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1、操作系统试题集62877第一章 操作系统的基本概念一.填空题1. 1计算机系统是由硬件系统和_系统两部分组成。2. 2操作系统是计算机系统的一种系统软件，它以尽量合理、有效的方式组织和管理计算机的_，并控制程序的运行，使整个计算机系统能高效地运行。 3. 3.从资源分配的角度讲，计算机系统中的资源分为处理机、_ 、输入输出设备和文件资源。 4. 5按内存中同时运行程序的数目可以将批处理系统分为两类：单道批处理系统和_。 5. 6操作系统的主要性能参数有_和利用率等。前者指的是单位时间内系统处理的作业量。后者指的是在一个给定时间内，系统的一个指定成分被使用的时间比例。 6. 4并发和_是操作系统

2、的两个最基本的特征，两者之间互为存在条件。 7. 7. _系统不允许用户随时干预自己程序的运行。 8. 8实时系统通常采用方法来提高可靠性。 9. 9.UNIX操作系统是著名的系统。 10. 10.DOS系统是操作系统。 11. 11. 系统一般采用时间片轮转的办法，使一台计算机同时为多个终端用户服务，对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交互会话能力； 12. 12. 系统是操作系统的另一种类型，要求对外部输入的信息能以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内作出快速响应，其响应时间要求特别高。 13. 13.允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机的OS称为分时OS，它通常

3、采用策略为用户服务； 14. 14.允许用户把若干个作业提交计算机系统集中处理的OS，称为批处理OS，衡量这种系统性能的一个主要指标是系统的 。 15. 15.在的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。设计这种系统时，应首先考虑系统的实时性和可靠性。 解答:1. 答：软件2. 答：资源3. 【答案】存储器 【解析】计算机系统中的资源分为硬件资源和软件资源。硬件资源有处理机、内外存储器及输入输出设备。而软件资源指的是程序、数据和相应的文档。从资源管理的观点，操作系统是计算机资源系统的管理系统，它提供了处理机管理、存储器管理、输入输出设备管理和信息文件管理的功能。对每种资源的

4、管理都可从提供资源情况的记录、资源分配策略、资源分配和回收等几个方面来加以讨论。4. 答：多道批处理系统5. 答：吞吐率6. 答：共享7. 答：批处理8. 【答案】双工体制 【解析】在实时系统中，为了追求高可靠性，最一般的方法是采用硬件的冗余技术。所谓双工体制，就是采用性能完全一样的两套设备并让它们同步工作。9. 答案：分时系统10. 答案：单用户（或单用户、单任务）11. 答案：分时系统12. 答案：实时系统13. 【答案】时间片轮转14. 【答案】吞吐率15. 【答案】实时OS二.简答题1. 1简述操作系统有哪些特征？ 2. 2操作系统的功能有哪几方面？它们各自的含义是什么？ 3. 3操作

5、系统有哪几种类型，各自的工作方式是怎样的？ 4. 4简述操作系统在一个计算机系统中的地位。 5. 5. 试对分时系统和实时系统进行比较。 6. 6、什么是操作系统？它有什么基本特征？ 7. 7、在批处理系统、分时系统和实时系统中，分别常用哪种调度算法？ 8. 8. 简述三种基本类型操作系统的优缺点。 9. 9、简述设备管理的任务和功能。 10. 10现有一下应用计算机的场合，请为其选择适当的操作系统。1）航天航空，核变研究；2）国家统计局数据处理中心；3）学校学生上机学习编程 4）高炉炉温控制；5）民航定票系统，6）发送电子邮件（在两个地区之间） 解答:1. 【解析】 （1）并行性：即系统中存

6、在着多个程序，宏观上它们同时“运行”。而实际上，在单CPU系统中，这些并发执行的程序是交替的在CPU上运行。 （2）共享性：即系统中存在的多个并发执行的程序，它们共享系统所有的软、硬件资源。2. 【解析】 操作系统负责管理计算机系统的所有资源，并调度这些资源的使用。具体来说，其主要功能有： （1）处理机管理 处理机管理也称为进程管理，主要解决的问题是按一定的算法将处理机分配给系统中某个并发执行的程序即“进程”，使CPU资源得到充分地应用。 （2）存储管理 存储管理主要负责内存空间的管理，按一定策略为多个并发执行的程序（进程）分配内存空间，以充分利用内存空间，并负责保证内存中各程序间的信息不相互

7、破坏、窃取。 （3）设备管理 设备管理负责对系统中所有的输入/输出设备进行管理，除了一般意义上的I/O设备外，这里还应包括外存、通道、控制器。设备管理负责对设备进行分配、启动和故障处理。目的是提高设备使用效率，方便用户进行输入/输出。 （4）文件管理 计算机系统中的信息是以文件形式存放在外存上的。文件管理的任务是负责对系统中的文件进行存储、组织、检索等对文件的操作，以方便用户对文件的访问，并解决多用户间文件的共享、保护、保密等问题。 （5）作业管理 作业管理的任务是为用户提供一个使用计算机系统的环境，使用户能有效、方便地组织自己的作业（工作流程），并尽可能地提高整个系统的效率。3. 【解析】

