操作系统习题及答案.docx
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操作系统习题及答案
操作系统试题汇总
一、填空题
1.进程的基本状态有、、。
2.常用的内存管理方法有、、和段页式管理。
3.文件的三种物理结构是、、。
4.一次仅允许一个进程使用的共享资源称为。
每个进程中访问临界资源的那
段程序称为。
5.从结构上讲，每个进程都是由、和部分组成。
6.按照设备的使用方式将设备分为：
独享设备、共享设备和设备。
7.进程具有下面的特征性质：
、、和异步性
8.产生死锁的必要条件、、和
9.在请求页式管理中，当地址转换机构发现所需的页不在时，产生中断
信号，由中断处理程序作相应的处理。
10.缓冲引入的目的是缓和CPU与I/O设备间，减少对CPU的，提高
CPU和I/O设备之间的。
11.进程之间的通讯类型分为：
、和。
12.用户进程从用户态变为系统态的途径是。
13.操作系统的基本特性包括：
、、和异步性
14.动态重定位是
扌旨。
15.设备按传输数据类型分为：
和
16.常用的进程调度算法有优先级调度算法、和算法。
17.操作系统具有四大功能分别为、、
和设备管理。
18.常用的页面置换算法是、、和Clock置换算法。
19.按照设备的使用方式将设备分为：
独享设备、设备和设备。
20.在请求分页存储管理模式中，页面调入时，可采用两种策略，它们分别是
和。
21.虚拟存储器具有和功能。
22.设备按传输数据类型分为：
和。
23.并发性是指。
24.进程被创建后，最初处于状态，经过选中后，进入运行状
^态。
25.线程有两种类型禾廿，windows2000系统采用
哪类。
26.管道的作用是。
27.在存储管理中，引入快表的目的是.
28.实现虚拟存储器的依据是。
29.将一台独占设备改造成共享设备的技术是。
30.文件控制块（FCB是。
31.在某文件系统中，采用FAT方式实现文件。
硬盘200MB，盘块大小为1KB,FAT表
中每个表项占2个字节，则FAT表占用KB。
32.文件系统中若文件的物理结构采用连续结构，则文件控制快FCB中关于文件的物
理位置应包括.
33.用户进程从用户态转换为系统态的途径是.
填空答案
1.等待状态、执行状态、就绪状态
2.分区管理、页式管理、段式管理
3.连续结构、链接结构、索引结构
4.临界资源、临界区
5.程序段、数据段和进程控制块
6.虚拟
7.动态性、并发性、独立性
8.互斥条件、请求和保持条件、不可剥夺条件、环路等待条件
9.内存，缺页中断
10.速度不匹配、中断频率、并行性
11.共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统
12.系统调用
13.并发性、共享性、虚拟技术
14.在处理器每次访问主存时，由动态地址变换机构（硬件）把相当地址转换为绝对地址。
15.字符设备和块设备
16.先来先服务，短作业优先，时间片轮转，多级反馈队列
17.处理器管理、存储管理、文件管理
18.最佳置换、FIFO置换、LRU置换
19.共享设备、虚拟设备
20.请求调页、预调页
21.请求调入功能、置换功能
22.字符设备、块设备
23.在同一段时间内两个或两个事件同时发生
24.就绪、进程调度
25.用户级、核心级、核心级
26.进程间的通信
27.减少访问内存的次数，提高地址转换的速度
28.程序运行的局部性原理
29.SPOOLING技术（假脱机技术）
30.记录文件各中属性的数据结构
31.400
32.首块号和块数（首地址和长度）
33.系统调用（或软中断或程序接口）
、选择题
1.下面命题中，对操作系统的作用描述比较全面的。
A.操作系统是管理程序的集合，它以中断驱动的形式执行
B.操作系统是计算机设备管理程序集合，通过对设备的管理为用户提供服务
C.操作系统提供计算机抽象，为用户安全地使用计算机提供高效支持
D.操作系统协调多用户对计算机的使用，为他们提供独占式的使用方式
2.下面关于临界区的叙述中，正确的是。
A.临界区可以允许规定数目的多个进程同时执行
B.临界区只包含一个程序段
C.临界区是必须互斥地执行的程序段
D.临界区的执行不能被中断
3.引入缓冲的目的是减少对的中断频率
A.内存B.CPUC.I/O设备D.外部文件
4.现代操作系统中，文件系统都有效地解决了重名（即允许不同用户的文件可以具有
相同的文件名）问题。
系统是通过来实现这一功能的。
A.重名翻译机构B.建立索引表C.建立指针D.多级目录结构
5.设有三个进程共享一个资源，如果每次只允许一个进程使用该资源，则用PV操作
管理时信号量S的可能取值是。
A.1,0,-1,-2B.2,0,-1,-2C.1,0,-1D.3,2,1,0
6.下面的系统调用中，不会导致进行阻塞
A.读/写文件B.获得进程PID
C.申请内存D.发送消息
7.在请求分页存储管理方案中，若某用户空间为16个页面，页长1KB,现有页表如
下，逻辑地址0A2C（H）所对应的物理地址为
3
7
4
2
B.
