计算机 操作系统课堂同步练习1.docx
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计算机操作系统课堂同步练习1
第一章操作系统导论
一、单选
1、在分时系统中，当时间片一定时，_________响应越快
A内存越大B用户越少C用户越多D内存越小
2、用户在程序设计过程中，若要得到系统功能必须通过______________
A进程调度B系统调用C作业调度D键盘命令
（下列选项中，操作系统提供的给应用程序的接口是（）。
（2010年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷23题）
A.系统调用B.中断C.库函数D.原语）
3、下面关于操作系统的叙述中，正确的是____________
A批处理作业必须具有作业控制信息
B分时系统不一定具有人机交互功能
C从响应时间的角度看，实时系统与分时系统差不多
D由于采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源
（电子科技大学：
2014）下面关于操作系统论述中正确的是____________.
A批处理作业必须具有作业控制信息
B分时系统不一定都具有人机交互功能
C从响应时间角度看，实时系统和分时系统相似
D由于采用了分时技术，用户可以独占计算机资源
4、UNIX操作系统是一种__________
A分时操作系统B批处理操作系统C实时操作系统D分布式操作系统
5、（南京大学：
2014）操作系统的两个最主要的特征是_____________.
A并发和虚拟B并发和共享C共享和异步D共享和虚拟
6、下列选项中，会导致用户进程从用户态切换到内核的操作是（）。
（2013年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷28题）
I.整数除以零II.sin（）函数调用III.read系统调用
A.仅I、IIB.仅I、IIIC.仅II、IIID.I、II和III
7、计算机开后，操作系统最终被加载到（）。
（2013年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷29题）
A.BIOSB.ROMC.EPROMD.RAM
8、某系统正在执行三个进程P1、P2和P3，各进程的计算（CPU）时间和I/O时间比例如下表所示：
为提高系统资源利用率，合理的进程优先级设置是（）。
（2013年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷31题）
A.P1>P2>P3B.P3>P2>P1C.P2>P1=P3D.P1>P2=P3
9、一个多道批处理系统中仅有P1和P2两个作业，P2比P1晚5ms到达。
它们的计算和I/O操作顺序如下：
P1：
计算60ms，I/O80ms，计算20ms
P2：
计算120ms，I/O40ms，计算40ms
若不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是（）。
（2012年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷29题）
A.240msB.260msC.340msD.360ms
10、单处理机系统中，可并行的是（）。
（2009年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷23题）
I.进程与进程II.处理机与设备
III.处理机与通道IV.设备与设备
A.I、II和IIIB.I、II和IV
C.I、III和IVD.II、III和IV
11、（东南大学：
2013）所谓________是指一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机和外围设备等其他资源。
A多重处理B多道程序设计C实时处理D共同执行
二、问答题
1、什么是操作系统的基本功能？
操作系统的功能是管理和控制计算机系统中所有软硬件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
其基本功能包括：
处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口等
2、实现分时系统的关键问题是什么？
应如何解决？
关键问题：
使用户能与自己的作业交互；（即用户在自己的终端上键入一命令以请求系统服务后，系统能及时地接收并处理该命令，并在用户能够接受的时延内将结果返回给用户）
如何解决：
