操作系统简答大题
1、请举例说明单用户单任务的操作系统与多用户多任务的操作系统之间的区别？
2、死锁产生的4个必要条件是什么？它们是彼此独立的吗？
3、当系统中的地址空间非常大时（例如32位），会给页表的设计带来什么问题？请给出一个方案并分析其优缺点。
4、文件在磁盘上存放的形式有几种？它们与存取方法有何关系？
5、试比较进程与程序的异同。
6、脱机命令接口和联机命令接口有什么不同？
1、答案：DOS是单用户单任务的操作系统，通常这种操作系统没有进程调度，内存管理也比较简单，只划分为系统区和用户区，是单道的程序运行环境。Unix是多用户多任务的操作系统，有进程管理，内存管理也比较复杂。它们都具有设备管理系统和文件管理系统，但功能也有差别。
2、互斥，请求和保持，不剥夺，环路等待。
不是相互独立的，前三个条件是必要条件，而环路等待实际上是在前三者基础上的一种可能的结果，是死锁的一种现象。
3、会导致页表过长从而很难找到一块连续的存储空间存放页表，此外如果页表中的行不连续也会加大访问页表的查找时间。
可以用多级页表解决这个问题，将页表分页，离散地存储在不同区域，同时建立另一张页表映射原来页表的每一页。优点是不需要大块的连续空间，但并没有减少页表的空间，同时也增加了访存次数。
4、三种存储结构的特点略。
5、答案：进程与程序是紧密相关而又完全不同的两个概念：1）每个进程实体中包含了程序段和数据段这两个部分，因此他们是紧密相关的。但从结构上看，进程实体中除了程序段和数据段外，还必须包含一个数据结构，即进程控制块PCB。2）进程是程序的一次执行过程，因此是动态的；动态性还表现在进程由创建而产生、由调度而进行、由撤销而消亡，即它具有一定的生命周期。而程序只是一组指令的有序集合，并可以永久的驻留在某种介质上，其本身不具有运动的含义，是静态的。3）多个进程实体可同时存放在内存中并发执行，其实这正是引入进程的目的。而程序的并发执行具有不可再现性，因此程序不能正确并发执行。4）进程是一个能够独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位，而程序不可能在多道环境下独立运行。5）进程与程序不一一对应，同一个程序多次运行，将形成不同的进程；同一个程序的一次执
行也可以产生多个进程；而一个进程也可以执行多个程序。
6、答案：脱机命令接口是OS提供给批处理作业用户的作业控制语言。批处理用户不能直接与自己的运行作业进行交互，只能向系统提供用作业控制语言编写的作业说明书，并委托系统按照作业说明书中的作业控制命令来对它们的作业进行控制和管理。联机命令接口则不要求用户填写作业说明书，此时，系统将向用户提供一组键盘命令或其他操作方式的命令，用户可通过这些命令来交互的控制自己程序的运行并获得操作系统的服务。
1、简述分页和分段的区别。
2、用户级线程与内核级线程的区别是什么？
3、死锁产生的4个必要条件是什么？它们是彼此独立的吗？
4、文件在磁盘上存放的形式有几种？它们与存取方法有何关系？
5、在什么情况下需要进行重定位？为什么要引入动态重定位？
6、命令接口和图形用户接口分别有什么优缺点？
1、答案：分页和分段有许多相似之处，但是在概念上两者完全不通，主要表现在：①页是信息的物理单位，分页是为了系统管理内存的方便而进行的，故对用户而言，分页是不可见的，是透明的；段是信息的逻辑单位，分段是作业逻辑上的要求，对用户而言，分段是可见的。
②页的大小是固定的，由系统决定；段的大小是不固定的，由用户作业本身决定。
③从用户角度看，分页的地址空间是一维的，而段的地址空间是二维的。
2、答案：比较如下：
⑴程的调度与切换速度；对于内核级线程，OS负责以线程为单位的调度，对于用户级线程，OS的调度单
位是进程，同一个进程内部的线程切换是自己完成的。
⑵统调用；内核级线程的系统调用时只会引起该线程的阻塞，用户级线程的系统调用将引起整个进程的
阻塞。
⑶线程执行时间；内核级线程执行时间以线程为单位，用户级线程执行时间以进程为单位，内部线程共享。
3、答案：互斥，请求和保持，不剥夺，环路等待。不是相互独立的，前三个条件是必要条件，而环路等待实际上是在前三者基础上的一种可能的结果，是死锁的一种现象。
4、答案：三种存储结构的特点如下表：
5、答案：源程序经过编译产生的目标模块一般总是从0开始编址的，其中的地址都是相对于起始地址的相对地址。在将目标模块经过链接装入内存时，其分配到的内存空间的起始地址通常不为0，因此指令和数据的实际物理地址与装入模块中的相对地址是不同的。此时，为了使程序能够正确执行，必须将相对地址转换成物理地址，即进行重定位。
进程在运行过程中经常要在内存中移动位置，引入动态重定位的目的就是为了满足程序的这种需要，动态重定位的实现需要一定的硬件支持，重定位的过程是由硬件地址变换机构在程序执行每条指令时自动完成的。
6、答案：命令接口的优点：功能强，速度快，灵活性好，屏幕开销小；缺点：显示不直观，难学，难记。图形用户接口的优点：显示直观，操作简便，易学；缺点：实现的代码规模大，对内外存容量、CPU速度和显示器的要求较高。
1、何谓死锁？为什么将所有资源按类型赋予不同的序号，并规定所有进程按资源序号递增的顺序申请资
源后，系统便不会产生死锁？
2、简述分页和分段的区别。
3、简述分时系统的特征？
4、一个比较完善的文件系统应该具备哪些功能？
5、微内核结构具有哪些优点？
6、请说明中断驱动I/O方式和DMA 方式有什么不同？
1、答案：死锁是指多个进程在运行过程中因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将无法再向前推进。原因是死锁的必要条件环路等待条件不可能成立。因为多个进程之间只可能存在占据较低序号资源的进程等待占据较高序号资源的进程释放资源的情况，但不可能存在反向的等待，因此不能形成循环等待链。
2、答案：分页和分段有许多相似之处，但是在概念上两者完全不通，主要表现在：
①页是信息的物理单位，分页是为了系统管理内存的方便而进行的，故对用户而言，分页是不可见的，
是透明的；段是信息的逻辑单位，分段是作业逻辑上的要求，对用户而言，分段是可见的。
②页的大小是固定的，由系统决定；段的大小是不固定的，由用户作业本身决定。
③从用户角度看，分页的地址空间是一维的，而段的地址空间是二维的。
3、答案：多路性；允许一台主机连接多台终端，系统按分时原则为每个用户服务，每个用户以时间片为单位轮流运行。
独立性；每个用户各占一个终端，彼此独立操作互不干扰。
及时性；用户的请求能在很短的时间内得到响应，用户可以接受。
交互性；用户可通过终端与系统进行人机对话。
4、答案：文件存储空间的管理；目录管理；文件的读写管理；文件的安全性管理；提供用户接口。
5、答案：微内核结构的优点如下：1）提高了系统的灵活性和可扩充性。在微内核结构中，OS的大部分功能都是相对独立的服务器来实现的，用户可以根据需要选配器中的部分或全部服务器，还可以随着计算机硬件和OS技术的发展，相应的更新若干服务器或增加一些新的服务器。2）提高了OS的可靠性。由于所有的服务器都是运行在用户态，它们不能直接访问硬件，因此，当某个服务器出现错误时，通常只会影响到它自己，但不会引起内核和其他服务器的损坏和崩溃。3）适用于分布式系统。对用户进程而言，如果它通过消息传递与服务器通信，那么他只须发送一个请求，然后等待服务器发来的响应，而无须知道这条消息是在本地机就处理还是通过网络送给远地机上的服务器。
6、答案：不同之处主要有：1）中断频率。在中断方式中，每当输入数据缓冲寄存器中装满输入数据或将输出数据缓冲寄存器中的数据输出之后，设备控制器便发生一次中断。由于设备控制器中配置的数据缓冲寄存器通常较小，因此中断比较频繁；而DMA方式下，在DMA控制器的控制下，一次能完成一批连续数据的传输，并在整批数据传送完后才发生一次中断，因此可大大减少CPU处理I/O中断的时间。2）数据的传送方式。在中断方式下，由CPU直接将输入数据写入控制器的数据缓冲寄存器供设备输出，或在中断发生后直接从数据缓冲寄存器中取出输入数据供进程处理，即数据传送必须经过CPU；而在DMA方式中，数据的传输在DMA控制器的控制下直接在内存和I/O设备间进行，CPU只需将数据传输的磁盘地址、内存地址和字节数传给DMA控制器即可。
1.设备分配与那些因素有关？（4分）
2. 某系统中磁盘的每个盘块大小为1KB，外存分配方法采用中的混合索引结构，
其中索引节点中直接地址6项，一级索引地址2项，二级索引地址1项，每个盘块号占用4个字节，请问该系统中允许的文件最大长度是多少？（6分）
