操作系统知识要点.docx
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操作系统知识要点
一．单项选择题（选择最符合题意的选项每小题2分，共30分）
1、多道系统中的一个很突出的问题是（）
A.速度太慢B.资源竞争C.CPU利用率太低D.程序数太多
2、批处理系统（单处理机）的一个重要的特点是（）
A.程序处理期间不需要人工干预
B.程序处理期间需要人工干预
C.多个程序可以在同一时刻运行
D.程序运行顺序是固定的不变的
3、电子计算机系统分为和两部分，符合本题两空的是（）
A.CPU与接口电路B.CPU与存储器C.硬件与软件D.软件与程序
4、下列说法不正确的是（）
A.分时系统的交互性强，而实时系统的交换性较差
B.实时系统大多是用在特殊的专用的系统中
C.分时系统对时间的响应比较弱，而实时系统的响应比较强
D.实时系统对系统处理的即时性或响应性没有严格要求
5、操作系统一般分为通用操作系统和（）操作系统两大类。
A.嵌入式B.批处理C.专用D.实时
6、在一个（）系统中，内存中同时驻有多个进程，它们以轮流方式使用CPU和计算机
的其他资源。
A.单道批处理B.多道批处理C.分时D.实时
7、下列说法不正确是（）
A.对于多作业步来说，每个作业步可对应一个进程
B.对于大部分已经经过编译连接的单步作业来说，一个作业通常只对应一个进程。
C.脱机运行不是批处理的主要特征
D.交互型作业的主要特征是联机特征，用户可以随时干预运行过程。
8、Linux操作系统中的rm命令实现的功能是（）
A.删除文件B.创建文件C.复制文件D.查询文件属性
9.Linux操作系统中的cp命令实现的功能是（）
A.删除文件B.创建文件C.复制文件D.查询文件属性
10、Linux操作系统中的ls命令实现的功能是（）
A.删除文件B.创建文件C.复制文件D.查询当前目录文件及文件属性
11、Linux中的C/C++源程序编译、链接工具通常是（）
A.GDBB.GccC.viD.vim
12、Linux中的C/C++源程序编辑工具通常是（）
A.GDBB.GccC.lsD.vim/vi
13、Linux中查看当前所处位置的命令是（）
A.GDBB.GccC.viD.pwd
14、Linux中查看当前系统网络配置的命令是（）
A.GDBB.GccC.ifconfigD.vim
15、Linux中查看当前系统路由情况的命令是（）
A.GDBB.routeC.ifconfigD.vim
16、下列系统中，（）是实时系统。
A.激光排版系统，B.办公自动化系统C.航空订票系统D.计算机辅助设计系统
17、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
18、操作系统中采用多道程序设计技术提高了CPU和外部设备的（）
A.利用率B.可靠性C.稳定性D.兼容性
19、在以下存储管理方案中，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.页式存储管理
20、在批处理操作系统中，用户的作业是由（）组成的。
A.程序B.程序和作业说明书C.程序和数据D.程序、数据和作业说明书
21、（）是作业存在的唯一标志。
A.作业名B.进程控制块C.作业控制块D.程序名
22、作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、（）和完成。
A.就绪B.运行C.等待D.开始
23、作业调度程序从处于（）状态的队列中选取适当的作业投入运行。
A.运行B.提交C.完成D.后备
24、进程的3个基本状态是（）
A.就绪状态、运行状态、阻塞状态
B.就绪状态、运行状态、挂起状态
C.就绪状态、阻塞状态、挂起状态
D.就绪状态、阻塞状态、后备状态
25、操作系统初启时需要将内存空间划分为系统区和用户区两部分，系统区用来存放操作
系统的（）
A.管理程序和涉及到的数据结构B.应用程序和涉及到的数据结构
C.用户程序和涉及到的数据结构D.程序代码、数据和堆栈
26、操作系统初启时需要将内存空间划分为系统区和用户区两部分，用户区用来存放用户
的（）
A.用户程序和涉及到的数据结构B.应用程序和涉及到的数据结构
C.程序代码、数据和堆栈D.管理程序和涉及到的数据结构
27、轮转算法的启动时间不包括下列的哪项（）
A.一个时间片运行结束B.当前进程运行结束
C.正在运行的进程运行受阻主动放弃了CPU控制权D.有其他任务要做
28、线程被定义为（）的基本单位。
A.资源占有B.调度运行C.资源分配D.资源管理
29、进程被定义为（）的实体。
A.调度运行B.资源分配与占有C.资源分配D.资源占有
30-31、下列为哲学家进餐问题的一段程序，请选择相应的选项补充完整。
