计算机操作系统总练习与答案.docx
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计算机操作系统总练习与答案
操作系统期末试题
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．在配置多道批处理操作系统的计算机系统中（ ）
A．用户可联机、调试自己的程序B．允许用户直接干预作业的执行
C．能对外部事件实时响应D．允许多个作业同时使用不同的外围设备
2．UNIX操作系统是一个（ ）
A．交互式分时操作系统B．多道批处理操作系统
C．实时操作系统D．分布式操作系统
3．若操作系统管理的某用户程序当前正占有中央处理器，该用户程序欲读磁盘上的文件信息，那么用户程序中相应的指令应该是（ ）
A．启动I/O指令B．等待I/O指令
C．转移指令D．访管指令
4．当一次系统调用功能完成后，中央处理器的工作状态应（ ）
A．保持管态B．保持目态
C．从管态转换成目态D．从目态转换成管态
5．分布式操作系统的特点是（ ）
A．资源共享B．资源地理位置分散
C．资源位置透明D．多个用户的程序并行运行
6．引入进程的原因是（ ）
A．提高资源的利用率和控制程序的执行
B．提高资源的利用率和正确描述程序的执行情况
C．提高程序的执行速度和控制程序的执行
D．提高程序的执行速度和正确描述程序的执行情况
7．进程有三种基本状态，可能的状态转换是（ ）
A．就绪态到运行态、等待态到就绪态、运行态到等待态
B．就绪态到运行态、就绪态到等待态、等待态到运行态
C．就绪态到运行态、等待态到就绪态、等待态到运行态
D．运行态到就绪态、就绪态到等待态、等待态到运行态
8．处理器不能直接访问的存储器是（ ）
A．寄存器B．高速缓冲存储器
C．主存储器D．辅助存储器
9．断电停机后，存储信息随之消失的存储器是（ ）
A．磁盘B．磁带
C．主存储器D．U盘
10．处于运行状态的操作系统程序应放在（ ）
A．寄存器中B．高速缓冲存储器中
C．主存储器中D．辅助存储器中
11．对操作系统的文件系统而言，一个源程序、一批数据、一篇文章或一张图片等都可以被称为文件，只要它是（ ）
A．连续分布在一片磁盘区域中的信息集合
B．采用链接方式连接起来的多个磁盘块组成的信息集合
C．逻辑上具有完整意义的信息集合
D．属于同一个用户的一个信息集合
12．一级目录结构的文件系统的主要特点是（ ）
A．适用于多道程序设计B．适用于单用户系统
C．无需把索引表放到磁盘上D．存取所有文件都无需用到索引表
13．在文件目录的目录项中主要存放的是（ ）
A．文件的名字、文件的类型和文件的物理地址等
B．文件的名字、文件的类型和文件的摘要等
C．文件的名字、文件记录的长度和文件的结构等
D．文件的名字、文件的存取方式和文件在主存中的地址等
14．并非在“打开”文件时进行的操作是（ ）
A．把存储介质上的文件目录读入主存储器
B．核对存取方式
C．找出文件在存储介质上的起始位置
D．决定文件在主存储器中的起始位置
15．在计算机系统中引入通道结构后仍然无法做到的是（ ）
A．主存储器和外围设备之间传送信息的操作直接通过通道进行
B．通道完全独立运行，无需由CPU启动
C．外围设备可以和CPU并行工作
D．各通道上的外围设备可以并行工作
16．通过操作系统对外围设备的管理实现了“设备处理的一致性”。
这种“一致性”是指
（ ）
A．外围设备硬件的处理一致性B．通道硬件设计的处理一致性
C．通道程序设计的处理一致性D．用户可不考虑设备的具体物理特性
17．当采用单缓冲技术进行磁盘输入时，设从磁盘上读入1块的时间为T，将数据从单缓冲区送入用户区所需时间为t，用户程序处理这块数据的时间为p，且T>t，T>p。