A.1E2C（H）
8.在虚拟页式存储管理方案中,
A.缺页中断
C•工作集模型应用
032C（H）C.302C（H）D.0E2C（H）
完成将页面调入内存的工作。
B.页面淘汰过程
D.紧缩技术利用
9.存储器的段页式管理中，每次从主存中取出一条指令一个操作数，需要次访
冋主存。
A.一B.二C.三D.四
10.磁盘与主机之间传递数据是以为单位的。
A•字节B.字C.数据块D.文件
11.对磁头进行磁头调度的目的是为了缩短时间.
A.寻道B.旋转C传送D启动
12.为了便于上层软件的编制，设备通常需要提供是。
A.控制寄存器、状态寄存器和控制命令
B.I/O地址寄存器、工作方式状态寄存器和控制命令
C.中断寄存器、控制寄存器和控制命令
D.控制寄存器、编程空间和控制逻辑寄存器。
13.将系统调用参数翻译成设备操作命令的工作由完成。
A.用户层I/OB.设备无关层
C.中断处理D.设备驱动程序
14.在下列有关旋转延迟的叙述中，不正确的是。
A.旋转延迟的大小与磁盘调度算法无关
B.旋转延迟的大小取决于磁盘空闲空间的分配程序
C.旋转延迟的大小与文件的物理结构有关
D.扇区数据的处理时间对旋转延迟的影响较大。
15.SPOOLing的含义是。
A.伪脱机输入/输出B.系统并行I/O
16.
.操作系统是（
17.在操作系统中引入多道程序设计的主要目的是（）
A.缩短程序执行时间B.减少响应时间
C.提高系统效率和增强系统处理能力D.提高人机交互速度
18.进程与程序之间有密切联系，但又是不同的概念。
二者的一个本质区别是（）。
A.程序是静态概念，进程是动态概念
B.程序是动态概念，进程是静态概念
C.程序保存在文件中，进程存放在内存中
D.程序顺序执行，进程并发执行
19.进程有多个状态，不会发生的状态转换是（）
A.就绪t运行B.阻塞t进行
D.
C.运行t阻塞
阻塞t就绪
20.为了实现从逻辑地址空间到物理地址空间的地址转换，在硬件上必须提供一套
（）
A.DMA控制器B.联想寄存器
C.地址变换机构D.通道
21.CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（）。
A.并行技术B.通道技术
C.缓冲技术D.虚存技术
A.地址从大到小
C.尺寸从大到小
23.通常不采用（）方法来解除死锁。
A.终止一个死锁进程
C.从死锁进程处抢夺资源
24.下列哪项不是设备管理的基本功能（）
A.掌握并记录设备的状态B.按用户的
A.—个进程进入了临界区，另一个进程等待
B.没有一个进程进入了临界区
C.两个进程都进入了临界区
D.两个进程都在等待
26.以下关于分时系统与批处理系统的说法正确的是（）
A.批处理系统是实现人机交互的系统
B.分时系统是实现自动控制无需人为干预的系统
C.批处理系统具有批处理能力，但不具有分时交互能力
D.
分时系统本身既具有分时交互能力，又具有批处理能力
E.
28.
用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为（
.0CD.任意值
31.
进程的并发执行是指两个以上的进程（
32.当出现（）情况时，系统可能产生死锁。
A.进程释放资源B.—个进程进入死循环
C.多个进程竞争资源出现了循环等待D.多个进程竞争共享型设备
33.现代操作系统中，文件系统都有效地解决了重名（即允许不同用户的文件可以具有相
同的文件名）问题。
系统是通过（）来实现这一功能的。
B.建立索引表
A.重名翻译机构
D.
