西安邮电大学操作系统期末复习题.docx
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西安邮电大学操作系统期末复习题
概述自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．操作系统是扩充（）功能的第1层系统软件。
A．软件B．裸机C．机器语言D．中断
[答案]：
B
2．从资源管理程序的观点来看，操作系统是（）的管理者。
A．程序和数据B．系统硬软件资源C．进程D．中断
[答案]：
B
3．属于实时控制系统的是（）。
A．飞机自动驾驶系统B．飞机订票系统C．电子商务系统D．管理信息系统
[答案]：
A
4．操作系统的职能有三，管理系统硬软件资源、合理地组织计算机工作流程以及（）。
A．防止某些人以非法手段进入系统B．为用户提供良好的工作环境的接口
C．对用户的命令快速产生响应D．作为服务机构向其他站点提供优质服务
[答案]：
B
5．非影响分时系统响应时间的因素是（）。
A．进程调度和对换的时间B．分时用户的数目
C．分时用户所运行程序的特性D．时间片的大小
[答案]：
C
二、填空题
1．操作系统的特征是___________、共享性、虚拟性和异步性。
[答案]：
并发性
2．分时操作系统具有4个特征，___________、独立性、交互性和及时性。
[答案]：
多路性
3．某医院准备在挂号处增设一实时触摸屏查询系统，该系统除了应具有快速响应和高可靠性外，还应具有___________性功能。
[答案]：
交互性
4．某办公室有5台个人电脑，为让各台机器间都可相互配合使用，要进行连网，可采用___________模式的网络操作系统。
[答案]：
对等
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．民航局的飞机订票系统是一个实时控制系统。
[答案]：
×，将“实时控制系统”改成“实时信息处理系统”。
2．在单处理器的多道批处理系统中任何一个时刻都有多个程序在处理器上运行。
[答案]：
×，将“都有多个程序”改成“至多有一个程序”。
3．实时系统和分时系统都向用户提供交互能力，但后者比前者的交互功能更强。
[答案]：
×，将“更强”改成“差”。
4．分时系统要求能让用户及时得到响应，时间片越短越好。
[答案]：
×，将“越短越好”改成“大小要恰当，太短会增加系统开销”。
四、简答题
1．什么叫是分时系统？
分时系统有哪4个特征？
[答案]：
分时系统是指在一台主机上连接多个终端，它同时允许多个用户通过终端以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。
分时系统具有多路性、独立性、及时性和交互性。
2．多道批处理系统和分时系统有什么异同点？
[答案]：
相同点：
两者都允许多个用户程序并发执行而互不干扰的多道程序系统。
不同点：
多道批处理系统中用户不能干预其程序的运行，及时性差；而分时系统中用户可通过终端与其程序进行交互，及时性强。
操作系统接口自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．当用户程序需要使用操作系统功能从磁盘读取执行的程序和数据时，首先要通过专门的指令完成（）。
A．从运行态到阻塞态的转换B．进程从活动态到挂起态的转换
C．进程从目态到管态的转换D．进程从管态到目态的转换
[答案]：
C
2．在批处理系统中，不属于作业管理程序任务的是（）。
A．按照调度算法在后备状态的作业中选择作业B．为选中的作业创建相应进程
C．为选中的作业分配主存等系统资源D．为作业对应的进程分配处理器
[答案]：
D
二、填空题
1．操作系统用户接口有2类，程序接口和___________。
[答案]：
命令接口
2．系统调用是用户在程序中调用操作系统所提供的功能程序，它是一种特殊的_________。
[答案]：
过程调用
3．操作系统为了方便用户使用，提供了两种接口，一种是命令接口，另一种是___________。
[答案]：
程序接口
4．作业说明书用___________来表达用户对作业的控制意图，它在形式上与用高级语言编制的程序很相似。
[答案]：
作业控制语言
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．系统调用指用户程序中调用操作系统的一个功能程序，该程序在执行时不可中断。
[答案]：