3．为了能够查找到文件的位置，在采用连续文件、链接文件和索引文件时，在目录中需要登记那些内容？（6分）
4．某采用分页存储管理的系统中，物理地址占20位，逻辑地址中页号占6位，页大小为1KB，问：该系统的内存空间大小为多少？每块的大小为多少？逻辑地址共几位，每个作业最大长度为多少？若0页放在3块中，1页放在7块中，2页放在9块中，逻辑地址0420H对应的物理地址是多少？（5分）
5. 试述缺页中断与一般中断的主要区别。（4分）
6. 进程的基本状态包括哪几种？并画出其状态转换图。
7. 在一个批处理单道系统中，采用响应比高者优先的作业调度算法。当一个作业进入系统后就可以开始调度，假定作业都是仅计算，忽略调度花费的时间。现有三个作业，进入系统的时间和需要计算的时间如表所示：
求出每个作业的开始时间、完成时间及周转时间并填入表中。
1.答案：设备分配策略与下列因素有关：
（1）I/O设备的固有属性，对于独占设备，共享设备、虚拟设备等具有不同属性的设备，通常采用相应的分配算法。
（2）设备分配算法，常见的有先来先服务算法、优先级高者优先算法
（3）设备分配的安全性，即避免死锁的产生。
（4）设备独立性，设备独立性指应用程序独立于具体使用的物理设备。
评分标准：共4个要点，每个要点1分
2、答案：66054KB 解题步骤及其评分标准：
直接地址可用的磁盘空间为1KB×6＝6KB（1分）；
1级索引项可用的磁盘空间为1KB×256×2=512KB（2分）；
2级索引项可用的磁盘空间为1KB×256×256=64MB（2分）；
求和：6KB+512KB+64MB=66054KB
3、答案：连续文件：第一个磁盘块的块号和文件长度；链接文件：第一个磁盘块的块号；索引文件：索引盘块号。
4、答案：内存空间大小为1MB；每块的大小为1KB；每个作业最大长度为64KB; 逻辑地址0420H对应的物理地址是1C20H.
解题步骤及其评分标准：逻辑地址0420H对应的页号为1，主存块号为7，页内地址20H，得到物理地址1C20H。
5、答案：缺页中断与一般中断的主要区别：①在指令执行期间产生和处理中断信号。②一条指令在执行期间，可能产生多次缺页中断。
评分标准：共2个要点，每个要点2分
6、答案：进程的三种基本状态：就绪状态执行状态阻塞状态
评分标准：基本状态2分，进城转换图4分
7、答案：⑴10：00⑵60分钟⑶10：25⑷11:10⑸120分钟⑹10：00⑺10：25⑻70分钟
1．简述具有通道的系统中独占设备的一般分配过程。（3分）
2．比较电梯调度算法和最短寻找时间优先调度算法。（6分）
3.为了实现虚拟页式存储管理，页表应该包含哪些内容？（4分）
4.简述一种LRU页面置换算法的实现方案。（5分）
6.列举引起进程创建的事件。简述进程创建的过程。（6分）
7. 若系统有某类资源m×n+1个，允许进程执行过程中动态申请该类资源，但在该系统上运行的每一个进程对该资源的占有量任何时刻都不会超过m+1个。当进程申请资源时只要有资源尚未分配完则满足它的申请，但用限制系统中可同时执行的进程数来防止发生死锁，你认为进程调度允许同时执行的最大进程数应该是多少？并证明之。（7分）
1、答案：可按下述步骤进行设备分配：①分配设备。②分配控制器。③分配通道。
2、答案：①“电梯调度”与“最短寻找时间优先”都是要尽量减少移动臂移动时所花的时间；②不同的是“最短寻找时间优先”不考虑臂的移动方向，总是选择离当前读写磁头最近的那个柱面的访问者，这种选择可能导致移动臂来回改变移动方向；“电梯调度”是沿着臂的移动方向去选择离当前读写磁头最近的那个柱面的访问者，仅当沿臂移动方向无等待访问者时才改变臂的移动方向；③由于移动臂改变方向是机械动作，速度相对较谩。相比之下，电梯调度算法是一种简单、实用且高效的调度算法。但是，在实现时除了要记住读写磁头的当前位置外，还必须记住移动臂的移动方向。
3、答案：在分页虚拟存储管理时使用的页表，最少包括以下内容：物理块号、状态位、修改位、外存地址。
4、答案：方案多个，下面仅是其一：为了实现LRU，必须在主存维护一张作业所有页的链表，表中各项按访问时间先后排序，最近访问的页排在表头，最久末用的页排在表尾，这就是所谓的栈式算法。每当要置换一页时，必须对链表中的各项进行修改。若被访问的页在主存，则将其移到表头，调整相应项。若不在主存，则将新调的页放表头，其它项依次后移，将表尾一项挤掉。
6、答案：引起进程创建的典型事件有①分时系统中的用户登录、②批处理系统中的作业调度、③系统提供
服务、④应用进程本身的应用请求等。创建进程：①申请空白PCB。②为新进程分配资源。③初始化进程控制块。④将新进程插入就绪队列。
7、答案：假设系统中有x个进程的进程，则资源至少要有m×x+1个，由于系统资源有m×n+1个，则可列出不等式：m×x+1≤m×n+1解不等式，得到x≤n，所以系统允许同时执行的最大进程数为n。
证明：假设在系统允许同时执行的最大进程数为n时，仍然出现了死锁，此时应该存在一组进程进程都在等待资源，而且系统已无资源可用。则此时该组进程最多n个，每个进程没有执行完时最多占用m个资源，所以现在系统分配出去的资源最多m×n，少于系统资源m×n+1，所以不可能有死所出现。
因此，系统允许同时执行的最大进程数为n时系统不会有死锁发生
1、有一个具有两道作业的批处理系统，有如下表所示的作业序列（表中所列作业优先级即为进程优先级，数值越小优先级越高）。分别列出下面两种情况下所有作业进入内存时刻及结束时刻，并计算其平均周转时间。
假设采用短作业优先的调度算法，进程调度采用优先级为基础的剥夺式算法。（6分）10：00 A到达，无竞争，A开始运行
10：20 B到达，进入内存，B的优先级高于A，A停止，B运行（1分）
10：30 C到达，不能进入内存（1分）
10：40 D到达，不能进入内存
10：50 B运行结束，C和D竞争进入内存，D进入，A运行（1分）
11：10 A运行结束，C进入内存，C运行（1分）
12：00 C运行结束，D运行
12：20全部结束
T＝（70＋30＋90＋100）/4＝72.5分钟（2分）
2、在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为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5、10、11中，问相应的物理地址为多少？（6分）
由题意可知，本页式系统的逻辑地址结构为：（3分）
15 12 11 0
逻辑地址2F6AH的二进制表示：0010 111101101010（1分）
页号为2，在第11块中，故物理地址为BF6AH。（2分）
3、有一个仓库，可以存放A和B两种产品，但要求：1）每次只能存入一种产品（A或B）；2）-N＜A产品数量—B产品数量＜M。其中，N和M是正整数。试用同步算法描述产品A与产品B的入库过程。（13分）答案：
int mutex=1; int sa=M-1; int sb=N-1; main()
{while(1)
{取一个产品；
if(取的是A产品)
{wait(sa);
wait(mutex);
将产品入库；
signal(mutex);
signal(sb);
} else
{wait(sb);
wait(mutex);
将产品入库；
signal(mutex);
signal(sa);
}
}
}
4、在一个系统中，不采用死锁避免和预防措施，但当死锁发生后需要能够检测出来，请设计一个可行的死锁检测方案
答案：死锁检测的数据结构类似银行家算法（略）：1）可利用资源向量available：表示m类资源中每一类资源的可用数目；2）把不占用资源的进程向量allocation=0记入表L中，即L i∪L；3）从进程集合中找到一个request i≤work的进程，做如下处理：将其资源分配图简化，释放出资源，增加工作向量work=work+allocation；将他记入L表中；4）若不能把所有的进程都记入L表中，则表明系统状态S的资源分配图是不可完全简化的，因此该系统状态将发生死锁。
5、设有A B、C三个进程，它们共享十个资源，每个进程最大需求量分别为4，7，8，它们对资源请求的序列如下表：（8分）
⑴请画出执行完序号4时的资源分配矩阵；（2分）
⑵为使系统不发生死锁，执行完序号6时，3个进程各处于什么状态，获得多少同类资源？（3分）
⑶按照上题时的状态，系统会发生死锁吗？为什么？（3分）
解题步骤及其评分标准：
（2 4 2）（2分）
A运行，B、C阻塞 4、4、2 （3分）
不会，A已得到全部资源，运行结束后释放资源可以使B、C正常结束（2分）