如果需从磁盘上读入2块数据，并进行处理，则总共需要花费的时间为（ ）
A．2T+2t+2pB．2T+2t+p
C．2T+t+2pD．2T+t+p
18．若进程用信件来传递信息，那么发送信息者的进程名应（ ）
A．存放在信件中B．作为send原语的参数
C．作为receive原语的参数D．存放在信箱说明中
19．不能防止死锁的资源分配策略是（ ）
A．剥夺式分配方式B．按序分配方式
C．静态分配方式D．互斥使用分配方式
20．系统有某类资源5个，供3个进程共享，为保证系统的安全，应限定每个进程申请的资源数不超过（ ）
A．1个B．2个
C．3个D．4个
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）
在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选、少选或未选均无分。
21．嵌入式操作系统的特点是（ ）
A．微型化B．实时性
C．分时性D．高效性
E．单用户
22．进程控制块有若干信息，它们是（ ）
A．标识信息B．说明信息
C．现场信息D．告警信息
E．管理信息
23．可用静态重定位装入作业的存储管理方式有（ ）
A．单用户连续B．固定分区
C．采用移动技术的可变分区D．页式
E．页式虚拟
24．采用建立文件的多个副本的办法可以防止（ ）
A．天灾人祸造成的破坏B．系统故障造成的破坏
C．错误设定存取权限造成的破坏D．错误设定文件共享者造成的破坏
E．计算机病毒侵害造成的破坏
25．在多道程序设计系统中往往会同时存在着许多进程，对每一个进程来说（ ）
A．都具有顺序性B．可能由于自身或外界原因而被中断
C．执行速度可以由进程自己来控制D．当前能否占用处理器，由进程调度决定
E．执行结果必定不受其他进程的影响
三、填空题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）
请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
26．采用层次结构的计算机系统中，人与计算机硬件之间的界面是__________。
27．网络操作系统的主要功能是网络中各种资源的共享和各台计算机之间的__________。
28．多道程序系统中，有关程序的执行可能受到另一个程序的__________。
29．进程有三个特性，它们是动态性、并发性和__________。
30．计算机系统中，处理器是按程序状态字寄存器中的指示控制__________。
31．把逻辑地址转换成绝对地址的工作称为__________。
32．可变分区存储管理的主存分配算法中，寻找次数最少的是__________。
33．允许用户的逻辑地址空间大于主存储器的绝对地址的存储管理方法称为__________。
34．文件系统的功能之一是实现__________文件到物理文件的转换。
35．逻辑记录顺序和物理块的顺序相一致的文件结构被称为__________文件。
36．链接结构和索引结构的共同特点是文件占用的存储空间块在存储空间中的位置不必是__________的。
37．如果把一本词典的内容作为一个文件存放，每个单词和对它的解释组成一个记录。
为了便于该词典的使用者迅速查到所需的单词，这个文件的存储结构采用__________文件结构比较合适。
38．如果某文件系统以成组方式存放记录，每个磁盘块最多可以存放8个记录，用于记录成组和分解的主存缓冲区的大小与磁盘块大小相同。
若0-7号记录存放在第0个磁盘块，8—15号记录存放在第1个磁盘块……，那么为了依次读出第23、24、25、17号记录，需要进行__________次读盘操作。
