计算机操作系统期末复习题.docx

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计算机操作系统期末复习题

计算机操作系统习题

单项选择题

1允许多个用户把若干作业提交计算机系统集中处理的是（B）

A分时系统B批处理系统C多处理机系统D实时系统

2信号量和P.V操作可以解决进程之间的（C）

A死锁问题B阻塞问题C同步互斥问题D并发执行

3文件系统是（D）

A文件的集合B用户文件的集合C系统文件的集合D文件及管理文件的软件的集合

4多进程并发时（D）

A.CPU每一时刻只处理一个进程.B.CPU每一时刻处理多个进程.

C.一个进程运行结束之后另一个进程立刻运行.D.多个进程共享一个时间片

5．动态重定位是在作业（A）中进行的。

A执行过程B装入过程C过程D编译过程

6虚拟存的容量受（C）

A.物理存的大小限制.B.外存的大小限制.

C.物理存的大小和外存的大小限制.D.计算机的地址的位数限制.

7.位示图方法可用于（A）

A.盘空间的管理B.盘的驱动调度C.文件目录的查找D.虚拟存储管理

8．在分页存储管理时，页与块的关系是:

（D）

A.整数倍.B.编号相同.C.不相干.D.大小相等.

9．为实现设备独立性，系统中应配置一（B）。

A设备控制表；B逻辑设备表；C系统设备表；D设备分配表；

10．银行家算法通过破坏（D）来避免死锁。

A互斥条件B部分分配条件C不可抢占条件D循环等待条件

11．操作系统是一种（A）

A系统软件B.系统硬件C.应用软件D.支援软件

12．临界资源是（D）

A.与时间有关的资源.B.位于系统和用户程序之间的资源.

C.位于临界区的公共变量.D.一次只允许一个进程使用的资源.

13．以下不属于操作系统功能的是（D）

A．处理器管理B.存储器管理C.文件管理D.编译功能

14．按文件的逻辑结构可把文件分为（A）

A.流式文件和记录文件.B.目录文件和记录文件.

C.记录文件和索引文件.D.流式文件和索引文件.

15．页式系统中,逻辑空间到物理空间的映射是通过（B）来完成的?

A.分页机构B.页表C.偏移D.虚地址结构.

16．操作系统给用户提供的接口是（A）

A命令接口、程序接口和图形用户接口B终端命令和程序设计语言

C作业控制命令和系统调用D作业说明书和键盘命令

17．在请求调页系统中，选择最近最久未使用的页面予以淘汰的算法称为（C）.

AFIFO算法BOPT算法CLRU算法DLFU算法

18．进程从运行状态进入就绪状态的可能原因是（D）

A被选中占有处理机B.等待某一事件C.等待的事件已发生D.时间片用完

19．一个计算机系统的虚拟存储器的最大容量是由（D）决定的。

A计算机字长B存容量C硬盘容量D存和硬盘容量之和

20.文件系统采用多级目录结构，可以（C）和提高检索目录的速度。

A缩短访问文件存储器时间B省主存空间

C解决不同用户文件的命名冲突；D方便用户读写文件

21.研究操作系统的几种观点是：

（C）

A虚拟机和裸机观点B用户界面观点和操作规程观点

C资源管理观点、用户界面观点和进程观点

D硬件和软件资源以及控制和操作观点

22.进程的状态变化（D）

A可由进程本身引起B不能由进程本身引起

C可由别的进程引起D.A、C都是正确的

23.批处理系统的主要缺点是（C）A.CPU的利用率不高B.I/O设备的利用率不高C.失去了交互性D.以上都不对

24.在页式管理系统中实现存储保护靠的是:

（B）

A.基址寄存器.B.上下界寄存器.C.缺页中断.D.页表.

25.进程状态的变化反映进程的（A）

A.动态特性.B.静态特性.C.周期特性.D.封闭特性.

