操作系统习题与答案.docx
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操作系统习题与答案
《操作系统》
课程练习和试题答案
第一部分习题
一、选择题
1、以下不是文件系统的物理结构形式的是（）
A、顺序结构B、链接结构C、索引结构D、树型结构
2、采用页式存储管理的系统中，若地址用32位表示，其中8位表示页号，则页的大小为（）
A、256KB、214KC、216KD、240
3、进程从就绪状态进入运行状态的原因可能是（）
A、等待某一事件B、发生进程调度C、时间片用完D、等待的事件已发生
4、分页存储管理中，逻辑地址空间和物理地址空间的对应关系由（）指出。
A、页表B、快表C、段页表D、变换表
5、CPU与通道之间的关系是（）。
A、主从关系B、对等关系C、并列关系D、独立关系
1、D2、B3、B4、A5、A
二、填空题
1、实现进程互斥，也就是实现对于临界区域的管理，应当满足的两个管理原则是（）原则和（）原则。
2、当系统采用资源预先分配策略来预防死锁时，它破坏了产生死锁的必要条件的（）
条件。
3、一般地，操作系统的内核应当包括如下三个部分：
（）、（）和
（）。
4、将文件的FCB划分为次部和主部这两部分具有的两个主要优点是（）和（
）。
5、在分页系统环境下，程序员编制的程序，其地址空间是连续的，分页是由（）完成的。
6、在虚拟段式存储管理中，若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长，则发生（）。
1、互斥性公平性2、占有申请
3、中断处理进程调度同步原语
4、提高查找速度实现文件连接5、系统6、越界中断
三、判断题
1、若系统中有3个并发进程，都需要同类资源3个，则系统不会发生死锁的最少资源数是6个。
（F）
2、死锁只发生在相关进程之间。
（F）
3、并行性是指若干事件在同一时刻发生。
（ T ）
4、安全状态一定是非死锁状态。
（T）
5、页式管理可以为内存提供两种保护方式，即存储保护键保护和地址越界保护。
（F）
1、χ系统不会发生死锁的最少资源数是7个。
2、χ系统可发生在任意进程之间。
3、√4、√
5、ⅹ即存取控制保护与地址越界保护。
四、简答题
1、说明中断与进程切换的关系。
2、比较文件的保护、保密和共享。
3、比较动态连接与静态连接的区别。
4、说明动态优先数调度算法中发生进程切换的可能原因。
5、试描述打开文件的的执行步骤。
\
1、中断不是进程切换的充分条件，若中断处理处理完成后原进程不具备继续运行的条件，则会发生进程切换，若具备，则可能发生进程切换，也可能不发生进程切换。
2、共享：
不同用户共同使用同一个文件---读文件
保护：
文件本身需要防止文件主或其他用户破坏文件----写文件
保密：
未经文件拥有者许可，任何用户不得访问该文件-----执行文件
3、在静态连接中，一个程序共有多少个段是确定的，因而连接装配程序可以为每一个段分配一个段号；在动态连接中，一个程序共有多少个段是不确定的，因而段名到段号的转换需要由操作系统来完成的。
4、
I、可抢占ＣＰＵ方式
某进程在其执行周期中，系统可依据某种情况剥夺其cpu,并将cpu分配该其他进程。
发生进程切换原因：
正在运行的进程因某种事件而等待；出现了新的就绪进程，该进程的优先级比正在运行进程的优先级还高；正在运行的进程运行完毕。
II、不可抢占CPU方式
一个进程不能将处理机资源强行地由正在运行的进程中剥夺过来。
发生进程切换的原因：
该进程因某事件而等待；该进程运行完毕。
五、有一阅览室，共有100个座位。
读者进入时必须先在一张登记表上登记，该表为每一座位列一表目，包括座号和读者姓名。
读者离开时要消掉登记内容。
（12分）
（1）用PV操作管理这些并发进程时，应如何定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。
（2）用P、V操作描述读者进程的同步结构。
1、解：
定义信号量S，初始值为100（2分）
意义：
S>0 S的值表示可继续进入阅览室的人数（1分）
S=0 表示阅览室中已有100名读者（1分）
S<0 ｜S｜的值为等待进入阅览室的人数（1分）
定义互斥信号量mutex,实现对座位的互斥占用，初值为1
2、
reader（）
{P（S）；
P（mutex）;进入阅览室；登记在相关表目上；
V（mutex）;
离开阅览室；注销表目；
V（S）；}
六、关于分页系统，回答如下问题：
1、在页表中，哪些数据项是为实现请调一页而设置的？
哪些数据项是为实现置换一页而设置的？
2、设某系统为每个作业进程分配三个内存块，某作业进程在运行中访问页面的轨迹为4、3、2、1、4、3、5、4、3、1、5，且每一页都是按请求装入的。
计算在先进先出页面置换算法下和使用过最久的先淘汰页面置换算法下，产生的缺页中断次数各是多少？
（要求画出必要的数据结构，并说明每次淘汰的页面）。
六、解：
1、内外标志是为实现请调一页而设置的；访问计数器、修改标志是为置换一页而设置的
2、
按FIFO算法
43214354315
4321435444
432143551
换出43213
缺页√√√√√√√√
缺页次数为8次，中断率为8/11=72.7%
按LRU算法
43214354315
4321435443
432143531
换出432154
缺页√√√√√√√√√
缺页次数为9次，中断率为9/11=81.8%
七、有一请求分页存储管理系统，页面大小为每页64字节，有一个32×32的整型数组按行连续存放，每个整数占两个字节，将数组初始化为0的程序描述如下：
inta[32][32];
inti,j;
for（j=0;j<=31;j++）
for（i=0;i<=31;i++）
