万里学院操作系统期末试题及答案.docx
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万里学院操作系统期末试题及答案
操作系统练习题
一、选择题：
1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、已经获得除（）以外的所有资源的进程处于就绪状态
A．打印机B．存储器C．CPUD．磁盘空间
8、下列进程的实体的转换中,哪一个是不正确的（）。
A.就绪->运行B.运行->就绪C.就绪->阻塞D.阻塞->就绪
9、操作系统中有一组常称为特殊系统调用的程序，它不能被系统中断，在操作系统中称为（）。
A．初始化程序B．原语C．子程序D．控制模块
10、在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（）。
A．共享资源B．临界区C．临界资源D．共享区
11、选择内存中驻留时间最长的页面作为淘汰对象的算法是（）。
A.先进先出B.最近最久未使用C.顺序规定D.时间片轮转法
12、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（）。
A.S>0B.S=0C.S<0D.S<>0
13、置换算法是在（）时被调用。
A．所需页面不在内存B．内存中无空闲页面C．地址从小到大D．地址从大到小
14、段式存储管理中的地址格式是（ ）地址。
A．线性 B．一维C．二维 D．三维
15、任何两个并发进程之间（ ）。
A.一定存在互斥关系 B.一定存在同步关系
C.一定彼此独立无关 D.可能存在同步或互斥关系
16、下列不属于排除死锁的方法是（）
A.加锁B.回避C.检测和恢复D.预防
17、并发执行是为了（）。
A.提高吞吐量B.提高资源利用率C.提高外存利用率D.为了使用Spooling技术。
18、按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指调度算法是（）。
A.先来先服务B.短作业优先C.时间片轮转D.优先级
19、在分时操作系统中，（）是衡量一个分时系统的一项重要指标。
A．响应时间B．高可靠性C．吞吐量D．时间片轮转
20、设计批处理多道系统时，首先要考虑的是（）
A.灵活性和可适应性B.系统效率和吞吐量
C.交互性和响应时间D.实时性和可靠性
21、若当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为（）状态。
A.就绪B.等待C.运行D.完成
22、一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是（）
A.先来先服务B.轮转
C.最高响应比优先D.均衡调度
24、某系统中仅有4个并发进程竞争某类资源，并都需要该类资源3个，那么该类资源至少（）个，这个系统不会发生死锁。
A．9B．10C．11D．l2
25、可重定位分区分配的目的为。
（）
（A）回收空白区方便（B）便于多作业共享内存
（C）解决碎片问题（D）便于用户干预
26、在以下的存储管理方案中，能扩充主存容量的是。
（）
（A）固定式分区分配（B）可变式分区分配
（C）分页虚拟存储管理（D）基本页式存储管理
27、在可变分区存储管理中，采用移动技术可以（）。
A．汇集主存中的空闲区 B．增加主存容量
C．缩短访问周期 D．加速地址转换
28、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应等待队列等待的条件是（）．
A．S＞0B．S=0
C．S＜0D．S≠0
29、飞机定票系统是一个（）
A、实时系统B、批处理系统C、通用系统D、分时系统
30、某页式管理系统中，地址寄存器的低１１位表示页内地址，则页面大小为（）
Ａ1024字节Ｂ512字节Ｃ2K字节Ｄ4K字节
31、引入多道程序技术以后，处理器的利用率（）
A.降低了B．有所改善C．大大提高D．没有变化，只是程序的执行方便了．
32、并发性是指若干事件在（）发生
A．同一时刻B．同一时间间隔内C．不同时刻D．不同时间间隔内
33、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
34、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
35、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D、线程
36、静态重定位是在作业的（B）中进行的，动态重定位是在作业的（D）中进行的。
A、编译过程；B、装入过程；C、修改过程；D、执行过程。
37、操作系统是计算机系统的一种（）。
（A）应用软件（B）系统软件（C）通用软件（D）工具软件
38、把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作（）。
（A）编译（B）连接（C）运行（D）重定位
39、在首次适应算法中，要求空闲分区按（）顺序链接成空闲分区链。
（A）空闲区首址递增（B）空闲区首址递减（C）空闲区大小递增（D）空闲区大小递减。
40、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
二、填空题：
1、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。
2、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__。
3、进程运行满一个时间片后让出中央处理器，它的状态应变为就绪状态。
4、每执行一次P操作，信号量的数值S减1。
若S=0，则该进程继续执行；
若S<0，则该进程进入阻塞队列（处于阻塞）。
5、常用的I/O控制方式有程序直接控制方式、中断方式、 DMA控制方式 _和I/O通道方式。
6、死锁产生的原因是①因为系统资源不足；②进程运行推进的顺序不合适；③资源分配不当等；四个必要条件为①互斥条件：