6、在实现文件系统时，为了加快文件目录的检索速度，可利用“FCB分解法”。假设目录文件存放在磁盘上，每个盘块512B。FCB占64B，其中文件名占8B，通常将FCB分解为符号目录项和基本目录项两部分，其中符号目录项大小为10B：（8分）
⑴基本目录项大小为多少字节？（2分）
⑵假设某一目录文件共有254个FCB，试分别给出采用分解法之前和之后，对该目录文件分别的平均访问磁盘次数：（3分）
⑶一般地，若目录文件分解前占用N个盘块，分解后符号目录文件占用M个盘块，请给出访问磁盘次数减少的条件：（3分
解题步骤及其评分标准：
64－8＝56B （2分）
分解之前：平均访问次数为（64×254/512+1）/2＝165
分解之后：平均访问次数为（10×254/512＋1）/2＝3 （2分）
条件为：分解前平均读盘次数－分解后平均访问符号目录文件的读盘次数>1，
即N/2－M/2>1，故M 7、若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如下表所示。已知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011、2148、3000、4000转化为相应的物理地址。（4分） 解题步骤及其评分标准： 设页号为P，页内位移为W，逻辑地址为A，页面大小为L，则： P=int（A/L） W=A mod L ⑴1011有：P=int（1011/1024）=0 W=1011 mod 1024=1011 第0页在第2块，故物理地址：3059 ⑵2148有：P=int（2148/1024）=2 W=2148 mod 1024=100 第2页在第1块，故物理地址：1124 ⑶3000有：P=int（3000/1024）=2 W=3000 mod 1024=952 第2页在第1块，故物理地址：1976 ⑷4000有：P=int（4000/1024）=3 W=4000 mod 1024=928 第3页在第6块，故物理地址：7072 8、现有四个进程R1、R2、W1、W2，它们共享可以存放一个数的缓冲器B。进程R1每次把来自键盘的一个数存入缓冲器B中，供进程W1打印输出；进程R2每次从磁盘上读一个数存放到缓冲器B中，供进程W2打印输出。为防止数据的丢失和重复打印，问怎样用信号量操作来协调这四个进程的并发执行。（13分） 1、目的：考查学生对同步问题的掌握；满分值：13分；答案： 四个进程可如下描述：Semaphore sb=1,sx=0,sy=0; Item B; Void R1( ) { while(1) { 接收来自键盘的数; x=接收的数; wait(sb); B:=x; Signal(sx); } } Void w1( ) { while(1) { wait(sx); k:=B; signal(sb); 打印k中数; } } Void R2( ) { while(1) { 从磁盘上读一个数; y:=读入的数; wait(sb); B:=y; Signal(sy); } } Void W2( ) { while(1) { wait(sy); j:=B; wait(sb); 打印j中数; } } main() { cobegin( R1(); W1(); R2(); W2(); } } 9、试设计在虚拟存储环境下实现简单的clock页面置换的可行方案。（12分） 使用Clock算法时，只须为每页设置一个访问位。在将内存中的所有页面都通过链接指针链成一个循环队列（4分）。当某页被访问时，其访问位置1。置换算法在选择一页淘汰时，只须检查其访问位，如果是0，就选择该页换出；若为1，则重新将它复0、暂不换出而给该页第二次驻留内存的机会（4分）。再按照FIFO 算法检查下一个页面。当检查到队列中的最后—个页面时，若其访问值仍为1、则再返回到队首再去检查第一个页面（4分） 10、某系统采用空闲区链结构对内存的空闲区进行说明，用UPT表结构说明内存的占用情况。UPT表和空闲链结构分别如下所示： #define true 1 #define false 0 typedef struct /*已分分区表结构*/ { int address; /*分区起始地址*/ int size; /*分区长度*/ int flag； /*表目状态，1表示有用登记项，0表示空表目*/ ….. }UTABLE[m]; Typedef struct /*空闲分区 链表结构*/ { FREGION *forward; /*上一个 分区起始地址*/ FREGION *back; /*下一个分区 起始地址*/ int size; /*分区长度*/ …..….. }FREGION; FREGION *free; /*空闲 分区链表头指针*/ UTABLE UPT; /*已分分区表 */ 函数过程： 11、司机与售票员问题：（12分） 设信号量so，sc，so＝1表示门关着，sc＝1表示车停，初始状态so＝sc＝0； void Process_司机 void Process_售票员 {while(1) {while(1) {wait（so）； {关门； 开车； signal（so）； 行车；卖票； 停车； wait（sc）； signal（sc）；} 开门；} } } main（） {cobegin {Process_司机；Process_售票员；} } 12、假定磁盘转速为6000r/min，磁盘格式化时每个盘面被分为8个扇区··· 读取一个扇区的时间是(60/6000)/8=1.25ms，读出该文件全部内容所需时间为： 1.25×8＋ 2.5×7＋7.5×7＝80ms（3分） 采用交错试存储（图略），读出全部文件的时间为： 1.25×8＋ 2.5×7＝27.5ms（3分） 假定某页式虚拟系统中，某进程的页面访问踪迹为：4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，它的实际页面数为3。（6分） ⑴按FIFO页面置换算法，计算缺页率并画图示意；（2分） ⑵按OPT页面置换算法，计算缺页率并画图示意；（2分） ⑶按LRU页面置换算法，计算缺页率并画图示意。（2分） ⑴缺页率75% ⑵缺页率58% ⑶缺页率83% 13、在一个批处理单道系统中，采用响应比高者优先的作业调度算法··· 答案：⑴10：00⑵60分钟⑶10：25⑷11:10⑸120分钟⑹10：00⑺10：25⑻70分钟 写算法：（35分） 1、有一个可以存放n整数的循环缓冲，今有m个输入进程，每个··次semaphore mutexP=1,mutexC=1,empty=n,full=0; item buffer[n]; int in=out=0; void producer() { while (1) { 输入一个数据放入x中; wait(empty); wait(mutexP); buffer[in]=x; in=(in+1) mod n; signal(mutexP); signal(full); } } void consumer() {while (1) { wait(full); wait(mutexC); y=buffer[out]; out=(out+1) mod n; signal(mutexC); signal(empty); 输出y中的数据; } } main() {cobegin { producer(); consumer(); } } 2、写出一种可以避免死锁的资源分配算法 testsafety( ) /* 检测系统是否安全，若安全返回true，不安全返回false*/ { int work[n]; int finish[m]; int i,k; work = available; /*finish[i]表示进程i能否执行完，能执行完为true，否则false*/ for(i=0;i k=0；i=0; while(k /*循环检测进程是否可以执行完，若检测中发现连续检测m个进程都不能找到新的能停止运行的进程，应停止检测*/ {if(work>=need i&&finish[i]==false) { work=work+allocation i; finish[i]=true; k=0 } i=(i+1)%m; k++; } flag=true; /*检测是否有进程没有执行完，若有flag为false*/ for(i=0;i if(finish[i]==false)flag=false; return(flag); } banker_allocation(int request[n],int i) /*银行家分配算法,分配成功返回true,不成功返回false*/ {if(!