8、操作系统的基本类型有：批处理系统、分时系统、实时系统、个人计算机操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。 （1）批处理系统 在批处理系统中，用户不能直接控制其作业的运行。一个作业包括：程序、数据和作业说明书，作业说明书中描述该作业的处理要求。 用户通过输入设备将作业提交给系统后，系统将其放入外存的后备作业队列中，系统按一定调度策略从后备作业队列中选择一个或多个作业进入内存，系统按作业说明书运行作业。即运行过程中，用户与作业间没有交互作用，不能直接干预作业的运行。 （2）分时系统 在分时系统中，主机连接着多个终端（Terminal），用户使用各自的终端直接控制自己“程序”运行，操作系统采用时间片

9、轮转的方法轮流为多个用户服务。UNIX就是一个非常著名的分时系统。 分时系统具有以下特点： ? 多路性 微观上各用户轮流使用计算机，宏观上各用户并行工作。 ? 交互性 用户直接控制自己的“程序”运行，以人-机会话方式工作。 ? 独立性 各用户可独立操作，互不干涉，不会发生混淆或破坏现象。 ? 及时性 对用户的请求能及时作出响应，尤其是较批处理系统响应时间快。 （3）实时系统 实时系统往往是作为一控制设备使用的，它能够及时响应随机发生的外部事件，并在严格的时间范围内完成事件的处理，主要特点一是及时性、一是高可靠性。实时系统又分为实时控制系统（如工业过程控制）和实时信息处理系统（如航空、铁路订票系

10、统）。 （4）个人计算机操作系统 由于近年来个人计算机（PC）的发展，个人计算机操作系统也有了很大发展，如Windows 95/98/2000系列操作系统、DOS、OS2等，它们都是较为著名的个人计算机操作系统，用户以联机交互方式使用计算机。 （5）网络操作系统 网络操作系统是使网络上各计算机能方便而有效地通信及共享网络资源，为网络用户提供所需各种服务的软件、有关协议的集合。包括网络管理、通信、系统安全和多种服务。 （6）分布式操作系统 分布式操作系统也是通过网络将具有自治功能的计算机互联，实现通信和资源共享，并协作完成任务。它更强调如何将某个大任务划分为小任务，分派到不同系统协作完成。4.

11、【解析】 操作系统是计算机系统中非常重要的系统软件，它是紧挨着硬件的第一层软件，提供其它软件的运行环境，可以将其看成是用户与硬件的接口，是整个计算机系统的控制和指挥中心。 它是一组用以控制、管理计算机系统中软、硬件资源，提高资源管理效率、方便用户使用计算机的程序集合。5. 答：分时操作系统是使一台计算机同时为多个用户服务的一种操作系统。 实时操作系统是使计算机能及时响应外部事件的请求，在严格规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。 分时系统通用性强，交互性强，及时响应性要求一般（通常数量级为秒）；实时系统往往是专用的，系统与应用很难分离，常常紧密结

12、合在一起，实时系统并不强调资源利用率，而更关心及时响应性（通常数量级为毫秒或微秒）、可靠性等。6. 答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，能有效的组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理的组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能高效运行的一些程序模块的集合。 操作系统有如下基本特征： （1）并行与并发 并行性：在同一时刻同时发生 并发性：宏观上在同一时间段内同时运行 CPU 与各个I/O 设备之间的并行 各应用程序“ 进程” 之间的并发 （2）共享性（Sharing） 操作系统中的资源可供内存中多个并发的

13、执行的进程共同执行。 （3）虚拟性（Virtual） 通过某种技术把一个物理设备实体变为若干个逻辑上的对应物。 （4）异步性（Asynchronism） 进程是以人们不可预知的速度向前推进的，但结果要保证是固定的。7. 答：批处理系统使用先来先服务算法。 分时系统使用时间片轮转算法。 实时系统使用优先级算法。8. 答：操作系统有以下几种类型：多道批处理系统、分时系统、实时系统。 多道批处理系统的特点：多道、成批。 分时系统的特点：同时性、交互性、独立性、及时性。 实时系统的特点：交互能力较弱，系统专用，响应时间更严格、及时、可靠性要求更高。9. 答：主要功能：缓冲管理，设备分配和设备处理，以及

14、虚拟设备等。 主要任务：完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备；提高CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备。10. 答：1)航天航空，核变研究：嵌入式操作系统 2）分布式操作系统 3）个人计算机操作系统 4）实时操作系统 5）批处理操作系统 6）网络操作系统。三.应用题解答:第二章 操作系统的运行环境一.填空题1. 1. 计算机执行一个程序时，必须把程序和数据存放到计算机的_中，并且占用硬件资源_执行时才能完成程序的功能。2. 2. 操作系统程序占用CPU时应让中央处理器工作在 _状态，而用户程序占用CPU时应让中央处理器工作在_状态。3. 3. 每个计