一个资源每次只能被一个进程使用。
②请求与保持条件：
一个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，在末使用完之前，不能强行剥夺；④循环等待条件:
若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
7、进程的特征有①结构性:
进程包含程序及其相关数据结构；②动态性:
进程是程序在数据集合上的一次执行过程，具有生命周期，由创建而产生，由调度而运行，由结束而消亡，是一个动态推进、不断变化的过程；③独立性:
进程是操作系统资源分配、保护和调度的基本单位，每个进程都有其自己的运行数据集，以各自独立的、不可预知的进度异步运行；④并发性:
在同一段时间内，若干个进程可以共享一个CPU。
8、操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。
9、操作系统目前有五大类型：
批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
10、常用的内存管理方法有分区管理、分页（页式）管理、分段（段式）管理和段页式管理。
11、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。
12、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。
三、简答题：
1、进程的三种状态是什么？
如何转换？
进程的三种基本状态
进程在运行中不断地改变其运行状态。
通常，一个运行进程必须具有以下三种基本状态。
就绪（Ready）状态
当进程已分配到除CPU以外的所有必要的资源，只要获得处理机便可立即执行，这时的进程状态称为就绪状态。
执行（Running）状态
当进程已获得处理机，其程序正在处理机上执行，此时的进程状态称为执行状态。
阻塞（Blocked）状态
正在执行的进程，由于等待某个事件发生而无法执行时，便放弃处理机而处于阻塞状态。
引起进程阻塞的事件可有多种，例如，等待I/O完成、申请缓冲区不能满足、等待信件（信号）等。
进程三种状态间的转换
一个进程在运行期间，不断地从一种状态转换到另一种状态，它可以多次处于就绪状态和执行状态，也可以多次处于阻塞状态。
图3_4描述了进程的三种基本状态及其转换。
（1）就绪→执行
处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态转变成执行状态。
（2）执行→就绪
处于执行状态的进程在其执行过程中，因分配给它的一个时间片已用完而不得不让出处理机，于是进程从执行状态转变成就绪状态。
（3）执行→阻塞
正在执行的进程因等待某种事件发生而无法继续执行时，便从执行状态变成阻塞状态。
（4）阻塞→就绪
处于阻塞状态的进程，若其等待的事件已经发生，于是进程由阻塞状态转变为就绪状态。
2、什么叫操作系统？
它的功能是什么？
操作系统（OperatingSystem，简称OS）是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。
操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能:
进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。
3、进程与程序有什么区别/
（1）程序是永存的；进程是暂时的，是程序在数据集上的一次执行，有创建有撤销，存在是暂时的；
（2）程序是静态的观念，进程是动态的观念；
（3）进程具有并发性，而程序没有；
（4）进程是竞争计算机资源的基本单位，程序不是。
（5）进程和程序不是一一对应的：
一个程序可对应多个进程即多个进程可执行同一程序；一个进程可以执行一个或几个程序
4、进程与线程有何区别？
从概念上：
进程：
一个程序对一个数据集的动态执行过程，是分配资源的基本单位。
线程：
一个进程内的基本调度单位。
线程的划分尺度小于进程，一个进程包含一个或者更多的线程。
从执行过程中来看：
进程：
拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而提高了应用程序的运行效率。
线程：
每一个独立的线程，都有一个程序运行的入口、顺序执行序列、和程序的出口。
但是线程不能够独立的执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。
从逻辑角度来看：
（重要区别）
多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。
但是，操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理及资源分配。
5、批处理系统、分时操作系统、实时操作系统有什么区别？
1.批处理操作系统
批处理（BatchProcessing）操作系统的工作方式是：
用户将作业交给系统操作员，系统操作员将许多用户的作业组成一批作业，之后输入到计算机中，在系统中形成一个自动转接的连续的作业流，然后启动操作系统，系统自动、依次执行每个作业。
最后由操作员将作业结果交给用户。
批处理操作系统的特点是：
多道和成批处理。
2．分时操作系统
分时（TimeSharing）操作系统的工作方式是：
一台主机连接了若干个终端，每个终端有一个用户在使用。
用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受每个用户的命令，采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。
用户根据上步结果发出下道命。
分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片段，称为时间片。
操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务。
