操作系统-期中试卷--参考解答
常熟理工学院2010～2011学年第一学期
《操作系统》期中考试试卷（A卷）参考解答
试题总分： 100 分考试时限：120 分钟
一、单项选择题（0.5*40=20分）
1.我们从市场买回一台新的计算机后，要装的第一个软件是（ D ）。
A.数据库管理系统
B.办公软件
C.杀毒软件
D.操作系统
2．操作系统是对（ C ）进行管理的软件。
A.软件
B.硬件
C. 计算机资源
D. 程序
3. 操作系统是一种提供了处理机管理、（ D ）、设备管理和信息管理的软件。
A. 用户
B. 软件
C. 数据
D. 存储器
4. 允许在一台主机上连接多个终端，各个用户可以通过自己的终端交互使用计算机，这样的操作系统是（ C ）；这样的操作系统常采用（ C ）策略为用户服务。
A.分布式操作系统；短作业优先
B.网络操作系统；先来先服务
C.分时操作系统；时间片轮转
D.批处理操作系统；优先级
5.在下面给出的几个操作系统中，交互性最强的是（ A ），交互性最弱的是（ D ）。
A. 分时系统
B.网络操作系统
C.实时系统
D.批处理系统
6.在单处理机系统中，如果系统中有n个进程并发，则处于执行状态的进程至多有（ C ）个。
A.n
B.n-1
C.1
D.不一定
7.以下的（ B ）机制是操作系统用来解决进程的同步与互斥问题的。
A.管道
B.管程
C.通道
D.DMA
8.（ D ）不是线程的实现方式。值得商榷
A.用户级线程
B.内核级线程
C.内核级与用户级结合方式
D.轻量级线程
9.（ D ）对进程的描述不正确。（）
A.进程是一个动态的概念
B.进程的执行需要处理机
C.进程是有生命期的
D.进程是指令的集合
10．“临界区”是指( C ) 。
A. 一组临界资源的集合
B. 可共享的一块内存区
C. 访问临界资源的一段程序
D. 容易发生故障的区域
11．（ D ）可使正在执行用户程序的处理机从目态（用户态）转入管态（核心态）。
A. 进入临界区
B. 发生子程序调用
C. 使用共享代码
D. 进行系统调用
12.如果有3个进程共享一个程序段，而且每次最多只允许两个进程进入该程序段，则信号量的初值应设为（ C ）；信号量的最小值为（ C ），最大值为（ C ）。
A.0 ，0，2
B.1 ，0，3
C.2，-1，2
D.3，-1，3
13.设有4个进程共享一个资源，如果每次只允许一个进程使用该资源，若使用P、V操作（或wait、signal操作）对进程进行并发控制，信号量可能的取值为（ C ）。
A.3，2，1，0，-1
B.0，1，2，3，4
C.1，0，-1，-2，-3
D.2，1，0，-1，-2，-3 14．（ C ）是一种只能进行P操作和V操作的特殊变量。
A.临界资源
B.共享变量
C.信号量
D.同步
15.以下（ B ）方法可以解除死锁。
A.挂起进程
B.剥夺资源
C.提高进程的优先级
D.降低资源的优先级
16.虚拟存储管理策略可以（ C ）。
A.扩大逻辑外存容量
B.扩大物理外存容量
C.扩大逻辑内存容量
D.扩大物理内存容量
17.在多道程序环境下，当系统共享资源不足时，可能出现死锁现象。但死锁的产生也可能是由于( B )。
A. 进程优先权低
B. 进程推进顺序不当
C.资源的按序号分配
D.资源的静态分配
18. 解除死锁一般有两种方法：( A )和（ B ）。
A. 撤销进程
B. 剥夺资源
C. 拒绝分配新资源
D. 对资源实行静态分配
19.预防死锁，即破坏死锁的四个必要条件之一。其中对( A )条件的破坏是不切实际的。
A.互斥使用资源
B. 请求并保持
C. 不剥夺
D. 环路等待
20．要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的（ B ）。
A. 互斥使用资源
B. 请求与保持
C. 不剥夺
D. 循环等待
21．对资源编号，要求进程按照序号顺序申请资源，是破坏了死锁必要条件（ D ）。
A. 互斥使用资源
B. 请求并保持
C. 不剥夺
D. 循环等待
22．以下（ A ）调度算法不可能是剥夺式的。
Ａ、先来先服务Ｂ、短作业（进程）优先
Ｃ、最高优先权优先Ｄ、时间片轮转法
23．以下（ D ）调度算法一定是剥夺式的。
Ａ、先来先服务Ｂ、最短CPU执行期优先
Ｃ、最高优先权Ｄ、轮转法
24. 设有3个作业，它们同时到达，运行时间分别为T1、T2和T3，且T1 A. T1+T2+T3 B. （T1+T2+T3）/3 C. T1+T2/3+2T3/3 D. T3/3+2T2/3+T1 25.下面（ A ）存储方案不能适应多道程序设计。 A. 单一连续分配 B. 固定分区管理 C. 分页式内存管理 D. 分段式内存管理 26．在内存管理中引入联想寄存器是为了（ A ）。 A. 加快地址变换 B. 与主存交换信息 C. 提高CPU运算能力 D. 实现存储扩充 27．采用静态重定位方式装入的作业，其地址变换工作是在（A ）完成的；采用动态重定位方式装入的作业，其地址变换工作是在（ B ）完成的。 A. 作业装入时 B. 执行指令时 C. 作业调度时 D. 编译时 28．在可变式分区方案中，某一作业完成后，系统回收其主存空间，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 ）；造成空闲区数不变的情况是（B、C ）；造成空闲区数加1的情况是（ A ）。 A. 无上邻空闲区，也无下邻空闲区 B. 有上邻空闲区，无下邻空闲区 C. 有下邻空闲区，无上邻空闲区 D. 有上邻空闲区，也有下邻空闲区 29．多个进程能在主存中彼此不干扰地独立执行，这是由操作系统通过（ B ）来实现的。 A. 内存分配 B. 内存保护 C. 内存扩充 D. 地址映射 30．在分页存储管理中，访问一条指令或数据，至少要访问内存（ B ）次；在分段存储管理中，访问一条指令或数据，至少要访问内存（ B ）次；在段页式存储管理中，访问一条指令或数据，至少要访问内存（C ）次。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 31某页式存储存储管理系统中，地址寄存器的长度为24位，其中页号占14位，则主存的分块大小应当是（ A ）字节；则一个进程的程序最多能占（C ）页。 A. 210 B. 10 C. 214 D. 14 32.设有8页的逻辑空间，每页有1024字节，它们被映射到32块的物理存储区中。问逻辑地址的有效位至少是（ B ）位；物理地址的有效位是（D ）位。 A. 8 B. 13 C. 10 D. 15 33.在分页存储系统中，页表是由（A ）建立的。 A. 操作系统 B. 用户程序 C. 装入程序 D. 硬件 34.在分段存储系统中，段表是由（ A ）建立的。 A. 操作系统 B. 用户程序 C. 装入程序 D. 硬件 35．对于段页式存储管理系统，下面（ D ）说法正确。 A. 整个系统有一个段表、一个页表 B. 一个进程有一个段表、一个页表 C. 一个进程有多个段表、多个页表 D. 一个进程有一个段表、多个页表 36.动态重定位技术依赖于（ B ）的支持。 A. 目标程序 B.重定位寄存器 C. 编译程序 D. 时钟中断 36.在内存管理诸模式中，内存利用率高且保护和共享容易的是（ D ）。 A. 分区管理 B.分段管理 C 分页管理 D.段页管理 37.在（B、C ）存储管理中可能存在外零头（碎片），在（A、D、E ）存储管理管理中可能存在内零头（碎片） Ａ、固定分区存储管理Ｂ、可变分区存储管理 Ｃ、段式Ｄ、页式 E、段页式 38.系统实施分页是为了满足（ D ）的需要，而分段则是为了满足（ B ）的需要。 A. 快速存取内存信息 B.用户程序共享、程序保护的需要 C. 提高执行速度 D. 系统高效利用内存 39．在请求式分页内存管理中，（ D ）不是页表应有的内容。 A. 状态位 B. 访问位 C. 外存地址 D. 页表始址 40.（ A ）页面置换算法可能会产生Belady现象。 A. 先进先出（FIFO） B. 最近最久未使用（LRU） C. LRU近似算法 D. 最佳置换算法（OPT） 41.如果一个程序为多个进程所共享，那么该程序的代码在执行过程中就不能被修改，也就是说，该程序应该是（B ）。 A. 可置换码 B.可重入码 C.可改变码 D. 临界资源 二．填空题（1分*20小题=20分）： 1.操作系统留给联机用户的接口有三个：命令接口、图形接口和程序接口。其中，程序接口是留给应用程序的唯一接口。2．有三种基本的操作系统类型，它们是多道批处理操作系统、分时系统操作系统和实时操作系统。其中实时系统的实时性和可靠性要求最高，分时操作系统的交互性最强，多道批处理操作系统的交互性最弱。 3．