×，将“不可中断”改成“可中断”。
2．作业控制语言JCL是一种专门用来表达用户控制作业意图和步骤的语言，它由脱机命令接口程序解释执行，从而达到控制作业的运行。
[答]：
√。
四、简答题
1．什么是操作系统的命令接口？
简述两种命令接口的作用？
[答案]：
命令接口是操作系统为用户提供各种操作命令的处理程序，用户可利用相应命令来组织作业的工作流程和控制作业的运行。
命令接口分为联机命令接口和脱机命令接口。
联机命令接口用于控制联机作业，脱机命令接口，用于控制批处理作业。
2．请描述系统调度的处理过程。
[答]：
（1）户程序中为系统调用设置命令相关参数，并安排一条访管指令；
（2）执行访管指令产生访管中断，从目态转成管态，并进入中断处理程序；
（3）中断处理程序中按照系统调用命令的功能号，转向相应的功能子程序执行；
（4）功能子程序执行完后，退出中断，恢复中断现场信息，继续用户程序的执行。
进程管理自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．若一程序运行时独占系统全部资源，资源的状态只受该程序而改变，程序执行结果不受外界因素的影响，这是指（）。
A．序顺序执行的顺序性B．程序顺序执行的封闭性
C．程序顺序执行的可再现性D．并发程序失去封闭性
[答案]：
B
2．不属于进程3种基本状态的是（）。
A．运行态B．就绪态C．后备态D．阻塞态
[答案]：
C
3．下面关于并行性和并发性说法正确的是（）。
A．并行性是指2个或2个以上的事件在同一时间段内发生
B．并发性是指2个或2个以上的事件同一时刻发生
C．在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并行执行
D．在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并发执行
[答案]：
D
4．已经获得了除处理器以外的所有必要资源的进程处于（）。
A．执行状态B．完成状态C．就绪状态D．阻塞状态
[答案]：
C
5．多个进程同时存在于一个系统内，能在同一时间段内运行，被称为进程的（）。
A．动态性B．异步性C．封闭性D．并发性
[答案]：
D
6．进程一旦被建立，它的（）就进入内存，直到进程被撤消。
A．进程控制块PCBB．程序段C．数据集D．上下文
[答案]：
A
7．处理器设计成两种执行状态：
系统态和用户态，是为了（）。
A．加快系统的运行速度B．实现系统程序的共享
C．实现用户程序的保密D．防止用户程序对操作系统的破坏
[答案]：
D
二、填空题
1．进程同步机制应遵循的4条准则是，空闲让进、忙则等待、___________和让权等待。
[答案]：
有限等待
2．消息传递系统实现方式有2种，一种是直接通信方式，另一种是___________。
[答案]：
间接通信方式
3．程序并发执行所产生的特征是间断性、失去封闭性和___________。
[答案]：
不可再现性
4．执行一次信号量S的P（S）操作，使信号s.value的值减1后，若s.value的值___________时，调用进程阻塞等待。
[答案]：
<0
5．一进程因请求某事件发生而无法再执行时，__________调用阻塞原语使其进入阻塞状态。
[答案]：
该进程
6．信号量是代表资源物理实体的数据结构，当它为一组并发进程而设置，代表共享的临界资源时，每个进程都可以对它施加P、V操作，我们称它为___________信号量。
[答案]：
互斥
7．原语是一种特殊的广义指令，又称原子操作，它应该在___________的状态下执行。
[答案]：
不可中断
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．多个进程使用临界资源时可以并发使用。
[答案]：
×，将“可以并发使用”改成“应该互斥使用”。
2．像打印机这类一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源。
[答案]：
√。
四、简答题
1．简述进程的5个特征。
[答案]：
进程具有5个特征：
（1）动态性：
进程是程序的执行过程，它由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停，并由撤销而死亡。
（2）并发性：
多个进程实体同存于内存中，能在一段时间内同时运行。
（3）独立性：
进程是一个独立获得资源和独立调度的单位。
（4）异步性：