C.建立指针
多级目录结构
A.DMA控制器
B.联想寄存器
C.地址变换机构
D.通道
34.引入多道程序设计技术的主要目的在于（
）。
38.在下面对进程的描述中，不正确的是（）
A.进程是动态的概念
B.进程执行需要处理机
C进程是有生命期的
D•进程是指令的集合
39.在计算机系统中，管态下（
）
A.只能执行特权指令
B.只能执行非特权指令
C.可以执行非法指令
D.可以执行全部指令
40.将盘块号转换为磁盘的盘面、
磁道号和扇区号的工作属于设备管理软件层次的哪一
层（）。
41.
银行家算法是用来（）。
A.避免死锁B.预防死锁
42.当系统采用资源有序分配方法预防死锁时，它破坏了产生死锁的必要条件中的
（）。
A.互斥条件B.请求和保持条件C不可剥夺条件D.环路等待
43.操作系统是一种（）
A.系统软件B•系统硬件C•应用软件D•编辑软件
A）
D）提交队列
等待队列B）就绪队列C）作业后备队列
45.某进程所要求的一次打印输出结束后，其进程的状态将从（）
A）运行态到就绪态B）运行态到等待态
C）等待态到就绪态D）就绪态到等待态
46.
在页式存储管理系统中，整个系统的页表个数是（）
49.存储器的段页式管理中，每次从主存中取出一条指令或一个操作数，需要（）次
访问主存。
A）1B）2C）3D）4
50.有一个长度为6000个字符的流式文件要存在磁盘上，磁盘的每块可以存放512字节，该文件至少占用（）块。
A）5B）6C）12D）6000
51.在任何时刻，一个进程的状态变化（）引起另一个进程的状态变化。
A）必定B）一定不C）不一定D）不可能
52.最容易形成很多小碎片的可变分区分配算法是（）
A）首次适应算法B）最佳适应算法C）首次循环适应法
53.（）是文件系统实现按名存取的重要手段
A）索引节点B）指针C）页表D）文件目录
54.对磁盘进行移臂调度的目的是缩短（）
D）启动时间
A）寻道时间B）传送时间C）延迟时间
55.如果有4个进程共享一程序段，每次允许同步机制则信号量S的取值范围是（
3个进程进入该程序段，若用PV操作作为
）
A）4,3,2,1B）3,2,1,0,-1C）2,1,0,-1,-2D）1,0,-1,-2,-3
56.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
57.若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（）个进程参于竞争，而不会发生死锁。
A）5B）2C）3D）4
选择题答案
CCBDABDACCAABDACCABCCDCCADCCAAC
CBDADCDDCADABCDBBCCCBDABDD
三、简答题
1.简述中断处理程序处理I/O请求的过程（5分）
2.简述死锁产生的必要条件和处理死锁的基本方法（5分）
3.进程与程序是两个完全不同的概念，但又有密切的联系，试写出两者的区别。
（5分）
4.一台计算机有8台磁带机。
它们由N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。
请问N最多为多少时，系统没有死锁危险，并说明原因。
（5分）
5.在测量控制系统中，数据采集任务把所采集的数据送入一单缓冲区；计算任务从该单缓
冲区中取出数据进行计算。
说明两者之间存在的同步关系，并写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算法。
（5分）
6.有一个虚拟存储系统。
分配给某进程3页内存，开始时内存为空，页面访问序列如下：
6、5、4、3、2、1、5、1、5、2、1、2、1、2、1、6、5
（1）若采用先进先出的页面置换算法（FIFO，缺页次数为多少（5分）
（2）若采用最近最少使用的页面置换算法（LRU，缺页次数为多少（5分）
7.进程具有那几种基本状态并画出它们状态之间的转换关系。
（5分）
8.什么是临界资源什么是临界区（5分）
9.考虑由6个相同类型资源组成的系统，系统中有5个进程，每个进程最多需要2个资源。
该系统是否会发生死锁为什么（5分）
10.描述设备管理软件的层次结构，并说明以下的工作各在I/0软件层次的哪一层（10分）
（1）维护一个最近使用的块的缓冲。
（2）为一个磁盘读操作计算磁道、扇区、磁头。