从资源管理的观点出发，可把操作系统分为处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理四大管理功能。 或分为处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理、作业管理五大管理功能。 4.操作系统的四大基本特征是并发性、共享性、虚拟性和异步（或不确定性）。其中，系统中的资 源不是为一个程序独享，而是由多个并发的程序共同使用，这是操作系统的共享性；两个或多个进程在同一时间段内交 替执行，这是操作系统的并发性。 5．从物理意义上讲，信号量的值大于0时，其值表示当前可用的资源数（或该资源还可进入的进程数）；等于0时，表示当前该资源已被全部占用（或该资源还可进入的进程数为0）；小于0时，其绝对值表示等待该资源的进程数。 6．系统感知作业存在的唯一标识为作业控制块（JCB）；系统感知进程存在的唯一标识为PCB ；系统感知线程存在的唯一标识为TCB 。 7．设有n个进程共享某类资源，假定该资源最多可供m（m<=n）个进程同时使用，那么信号量值的变化范围应为[ m - n，m ] ；若该资源为临界资源，则该信号量值的变化范围为[1-n ,1] 。 8．原语是指由若干条指令组成的一段程序，它是一种特殊的系统调用，在执行的过程中不能被中断。 9．进程调度的两种基本方式为剥夺（抢占）和非剥夺（非抢占）。常见的进程调度算法有先来先服务、最高优先权优先、时间片轮转、多级反馈队列调度算法。其中先来先服务一定是非剥夺调度算法，时间片轮转一定是可剥夺调度算法。10．多道程序设计的特征为并发、异步、虚拟和异步；其中并发是指在内存中存在多个进程，它们交替被处理机调度执行；共享是指内存中的多个进程共同拥有系统资源；异步是指程序的执行顺序、执行速度、完成时间、所用的内存区域都是不可预知的。 11.操作系统有四大基本特征，其中，系统中可能有两个以上的进程在同一时间间隔内发生，这是操作系统的并发性。并发的概念，从本质上来说，是宏观上并行，微观上串行。 12.没有引入线程的操作系统中，进程既是资源分配的单位，也是处理机指派的基本单位；在引入了线程的操作系统中， 进程是资源分配的基本单位，线程是处理机指派的基本单位。 13.从结构上讲，任一进程均由程序段、数据段和进程控制块 PCB 3部分组成，其中 PCB 是进程存在的唯一标识。 14.判断一个进程是否被挂起了，要看它是否存在于内存中。挂起状态又分为2种：就绪挂起和阻塞挂起。 15.目前解决死锁问题有三种策略：一是死锁的预防，二是避免，三是死锁的检测与解除。其中著名的银行家算法属于死锁的避免。 16.一个程序要运行，可能会经过三级调度：作业调度、平衡负载和进程调度。其中作业调度又叫高级调度或长程调度，平衡负载调度又叫中级调度或中程调度，负责内存和外存的调入调出，进程调度也叫低级调度或短程调度，是所有操作系统必须具备的调度。 17．某进程已经获得了除CPU以外当前启动进程所需要的所有资源，该进程将处于就绪状态，一旦获得CPU，该进程将转为执行状态。 18．内存的分区管理有两种：固定分区管理和可变分区管理。 19.采用动态重定位管理内存时，为了把分散的碎片集中起来，以容纳新的作业，可采用紧凑技术。 20.在多道程序环境中，由于进程合作和资源共享，使得并发执行的多个进程之间存在两种制约关系——同步与互斥。 21.在分页存储管理中，系统把用户的逻辑地址空间分成一个个大小相等的页，同时，把内存的物理地址空间划分成一个个相等的块，其尺寸大小与页相同。 在分段存储管理中，用户程序被分成逻辑上有独立意义的段，每个段再按照“可变式分区”的存储方法存放到各个分区中，因此，分段存储管理依然会产生外碎片。 22.在段页式存储管理，是先将用户程序的逻辑空间分段，段内再分页。最终以页为单位分配内存。在不考虑使用联想寄存器（快表）的情况下，存取内存的一条指令需要访问内存 3 次，其中第 2 次是到内存里查作业的页表。 三、判断题（1分*20=20分） 1.一个进程能够执行一个程序，在一段时间内一个程序也只能依附在一个进程上执行。（×） 2.并发的程序道数越多，系统的效率就会越高。所以应尽量增加系统的并发度。（×） 3．在分时操作系统中，联入主机的用户（终端）越多，响应时间就会越长。（∨） 4.P、V操作（或wait、signal）在执行时都不能被中断。（∨） 5.在信号量机制中，信号量的值可以在程序执行过程中由用户根据需要来任意指定。（×） 6.特权指令可以在核心态下运行，也可以在用户态下运行。（×） 7．所谓进程并发是指两个或两个以上的进程在同一时刻执行。（×） 8.在多CPU的计算机里，才可能实现多道程序并发，单CPU的计算机做不到。（×） 9．多用户实时操作系统一定是采用剥夺调度方式。（∨） 10．在请求式分页的内存管理中，其页表的信息和纯分页内存管理中的页表是一样的。（×） 11．所谓的用户态、内核态实际上是处理器的一种状态，而不是程序本身的状态。（∨） 12.在多用户操作系统中，一般联机用户的优先级要高于脱机用户的优先级。（∨） 13.系统若进入不安全状态就一定会发生死锁。（×）。 14.死锁定理是一种用来判断系统是否陷入死锁的判定定理。（∨） 15.并不是所有的操作系统都适合于在网络上做服务器的操作系统。（∨） 16.系统中至少有两个以上的进程存在才可能发生死锁。（∨） 17．死锁危害很大，操作系统要有一定的策略和方法，绝对杜绝死锁的发生。（×） 18.在内存管理中，最佳适应算法一般情况下都是最适宜的算法。（×） 19.虚拟内存能访问的最大容量仅由内存和辅存空间大小决定。（×） 20.在分段管理中，段是等长的；在分页管理中，页也是等长的（×） 21.在内存管理中，引入段的概念主要是为了节省内存。（×） 22．采用固定分区进行内存管理，内存的每个分区的大小都一样，分区的个数也是固定不变的。（×） 四、简答题（2分*8=16分） 1．什么是进程？进程和程序有什么区别和联系？ 2.进程和线程有哪些主要区别？ 3.什么是多道程序设计？其主要特点是什么？ 4.在进程的整个生命周期中，可能要经历哪几种状态？这几种状态在什么情况下会发生什么样的变迁？ 所谓三状态模型、五状态模型、七状态模型各包括进程的哪几种状态？ 参考解答： 5. 什么是临界资源？什么是临界区？举一个临界资源的例子。 参考解答： 在一段时间里只允许一个进程访问的资源叫临界资源。每个进程里访问临界资源的那段代码叫做该进程的临界区。 最典型的临界资源是打印机。 6.简述分页、分段、段页式内存分配的过程及其需要的数据结构。 参考解答： 分页内存分配： 把用户的逻辑地址空间分成大小相等的若干“页”，而将计算机的内存空间分成一个个大小相等的“块”，块和页的大小相等。用户程序的每一“页”都会被分配进每一个内存块中。 为了表达用户程序的逻辑页与内存块的对应关系，系统为每个进程都建立了页表。这样就实现了逻辑页到内存块的离散存放，而且有效解决了外碎片问题。 分段内存分配： 分段管理能有效满足用户对程序段的共享和内存保护要求。 在分段存储管理中，首先，用户程序的地址空间被划分为若干个段，每个段定义了一组有完整意义的逻辑信息。然后，按照可变分区内存管理的方式，将每个段存放在一个空闲的内存区中。 为了实现段的逻辑地址到物理地址的转换，系统为每个进程设置了一张段表。 段页式内存分配： 分页存储管理能有效提高内存的利用率，分段存储管理能有效满足用户的需要，段页式存储管理是分页和分段两种存储管理的结合，它同时具备了两者的优点。 段页式管理，首先，计算机的内存被分成一个个大小相等的块。进行内存分配时，首先将用户的逻辑地址空间分段，每个段都是一个有完整意义的整体，每个段内再进行分页，页的大小与内存块大小一样。每个页将会分放入一个个的块中。 为了实现从逻辑地址到物理地址的转换，系统要为每个作业（或进程）建立一张段表；还要为该进程（或作业）的每个段建立一张页表。 参考解答： 7.什么叫虚拟存储器？虚拟存储技术需要哪些物质基础？常用的虚拟存储技术有哪些？ 参考解答： 答.在程序装入时可将一部分程序装入内存，其余仍在外存。程序在执行过程中根据需要再调入需要的部分。若内存空间不够，可将一部分暂时不用的数据调入外存。这样好像为用户提供了比实际内存大得多的存储器，这样的存储器叫做“虚拟存储器”。 虚拟存储器的实现需要三方面的物质支持： （1）有一定容量的内存。因为必须有一定量的信息存放在内存上程序才能运行； （2）有相当容量的外存，以补充内存的不足； （3）有地址变换机构，以动态实现虚地址到实地址的变换。 常用的虚拟存储技术有：请求分页存储管理、请求分段存储管理、请求段页式存储管理。 8．什么是系统抖动？系统抖动有哪些解决策略？ 参考解答： 在请求分页存储管理中，当某作业（或进程）需要的页面不在内存时，可将已在内存的暂时不用的页面换出，将需要的页面换入内存。 