26.用终端键盘命令直接控制作业运行的称为（A）

A联机作业BI/O型作业C批处理作业D脱机作业

27.在段页式存储管理系统中,当访问主存中的一条指令或数据时（A）。

A、需访问两次主存B、需访问一次主存

C、至少访问三次主存D、至少访问两次主存

28.UNIX系统是一个______C____操作系统。

A、单用户B、单用户多任务C、多用户多任务D、多用户单任务

29.可以实现虚拟存储器的方案是____D_____。

A、固定分区方式B、可变分区方式C、纯分页方式D、请求页式

30.程序访问的局部性原理决定应使用___D__。

A、中断B、DMAC、高速缓存D、虚拟存储器

31.文件系统中文件存储空间的分配是以__D__为单位进行的。

A、字B、字节C、文件D、块

32.可以使用银行家算法___D____死锁。

A、预防B、检测C、解除D、避免

33.研究操作系统的几种观点是：

（③）

①虚拟机和裸机观点②用户界面观点和操作规程观点

③资源管理观点、用户界面观点和进程观点

④硬件和软件资源以及控制和操作观点

34.动态分区时回收存要作（A）

A.先合并相邻的空闲区,再更新可用表.B.在下端切割.

C.分区不能小于进程.D.释放分区说明表.

35.分区存储中,一个分区是指（B）

A.一片连续的主存.B.由硬件分开的部分.

C.一个段.D.一种数据结构.

36.分区存储管理中空闲区合拼的目的是:

（C）

A.减少CPU开销.B.建立可用分区表.C.合并外碎片.D.建立分区说明表.

37.引入缓冲是为了解决（D）

A.外设与外设间的处理速度不匹配.B.CPU与CPU间的处理速度不匹配.

C.外设与通道间的处理速度不匹配.D.外设与CPU间的处理速度不匹配.

38.以下不属于操作系统功能的是（D）

A．处理器管理B.存储器管理C.文件管理D.编译功能

39.文件的逻辑结构有（B）

记录式和链式B.流式和记录式C.链式和流式D.链式和顺序

40.现代操作系统几种主要类型是（C）

A.个人计算机系统、专用机系统、通用机系统

B.分时系统、单用户系统和多用户系统

C.微机系统、大型机系统、中小型机系统

D.分时系统、实时系统、批处理系统、通用系统

41.操作系统是一种（A）

系统软件B.系统硬件C.应用软件D.支援软件

42.多道程序设计是指（D）

在实时系统中并发运行多个程序B.在分布系统中同一时刻运行多个程序

C.一台处理机上同一时刻运行多个程序D.在一台处理机上并发运行多个程序

填空

1.进程执行过程具有就绪、执行和阻塞等三个基本状态。

2.在连续分配方式中，可通过紧凑来减少存零头，但此时必须将有关程序和数据进行移动；而动态重定位是一种允许作业运行过程中，在存中进行移动的技术。

3.虚拟存储器管理的基础是局部性原理。

4.在中断驱动方式中，CPU是以字节为单位对I/O进行干预的；DMA方式时，是以数据块为单位进行干预的；I/O通道方式是以一组数据块为单位进行干预的。

5.操作系统最基本的特征是并发和资源共享，最主要的任务是资源管理。

6.引入进程的主要目的是使程序能够正确地并发执行，进程存在的唯一标志是进程控制块PCB。

7在段页式系统中，作业的地址空间是二维的。

8.一段时间只允许一个进程访问的资源为临界资源。

9.预防死锁是指通过破坏死锁产生的必要条件来防止死锁的发生。

引起死锁的四个必要条件中，互斥条件是不应该被破坏的，但对某些特殊的资源（如打印机），该条可通过SPOOLing技术来破坏。

10.地址变换是实现虚地址到物理地址的转换。

11.常用的文件物理结构有顺序结构、结构和索引结构三种。

12.操作系统具有并发、共享、虚拟和异步四个基本特征。

13.在批处理系统、分时系统和实时系统中，都必须配置进程调度。

14.在用信号量实现对临界资源的互斥访问，若信号量的初值为2，当前值为-1，表示有1个进程等待使用该资源。

15.在段页式系统中，作业的地址空间是二维的；如果没有块表，则每次从存中获取数据都需三次访问存，第一次从存中取得对应段的段表项（页表始值和页表长度）第二次从存中取得对应页的存块号第三次从存中取得数据本身。