39．通过操作系统对外围设备的管理，可以实现外围设备和计算机系统的__________之间的并行操作。
40．尽管磁盘是一种可共享设备，但__________仍只有一个作业能启动磁盘。
41．磁盘调度的目的是降低若干个访问者执行信息传输操作的__________。
42．若磁盘盘面分为8个扇区，现有8个逻辑记录L1～L8被存放在同一磁道上供处理程序使用，处理程序要求顺序处理这8个记录，每次请求从磁盘上读一个记录，然后对读出的记录花4毫秒的时间进行处理，以后再读下一个记录进行处理，直至8个记录都处理结束。
磁盘转速为40毫秒／周。
在这种情况下，这8个记录在盘面上优化存放次序应是__________。
43．当一个进程独占处理器顺序执行时，其执行结果只取决于进程本身，不受外界影响，则称该进程具有__________性。
44．进程并发执行时可能产生与时间有关的错误，这种错误不仅与进程占用处理器的时间有关，而且与__________的时间有关。
45．有n个进程都要使用某个共享文件，但系统限制最多可以有m个进程（n>m>1）同时读文件，用PV操作管理时，信号量值变化时所达到的最小值为__________。
四、简答题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
46．简述操作系统在计算机系统中的作用。
47．简述存储管理中移动技术的优缺点。
48．如果用户程序的工作是读入一个数据段，处理之，再读入下一段，再处理之……，直到n个数据段全部处理完毕。
设数据段的长度与磁盘块的长度相等。
若磁盘管理采用单缓冲技术，缓冲器的长度也和磁盘块的长度相等；若磁盘管理采用双缓冲技术，每个缓冲区的长度与磁盘块相等（即总长为2个磁盘块）。
请分别描述采用这两种技术时，“磁盘读入/数据从缓冲区移入用户区/用户处理”这3种操作步骤如何并行。
49．若磁盘共有8个柱面（0～7），磁盘的移动臂每移动一个柱面的距离需要20ms，每次访问磁盘的旋转延迟时间和信息传送时间之和大于11ms，但小于15ms。
采用电梯调度算法进行移臂调度。
设有两个进程A和B同时请求运行，进程A有较高优先级。
进程A运行了5ms后提出了访问柱面2和柱面6上各一个扇面的要求，且此时磁盘的移动臂正好处于柱面2的位置；接着，进程B运行了30ms后提出访问柱面3、5和7上各一个扇面的要求。
请给出移动臂访问以上柱面的次序。
50．设计操作系统时对并发进程的管理主要应解决哪三方面的问题?
解决这些问题的目的是什么?
五、综合题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）
51．一个多道程序系统，有一个作业序列，作业的提交时间及运行时间在下表中所列。
当第一个作业进入系统后开始调度，假定作业都是仅作计算。
请列出在分别采用先来先服务算法和计算时间短的优先算法管理作业时各个作业的开始时间、完成时间和周转时间。
注意：
忽略系统开销。
作业号到达输入井时刻需计算时间
110∶002小时
210∶101小时
310∶200.5小时
410∶300.2小时
52．现有一台16位字长的专用机，采用页式存储管理。
主存储器共有4096块（块号为
0～4095），现用位示图分配主存空间。
试问：
（1）该位示图占用几个字?
（2）主存块号3999对应位示图的字号和位号（均从0开始）各是多少?
（3）位示图字号199，位号9对应主存的块号是多少?
53．有一自动管理的地下车库，最多可停放50辆汽车，出入口都有自动感应装置。
当有车到达入口时，若车库中没有停满车，则开启入口门让其驶入，否则需等待；当有一辆车要离开车库时，若有车等待进入，则允许一辆车驶入；否则，增加一个空位。
假定这个自动管理系统采用PV操作来管理，回答下列问题：
（1）应定义几个信号量?