在置换过程中可能出现这样的现象：刚刚换出的页面因程序的需要又要换入，这样不断反复，致使处理机的大部分时间都消耗在频繁的页面置换上，结果使系统性能急剧下降。这种现象叫作“系统抖动”。 解决系统抖动，主要有两个方面的策略，一是减少多道程序的道数，使得每个作业（或进程）在执行中一次能调入较多的页面；二是选择合适的页面淘汰算法。因为算法的选择不同，页面淘汰的顺序不同，缺页中断的次数也会不同。 五．操作题（4分*6=24） 1．有如表所示的作业序列，请分别用先来先服务、短作业优先和响应比高者优先算法进行调度，计算它们的平均周转时间和平均 带权周转时间。问哪种调度算法性能更好？（可按10进制运算，也可按60进位） 2.在公共汽车上，司机和售票员周期性的活动分别是： 司机：启动车辆；正常行驶；到站停车； 售票员：关车门；售票；开车门； 在汽车不断地到站、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？用信号量和Wait（或P）、Signal（或V）操作实现它们的同步。 3．某系统中有8个进程P1——P8，它们之间有一定的同步关系： P1、P2完成后才可以执行P3； P3完成后才可以执行P4、P5、P6； P4完成后才可以执行P7；； P7执行完才能执行P8。 （1）请画出上面8个进程的前驱图； （2）请用P、V操作表达进程之间的同步操作。 （2）用P、V操作表达上面进程的同步关系： semaphore f1=f2=f3=f3==f4=f7=0 // 信号量f1、f2、f3、f4、f7表示相应的进程是否执行完毕。初始值为0表示相应进程没有完成。 cobegin p1();; p2(); p3(); p4(); p5(); p6(); p7(); p8(); coemd p1( ) { 。。。。。。// 执行P1进程的程序； P1执行完毕； V（f1）// 释放f1信号量，使得等待p1完成的进程P3能获得信号量； } P2（） {。。。。。。// 执行P2进程的程序； V（f2）// 释放f2信号量，使得等待p2完成的进程P3能获得信号量； } P3（） { p（f1）；//p1完成后p3才能开始执行； P（f2）；/p2完成后p3才能开始执行； 。。。。。。// P3进程执行自己的程序； P3完成； V（f3）// 释放f3信号量，使得等待p3完成的进程P4、p5、p6之一能获得信号量； V（f3）// 释放f3信号量，使得等待p3完成的进程P4、p5、p6之一能获得信号量； V（f3）// 释放f3信号量，使得等待p3完成的进程P4、p5、p6之一能获得信号量； } P4（） {P（f3）；// 进程/p3完成后p4才能开始执行； 。。。。。。// 进程p4执行自己的程序； 进程p4执行完毕； V（f4）；// 释放f 4信号量，使得等待p4完成的进程p7能获得信号量； } P5（） { p（f3）；/ / 等f3信号量，p3完成后p5才能开始执行； 。。。。。。// P5进程执行自己的程序； 进程p5执行完毕； } P6（） { p（f3）；/ / 等f3信号量，p3完成后p6才能开始执行； 。。。。。。// P6进程执行自己的程序； 进程p6执行完毕； } P7（） { p（f 4）；// 等待f4信号量，进程p4完成后p7才能开始执行； 。。。。。。// P7进程执行自己的程序； P7完成； V（f7）// 释放f 7信号量，使得等待p7完成的进程p8能获得信号量； } P8（） { p（f7）；/ / 等f7信号量，p7完成后p8才能开始执行； 。。。。。。// P8进程执行自己的程序； 进程p8执行完毕； } 4．.假定系统中有5个进程{P0, P1, P2, P3, P4}和A、B、C三种资源，三种资源的总数量为（10，5，7）。在T0时刻资源分配情况如下表所示， 问（1）T0时刻系统还可使用的资源量Available是多少？填入下表中。T0时刻是否安全？ （2）如果进程P1发出资源请求（1，0，2），问系统能否将资源分配给它，为什么？ （3）如果进程P4发出资源请求（3，3，0），系统能否分配给它？为什么？ （4）若进程P0发出资源请求（0，2，0），系统能否将资源分配给它？ 参考解答： （1）T0时刻系统还剩余的资源为： Available =（10，5，7）- Allocation =（10，5，7）- （0+2+3+2+0，1+0+0+1+0，0+0+2+1+2）= （3，3，2） 下面是T0时刻的安全分析表。看看是否存在一个安全序列，若存在，则说明只要按照该顺序给进程分配其所要求的资源，进程就可以一个个最终都执行完，从而不会发生死锁，说明系统此时是安全的；若不存在一个安全序列，则说明系统存在死锁的危险，系 通过以上表中分析我们可以得知，T0时刻至少存在一个安全序列{P1、P3，P4，P2，P0}，所以T0时刻是安全的。 （2）进程P1发出资源请求（1，0，2）： 首先（1，0，2）< Need1(1,2,2) ，即P1 要求的资源量没有超过还可以再请求的资源量； 又因为（1，0，2） 假定分配给P1所要求的资源量，则此时的资源分配表就在T0的基础上被改造为下表的形式： 在该表上分析，看看把资源分配给P1后系统是否还处于安全状态，分析表如下： 经用上面表分析，若将P1要求的资源分配给它，系统至少仍存在一个安全序列{P1，P3，P4，P0，P2}，即分配完后系统还是安全的。因此，可以把资源分配给P1。 （3）如果进程P4发出资源请求（3，3，0），要继续用银行家算法检查之。 在（2）中，知道P1申请的资源能够达到，系统会分给P1此资源。此时系统剩余的可用资源量为Available（2，3，0）Request（3，3，0）<= Need(4,3,1) ，因此可以继续考虑： Request（3，3，0）>Available 所以，不能分配给P4它所要的资源，因为剩余的可用资源已经不够分配。P4将会因等待资源而阻塞。 （4）若进程P0发出资源请求（0，2，0），用银行家算法考虑： Request（0，2，0）<= Need(7,4,3) Request（0，2，0）<= Available(2,3,0) 因此可以继续考虑能否将P0要求的资源分给它。假定分给P0，系统分配表将调整为下表： 故，不能把资源分配给P0，因为若分给它，系统将进入不安全状态，就有发生死锁的可能。 5．求虚地址（逻辑地址）对应的内存地址： 求出下列逻辑地址对应的物理地址： （1）（0，462）的物理地址是1762 。 参考解答：该逻辑地址的段号为0，段内位移为462。 先查段表，段号没有超过段表长度，所以段号合法； 再看0号段对应的段长为600，所以该地址的段内位移没有超过该段的长度，所以段内位移也合法 根据段表可知，逻辑地址（0，462）对应的物理地址为： 1300+462=1762 （2）（1，60）的物理地址是非法逻辑地址，会产生越界中断。 参考解答：该逻辑地址的段号为1，段内位移为60。 先查段表，段号没有超过段表长度，所以段号合法； 再看1号段对应的段长为50，该逻辑地址的段内位移超过该段的长度，所以段内位移不合法 该逻辑地址为非法地址，会产生越界中断。 段内地址越界，为非法地址； （2）逻辑地址（3，100）对应的物理地址是1327+100=1427 。 （1）表中的状态位表示该页是否已经在内存（1为在内存，0为不在内存），访问位表示最近该页有否被访问过，修改位表示调入内存的该页有否被修改过。 （2）虚地址1052转换为物理地址：。 参考解答：1052/1024=1。。。。。。28 故，该逻辑地址在1号页，页内地址为28。 查页表知：1号页已在内存中，对应的内存块号为7，其内存始址为：1024×7=7168 所以逻辑地址（或虚地址）1052对应的物理地址为：7168+28=7196 （3）虚地址2221转换为物理地址：。 参考解答：2221/1024=2。。。。。。173 故，该逻辑地址在2号页，页内地址为173。 查页表知：2号页不在内存，没有对应的内存地址。系统会产生缺页中断，以把该页调入内存。 （4）虚地址5499转换为物理地址：。 参考解答：5499/1024=5。。。。。。379 查页表知，第5页在内存中，对应内存块号为0。 所以该逻辑地址对应的内存地址为：0×1024+379=379。 6．在请求页式存储管理中，有如下的页面访问序列：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6，假定工作集为4个页面，请分别用OPT（最佳算法）、FIFO（先进先出算法）、LRU（最近最久未使用算法）来淘汰页面，计算它们的缺页故障数和缺页故障率。 参考解答： 操作系统作业 （第一章—第四章） 一、单项选择 1 在计算机系统中配置操作系统的目的是【】。 