a[i][j]=0
若在程序执行时内存中只有一个存储块用来存放数组信息，试计算该程序执行时产生多少次缺页中断？
（写出计算过程）
七、解：
次数为32＊32次＝1024次。
（过程略）
八、设系统有三种类型的资源，数量为（4，2，2），系统中有进程A，B，C按如下顺序请求资源：
进程A申请（3，2，1）
进程B申请（1，0，1）
进程A申请（0，1，0）
进程C申请（2，0，0）
请你给出一和防止死锁的资源剥夺分配策略，完成上述请求序列，并列出资源分配过程，指明哪些进程需要等待，哪些资源被剥夺。
八、
①分配策略为：
当进程Pi申请ri类资源时，检查ri中
有无可分配的资源：
有则分配给Pi；
否则将Pi占有的资源全部释放而进入等待状态。
（Pi等待原占有的所有资源和新申请的资源）
资源分配过程：
剩余资源
进程A：
（3，2，1） （1，0，1）
进程B：
（1，0，1） （0，0，0）
进程A：
（0，1，0）（不满足） （3，2，1）
A的所有资源被剥夺，A处于等待
进程C：
（2，0，0） （1，2，1）
C，B完成之后，A可完成。
第二部分习题
一、填空题：
1．计算机系统是由_________系统和__________系统两部分组成。
【软件，硬件】
2．段表表目的主要内容包括________、________、________。
【段号、段起始地址、段长】
3．银行家算法中，当一个进程提出的资源请求将导致系统从_________状态进入_________时，系统就拒绝他的资源请求。
【安全状态，非安全状态】
4．程序顺序执行时有_________、________和可再现性的特点。
【顺序性，封闭性】
5．死锁产生的必要条件有四个，即_________、_________、_________和环路条件。
【互斥条件、请求与保持条件、非剥夺条件】
6．把________地址转换为________地址的工作称为地址映射。
【逻辑、物理】
7．进程主要由_________、_________、_________三部分内容组成，其中________是进程存在的唯一标志。
而____________部分也可以为其他进程共享。
【进程控制块、程序、数据，PCB，程序与数据】
8．从资源管理（分配）的角度出发,I/O设备分为__________、___________和__________三种类型。
打印机是___________设备，磁盘是___________设备。
【独占设备、共享设备、虚拟设备；独占设备，共享设备】
9．文件的物理组织有连续、_____________和_____________等三种。
【链接，索引】
10．分时操作系统的主要特征有三个，即_________、____________和___________。
【交互性、及时性，独占性】
11．进程在运行过程中有三种基本状态，它们是_________、_________、_________。
【运行状态、就绪状态、堵塞状态】
12．进程调度负责______的分配工作，进程的调度方式有两种，一种是___________，另一种是____________。
【CPU，剥夺，非剥夺】
13．从文件管理的角度看，文件是由______和________两部分组成。
【文件控制块，文件体】
14．通道是一个独立于________的专管_________________,它控制___________
与内存之间的信息交换。
【CPU、输入输出处理芯片、设备】
1.如果操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，但时间响应不太及时，则属于___分时操作___________类型；如果操作系统可靠，时间响应及时但仅有简单的交互能力，则属于____实时操作__________类型；如果操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于____批处理操作__________类型。
2.虚拟设备是通过_____________技术，把_________设备变成能为若干用户__________的设备。
SPOOLING独占共享
3．磁盘与主机之间传递数据是以________数据块_____为单位进行的。
4．静态重定位在_______程序装入时_______时进行；而动态重定位在____程序执行时________时进行。
5．进程调度负责处理机的分配工作。
二、选择题：
1．多道程序环境下，操作系统分配资源以________为基本单位。
A、作业B、程序C、指令D、进程
2．在下列文件的物理结构中，________不利于文件长度动态增长。
A．HASH结构B．索引结构C．链接结构D．顺序结构
3．使用文件前必须先________文件。
A．命名B．建立C．备份D．打开
4．虚拟机系统中的SPOOLING技术，实质是将________转化为共享设备的技术。
A．虚拟设备B．独占设备C．脱机设备D．块设备
5．如果分时操作系统的时间一定，那么______，则响应时间越长。
A、用户越少B、用户越多C、内存越少D、内存越多
6．某系统采用3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会产生死锁的最少
资源数是______
A）9B）10C）11D）12
7．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．28C．216D．232
8．在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺
页中断的次数________。
A．减少B．增加C．可能增加也可能减少D．无影响
9．银行家算法是一种________算法。
