计算机操作系统题集.docx
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计算机操作系统题集
一
1.1典型题精解
1.2.1什么是多道程序设计？
采用多道程序设计的主要优点是什么？
分析：
本题是检查对多道程序设计概念的掌握情况。
解：
多道程序设计是指在主存中同时存放多道用户作业，使它们都处于执行的开始点和结束点之间，这些程序共享计算机系统资源。
多道程序设计的主要优点有：
（1）提高CPU的利用率。
在多道程序环境下，多个程序共享计算机资源，当某个程序等待I/O操作时，CPU可以执行其他程序，大大提高了CPU的利用率。
（2）提高设备的利用率。
在多道程序环境下，多个程序共享系统的设备，大大提高系统设备的利用率。
（3）提高系统的吞吐量。
在多道程序环境下，减少了程序的等待时间，提高了系统的吞吐量。
1.2.2请从同时性、独立性、及时性、交互性和可靠性方面比较分时系统和实时系统的主要区别。
分析：
本题是检查能否较全面地对目前常用的几种操作系统进行比较，通过比较能较深入地区别各种操作系统的设计目标、特点，以及他们适用的场合。
解：
分时系统和实时系统的主要区别是：
（1）同时性：
两者都具有同时性。
分时系统按分时原则为多个终端用户服务，而实时控制系统是对多路的现场信息进行采集以及对多个执行机构进行控制。
（2）独立性：
两者都具有独立性。
在分时系统中每个终端用户向系统提出的服务请求是彼此独立进行的。
而在实时控制系统中，信息的采集和控制也是彼此独立进行的。
（3）及时性：
分时系统的响应时间是以人能够接受的等待时间为标准，而实时系统对响应时间要求比较严格，它是以控制过程或信息处理中所能接受的延迟为标准。
（4）交互性：
分时系统能使用户和系统进行人-机对话。
实时系统也具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中的某些特定的专用服务程序。
（5）可靠性：
实时系统要求系统可靠性要比分时系统高。
在实时系统中往往采用多级容错措施来保证系统的安全及数据的安全。
1.2.3设有两道程序按A，B的优先次序运行，其内部计算和I/O操作的时间如下：
程序A使用30msCPU后使用40msI/OA，最后使用20msCPU；
程序B使用60msCPU后使用20msI/OB，最后使用30msCPU。
（1）试画出按多道程序运行的时间关系图。
（2）完成两道程序共花多少时间？
它比单道运行节省多少时间？
分析：
本题是关于多道程序设计的计算题。
通过计算，可以更好地理解为什么要引入多道程序设计。
解：
（1）多道程序运行的并发执行时间关系如下图所示。
CPU
程序A
程序B
程序A
程序B
进程A
CPU30
I/OA40
等待
CPU20
进程A结束
进程B
等待
CPU60
I/OB20
CPU30
进程B结束
图多道程序运行的并发执行时间关系图
（2）按单道程序运行时需花时间为：
30ms+40ms+20ms+60ms+20ms+30ms=200ms
两道程序并发运行共花时间为：
30ms+40ms+20ms+20ms+30ms=140ms
所以，完成两道程序并发运行共花140ms，它比单道运行节省60ms时间。
1.2.4一分层结构操作系统由裸机、用户、CPU调度和P/V操作、文件管理、作业管理、内存管理、设备管理、命令管理等部分组成。
试按层次结构的原则从内到外将各部分重新排列。
分析：
本题是检查对分层结构设计的操作系统其各层是如何划分、组织的。
分层结构的设计原则是：
将整个操作系统分解成若干个基本模块，并按照一定的原则，从裸机开始，将这些模块排列成若干层，一层一层地扩充，各层之间只有单向依赖关系，即低层为高层服务，高层依赖于低层，各层之间不能构成循环。
解：
本题按层次结构的原则从内到外依次为：
裸机，CPU调度和P/V操作，内存管理，作业管理，设备管理，文件管理，命令管理，用户。
1.2.5操作系统是计算机系统中的一个________________，它管理和控制计算机系统的________________，最大程度地提高计算机资源的利用率和系统的使用效率。
分析：
本题主要检查对操作系统定义的掌握情况。