A 增强计算机系统的功能 B 提高系统资源的利用率 C 合理组织工作流程以提高系统吞吐量 D 提高系统的运行速度 2 在操作系统中采用多道程序设计技术，能有效提高CPU、内存和I/O设备的【】。 A 灵活性 B 可靠性 C 兼容性 D 利用率 3 在操作系统中，并发性是指若干事件【】发生。 A 在同一时刻 B 一定不在同一时刻 C 在某一时间间隔内 D 依次在不同时间间隔内 4 以下不属于衡量操作系统性能指标的是【】。 A 作业的大小 B 资源利用率 C 吞吐量 D 周转时间 5 下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是【】。 A 系统调用 B 中断 C 函数 D 原语 6 在分时系统中，当用户数为50时，为了保证响应时间不超过1s，选取的时间片最大值为【】。 A 10ms B 20ms C 50ms D 100ms 7 假设就绪队列中有10个就绪进程，以时间片轮转方式进行进程调度，如果时间片为180ms，切换开销为20ms。如果将就绪进程增加到30个，则系统开销所占的比率为【】。 A 10% B 20% C 30% D 90% 8 中断系统一般由相应的【】组成。 A 硬件 B 软件 C 硬件和软件 D 固件 9 以下工作中，【】不是创建进程所必须的。 A 创建进程的PC B B 为进程分配内存 C 为进程分配CPU D 将PCB插入就绪队列 10 系统中有5个用户进程且CPU工作于用户态，则处于就绪状态或阻塞状态的进程数最多分别为【】。 A 5，4 B 4，0 C 0，5 D 4，5 11 如果系统中有n个进程，则就绪队列中进程的个数最多为【】。 A 1 B n-1 C n D n+1 第一章绪论 1．什么是操作系统的基本功能? 答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算 机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。操作系统的基本功能包括： 处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)和用户接口等。 2．什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征? 答：批处理系统(batchprocessingsystem)：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序(monitor)自动依次处理。其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。 分时系统(timesharingoperationsystem)：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。 实时系统(realtimesystem)：在被控对象允许时间范围内作出响应。其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。 3．多道程序(multiprogramming)和多重处理(multiprocessing)有何区别? 答；多道程序(multiprogramming)是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时执行多个作业；而多重处理(multiprocessing)系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。 4．讨论操作系统可以从哪些角度出发，如何把它们统一起来? 答：讨论操作系统可以从以下角度出发： (1)操作系统是计算机资源的管理者； (2)操作系统为用户提供使用计算机的界面； (3)用进程管理观点研究操作系统，即围绕进程运行过程来讨论操作系统。 第一章操作系统引论 (一)单项选择题 1、操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境，因此它必须使计算机( ) A.使用方便 B．高效工作 C.合理使用资源 2、允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( )。 A．分时操作系统 B．批处理单道系统 C．实时操作系统 D．批处理多道系统 3、下列系统中( )是实时系统。A．计算机激光照排系统 B．办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D．计算机辅助设计系统 4、操作系统是一种系统软件，它( )。A．控制程序的执行 B．管理计算机系统的资源 C.方便用户使用计算机 D．管理计算机系统的资源和控制程序的执行 5、计算机系统把进行( )和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统 A．CPU管理B．作业管理C．资源管理D．设备管理 6、批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，但( )。 A.不能自动选择作业执行 B．无法协调资源分配 c．不能缩短作业执行时间D在作业执行时用户不能直接干预 7、分时操作系统适用于( )。A．控制生产流水线B．调试运行程序c．大量的数据处理D．多个计算机资源共享 8、在批处理兼分时的系统中，对( )应该及时响应，使用户满意。A．批量作业B.前台作业c．后台作业D．网络通信9、实时操作系统对可靠性和安全性要求极高，它( )。A．十分注重系统资源的利用率B．不强调响应速度C．不强求系统资源的利用率 D．不必向用户反馈信息 (二)填空题 1、计算机系统是按用户要求接收和存储信息，自动进行__并输出结果信息的系统。 2、计算机系统把进 行___和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。3、操作系统使用户合理__， 防止各用户间相互干扰。4、使计算机系统使用方便和是操作系统的两个主要设计目标。 5、批处理操作系统、和实时操作系统是基本的操作系统。 6、在多道操作系统控制下，允许多个作业同时装入，使中央处理器轮流地执行各个作业。 7、批处 理操作系统提高了计算机系统的，但在作业执行时用户不能直接干预作业的执行。8、在分时系统中， 每个终端用户每次可以使用一个由规定的CPU时间。9、分时系统具有同时性、独立性、及时性和_ 等特点。10、在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控制的作业称为作业，把由批处理系统 控制的作业称为作业。11、实时系统要求有_____,不强求系统资源的利用率。 12、操作系统的资源管理功能有：处理器管理、、文件管理、设备管理和作业管理。13、__ 为用户合理地分配处理器时间．尽可能地使处理器处于忙状态，提高处理器的工作效率。 (三)简答题 1、计算机系统的资源包括哪些?计算机系统的资源包括两大类:硬件资源和软件资源。硬件资源主要有中央处理器、主存储器、辅助存储器和各种输入输出设备。软件资源有编译程序、编辑程序等各种程序以及有关数据。 2、简述操作系统的定义。、操作系统是计算机系统的一种系统软件，它统一管理计算机系统的资源和控制程序的执行。 3、为计算机设计操作系统要达到什么目的?设计时应考虑哪些目标? 操作系统是一种系统程序，其目的是为其他程序的执行提供一个良好的环境。它有两个主要设计目标：一是使计算机系统使用方便，二是使计算机系统能高效地工作。 4、从操作系统提供的服务出发，操作系统可分哪几类? 从操作系统提供的服务出发，操作系统可分为：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。5．何谓批处理操作系统? 用户准备好要执行的程序、数据和控制作业执行的说明书，由操作员输入到计算机系统中等待处理，操作系统选择作业并按其作业说明书的要求自动控制作业的执行。采用这种批量化处理作业的操作系统称为批处理操作系统。6．为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率? 批处理多道系统能极大地提高系统的工作效率，表现在四个方面：(1)多道作业并行工作，减少了处理器的空闲时间；(2)作业调度可以合理选择装入主存储器中的作业，充分利用计算机系统的资源；(3)作业执行过程中不再访问低速设备，而直接访问高速的磁盘设备,缩短执行时间；(4)作业成批输入，减少了从操作到作业的交接时间7、分时系统如何使各终端用户感到好像自己独占一台计算机? 操作系统复习题1 一、判断题 1.