(request<=need i))return(false); if(!(request<=available))return(false); availble=available-request; allocaition i=allocaion i+request; need i=need i-request; if(testsatefy( ))return(true); else { availble=available+request; allocaition i=allocaion i-request; need i=need i+request; return(false); } 操作系统简答题 简答题 1、什么是批处理系统？引入批处理系统的目的是什么？ 答：批处理系统指用户的作业成批的处理，作业建立、处理、完成都自动由系统成批完成。引入批处理系统的目的是要解决手工操作的慢速度和计算机运算的高速度之间的矛盾，提高设备的利用率，提高系统吞吐量。 2、对目录管理的主要要求是什么？ 答：对目录管理的主要要求是：解决“按名存取”文件问题，解决快速搜索文件、文件命名冲突以及文件共享问题 3、设备驱动程序是什么？写出设备驱动程序的处理过程。 答：设备驱动进程与设备控制器之间的通信程序称为设备驱动程序。设备驱动程序的处理过程为：将用户进程抽象的I/O要求转换为具体的要求，检查I/O请求的合法性，读出和检查设备的状态，传送必要的参数，设置设备工作方式，启动I/O设备 4、分页和分段内存管理有什么区别？ 答：1）分页的作业地址空间是一维的，分段的作业地址空间是二维的 （2）页是信息的物理单位，段是信息的逻辑单位 （3）分页是出于系统管理的需要，分段是为了满足用户的需要（4）页的大小固定且由系统决定，一个系统内只能有一种页面大小；段的长度不固定，段含有一组意义相对完整的信息，段的长度取决于信息组的长度 5、为什么要引入动态重定位？如何实现？ 答：静态重定位是在链接装入时一次集中完成的地址转换，但它要求连续的一片区域，且重定位后不能移动，不利于内存空间的有效使用，所以要引入动态重定位。它是靠硬件地址变换部分实现的，通常采用重定位寄存器等实现 1、操作系统有哪几大特征？最基本的特征是什么？ 答：有4大特征。 并发（Concurrence），多个事件在同一时间段内发生，如各进程间的并发，系统与应用间的并发； 共享(Sharing)，所谓共享是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(Virtual)，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，主要目的在于提高资源的利用率，如CPU－－每个用户（进程） 《操作系统》练习题及参考答案 一、单项选择题（每小题1分，共15分） 1.操作系统是一种（） A.系统软件 B.系统硬件 C.应用软件 D.支援软件 2.MS—DOS的存贮管理采用了（） 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 3.用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于（） A.硬件故障中断 B.程序中断 C.外部中断 D.访管中断 4.MS—DOS中用于软盘整盘复制的命令是（） https://www.wendangku.net/doc/3611204245.html,P B.DISKCOPY C.SYS D.BACKUP 5.位示图方法可用于（） 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 6.下列算法中用于磁盘移臂调度的是（） 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 7.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.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 8.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，且T1 A.T1＋T2＋T3 B.（T1＋T2＋T3） C.T1＋T2＋T3 D. T1＋T2＋T3 9.任何两个并发进程之间（） 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 10.进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（） 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 11.用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成（） A.顺序文件 B.链接文件 C.索引文件 D.目录文件 12.一作业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（） A.2 B.1 C.3 D.0.5 13.多道程序设计是指（） 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 14.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（） 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 15.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（） 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、双项选择题（每小题2分，共16分） 1.能影响中断响应次序的技术是（）和（）。 A.时间片 B.中断 C.中断优先级 D.中断屏蔽 E.特权指令 2.文件的二级目录结构由（）和（）组成。 A.根目录 B.子目录 C.主文件目录 D.用户文件目录 E.当前目录 3.驱动调度算法中（）和（）算法可能会随时改变移动臂的运动方向。 A.电梯调度 B.先来先服务 C.扫描 D.单向扫描 E.最短寻找时间优先 4.有关设备管理概念的下列叙述中，（）和（）是不正确的。 A.通道是处理输入、输出的软件 B.所有外围设备的启动工作都由系统统一来做 C.来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理 D.编制好的通道程序是存放在主存贮器中的 E.由用户给出的设备编号是设备的绝对号 1操作系统概述自测题 1 选择题 1.以下_____操作系统中的技术是用“时间”来换取“空间”的。 A.虚拟存储器 B.缓冲技术 C.SPOOLing技术 D.快表 2.设计实时操作系统必须首先考虑系统的______。 A.效率 B.可移植性 C.可靠性 D.使用的方便性 3.一个作业第一次执行时用了5min，而第二次执行时用了6min,这说明了操作系统的______特点。 A.并发性 B.共享性 C.虚拟性 D.不确定性 4.下述操作系统类型中，哪个操作系统一定是由多台计算机组成的系统？ A.实时 B.批处理 C.分时 D.分布式 5.操作系统中，以下______采用了以“空间”换“时间”的技术。 A.终端技术 B.缓冲技术 C.通道技术 D.虚拟存储技术 6.按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于_______。 A.支撑软件 B.用户软件 C.应用软件 D.系统软件 7.操作系统的主要功能是存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口和______。 A.进程管理 B.用户管理 C.信息管理 D.操作系统管理 8.操作系统的最基本的两个特征是资源共享和_______。 A.多道程序设计 B.程序的并发执行 C.中断 D.程序顺序执行 9.采用多道程序设计技术可以提高CPU和外部设备的______。 A.稳定性 B.可靠性 C.利用率 D.兼容性 10.在计算机系统中，操作系统是_______。 A.处于裸机之上的第一层软件 B.处于硬件之下的底层软件 C.处于应用软件之上的系统软件 D.处于系统软件之上的用户软件 11.