划分成四块，磁盘的转速为20毫秒/转，当前磁头在第二块的开始（假设旋转是按由块号从小以5以块D、处理机现有三个同时到达的作业J1 ,位置，则花费（B） 毫秒的时间可把第一块的信息读到主存。到大方向的）A、408 20C、1038. 对于磁盘来说，输入输出操作的信息

9、传送单位为（ DA、字节8字C 、文件39. 操作系统的（D ）管理部分负责对进程进行调度。A、存储器8设备C、文件40. 已知，作业的周转时间=作业完成时间一作业的到达时间。J2和J3,它们的执行时间分别是T1, T2和T3,且T1<T2<T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是（C ）A、T1+ T2 + T31 一 一 一B、3 (T1 + T2 + T3)C、T1+ f T2+ 3T3D、T1+ It2+ T341. 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42. 用磁带作为文

10、件存储介质时，文件只能组织成（A ）A、顺序文件8链接文件C、索引文件 以目录文件43. 在下列操作系统的各个功能组成部分中，（A ）不需要硬件支持。A、进程调度B、时钟管理C、地址映射 D 、中断系统44. 从用户的角度看，引入文件系统的主要目的是（ D ）。A、实现虚拟存储B、保存系统文档C、保存用户和系统文档D、实现对文件的按名存取45. 为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用（B ）。A、约定的方法8多级目录C、路径 D 、索引 填空题1. 作业调度又称 高级调度，其主要功能是按照某种原则从后备队列中选取作业，并为作 业做好运行前的准备工作和作业完成后的善后处理工

11、作。2. 在引入线程的操作系统中，独立调度和分派的基本单位是线程 ，资源分配的单位是进程 。3. 程序执行的局部性原理体现在时间 局部件和 空间局部性两个方面4. 一个刚刚被创建的进程有时是不能立即得到处理器运行（当有进程在运行时），这时它处 于就绪 态5. 网络操作系统的主要功能是实现各计算机之间的通知以及网络中各个设备的资源共享6. 操作系统为用户提供三种类型的用户接口，它们是命令接口、程序 接口和图形接口。7, 进程调度程序按某种调度算法从就绪状态的进程中选择一个进程;从而使之占用处理机运行。8 .主存储器与外围设备之间的信息传输称为输入输出操作。9. 段页式存储管理兼顾了段式在逻辑上清

12、晰和页式存储管理上方便的优点。10. 文件系统采用两级索引分配方式，如果每个磁盘块的大小为1KB,每个磁盘块号占 4个字节，则在该系统中，文件的最大长度是64MB 。11. 引入 相对路径可以缩短搜索路径,提高搜索效率12. 银行家算法是在能确保系统处于安全状态 的情况下,才把资源分配给申请者的。13. 用户程序使用系统调用(访管指令请求操作系统服务。14. 在先来先服务 调度算法中按照进程进入就绪队列的先后顺序来分配处理机。15. 并发进程之间交换信息的工作称为进程通信。16. 按设备所属关系分类，可分为系统设备和用户设备两类。17. 把用户要求计算机系统处理的一个问题称为作业问答题1. 简

13、述研究操作系统有哪几种主要观点？答：(1)资源的观点：研究如何对计算机系统中的各种软、硬件资源进行管理；怎样使计 算机系统协调一致地、有效地为用户服务；如何既发挥计算机系统资源的使用效率、提高 计算机系统的服务质量，又确保计算机系统的安全可靠。(2) 用户观点：操作系统是一个黑盒子，配置了操作系统的计算机与原来真实的物理计算 机迥然不同，因为它提供了用户使用计算机的更方便手段，构造了一台虚拟机，采用的操 作命令决定了虚拟机的功能。(3) 进程观点：从进程角度分析操作系统，则所有进程的活动就构成了操作系统的当前行为，在每一个瞬间都有一棵进程家族树，它展示着操作系统行为主体的一个快照。(4) 模块

