操作系统复习题及其答案

操作系统第1页共9页中南大学现代远程教育课程考试《操作系统》复习题本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。签名：学号：专业：学习中心：题号一二三四总分统分人签字得分一、判断题：判断下列各题的正误。正确的请在题后括号中填“√”，错误的请在题后括号中填“×”。1．在单CPU环境下可以实现“多道程序系统”。[1]2．对批处理作业，运行时不需提供相应的作业控制信息。[]3．程序的并行执行是现代操作系统的一个基本特征。[1]4．在多道程序环境下，允许多个程序并发执行。[1]5．程序在并发执行时会失去封闭性。[1]6．进程的并发执行是指多个进程在一个处理机上同时执行。[2]7．顺序性、封闭性和不可再现性都是程序顺序执行时的特征。[2]8．进程状态可由就绪状态转换到阻塞状态。[2]9．保证“原语”执行时的不被分割，是为了提高其执行速度。[2]10．保证“原语”执行时的不被分割，是为了数据的完整性和一致性。[1]11．一个批处理型作业的调度可能要经历高级调度、低级调度和中级调度三个阶段。[1]12．作业周转时间是指作业需要的运行时间。[2]13．由于用户的响应时间要求，因此要求设置大的时间片长度。[2]14．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。[1]15．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。[1]16．系统处于不安全状态时一定发生了死锁。[2]17．当系统同时具备了死锁的四个必要条件时就肯定会产生死锁。[2]18．绝对装入方式需要对内存地址进行重定位。[2]19．静态链接方式在程序运行之前，将目标模块和它需要的库函数链接成一个完整的装配模块。[1]20．内存的单一连续分配模式只能用在单用户、单任务的OS中。[1]21．内存固定分区分配模式只能用在单用户、单任务的OS中。[2]22．分页存储管理的引入是为了提高内存利用率。[1]23．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。[1]24．分页存储管理是离散分配方式，而分段存储管理是连续分配方式。[2]25．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。[1]26．通道与CPU共享内存。[2]27．文件管理是处于操作系统的用户态。[2]操作系统第2页共9页28．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。[]29．在文件系统支持下，用户也需知道文件存放的物理地址。[]30．文件的链接结构可提高随机访问文件的速度。[]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。18.存储在磁带上的文件是（）文件。（哪种物理结构的文件）19.运行过程中，进程可能具有（）、（）、（）三种状态。20.多道程序系统中设置()和()两种指令；相应有()和()两种处理机状态。21.先来先服务(FCFS)调度算法既可用于()调度，也可用于()调度。22.死锁的四个必要条件是（）、（）、（）和循环等待资源。23.紧凑是指（）。24.LRU置换算法是将驻留集中的（）页面换出内存。25.常用的操作系统有()、()、()、()等。26.在进程的轮转调度算法中，如果时间片为无穷大，则轮转调度就变为()调度。27.确定进程优先权的依据有()、()、()28.死锁的必要条件是（）、（）、（）、（）。操作系统第3页共9页29.虚拟存储器是指()。30.SPOOLING技术是通过（）实现对外设输入输出控制的。31.多道批处理系统具有（）、（）和（）特征。32.原语在操作其间是（）。33.设某进程的访问串为：1，3，1，2，4，分配给它的页框数为3，按FIFO页面置换算法，当访问4号页面时，应淘汰()号页面。34.动态重定位分区分配算法与动态分配算法相比增加了（）功能。35.局部性原理包括（）、（）。36.中断向量表中存的是（）。37.操作系统主要是对（）、（）、（）、（）四种资源进行管理。38.临界区是指（）。39.处于执行状态的进程，若其“时间片结束”，则该进程在三种基本状态中应从（）状态变为（）状态。40.可变分区分配技术会造成（）问题。三、简答题。1．简述用户控制计算机的方式。2．操作系统的设置目标有哪些？3．操作系统的主要功能是什么？4．试列出三种进程调度算法，并简述其工作原理。5．在创建一个进程时，所要完成的工作有哪些？6．在高级通信机制中，进程有哪几种通信方式？7．请详细说明P、V操作的物理意义。8．在分时系统中，是否应设置作业调度？为什么？9．用文字描述银行家算法的基本思想。10．何为页表和快表？它们各起什么作用。11．分段保护的方法通常有哪些？12．在段页式存储管理方式中，为什么段表的每一栏都要给出页表的长度？13．提高磁盘I/O速度的方法有哪些？并分别加以简单的说明。14．简述“打开文件”操作的系统处理过程。15．磁盘文件有哪些组织方式？叙述各种文件组织方式的特点。16．PCB中主要包括哪些基本信息？17．一般来说，文件系统应具备哪些功能?18．何谓多道程序？叙述多道程序的主要特征和优点。四、综合题。1．什么是临界资源、临界区？请详述临界区的使用原则？2．设某分时系统采用时间片轮转发实施进程调度，进程有三种基本状态：执行、就绪和等待。试说明：（1）进程进行下列状态变化的典型原因：执行→等待→就绪→执行→就绪操作系统第4页共9页（2）该系统中引起进程调度的三种主要原因。3．