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.程序 12.从用户的观点，操作系统是______。 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.是扩充裸机功能的软件，是比裸机功能更强、使用方便的虚拟机 13.操作系统的基本类型是_____。 A.批处理系统、分时系统和多任务系统 B.实时系统、分时系统和批处理系统 C.单用户系统、多用户系统和批处理系统 D.实时系统、分时系统和多用户系统 14.为了使系统中的所有用户都得到及时的响应，操作系统应该是___. A.实时系统 B.批处理系统 C.分时系统 D.网络系统 15.如果分时系统的时间片一定，那么____会使响应时间越长。 A.用户数越少 B.用户数越多 C.内存越少 D.内存越多 操作系统大题 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT 1.假设有一磁盘含有64000块，块号记为1～64000，现用2000个32位(Bit)的字作该盘的 位示图，试问第59999块对应于位示图中第几字的第几位(字、位均从0开始)；而第1599字的第17位对应于磁盘的第几块 2.页式存储管理中，主存空间按页分配，可用一张“位示图”构成主存分配表。假设主 存容量为2M字节，页面长度为512字节，若用字长为32位的字作主存分配的“位示图”需要多少个字如页号从1开始，字号和字内位号（从高位到低位）均从1开始，试问：第2999页对应于何字何位；99字19位又对应于第几页 3.进程P1使用缓冲区buffer向进程P2，P3，P4发送消息，要求每当P1向buffer中发消 息时，只有当P2，P3，P4进程都读取这条消息后才可向buffer中发送新的消息。利用P、V原语描述如下图所示进程的动作序列。 4. 有如下图所示的工作模型： 三个进程P0、P1、P2和三个缓冲区B0、B1、B2，进程间借助相邻缓冲区传递消息：P0每次从B0中取出一条消息经加工后送入B1中，P1每次从B1中取出一条消息经加工后送入B2中，P2每次从B2中取出一条消息经加工后送入B0中。B0，B1，B2分别可存放3，2，2个消息。初始时B0中有2个消息， B1 ，B2中各有1个消息。用P、V操作写出P0，P1，P2的同步及互斥流程。 5.在一个生产车间中，有3个工人共同协作生产某种产品，工人1负责生产零件A并放入车间的货架，工人2负责生产零件B并放入车间的货架，工人3从货架上获取零件，并将1个零件A和一个零件B组装成成品运出车间，车间的货架上最多共可以存放1000个零件，为了保证合理的库存和零件配比，当某种 1.I/O软件一般分为哪几个层次？ 从硬件层到用户层分为中断处理程序；设备驱 动程序；与设备无关的I/O软件；用户空间的 I/O软件等4层。 2.操作系统有哪些基本类型？ 基本的操作系统类型有三种：多道批处理操作 系统，分时操作系统及实时操作系统。.各举 出一个实例？随着计算机体系结构的发展，先 后出现了个人计算机操作系统、嵌入式操作系 统、多处理机操作系统、网络操作系统和分布 式操作系统。 3.有几种I/O控制方式?各自的含义是什么？ 答：常用的I/O控制技术有4种：程序直接控 制方式、中断控制方式、DMA方式和通道控制 方式。 程序直接控制方式是由用户进程直接控制内 存或CPU和外围设备之间的信息传送。这种方 式控制者都是用户进程。 中断方式被用来控制外围设备和内存与CPU 之间的数据传送。这种方式要求CPU与设备 （或控制器）之间有相应的中断请求线，而且 在设备控制器的控制状态寄存器的相应的中 断允许位。 DMA方式又称直接存取(direct memory access)方式。其基本思想是在外围设备和内 存之间开辟直接的数据交换通道。 通道控制（channel control）方式与DMA 方式相类似，也是一种以内存为中心，实现设 备和内存直接交换数据的控制方式。与之不同 的是，在DMA方式中数据传送方向、存放数据 内存始址以及传送的数据块长度等都是由 CPU控制，而在通道方式中这些都是由专管输 入输出的硬件——通道来进行控制 4.常见的文件物理结构有哪些？各有什么特 点？各自与文件的存取方式的关系如何？ 常见的文件物理结构有顺序结构，链接结构， 索引结构。 顺序结构以编号连续的磁盘块存储文件内容， 适合于顺序存取和直接存取； 链接结构将逻辑上连续的文件块存放到不连 续的物理块中、然后在每一个物理块保存一个 存放下一个逻辑块的物理块的指针，以保持逻 辑块的连续性，此类结构顺序存取；以索引结 构存储的文件，适合于顺序存取、直接存取。 索引结构是在文件目录中设置一张文件物理 块的索引表，表中依文件逻辑块的顺序登记各 个逻辑块所在的物理块地址。该方式适合于顺 序存取、直接存取。以顺序结构存储的文 件，适合于顺序存取和直接存取，以链接结构 存储的文件，适合于顺序存取，以索引结构存 储的文件，适合于顺序存取、直接存取。 5.给出两种I/O调度算法，并说明为什么I/O 调度中不能采用时间片轮转法。 答： I/O调度程序通常采用（1）先来先服 务调度和（2）优先级调度两种调度算法。 由于I/O操作中一般会涉及通道操作，而通道 程序已经启动就不能停止，直至完成。在它完 成之前不会被中断，即通道程序不接受从CPU 来的中断。因此I/O调度程序不能采用时间片 轮转调度算法。 6.何谓缓冲区？为什么要引入缓冲？ 缓冲即是使用专用硬件缓冲器或在内存中划 出一个区域用来暂时存放输入输出数据的器 件。 引入缓冲是为了匹配外设和CPU之间的处理速 度，减少中断次数和CPU的中断处理时间，同 时。解决DMA或通道方式时的数据传输瓶颈问 题 7.何谓进程通信？常见的进程通信方法有哪 些？ 进程之间的信息交换共享存储区，信息传 递，共享文件 8.何谓死锁？产生死锁的原因有哪些？ 若系统中存在一组进程（两个或多个），它们 中的每一个进程都占用了某种资源而又都在 等待其中另一进程所占用的资源，这种等待永 远不能结束，这种现象称为死锁。 产生死锁的原因包括竞争资源和进程推进顺 序不当。 9.何谓死锁？为什么将所有资源按类型赋予不 同的序号，并规定所有的进程按资源号递增 的顺序申请资源后，系统便不会产生死锁? 所谓死锁，是指多个进程在运行过程中因争夺 资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些 第一章引言 (一)单项选择题 1操作系统是计算机系统的一种( B )。A．应用软件B．系统软件c．通用软件D．工具软件 2．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(D ) A.使用方便B．高效工作 C.合理使用资源D．使用方便并高效工作 3．允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( A )。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 4．下列系统中( C )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 5．操作系统是一种系统软件，它( D )。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 6．计算机系统把进行( C )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 7．批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，但( D )。 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8．分时操作系统适用于( B)。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 9．在混合型操作系统中，“前台”作业往往是指( C )。A．由批量单道系统控制的作业B．由批量多道系统控制的作业c．由分时系统控制的作业D．由实时系统控制的作业 10.在批处理兼分时的系统中，对( B)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 11．实时操作系统对可靠性和安全性要求极高，它( C )。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 12．