14、分层观点：用模块分层观点讨论模块之间的关系或者说讨论如何形成操作系统的 架构，如何安排连结这些程序模块才能构造一个结构简单清晰、逻辑正确、便于分析和实 现的操作系统。2. 简述共享打印机的工作原理。答：共享打印机的工作流程如下：当用户进程请求打印输出时，Spooling系统同意为他打印输出，但并不真正把打印机分配给该用户进程，而只为它做两件事：由输出进程在输 出井中为之申请一空闲盘块区，并将要打印的数据送人其中；输出进程再为用户进程申 请一张空白的用户请求打印表，并将用户的打印要求填入其中，再将该表挂到请求打印队 列上。如果还有进程要求打印输出，系统仍可接受该请求， 也同样为该进程做上述两件事

15、。如果打印机空闲，输出进程将从请求打印队列的队首取出一张请求打印表，根据表中 的要求将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再由打印机进行打印。打印完毕，输 出进程再查看请求打印队列中是否还有等待要打印的请求表。若有，再取出一张表，并根 据其中的要求进行打印，如此下去，直至请求队列空为止，输出进程才自己阻塞起来、等 待下次再有打印请求时才被唤醒。3 .文件按保护级别可以分成哪几类 ？答：只读文件、只写文件、可读可写文件、可执行文件和不保护文件4. 在请求分页系统中页表应包括哪些数据项？每项的作用是什么？ 答：在请求分页系统中的每一个页表项如下：页号物理块号状态位访问字段A修改位M外存地址状态位

16、P:用于指示该页是否已调入内存，供程序访问时参考。访问字段 A用于记录本页在一段时间内被访问的次数，或记录本页已有 多长时间没有被访问，供选择换出页面时参考。修改位M:表示该页在调入内存后是否被修改过，由于内存中的每一页都在外存上保留一分副本，因此，若没有被修改，在置换该页时就不需再将该页写回到外存 上，以减少系统的开销和启动磁盘的次数，若已被修改，则必须将该页重写到外存上，以 保证外存中所保留的始终是最新副本。简言之，M位供置换页面时参考。外存地址，用于指出该页在外存上的地址，通常是物理块号，供调入该 页时参考。5. 操作系统有哪几大特征？其最基本的特征是什么？答：操作系统具有并发、共享、虚

17、拟和异步这四个基本特征。其最基本的特征是并发性。并发指两个或多个事件在同一时间间隔内发生；共享指系统中的资源可供内存中多个并发 执行的进程（线程）共同使用；虚拟指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的 对应物；异步性指进程是以不可欲知的速度向前推进。6. 有哪几种I/O控制方式？答：有四种I/O控制方式，分别是：程序 I/O控制方式；中断驱动I/O方式；直接存储器 访问DMA I/O控制方式；I/O通道控制方式。7 .试从调度性、并发性、拥有资源及系统开销方面对进程进行比较答：a调度性。在传统的操作系统中，拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程，在引入线程的 OS中，则把线

18、程作为调度和分派的基本单位，而把进程作为资源拥有的基本单位；b并发性。在引入线程的 OS中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线 程之间，亦可并发执行，因而使OS具有更好的并发性；c拥有资源。无论是传统的操作系统，还是引入了线程的操作系统，进程始终是拥有资源的一个基本单位，而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外，本身基本不拥有系统资 源，但它可以访问其隶属进程的资源；d开销。由于创建或撤销进程时，系统都要为之分配和回收资源，如内存空间等，进程切换 时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程，因此，操作系统在创建、撤消和切换 进程时所付出的开销将显著地大于线程。8. 什么是计

19、算机操作系统？操作系统的主要功能有哪些？答：通过事件驱动以并发的方式执行，来控制计算机系统资源，方便系统用户使用的一组 程序集合，称作操作系统。基本功能包括：管理计算机系统的硬件、软件资源，并调度系统中各类资源的使用。基本特征包括：并发、共享、虚拟、不确定性和可重构性。9. 简述分页和分段的主要区别？答：(1)页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高 内存的利用率。段则是信息的逻辑单位，分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。(2) 页的大小固定且由系统决定，而段的长度却不固定。(3) 分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间则是二维的。10. 简述分页存

