253#操作系统.docx
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253#操作系统
操作系统A
一、单选题
1．UNIX操作系统是一个（A）
A．交互式分时操作系统B．多道批处理操作系统
C．实时操作系统D．分布式操作系统
2.．当一次系统调用功能完成后，中央处理器的工作状态应（C）
A．保持管态B．保持目态C．从管态转换成目态D．从目态转换成管态
3．分布式操作系统的特点是（）
A．资源共享B．资源地理位置分散
C．资源位置透明D．多个用户的程序并行运行
4．引入进程的原因是（B）
A．提高资源的利用率和控制程序的执行
B．提高资源的利用率和正确描述程序的执行情况
C．提高程序的执行速度和控制程序的执行
D．提高程序的执行速度和正确描述程序的执行情况
5．进程有三种基本状态，可能的状态转换是（A）
A．就绪态到运行态、等待态到就绪态、运行态到等待态
B．就绪态到运行态、就绪态到等待态、等待态到运行态
C．就绪态到运行态、等待态到就绪态、等待态到运行态
D．运行态到就绪态、就绪态到等待态、等待态到运行态
6．处理器不能直接访问的存储器是（D）
A．寄存器B．高速缓冲存储器C．主存储器D．辅助存储器
7．在计算机系统中引入通道结构后仍然无法做到的是（）
A．主存储器和外围设备之间传送信息的操作直接通过通道进行
B．通道完全独立运行，无需由CPU启动
C．外围设备可以和CPU并行工作
D．各通道上的外围设备可以并行工作
8．在文件目录的目录项中主要存放的是（A）
A．文件的名字、文件的类型和文件的物理地址等
B．文件的名字、文件的类型和文件的摘要等
C．文件的名字、文件记录的长度和文件的结构等
D．文件的名字、文件的存取方式和文件在主存中的地址等
9．不能防止死锁的资源分配策略是（）
A．剥夺式分配方式B．按序分配方式
C．静态分配方式D．互斥使用分配方式
10．系统有某类资源5个，供3个进程共享，为保证系统的安全，应限定每个进程申请的
资源数不超过（）
A．1个B．2个C．3个D．4个
二、填空题
1．通常情况下，采用__页式存储管理___内存管理方式产生的内存碎片最小。
2．操作系统三级调度中的高级调度是指___作业___调度。
3．一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源，对其进行访问的那段程序代码称为______临界区__。
4．在_实时__操作系统中，响应一个新任务的时间必须在被控对象规定的时间内。
5．___设备控制器_是CPU与I/O设备之间的接口，它接受从CPU发来的命令，并控制I/O设备工作，使处理机从繁杂的设备控制事务中解脱出来。
6．操作系统的主要功能有存储器管理、操作系统御用户之间的接口管理、设备管理、文件管理和___处理机管理___。
7．作业调度是从外存的后备作业队列中选择—个或—批作业调入内存，为它们创建进程并将这些进程送入__________________队列。
8．每个索引文件都至少有一张索引表，其中的每个表项应包括能标识该条记录的记录号（或关键字）和该记录的___存放地址________________。
9.在一请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为：
4.3.2.1.4.3.5.4.3.2.1.5，当分配给该作业的物理块数为4时（开始时没有装入页面），采用LRU页面淘汰算法将产生__________次缺页中断。
10．有m个进程共享同一个临界资源，若使用信号量机制实现对该临界资源的互斥访问，则信号量S的变化范围是_____1到-（m-1）______________。
三、判断题
（）1．只要资源分配图中出现环路，系统一定死锁。
（）2．通道可以与CPU并行工作，它专门用来负责外设与主存之间的信息传输工作。
（）3．操作系统是系统软件中的一种，在进行系统安装时可以先安装其他软件，然后再安装操作系统。
（）4．中断方式是主机控制输入／输出的最高级方式。
（）5．作业一旦被作业调度程序选中，系统就给它分配CPU。
四、名词解释
1簇
微软操作系统（DOS、WINDOWS等）中磁盘文件存储管理的最小单位叫做“簇”
2前趋图为了描述一个程序的各部分（程序段或语句）间的依赖关系，或者是一个大的计算的各个子任务间的因果关系，我们常常采用前趋图方式。
五、简答题
1．一个比较完善的文件系统应该具有哪些功能？
2．什么是多道程序技术？
在OS中引入该技术，带来了哪些好处？
参考答案：
五1．
（1）文件存储空间的管理。
（2）目录管理。
（3）文件的读写管理。
（4）文件的安全性管理。
（5）提供用户接口。
2．多道程序技术是指在内存中同时存放若干个作业，并使它们共享系统的资源，
同时运行的技术。
在OS中引入多道程序技术带来了以下好处：
（1）提高CPU 的利用率。
（2）可提高内存和I/O设备的利用率。
（3）增加系统的吞吐量。
六、应用题