分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( D )。A．实现各台计算机之间的通信B．共享网络个的资源c．满足较大规模的应用D．系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 13．SPOOL技术用于( B)。A．存储管理B．设备管理C．文件管理D．作业管理14．( B )为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。A处理器管理B．存储管理c．文件管理D．作业管理 (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_数据处理____并输出结果信息的系统。 2.计算机是由硬件系统和_软件系统______系统组成。3．软件系统由各种_程序______和数据组成。4．计算机系统把进行_资源管理______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。5．操作系统使用户合理_共享资源_____，防止各用户间相互干扰。6．使计算机系统使用方便和_高效工作______是操作系统的两个主要设计目标。7．批处理操作系统、分时操作系统_______和实时操作系统是基本的操作系统。8．用户要求计算机系统中进行处理的一个计算机问题称为__作业_____。9．批处理操作系统按照预先写好的_作业说明书______控制作业的执行。10．在多道操作系统控制下，允许多个作业同时装入_内存______，使中央处理器轮流地执行各个作业。11．批处理操作系统提高了计算机系统的_工作效率______，但在作业执行时用户不能直接干预作业的执行。12．在分时系统中，每个终端用户每次可以使用一个由_时间片______规定的cPu时间。13分时系统具有同时性、独立性、及时性和__交互性_____等特点。14．在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控 中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 操作系统1 一、判断题： 1.资源共享是现代操作系统的一个基本特征。（） 2.信号量机制中，P、V操作必须成对出现。（） 3.若进程资源分配图中含有环，则一定有进程处于死锁状态。（） 4.绝对装入方式需要对内存地址进行重定位。（） 5.“分页对换”和“分段对换”是为了支持虚拟存储系统。（） 6.通道没有自己的内存，通道所执行的通道程序是放在主机的内存中的。（） 7.程序的并行执行是现代操作系统的一个基本特征。（） 8.一个进程被唤醒意味着重新占有了CPU。（） 9.进程在运行过程中，请问和释放资源顺序不当，同样可以引起死锁。（） 10.分段存储管理的引入是为了满足用户（程序员）在编程和使用上多方面的要求。（） 11.系统中的各个部件，如CPU、存储设备等的连接都是由总线设备来实现的。（） 12.在文件的索引存取方法中，允许随意存取文件中的一个记录。（） 13.程序在并发执行时会失去封闭性。（） 14.由于用户的响应时间要求，因此要求设置大的时间片长度。（） 15.预防死锁是指在资源动态分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态。（） 16.内存的单一连续分配模式只能用在单用户、单任务的OS中。（） 17.虚拟存储器的“虚拟”是指用户可使用的内存容量比实际的内存容量大的多。（） 18.在文件系统支持下，用户也需知道文件存放的物理地址。（） 19.在单CPU环境下可以实现“多道程序系统”。（） 20.程序与进程最主要的区别在于程序是静态实体，而进程是动态实体。（） 21.死锁与程序的死循环一样。（） 22.内存固定分区分配模式只能用在单用户、单任务的OS中。（） 23.采用LRU置换算法时，当驻留集增大时，页故障率一定不会增加。（） 24.通道与CPU共享内存。（） 二、填空题： 1.操作系统的基本任务是( )。 2.从资源分配的角度看，P(wait)操作意味着向系统( )一个资源，V(signal)操作意味着( )一个资 源。 3.一个批处理型作业，从进入系统并驻留在外存的后备队列上开始，直至作业运行完毕，可能要经历下 述三级调度（）、（）、（）。 4.产生死锁的四个必要条件是（）、（）、（）和（）。 5.（）称之为“页内碎片”。 6.文件按其用途可分为：用户文件、（）和（）。 7.分时系统的四个主要特征是（）、（）、（）、（）。 8.进程调度分为以下两种方式（）、（）。 9.死锁的必要条件之一是“互斥”，该条件是指（）。 10.根据链接时间的不同，可把链接分为（）、（）、（）三种。 11.I/O控制方式主要分为（）、（）、（）。 12.直接存储器DMA方式是专对（）设备进行I/O控制的。 13.多道批处理系统的优缺点主要有（）、（）、（）。 14.程序的并发执行的特征有（）、（）、（）。 15.调度队列模型分为（）、（）、（）。 16.程序的装入分为（）、（）、（）。 17.缓冲区可工作在（）、（）、（）和提取输出四种工作方式下。 1. 单项选择题（共200个题目） 100236. 一般用户更喜欢使用的系统是（c ）。 A.手工操作 B.单道批处理 C.多道批处理 D.多用户分时系统 100237. 与计算机硬件关系最密切的软件是（d）. A.编译程序 B.数据库管理程序 C.游戏程序 D.OS 100238. 现代OS具有并发性和共享性，是由（D）的引入而导致的。 A.单道程序 B.磁盘 C.对象 D.多道程序100239. 早期的OS主要追求的是（A）。 A.系统的效率 B.用户的方便性 C.可移植 D.可扩充性 100240. （A ）不是多道程序系统。 A.单用户单任务 B.多道批处理系统 C.单用户多任务 D.多用户分时系统 100241. （B）是多道操作系统不可缺少的硬件支持。 A.打印机 B.中断机构 C.软盘 D.鼠标100242. 特权指令可以在（C）中执行。 A.目态 B.浏览器中 C.任意的时间 D.进程调度中100243. 没有了（C ）计算机系统就启动不起来了。 A.编译器 B.DBMS C.OS D.浏览器100244. 通道能够完成（C ）之间数据的传输。 A.CPU与外设 B.内存与外设 C.CPU与主存 D.外设与外设 100245. 系统的主要功能有（C ）。 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 100246. 单处理机计算机系统中，（A）是并行操作的。 A.处理机操作和通道 B.程序与程序 C.主程序与子程序 D.用户程序与操作系统程序 100247. 处理机的所有指令可以在（D）中执行。 A.目态 B.浏览器中 C.任意时间 D.系统态100248. （B ）功能不是操作系统直接完成的功能。 A.管理计算机硬盘 B.对程序进行编译 C.实现虚拟存储器 D.删除文件 100249. 要求在规定的时间内对外界的请求必须给予及时相应的OS是（B ）。 A.多用户分时系统 B.实时系统 C.批处理系统时间 D.网络操作系统 100250. 操作系统是对（C ）进行管理的软件。 1.操作系统的目标是什么？ 答：方便性，有效性，可扩充性，开放性。 2.什么是计算机操作系统。 答：是计算机系统中的一个系统软件，能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够合理、方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能高效运行的一组程序模块的集合。 3.操作系统的三种基本类型是什么。 答：批处理操作系统，分时系统，实时系统 4.试说明多道批处理操作系统的优缺点。 答：优点是资源利用率高，系统吞吐量大。 缺点是平均周转时间长，无交互能力。 5.试叙述多道程序设计的基本概念。 答：在多道批处理系统中，用户所提交的作业首先存放在外存上并排成一个队列，成为“后备队列”；然后，按一定的作业调度算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU 和系统中的各种资源。 6.简述分时系统的工作原理和特征。 答：（1）分时系统采用时间片轮转法，将CPU 的访问时间平均分给每个用户，使每个用户都可以访问到中央计算机资源。 （2）分时系统的特性：多路性，独立性，及时性，交互性。 7.操作系统的五大管理功能是什么？ 