ProcessPhilosopher（i）
Begin
While（true）
Begin
Thinking（）;
P（mutex[i]）;
//请求左边筷子
（1）;
//请求右边筷子;
Eating（）;
（2）;
V（mutex[（i+1）mod5]）
End;
End;
30、在程序中的
（1）填入的选项为（）
A.P（mutex[（i+1）mod5]）B.V（mutex[（i+1）mod5]
C.P（mutex[i]mod5）D.V（mutex[i]mod5）
31、在程序中的
（2）填入的选项为（）
A.P（mutex[（i+1）mod5]）B.V（mutex[（i+1）mod5]
C.P（mutex[i]）D.V（mutex[i]）
33、下列说法错误的是（）
A.固定分区会产生内碎片B.动态分区会产生外碎片
C.固定分区会产生外碎片D.单一连续分区不能充分有效地利用系统的资源
34、下列说法不正确的是（）
A.分页存储管理的页面是一次性的装入内存
B.请求分页存储管理装入的页面是当前需要运行的部分页面。
C.分段存储管理整个分配一次性完成
D.段页式存储管理的页和段是部分装入内存
35、分页的作业地址空间是维的，分段的作业地址空间是维的。
A.一，二B.二，三C.一，三D.二，四
36、若某一系统内存采用段页式进行管理，地址部分被当成三维的地址来处理：
<段号，
页号，页内偏移量>.现有一该系统的内存地址<2,1,836>,当2#段的1#页的帧地址中存放
的是11111001100（十进制的1996），则物理地址将是（写十进制数）。
A.21836B.2043904C.1996836D.2832
37、若某一系统内存采用段页式进行管理，地址部分被当成三维的地址来处理：
<段号，
页号，页内偏移量>.当系统有32位地址空间，若段地址占11位，页地址占11位，页内偏
移量占10位，请问采用该存储管理方式的最大段数，页的大小为。
A.2K个段，1KBB.1K个段，2KBC.2K个段，4KBD.1K个段，1KB
38、一般情况下，进程的驻留集尺寸越小，其缺页率就越；页面太长，内部碎片将太
。
A.低，大B.高，大C.低，小D.低，大
39、一般情况下，对同一个系统，下列三种缺页调入时间的比较正确的是（）
A.T从交换区中调入缺页>T从磁盘文件区调入缺页>T从磁盘缓冲区调入缺页
B.T从磁盘文件区调入缺页>T从交换区中调入缺页>T从磁盘缓冲区调入缺页
C.T从磁盘文件区调入缺页>T从磁盘缓冲区调入缺页>T从交换区中调入缺页
D.T从交换区中调入缺页>T从磁盘缓冲区调入缺页>T从磁盘文件区调入缺页
40、下列说法不正确的是（）
A.从操作系统的管理方式上说，外部设备大体可以分为两种：
独享设备和共享设备。
B.大部分独享设备都是以字符为单位进行传送的所谓“字符设备”。
C.共享设备是一类操作速度较快的块设备。
D.独享设备的利用率比共享设备高
一．判断题（每小题1分）
1、分页存储管理页内有碎片，页间无碎片，分段存储管理段内没有碎片，但是段间有碎片。
得分
二．填空题（本题共10小题，40空，每空0.5分）
1、操作系统的发展大体经历了哪5个阶段：
手工操作阶段、单任务操作系统、多任务操作系统，规范化和、并发和分布式系统。
2、通常有5种I/O机制：
无设备控制器、有设备控制器、中断机制、DMA方式
、通道方式。
3、操作系统的基本特征有哪些：
并发性、共享性、异步性、虚拟性。
4、操作系统有哪5个基本管理模块：
作业管理、进程管理、存储管理、
设备管理、文件管理。
5、通常的作业有哪几类：
、、。
6、并发运行方式具有哪些特征：
、、、
。
7、实现互斥的方法有哪些：
、、、
、。
8、临界资源互斥准则：
、、、
。
9、产生死锁通常要满足那些条件：
、、、
。
10、存储管理分为普通存储管理，虚拟存储管理两种，其中普通存储管理主要有：
、
、、。
11、设备管理的主要目标是：
。
12、引入缓冲技术后的系统，呈现以下特点：
、、
。
13、提高设备的I/O速度通常的方法有：
、、
。
14、构造通道程序的主要依据有：
、、
、、、。
15、Spooling的功能由以下哪4个进程实现：
、、、
。
16、文件管理系统的功能是：
、、
、。
17、文件管理系统的目标：
、、、
、。
18、文件由哪两部分组成：
、。
19、文件管理系统具有的特点：
、、。
20、文件的逻辑结构是面向，文件的物理结构是面向。
21、文件目录的组织原则是：
。
22、分布式系统需要解决的问题有4点：
、、、
。
23、网格作为一种新出现的重要基础性设施，和其他系统相比有很多重要特点，主要有：
、、、。
24、人们对计算机和网络安全提出4项要求有哪些：
、、、
。
得分
三．简答及名称解释题（每小题﹡分，共﹡分）
1、什么是操作系统？
2、什么是作业？
作业有哪几种类型?
