操作系统课程作业及答案(专)

1操作系统课程作业及答案（专）说明：1.操作系统课程作业共安排3次，每次作业总分为100分。2.课程作业总分为各次作业的平均分数。3．选择题兰色为正确答案；判断题兰色为正确，黑色为错误。4.主讲:杨运峰[e-mail]第一次作业（共100分）第一章操作系统引论一、单项选择题（每题1分，共16分）1、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2、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3、现代操作系统的基本特征是（）、资源共享和操作的异步性。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4、（）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5、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6、（）没有多道程序设计的特点。A.DOSB.UNIXC.WindowsD.OS/27、下列操作系统中，为分时系统的是（）。A.CP/MB.MS-DOSC.UNIXD.WindowsNT8、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.后备队列越短D.用户数越少9、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10、在下列性质中，（）不是分时系统的特征。A.交互性B.同时性C.及时性D.独占性11、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12、CPU状态分为系统态和用户态，从用户态转换到系统态的唯一途径是（）。A.运行进程修改程序状态字B.中断屏蔽C.系统调用D.进程调度程序13、系统调用的目的是（）。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14、系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（）。A.直接通过键盘交互方式使用2B.只能通过用户程序间接使用C.是命令接口中的命令D.与系统的命令一样15、UNIX操作系统是采用（）实现结构设计的。A.单块式结构B.层次结构C.微内核结构D.网状结构16、UNIX命令的一般格式是（）。A．命令名[选项][参数]B．[选项][参数]命令名C．[参数][选项]命令名D．[命令名][选项][参数]二、填空题（每空1分，共12分）1、按照所起的作用和需要的运行环境，软件通常可分为三大类，即应用软件、支撑软件、系统软件。2、操作系统的体系结构主要有单块结构、层次结构、微内核结构。3、UNIX系统是多用户操作系统，DOS系统是单用户操作系统。现代操作系统通常为用户提供三种使用界面：图形界面、操作命令、系统调用。4、计算机中CPU的工作分为系统态和用户态两种。系统态运行是CPU执行操作系统核心程序，用户态运行是CPU执行用户程序。三、简答题（共15分）1、操作系统的定义是什么？它的五大主要功能是什么？（共7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，是用户和计算机之间的接口。它的五大功能是：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理、用户接口。2、解释以下术语：硬件、软件、多道程序设计、并发、吞吐量。（共5分）硬件是指计算机物理装置本身（P1）；软件是与数据处理系统的操作有关的计算机程序、过程、规则、以及相关的文档资料的总称（P1）；多道程序设计是在内存中同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替地执行（P11）；并发是指两个或多个程序活动在同一给定时间间隔中进行；单位时间内CPU完成作业的数量（P80）。3、实时系统与分时系统的区别是什么？（共3分）答：分时系统通用性强，交互性强，及时响应性要求一般（通常数量级为秒）；实时系统往往是专用的，系统与应用很难分离，常常紧密结合在一起，实时系统并不强调资源利用率，而更关心及时响应性（通常数量级为毫秒或微秒）、可靠性等。体现在人机控制机制不同。第二章进程管理一、单项选择题（每题1分，共18分）1、顺序程序和并发程序的执行相比，（）。A.基本相同B.有点不同C.并发程序执行总体上执行时间快D.顺序程序执行总体上执行时间快2、在单一处理机上，将执行时间有重叠的几个程序称为（）。A.顺序程序B.多道程序C.并发程序D.并行程序3、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4、在下列特性中，不是进程的特性的是（）。A.异步性B.并发性C.静态性D.动态性5、各进程向前推进的速度是不可预知，体现出“走走停停”的特征，称为进程的（）。A．动态性B．并发性C．调度性D．异步性6、在单处理机系统中，处于运行状态的进程（）。A.只有一个B.可以有多个C.不能被挂起D.必须在执行完后才能被撤下7、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阻塞D.阻塞就绪8、已经获得除（）以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态。3A.存储器B.打印机C.CPUD.磁盘空间9、一个进程被唤醒意味着（）。A.该进程重新占有了CPUB.进程状态变为就绪C.它的优先权变为最大D.其PCB移至就绪队列的队首10、进程从运行状态变为阻塞状态的原因是（）。A.输入或输出事件发生B.时间片到C.输入或输出事件完成D.某个进程被唤醒11、为了描述进程的动态变化过程，采用了一个与进程相联系的（），根据它而感知进程的存在。A.进程状态字B.进程优先数C.进程控制块D.进程起始地址12、操作系统中有一组常称为特殊系统调用的程序，它不能被系统中断，在操作系统中称为（）。A.初始化程序B.原语C.子程序D.控制模块13、进程间的基本关系为（）。A.相互独立与相互制约B.同步与互斥C.并行执行与资源共享D.