进程按各自独立的不可预知的速度向前推进。
（5）结构特征：
从结构上看，进程实体由程序段、数据段和进程控制块3部分组成。
2．什么叫进程同步机制？
请叙述进程同步机制的4条准则。
[答案]：
用于保证多个进程在执行次序上的协调关系的相应机制，称为进程同步机制。
进程同步机制的4条准则：
（1）空闲让进。
当无进程在临界区时，允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区。
（2）忙则等待。
当已有进程进入其临界区时，其他试图进入临界区的进程必须等待。
（3）有限等待。
对要求访问临界资源的进程，应保证它在有限时间内进入临界区。
（4）让权等待。
当进程不能进入其临界区时，应立即释放处理器。
五、应用题
1．假设有一个计算进程CP和一个打印进程PP，进程CP将计算结果送入由5个缓冲区组成的缓冲池，进程PP从该缓冲区中取出数据并打印。
为实现进程同步，设置信号量SC、SP，送数指针in、取数指针out。
同步算法如下：
structsemaphoreSC,SP=5,0;
messagebuffers[5];
intin,out=0,0;
messagex,y;
cobegin
voidCP（）
{while（TRUE）{
计算下一个数据到x;
①；
buffers[in]=x;
②;
③;
}
}
voidPP（）
{while（TRUE）{
④;
y=buffers[out];
⑤;
⑥;
打印y中的数据;
}
}
coend
问：
（1）指出信号量SC、SP初值的物理意义？
（2）要求打印进程打印的数据与计算进程计算的数据个数、次序完全一致，在括号内填入有关的语句，完善程序。
[答案]：
（1）信号量SC的初值为5，意味着系统开始时计算进程CP可向缓冲池送5个数据；而信号量SP的初值为0，意味着系统开始时打印进程PP在缓冲池中没有可以取的数据。
（2）①处填P（SC）
②处填in=（in+1）%5
③处填V（SP）
④处填P（SP）
⑤处填out=（out+1）%5
⑥处填V（SC）
2．下面是用信号量机制解决生产者——消费者问题需要完善的程序：
structsemaphoremutex,SP,SC=1,n,0;
messagebuffers[n]；
intin,out:
=0,0;
messagex,y；
cobegin
voidP（）
{while（TRUE）{
生产一个消息送x;
P（SP）;
①；
buffers[in]=x;
in=（in+1）modn;
V（mutex）;
②;
}
}
voidC（）
{while（TRUE）{
p（SC）;
p（mutex）;
y=buffers[out];
out=（out+1）%n;
③;
④;
消费y中的消息；
}
}
coend
问：
（1）指出信号mutex、SP、SC初值的意义？
（2）在括号内填入有关的语句完善上述程序。
[答案]：
（1）mutex是互斥信号量，初值为1，表示开始时无进程在临界区,对in,out互斥。
SP是同步信号量，初值为N，表示开始时生产者可向缓冲区送n个数据。
SC是同步信号量，初值为0，表示开始时缓冲区中没有消费者取的数据。
（2）①处填P（mutex）
②处填V（SC）
③处填V（mutex）
④处填V（SP）
死锁自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．银行家算法是一种（）的方法，它能使系统不发生死锁。
A．死锁预防B．死锁检测C．死锁避免D．死锁解除
[答案]：
C
2．为进程一次性分配其所需的资源是一种（）的方法，它能使系统不发生死锁。
A．死锁预防B．死锁检测C．死锁避免D．死锁解除
[答案]：
A
3．在（）的情况下不可能产生死锁的。
A．多道程序环境中系统资源有限B．使用同类临界资源的并发进程随机交替运行
C．就绪队列中已无等待的进程D．规定进程一旦得到了需要的所有资源才投入运行
[答案]：
D
4．下面不属于研究死锁问题的是（）。
A．死锁的显示B．死锁的预防C．死锁的避免D．死锁的检测
[答案]：
A
二、填空题
1．产生死锁的原因，一是竞争资源，二是进程的___________不当。
[答案]：
推进顺序
2．死锁是系统中两个或两个以上的进程由于竞争系统资源而出现的一种现象。
[答案]：
相互等待
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．利用系统的安全状态可避免死锁，因此每次为进程正式分配资源后要执行一次银行家算法。
