操作系统各章练习题及答案(含详细解析)

操作系统各章练习题及答案(含详细解析)第一章操作系统引论练习题1.操作系统是对（）进行管理的软件。A.软件B.硬件C.计算机资源D.应用程序2.操作系统的主要功能有（）。A.进程管理、存储器管理、设备管理、处理机管理B.虚拟存储管理、处理机管理、进程调度、文件系统C.处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统D.进程管理、中断管理、设备管理、文件系统3.操作系统的基本类型主要有（）。A.批处理系统、分时系统及多任务系统B.实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统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4.批处理系统的主要缺点是（）。A.CPU的利用率不高B.失去了交互性C.不具备并行性D.以上都不是答案及解析1.答案：C解析：操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，它负责对计算机系统的各类资源，包括硬件资源（如CPU、内存、磁盘等）和软件资源（如文件、程序等）进行合理的组织和管理，以提高计算机系统的效率和方便用户使用。所以操作系统是对计算机资源进行管理的软件，选C。2.答案：C解析：操作系统的主要功能包括处理机管理（对CPU的分配和调度等）、存储器管理（内存的分配、回收、保护等）、设备管理（对各种外部设备的管理）和文件系统（对文件的组织、存储、访问等管理）。进程管理属于处理机管理的一部分；虚拟存储管理是存储器管理的一种技术；进程调度是处理机管理的具体操作；中断管理也是处理机管理中的一部分内容。所以主要功能选C。3.答案：B解析：操作系统的基本类型主要有实时操作系统（能够及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理）、批处理操作系统（将用户提交的作业成批地处理）及分时操作系统（多个用户通过终端同时使用计算机，系统按时间片轮流为各个用户服务）。多任务系统不是操作系统的基本类型；单用户系统和多用户系统是从用户使用角度的一种分类，但不是基本类型；所以选B。4.答案：B解析：批处理系统是将一批作业依次执行，用户将作业提交后，需要等待作业处理完成才能得到结果，在作业执行过程中用户不能与系统进行交互，失去了交互性。批处理系统可以通过合理的作业调度提高CPU的利用率，并且可以实现作业的并行执行（如I/O操作和CPU计算的并行）。所以主要缺点是失去了交互性，选B。第二章进程管理练习题1.一个进程是（）。A.由协处理器执行的一个程序B.一个独立的程序+数据集C.PCB结构与程序和数据的组合D.一个独立的程序2.进程和程序的本质区别是（）。A.存储在内存和外存B.顺序和非顺序执行机器指令C.分时使用和独占使用计算机资源D.动态和静态特征3.进程在执行中状态会发生变化，不可能出现的状态变化情况是（）。A.运行态→就绪态B.运行态→等待态C.等待态→运行态D.等待态→就绪态4.下列进程状态的转换中，不正确的是（）。A.就绪→运行B.运行→就绪C.就绪→等待D.等待→就绪答案及解析1.答案：C解析：进程是程序在操作系统中的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位。进程由进程控制块（PCB）、程序段和数据段三部分组成。PCB包含了进程的描述信息、控制信息等，用于操作系统对进程的管理。所以一个进程是PCB结构与程序和数据的组合，选C。2.答案：D解析：程序是静态的，它是存储在磁盘上的一组指令序列；而进程是动态的，它是程序的一次执行过程，有创建、执行、撤销等生命周期。存储位置、执行顺序以及资源使用方式都不是进程和程序的本质区别。所以本质区别是动态和静态特征，选D。3.答案：C解析：进程有三种基本状态：运行态、就绪态和等待态。运行态的进程由于时间片用完等原因可以转换为就绪态；运行态的进程因为等待某些事件（如I/O操作）可以转换为等待态；等待态的进程在等待的事件完成后会转换为就绪态。而等待态的进程不能直接转换为运行态，必须先进入就绪态，等待CPU调度后才能进入运行态。所以不可能出现的状态变化情况是等待态→运行态，选C。4.