及时接收命令和返回输出结果很容易做到，只要在系统中配置一多路卡，并为每个终端配置一个缓冲区来暂存用户键入的命令和输出的结果便可以了。
因此，要着重解决的问题是确保在较短的时间内，系统中所有的用户程序都能执行一次，从而使用户键入的命令能够得到及时处理。
为此，系统不应让一个作业长期占用CPU直至它运行结束，而应设置一个较短的时间片，并规定每个程序只能运行一个时间片，然后，不管它是否运行完毕，都必须将CPU让给下一个作业，从而使所有的作业都得到及时的处理，使用户的请求得到及时的响应。
3、OS有哪几大特征？
他们之间有何关系？
其最基本的特征是什么？
（1）并发和共享互为存在的条件
（2）虚拟以并发和资源共享为前提：
为使并发进程能更方便、更有效地共享资源，操作系统常采用多种虚拟技术来在逻辑上增加CPU和设备的数量以及存储器的容量，从而解决众多并发进程对有限的系统资源的争用问题
（3）异步性是并发和共享的必然结果
4、是什么原因使操作系统具有异步性特征？
异步性是并发和共享的必然结果。
操作系统允许多个并发进程共享资源，相互合作，使得每个进程的运行过程受到其他进程的制约，不再“一气呵成”，而是“走走停停”这必然导致异步性特征的产生。
5、区别网络操作系统与分布式操作系统？
相似：
网络结构、通信方式和资源管理方法
网络：
信息交换，资源共享
分布式：
并行执行，相互协作
6、设内存中有三道作业程序A、B、C，它们按A、B、C的优先次序执行。
它们的计算和I/O操作的时间如表1.1所示。
假设三道程序使用相同设备进行I/O操作，表1.1三道程序的操作时间（单位:
ms）
A
B
C
计算
30
60
20
I/O
40
30
40
计算
10
10
20
各程序以串行方式使用设备，试画出单道运行和多道运行的时间关系图（调度程序的执行时间忽略不计）。
在两种情况下，完成这三道程序各要花多少时间？
260/190
三、知识拓展
1、系统调用
（1）基本概念：
是操作系统提供给编程人员的唯一接口。
系统调用是由操作系统中的一段程序来完成特定功能的，属于一种特殊的过程调用。
（2）调用的方式：
通过产生一个访管中断，使处理机由目态（用户态）转为管态（核心态）。
当中央处理器处于目态时.不允许执行特权指令，而处于管态时可执行这些包括特权指令在内的一切机器指令。
.（3）本质：
一种特殊的过程调用，与一般过程调用的区别：
◆运行状态不同：
一般过程调用，其调用和被调用过程或者都是子程序，或者都是系统程序，故运行在同一状态下（系统态或用户态）。
系统调用的调用过程是用户程序，它运行在用户态；其被调用过程是系统过程，运行在系统态下。
◆进入的方式不同：
一般过程调用可以直接通过过程调用语句将控制转移到被调用的过程；而执行系统调用时，由于调用和被调用处于不同的系统状态，必须通过中断进入。
◆代码层次不同：
一般的过程调用中的程序是用户级程序，而系统调用是操作系统中的代码程序，是系统级程序。
2、Windows发展：
Ø1985年推出了第一版的MicrosoftWindows，因功能不足而不获电脑用户欢迎。
Ø1987年微软发行Windows2.0，比起上一版本较受欢迎。
主要原因是微软发行“执行时期版本”的Excel和WordforWindows。
Ø微软在1990年发行Windows3.0非常成功。
除了改进应用程式的能力之外，利用虚拟内存，Windows容许MS-DOS软件有更好的多任务表现。
加上个人电脑的图像处理能力改良（使用VGA图像卡），和使用保护模式记忆模式，应用程式能比较容易运用更多的内存。
ØWindows95 应用程式在保护模式运行，拥有32位元寻址和使用虚拟内存的能力，令程式可使用多达2G虚拟内存，并且理论上避免其他程式影响自己的记忆位址空间。
Ø作为进入工作站市场的尝试，微软发行WindowsNT4.0。
在其主要特色为使用Windows95接口，但基于WindowsNT核心。
NT优异的网络能力，和先进的NTFS文件系统，令NT极适合服务器市场，WindowsNT3.51是微软首次进入这个市场的产品，并逐渐夺取Novell的市场。
ØWindows98 是Windows95的一个小型升级，它包括新的硬件驱动程式和 FAT32文件系统，后者支持大于2G的硬盘。
Windows98亦把InternetExplorer整合至Windows接口和Windows档案管理员中。
Ø微软发行 Windows2000（早期称作的WindowsNT5.0）。
它成功地在服务器和工作站市场部署，被认为是Windows中最好的版本。
它参考了Windows98的一些优点，尤其是使用者接口方面。
Ø在2001年，微软发行 WindowsXP，它整合了WindowsNT/2000和Windows3.1/95/98/ME。