写出信号量的初值。
（2）在下面管理系统的程序结构中的方框位置填上能满足管理要求的P、V操作。
入口：
出口：
beginbegin
一辆车到达入口；一辆车到达出口；
打开车库门；
打开车库门；
汽车驶入车库；汽车离开车库；
end；end；
（3）分别写出信号量值变化成>0、<0和=0时的含义。
答：
（1）
（2）①__________________；②__________________。
（3）
一、选择题
1、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
2、（）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。
A.网络B.分布式C.分时D.实时
3、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
4、当CPU处于管态时，它可以执行的指令是（）。
A.计算机系统中的全部指令B.仅限于非特权指令C.仅限于访管指令D.仅限于特权指令
5、用户在程序中试图读取某文件的第100个逻辑块时，使用操作系统提供的（）接口。
A.系统调用B.图形用户接口C.原语D.键盘命令
6、下列几种关于进程的叙述，（）最不符合操作系统对进程的理解？
A.进程是在多程序并行环境中的完整的程序。
B.进程可以由程序、数据和进程控制块描述。
C.线程是一种特殊的进程。
D.进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
7、当一个进程处于（）状态时，称其为等待（或阻塞）状态。
A.它正等待中央处理机B.它正等待合作进程的一个消息C.它正等待分给它一个时间片D.它正等待进入内存
8、一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程（）。
A.由就绪变运行B.由运行变就绪C.由阻塞变运行D.由阻塞变就绪
9、下面关于线程的叙述中，正确的是（）。
A.不论是系统支持线程还是用户级线程，其切换都需要内核的支持。
B.线程是资源的分配单位，进程是调度和分配的单位。
C.不管系统中是否有线程，进程都是拥有资源的独立单位。
D.在引入线程的系统中，进程仍是资源分配和调度分派的基本单位。
10、设有3个作业，它们同时到达，运行时间分别为T1、T2和T3,且T1≤T2≤T3，若它们在单处理机系统中按单道运行，采用短作业优先调度算法，则平均周转时间为（）。
A.T1+T2+T3B.（T1+T2+T3）/3C.T1+T2/3+2*T3/3D.T3/3+2*T2/3+T1
11、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
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、对资源编号，要求进程按照序号顺序申请资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条？
（）
A.互斥B.请求与保持C.不可剥夺D.循环等待
14、某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是（）。
A.系统处于不安全状态时一定会发生死锁B.系统处于不安全状态时可能会发生死锁
C.系统处于安全状态时可能会发生死锁D.系统处于安全状态时一定会发生死锁
15、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用（ ）
A．并行技术 B．缓冲技术C．虚拟存储器技术 D．覆盖技术
16、下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是（）。
A.首次适应法B.最佳适应法C.最坏适应法D.循环首次适应法
17、在下面关于虚拟存储器的叙述中，正确的是（）。
A.要求程序运行前必须全部装入内存且在运行过程中一直驻留在内存
B.要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存
C.要求程序运行前不必全部装入内存但是在运行过程中必须一直驻留在内存
D.要求程序运行前必须全部装入内存但在运行过程中不必一直驻留在内存
18、采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）。
A.224B.216C.28D.232
19、在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是（）。
A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区
C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区
20、MS-DOS系统中的磁盘文件物理结构属于（）。
A.连续文件B.链接文件C.索引文件D.散列文件
二、填空题
21、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___资源_________。
22、进程主要由__程序_____、___数据_____和_____PCB_______三部分内容组成，其中____PCB____是进程存在的惟一标识，而_____数据_____部分也可以为其它进程共享。
23、在一个具有2个处理器的操作系统中共有n个进程，在不考虑进程状态过渡的情况下，阻塞进程队列中最多有__n___个进程。
某一时刻，处于执行状态的进程为0个，且当前处理机空闲，处于就绪状态的进程有___n____个。
24、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。
25、在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短_____的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，___等待时间长___的作业得到优先调度。