1．某系统有A、B、C、D四类资源可供五个进程P1.P2.P3.P4.P5共享。
系统对这四类资源的拥有量为：
A类3个、B类14个、C类12个、D类12个。
进程对资源的需求和分配情况如下：
进程
已占有资源
最大需求数
A B C D
A B C D
P1
0 0 1 2
0 0 1 2
P2
1 0 0 0
1 7 5 0
P3
1 3 5 4
2 3 5 6
P4
0 6 3 2
0 6 5 2
P5
0 0 1 4
0 6 5 6
按银行家算法回答下列问题：
（1）现在系统中的各类资源还剩余多少？
（2）现在系统是否处于安全状态？
为什么？
（3）如果现在进程P2提出需要A类资源0个、B类资源4个、C类资源2个和D类资源0个，系统能否去满足它的请求？
请说明原因。
参考答案：
六1．
（1）A：
1；B：
5；C：
2；D：
0
（2）need矩阵为：
P1 0 0 0 0
P2 0 7 5 0
P3 1 0 0 2
P4 0 0 2 0
P5 0 6 4 2
存在安全序列，如P1，P3，P4，P5，P2，所以安全
（3）能，因为试探分配后，可用资源为1，1，0，0。
可找到安全序列，所以可分配。
2.设有三道作业，它们的提交时间及执行时间由下表给出：
作业号 提交时间 执行时间
1 8.5 2.0
2 9.2 1.6
3 9.4 0.5
试计算在单道程序环境下，采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间（时间单位：
小时，以十进制进行计算；要求写出计算过程）
参考答案：
FCFS：
作业号 提交时间 执行时间 开始时间 完成时间 周转时间
1 8.5 2.0 8.5 10.5 2.0
2 9.2 1.6 10.5 12.1 2.9
3 9.4 0.5 12.1 12.6 3.2
平均周转时间=（2.0+2.9+3.2）/3=2.7（小时）
SJF：
作业号 提交时间 执行时间 开始时间 完成时间 周转时间
1 8.5 2.0 8.5 10.5 2.0
2 9.2 1.6 11.0 12.6 3.4
3 9.4 0.5 10.5 11.0 1.6
平均周转时间=（2.0+3.4+1.6）/3=2.3（小时）
操作系统B
一、单选题
1、在现代操作系统中引入了（D），从而使并发和共享成为可能。
A.单道程序B.磁盘C.对象D.多道程序
2、当CPU处于管态时，它可以执行的指令是（A）。
A.计算机系统中的全部指令B.仅限于非特权指令
C.仅限于访管指令D.仅限于特权指令
3、用户在程序中试图读取某文件的第100个逻辑块时，使用操作系统提供的（A）接口。
A.系统调用B.图形用户接口C.原语D.键盘命令
4、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（C）
A．并行技术B．缓冲技术
C．虚拟存储器技术D．覆盖技术
5、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（D）。
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
6、下面关于线程的叙述中，正确的是（C）。
A.不论是系统支持线程还是用户级线程，其切换都需要内核的支持。
B.线程是资源的分配单位，进程是调度和分配的单位。
C.不管系统中是否有线程，进程都是拥有资源的独立单位。
D.在引入线程的系统中，进程仍是资源分配和调度分派的基本单位。
7、在下面的I/O控制方式中，需要CPU干预最少的方式是（B）。
A．程序I/O方式B．中断驱动I/O控制方式
C．直接存储器访问DMA控制方式D．I/O通道控制方式
8、对资源编号，要求进程按照序号顺序申请资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条？
（D）
A.互斥B.请求与保持C.不可剥夺D.循环等待
9、某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是（B）。
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
10、下列几种关于进程的叙述，（A）最不符合操作系统对进程的理解？
A.进程是在多程序并行环境中的完整的程序。
B.进程可以由程序、数据和进程控制块描述。
C.线程是一种特殊的进程。
D.进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
二、填空题
1.若信号量S的初值定义为10，则在S上调用了16次P操作和15次V操作后S的值应该为（ 9 ）。
2.进程调度的方式通常有（抢占）和（非抢占）两种方式。
3.每个索引文件都必须有一张（索引结点）表，其中的地址登记项用来指出文件在外存上的位置信息。
4.在一请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为：