WindowsXP使用了WindowsNT5.1的核心，它的发行，标志着WindowsNT开始普及并进入家庭客户的市场，和16位元时代的终结。
Ø在2003年四月，微软发行WindowsServer2003，这是Windows2000Server后的一个重大升级。
它加入了不少安全功能，一个称为"ManageYourServer"的工具，简化了服务器的设定，而且改进了性能。
Ø在2007年1月30日，WindowsVista正式发行。
它引入了一种新的“限制使用者模式”，以取替现在的“默认是管理员的模式”，并且支援 WindowsOneCareLive 、内罝 WindowsDefender 、防火墙以及用于硬盘加密的BitLocker，令Windows的安全性增强不少。
另外，WindowsVista亦加入了全新的 WindowsAero 华丽接口，以及增强后的搜索功能（Windowsindexingservice）。
Ø2008年推出WindowsServer2008，它是微软下一个服务器操作系统的名称。
ØWindows7于2009年10月22日在全球公开发售。
Ø2012年10月左右Windows8推出。
3、UNIX操作系统诞生于1969年，至今已有40多年历史，它已从一个非常简单的操作系统发展成为性能先进、功能强大、使用广泛的操作系统，并成为事实上的多用户、多任务操作系统标准。
UNIX系统结构：
UNIX系统结构可分为三层。
最内层的UNIX操作系统核心，它包括文件控制系统和进程控制系统两大部分；最外层是用户程序，包括许多应用软件；
中间层是shell命令解释层，实用程序和库函数，该层中的shell解释程序是用户和UNIX操作系统的操作界面。
主要特点：
（1）UNIX是一个多用户、多任务的操作系统，每个用户都可以同时执行多个进程，系统中的进程数目逻辑上不受限制。
（2）UNIX提供了精选的、丰富的系统功能，其中许多功能在实现思想上有
其独到之处，并且是高效的。
（3）UNIX系统用高级语言编写，使系统具有易读、易懂、易修改及易移植等一系列优点，且系统代码十分紧凑。
（4）UNIX提供了良好的用户界面。
该系统提供了一种命令设计语言shell作为用户界面；同时提供了系统调用作为用户程序和系统的接口。
这些界面为用户提供各种服务，并且相当简洁。
（5）UNIX使用了树形结构的文件系统，它具有良好的安全性、保密性和可维护性，在文件系统的实现方法上，也有较多创新。
（6）UNIX系统提供了多种通信机制，以满足各种进程通信的需要
（7）在早期的UNIX版本中，存储管理采用进程对换管理方式；而在UNIXSystemV中又增加了支持请求调页的存储管理方式，以实现虚拟存储器。
第二章进程管理
一单选
1、进程和程序的最根本区别在于______________
A对资源占有的类型和数量B进程是动态的，而程序是静态的
C看它们是否能够并发地在处理机上运行D进程规模较小，程序规模较大
2、进程存在的唯一标志是_____________
A程序BPCBC数据集D中断
3、操作系统分配资源的基本单位是____________
A程序B指令C作业D进程
4、进程在处理器上执行时___________
A进程之间是无关的，具有封闭性特征
B进程之间是有交往的，相互依赖、相互制约，具有并发性
C具有并发性，即同时执行的特征
D进程之间可能是无关的，但也有可能是有关的
5、下面有关系统进程和用户进程说法中正确的是_____
A系统进程和用户进程是进程的两种不同状态
B调用操作系统功能的进程称为系统进程
C完成用户功能的进程称为用户进程
D进程和程序实质上是一个概念
6、分配到必要的资源并获得处理机的进程状态是______
A就绪状态B执行状态C阻塞状态D撤销状态
7、下列进程状态变化中，__________变化是不可能发生的。
A运行→就绪B运行→等待C等待→运行D等待→就绪
8、下面所述步骤中，_____不是创建进程所必需的
A由调度程序为进程分配CPUB建立一个进程控制块
C为进程分配内存D将进程控制块链入就绪队列
创建原语的主要工作：
向系统申请一个空闲PCB，并为子进程分配必要的资源，然后将进程PCB初始化，并将PCB插入就绪队列中，最后返回一个进程标识符，进程创建后，进入就绪队列，并不立即分配CPU。
9、在单处理机的计算机系统中，进程能连续地占用处理机多长时间，取决于______
A进程相应的程序段的长度B进程总共需要运行时间多少
C进程调度策略D进程完成什么功能
10、一个进程唤醒意味着______
A该进程重新占有了CPUB它的优先权变得最大
C其CPU移到等待队列队首D进程变为就绪状态
11、某进程所申请的一次打印事件结束，则该进程的状态可能发生的改变是_____
A运行状态转变到就绪状态B阻塞状态转变到运行状态
