操作系统原理复习题最终.docx
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操作系统原理复习题最终
操作系统原理复习题
一填空题：
1．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令接口和程序接口和图形接口。
2．I/O控制方式的发展经历了4个阶段：
程序查询方式、I/O中断方式、直接存储器访问DMA方式和I/O通道方式。
3．操作系统的五大功能包括__处理机管理、_存储器管理_、__文件管理_、_设备管理__、_____用户接口__。
4．文件的逻辑结构分流式文件和记录式文件二种。
5．进程主要由___程序段_、__数据段_、_进程控制块（PCB）_三部分内容组成，其中___进程控制块（PCB）_是进程存在的唯一标志。
。
6．虚拟设备是指采用SPOOLING技术，将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。
7．文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是文件控制块。
8．段式管理中，以段为单位，每段分配一个连续区。
由于各段长度不同，所以这些存储区的大小不一，而且同一进程的各段之间不要求连续。
9．逻辑设备表（LUT）的主要功能是实现设备独立性。
10．文件的物理结构分为顺序文件、链接文件和索引文件。
11．所谓设备控制器，是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件。
12. 操作系统三大基本类型：
批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。
13.按文件的逻辑存储结构分，文件分为有结构文件，又称为记录式文件和无结构文件，又称流式文件。
14、在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入了虚拟分配技术，即用共享设备模拟独占设备。
15、常用的内存管理方法有分区管理、页式管理、段式管理和段页式管理。
16、在存储管理中常用虚拟存储器方式来摆脱主存容量的限制。
17、置换算法是在内存中没有空闲页面时被调用的，它的目的是选出一个被淘汰的页面。
如果内存中有足够的空闲页面存放所调入的页，则不必使用置换算法。
18、文件的存储器是分成大小相等的物理块，并以它为单位交换信息。
19、缓冲区的设置可分为单缓冲、双缓冲、循环缓冲和缓冲池。
20.在操作系统中，进程是一个资源分配的基本单位，也是一个独立运行和调度
的基本单位。
21.在信号量机制中，信号量S>0时的值表示可用资源数目；若S<0，则表示等待该资源的进程数，此时进程应阻塞。
22.设备从资源分配角度可分为独占设备，共享设备和虚拟设备。
23.设备管理的主要任务是控制设备和CPU之间进行I/O操作。
24.常用的文件存取方法有顺序存取法，随机存取法和按键存取法。
25.地址变换机构的基本任务是将虚地址空间中的逻辑地址变换为内存中的物理地址。
26．现代操作系统的两个重要特征是并发和共享。
27．在程序执行的局部性原理体现在___时间___局部性和__空间___局部性两个方面。
28.正在执行的进程等待I/O操作，其状态将由执行状态变为阻塞状态。
29．页是信息的物理单位，进行分页是出于系统管理的需要；段是信息的逻辑单位，分段是出于用户的需要。
30．若干个事件在同一时刻发生称为并行，若干个事件在同一时间间隔内发生称为并发。
31．使用缓冲区能有效地缓和I/O设备和CPU之间速度不匹配的矛盾。
32．进程间通信的方式有管道、共享存储区和消息传递方式。
33．计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机系统资源的系统软件。
34．操作系的动态分区管理内存分配算法有首次适应算法、循环首次适应算法、和最佳适应算法。
35．通道是一个独立于CPU的专管I/O的处理机，它控制 设备与内存之间的信息交换。
36.在首次适应算法中，要求空闲分区按地址递增顺序链接成空闲分区链；在最佳适应算法中是按空闲分区从小到大顺序形成空闲分区链。
37现代操作系统的特征是并发、共享、虚拟和异步性。
38.产生死锁的四个必要条件是互斥条件和请求和保持，不剥夺条件和环路条件。
39．文件系统的基本任务是实现按名存取。
40.一次只允许一个进程访问的资源叫临界资源。
41．文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是文件控制块（或：
FCB）。
42．所谓通道，是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件。
43.当处理器空闲时，调度程序从就绪____进程队列中选择一个进程给其分配CPU，处于___阻塞_________状态的进程是不会获得CPU的。
44、产生死锁的原因主要是竞争资源和进程间推进次序非法。
45、若信号量S的初值定义为10，则在S上调用了16次P操作和15次V操作后S的值应该为_10-16+15=9___________。
46、按用途可以把文件分为系统文件、用户文件和库文件三类。
二、单选题
1．（）不是基本的操作系统。
A、批处理操作系统B、分时操作系统
C、实时操作系统D、网络操作系统
2．（）不是分时系统的基本特征：
A、多路性性B、独立性
C、实时性D、交互性
3．进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（）
A、执行态变为就绪态B、执行态变为等待态