分时系统中，时间片设置得越小，则平均响应时间越短。（） 2.多个进程可以对应于同一个程序，且一个进程也可能会执行多个程序。（） 3.一个进程的状态发生变化总会引起其他一些进程的状态发生变化。（） 4.在引入线程的OS中，线程是资源分配和调度的基本单位。（） 5.信号量的初值不能为负数。（） 6.最佳适应算法比首次适应算法具有更好的内存利用率。（） 7.为提高对换空间的利用率，一般对其使用离散的分配方式。（） 8.设备独立性是指系统具有使用不同设备的能力。（） 9.隐式链接结构可以提高文件存储空间的利用率，但不适合文件的随即存取。（） 10.访问控制矩阵比访问控制表更节约空间。（） 二、选择题 1.在设计分时操作系统时，首先要考虑的是（A）；在设计实时操作系统时，首先要考虑的是（B）；在设计批处理系统时，首先要考虑的是（C）。 A,B,C ：（1）灵活性和适应性；（2）交互性和响应时间；（3）周转时间和系统吞吐量；（4）实时性和可靠性。 2.对一个正在执行的进程：如果因时间片完而被暂停执行，此时它应从执行状态转变为（D）状态；如果由于终端用户的请求而暂停下来，则它的状态应转变为（E）状态；如果由于得不到所申请的资源而暂停时下来，则它的状态应转变为（F）状态。D,E,F:（1）；静止阻塞（2）；活动阻塞（3）；静止就绪（4）；活动就绪（5）执行。 3.我们如果为每一个作业只建立一个进程，则为了照顾短作业用户，应采用（G）；为照顾紧急作业用户，应采用（H）；为能实现人机交互，应采用（I）；而能使短作业、长作业和交互作业用户满意时，应采用（J）。 G,H,I,J：（1）；FCFS调度算法（2）；短作业优先调度算法；（3）时间片轮转算法；（4）多级反馈队列调度算法；（5）基于优先权的剥夺调度算法。 4.由固定分区发展为分页存储管理方式的主要推动力是（K）；由分页系统发展为分段系统，进而发展为段页式系统的主要动力分别是(L)和(M)。 K,L,M:（1）提高内存利用率；（2）提高系统吞吐量；（3）满足用户需要；（4）更好地满足多道程序进行的需要；（5）既满足用户需求，又提高内存利用率。 5.在存储管理中，不会产生内部碎片的存储管理方式是（N）；支持虚拟存储器，但不能以自然的方式提供存储器的共享和存取保护机制的存储管理方式是（O）。 N：(1)分页式存储管理；(2)分段式存储管理；(3)固定分区式存储管理；(4)段页式存储管理。 O：（1）段页式存储管理；（2）请求分区页式存储管理；（3）请求分段式存储管理；（4）可变分区存储管理；（5）固定分区存储管理；（6）单一连续分区式存储管理。 6.磁盘调度主要是为了优化（P），下列算法中能避免磁盘粘着的现象的是（Q）。P：（1）寻道时间；（2）旋转延迟时间；（3）传输时间。 Q：（1）SSTF;（2）FCFS;（3）SCAN;（4）CSCAN;（5）FSCAN。 7.文件系统中，目录管理最基本的功能是（R），位示图的主要功能是（S），FAT 表的主要功能是（T）。 R，S，T：（1）实现按名存取；（2）提高文件存储空间利用率；（3）管理文件存储器的空闲空间；（4）指出分配给文件的盘块（首个盘块除外）的地址；（5）管理文件存储器的空闲空间，并指出分配给文件的盘块（首个盘块除外）的地址。 8.文件系统采用多级目录结构，可以（U）和（V）。 U,V：（1）缩短访问文件存储器时间；（2）节省主存空间；（3）解决不同用户文件的命名冲突；（4）方便用户读写文件；（5）提高检索目录的速度。9.计算机系统中信息资源的安全包括（W）、（X）和（Y）三个方面，其中程序被删除属于（W）方面的威胁，数据被非法截取属于（X）方面的威胁，消息被更改属于（Y）方面的威胁。 W,X,Y：（1）保密性；（2）完整性；（3）可用性；（4）方便性。 三、填空题 1.操作系统最基本的特征是（1）和（2），最主要的任务是（3）。 2.引入进程的主要目的是（4），进程存在的唯一标志是（5）。 3.（6）是指通过破坏死锁产生的必要条件来防止死锁的发生。引起死锁的四个必要条件中，（7）是不应该被破坏的，但对某些特殊的资源（如打印机），该条可通过（8）来破坏；而其他能被破坏的三个必要条件分别是（9）、（10）和（11）。 4.虚拟存储器管理的基础是（12）原理，在请求分页管理方式中，页表中的状态位用来只是对应页（13）修改位用来只是对应页（14），引用位则是供（15）使用；而在请求分段系统还增加了增补位，它用来指示（16）。 5.设备驱动程序是（17）与（18）之间的通信程序如果系统中有3台相同的单显和2台相同的彩显则必须为它们配置（19）种设备驱动程序 6.廉价磁盘冗余阵列可组成一个大容量磁盘系统，它利用（20）技术来提高磁盘系统的存取进度，而利用（21）技术来增加磁盘系统的可靠性 7.包过滤防火墙工作在（22）层，采用代理服务技术的防火墙则工作在（23）层 8.UNIX文件系统对文件存储空间采用（23）分配方式，它通过（24）来管理空闲的文件存储空间。 四、问答题 1.假设某多道程序设计系统中有供用户使用的内存100k，打印机1台。系统采用可变分区管理内存：对打印机采用静态分配，并假设输入输出操作的时间忽略不计：采用最短剩余时间优先的进程调度算法，进程剩余执行时间相同时采用先来先服务算法；进程调度时机在执行进程结束时或有新进程到达时。现有一进程序列如下： 假设系统优先分配内存的低地址区域，且不需移动已在主存中的进程，请：（1）给出进度调度算法选中进程的次序，并说明理由。 （2）全部进程执行结束所用的时间是多少？ 2.请用信号量解决以下的过独木桥问题：同一方向的行人可连续过桥，当某一方向的行人必须等待：另一方向的行人必须等待：当某一方向无人过桥是，另一方向的行人可以过桥。 3.提高内存利用率的途径有哪些？ 4.何谓脱机输入/输出技术？ 5. 将目录文件当作一般数据文件来处理有什么优缺点？ 操作系统复习题1答案 一、判断题 1、错 2、对 3、错 4、对 5、对 6、错 7、错 8、错 9、对10、错 二、选择题 1、A ：(2)；B：(4)；C：（3）。 2、D：（4）；E:(3)；F:(2)。 3、G：（2）；H:（5）；I:（3）；J：（4）。 4、K：（1）；L：（3）；M：（5）。 5、N：（2）；O：（2）。 6、P：（1）寻道时间；Q：（5）。 7、R：（1）；S：（3）；T：（5）。 8、U：（3）；V：（5）。 9、W：（3）；X：（1）；Y：（2）。 应用题参考答案 第二章 1、下列指令中哪些只能在核心态运行? (1)读时钟日期；（2）访管指令；（3）设时钟日期；（4）加载PSW；（5）置特殊 寄存器；(6) 改变存储器映象图；(7) 启动I/O指令。 答：(3)，(4)，(5)，(6)，(7)。 2、假设有一种低级调度算法是让“最近使用处理器较少的进程”运行，试解释这种算法对“I/O繁重”型作业有利，但并不是永远不受理“处理器繁重”型作业。 答：因为I/O繁忙型作业忙于I/O，所以它CPU用得少，按调度策略能优先执行。同样原因一个进程等待CPU足够久时，由于它是“最近使用处理器较少的进程”，就能被优先调度，故不会饥饿。 6、若有一组作业J1，…，Jn，其执行时间依次为S1，…，Sn。如果这些作业同时到达系统，并在一台单CPU处理器上按单道方式执行。试找出一种作业调度算法，使得平均作业周转时间最短。 答：首先，对n个作业按执行时间从小到大重新进行排序，则对n个作业：J1’，…，J n’，它们的运行时间满足：S1’≤S2’≤…≤S(n-1)’≤S n’。那么有： T=[S1’+( S1’+S2’)+ (S1’ + S2’+ S3’)+…+(S1’ + S2’+ S3’+…+ S n’)]/n =[n×S1’+( n-1)×S2’+ (n-3)×S3’]+…+ S n’]]/n =(S1’ + S2’+ S3’+…+ S n’)-[0×S1’+1×S2 ’+2×S3’+…+(n-1) S n’]/n 由于任何调度方式下，S1’ + S2’+ S3’+…+ S n’为一个确定的数，而当S1’≤S2’≤…≤S(n-1)’≤S n’时才有：0×S1’+1×S2 ’+2×S3’+…+(n-1) S n’的值最大，也就是说，此时T值最小。所以，按短作业优先调度算法调度时，使得平均作业周转时间最短。 10、有5个待运行的作业，预计其运行时间分别是：9、6、3、5和x，采用哪种运行次序可以使得平均响应时间最短？ 答：按照最短作业优先的算法可以使平均响应时间最短。X取值不定，按照以下情况讨论： 1）x≤3 次序为：x，3，5，6，9 2）3 一、选择题 1 BCBCA 6 C BAAA 二、判断题TFTFT 三、填空题 1外部设备联机并行操作 2安全性和简明性 3内存、缺页 4作业 5执行和完成 6段、系统 7多用户、多任务 8就绪、执行 9虚拟 四、简答题 1．