3、什么是进程？
进程具有哪些特点？
进程与程序有什么不同？
4、一个规模较小的操作系统为进程设置了两个状态：
运行态和等待态，如下图所示。
请
说明这种系统的运行机理及状态转移条件。
5、什么是临界资源？
什么是临界区？
进程对临界资源的访问满足什么条件？
6、管程由那些模块组成？
管程的特征有哪些？
7、请说明内存的静态分配和动态分配的基本概念；内碎片与外碎片的不同？
8、请解释分页机制与请求分页机制的基本概念？
分页机制与请求分页机制有何不同？
9、请说明分页和分段有何主要区别？
10、磁盘空间被划分为文件区和交换区两部分，请说明二者有何区别。
11、请说明什么是独享设备？
什么是共享设备？
它们有什么不同？
12、什么是隐式链接和显示链接？
何谓文件分配表FAT？
得分
四．应用分析题（每小题20分，共20分）
1、通过作业平均周转时间T和平均带权周转时间W来分析下表中作业调度的顺序，并画出
采用HRF算法时作业调度轨迹图。
（注：
本系统优先级高者有较大的优先数）
作业名
提交时刻
运行时间/h
优先数
A
8.0
2
10
B
8.5
0.5
25
C
9.0
0.1
7
D
9.5
0.2
18
2、利用银行家算法分析如下资源分配的情况，得出一个安全序列。
设系统共有3类资源，每一种资源的可用量为（10，5，7），若当前有5个活跃的进程
P1,…,P5，它们的资源最大需求量Max、资源占用量Allocation及资源亏空量Need分别如
下表所示，表中最后一列是当前各类资源的可用量。
资源分配表（初始情况）
请求顺序
请求者
Max
Allocation
Need
可用资源
123
123
123
123
1
P1
753
010
743
332
2
P2
322
200
122
3
P3
902
302
600
4
P4
222
211
011
5
P5
433
002
431
根据当前的资源分配情况，通过Safe（）检测安全性，得出一个安全序列，并写出具体分析过程。
3、若某个进程共访问了12次页面，页面走向P为：
4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5
如果该进程占有的帧数M是3，利用OPT（最佳置换）算法、FIFO（先进先出）算法、LRU（最近最久未使用）算法画出缺页情况图，并计算出其缺页率。
4、在一个请求分页系统中，假如系统分配给一个作业的物理块数为3，并且此作业的页面
走向为：
2，3，2，2，5，2，4，5，3，2，5，2
试用下列算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数及缺页率。
（1）FIFO算法
（2）LRU算法
（3）OPT算法
5、假定盘块的大小为1KB，对于540MB的硬盘，FAT需占用多少存储空间？
当硬盘容量为
1.2GB时，FAT需占用多少存储空间？
6、假如盘块大小为4KB，每个盘块好占4B，当采用两级索引分配时，系统允许的文件最大
长度是多少？
7、有一计算机系统利用下图所示位示图来管理空闲盘块，盘块大小为1KB，现要为某文件
分配两个盘块，试写出块分配的具体过程。
0123456789101112131415
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1、填空题（本题有10小题，共20空，每空0.5分）
1、手工操作方式、单任务操作系统、多任务多用户、规范化和微型化、并行与分布式阶段。
2、无设备控制器、有设备控制器、中断机制、DMA方式、通道方式。
3、并发性、共享性、异步性、虚拟性
4、作业管理、进程管理、存储管理、设备管理、文件管理。
11.如何提高系统的效率，克服I/O操作的瓶颈制约。
12、减少设备驱动次数、可以缓解I/O操作对缺页置换策略的干扰、缓解CPU与外部设备速度不匹配的矛盾，使数据处理的速度提高。