C、就绪态变为执行态D、阻塞态变为就绪态
4.在现代操作系统中引入了（），从而使并发和共享成为可能。
A.单道程序B.磁盘C.对象D.多道程序
5．从用户的观点看，操作系统是（）。
A.用户与计算机硬件之间的接口B.控制和管理计算机资源的软件
C.合理组织计算机工作流程的软件D.计算机资源的的管理者
6．如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（）来保证按名存取的安全。
A、重名翻译机构B、建立索引表
C、建立指针D、多级目录结构
7．在下面的I/O控制方式中，需要CPU干预最少的方式是（）。
A．程序I/O方式B．中断驱动I/O控制方式C．直接存储器访问DMA控制方式D．I/O通道控制方式
8．作业存在的唯一标识是_____。
A.作业名B.进程控制块C.作业控制块D.程序名
9．共享变量是指（）访问的变量。
A、只能被系统进程B、只能被多个进程互斥
C、只能被用户进程D、可被多个进程
10．临界区是指并发进程中访问共享变量的（）段。
A、管理信息B、信息存储
C、数据D、程序
11．若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（）个进程参于竞争，而不会发生死锁。
A、5B、2
C、3D、4
12、有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对一临界资源的互斥访问，则信号量的变化范围是（）。
A.1至–（m-1）B.1至m-1C.1至–mD.1至m
13．产生系统死锁的原因可能是由于（）。
A、进程释放资源B、一个进程进入死循环
C、多个进程竞争，资源出现了循环等待D、多个进程竞争共享型设备
14．已经获得了除________以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态。
A.存储器B.打印机C.磁盘空间D.CPU
15．产生死锁的主要原因是进程运行推进的顺序不合适（）
A．系统资源不足和系统中的进程太多
B．资源的独占性和系统中的进程太多
C．进程调度不当和资源的独占性
D．资源分配不当和系统资源不足
16、系统可把等待资源的进程组织成等待队列，这样的等待队列有__________。
A.0个B.1个C.2个D.1个或多个
17. 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
18. 如果文件系统中有两个文件重名，不应采用（）。
A.一级目录结构B.树型目录结构
C.二级目录结构D.A和C
19、 虚拟内存的容量只受（ ）的限制。
A.物理内存的大小B.磁盘空间的大小
C.数据存放的实际地址D.计算机地址位数
20、分段管理提供（）维的地址结构。
A.1B.2 C.3 D.4
21、（ ）实现了段式、页式两种存储方式的优势互补。
A.请求分页管理 B.可变式分区管理
C.段式管理D.段页式管理
22、下列（）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。
A.固定分区B.可变分区
C.分页管理 D.段页式管理
23、操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统（ ）的能力。
A.串行操作 B.控制操作
C.重执操作D.并行操作
24.B是指从作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔；D是从作业进入后备队列起，到被调度程序选中时的时间间隔。
A：
响应时间；B：
周转时间；
C：
运行时间；D：
等待时间；
F：
触发时间。
25.产生死锁的四个必要条件是互斥条件和
（1），不剥夺条件和
（2）。
（1）A：
请求和阻塞条件；B：
请求和释放条件；
C：
请求和保持条件；D：
释放和阻塞条件；
E：
释放和请求条件。
（2）A：
线性增长条件；B：
环路条件；
C：
有序请求条件；D：
无序请求条件。
26.在A中，要求空闲分区按空闲区地址递增顺序链接成空闲分区链；在_C___中是按空闲区大小递增顺序形成空闲分区链；在B中，是按空闲区大小递减的顺序形成空闲分区链。
A：
首次适应算法；B：
最坏适应算法；
C：
最佳适应算法；D：
循环首次适应算法。
27．CPU的调度分为高级、中级和低级三种，其中低级调度是指调度。
A：
作业B：
交换C：
进程
28．在请求调页中可采用多种置换算法，其中LRU是置换算法。
A：
最佳B：
最近最久未用
C：
最近未用D：
最少使用
29. 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
30. 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
31. 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
充分利用存储器
32. 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
33．外存（如磁盘）上存放的程序和数据（ ）。
A．可由CPU B．必须在CPU访问之前移入内存
C．是必须由文件系统管理的 D．必须由进程调度程序管理
34. 文件系统在创建一个文件时，为它建立一个（）。
A.文件目录B.目录文件
C.逻辑结构D.逻辑空间
35. 数据库文件的逻辑结构形式是（）。
A.字符流式文件B.档案文件
C.记录式文件D.只读文件
36. 逻辑文件是（）的文件组织形式。
A.在外部设备上B.从用户观点看