什么是系统调用？ 答：系统调用是用户在程序中能以“函数调用”形式调用的、由操作系统提供的子功能的集合。每一个子功能称作一条系统调用命令。它是操作系统对外的接口，是用户级程序取得操作系统服务的唯一途径。 2．什么是临界资源？ 一次仅允许一个进程使用的资源。 3．什么是抖动（或称颠簸）？ 页面抖动是系统中频繁进行页面置换的现象。即如果一个进程没有一定数量的内存 块，它很快就发生缺页。此时，它必须淘汰某页。由于所有这些页面都正在使用，所以刚被淘汰出去的页很快又被访问，因而要把它重新调入。可是调入不久又再被 淘汰出去，这样再访问，再调入，如此反复，使得整个系统的页面替换非常频繁，以致大部分机器时间都用在来回进行的页面调度上，只有一小部分时间用于进程的 实际运算方面。 4.影响缺页中断率的因素有哪些？ 影响缺页中断率的因素有四个： ①分配给作业的主存块数多则缺页率低，反之缺页中断率就高。 ②页面大，缺页中断率低；页面小缺页中断率高。 ③程序编制方法。以数组运算为例，如果每一行元素存放在一页中，则按行处理各 元素缺页中断率低；反之，按列处理各元素，则缺页中断率高。 ④页面调度算法对缺页中断率影响很大，但不可能找到一种最佳算法。 五、应用题（每题10分，共20分） 1.在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题： （1）按FIFO调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号为多少，缺页中断率为多少。（2）按LRU调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号为多少，缺页中断率为多少。答： 页面走向为：1，2，1，0，4，1，3，4，2，1 （1）按FIFO调度算法将产生5次缺页中断；依次淘汰的页号为：0，1，2；缺页中断率为：5/10=50% (3’) 1 2 1 0 4 1 3 4 2 1 0 0 0 0 0 4 4 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 ×××××(2’) （2）按LRU调度算法将产生6次缺页中断；依次淘汰的页号为：2，0，1，3；缺页中断率为：6/10=60% (3’) 1 2 1 0 4 1 3 4 2 1 0 0 0 0 0 0 0 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 1 ××××××(2’) 2.有一个具有如下作业流的批处理处理系统，作业调度采用短作业优先，进程调度采用基于优先数的抢先式调度算法。下表给出的是作业序列和相应进程的优先数，优先数越小优先级越高。 作业名到达时间估计运行时间/min 优先数 1 8:00 40 4 2 8:20 30 2 3 8:30 50 3 4 8:50 20 5 (1)列出所有作业进入内存时间及完成时间 (2)计算作业的平均周转时间和平均带权周转时间 解答： (1)作业进入内存时间与结束时间如下所示：(`4’=1’*4) 作业名进入内存时间结束时间 1 8:00 9:10 2 8:20 8:50 3 9:10 10:00 4 8:50 10:20 (2)各作业的周转时间为：(`4’=1’*4) 作业A：9:10 – 8:00 = 70 min 作业B：8:50 – 8:20 = 30 min 作业C：10:00 – 8:30 = 90 min 操作系统（A卷） （本试卷共8页，满分100分，120 一、单项选择 题（20分，每 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、操作系统是对（C）进行管理的软件。 A．软件 B．硬件C．计算机资源 D．应用程序 3、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 4、操作系统的基本类型主要有（B）。 A．批处理系统、分时系统、多任务系统 B．实时操作系统、批处理操作系统、分时操作系统 C．单用户系统、多用户系统、批处理系统 D．实时系统、分时系统、多用户系统 5、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 6、（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7、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。 A．1 B．2 C．3 D．4 8、在操作系统中，（C）是进行系统资源分配、调度和管理的最小单位。 A．程序 B．指令C．进程 D．作业9、（D）不是操作系统关心得主要问题。 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程序 10、批处理系统的主要缺点是（A）。 A．失去了交互性 B．CPU的利用率降低 C．不具备并行性 D．以上都错 11、系统调用的目的是（A）。 A．请求系统服务 B．终止系统服务 C．申请系统资源 D．释放系统资源 12、进程和程序的本质区别是（D）。 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．动态和静态的特征 13、在进程管理中，当（D）时进程从执行状态转换为就绪状态。 A．进程被进程调度选中 B．等待某一事件 C．等待的事件发生D．时间片用完14、如果P、V操作S的初值为4，当前值为-2，那么表示有（B）个等待进程。 A．1 B．2 C．3 D．4 15、系统中有4个并发的进程都需要同类资源3个，系统不会发生死锁的最小资源数是（C）。 A．5 B．7 C．9 D．10 16、在下列（A）情况下，系统会出现死锁。 A．若干进程因竞争资源而无休止地互相等待它方释放已占有的资源 B．有多个封锁的进程同时存在 C．计算机系统发生了重大故障 D．资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 17、在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是（C）。 A．银行家算法 B．死锁检测法 C．资源有序分配法 D．进程的解除 18、5个进程共享2台同类打印机，则与打印机对应的互斥信号量的初值应是（B）。 A．1 B．2 C．3 D．5 19、分配到必要的资源并获得处理机的进程状态是（A）。 A．执行 B．就绪 C．阻塞 D．撤销 20、对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex， 精品文档 《操作系统》试题（A卷） 分钟）（考试时间：90一、选择题（共20分，每小题1分） 1．（）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 2．现代OS具有并发性和共享性，是（）的引入导致的。 A.单道程序 B. 磁盘 C. 对象 D.多道程序 3．一般来说，为了实现多道程序设计，计算机最需要（）。 A.更大的内存 B.更多的外设 C.更快的 CPU D.更先进的终端 4．在下面的I/O控制方式中，需要CPU干预最少的方式是（）。 A.程序I/O方式 B.中断驱动I/O控制方式 C.直接存储器访问DMA控制方式 D.I/O通道控制方式 5．在进程状态转换时，下列（）转换是不可能发生的。 A.就绪态→运行态 B.运行态→就绪态 C.运行态→阻塞态 D.阻塞态→运行态 6．一个进程执行过程中不可能对应( )。 A.一个PCB B.一个JCB C.多个PCB D.一个程序 7．进程调度又称为低级调度，其主要功能是( )。 A.选择一个作业调入内存 B.选择一个主存中的进程调出到外存 C.选择一个外存中的进程调入到主存 D.将一个就绪的进程投入运行 8．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（）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 9．文件控制块不包括（）。 A.文件名 B.文件访问权限说明 C.文件物理位置信息 D.磁盘坏块信息 10．为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（）号。 A.设备类相对 B.设备类绝对 C.相对 D.绝对 11．若进程P一旦被唤醒就能够投入运行，系统可能为( )。 A.在分时系统中，进程P的优先级最高。 精品文档． 精品文档 B.抢占调度方式，就绪队列上的所有进程的优先级皆比P的低。 C.就绪队列为空队列。 