16.分段系统中的越界是通过逻辑地址中的段号与段表控制寄存器中的段表长度的比较和逻辑地址中的段地址与段表项中的段长的比较进行的，除了越界检查它还采用段表中的存取控制权限来进行存储保护。

17.为实现设备的独立性，在系统中必须设置逻辑设备，通常它包括逻辑设备名、物理设备名和设备驱动程序入口地址三项。

18.OS提供给用户的接口主要有命令接口、图形接口和程序接口三种。

19.程序的并发执行具有与程序的顺序执行不同的特征，这些特征分别是间断性、失去封闭性和不可再现性。

用来实现互斥的同步机制应该遵循空闲让进、忙则等待、有限等待和让权等待四条准则。

21.可以通过SPOOLing技术原独享设备改造成能为若干用户共享的设备。

22.并发进程之间存在着同步和互斥两种关系。

23.可重定位分区分配是通过紧凑技术解决零头的。

24.一个作业从提交开始到完成，往往要经历高级、低级和中级调度。

25.文件存储空间分配可采取多种方式，其中连续分配方式可使文件顺序访问的效率最高，隐式分配方式则可解决文件存储空间中的碎片问题，但却不支持对文件的随机访问。

26虚拟存储器管理的基础是局部性原理。

27．P（S）：

表示申请一个资源；V（S）表示释放一个资源。

信号量的初值应该大于等于零。

28.一个比较完善的文件系统应该具有文件存储空间管理，目录管理，文件共享和文件保护功能。

29.文件存储空间的基本分配单位是磁盘块

30.为实现设备的独立性，系统应配置一逻辑设备表

简答

第一章P332,13

2.OS的作用可表现在哪几个方面？

答：

OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口

OS作为计算机系统资源的管理者

OS实现了对计算机资源的抽象

13.OS有哪几大特征？

其最基本特征是什么？

答：

OS有并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；其最基本特征是：

并发性。

第二章P815,6,7,8,18

5.在操作系统中为什么要引入进程的概念？

它会产生什么样的影响？

答：

为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述；影响：

使程序并发执行得以实行。

6.试从动态性、并发行和独立性上比较进程和程序。

答：

（1）动态性是进程最基本的特性，表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，由撤销而消亡。

进程有一定的生命期，而程序只是一组有序的指令集合，是静态实体。

（2）并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征。

引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行，而程序是不能并发执行的。

（3）独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。

对于未建立任何进程的程序，不能作为独立单位参加运行。

7.试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的惟一标志？

答：

PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。

作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程并发执行的进程。

OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。

8.试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。

答：

（1）就绪状态→执行状态：

进程分配到CPU资源

（2）执行状态→就绪状态：

时间片用完

（3）执行状态→阻塞状态：

I/O请求

（4）阻塞状态→就绪状态：

I/O完成

18.同步机构应遵循哪些基本准则？

为什么？

答：

同步机构应遵循的基本准则是：

空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待；原因：

为实现进程互斥进入自己的临界区。

第三章P1151,8，18,20

1.高级调度与低级调度的主要任务是什么？

为什么要引入中级调度？

答：

高级调度的主要任务是根据某种算法，把外存上处于后备队列中的那些作业调入存。

低级调度是保存处理机的现场信息，按某种算法先取进程，再把处理器分配给进程。

引入中级调度的主要目的是为了提高存利用率和系统吞吐量。

使那些暂时不能运行的进程不再占用存资源，将它们调至外存等待，把进程状态改为就绪驻外存状态或挂起状态。

8.在批处理系统、分时系统和实时系统中，各采用哪几种进程（作业）调度算法？

答：

批处理系统的调度算法：

短作业优先、优先权、高响应比优先、多级反馈队列调度算法。

分时系统的调度算法：

时间片轮转法。

实时系统的调度算法：

最早截止时间优先即EDF、最低松弛度优先即LLF算法。

18.何谓死锁？

产生死锁的原因和必要条件是什么？

答：

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，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进。