26、某系统中共有10台磁带机被m个进程竞争，每个进程最多要求3台磁带机，那么当m的取值为_不超过4的整数___时，系统不会发生死锁。
27、设有8页的逻辑空间，每页有1024字节，它们被映射32块的物理存储区中，那么，逻辑地址的有效位是__13________位，物理地址至少是_____15_____位。
28、在一个分页存储管理系统中，页长为4KB，
页号
物理块号
0
3
1
4
2
6
某一作业的页表如图1所示，虚拟地址3000对应的物理地址为12K+3000=152888。
图1作业页表
29、虚拟设备是通过__SPOOLING技术把独占设备变成能为若干用户_____共享_的设备。
30、已知某文件采用串联结构，它由10个逻辑记录组成，每个逻辑记录刚好存放于一个磁盘块上，都为1024字节，并依次存放在10、61、32、75、87、98、46、37、33和11号磁盘块上。
若要存取文件相对于文件头偏移7654字节处的信息，则要访问的磁盘块块号为____37_____，块内的偏移量是____486________。
31、什么是进程？
什么是线程？
进程与线程有何区别？
答：
（1）进程是具有独立功能程序在某个数据集合上的一次执行过程。
（2分）
（2）线程是进程内的一个执行实体或执行单元。
（2分）
（3）进程和线程的区别：
（a）不同进程的地址空间是独立的，而同一进程内的线程共享同一地址空间。
一个进程的线程在另一个进程内是不可见的。
（b）在引入线程的操作系统中，进程是资源分配和调度的单位，线程是处理机调度和分配的单位，资源是分配给进程的，线程只拥有很少资源，因而切换代价比进程切换低。
（2分）
说明：
论述条理清晰，包含上述要点，本题即可得满分
32、什么是死锁？
产生死锁的原因和必要条件是什么？
答：
（1）在多道程序系统中，当一组进程中的每个进程均无限期地等待被改组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的资源，此时的系统处于死锁状态，简称死锁。
（2分）
（2）死锁产生的原因：
（a）系统提供的资源有限；（b）进程推进顺序不当。
（2分）
（3）产生死锁的必要条件：
互斥条件、不可剥夺条件、请求和保持条件、循环等待条件。
（2分）
说明：
论述条理清晰，包含上述要点，本题即可得满分
33、说明作业调度，中级调度和进程调度的区别，并分析下述问题应由哪一级调度程序负责。
（1）在可获得处理机时，应将它分给哪个就绪进程；
（2）在短期繁重负载下，应将哪个进程暂时挂起。
答：
（1）作业调度用于决定把外存中处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程，分配资源，然后将新创建进程插入就绪队列；中级调度负责将内存中暂时不具备运行条件的进程换到外存交换区存放，但内存空闲时，又将外存中具备运行条件的进程重新换入内存；进程调度决定将处理机分配给就绪进程队列的哪个进程。
（4分）
（2）进程调度、中级调度（2分）
说明：
论述条理清晰，包含上述要点，本题即可得满分
四、综合题（本大题共2小题，第1题9分，第2题13分，计22分）
34、（9分）在一个请求分页系统中，假设系统分配给某进程的物理块数为3，开始时内存为空，执行如下访问页号序列：
1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5
试说明采用先进先出（FIFO）、最近最少使用（LRU）和最佳置换算法（OPT）进行页面置换时，缺页次数各是多少？
答：
（1）FIFO:
9次（3分）
（2）LRU：
10次（3分）
（3）OPT：
7次（3分）
说明：
没有计算过程，本题不得分。
如果结果有误，根据步骤酌情给分。
35、（13分）如图2所示，系统中有三个进程GET、PRO和PUT，共用两个缓冲区BUF1和BUF2。
假设BUF1中最多可放11个信息，现已放入了两个信息；BUF2最多可放5个信息。
GET进程负责不断地将输入信息送入BUF1中，PRO进程负责从BUF1中取出信息进行处理，并将处理结果送到BUF2中，PUT进程负责从BUF2中读取结果并输出。
试写出正确实现GET、PRO、PUT的同步与互斥的算法（要求：
（1）用类C语言描述，条理清楚，注释恰当；
（2）信号量原语统一使用wait和signal。
）
PUT
PRO
GET
BUF2
BUF1
图2进程合作
答：
semaphore
empty1=9;//空buf1的数目
full1=2;//有数据的buf1的数目
empty2=5;//空buf2的数目
full1=0;//有数据的buf2的数目
mutex1=mutex2=1;//互斥信号量
intmain（）{
Cobegin//并发开始
GET（）;
PRO（）;
PUT（）;
Coend//并发结束
return0;}（3分）
//GET进程
voidGET（）{
while
（1）
{
…
wait（empty1）;
wait（mutex1）;
将信息送入buf1;
signal（mutex1）;
signal（full1）;
…
}
}（3分）
//PRO进程
voidPRO（）{
while
（1）
{
wait（full1）;
wait（mutex1）;
从buf1中取出信息;
signal（mutex1）;
signal（empty1）;
wait（empty2）;
wait（mutex2）;
将信息送入buf2;
signal（mutex2）;
signal（full2）;
}
}（4分）
//PUT进程
voidPUT（）{
while
（1）
{
wait（full2）;
wait（mutex2）;
从buf2中取出信息;
signal（mutex2）;
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