4.3.2.1.4.3.5.4.3.2.1.5，当分配给该作业的物理块数为4时（注意：
开始时没有装入页面），采用LRU页面淘汰算法将产生（ 8 ）次缺页中断。
5.信号量被广泛用于三个目的是（ 同步）、（ 互斥 ）和描述前趋关系。
6.程序并发执行时的特征是（间断性）、（失去了封闭性）、（不可再现性）和独立性。
三、判断题
（F）1．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）2．若系统中存在一个循环等待的进程集合，则必定会死锁。
（）3．通道可以与CPU并行工作，它专门用来负责外设与主存之间的信息传输工作。
（）4．进程的就绪队列为空时，等待队列可能不空。
（）5．中断方式是主机控制输入／输出的最高级方式。
四、名词解释
1．进程
进程是操作系统结构的基础；是一个正在执行的程序；计算机中正在运行的程序实例；可以分配给处理器并由处理器执行的一个实体；由单一顺序的执行显示，一个当前状态和一组相关的系统资源所描述的活动单元。
2．高级调度高级调度又称为作业调度或宏观调度。
五、简答题
1．进程与线程有何区别？
2．什么是死锁？
产生死锁的原因和必要条件是什么？
五参考答案：
1．
进程和线程的区别：
（a）不同进程的地址空间是独立的，而同一进程内的线程共享同一地址空间。
一个进程的线程在另一个进程内是不可见的。
（b） 在引入线程的操作系统中，进程是资源分配和调度的单位，线程是处理机调度和分配的单位，资源是分配给进程的，线程只拥有很少资源，因而切换代价比进程切换低。
2．
1）在多道程序系统中，当一组进程中的每个进程均无限期地等待被改组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的资源，此时的系统处于死锁状态，简称死锁。
2）死锁产生的原因：
（a）系统提供的资源有限；
（b）进程推进顺序不当。
3）产生死锁的必要条件：
互斥条件、不可剥夺条件、请求和保持条件、循环等待条件。
六、应用题
1．假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随即请求，它们按照到达次序分别处于98、183、37、122、14、124、65、67号磁道上，当前磁头在53号磁道上，并向磁道号减小方向上移动。
请给出按FCFS、SSTF和SCAN算法进行磁盘调度满足请求的次序，并计算出它们的平均寻道长度。
参考答案：
六1．
FCFS：
98-〉183-〉37-〉122-〉14-〉124-〉65-〉67
平均寻道长度：
80
SSTF：
65-〉67-〉37-〉14-〉98-〉122-〉124-〉183
平均寻道长度：
29.5
SCAN37-〉14-〉65-〉67-〉98-〉122-〉124-〉183
平均寻道长度：
26
2．现有5个进程A、B、C、D、E，共享R1、R2、R3、R4这4类资源。
进程对资源的需求量和目前分配情况如下表所示，若系统还剩余资源数分别为（2，6，2，1），请按银行家算法回答下列问题：
（1）目前系统是否处于安全状态?
如果是，写出一个安全序列；如果不是，说明原因。
（该题需写出过程）
（2）如果进程D提出申请资源（2，5，0，0），系统能否分配给它?
为什么?
最大需求Max
已占资源Allocation
进程
R1
R2
R3
R4
R1
R2
R3
R4
A
5
6
2
0
3
6
2
0
B
1
0
2
0
1
0
2
0
C
5
6
6
0
1
0
4
0
D
5
7
0
1
0
0
0
1
E
5
3
6
2
5
3
4
1
参考答案：
六2．
（1）答：
由于Need=Max-Allocation，所以此刻资源需求量如下表所示。
系统此刻存在安全序列{B，A，C，D，E}
（2）．进程D提出申请资源（2，5，0，0），如果系统此刻满足进程D的要求，则各进程的需求量表示如下表所示。
此时，系统可以满足所有进程的需求，因为系统存在安全序列：
{B，E，A，C，D}，因此系统可以将资源分配给进程D。
操作系统C
一、单项选择题
1．一个进程是（）。
A．处理机一次或多次执行的一个程序B．一个独立的程序+数据集
C．PCB结构与程序和数据的组合D．一个独立的程序
2．位示图方法可用于（A）。
A．磁盘空间的管理B．磁盘的驱动调度
C．文件目录的查找D．页式虚拟存储管理中的页面调度
3．两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的消息或者等待其合作伙伴的某个事件发生后再继续执行，这种制约性合作关系称为进程的（A）
A．同步B．互斥C．调度D．执行
4．某操作系统中有4个作业：
A、B、C、D，它们的优先数分别为100、64、80和65，设优先数小的优先级别高。
进程调度按优先级调度算法，则当前首先被系统调度程序选中的进程为（）
A．A被选中B．B被选中
C．C被选中D．D被选中
5．Spooling技术的主要目的是（B）