D.抢占调度方式，P的优先级高于当前运行的进程。 12．为了照顾紧迫型作业，应采用（）。 A.先来服务调度算法 B.短作业优先调度算法 操作系统作业参考答案及其知识点 第一章 思考题： 10、试叙述系统调用与过程调用的主要区别？ 答： （一）、调用形式不同 （二）、被调用代码的位置不同 （三）、提供方式不同 （四）、调用的实现不同 提示：每个都需要进一步解释，否则不是完全答案 13、为什么对作业进程批处理可以提高系统效率？ 答：批处理时提交程序、数据和作业说明书，由系统操作员把作业按照调度策略，整理为一批，按照作业说明书来运行程序，没有用户与计算机系统的交互；采用多道程序设计，可以使CPU和外设并行工作，当一个运行完毕时系统自动装载下一个作业，减少操作员人工干预时间，提高了系统的效率。 18、什么是实时操作系统？叙述实时操作系统的分类。 答：实时操作系统（Real Time Operating System)指当外界事件或数据产生时，能接收并以足够快的速度予以处理，处理的结果又能在规定时间内来控制监控的生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。 有三种典型的实时系统： 1、过程控制系统(生产过程控制) 2、信息查询系统(情报检索) 3、事务处理系统(银行业务) 19、分时系统中，什么是响应时间？它与哪些因素有关？ 答：响应时间是用户提交的请求后得到系统响应的时间（系统运行或者运行完毕）。它与计算机CPU的处理速度、用户的多少、时间片的长短有关系。 应用题： 1、有一台计算机，具有1MB内存，操作系统占用200KB，每个用户进程占用200KB。如果用户进程等待I/0的时间为80％，若增加1MB内存，则CPU的利用率提高多少？ 答：CPU的利用率=1-P n，其中P为程序等待I/O操作的时间占其运行时间的比例1MB内存时，系统中存放4道程序，CPU的利用率=1－（0.8）4＝59％ 2MB内存时，系统中存放9道程序，CPU的利用率=1－（0.8）9＝87％ 所以系统CPU的利用率提高了28％ 2、一个计算机系统，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，且程序A先开始做，程序B后开始运行。程序A的运行轨迹为：计算50ms，打印100ms，再计算50ms，打印100ms，结束。程序B的运行轨迹为：计算50ms，输入80ms，再计算100ms，结束。 四、解答题(共20分) 1．什么是操作系统它的主要功能是什么(共8分) 操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合)，是用户与计算机之间的接口 操作系统的主要功能包括：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理以及用户接口管理。 2．操作系统中存储器管理的主要功能是什么什么叫虚拟存储器(共8分) 存储器管理的主要功能是：内存分配，地址映射，内存保护，内存扩充。(4分) 虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚地址被映象成实地址。或者：简单地说，虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。(4分) 3．什么是文件的逻辑组织和物理组织(共4分) 文件的逻辑组织——用户对文件的观察和使用是从自身处理文件中数据时 采用的组织方式来看待文件组织形式。这种从用户观点出发所见到的文件组织形式称为文件的逻辑组织。 文件的物理组织——文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织。 三、填空题(每空2分，共30分) 1．通常，进程实体是由程序段，相关的数据段和PCB 这三部分组成，其中PCB 是进程存在的惟一标志。 2．从用户的源程序进入系统到相应程序在机器上运行，所经历的主要处理阶段有编辑阶段，编译阶段，连接阶段，装入阶段和运行阶段。 3．在UNIX系统中，文件的类型主要包括普通文件，目录文件，特别文件。 4．虚拟设备是通过 SPOOLing 技术把独占设备变成能为若干用户共享的设备。 5. Windows NT是采用微内核结构的操作系统，它的进程的功能发 生了变化，它只是资源分配的单位，不是调度运行的单位，后者的功能由线程完成。 五、应用题(共20分) 5．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 6．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 7．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 9．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 ）。 、文件 D 、记录 C 、数据项 B 、字符A． 10．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 11．通常把通道程序的执行情况记录在（D ）中。 A、PSW B、PCB C、CAW D、CSW 14．共享变量是指（D ）访问的变量。 A、只能被系统进程 B、只能被多个进程互斥 C、只能被用户进程 D、可被多个进程 15．临界区是指并发进程中访问共享变量的（ D）段。 A、管理信息 B、信息存储 C、数据 D、程序 16．若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（ D）个进程参于竞争，而不会发生死锁。 A、5 B、2 C、3 D、4 17．产生系统死锁的原因可能是由于（C ）。 A、进程释放资源 B、一个进程进入死循环 C、多个进程竞争，资源出现了循环等待 D、多个进程竞争共享型设备 21．引入多道程序设计的主要目的在于（BD ） A、提高实时响应速度 B、充分利用处理机，减少处理机空闲时间 、有利于代码共享C． 《操作系统》课程作业 （2013年春） 姓名： 学号： 专业： 年级： 学校： 日期： 作业一：作业管理 1、有三道程序A、B、C在一个系统中运行，该系统有输入、输出设备各1台。三道程序 A、B、C构成如下： A：输入32秒，计算8秒，输出5秒 B：输入21秒，计算14秒，输出35秒 C：输入12秒，计算32秒，输出15秒 问：（1）三道程序顺序执行的总时间是多少？ （2）充分发挥各设备的效能，并行执行上述三道程序，最短需多少时间（不计系统开销）？并给出相应的示意图。 2、假设一个单CPU系统，以单道方式处理一个作业流，作业流中有2道作业，共占用CPU 计算时间、输入卡片数和打印输出行数如下： 其中，卡片输入机速度为1000张/分钟，打印机输出速度为1000行/分钟，试计算：（1）不采用spooling技术，计算这两道作业的总运行时间（从第1道作业输入开始到最后一个作业输出完毕）。 （2）如采用spooling技术，计算这2道作业的总运行时间（不计读/写盘时间），并给出相应的示意图。 作业二：进程管理 1、 请写出两程序S1和S2可并发执行的Bernstein 条件。 2、 有以下5条语句，请画出这5条语句的前趋图。 S1：y=x+1 R(x) W(y) S2：c=f-w R(f,w) W(c) S3：d=r-y R(r,y) W(d) S4：x=a+b R(a,b) W(x) S5：r=c+y R(c,y) W(r) 3、 设在教材第62页3.6.4节中所描述的生产者消费者问题中，其缓冲部分为m 个长度相等 的有界缓冲区组成，且每次传输数据长度等于有界缓冲区长度以及生产者和消费者可对缓冲区同时操作。重新描述发送过程deposit(data)和接收过程remove(data)。 P P P i P .. .. 1 2 i k 4、 设有k 个进程共享一临界区，对于下述情况，请说明信号量的初值、含义，并用P ，V 操作写出有关互斥算法。 （1） 一次只允许一个进程进入临界区； （2） 一次允许m （m 1.什么是操作系统？其主要功能是什么？ 操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源,有效组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户和计算机直接的程序接口. 2.在某个计算机系统中，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，程序A、B 同时运行，A略早于B。A的运行轨迹为：计算50ms、打印100ms、再计算50ms、打印100ms，结束。