根据操作系统的定义，操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它管理和控制计算机系统中的各种资源，最大程度地提高计算机资源的利用率和系统的使用效率。
解：
第一个填空为“系统软件”，第二个填空为“各种资源”。
1.2.6多道程序设计是指（）。
A.在多台处理机上同时执行多道程序
B.在多台处理机上同一时刻执行多道程序
C.在一台处理机上同时执行多道程序
D.在一台处理机上同一时刻执行多道程序
分析：
本题主要检查对多道程序设计概念的掌握情况。
多道程序设计是指在主存储器中同时存放多道用户作业，使它们都处于执行的开始点和结束点之间。
根据定义，说明是在一台计算机中在同一时间段内而不是在同一时刻执行多道程序。
解：
本题应选择C。
1.3自我测验题
1.3.1名词解释
1.操作系统
2.多道程序设计
3.虚拟机
4.分时系统
5.实时系统
6.对称多处理机
1.3.2填空题
1.操作系统的五大功能是①、②、③、④、⑤。
3.从资源管理的观点来看，操作系统是计算机系统①的管理者。
5.如果一个操作系统兼有批处理、分时处理和实时处理操作系统三者中的两者，这样的操作系统称为①。
6.在操作系统中，不确定性主要是指①和②。
7.你所知道的操作系统中，多用户操作系统有①，网络操作系统有②。
8.操作系统的作用是屏蔽系统的硬件特性，提供功能更强的虚拟机；管理计算机系统资源，使之得到有效的利用；提供方便友好的①。
10.多道程序设计是利用了①和②的并行工作能力来提高系统效率的。
11.①操作系统不允许用户与系统交互。
12.实时系统应具有两个基本特征：
①和②。
13.分时操作系统的主要特征是：
①、②、③和④。
14.如果操作系统具有很强的交互性，它可供多个用户使用，但时间响应不太及时，则属于①类型。
如果操作系统可靠，时间响应及时仅仅有简单的交互能力，则属于②类型。
如果操作系统在用户提交作业后不提供交互能力，只提供作业流程的自动化，则属于③类型。
15.操作系统的主要性能参数中①是指单位时间内系统处理的作业量。
1.3.3选择题
1.操作系统是一种（）。
A.通用软件B.系统软件C.应用软件D.工具软件
2.从用户的观点看，操作系统是（）。
A.用户与计算机之间的接口B.控制和管理计算机系统的资源
C.合理组织计算机工作流程D.一个大型的工具软件
3.配置了操作系统的计算机是一台比原来的物理计算机功能更强大的计算机，这样的计算机只是一台逻辑上的计算机，称为（）计算机。
A.虚拟B.物理C.并行D.共享
4.下列选择中，（）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.下列的（）不属于操作系统所管理的资源。
A.CPUB.数据C.中断D.内存
6.现代操作系统具有的特征有（）。
A.并发性B.虚拟性C.共享性D.不确定性
7.操作系统中的（）管理部分负责对进程进行调度。
A.主存储器B.辅存储器C.处理机D.I/O设备
8.操作系统是对（）进行管理的软件。
A.系统软件B.系统硬件C.计算机资源D.计算机程序
9.操作系统中采用多道程序设计技术提高了（）的利用率。
A.CPUB.I/O设备C.CPU与存储器D.CPU与I/O设备
10.多道批处理的发展是建立在（）硬件支持上的。
A.集成电路B.高速缓存C.通道和中断机构D.大容量硬盘
11.批处理系统的主要缺点是（）。
A.CPU利用率低B.不能并发执行C.缺少交互性D.以上都不是
12.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统为（），允许多个用户将多个作业提交给计算机集中处理的操作系统称为（），计算机系统能及时处理过程控制数据并作出响应的操作系统称为（）。
A.批处理操作系统B.分时操作系统C.多处理机操作系统
D.实时操作系统E.网络操作系统
13.在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过终端同时交互使用计算机资源，这种系统称为（）操作系统。
A.分布式B.实时C.网络D.分时
14.如果分时系统的时间片一定，那么（），则响应时间越长。