20、储管理方式的基本思想和页表的作用？答：将作业地址空间和存储空间按相同长度为单位进行等划分。把每个作业的地址空间(逻辑空间)分成一些大小相同的片段，叫做页面或页。把内存的存储空间也分成大小与页面相 同的片段，叫做物理块或页框。在分配存储空间时，总是以块为单位，按照作业的页数分 配物理块。分配的物理块可以连续也可以不连续。页表的作用是实现从页号到物理块号的映射。计算题1. 某系统采用不能移动已在主存储器中作业的可变分区方式管理主存储器，现有供用户使用的主存空间100KB，系统配有4台磁带机，有一批作业见表。作业序号进输入井时间要求计算时间而安存jn申请磁带机数110: 0025分钟15KB2台21

21、0: 2030分钟60KB1台310: 3010分钟50KB3台410: 3520分钟10KB2台510: 4015分钟30KB2台该系统采用多道程序设计技术，对磁带机采用静态分配，忽略设备工作时间和系统进行调度所花费的时间，请写出采用短作业优先算法选中作业执行的次序。P89按计算时间最短者优先算漫口下表:采用短作业优先算法选中作业执行的次序:12543jttWA 井时间芝入主 存时旬开耙计翌时闻甘柬计VRTffl是好时间110= 0010- 1010. 0010= 2525此FT虞入井中只有一八作业豆有吏史曩妥京.去此姬专中 电行，10； 2010： 2015 2510； 5535忤业Z更主

22、葬；尹.某足及源买京.装入主专.半招作五】 运行完毕斐入运行510： 40101卖10j 55lb 1030宙孑作业S眠家主存空间无槌淆是，因此作业4先卜捧就 人主存.当咋业N让出批里器的匿三.卞口5承是夷疆要或 正八主再瓷垂.嵯担:诘，35先兰六站左驾宅行-4101 55lh IDlb SO55310： J0! 30IL 30Ih 40_0最后咋业3窥人主存并运行平t澜择寸间：(25+35-30+55+70) 5=43 分钟2. 桌上有一个空盒， 盒内只允许放一个水果，爸爸可向盒内放苹果，妈妈可向盒内放桔子。女儿专等吃盒中的苹果，儿子专等吃盒中的桔子，若盒内已有水果，放者必须等待，若盒内没有

23、自己要吃的水果，吃者必需等待，请回答下列问题：(1) 请给出四人之间的同步互斥关系。(2) 用wait、signal操作来协调四人的关系，应设置的信号量及其初值。(3) 写出用wait、signal操作实现四人正确活动的程序。分析与解答：(1) 由题意可知：爸爸，妈妈要互斥使用盒子；爸爸，女儿要同步；妈妈，儿子要同步。(2) 应设如下信号量：mutex:初值为1,表示盒子的容量；fd :爸爸，女儿同步信号量，初值为 0;ms妈妈，儿子同步信号量，初值为 0;(3) 程序如下：mutex.fd.ms: semaphoremutex=1;fd=ms=0四人的进程如下：Pf()Pm()Pd()PsW

24、hile(1)while(1)while(1)While(1)(wait(mutex);wait(mutex);(wait(fd)(wait(ms)放一个苹果；放一个桔子拿苹果拿桔子Signal(fd)signal(ms)signal(mutex)signal(mutex)摘苹果摘桔子吃苹果吃桔子main()cobegin Pf();Pm();Pd();Ps();3. 在分页存储管理系统中，逻辑地址的长度为16位，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH且第0、1、2页依次存放在物理块 3#、8#、10#中，问相应的物理地址是多少？答：由题目所给条件可知，分页存储管理系统的逻辑地址结