C.虚拟存储D.目录
37、 存储管理的目的是（ ）。
A.方便用户B.提高内存利用率
C.方便用户和提高内存利用率D.增加内存实际容量
38、在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（ ）。
A.输入输出中断 B.时钟中断
C.越界中断 D.缺页中断；
39、碎片现象的存在使得（）。
A.内存空间利用率降低 B.内存空间利用率提高
C.内存空间利用率得以改善D.内存空间利用率不影响
40、通道是一种（）。
A.I/O端口B.数据通道
C.I/O专用处理机D.软件工具
41、缓冲技术用于（）。
A、提高主机和设备交换信息的速度
B、提供主、辅存接口
C、提高设备利用率
D、扩充相对地址空间
42、采用SPOOLing技术的目的是（ ）。
A.提高独占设备的利用率B.提高主机效率
C.减轻用户编程负担D.提高程序的运行速度
42.产生死锁的基本原因是
（1）和
（2）。
（1）A：
资源分配不当；B：
系统资源不足；C：
作业调度不当；D：
资源的独占性。
（2）A：
进程推进顺序非法；B：
进程调度不当；C：
系统中进程太多；D：
CPU运行太快。
43.文件系统最基本的目标是A，它主要是通过目录管理功能实现的，文件系统所追求的最重要目标是D。
A：
按名存取；B：
文件共享；C：
文件保护；D：
提高对文件的存取速度；E：
提高I/O速度；F：
提高存储空间的利用率。
44.按逻辑结构可把文件分为E和F两类。
A：
读，写文件；B：
只读文件；C：
索引文件；D：
链式文件；E：
记录式文件；F：
流式文件。
45.一作业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
46.在讨论死锁问题时，采用银行家算法分配资源可以________死锁。
A.防止 B.避免 C.检测 D.解除
47.两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
48、若P、V操作的信号量S初值为2，当前值为-1，则表示有（）个等待进程。
A．1B．2C．0D．3
三、简答题
1.什么是死锁？
产生死锁的四个必要条件是什么？
所谓死锁，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。
死锁产生的4个必要条件：
（1）互斥条件。
进程要求对所分配的资源进行排它性控制，即在一段时间内某资源仅被一个进程所占有。
（2）请求和保持条件。
当进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
（3）不剥夺条件。
进程已获得的资源在未使用完之前不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
（4）环路等待条件。
在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链。
2．什么叫临界资源？
什么叫临界区？
在计算机中有许多资源一次只能允许一个进程使用，如果多个进程同时使用这些资源，则有可能造成系统的混乱，这些资源被称作临界资源，如打印机和一些共享变量。
在每个进程中，访问临界资源的那段代码称为临界区。
。
3.请画出进程的状态转换图。
并说明是什么事件引起每种状态的变迁？
答：
状态转换图如下：
就绪到执行：
处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配了处理器之后，该进程就进入执行状态。
执行到就绪：
正在执行的进程，如果分配给它的时间片用完，则暂停执行，该进程就由执行状态转变为就绪状态。
执行到阻塞：
如果正在执行的进程因为发生某事件（例如：
请求I/O，申请缓冲空间等）而使进程的执行受阻，则该进程将停止执行，由执行状态转变为阻塞状态。
阻塞到就绪：
处于阻塞状态的进程，如果引起其阻塞的事件发生了，则该进程将解除阻塞状态而进入就绪状态。
4．什么是进程？
什么是线程？
进程与线程有何区别？
答：
进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立的基本单位。
在引入线程的操作系统中，线程是进程的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位。
线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源（如程序计数器、一组寄存器和栈），但它可与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。
从调度、并发性、系统开销、拥有资源等方面来比较线程和进程：
（1）调度。
在传统的操作系统中，独立调度、分派的基本单位是进程。
而在引入线程的操作系统中，则把线程作为调度和分派的基本单位。
（2）并发性。
在引入线程的操作系统中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间亦可并发执行，因而使操作系统具有更好的并发性，从而能更有效地使用系统资源和提高系统的吞吐量。
（3）拥有资源。
不论是传统的操作系统，还是设有线程的操作系统，进程都是拥有资源的基本单位，它可以拥有自己的资源。
一般地说，线程自己不拥有系统资源（也有一点必不可少的资源），但它可以访问其隶属进程的资源。
（4）系统开销。
由于在创建、撤销或切换进程时，系统都要为之分配或回收资源，保存CPU现场。
因此，操作系统所付出的开销将显著地大于在创建、撤销或切换线程时的开销。
5．什么是高级调度、中级调度和低级调度？