每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。
分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特征。
多路性指，伺时有多个用户使用一台计算机，宏观上看是多个人同时使用一个CPU，微观上是多个人在不同时刻轮流使用CPU。
交互性是指，用户根据系统响应结果进一步提出新请求（用户直接干预每一步）。
“独占”性是指，用户感觉不到计算机为其他人服务，就像整个系统为他所独占。
及时性指，系统对用户提出的请求及时响应。
它支持位于不同终端的多个用户同时使用一台计算机，彼此独立互不干扰，用户感到好像一台计算机全为他所用。
常见的通用操作系统是分时系统与批处理系统的结合。
其原则是：
分时优先，批处理在后。
“前台”响应需频繁交互的作业，如终端的要求；“后台”处理时间性要求不强的作业。
3．实时操作系统
实时操作系统（RealTimeOperatingSystem，RTOS）是指使计算机能及时响应外部事件的请求在规定的严格时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。
实时操作系统要追求的目标是：
对外部请求在严格时间范围内做出反应，有高可靠性和完整性。
其主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性然后才是效率。
此外，实时操作系统应有较强的容错能力。
6、分页存储与分段存储有什么区别？
1、页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率；或者说，分页仅仅是由于系统管理的需要，而不是用户的需要。
段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息。
分段的目的是为了能更好的满足用户的需要。
2、页的大小固定且由系统确定，把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现的，因而一个系统只能有一种大小的页面。
段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编辑程序在对源程序进行编辑时，根据信息的性质来划分。
3、分页的作业地址空间是维一的，即单一的线性空间，程序员只须利用一个记忆符，即可表示一地址。
分段的作业地址空间是二维的，程序员在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段内地址
7、什么叫虚拟存储管理？
利用大容量的外存来扩充内存，产生一个比有限的实际内存空间大得多的逻辑的虚拟内存空间，简称虚存。
四、综合题：
1、银行家算法；P137-138
2、用PV操作实现生产者、消费者问题。
P127-128
设：
（1）公用信号量mutex：
初值为1，用于实现临界区互斥；
（2）生产者私用信号量empty：
初值为n，指示空缓冲块数目；
（3）消费者私用信号量full：
初值为0，指示满缓冲块数目；
（4）整型量i和j：
初值为0，i指示空缓冲块序号头指针，j指示满缓冲块序号头指针。
varmutex，empty，full：
pasemaphore；
vari，j，goods：
integer；
varbuffer：
array[0...n-1]ofitem；
procedureproducer；//生产者进程
begin
whiletruedo
begin
producenextproduct；
P（empty）；
P（mutex）；
buffer（i）：
=product；
V（mutex）；
V（full）；
end
end
procedureconsumer；//消费者进程
begin
whiletruedo
begin
P（full）；
P（mutex）；
goods：
=buffer（j）；
j：
=（j+1）mod（n）；
V（mutex）；
V（empty）；
consumeproduct；
end
end
begin
seminitial（mutex.v，1；empty.v，n；full.v，0）；
i：
=j：
=0；
cobegin
producer；
consumer；
coend
end
3、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？
页面置换次数各是多少？
缺页率各是多少？
FIFO:
9,6,3/4
物理块/页号
1
2
3
4
1
2
5
1
2
3
4
5
1
①
1
1
④
4
4
⑤
5
5
5
5
5
2
②
2
2
①
1
1
1
1
③
3
3
3
③
3
3
②
2
2
2
2
④
4
缺页次数：
9
页面置换次数：
6
缺页率：
9/12=3/4
LRU:
10,7,5/6
物理块/页号
1
2
3
4
1
2
5
1
2
3
4
5
1
①
1
1
④
4
4
⑤
5
5
③
3
3
2
②
2
2
①
1
1
1
1
1
④
4
3
③
3
3
②
2
2
2
2
2
⑤
缺页次数：
10
页面置换次数：
7
缺页率：
10/12=5/6
POT:
7,4,7/12
物理块/页号
1
2
3
4
1
2
5
1
2
3
4
5
1
①
1
1
1
1
1
1
1
1
③
④
4
2
②
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
③
④
4
4
⑤
5
5
5
5
5
缺页次数：
7
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4
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7/12
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