（3）向设备寄存器写命令。
（4）设备保护
（5）各类I/O库函数
11.设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是
司机的活动：
启动车辆;正常行车；到站停车；售票员的活动：
关车门；售票；开车门；
（1）在汽车不断的到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系.（2分）
（2）用信号量和P、V操作来实现它们的同步。
应设置哪些信号量，说明其含义和初值。
5分）
3）使用PV操作来实现司机和售票员之间的同步过程。
12.简述进程与线程的区别。
为什么要引入线程（5分）
13.以从磁盘读入数据为例，试说明DMA工作过程（5分）
14.假如磁盘块大小为4KB,每个盘块号占用4个字节，在三级索引分配时，允许的最大文件是多少给出计算过程。
（5分）
15.操作系统具有哪些基本功能
16.什么是设备无关性实现设备无关性有什么好处
17.什么是文件的逻辑结构和物理结构
18.试述I/O子系统的层次模型、各层都负责什么工作
19.常用的磁盘空闲块的管理有几种方法
20.设备管理中缓冲引入的目的是什么
21.什么是文件系统
22.说明进程的结构、特征和基本状态。
23.什么是操作系统并描述其作用。
24.描述进程调度中的多级反馈队列调度算法，并说明为什么该算法能较好的满足各类型用户的需要。
25.描述在存储管理中请求分页存储管理方式的工作原理。
26.描述设备管理功能中的软件层次结构，并说明其中设备独立性软件的功能。
27.描述系统调用的处理过程（可画图）。
28.什么是进程为什么说进程控制块（PCB是操作系统感知进程存在的唯一标识
简单题答案
1.唤醒被阻塞的驱动程序进程，保护被中断进程的CPU环境，分析中断原因、转入相应的设备中断处理程序，进行中断处理，恢复被中断进程的现场。
2.产生死锁必要条件：
互斥条件、请求和保持条件、不可剥夺条件和环路等待条件；处理死锁的基本方法：
预防死锁、避免死锁、检测死锁和解除死锁
3.
（1）进程是动态，程序是静态的；
（2）进程是独立运行的单位，程序不能作为运行单位；
3）各进程间在并发执行过程中会产生相互制约关系，而程序由于是静态的，所以不存在
异步特征。
4.当N为1,2,3时，系统没有产生死锁的危险。
因为，当系统只有一个进程是，它最多
需要3台磁带机，而系统有8台磁带机。
而当系统中有2个进程时，最多需要6台，系统中的资源够用。
当有3个进程时,在最坏情况下,每个进程都需要3台,假设每个进程都已获得2台,系统中还剩2台,因此肯定有某个进程可获得它的第3台从而运行完毕,把资源归还系统,这保证其它进程也可运行完毕,因此不会产生死锁。
当有4个进
程时,可能某个时刻,每个进程都获得2台磁带机,此时系统就会产生死锁。
当多于4个进程更是如此.
5.采集任务与计算任务共用一个单缓冲区。
当采集任务采集到一个数据后,只有当单缓冲区为空时才能将数据送入缓冲区,否则应等待缓冲区腾空；只有当缓冲区中有数据时,计算任务才能从缓冲区中取出数据进行计算,否则也应等待。
因此，应设置两个信号量empty、full，其中empty表示缓冲区是否为空，其初值为1;
full表示缓冲区是否有数据,其初值为0。
同步算法如下：
采集任务：
repeat:
采集数据;
wait（empty）;
把数据送入缓冲区;
signal（full）;
untilfalse;
计算任务：
repeat:
wait（full）;
从缓冲去取出数据;
signal（empty）;
对数据进行计算;
untilfalse;
6.
（1）答：
8次
（2）答：
9次
8.一次仅允许一个进程使用的共享资源称为临界资源。
每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区。
9•该系统不会产生死锁。
因为在最坏的情况下，每个进程都申请到了一个资源，则系统中还剩余1个可用资源。
可以满足任一个进程的需求，系统会因该进程执行完毕回收2个
资源。
这样所有进程都可执行完毕。
10.
（1）设备管理软件的层次结构如下：
用户进程
设备独立性软件
设备驱动程序
中断处理程序
硬件
（2）分别属于设备独立性软件层、驱动程序层、驱动程序层、设备独立性软件层、用户进程层
11.