答案：C解析：就绪态的进程获得CPU资源后可以转换为运行态；运行态的进程由于时间片用完或被更高优先级的进程抢占CPU等原因可以转换为就绪态；等待态的进程在等待的事件完成后可以转换为就绪态。而就绪态的进程是已经准备好执行，只等待CPU调度，不会直接进入等待态。所以不正确的是就绪→等待，选C。第三章处理机调度与死锁练习题1.作业调度的关键在于（）。A.选择恰当的进程管理程序B.选择恰当的作业调度算法C.用户作业准备充分D.有一个较好的操作环境2.若进程P一旦被唤醒就能够投入运行，系统可能为（）。A.就绪队列为空B.就绪队列为满C.正在运行的进程是低优先级的D.进程P的优先级最高3.采用时间片轮转法进行进程调度是为了（）。A.多个终端都能得到系统的及时响应B.先来先服务C.优先级较高的进程得到及时响应D.需要CPU最短的进程先做4.产生死锁的四个必要条件是：互斥、（）、循环等待和不剥夺。A.请求与阻塞B.请求与释放C.请求与保持D.释放与阻塞答案及解析1.答案：B解析：作业调度的主要任务是从后备作业队列中选择作业进入内存，并为其分配必要的资源，然后将其投入运行。而选择作业的依据就是作业调度算法，不同的作业调度算法会对系统的性能产生不同的影响。进程管理程序主要负责进程的创建、撤销、调度等操作，与作业调度关系不大；用户作业准备充分和操作环境好并不是作业调度的关键。所以作业调度的关键在于选择恰当的作业调度算法，选B。2.答案：A解析：进程被唤醒后进入就绪队列，如果就绪队列为空，那么该进程就是就绪队列中唯一的进程，一旦被唤醒就能够立即投入运行。就绪队列为满与进程是否能立即运行无关；正在运行的进程是低优先级的，但可能还有其他高优先级的进程在就绪队列中等待，该进程不一定能马上运行；进程P的优先级最高，但如果就绪队列中有其他进程，也需要按照调度算法来决定是否能立即运行。所以系统可能为就绪队列为空，选A。3.答案：A解析：时间片轮转法是将CPU时间划分成固定大小的时间片，每个进程轮流使用一个时间片。在分时系统中，多个用户通过终端同时使用计算机，采用时间片轮转法可以保证每个终端用户的进程都能在一定时间内得到CPU的执行，从而使多个终端都能得到系统的及时响应。先来先服务是一种简单的调度算法，但不是时间片轮转法的目的；时间片轮转法不考虑进程的优先级；需要CPU最短的进程先做是短作业优先调度算法的思想。所以采用时间片轮转法是为了多个终端都能得到系统的及时响应，选A。4.答案：C解析：产生死锁的四个必要条件是互斥（进程对所分配到的资源进行排他性使用）、请求与保持（进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放）、循环等待（在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，……，Pn正在等待已被P0占用的资源）和不剥夺（进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放）。所以选C。第四章存储器管理练习题1.存储管理的目的是（）。A.方便用户B.提高内存利用率C.方便用户和提高内存利用率D.增加内存实际容量2.在页式存储管理中，页表的作用是实现从（）的映射。A.页号到物理块号B.物理块号到页号C.逻辑地址到物理地址D.物理地址到逻辑地址3.虚拟存储器的最大容量（）。A.为内外存容量之和B.由计算机的地址结构决定C.是任意的D.由作业的地址空间决定4.在分段存储管理中，（）。A.以段为单位分配，每段是一个连续存储区B.段与段之间必定不连续C.段与段之间必定连续D.每段是等长的答案及解析1.答案：C解析：存储管理的目的一方面是方便用户，让用户不必关心内存的具体分配和使用细节，能够更方便地编写和运行程序；另一方面是提高内存利用率，通过合理的内存分配和回收算法，减少内存的碎片，使有限的内存能够容纳更多的进程和数据。增加内存实际容量并不是存储管理的目的，存储管理是对现有内存资源进行管理。所以存储管理的目的是方便用户和提高内存利用率，选C。2.答案：A解析：在页式存储管理中，将用户程序的逻辑地址空间分成若干个固定大小的页，同时将内存的物理地址空间也分成若干个与页大小相同的物理块。页表记录了每个页号对应的物理块号，通过页表可以实现从页号到物理块号的映射，进而实现从逻辑地址到物理地址的转换。所以页表的作用是实现从页号到物理块号的映射，选A。3.