A、死锁避免B、死锁检测C、死锁预防D、死锁解除
10．在分时操作系统中，进程调度经常采用_______算法。
A．先来先服务B．时间片轮转C．最高优先权D．随机
11．发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以破坏这四个必要条件，但破
坏________条件是不太实际的。
A、部分分配 B、不可抢占 C、互斥 D、循环等待
12．下列的进程状态变化中，________变化是不可能发生的。
A、运行→就绪B、等待→运行C、运行→等待D、等待→就绪
13．磁带上的文件一般只能________。
A．随机存取B．间接存取C．直接存取D．顺序存取
14．大多数低速设备都属于________设备。
A．虚拟B．共享C．独享D.Spool
15．操作系统是对________进行管理的软件。
A、软件B、硬件C、计算机资源D、应用程序
16．一个进程被唤醒意味着________。
A、该进程重新占有CPUB、它的优先权变为最大
C、其PCB移至等待队列队首D、进程变为就绪状态
1．操作系统的发展过程是（C）
A、原始操作系统，管理程序，操作系统
B、原始操作系统，操作系统，管理程序
C、管理程序，原始操作系统，操作系统
D、管理程序，操作系统，原始操作系统
2．用户程序中的输入、输出操作实际上是由（B）完成。
A、程序设计语言B、操作系统
C、编译系统D、标准库程序
3．进程调度的对象和任务分别是（C）。
A、作业，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU
B、进程，从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用CPU
C、进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU
D、作业，从后备作业队列中调度策略选择一个作业占用CPU
4．支持程序浮动的地址转换机制是（A、动态重定位）
A、动态重定位B、段式地址转换
C、页式地址转换D、静态重定位
5．在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按（C）进行排列。
A、地址从大到小B、地址从小到大
C、尺寸从小到大D、尺寸从大到小
6．设计批处理多道系统时，首先要考虑的是（系统效率和吞吐量）。
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
7．当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、等待B、就绪C、运行D、完成
8．文件的保密是指防止文件被（）。
A、篡改B、破坏C、窃取D、删除
9．若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量A，则变量A的相关临界区是由（）临界区构成。
A、2个B、3个C、4个D、5个
10．按逻辑结构划分，文件主要有两类：
（记录式文件）和流式文件。
A、记录式文件B、网状文件C、索引文件D、流式文件
11．UNIX中的文件系统采用（、流式文件）。
A、网状文件B、记录式文件C、索引文件D、流式文件
12．文件系统的主要目的是（）。
A、实现对文件的按名存取B、实现虚拟存贮器
C、提高外围设备的输入输出速度D、用于存贮系统文档
13．文件系统中用（）管理文件。
A、堆栈结构B、指针C、页表D、目录
14．为了允许不同用户的文件具有相同的文件名，通常在文件系统中采用（）。
A、重名翻译B、多级目录C、约定D、文件名
15．在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争（）而产生死锁。
A、打印机B、磁带机C、CPUD、磁盘
16．一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
17．两个进程合作完成一个任务。
在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的（）。
A、互斥B、同步C、调度D、伙伴
18．当每类资源只有一个个体时，下列说法中不正确的是（）。
A、有环必死锁B、死锁必有环
C、有环不一定死锁D、被锁者一定全在环中
19．数据文件存放在到存储介质上时，采用的逻辑组织形式是与（）有关的。
A、文件逻辑结构B、存储介质特性
C、主存储器管理方式D、分配外设方式
20．在单处理器的多进程系统中，进程什么时候占用处理器和能占用多长时间，取决于（）。
A、进程相应的程序段的长度B、进程自身和进程调度策略
C、进程总共需要运行时间多少D、进程完成什么功能
1．从用户的观点看，操作系统是（ A ）。
A、用户与计算机之间的接口B、控制和管理计算机资源的软件
C、合理地组织计算机工作流程的软件 D、由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体
2．用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为（ B ）。
A、等待 B、就绪 C、运行 D、完成
3．信箱通信是一种（ B）通信方式。
A、直接通信 B、间接通信C、低级通信 D、信号量
4．某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，则该系统不会发生死锁的最少资源数是（ B ）个。
A、9 B、10 C、11 D、12
5．既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是（ A ）.