产生死锁的原因：

（1）资源竞争

（2）进程间推进顺序非法

产生死锁的必要条件：

（1）互斥条件

（2）（3）不剥夺条件——（4）环路等待条件。

20.请详细说明通过哪些途径可以预防死锁。

答：

（1）摒弃“请求和保持”条件——在采用这种方法时，系统规定所有进程在运行之前，都必须一次性地申请其在整个运行过程所需要的全部资源

（2）摒弃“不剥夺”条件请求和保持条件——在…….规定，进程是逐个地提出对资源的要求的（3）摒弃“环路等待”条件——在…….规定，系统将所有资源按类型进行线性排队，并赋予不同的序号。

第四章P15915,17,19，21

15.在具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换？

CPU给出有效地址后，由地址变换机构自动地将段号S和页号P送入高速缓冲寄存器，并将此段页号与高速缓存中的所有段页号进行比较，若其中有与此相匹配的段页号，便表示所要访问的段页表项在快表中，则从该快表中读出该段页所对应的物理块号，并送到物理地址寄存器中；如未在快表中找到，则必须重新访问存，首先利用段号S，将它与段长TL进行比较，若S>TL，越界处理，若S

同时，将该段页表项送入快表寄存器，即重新修改快表。

如果寄存器已满，则OS必须找到一个老的且已被认为不再需要的段页表项，将它换出。

17.分页和分段存储管理有何区别?

答：

a.分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址变换，这是它们的共同点；

b.对于它们的不同点有三，第一，从功能上看，页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减存的外零头，提高存的利用率，即满足系统管理的需要，而不是用户的需要；而段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息，目的是为了能更好地满足用户的需要；第二页的大小固定且由系统确定，而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序；第三分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的。

19.虚拟存储器有哪些特征?

其中最本质的特征是什么？

答：

特征：

离散性、多次性、对换性、虚拟性；最本质的特征：

离散性；最重要的特征：

虚拟性。

21.实现虚拟存储器需要哪几个关键技术？

答：

分页和分段都是采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址变换

这是它们的共同点。

第五章P2024,7,9，15

4.如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题？

答：

解决因通道不足而产生的瓶颈问题的有效方法是增加设备到主机间的通路而不是增加通道。

换言之，就是把一个设备连接到多个控制器上，而一个控制器又连接到多个通道上。

7.有哪几种I/O控制方式？

各适用于何种场合？

答：

I/O控制方式：

程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、DMAI/O控制方式、I/O通道控制方式。

程序I/O方式适用于早期的计算机系统中，并且是无中断的计算机系统；中断驱动I/O控制方式是普遍用于现代的计算机系统中；DMAI/O控制方式适用于I/O设备为块设备时在和主机进行数据交换的一种I/O控制方式；当I/O设备和主机进行数据交换是一组数据块时通常采用I/O通道控制方式，但此时要求系统必须配置相应的通道及通道控制器。

9.引入缓冲的主要原因是什么？

（1）缓和cup和io设备间速度不匹配的矛盾

（2）减少对cpu的中断频率，放宽对cpu中断响应时间的限制

（3）提高cup和io设备之间的并行性

15.为何要引入设备独立性？

如何实现设备独立性？

答：

引入设备独立性，可使应用程序独立于具体的物理设备，使设备分配具有灵活性。

另外容易实现I/O重定向。

为了实现设备独立性，必须在设备驱动程序之上设置一层设备独立性软件，用来执行所有I/O设备的公用操作，并向用户层软件提供统一接口。

关键是系统中必须设置一逻辑设备表LUT用来进行逻辑设备到物理设备的映射，其中每个表目中包含了逻辑设备名、物理设备名和设备驱动程序入口地址三项；当应用程序用逻辑设备名请求分配I/O设备时，系统必须为它分配相应的物理设备，并在LUT中建立一个表目，以后进程利用该逻辑设备名请求I/O操作时，便可从LUT中得到物理设备名和驱动程序入口地址。