答： 处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口 8.操作系统的四个基本特征。 答：操作系统的四个基本特征分别是： （1）并发性：在多道程序环境下，并发性是指宏观上在一段时间内有多道程序在同时运行。但在单处理机系统中，每一时刻仅能执行一道程序，故微观上这些程序是在交替执行的。 （2）共享性：共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。根据资源属性不同分为互斥共享方式和同时访问方式。 （3）虚拟性：在操作系统中的所谓“虚拟”是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。 （4）异步性：在多道程序环境下，允许多个进程并发执行，但由于资源等因素的限制，通常，进程执行并非“一气呵成”，而是以“走走停停”的方式运行。 操作系统练习题 第一章引言 (一单项选择题 1操作系统是计算机系统的一种( 。A.应用软件 B.系统软件c.通用软件D.工具软件 2.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 D.使用方便并高效工作 3.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 4.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 5.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 6.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 7.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 8.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 9.在混合型操作系统中,“前台”作业往往是指( 。A.由批量单道系统控制的作业 B.由批量多道系统控制的作业 c.由分时系统控制的作业D.由实时系统控制的作业 10.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 11.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 12.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( 。A.实现各台计算机之间的通信B.共享网络个的资源 c.满足较大规模的应用 D.系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 13.SPOOL技术用于( 。A.存储管理B.设备管理C.文件管理 D.作业管理 14.( 为用户分配主存空间,保护主存中的程序和数据不被破坏,提高主存空间的利用率。 A处理器管理 B.存储管理 c.文件管理 D.作业管理 (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.计算机是由硬件系统和_______系统组成。 3.软件系统由各种_______和数据组成。 4.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。 5.操作系统使用户合理_______,防止各用户间相互干扰。 6.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。 7.批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。 8.用户要求计算机系统中进行处理的一个计算机问题称为_______。 一、什么是操作系统？你都用过什么操作系统？各有什么特点？ 操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。DOS系统都是以命令的方式运行指令，有的也支持鼠标，甚至也可以做成菜单方式，但跟windows的亲和性相比是无法相比的。windos系列的操作系统主要特点就是简单，图形操作，不需要死记命令，适合非专业人士使用。unix系列由于是开源的，所以操作复杂，功能强大，可以按自己的需求设计与改造，适合专业人士，不适合初学者。 二、试说明操作系统系统的主要功能模块及其主要任务？ 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。 进程通信：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，并设置运行现场，使进程投入执行。 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，置换功能等。 设备管理主要功能有: 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. 文件管理的主要功能是文件存储空间的管理，目录管理，文件的读写管理和文件的共享与保护。主要任务是对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性。 三、什么是多道程序设计技术？试叙述多道程序运行的特征。 所谓多道程序设计指的是允许多个程序同时进入一个计算机系统的主存储器并启动进行计算的方法。也就是说，计算机内存中可以同时存放多道（两个以上相互独立的）程序，它们都处于开始和结束之间。从宏观上看是并行的，多道程序都处于运行中，并且都没有运行结束；从微观上看是串行的，各道程序轮流使用CPU，交替执行。多道程序技术运行的特征：多道、宏观上并行、微观上串行。 四、在一个分时操作系统中，用户提交了一个作业，作业的内容包括：①请求内存（memory)； 操作系统复习题——解答题 六算法题 1. 这是一个从键盘输入到打印机输出的数据处理流图，其中键盘输入进程通过缓冲区buf1 把输入数据传送给计算进程，计算进程把处理结果通过缓冲buf2 传送给打印进程。buf1 和buf2 为临界资源，试写出键盘输入进程，计算进程及打印进程间的同步算法。（10分）输入进程→buf1 →计算进程→buf2 →打印进程 解答：从键盘输入到打印机输出的数据传送过程，可以看作是由键盘输入进程到计算进程，以及由计算进程到打印输出进程这两个数据传送进程所组成。其中，对键盘输入进程而言，计算进程是消费者进程；而对打印输出进程而言，计算进程又是生产者进程。据此可将它们之间的同步问题描述如下： Semaphore mutex1,mutex2,empty1,empty2,full1,full2; mutex1.value=mutex2.value=empty1.value=empty2=1; full1.value=full2.value=0; IP: while(1){ P(empty); P(mutex1); 键盘输入字符; Add to buffer; V(mutex1); V(full); } CP: while(1){ P(full); P(mutex1); 从buffer1取一个字符; Add to ch1; V(mutex1); V(empty1); P(empty2); P(mutex2); Take a charactor form ch1; Add to buffer2; V(mutex2); V(full2); } OP: while(1){ p(full2); P(mutex2); 从buffer2取一个字符; Add to printer controler; start printer; V(mutex2); V(empty2); } 2．设系统有三种类型的资源，数量为(4,2,2)，系统中有进程A,B,C按如下顺序请求资源：进程A申请(3，2，1) 进程B申请(1，0，1) 进程A申请(0，1，0) 进程C申请(2，0，0) 请你给出一和防止死锁的资源剥夺分配策略，完成上述请求序列，并列出资源分配过程，指明哪些进程需要等待，哪些资源被剥夺。(10分) 解：(10分) ①分配策略为：当进程Pi申请ri类资源时，检查ri中有无可分配的资源：有则分配给Pi；否则将Pi占有的资源全部释放而进入等待状态。