25、构为：逻辑地址2F6AH的二进制表示如下：能够说明页号为 4位，页内位移为12位，给2分0010 111101101010页号 页内位移由此可知逻辑地址 2F6AH的页号为2,小于页表长度 3,没有越界，该页存放在第10个物理块中，用十六进制表示块号为A,所以物理地址为 AF6AH4. 设系统中有3种类型的资源 A B、C和5个进程P0、P1、P2、P& P4, A资源的数量为10, B资源的数量为5, C资源的数量为7,在TD时刻系统如下表所示，系统采用银行家算 法实施死锁避免策略(10分)(1) T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。(2) 在T0时刻若进程P1发出资源请求

26、 Request (1,0,2 ),是否能够实施资源分配？(3) 在(2)的基础上P4发出资源请求 Request (3,3,0 ),是否能够实施资源分配？(4) 在(3)的基础上P0发出资源请求 Request (0,2,0 ),是否能够实施资源分配？MaxAllocationNeedAvailableABCABCABCABCP0783010743332P1322200122P2902302600P3222211011P4433002431解：安全(p1,p3,p4,p2,p0)Request1 (1,0,2 ) <=Need1(1,2,2);Request1(1,0,2)<=A

27、vailable1(3,3,2)WorkNeedAllocationWork+Alloca tionFinishA B CA B CA B CA B CA B CP12 3 00 2 03 0 25 3 2trueP35 3 20 1 12 1 17 4 3trueP47 4 34 3 10 0 27 4 5trueP07 4 57 4 30 1 07 5 5trueP27 5 56 0 03 0 210 5 7trueRequest4(3 3 0 ) <=Need4(4,3,1);Request4(3,3,0)>Available(2,3,0),让 P4 等待(4) (4) Re

28、quest0 (0,2,0 ) <=Need0(7,4,3);Request0(0,2,0)<=Available(2,3,0)AllocationNeedAvailableA B CA B CA B CP00 3 07 2 32 1 0P13 0 20 2 0P23 0 26 0 0P32 1 10 1 1P40 0 24 3 15. a ,b两点之间是一段东西向的单行道，现要设计一个自动管理系统，管理规则如下：当 ab之间有车辆在行驶时同方向的车可以同时驶入ab段，但另一个方向的车必须在 ab段外等待；当ab之间无车辆在行驶时，到达 a点(b点)的车辆可以进入 ab段，但不能从

29、a点 和b点同时驶入，当某方向在ab段行驶的车辆驶出了 ab段且暂无车辆进入 ab段时，应让另一方向等待的车辆进入ab段行驶。请用信号为工具，对ab段实现正确的管理以保证行驶安全。分析：此题是读者 写者问题的变形，我们设置 3个信号量S1、S2、Sab,分别用于从a点 进入的车互斥访问共享变量 ab (用于记录当前ab段上由a点进入车辆的数量)，从b点进 入的车互斥访问共享变量 ba (用于记录当前 ab段上由b点进入车辆的数量) 和a,b点的车 辆互斥进入ab段。3个信号量的初始值为 1、1、和1,两个共享变量 ab和ba的初始值分 别为0、0。答案：Semaphore S1=1,S2=1,

30、Sab=1; int ab=ba=0; woid Pab() (While(1) ( wait(S1); If(ab=0)Wait(Sab); ba=ab+1 signal(S1) Void Pba() ( While(1)wait(S2); if(ba=0)wait(Sab);ba=ba+1;signal(S2);车辆从b点驶向a点；Wait(S2);Ba=ba-1;If(ba=0) Signal(Sab);Signal(S2)Main()cobegin Pab();Pba(); 31、在银行家算法中，若出现下述资源分配情况:Process Allocation Need AvailableP00 0 3 20 0 1 2 1 6 2 2P11 0 0 01 7 5 0P21 3 5 42 3 5 6P30 3 3 20 6 5 2P40 0 1 40 6 5 6试问：(1)该状态是否安全？（2）若进程P2提出请求 Request