（1）同步关系为：
在汽车的行使过程中，司机活动和售票员的活动的同步关系是：
售票员
关车门后，司机才能开车。
在汽车的正常行使过程中售票员售票，到站后，司机停车后售票
员才能开车门。
因此司机启动车辆的动作和售票员关车门的动作同步，售票员开车门的动作
必须和司机停车的动作同步。
（2）为解决同步问题，应设置两个信号量：
s1,s2。
s1表示是否允许司机启动汽车，其初值
为0；s2表示是否允许售票员开车门，初值为0。
（3）司机的动作用过程driver表示，售票员的动作用过程busman表示。
实现如下：
driver:
while
（1）
Wait（s1）或P（S1）;
启动车辆；
正常行使；
到站停车；
Signal（s2）或V（S2）;
}
busman:
while
（1）
{
关车门；
Singal（s1）或V（S1）;
Wait（s2）或P（S2）;
开车门；
乘客上下车；
}
12.进程是程序的执行过程，是竞争和分配计算机系统资源的基本单位。
线程是进程中的一个程序执行单元。
一个进程可以包含多个线程，进程中的程序可以由多个线程并发地执行，因此线程是进程中的并发执行机制。
进程需要管理地址资源和其它系统资源，而线程不具有独立的地址空间。
因此在线程在切换时比进程切换所带来的系统额外消耗小。
因此通过引入线程来来进一步增强系统的并行执行机制。
13.当CPU要从磁盘读入一个数据块时，便向磁盘控制器发送一条读命令。
该命令被送到其中的命令寄存器（CR）中。
同时，还须发送本次要将数据读入的内存起始目标地址，该地址被送入内存地址寄存器（MAR），本次要读数据的字节数则送入到数据计数器
（DC）中，还须将磁盘中的源地址直接送至DMA控制器的I/O控制逻辑上。
然后，启
动DMA控制器进行数据传输，以后，CPU便可去处理其它任务。
此后，整个数据传输
过程便由DMA控制器来进行。
当DMA控制器已经从磁盘中读入一个字的数据并送入数据寄存器（DR）后，再挪用一个存储器周期，将该字传送到MAR所指示的内存单元
中。
接着便对MAR内容加1，将DC内容减1•如减1后DC内容不为0,表示传送未完，便继续传送下一个字节；否则，由DMA控制器发生中断请求。
14.一个磁盘块保存4K/4个磁盘块号,根据三级索引的文件组织,文件的最大长度为
4KX1KX1KX1K=4T
15.处理器管理（进程管理）、存储管理、设备管理和文件管理
16.I/O软件负责屏蔽设备的具体细节，向高层设备提供抽象的逻辑设备，并完成逻辑设备
与具体物理设备的映射，是的高层使用的逻辑设备与具体的物理设备无关。
它的好处是，
对于I/O系统中许多种类不同的设备、作为程序员，只需要知道如何使用这些资源来完成所需要的操作，而无需了解设备的有关具体实现细节
17.文件的逻辑结构是指用户所观察到的文件组织形式，用户可以直接处理的数据及其结
构，它独立于文件的物理特性。
文件的物理结构称为文件的存储结构，是指文件在外存
上的存储组织形式。
18.I/O子系统的各层功能都在操作系统内核实现。
用户进程使用系统调用接口来与外部设
备通信。
内核的I/O子系统接受这些I/O请求，然后它又通过设备驱动程序接口、设备驱动程序与外部设备通信。
其中，I/O子系统为用户提供一个对所有设备一致的接口；
设备驱动接口层接受上一层的请求，并将逻辑I/O的调用转换为对具体设备驱动程序的
调用了；设备驱动层具体负责与设备有关的所有交互操作。
19.分为字位映射图、链接索引表、空闲I节点方法。
20.缓和CPU与I/O设备间速度不匹配矛盾；减少对CPU的中断频率；提高CPU和I/O设
备之间的并行性。
21.负责管理在外存上的文件，并把对文件的存取、共享和保护等手段提供给用户。
22.结构：
代码段、数据段和PCB;特征：
动态性、并发性、独立性和异步性；基本状态：
就绪、执行、阻塞
23.答：
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，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，以及方便用户的程序的集合。
操作系统的作用如下：
作为用户和计算机硬件系统之间的接口
作为计算机系统资源的管理者
用作扩充机器
要求：
要对以上三点作用稍加解释。
24.答：
算法描述如下：
首先在系统中设置多个就绪队列，并为不同的队列赋予不同的优先级，队列1的优先级最高。
其次，赋予各队列中进程不同的执行时间片，优先级越高的队列时间片越小。
当一个新进程进入内存后，首先把它放到第一个就绪队列的末尾，按照FCFS原则排队
等待调度。
当轮到该进程运行时，若它在一个时间片内完成，则退出系统；否则就进入第二
个队列的末尾，仍然按
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