[答案]：
×，将“分配资源后”改成“分配资源时”。
2．当系统中的进程均处于阻塞状态时，此时系统一定发生了死锁。
[答案]：
×，将“一定发生了死锁”改成“可能发生了死锁”。
四、简答题
1．假定由5个进程{PA、PB、PC、PD、PE}和三种资源A、B、C的数量分别为7、5、10。
在T0时刻若有以下分配情况：
最大需求已分配
ABCABC
PA213012
PB347030
PC314210
PD259203
PE222102
请判断系统当时是否是安全的？
此算法用在何处？
起什么作用？
[答案]：
当时系统是安全状态的，因为找到了一条安全分配序列PA、PC、PB、PD、PE。
该算法被银行家算法调用。
银行家算法中试分配资源后调用该算法分析试分配后的系统是否仍处于安全状态，若安全的则正式分配，否则作废试分配，以防止系统进入不安全状态，从而避免发生死锁。
2．什么是资源分配图？
资源分配图如何化简？
[答案]：
资源分配图是一种描述系统当前状态的图，图中有进程结点、资源结点以及两种不同结点之间的有向边。
资源分配图化简方法：
从资源分配图中找既非孤立又非阻塞的进程结点，将该结点直接有关的有向边全删去，重复上述过程直到图中找不到既非孤立又非阻塞的进程结点为止。
五、应用题
1．假设有如下资源分配状态如下：
进程名AllocationNeedAvailable
ABCDABCDABCD
P0201121001020
P121001112
P211103100
P311010020
P410002110
问：
（1）请检测此时系统是否安全？
写出检测过程。
（2）如果此时P1提出资源请求（1,0,1,0），系统能否马上给予分配？
为什么？
[答案]：
（1）试找安全分配序列如下：
Available（1,0,2,0）→（2,1,2,1）→（4,1,3,2）→（6,2,3,2）→（7,3,4,2）→（8,3,4,2）
Needi（0,0,2,0）（2,1,0,0）（1,1,1,2）（3,1,0,0）（2,1,1,0）
分配的进程：
P3→P0→P1→P2→P4
∵存在安全分配序列{P3、P0、P1、P2、P4}
∴当前系统处于安全状态。
（2）因Request1（1,0,1,0）≤Need1（1,1,1,2），P1请求合法；
因Request1（1,0,1,0）≤Available（1,0,2,0），系统可用资源可满足P1请求；
试把资源分配给进程P1并修改有关数据结构的数值：
Available=Available（1,0,2,0）-Request1（1,0,1,0）=Available（0,0,1,0）
Need1=Need1（1,1,1,2）-Request1（1,0,1,0）=Need1（0,1,0,2）
Allocation1=Allocation1（2,1,0,0）+Request1（1,0,1,0）=Allocation（3,1,1,0）
而P0～P4进程还需的资源分别为（2,1,0,0）、（0,1,0,2）、（3,1,0,0）、（0,0,2,0）和（2,1,1,0），所以系统可用资源（0,0,1,0）不能满足任一进程的需求，系统进入不安全状态，故作废试分配，P1的资源请求不能满足。
2、设有五个进程P0、P1、P2、P3、P4，共享一组资源A、B、C、D，假设在某一时刻资源分配情况如下：
进程名 NeedAllocationAvailable
ABCDABCDABCD
P0 110030111020
P1 01120100
P2 31001110
P3 00101101
P4 21100000
问：
（1）此时系统是否处在安全状态？
为什么？
（2）若进程P1请求资源（0,0,1,0），系统能马上给予分配吗？
为什么？
[解]：
（1）找安全序列：
Available（1,0,2,0）（2,1,2,1）（2,1,2,1）（5,1,3,2）（5,2,3,2）（5,3,4,3）
进程P3→P4→P0→P1→P2→
需要量（0,0,1,0）（2,1,1,0）（1,1,0,0）（0,1,1,2）（3,1,0,0）
∵存在安全分配序列P3→P4→P0→P1→P2
∴系统当时安全
（2）∵Request1（0，0，1，0）≤Need1（0，1，1，2），请求合理；
Request1（0，0，1，0）≤Available（0，1，1，2），系统可用资源能满足；
进行试分配：
Need1=（0，1，1，2）-（0，0，1，0）=（0，1，0，2）