C就绪状态转变到运行状态D阻塞状态转变到就绪状态
12、对进程的管理和控制用_____
A指令B原语C信号量D信箱
13、下述那一个选项体现了原语的主要特点？
_____
A不可分性B异步性C共享性D并发性
14、当一个进程处于这样的状态_____时，称其为等待状态。
※
A它正等着输入一批数据B它正等着合作进程的一个消息
C它正等着分给它一个时间片D它正等着进入内存
15、在具有挂起状态的系统中，若当前内存高度吃紧，系统将使请求I/O的一个执行状态的进程进入___________状态
A活动就绪B静止就绪C活动阻塞D静止阻塞
16、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进程是在多程序环境中的完整程序
B进程可由正文段、数据段和进程控制块描述
C线程（Thread）是一种特殊的进程
D进程是程序在一个数据集合上的运行过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
17、下面_____情况不会引起进程之间的切换
A进程调用本程序中定义的sinx函数进行数学计算
B进程处理I/O请求
C进程创建了子进程并等待子进程结束
D产生中断
18、一个进程可以包含多个线程，各线程_______.
A共享进程的虚拟地址空间B必须串行工作
C是资源分配的独立单位D共享堆栈
解析：
进程是资源分配的基本单位，各线程可以并行执行，它们共享进程的虚拟地址空间，但各个线程有自己的栈空间。
19、某个进程从等待状态进入就绪状态，可能是由于________.
A正在运行的进程运行结束B正在运行的进程执行了P操作
C正在运行的进程执行了V操作D正在运行的进程时间片用完
20、造成进程结果不正确的因素与进程占用处理器的时间，执行的速度及外界的影响有关。
而这些因素都与时间有关，所以称为________。
A时间因素B与时间有关的错误C时间错误D时间问题
解析：
两个并发执行的进程，其中一个进程对另一个进程的影响常常是不可预期的，甚至无法再现。
这是因为两个并发进程执行的相对速度无法相互控制，因此各种与时间有关的错误就可能出现，与时间有关的错误有两种表现形式：
一种是结果不唯一；一种是永远等待；
21、若信号量sem初值为2，当前值为-1，则表示有_________等待进程
A0个B1个C2个D3个
考察信号量的含义：
当信号量>0,表示当前系统中可用资源的数目；
当信号量<0，其绝对值表示因请求该类资源而被阻塞的进程个数
22、用P，V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为_________
A-1B0C1D任意值
23、对于两个并发过程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0，则_________
A表示没有进程进入临界区
B表示有一个进程进入临界区
C表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入
D表示有两个进程进入临界区
24、若有3个进程共享一个互斥段，每次最多允许两个进程进入互斥段，则信号量的变换范围是________
A3,2,1,0B2,1,0,-1C2,1,0,-1,-2D1,0,-1,-2
25、设有6个进程共享一个互斥段，如果最多允许有3个进程进入互斥段，则所采用的互斥信号量的初值应该是________
A6B1C3D0
26、下面的描述中，__________是正确的※
A进程执行的相对速度不能由进程自己来控制
BP，V操作都是原语操作
C利用信号量的P，V操作可以交换大量信息
D同步是指并发进程之间存在的一种制约关系
27、下列关于进程同步与进程互斥说法正确的是____※
A进程的互斥是进程同步的一种特殊现象
B互斥的进程之间没有必然的制约关系
C进程同步是指两进程同步被执行
D进程互斥使用的是共享资源，这种资源只能同时被一个进程使用，而进程同步则相反
28、设与某资源关联的信号量初值为3，当前值为1，若M表示该资源的可用个数，N表示等待资源的进程数，则M、N分别是________。
（2010年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷25题）
A0、1B1、0C1、2D2、0
29、在消息缓冲通信方式中，临界资源为_________。
A发送进程B消息队列C接收进程D信箱
30、有9个生产者，6个消费者，共享容量为8的缓冲区。
在这个生产者-消费者问题中，互斥使用缓冲区的信号量mutex的初值应该为_______。
A1B6C8D9
31．进行P0和P1的共享变量定义及其初值为