信息传递与信息缓冲14、两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（）关系。A.同步B.互斥C.竞争D.合作15、在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（）。A.共享资源B.临界区C.临界资源D.共享区16、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（）。A.S0B.S=0C.S0D.S017、信号量S的初值为8，在S上执行了10次P操作，6次V操作后，S的值为（）。A．10B．8C．6D．418、在进程通信中，使用信箱方式交换信息的是（）。A．低级通信B．高级通信C．共享存储器通信D．管道通信二、判断题（正确的划，错误的划并改正，每个1分，共6分）（兰色为对）1、进程之间的同步，主要源于进程之间的资源竞争，是指对多个相关进程在执行次序上的协调。2、信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。信号量只能由PV操作来改变。3、V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加1后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，现进程变为等待状态，否则现进程继续进行。4、进程执行的相对速度不能由进程自己来控制。5、利用信号量的PV操作可以交换大量信息。6、并发进程在访问共享资源时，不可能出现与时间有关的错误。三、简答题（共15分）1、在操作系统中为什么要引入进程的概念？它与程序的区别和联系是怎样的？（7分）答：现代计算机系统中程序并发执行和资源共享的需要，使得系统的工作情况变得非常复杂，而程序作为机器指令集合，这一静态概念已经不能如实反映程序并发执行过程的动态性，因此，引入进程的概念来描述程序的动态执行过程。这对于我们理解、描述和设计操作系统具有重要意义。主要区别是：（1）程序是静态概念，是永久性软件资源；而进程是动态概念，是动态生亡的暂存性资源。（2）进程是一个能独立运行的单位，能与其他进程并发执行，系统是以进程为单位分配CPU的；而程序则不能作为一个能独立运行单位。（3）程序和进程没有一一对应关系。一个程序在工作时可以由多个进程工作，一个进程在工作时至少对应有一个程序。（4）各个进程在并发执行时会产生制约关系，使各自推进的速度不可预测；而程序作为静态概念，不存在这种异步特征。4进程和程序有着必然的联系：一个程序可以划解成几个进程，当然一个程序可以形成一个进程。2、什么是进程的互斥与同步？（4分）同步是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系。户斥是两个或多个逻辑上完全独立的进程只是由于竞争同一个物理资源而相互产生的制约关系。3、一个进程进入临界区的调度原则是什么？（4分）P59从为了使临界资源得到合理使用到④的末尾即避免进程出现“忙等”现象。四、应用题（共18分）1、（6分）四个进程A、B、C、D都要读一个共享文件F，系统允许多个进程同时读文件F。但限制是进程A和进程C不能同时读文件F，进程B和进程D也不能同时读文件F。为了使这四个进程并发执行时能按系统要求使用文件，现用PV操作进行管理，请回答下面的问题：（1）如何定义信号量及初值；（2）在下列的程序中填上适当的P、V操作，以保证它们能正确并发工作：答：（1）两个信号量m和s，s和m的初值均为1。（2）进程A进程B进程C进程D…………P（m）；P(s)；P(m)；P(s)；readF；readF；readF；readF；V（m）；V(s)；V(m)；V(s)；…………2、（12分）设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后再搬到缓冲区B2中，并在打印机上打印，问：①系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？②这些进程间有什么样的相互制约关系？③用P、V操作写出这些进程的同步算法答：(1)系统要设三个进程完成这个任务，进程A把卡片输入到缓冲区B1，进程B把数据从缓冲区B1中取出经加工放入缓冲区B2中，进程C从缓冲区B2中取出数据打印。(2)进程要互相同步。(3)设置三个信号量，B1k表示缓冲区B1空（0空，1不空），B1m表示B1满（0不满，1满），B2k表示缓冲区B2空（0空，1不空），B2m表示B满（0不满，1满），初值均为0。进程A进程B进程CL2：L3:L1：启动卡片输入机；V（B1m）；V(B2m)；P(B2m);P（B1m）;从缓冲区B1取出数据从B2取出数据加工后送入B2中打印；P（B1k）；V（B1k）；V(B2k)；GotoL1;P(B2k)；gotoL3;GotoL2;第二次作业（共100分）第三章处理机管理5一、单项选择题（每题1分，共11分）1、操作系统中的作业管理是一种（）。A.宏观的高级管理B.宏观的低级管理C.系统刚开始加电D.初始化引导完成2、用户在一次计算过程中，或者一次事物处理中，要求计算机完成所做的工作的集合，这是指（）。A.进程B.程序C.作业D.系统调用3、处于后备状态的作业存放在（）中。A.外存B.内存C.A和BD.扩展内存4、在操作系统中，作业处于（）时，已处于进程的管理之下。A.后备B.阻塞C.执行D.完成5、在操作系统中，JCB是指（）。A.作业控制块B.进程控制块C.文件控制块D.程序控制块6、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7、下列作业调度算法中，最短的作业平均周转时间是（）。A．先来先服务法B.短作业优先法C.优先数法D.时间片轮转法8、按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指（）调度算法。A.先来先服务法B.短作业优先法C.时间片轮转法D.优先级法9、在批处理系统中，周转时间是（）。A.作业运行时间B.作业等待时间和运行时间之和C.作业的相对等待时间D.作业被调度进入内存到运行完毕的时间10、为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（）。A.先来先服务