Allocation1=（0，1，0，0）+Request1（0，0，1，0）=（0，1，1，0）
Avalable=（1，0，2，0）-（0，0，1，0）=（1，0，1，0）
在新状态下，存在安全分配序列P3→P4→P0→P1→P2，系统处于状态安全，将试分改为正式分配。
处理机调度自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．（）是按某种算法，从就绪队列中挑选一个进程，并向它移交处理器的控制权。
A．作业调度B．进程调度C．磁盘调度D．中级调度
[答案]：
B
2．采用（）调度算法，运行时间最短的作业被优先调度。
A．FCFSB．SJFC．FBD．RR
[答案]：
B
3．某系统中预计有50个用户同时上机，为使每个用户能在2秒内得到响应，时间片最大限度应为（）。
A．20msB．30msC．40msD．50ms
[答案]：
C
二、填空题
1．处理器的三级调度是指作业调度，中级调度和_____________。
[答案]：
低级调度或进程调度
2．进程调度采用抢占方式时，常用的抢占原则有3种，时间片原则、短进程优先原则和_____________。
[答案]：
优先权原则
3．作业在生命期有四个状态，其中运行状态是通过___________来实现的。
[答案]：
进程及其状态
4．在动态优先权调度的系统中，如果某个进入就绪队列的进程的优先权高于正在运行的进程时，系统采用抢占方式，将___________分配给优先权高的进程使之执行。
[答案]：
处理器
5．常用的实时调主度算法，时间片轮转法、非抢占的优先级法、基于时钟中断的抢占优先级法和。
[答案]：
立即抢占的优先级法
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量，因此也可以把它归入到主存管理。
（）
[答案]：
√。
2．在实时要求严格的实时系统中进程调度采用非抢占方式。
[答案]：
×，将“非抢占方式”改成“抢占方式”。
四、简答题
1．进程调度需要完成哪些功能？
[答案]：
记录系统中所有进程执行情况。
选择下次占有处理器的进程。
进行进程上下文切换。
2．实时调度常用哪些调度算法？
它门适用什么场合？
[答案]：
实时调度常用4种调度算法：
时间片轮转调度算法，适用于一般的实时信息处理系统；
非抢占的优先级调度算法，适用于实时要求不太严格的实时控制系统；
基于时钟中断抢占的优先级调度算法，适用于大多数实时系统；
立即抢占的优先级调度算法，适用于实时要求比较严格的实时控制系统。
五、应用题
1．假设有四道作业，他们的提交时间和执行时间由下表给出。
请计算在单道程序环境下，用先来先服务调度算法（FCFS）和最短作业优先调度算法（SJF）时的平均周转时间和平均带权周转时间，并指出它们的调度顺序。
（从相对时间0开始调度）
作业名
提交时刻（时）
执行时间（小时）
A
0
4
B
1
5
C
2
2
D
3
3
E
4
4
先来先服务调度算法：
①平均周转时间②平均带权周转时间
最短作业优先调度算法：
①平均周转时间②平均带权周转时间
请给出具体实现计算过程。
[答案]：
先来先服务调度算法：
调度的次序是A→B→C→D→E
①平均周转时间9.2（小时）
②平均带权周转时间2.85
最短作业优先调度算法：
调度的次序是A→C→D→E→B
①平均周转时间8（小时）
②平均带权周转时间2.13
内存管理自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．属于内存连续分配方式的是（）。
A．固定分区分配方式B．分段存储管理方式C．分页存储管理方式D．段页式存储管理方式
[答案]：
A
2．属于内存连续分配方式的是（）。
A．分页存储管理B．分段存储管理C．可变分区管理D．段页式存储管理
[答案]：
C
3．可变分区管理中的（）算法，空闲区按其大小递增次序组成链。
A．首次适应B．最佳适应C．下次首次适应D．最坏适应
[答案]：
B
4．关于分段存储管理说法错误的是（）。
A．便于编程B．便于分段共享C．便于内存分配D．能动态链接
[答案]：
B
5．在下面的页面置换算法中，（）是实际上难以实现的
A．先进先出置换算法B．最近最久未使用置换算法
C．clock置换算法D．最佳置换算法
[答案]：
D
6．以下
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