A.内存越大B.内存越少C.用户数越少D.用户数越多
15.在下列操作系统中，交互性最强的系统是（）。
A.批量处理系统B.分时系统C.实时系统D.网络操作系统
16.分时系统的一个重要性能是响应时间，下述（）因素与改善响应时间有关。
A.CPU速度快B.时间片C.静态页式D.轮转调度法
E.优先数+非抢占式调度算法F.进程数目增加
17.分时操作系统通常采用（）策略为用户服务。
A.先来先服务B.短作业优先C.时间片轮转D.最高响应比
18.在下列性质中，哪一个不是分时系统的特征（）。
A.多路性B.交互性C.独占性D.成批性
19.实时操作系统必须在（）内处理完来自外部的事件。
A.响应时间B.周转时间C.规定时间D.调度时间
20.在（）操作系统的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。
A.批处理B.分时C.实时D.网络
21.在排版系统、飞机定票系统、股票系统、计算机辅助设计系统、机器翻译系统、火箭发射系统、远程教育系统和C语言编译系统中，属于实时操作系统的有（）个。
A.3B.4C.5D.6
22.设计实时操作系统时，首先要考虑系统的（）。
A.实时性和可靠性B.实时性和灵活性C.灵活性和可靠性D.灵活性和可移植性
23.衡量整个计算机性能指标的参数有（）。
A.用户接口B.资源利用率C.作业步的多少D.吞吐量E.周转时间
24.Windows98是（）操作系统。
A.多用户多任务B.单用户多任务C.网络D.单用户单任务
25.计算机系统启动时，首先执行的是（）。
A.操作系统，如Windows2000，DOS，UNIX等
B.应用程序，如KV3000实时监控程序、InternetExplorer等
C.支撑软件D.引导程序
1.3.4判断题
1.操作系统的目的不是用来提高吞吐量，而是用来管理应用程序。
（）
2.操作系统是合理组织计算机工作流程、有效地管理系统资源、方便用户使用的程序集合。
（）
3.操作系统是现代计算机系统中必不可少的一种系统软件。
（）
4.操作系统本身是系统硬件的一部分，它的物质基础是系统软件。
（）
5.多道程序设计是利用了CPU和通道的并行工作来提高系统利用率的。
（）
6.多道程序设计是指在一台处理机上在同一时刻执行多道程序。
（）
7.多道程序设计可以缩短系统中作业的执行时间。
（）
8.在一个兼顾分时操作系统和批处理系统中，通常把终端作业称为前台作业，而把批处理型作业称为后台作业。
（）
9.分时系统和多道程序设计的出现，标志操作系统的正式形成。
（）
10.批处理系统不允许用户随时干预自己程序的运行。
（）
1.3.5简答题
1.什么是操作系统？
它有什么基本特征？
2.操作系统的基本功能是什么？
3.操作系统具有并发、共享的特性，为了实现这一特性，操作系统必须解决哪些问题？
4.一般从哪些方面对操作系统进行性能评价？
6.什么是多道程序设计技术？
多道程序设计的主要特点是什么？
7.操作系统中引入多道程序设计，可以实现哪几方面的好处？
11.在分时系统中响应时间与哪些因素有关？
13.试从独立性、同时性、交互性和及时性四个方面来比较批量处理系统、分时系统和实时系统，并说明它们各适合什么场合。
二、
2.1典型题精解
2.2.1什么是系统调用？
系统调用与一般过程调用的主要区别是什么？
分析：
本题是检查考生对系统调用概念的掌握情况，它是一个基本概念问题，同时应对系统调用和一般过程调用从概念上有所区别。
解：
所谓系统调用，就是用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能。
它是通过系统调用命令，中断现行程序而转去执行相应的子程序，以完成特定的系统功能。
完成后，控制又返回到发出系统调用命令之后的一条指令，被中断的程序将继续执行下去。
系统调用与一般过程调用不同，其主要区别是：
（1）运行的状态不同。
在程序中的过程一般或者都是用户程序，或者都是系统程序，即都是运行在同一系统状态下的（用户态或系统态）。
（2）进入的方式不同。
一般的过程调用可以直接由调用过程转向被调用的过程。