booleanflag[2]；
intturn=0；
flag[0]=FALSE；flag[1]=FALSE；
若进行P0和P1访问临界资源的类C伪代码实现如下：
voidp1（）//进程p1
{
while（TRUE）
{
flag[1]=TRUE;turn=0;
while（flag[0]&&（turn==0））;
临界区;
flag[1]=FALSE;
}
}
voidp0（）//进程p0
{
while（TRUE）
{
flag[0]=TRUE;turn=1;
while（flag[1]&&（turn==1））;
临界区;
flag[0]=FALSE;
}
}
则并发执行进程P0和P1时产生的情况是（）。
（2010年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷27题）
A.不能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象
B.不能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象
C.能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象
D.能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象
32.在支持多线程的系统中，进程P创建的若干个线程不能共享的是（）。
（2011年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷25题）
A.进程P的代码段B.进程P中打开的文件
C.进程P的全局变量D.进程P中某线程的栈指针
33.有两个并发进程P1和P2，共享初值为1的变量x。
P1对x加1，P2对x减1。
加1和减1操作的指令序列分别如下所示。
//加1操作//减1操作
loadR1,x//取x到寄存器R1中loadR2,x
incR1decR2
storex,R1//将R1的内容存入xstorex,R2
两个操作完成后，x的值是（）。
（2011年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷32题）
A.可能为-1或3B.只能为1
C.可能为0、1或2D.可能为-1、0、1或2
34.若某单处理器多进程系统中有多个就绪态进程，则下列关于处理机调度的叙述中，错误的是（）。
（2012年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷30题）
A.在进程结束时能进行处理机调度
B.创建新进程后能进行处理机调度
C.在进程处于临界区时不能进行处理机调度
D.在系统调用完成并返回用户态时能进行处理机调度
35.下列关于进程和线程的叙述中，正确的是（）。
（2012年计算机科学与技术学科全国硕士研究生入学统一试卷31题）
A.不管系统是否支持线程，进程都是资源分配的基本单位
B.线程是资源分配的基本单位，进程是调度的基本单位
C.系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持
D.同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间
36.我们为某临界区设置一把锁W，当W=1时，表示关锁；W=0时，表示锁已打开。
试写出开锁和关锁原语，并利用它们去实现互斥。
答：
Lock（W）:
whileW=1dono-op;
W:
=1;
Unlock（W）:
W:
=0;
利用关锁原语和开锁原语实现进程互斥时，可将临界区CS放在其间，即
Lock（W）;
CS;
Unlock（W）;
37.设有5个哲学家，共享一张放有五把椅子的桌子，每人分得一把椅子，但是，桌子上总共只有5支筷子，在每人两边分开各放一支。
哲学家们在肚子饥饿时才试图分两次从两边拾起筷子就餐。
条件：
（1）只有拿到两支筷子时，哲学家才能吃饭。
（2）如果筷子已在他人手上，则该哲学家必须等待到他人吃完之后才能拿到筷子。
（3）任一哲学家在自己未拿到两支筷子吃饭之前，绝不放下自己手中筷子。
试：
（1）描述一个保证不会出现两个邻座同时要求吃饭的通信算法。
（2）描述一个既没有两邻座同时吃饭，又没有人饿死（永远拿不到筷子）的算法。
答：
（1）量C[0]--C[4],初始值为1，分别表示I号筷子被拿（i=0，1，2，3，4）
Send（i）：
第i个哲学家要吃饭
Begin
P（C[i]）;
P（C[i+1m
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