13、研制更高性能的外部设备，加快读/写速度、设置高速大容量的设备缓冲区、采用好的I/O调度算法。
14、数据传送方向（读/写）、数据传送的字节数、传送出错的最大重复传送次数、数据传送的内存地址、低层的设备驱动程序入口等。
15、收容输入、提取输入、收容输出、提取输出。
16、实现文件的存取、检索、更新；文件存储空间的分配与回收；文件的共享和保护；向用户提供文件操作接口。
17、方便用户、保证文件的安全、提高文件存取和检索的效率、有效管理外存空间、提高资源利用率。
18、文件体、文件控制块（或填FCB也对）。
19、使用的方便性、数据的安全性、接口的统一性。
20、用户、系统
21、方便对目录进行快速检索。
22、任务分解、处理机分配、子任务并行计算、结果合成
23、分布性与共享性、相似性、动态性、管理的多重性。
24、可靠性、可用性、机密性、完整性。
三、简答及名称解释题（本小题共6题，每小题5分，共30分）
1、操作系统是管理计算机系统内各类资源的程序模块和相关数据集合的软件。
它作为用户和计算机系统之间的连接软件，主要是响应用户的各种要求，解决各种要求之间的冲突，
使系统的利用率提高，以便用户能够简单、高效地使用计算机。
2、作业是用户交给计算机做的一项工作，一个作业通常包括，用户用某种计算机语言编写
的源程序、作业运行所需的初始数据，以及控制作业运行的命令等都是作业。
作业的类型有：
批处理型作业、交互型作业、实时型作业。
2、①进程是程序的运行过程，是可以独立申请并获得系统资源，能够与其他进程并发运行
的基本单位。
②进程具有的特点：
动态特征、并发特征、独立特征、异步特征、结构特征。
③进程是程序的执行过程，是一个动态的过程，程序是指用计算机语言书写的程序源代
码的集合，是一个静态的概念。
4、运行态是进程在处理机上运算的状态，等待态是就绪和阻塞的合成状态。
进程由创建而产生并进入等待状态，由调度而被置为运行。
当进程运行遇到I/O操作时，系统将进程转入等待状态。
此刻系统应在其PCB中记录进程等待原因，比如等待外设、等待CPU等。
进程调度程序可通过某种算法从等待状态的PCB中选择一个“等待CPU”的进程，让它投入运行，当进程运行结束时，将其撤销。
另外，当一个外部设备产生中断请求时，系统应将正在等待该设备的进程PCB找出来，将其等待原因由“等待外设”改为“等待CPU”。
5、①在各种类型的资源中，有一类资源一次只能供一个进程使用，将这种资源称为“临界资源”。
大部分物理设备都属于临界资源，另外，还有一些共享的数据结构，如变量、队列、表格等也属于临界资源。
②临界区：
是进程中访问临界资源的程序，每个使用该资源的进程都要包含一个临界区。
③进程对临界资源的访问满足3点：
互斥访问要求，不至于产生“死锁”，不能有饥饿
进程，
6、管程是由举办数据结构、多个处理过程和一套初始化代码组成
管程的特征为：
①管城内的数据结构只能被管程内的过程访问，任何外部访问都是不允许的；②进程可以通过调用管程的一个过程进入管程；③任何时间只允许一个进程进入管程，其他要求进入管程的进程统统被阻塞到等待管程的队列上。
7、①静态分配：
静态分配是指在进程执行前实施的内存空间分配。
在这之后，系统不再接
受进程的申请，也不允许进程在内存中移动（变更所占空间）。
②动态分配：
动态分配是指进程在运行过程中实施的内存空间分配。
也就是说，系统允
许进程在运行过程中随时申请内存空间。
③内碎片：
指的是作业获得的空间大于需求的空间时多出来的一小部分用户根本不需要
的空闲区。
④外碎片：
外碎片是指在使用可变分区管理方法时，进程之间形成的一些零星的小空闲
区
8、①分页机制：
分页存储管理是按照程序页面进行管理的一种方法，在这种方法中，内存
的用户空间被划分为一些大小相等的存储块，通常称为“帧”（frame）或“页框”。
系统把