而执行系统调用时，由于调用过程与被调用过程是处于不同的系统状态，因而不允许由调用过程直接转向被调用过程，通常是通过访管中断（即软中断）进入，先进入操作系统，经分析后，才能转向相应的命令处理程序。
（3）代码层次不同。
一般过程调用中的被调用程序是用户级程序，而系统调用是操作系统中的代码程序，是系统级程序。
2.2.3下列（）指令在核心态下运行。
A.屏蔽所有的中断B.读时钟
C.设置时钟日期D.改变存储器映像图
分析：
本题主要检查在操作系统中，对执行程序的目态和管态的辨别。
只允许管态下使用的指令，称之为特权指令。
常见的特权指令有关于对外设使用的指令，关于访问程序状态的指令和存取特殊寄存器的指令等。
因此，执行屏蔽所有的中断，设置时钟日期和改变存储器映像图的指令是在核心态下运行的，而读时钟的指令是在用户态下运行的。
解：
本题选择A，C，D。
2.3自我测验题
2.3.1名词解释
1.作业
2.核心态与用户态（管态与目态）
3.系统调用
4.吞吐量
5.周转时间
2.3.2填空题
1.一个作业可以分为若干个顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为①。
2.长程调度的主要功能是①。
3.在具有前台和后台的计算机操作系统中如果有终端作业和批处理作业同时到达时，
①作业应优先占用处理器。
4.如果系统中所有作业是同时到达的，则①调度算法使作业平均周转时间最短。
5.确定作业调度算法时应注意系统资源的均衡使用，即使①作业和②作业搭配使用。
6.作业调度算法设计时，批处理操作系统要注意提高计算机的效率，尽量增加系统的
①，分时操作系统应保证用户②，而实时操作系统应在保证及时响应和处理有关事件的前提下，再去考虑③。
7.操作系统为用户提供两类接口。
一类是①，用户用它来控制作业的执行；另一类是②，编程人员使用它来请求操作系统提供服务。
8.所谓系统调用，就是用户在程序中调用①所提供的一些子功能。
9.为了赋予操作系统某些特权，使得操作系统更加安全可靠地工作，实际系统中区分程序执行的两种不同的运行状态是①和②，其中③程序不能执行特权指令。
10.特权指令是只能由①使用的指令。
11.在单道程序运行环境下，常用的作业调度算法有：
①、②和③。
2.3.3选择题
2.用户使用操作系统通常有三种手段，它们是作业控制语言、终端命令和（）。
A.作业控制语言B.汇编语言C.系统调用命令D.解释命令
3.在分时操作系统环境下运行的作业为（）。
A.长作业B.短作业C.批处理型作业D.终端型作业
4.用户通过终端使用计算机系统控制作业的执行方式称为（）。
A.真脱机B.假脱机C.联机D.自动转换
5.当作业正常完成进入完成状态时，操作系统（）。
A.将输出该作业的结果并删除内存中的作业
B.将收回该作业的所占资源并输出结果
C.将收回该作业的所占资源及输出结果，并删除该作业
D.将收回该作业的所占资源及输出结果，并将它的控制块从当前的队列中删除
9.下述作业调度算法中，与作业的估计运行时间有关的调度算法是（）。
A.先来先服务B.短作业优先C.时间片轮转法D.均衡
10.若所有作业同时到达，在各种作业调度算法中，平均等待时间最短的是（）。
A.先来先服务B.短作业优先C.时间片轮转法D.最高响应比优先
11.在作业调度算法中，既考虑作业等待时间、又考虑作业执行时间的调度算法是（）。
A.先来先服务B.短作业优先C.时间片轮转法D.响应比高者优先
12.从作业提交给系统到作业完成的时间间隔称为作业的（）。
A.中断时间B.等待时间C.周转时间D.响应时间
14.用户程序向系统提出使用外设的请求方式是（）。
A.作业申请B.原语C.系统调用D.I/O指令
15.（）是机器指令的扩充，是硬件的首次延伸，是加在硬件上的第一层软件。
A.系统调用B.操作系统C.内核D.特权指令
16.操作系统与用户的接口中，在作业一级为（），在程序一级为（）。
A.原语B.进程管理C.联机命令D.作业管理
E.系统调用F.文件系统G.作业控制语言H.编译库
17.当处理机处于管态时，处理机可以执行的指令应该是（）。
A.仅限于非特权指令B.仅限于特权指令C.全部指令
D.仅限于访管指令
18.处理机在算态下可以执行的指令应该是（）。
A.访管指令B.特权指令C.逻辑运算指令D.非法指令