有5个待运行的作业A、B、C、D、E，它们的运行时间分别为10，6，2，4和8个时间单位，其提交时间完全相同，其优先级分别为3，2，5，1，4。其中5级为最高优先级，对于下列调度算法，计算其平均周转时间。①轮转调度算法（时间片为2个时间单位）②优先级调度4．请比较分页存储管理与分段存储管理的异同。5．在页式虚存系统中，一程序的页面走向（访问串）为：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，求分配给该程序的页帧数（驻留集）分别为3和4时，采用FIFO和LRU两种置换算法的页故障次数。结果说明了什么？6．某系统使用两级页表，页的大小是212字节，虚地址是32位。地址的前8位用作一级页表的索引。求：（1）有多少位用来指定二级索引？（2）一级页表中有多少项？（3）二级页表中有多少项？（4）虚地址空间中有多少页？参考答案：一、判断题。1．√11．√21．×2．×12．×22．√3．√13．×23．√4．√14．√24．×5．√15．√25．√6．×16．×26．√7．×17．×27．×8．×18．×28．√9．×19．√29．×10．√20．√30．×二、填空题。1.对计算机系统资源进行管理，给用户使用计算机提供一个友好接口2.申请，释放3.低级调度、中级调度、高级调度4.互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件，环路等待条件5.进程的最后一页经常装不满一块而形成了不可利用的碎片6.系统文件，库文件7.多路性，独立性，及时性，交互性8.非抢占方式、抢占方式9.对所分配的资源进行排它性的使用，即在一段时间内资源只有一个进程占用10.静态链接、装入时动态链接、行时动态链接11.程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、直接存储器访问DMAI/O控制方式12.37.块操作系统第5页共9页13.资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力14.间断性、失去封闭性、不可再现性15.仅有进程调度的调度队列模型、具有高级和低级调度的调度队列模型、具有高级和低级调度的调度队列模型16.绝对装入方式、可重定位装入方式、动态运行时装入方式17.收容输入、提取输入、收容输出18.35.顺序19.就绪(Ready)状态、执行状态、阻塞状态20.特权非特权管态/系统态目态/用户态21.作业进程22.互斥使用资源占用并等待资源不可抢夺资源放23.把多个分散的内存小分区拼接成大分区的方法24.最近最久未使用的25.MsDos、OS/2、Windows、Unix、Linux等都可以26.先来先服务27.进程类型、进程对资源的需求、用户要求28.互斥条件请求和保持条件不剥夺条件环路等待条件29.具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统30.8.模拟脱机输入输出程序31.多道性，无序性，调度性32.不可以被中断33.134.紧凑35.时间局部性空间局部性36.中断服务程序的入口地址37.处理器存储器文件I/O设备38.对临界资源进行访问的代码区39.执行就绪40.碎片三、简答题。1．用户有三种方式控制计算机：①命令方式。这是指由OS提供了一组联机命令(语言)，用户可通过键盘输入有关命令，来直②系统调用方式。OS提供了一组系统调用，用户可在自己的应用程序中通过相应的系统调用，③图形、窗口方式。用户通过屏幕上的窗口和图标来操纵计算机系统和运行自己的程序。通过屏幕上的窗口和图标来操纵计算机系统和运行自己的程序。2．答：(1)方便性：操作系统为用户提供良好的、一致的用户接口。(2)有效性：有效地管理和分配硬件、软件资源，合理地组织计算机的工作流程，提高系统工作效率。(3)可扩充性：为满足计算机硬件与体系结构的发展以及应用不断扩大的要求，操作系统应操作系统第6页共9页能方便地扩展新的功能。(4)开放性：指的是产品和技术之间相互连接和协作的能力。3．（1）处理机管理（2）存储器管理（3）设备管理（4）文件管理（5）用户接口4．答：先来先服务调度算法：按照进程到达的先后顺序，先来的先接受服务最短作业优先调度算法：在就绪队列中挑选所需要服务时间最短的进程接受服务时间片轮转调度算法：给每个进程分配等长的服务时间，时间用完则调度新的进程接受服务5．答：⑴申请空白PCB。为新进程分配唯一的数字标识符，并从PCB集合中索取一空白PCB；⑵为新进程分配资源。包括必要的内存，进程需要的其它资源；⑶初始化进程控制块。包括初始化标识符信息，处理机状态信息，处理机控制信息等；⑷将新进程插入就绪队列。6．高级通信机制可分为三大类：（1）共享存储器系统。相互通信的进程之间共享某些数据结构或共享存储区；（2）消息传递系统。进程之间的数据交换以消息为单位，进行直接的或间接的通信；（3）管道通信。管道体现为一个文件，发送信息的进程以字符流形式将数据送入管道，接收进程可以从管道中读取数据。7．P（S）:whileS=0doskip;S:=S-1;S:=S-1表示请求分配一个单位的该类资源给执行P操作的进程。S0时的信号量数值表示该类资源的可用资源数；S=0表示已无该类资源可供分配，申请进程入等待队列，此时s的绝对值表示等待队列的进程数。（3分）V(S):S:=S+1;表示进程释放一个资源给系统。如果此时s的值小于、等于0，表示有进程在该信号量队列中等待，唤醒其中之一。S:=S+1表示进程释放一个单位的该类可用资源。（3分）8．分时系统中，为了能及时响应，用户通过键盘输入的命令或数据等，都是直接送入内存，因而无需配置作业调度。9．银行家算法的基本思想是：将系统中的所有资源比做银行家的