A、响应比高者优先 B、短作业优先 C、优先级调度 D、先来先服务
6．系统在（ C ），发生从目态到管态的转换。
A、发出P操作时 B、发出V操作时
C、执行系统调用时 D、执行置程序状态字时
7．在虚拟存储系统中，若进程在内存中占3块（开始时为空），采用先进先出页面淘汰算法，当执行访问页号序列为：
1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6时，将产生（ D ）次缺页中断。
A、7 B、8 C、9 D、10
8．作业在执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行（B ）指令。
A、 被中断的前一条 B、 被中断的
C、 被中断的后一条 D、 启动时的第一条
9．（B）用作连接大量的低速和中速I/O设备。
A、选择通道B、字节多路通道C、数组多路通道D、以上都不是
10．一个文件的绝对路径名是从（B）开始，逐步沿着每一级子目录向下追溯，最后到指定文件的整个通路上所有子目录名组成的一个字符串。
A、当前目录B、根目录C、多极目录D、二级目录
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．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。
[T]
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。
[F]
3．页面最佳置换算法是一种性能最好，且容易实现的算法。
[F]
4．操作系统中所谓“设备的独立性”，是指用户程序与设备之间无关系。
[T]
5．在单级目录结构中，不同用户能建立与其他用户同名的文件。
[F]
6．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。
[F]
7．采用静态重定位方式装入内存的程序不可以在内存中被移动。
[T]
8．在DMA控制方式下，外部设备与CPU之间直接进行成批的数据交换。
[F]
（T）1．文件系统中分配存储空间的基本单位不是记录。
（F）2．具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。
（T）3．虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器，它并不是实际的内存，其大小可比内存空间大得多。
（T）4．批处理系统的（主要优点）是系统的吞吐量大、资源利用率高、系统的开销较小。
（F）5．文件系统中源程序是有结构的记录式文件。
（F）6．即使在多道程序环境下，普通用户也能设计用内存物理地址直接访问内存的程序。
（F）7．顺序文件适合建立在顺序存储设备上，而不适合建立在磁盘上。
（T）8．SPOOLing系统实现设备管理的虚拟技术，即：
将独占设备改造为共享设备。
它由专门负责I/O的常驻内存进程以及输入、输出井组成。
（F）9．系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。
在层次结构设计中，它最靠近硬件。
（F）10．若系统中存在一个循环等待的进程集合，则必定会死锁。
四、问答与分析题：
1．设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为32页，每页2048字节，内存总共有20个存储块，试问逻辑地址至少应为多少位？
内存空间有多大？
2.什么是虚拟存储器？
有何特征？
。
3．什么是缓冲？
为什么要引入缓冲技术？
4．在生产者—消费者问题中，如果对调生产者（或消费者）进程中的两个P操作和两个V操作次序，会发生什么情况？
试说明之。
5.设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为64页，每页4K，内存总共有40个存储块，试问逻辑地址至少应为多少位？
内存空间有多大？
6.说明中断与进程切换的关系。
第三部分习题
一、填空
1、对于一台完全无软件的计算机系统我们通常称为（裸机）；通常把覆盖了软件的机器称为（虚拟机）。
2、操作系统的基本功能包括（处理机管理）、（内存管理）、（文件管理）、（设备管理）。
3、操作系统是一组（控制）和（管理）计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的（程序）的集合。
4、操作系统的基本特征：
（并发性）、（共享）、（虚拟）、（异步性）。
5、操作系统的基本类型有：
（批处理操作系统）、（分时操作系统）、（实时操作系统）、（分步式操作系统）。
6、作业由三部分组成：
（程序）、（数据）和（作业说明书）。
8、操作系统为用户提供了两个接口：
一个是（命令）接口，用户利用这些操作命令组织和控制作业的执行或管理计算机系统。
另一个是（系统调用）接口，编程人员使用系统调用来请求操作系统提供服务。
11、程序顺序执行的特征：
（顺序性）、（封闭性）、（可再现性）；
12、线程可以分为那三类：
（用户线程）、（内核线程）、（轻权进程）。
13、在多线程OS中，进程作为拥有（系统资源）的基本单位，线程作为（独立调度和分派）的基本单位。
15、在结构上进程是由（程序段）、（数据段）、（PCB）三部分构成进程实体的。
所谓创建进程，实质上是创建进程实体中的（PCB）。
18、死锁的四个必要条件是（互斥使用资源）、（占用并等待资源）、不可抢夺资源和循环等待资源。
二、选择
1、正在执行的某个程序P请求访问某临界资源，而该临界资源正被其它进程访问时该进程P将由（A）状态转变为（C）状态，并将PCB插入（C）队列。
A执行B就绪C阻塞D挂起
4、请选择下列选项中正确的一项（B）
A进程有生命周期，线程没有生命周期。
B进程有生命周期，线程也有生命周期。
C进程无生命周期，线程有生命周期。
D进程，
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