17.何谓虚拟设备？

实现虚拟设备时所依赖的关键技术有哪些？

答：

虚拟设备是指通过虚拟技术，可将一台独占设备变换成若干台逻辑设备，供若干个用户（进程）同时使用。

由于多台逻辑设备实际上并不存在，而只是给用户的一种感觉，因此被称为虚拟设备。

其实现所依赖的关键技术是SPOOLing技术。

第六章P2471,17,19,23,24

1.何谓数据项，记录和文件？

答：

（1）数据项：

是最低级的数据组织形式，可分为基本数据项和组合数据项。

基本数据项是用于描述一个对象的某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位，即原子数据，又称为数据元素或字段。

组合数据项则由若干个基本数据项构成。

（2）记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象某方面的属性。

（3）文件是指有创建者所定义的，具有文件名的一组相关元素的集合可分为有结构文件和无结构文件两种。

17.对目录管理的主要要什么？

答：

（1）实现“按名”存取；

（2）提高对目录的检索速度；（3）文件共享；（4）允许文件重名。

19.目前广泛采用的目录结构是哪种？

它有什么优点？

答：

目前广泛采用的目录结构是树型目录结构；优点

（1）能有效提高对目录的检索速度；

（2）允许文件重名；（3）便于实现文件共享。

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23.有一计算机系统利用图6-33所示的位示图来管理空闲盘块。

盘块的大小为1KB，现要为某文件分配两个盘块，试说明盘块的具体分配过程。

6-33某计算机系统的位示图

答：

分配两个盘块的过程如下：

⑴顺序扫描位示图，从中找到第一个值为0的二进制位，得到其行号i=3，列号j=3。

⑵将所找到的二进制位转换成与之对应的盘块号。

盘块号计算公式为:

b=（3-1）*16+3=35；

⑶修改位示图，令map[3，3]=1，并将该盘块分配出去。

24．某操作系统的磁盘文件空间共有500块，若用字长为32位的位示图管理磁盘空间，试问：

⑴位示图需要多少字？

⑵第i字第j位对应的块号是多少？

⑶给出申请/归还一块的工作流程。

答：

（1）[500/32]z=16个字

（2）b=（i-1）*32+j=32（i-1）+j（b从1开始计数，i，j也从1开始计数）

根据盘块号b求出：

i=（b-1）/32+1;j=（b-1）%32+1;

将第i字第j位置0

（3）盘块的分配：

顺序扫描位示图

将所找到的一个或一组二进制位转换成与之相应的盘块号

b=32（i-1）+j

修改位示图，令map[i，j]=1

盘块的回收：

i=（b-1）DIV32+1

j=（b-1）MOD32+1

修改两位示图，令map[i，j]=0

四、综合题

P3.5＿3.7

死锁？

产生的原因和必要条件？

处理死锁的基本方法？

分析实际问题。

答：

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，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进。

产生死锁的原因：

（1）资源竞争

（2）进程间推进顺序非法

产生死锁的必要条件：

（1）互斥条件

（2）请求和保持条件（3）不剥夺条件（4）环路等待条件。

处理死锁的基本方法：

（1）预防死锁

（2）避免死锁（3）检测死锁（4）解除死锁

P130-133,4.4节，页号和块号的关系,逻辑地址到物理地址的变换及工作流程。

作业题

P2316.5节习题：

6-23，6-24

例1:

一种资源分配策略：

对资源申请和释放可以在任何时刻进行，如果一进程的资源请求得不到满足，则考察所有因等待资源而被阻塞的进程，如果它们有请求进程所需的资源，则将这些资源收回分配给请求进程。

这种分配策略会导致死锁吗？

会导致无限等待吗？

答：

不会导致死锁，因为这种资源的使用方式使死锁的不可剥夺必要条件不成立；会导致无限等待，因为某些进程占有的资源总是被抢占。

例2：

将所有资源按类型赋予不同的序号，并规定所有的进程按资源号递增的顺序申请资源后，系统是否会产生死锁？

答：

此时系统不会发生死锁的，原因是死锁产生的必要条件之一：

循环等待条件不可能成立。

因为多个进程之间只可能存在占据较低序号资源的进程等待占据较高序号资源的进程释放资源的情况，但不可能存在反向的等待，因此，他们之间绝对不会形成循环等待链。