E.算术运算指令
19.当CPU执行操作系统代码时，则处理机处于（）。
A.执行态B.目态C.管态D.就绪态
20.操作系统提供给程序员的接口是（）。
A.进程B.系统调用C.库函数D.B和C
2.3.4简答题
1.在用户和操作系统之间存在哪几种类型的接口，它们的主要功能是什么？
4.请说明核心态与用户态功能的主要区别？
5.在计算机系统中，为什么要区分管态和目态（核心态与用户态）？
6.什么是系统调用？
它与一般过程调用有什么区别？
7.系统调用是操作系统和用户进程的接口，库函数也是操作系统和用户的接口。
此话对吗？
9.由于短作业优先算法为短作业服务，因此该算法可用于分时系统，这种说法对吗？
为什么？
三
3.1典型题精解
3.2.1试比较进程和程序的区别？
并说明作业与进程有什么区别和关系？
解：
①进程是程序的一次执行，属于一种动态的概念，而程序是一组有序指令，是一种静态的概念。
但是进程离开了程序也就失去了存在的意义。
因此，进程是程序执行的动态过程，而程序是进程运行的静态文本。
②一个进程可以执行一个或几个程序；反之，同一程序可能由几个进程同时执行。
③程序可以作为一种软件资源长期保存，而进程是程序的一次执行过程，是暂时的。
进程具有生命周期，它由创建而产生，由调度而运行，因得不到资源而阻塞，因撤消而死亡。
④进程具有并发性，它能与其他进程并发执行。
而一般程序不具有这种特性。
⑤在没有线程的情况下，进程是一个独立的运行单位，也是系统进行资源分配和调度的独立单位。
因此，进程具有独立性，进程之间还具有相互制约关系，这种特征表现在进程之间的同步与互斥。
作业与进程的区别和关系是：
①作业是用户向计算机提交任务的任务实体，而进程则是完成用户任务的执行实体，是向系统申请分配资源的基本单位。
②一个作业可以由多个进程组成，且必须至少由一个进程组成。
③作业的概念主要用在批处理系统中，而进程的概念则用在所有的多道系统中。
3.2.2桌上有一个空盘，允许存放一个水果。
爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放橘子，儿子专等吃盘中的橘子，女儿专等吃盘中的苹果。
规定当盘空时一次放一个水果供吃者取用，请用P，V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。
分析：
本题是检查对P，V原语掌握情况。
本题的题意是：
①爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，且盘中一次只能放一个水果。
②当盘空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。
③若放入盘中的是橘子，允许儿子吃，女儿必须等待。
④若放入盘中的是苹果，允许女儿吃，儿子必须等待。
因此，上述问题实际上是生产者一消费者问题的一种变形。
这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。
P（S）:
S:
=S–1
若S>=0，则进程继续运行
若S<0，则进程被阻塞，并将它插入该信号量的等待队列中。
V（S）:
S:
=S+1
若S>0，则进程继续运行
若S<=0，则从信号量的等待队列中移出第一个进程，使其变为就绪状态，然后再返回原进程继续执行。
解：
设置三个信号量：
S，初值为1，用于爸爸、儿子、女儿三个进程间的互斥，表示盘中是否为空。
SO，初值为0，用于爸爸、女儿两个进程间的同步，表示盘中是否有橘子。
SA，初值为0，用于爸爸、儿子两个进程间的同步，表示盘中是否有苹果。
三个进程之间的同步描述如下：
father进程daughter进程son进程
L1：
L2：
L3：
P（S）P（SO）P（SA）
将水果放入盘中从盘中取出橘子从盘中取出苹果
if（放入是橘子）V（SO）V（S）V（S）
elseV（SA）吃橘子吃苹果
gotoL1gotoL2gotoL3
3.2.3如下图所示的是高级通讯原语SEND和RECEIVE不完整的框图。
请填充适当的P，V操作
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