(Pi等待原占有的所有资源和新申请的资源)②资源分配过程：剩余资源 进程A：(3，2，1)(1，0，1) 进程B：(1，0，1)(0，0，0) 进程A：(0，1，0)(不满足)(3，2，1) A的所有资源被剥夺，A处于等待 进程C：(2，0，0)(1，2，1) C，B完成之后，A可完成。 1、请举例说明单用户单任务的操作系统与多用户多任务的操作系统之间的区别？ 2、死锁产生的4个必要条件是什么？它们是彼此独立的吗？ 3、当系统中的地址空间非常大时（例如32位），会给页表的设计带来什么问题？请给出一个方案并分析其优缺点。 4、文件在磁盘上存放的形式有几种？它们与存取方法有何关系？ 5、试比较进程与程序的异同。 6、脱机命令接口和联机命令接口有什么不同？ 1、答案：DOS是单用户单任务的操作系统，通常这种操作系统没有进程调度，内存管理也比较简单，只划分为系统区和用户区，是单道的程序运行环境。Unix是多用户多任务的操作系统，有进程管理，内存管理也比较复杂。它们都具有设备管理系统和文件管理系统，但功能也有差别。 2、互斥，请求和保持，不剥夺，环路等待。 不是相互独立的，前三个条件是必要条件，而环路等待实际上是在前三者基础上的一种可能的结果，是死锁的一种现象。 3、会导致页表过长从而很难找到一块连续的存储空间存放页表，此外如果页表中的行不连续也会加大访问页表的查找时间。 可以用多级页表解决这个问题，将页表分页，离散地存储在不同区域，同时建立另一张页表映射原来页表的每一页。优点是不需要大块的连续空间，但并没有减少页表的空间，同时也增加了访存次数。 4、三种存储结构的特点略。 5、答案：进程与程序是紧密相关而又完全不同的两个概念：1）每个进程实体中包含了程序段和数据段这两个部分，因此他们是紧密相关的。但从结构上看，进程实体中除了程序段和数据段外，还必须包含一个数据结构，即进程控制块PCB。2）进程是程序的一次执行过程，因此是动态的；动态性还表现在进程由创建而产生、由调度而进行、由撤销而消亡，即它具有一定的生命周期。而程序只是一组指令的有序集合，并可以永久的驻留在某种介质上，其本身不具有运动的含义，是静态的。3）多个进程实体可同时存放在内存中并发执行，其实这正是引入进程的目的。而程序的并发执行具有不可再现性，因此程序不能正确并发执行。4）进程是一个能够独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位，而程序不可能在多道环境下独立运行。5）进程与程序不一一对应，同一个程序多次运行，将形成不同的进程；同一个程序的一次执 处理机的执行模式与执行状态 大多数处理器都至少支持两种执行模式，一种是同操作系统有关的模式，另一种则是同用户程序有关的模式。较低特权的模式称为用户模式。较高特权的模式称系统模式、控制模式或内核模式。 内核模式能执行所有的指令，访问所有的内存； 用户模式则只能执行有限的指令，访问规定的内存 处理器往往有一个或多个寄存器来保存处理器模式信息——程序状态字（PSW ） 为了防止操作系统及其关键数据（如PCB ）遭到用户程序有意或无意的破坏，通常将处理机的执行状态分为两种：核心态与用户态 核心态又称管态、系统态，是操作系统管理程序执行时机器所处的状态。 它具有较高的特权，能执行一切指令，能访问所有的寄存器和存储区。 用户态又称目态，是用户程序执行时机器所处的状态。 它具有较低的特权，只能执行规定的指令和只能访问指定的寄存器和存储区。 信号量练习2.某电话亭每一时刻最多只能容纳一个人打电话。来打电话的人，如果看到电话亭空闲，则直接进入电话亭打电话；如果看到电话亭里正有人在打电话，则在外面排队等候，直到轮到自己，再进入电话亭打电话。请用信号量来表达打电话的进程对电话机的互斥使用逻辑。 该电话亭每次只能容纳一个人打电话（进程）使用，所以是一个临界资源，资源量为1，各进程要互斥使用。 用信号量来表达资源的数量： semaphore mutex=1；（或empty=1） main( ) { Cobegin Pi （ ）；//(i=1,2,3,4,……); Coend } 练习3.某电话亭共有3台电话机，即能容纳3个人（3个进程）同时打电话。来打电话的人，如果看到电话亭有空闲机子，则直接进入电话亭打电话；如果看到电话亭人满，则在外面排队等候，直到轮到自己再进入电话亭打电话。请用信号量机制表达打电话的进程对电话机资源的使用限制。 用信号量来表达空闲的电话机数： 资源量的初值为3（表示开始时有3台空机子可用） semaphore empty=3； main （ ） { Cobegin Pi （ ）; i=1,2,3,…… Coend } 4.生产者-消费者问题 一个说明空缓冲单元的数目，用empty 表示，其初值为有界缓冲区的大小n ，另一个说明满缓冲单元的数目，用full 表示，其初值为0。而有界缓冲区是一个临界资源，必须互斥使用，因此还需要另外设置一个互斥信号量mutex ，其初值为1。semaphore full=0; //第一步：定义信号量， semaphore empty=n; //并为信号量赋初值 semaphore mutex=1; main( ) // 第二步：编写主函数， { cobegin //在其中调用各个进程 produceri ( ); //i=1,2,…m P i( ) // i=1,2,3…… { P(mutex); 打电话； ……… 打完电话 走出电话亭 V(mutex); } Pi （ ） i=1，2，3，… { P(empty); 打电话； 打电话完毕 出电话亭 V(empty); } 《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 第1章绪论 3、操作系统负责管理计算机系统的（），其中包括处理机、存储器、设备和文件。 A.程序 B.文件 C.资源 D.进程 4、没有下列（）设备计算机无法工作。 A.硬盘 B.软盘 C.内存 D.打印机 5、操作系统是计算机系统的核心软件。按功能特征的不同，可把操作系统分为[1]、[2]、[3]、网络操作系统 和分布式操作系统基本类型。其中[1]的主要目标是提高系统的吞吐率和效率，而[2]是一旦有处理请求和要求处理的数据时，CPU就应该立即处理该数据并将结果及时送回，例如[4]等。供选择的答案： [1][2][3] A、单用户系统 B、批处理系统 C、分时系统 D、微机操作系统 E、实时系统 [4] A、计算机激光照排系统 B、办公自动化系统 C、计算机辅助设计系统 D、航空订票系统 6、操作系统是一种（）。 A.应用软件 B. 系统软件 C.通用软件 D. 工具软件 7、在下列性质中，哪一个不是分时系统的特征。（） A. 交互性 B. 多路性 C. 成批性 D. 独占性 8、实时操作系统追求的目标是（）。 A.高吞吐率 B.充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 9、操作系统是为了提高计算机的[1]和方便用户使用计算机而配置的基本软件。它负责管理计算机系统中的 [2]，其中包括[3]，[4]，外部设备和系统中的数据。操作系统中的[3]管理部分负责对进程进行管理。操 作系统对系统中的文件进行管理的部分通常叫做[5]。 供选择的答案： [1] A、速度 B、利用率 C、灵活性 D、兼容性 [2] A、程序 B、功能 C、资源 D、进程 [3][4] A、主存储器 B、虚拟存储器 C、运算器 D、控制器 E、微处理器 F、处理机 [5] A、数据库系统 B、文件系统 C、检索系统 D、数据库 E、数据存储系统 F、数据结构 G、数据库管理系统 10、现代操作系统的两个基本特征是（）和资源共享。 A.多道程序设计 B. 中断处理 C.程序的并发执行 D. 实现分时与实时处理 11、以下（）项功能不是操作系统具备的主要功能。 A．内存管理 B．中断处理 C．文档编辑 D．CPU调度 12、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 13、引入多道程序的目的在于（）。 A.充分利用CPU，减少CPU等待时间 B. 提高实时响应速度 C.有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量 D.充分利用存储器 14、DOS是磁盘操作系统的缩写。 15、在分时系统中，时间片一定，（），响应时间越长。 A.内存越多 B.用户数越多 C.后备队列 D.用户数越少 16、操作系统是一组（）。 A.文件管理程序 B.中断处理程序 C.资源管理程序 D.设备管理程序操作系统简答题75072
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