答：
作业调度：
从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。
执行完后，回收资源。
进程调度：
从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU。
交换调度：
按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。
6.什么是文件的逻辑结构和物理结构？
文件的逻辑结构（文件的组织）：
从用户角度看到的文件的全貌，也就是它的记录结构，包括流式文件、顺序文件、索引文件和索引顺序文件。
文件的物理结构（文件的存储结构）：
文件在外存上的存储组织形式，包括连续文件、串联文件和索引文件。
7．试比较进程和程序的区别
答：
（1）进程是一个动态概念，而程序是一个静态概念，程序是指令的有序集合，无执行含义，进程则强调执行的过程。
（2）进程具有并行特征（独立性，异步性），程序则没有。
（3）不同的进程可以包含同一个程序，同一个程序在执行中也可以产生多个进程。
8.什么是虚拟存储器，其特点是什么？
答：
所谓虚拟存储器，是指仅把程序的一部分装入内存便可运行程序的存储器系统，具体地说，虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。
实际上，用户所看到的大容量只是一种感觉，是虚的，故称之为虚拟存储器。
其特点是：
（1）程序装入时，不必将其全部读入到内存，而只需将当前需要执行的部分页或段读入到内存，就可让程序开始执行；
（2）在程序执行过程中，如果需执行的指令或访问的数据尚未在内存（称为缺页或缺段），则由处理器通知操作系统将相应的页或段调入到内存，然后继续执行程序；（3）操作系统将内存中暂时不使用的页或段调出保存在外存上，从而腾出空间存放将要装入的程序以及将要调入的页或段（即具有请求调入和置换功能，只需程序的一部分在内存就可执行）。
9、简述段和页的区别。
分页和分段有许多相似之处，但是在概念上两者完全不同，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。
四、计算题和综合分析题
1、在分页存储管理系统中，逻辑地址的长度为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，问相应的物理地址是多少？
答：
由于4096=212，故页内地址为12位，逻辑长度为16位，则页号为4为。
逻辑地址2F6AH）所对应的二进制表示形式是：
0010111101101010，该逻辑地址对应的页号为2查页表，得到物理块号是11（十进制），即物理块地址为：
1011111101101010，即BF6A（H）。
2．系统中有五个进程P1、P2、P3、P4、P5，有三种类型的资源：
R1、R2、和R3。
在T0时刻系统状态如表所示。
若采用银行家算法实施死锁避免策略，回答下列问题：
（共9分，每小题3分）
1．T0时刻是否为安全状态？
为什么？
2．若这时P4请求资源（1，2，0），是否能实施资源分配？
为什么？
3．在上面的基础上，若进程P3请求资源（0，1，0），是否能实施资源分配？
为什么？
T0时刻系统状态
Allocation
Max
R1
R2
R3
R1
R2
R3
P1
0
0
1
0
0
1
P2
2
0
0
2
7
5
P3
0
0
3
6
6
5
P4
1
1
5
4
3
5
P5
0
3
3
0
6
5
R1
R2
R3
剩余资源数
3
3
0
解：
1、利用安全性算法检查系统是否安全，可得此时刻的安全性分析情况：
进程
Work
Need
Allocation
Work+Allocation
Finish
P1
P4
P5
P2
P3
3,3,0
3,3,1
4,4,6
4,7,9
6,7,9
0,0,0
3,2,0
0,3,2
0,7,5
6,6,2
0,0,1
1,1,5
0,3,3
2,0,0
0,0,3
3,3,1
4,4,6
4,7,9
6,7,9
6,7,12
1
1
1
1
1
由上可知，T0时刻存在安全序列为：
P1，P4，P5，P2，P3,故T0时刻是安全的，
2、若这时P4请求资源（1，2，0），系统根据银行家算法检查：
Request（1,2,0）<=Need（3,2,0）
Request（1,2,0）<=Available（3,3,0）
系统试探分配，修改相应的向量，形成的资源变化情况如下表所示：
Allocation
Need
R1
R2
R3
R1
R2
R3
P1
0
0
1
0
0
0
P2
2
0
0
0
7
5
P3
0
0
3
6
6
2
P4
2
3
5
2
0
0
P5
0
3
3
0
3
2
R1
R2
R3
剩余资源数
2
1
0
再利用安全性算法检查系统是否安全，可得此时刻的安全性分析情况：
进程
Work
Need
Allocation
Work+Allocation
Finish
P1
P4
P5
P2
P3
2,1,0
2,1,1
4,4,6
4,7,9
6,7,9
0,0,0
2,0,0
0,3,2
0,7,5
6,6,2
0,0,1
2,3,5
0,3,3
2,0,0
0,0,3
2,1,1
4,4,6
4,7,9
6,7,9
6,7,12
1
1
1
1
1
由安全性算法检查可知，可以找到一个安全序列为：
P1，P4，P5，P2，P3,故系统是安全的，可以立即把P4请求的资源分配给它
3、进程P3请求资源（0，1，0），根据银行家算法进行检查：
Request（0,1,0）<=Need（6,6,2）
Request（0,1,0）<=Available（2,1,0）
系统试探
升级会员 