答案：B解析：虚拟存储器是利用操作系统的调度，将外存的一部分空间作为内存的延伸，用户可以使用比实际内存大得多的地址空间。虚拟存储器的最大容量由计算机的地址结构决定，例如计算机的地址总线为n位，那么虚拟存储器的最大容量就是2的n次方字节。内外存容量之和只是虚拟存储器可以使用的实际物理空间，但不是最大容量的决定因素；虚拟存储器的容量不是任意的；作业的地址空间是用户程序使用的地址范围，不是虚拟存储器最大容量的决定因素。所以选B。4.答案：A解析：在分段存储管理中，以段为单位进行内存分配，每段是一个连续的存储区，段的长度可以根据程序的逻辑功能来划分，不同段的长度可以不同。段与段之间可以是不连续的，也可以是连续的，这取决于内存的分配情况。所以选A。第五章设备管理练习题1.设备管理的主要任务是（）。A.方便用户使用设备B.提高CPU与设备之间的并行操作程度C.提高设备的利用率D.以上都是2.通道是一种（）。A.I/O端口B.数据通道C.I/O专用处理机D.软件工具3.缓冲技术中的缓冲池在（）中。A.主存B.外存C.ROMD.寄存器4.设备独立性是指（）。A.设备具有独立执行I/O功能的一种特性B.用户程序使用的设备与实际使用哪台设备无关的一种特性C.能独立实现设备共享的一种特性D.设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的一种特性答案及解析1.答案：D解析：设备管理的主要任务包括方便用户使用设备，让用户无需了解设备的具体物理特性和操作细节就能使用设备；提高CPU与设备之间的并行操作程度，例如通过缓冲技术、通道技术等，使CPU和设备能够同时工作，提高系统的整体性能；提高设备的利用率，合理分配设备资源，避免设备的闲置和浪费。所以以上都是设备管理的主要任务，选D。2.答案：C解析：通道是一种I/O专用处理机，它有自己的指令系统，可以独立地执行通道程序，负责完成I/O操作。I/O端口是CPU与外部设备进行数据交换的接口；数据通道是数据传输的路径；通道是硬件设备，不是软件工具。所以通道是I/O专用处理机，选C。3.答案：A解析：缓冲池是由多个缓冲区组成的，用于在内存中暂时存放输入输出的数据，以解决CPU与设备之间速度不匹配的问题。缓冲池位于主存中，外存是长期存储数据的设备，ROM是只读存储器，寄存器是CPU内部的高速存储部件，都不适合作为缓冲池的存储位置。所以缓冲池在主存中，选A。4.答案：B解析：设备独立性是指用户程序使用的设备与实际使用哪台设备无关的一种特性。用户在编写程序时，只需要使用逻辑设备名来请求设备，而不需要关心实际使用的是哪台物理设备，操作系统会根据设备的分配情况将逻辑设备名映射到具体的物理设备上。设备具有独立执行I/O功能是设备本身的特性，与设备独立性无关；能独立实现设备共享是设备管理的一种功能，但不是设备独立性的定义；设备驱动程序独立于具体使用的物理设备是设备驱动程序设计的一种要求，也不是设备独立性的准确含义。所以选B。第六章文件管理练习题1.文件系统的主要目的是（）。A.实现对文件的按名存取B.实现虚拟存储C.提高外存的读写速度D.用于存储系统文件2.目录文件所存放的信息是（）。A.某一文件存放的数据信息B.某一文件的文件目录C.该目录中所有数据文件目录D.该目录中所有子目录文件和数据文件的目录3.为了对文件系统中的文件进行安全管理，任何一个用户在进入系统时都必须进行注册，这一级安全管理是（）安全管理。A.用户级B.目录级C.文件级D.系统级4.位示图可用于（）。A.磁盘空间的管理B.磁盘的驱动调度C.文件目录的查找D.页式虚拟存储管理中的页面调度答案及解析1.答案：A解析：文件系统的主要目的是实现对文件的按名存取，用户可以通过文件名方便地访问和操作文件，而无需关心文件在存储设备上的具体物理位置。实现虚拟存储是存储器管理的任务；提高外存的读写速度可以通过一些技术如磁盘高速缓存等，但不是文件系统的主要目的；存储系统文件只是文件系统功能的一部分。所以选A。2.答案：D解析：目录文件是用于管理文件和子目录的文件，它存放的是该目录中所有子目录文件和数据文件的目录信息，包括文件名、文件属性、文件的物理位置等。某一文件存放的数据信息是文件的内容，不是目录文件存放的信息；某一文件的文件目录只是目录文件中的一项；该目录中所有数据文件目录不包含子目录的信息。所以选D。3.答案：D解析：系统级安全管理是指在用户进入系统时进行注册和验证