A．提高设备输入／输出的速度B．将独占设备改造成逻辑上的共享设备
C．减轻用户的编程负担D．提供主、辅存接口
6．银行家算法在解决死锁问题中是用于（B）的。
A．预防死锁B．避免死锁C．检测死锁D．解除死锁
7．支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程运行来实现CPU的共享，其中（D）不是引起操作系统选择新进程的直接原因。
A．运行进程的时间片用完B．运行进程出错
C．运行进程要等待某一事件的发生D．有新进程进入就绪状态
8．Linux操作系统文件的物理结构是（）结构。
A．连续B．直接索引C．链表D．混合索引
9．文件系统实现按名存取，主要是通过（B）来实现的。
A．查找位示图B．查找文件目录
C．查找作业表D．内存地址转换
10．在内存管理的页式存储管理方式中，采用二级页表或多级页表方式是为了（）。
A．使该文件的页表实现不连续存放B．提高文件的访问速度
C．方便用户读写该文件D．提高磁盘空间利用率
二、填空题
1．_____PCB______是进程存在的唯一标志。
2．操作系统是覆盖在裸机之上的第____一_____层软件，与硬件关系更加密切。
3．分页式存储管理中，页表是用来指出作业的___逻辑页号___与_主存块号_____的对应关系。
4．Spooling系统中，在磁盘卜上专门用于暂时存放输入信息和输出信息的结构称为__________________。
5．在文件系统中，要求物理块必须连续的物理文件是____连续文件_______________。
6．设备分配中的安全性是指_顺序文件__________________。
7．在操作系统中，为了缓和CPU和I／0设备速度不匹配的矛盾及提高CPU与外设的并行性，引入了______缓冲________的概念。
8．在并发执行的一些进程中，如果能够找到一个进程推进的顺序，各进程按照这个顺序执行，能够保证所有的进程在有限时间内得到需要的全部资源，则称系统处于__安全状态__。
9．在Linux程序中，创建一个新进程，使用_________系统调用。
三、判断题
（X）1．在分时系统中，当时间片过小时，进程调度时间所占比重加大。
（）2．进程的就绪队列为空时，等待队列可能不空。
（）3．虚拟存储器在逻辑上和物理上都扩充了内存容量。
（）4．内存的段页式存储管理方式是三维地址空间。
（）5．Linux系统中，在按名检索文件的属性时，必须访问到该文件在文件区的内容。
四、名词解释
1临界区
不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。
2低级调度低级调度又称为进程调度、短程调度，它决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机，然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。
五、简答题
1．说明进程的基本状态及转换关系。
2．说明死锁的必要条件及预防死锁的方法。
参考答案：
简答1．
3种状态：
执行状态、就绪状态、阻塞状态。
执行状态到就绪状态：
运行时间片到。
执行状态到阻塞状态：
运行时I/O条件得不到满足。
就绪状态到执行状态：
获得CPU。
阻塞状态到就绪状态：
I/O条件满足，叫做唤醒。
2．
死锁的必要条件：
①互斥条件；②占有且申请条件；⑧不可抢占条件；④环路条件。
预防死锁的方法；静态预分配、可以抢占、资源的有序分配。
五、应用题
1．磁盘容量为1.2GB的硬盘，假设磁盘块大小为1KB，每个盘块号在FAT表区占4B，作为磁盘的设计人员，应设FAT区为多长?
参考答案：
应用题1．
答：
1.2GB=1.2M*1KB
即1.2GB／IKB=1.2M，所以磁盘由1.2M个磁盘块组成。
1.2M=1.2*220，因为1*220<1.2*220<2*220
FAT表的宽度可设为大于20位，小于21位。
可取24位，即3B。
题中已知每个盘块号用4B
1.2M*4B=4.8MB
所以磁盘的FAT表区长度应为4.8MB。
2．对于如下的页面访问序列：
1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5
当内存块数量为3时，试问：
使用FIFO、LRU页面置换算法产生的缺页中断次数是多少（所有的内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生缺页中断）?
写出被淘汰的页面。
参考答案：
2．
答：
FIFO淘汰算法：
内存块为3时，缺页中断（或称缺页）次数为9。
1
4
4
4
5
5
5
2
2
1
1
1
3
3
3
3
3
2
2
2
4
LRU淘汰算法：
内存块为3时，缺页中断为10。
1
4
4
4
5
3
3
3
2
2
1
1
1
1
4
4
3
3
3
2
2
2
2
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