每个进程划分程与帧同样大小的块，通常称为页面（page）。
这样划分是为了让每个页面存
入一个帧中。
②请求分页机制：
请求分页存储管理是在普通的分页管理基础上，采用了虚拟技术发展
起来的。
请求分页管理是一种具有交换技术的分页管理模式。
程序和数据位于外存上，当调
度到一个作业时就将其当前需要运行的部分程序和数据调入内存。
③分页与请求分页机制的不同：
分页机制页的分配是一次性完成，这种方法可以将进程
的所有页面分配到互不连续的若干帧中，因此是一种离散空间分配形式。
请求分页存储管理的页面是把当前需要访问的页面调入内存，及页面的调入不是一次
完成的。
9、分页和分段的区别可分为以下3个方面：
①页是信息的物理单位，是为了离散分配引入的。
分页是系统管理的需要。
段是信息的逻辑单位，含有一组意义相对完整的信息。
分段是为满足用户编程的需要。
②页的大小由系统来确定，是固定的和等长的。
段的大小由用户确定，是不固定的和不等长的。
③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。
10、文件区和交换区两部分的区别：
①存储方式不同。
文件区中的信息是以文件形式存放的，为了提高空间利用率，一般采取离散存储方式；而交换区是按字符流方式存放的，多采用连续存储形式。
②访问速度不同。
文件区的存储空间特别大，为了提高检索效率一般通过建立目录对文件实现访问，也就是间接地址访问；而交换区空间较小，可按外存地址直接访问，因此速度快。
③存储时间不同。
文件区的存储适合于较长久的数据存储；而交换区作为临时数据的存放处，只存放短期的数据。
11、①独享设备是一类输入/输出速度比较低，在使用的某个环节中需要人工进行干预的设备。
在多进程并行运行的系统中，独享设备一般由一个作业独占，直到该作业使用完为止。
常见的独享设备有：
打印机、绘图仪、终端机，以及早期计算机上使用的卡片输入/输出机、穿孔机会光电阅读机等。
从工作方式上说，大部分独享设备的输入/输出操作都是按字符的方式进行传送的，因此这种设备又称为“字符设备”
②共享设备是一类操作速度较快的设备。
它允许多个作业以共享方式使用。
从逻辑上讲，一台共享设备可以看成是多台独享设备的联合体。
共享设备可以供多个进程共同进行存入和读出。
每次操作时，它总是一次传输若干数据。
因此，共享设备也被称为“块设备”。
从利用率上看，共享设备比独享设备高得多。
磁盘是最常见的共享设备。
12、①隐式链接----------磁盘文件是链接文件，其链头存储块和链尾存储块的地址存放在文件的目录项中。
②显式链接----------利用文件分配表FAT实现的文件链接。
③文件分配表FAT----------登记盘上的所有存储块。
已分配给各文件的诸多块在FAT中各自被连接成一个块链，链头指针存于各自文件的文件控制块（或目录）中。
四、应用分析题（本小题20分）
1、解：
（1）按FCFS算法，4个作业的平均周转时间T和平均带权周转时间W为：
T=（10-8+10.5-8.5+10.6-9+10.8-9.5）/4
=（2+2+1.6+1.3）/4=1.725
W=（2/2+2/0.5+1.6/0.1+1.3/0.2）/4=6.875
（2）按SJF算法，4个作业的平均周转时间T和平均带权周转时间W为：
T=（10-8+10.8-8.5+10.1-9+10.3-9.5）/4
=（2+2.3+1.1+0.8）/4=1.55
W=（2/2+2.3/0.5+1.1/0.1+0.8/0。
2）/4=5.15
（3）按HPF算法，4个作业的平均周转时间T和平均带权周转时间W为：
T=（10-8+10.5-8.5+10.8-9+10.7-9.5）/4
=（2+2+1.8+1.2）/4
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