B的运行轨迹为：计算50ms、输入80ms、再计算100ms，结束。试说明：（1）两道程序运行时，CPU是否空闲等待？若是，在那段时间段等待？ （2）程序A、B是否有等待CPU的情况？若有，指出发生等待的时刻。 0 50 100 150 200 250 300 50 100 50 100 50 100 20 100 (1) cpu有空闲等待,在100ms~150ms的时候. (2) 程序A没有等待cpu,程序B发生等待的时间是180ms~200ms. 1.设公共汽车上，司机和售票员的活动如下： 司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车。 售票员的活动：关车门；售票；开车门。 在汽车不断的到站、停车、行驶过程中，用信号量和P、V操作实现这两个活动的同步关系。 semaphore s1,s2; s1=0;s2=0; cobegin 司机();售票员(); coend process 司机() ｛ while(true) { P(s1) ; 启动车辆; 正常行车; 到站停车; V(s2); } ｝ process 售票员() { while(true) { 关车门; V(s1); 售票; P(s2); 开车门; 上下乘客; } } 2.设有三个进程P、Q、R共享一个缓冲区，该缓冲区一次只能存放一个数据，P进程负责循环地从磁带机读入数据并放入缓冲区，Q进程负责循环地从缓冲区取出P进程放入的数据进行加工处理，并把结果放入缓冲区，R进程负责循环地从缓冲区读出Q进程放入的数据并在打印机上打印。请用信号量和P、V操作，写出能够正确执行的程序。 semaphore sp,sq,sr; int buf;sp=1;sq=0;sr=0; cobegin process P() { while(true) { 从磁带读入数据; P(sp); Buf=data; V(sq); } } process Q() { while(true) { P(sq); data=buf; 加工data; buf=data; V(sr); } } process R() { while(true) { P(sr); data=buf; V(sp); 打印数据; } } 第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3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，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+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间 2.1 一类操作系统服务提供对用户很有用的函数，主要包括用户界面、程序执行、I/O操作、文件系统操作、通信、错误检测等。 另一类操作系统函数不是帮助用户而是确保系统本身高效运行，包括资源分配、统计、保护和安全等。 这两类服务的区别在于服务的对象不同，一类是针对用户，另一类是针对系统本身。 2.6 优点：采用同样的系统调用界面，可以使用户的程序代码用相同的方式被写入设备和文件，利于用户程序的开发。还利于设备驱动程序代码，可以支持规范定义的API。 缺点：系统调用为所需要的服务提供最小的系统接口来实现所需要的功能，由于设备和文件读写速度不同，若是同一接口的话可能会处理不过来。 2.9 策略决定做什么，机制决定如何做。他们两个的区分对于灵活性来说很重要。策略可能会随时间或位置而有所改变。在最坏的情况下，每次策略改变都可能需要底层机制的改变。系统更需要通用机制，这样策略的改变只需要重定义一些系统参数，而不需要改变机制，提高了系统灵活性。 3.1、短期调度：从准备执行的进程中选择进程，并为之分配CPU； 中期调度：在分时系统中使用，进程能从内存中移出，之后，进程能被重新调入内存，并从中断处继续执行，采用了交换的方案。 长期调度：从缓冲池中选择进程，并装入内存以准备执行。 它们的主要区别是它们执行的频率。短期调度必须频繁地为CPU选择新进程，而长期调度程序执行地并不频繁，只有当进程离开系统后，才可能需要调度长期调度程序。 3.4、当控制返回到父进程时，value值不变，A行将输出：PARENT：value=5。 4.1、对于顺序结构的程序来说，单线程要比多线程的功能好，比如（1）输入三角形的三边长，求三角形面积；（2）从键盘输入一个大写字母，将它改为小写字母输出。 《操 作 系 统》 期 末 试 卷 很好地解决了“碎片”问题的存储管理方法是（ A.页式存储管理 B.段式存储管理 C.静态分区管理 D.可变分区管理 多道程序设计是指（D ） A.在实时系统中并发运行多个程序 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 设有3个进程共享同一程序段 而每次最多允许两个进程进入该程序， 若用PV 操作作同步机制，则信号量S 的取值范围为 （ A. 2, 1, 0, -1 B . 3, 2, 1, 0 C . 2, 1, 0, -1 , -2 10、在提供虚拟存储的系统中，用户的逻辑地址空间主要受（ C A.内存空闲块的大小 B .外存的大小 C.计算机编址范围 11、 采用时间片轮转法调度是为了 （ ） ° A.多个终端都能得到系统的及时响应 B ?先来先服务c 优先数高的进程先使用处理器 D ?紧急事件优先处理 12、 （） 必定会引起进程切换。 A. —个进程被创建后进入就绪态 B. 一个进程从运行态变成等待态 C. 一个进程从运行态变成就绪态 D ?一个进程从等待态变成就绪态 13、 操作系统根据（） 控制和管理进程，它是进程存在的标志。 A.程序状态字 B .进程控制块 C ?中断寄存器 D ?中断装置 14、 （ B ）存储管理方式提供二维地址结构。 A.固定分区 B.分段 C.分页 D.可变分区 15、 在进程管理中，当（ ）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 二、填空题（20*1分=20分） 1、 在单用户环境下，用户独占全机，此时程序的执行具有 _封闭性 _______ 和_可再现性_° 2、 对于信号量，在执行一次P 操作时信号量-1_ ;当其值为__<0__时，进程应阻塞。在执行V 操作时信号量的值应当_信号量+1 _;当 其值为_<=0__ 时，应唤醒阻塞队列中的进程。 3、 进程的三种基本状态分别是 、进程的三种基本状态分别是 __运行 _______ , _就绪_和_阻塞（等待）__° 4、 多道程序环境下的各道程序， 宏观上它们是—并行__运行，微观上是—串行_运行。 5、 在单CPU 系统中有 （n>1）个进程，在任一时刻处于就绪的进程最多是 _^1__个，最少是 __0 _______ 个。 6、 分区管理方案不能实现虚存的原因是 —作业地址空间不能大于存储空间 _ ° 7、 段页式存储管理中，是将作业分 _段__段___________ 内分—页 ______ 。分配以_页 _______ 为单位。在不考虑使用联想存储器快表的情况下， 每条访问内存的指令需要 _______ 3___访问内存。其中第_2_次是查作业的页表。 姓名 一、选择题（15*2分=30分） 在操作系统中，JCB 是指（A A .作业控制块B ?进程控制块 C ?文件控制块D ?程序控制块 并发进程之间（D ） A.彼此无关B.必须同步C.必须互斥 D.可能需要同步或互斥 运行时间最短的作业被优先调度，这种调度算法是（ A.优先级调度 B ?响应比高者优先 C )° C .短作业优先 D .先来先服务 某页式存储管理系统中，地址寄存器长度为 A. 210 B. 211 5、（ D ）是一种只能进行P 操作和V A ?调度B .进程C .同步D.信号量 在操作系统中，并发性是指若干事件（ A.在同一时刻 B .一定在不同时刻 24位，其中页号占 C. 214 操作的特殊变量 ° C .在某一时间间隔内 14位，则主存的分块大小是（C ）字节 D. 224 D ?依次在不同时间间隔内 B. 在分布系统中同一时刻运行多个程序 D . 1, 0, -1 , -2 )的限制。 D .页表大小操作系统作业(1-4)答案
计算机操作系统教程课后答案
操作系统期中考试试题及答案
操作系统期末试卷(含答案)79149
操作系统作业参考答案2
操作系统1(参考答案)
操作系统期中考试试题参考答案)
操作系统期末考试试题和标准答案及评分标准
操作系统作业参考答案及其知识点
操作系统期末考试试题及答案精选
操作系统作业题及答案
操作系统课后习题答案
计算机操作系统习题及答案()
操作系统课后题答案
操作系统期末试题及答案