15、算机系统都有自己的中断机构，中断系统由两部分组成：_ 和操作系统的_。4. 4. 引起中断的事件称为 _ ，对出现事件进行处理的程序称为_ 。5. 5. PSW是用来控制指令执行顺序并且保留和指示与程序相关的系统状态，一般来说，PSW包含程序的基本状态 、_和_三部分内容。6. 6. 中断处理程序通常只屏蔽比自己级别_的中断事件，而_是不能屏蔽的。7. 7. 中断优先级的高低顺序为_ 、_、程序性中断、外部中断和输入输出中断。8. 8. 中断优先级是按中断事件的_来确定的，中断优先级是在硬件设计时规定的，若要调整中断响应次序可通过 实现。9. 9. 强迫性中断事件有硬件故障中断、_、外部中断和

16、_事件10. 10. 外中断是指源自CUP以外事件的中断，通常与当前程序（进程）运行 ，内中断（又叫异常）是指源自CUP内部时间的中断，通常与当前程序（进程）运行 。11. 11. 操作系统借助于硬件的_和_装置，使得中央处理器与各种外围设备以及外围设备之间均可并行工作，不仅使多个作业可以同时执行，而且加快了作业的执行速度，提高了系统的吞吐量。12. 12. 在多道程序设计中，应采用 的方法保证各道程序互不侵犯。多道程序设计提高了系统的吞吐量，但可能会_某些程序的执行时间。13. 13. 采用多道程序设计技术能充分发挥_与_并行工作的能力。14. 14. 采用多道程序设计技术后可有效地提高系统

17、中资源的_，增加单位时间的算题量，从而提高了系统的_。15. 15. 大、中型计算机的I/O硬件组织大多采用通道结构，具有通道结构的计算机系统，主存、 、控制器和 之间采用四级连接，实施三级控制。16. 16. 具有通道结构的I/O系统中，一个CPU可以连接多个 ，一个通道可以连接多个 ，一个控制器可连接同类型的多台设备。解答:1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.二.简答题1. 1. 计算机系统中“引导程序”的主要功能是什么？2. 2. 试述程序状态字寄存器的作用。3. 3. 为什么要设置特权指令？哪些指令属于特权指令？4. 4. 怎样限制用户程序使用

18、特权指令？5. 5. 什么是通道？通道起什么作用？6. 6. 怎样解决中断响应顺序与处理顺序的不一致性和中断嵌套处理的问题？7. 7. 多道程序设计从哪几方面提高系统的效率?8. 8. 多道程序设计的特点有哪些？9. 9. 实现多道程序设计必须解决哪些问题？解答:1.2.3.4.5.6.7.8.9.三.应用题1. 1. 在单CPU和两台I/O(I1,I2)设备的多道程序设计环境下，同时投入三个作业运行。它们的执行情况如下： Job1：I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30ms)、CPU(10ms) Job2：I1(20ms)、CPU(20ms)、I2(40ms) Job3：CPU(3

19、0ms)、I1(20ms) 如果CPU、I1和I2都能并行工作，优先级从高到低为Job1、Job2和Job3，优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的CPU，但不抢占I1和I2。试求： 每个作业从投入到完成分别所需的时间。 从投入到完成CPU的利用率。 I/O设备利用率。2. 2. 若程序PA和Pb单独执行时分别用Ta和Tb，Ta1小时，Tb1.5小时，其中处理器工作时间分别TA18分钟,TB27分钟。如果采用多道程序设计方法，让PA,Pb并行工作，假定处理器利用率达到50，另加15分钟系统开销，请问系统效率能提高百分之几?3. 3. 设主存中有3道程序A、B、C，A的优先级最高、B次之、C的优

20、先级最低，它们的计算时间和I/O操作的时间如下表所示（单位：ms）。假设3道程序使用相同的设备进行I/O操作，即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)，并计算3道程序并发执行比单道执行节省的时间。 4. 4. 现有作业序列：作业1（提交时间8：00，运行时间2.00h）；作业2（提交时间8：30，运行时间300h）；作业3（提交时间9：00，运行时间0.10h）；作业4（提交时间9：30，运行时间050h）；时间单位为小时，以十进制计。使用FIFS和SJF调度算法处理该作业程序，问哪种作业调度算法性能更好（要求给出计算的数据和必要的步骤）。5

21、. 5. 假定要在一台处理机上执行下列作业： 作业 执行时间 优先级 1 10 3 2 1 1 3 2 3 4 1 4 5 5 2 且假定这些作业在时刻0以1，2，3，4，5的顺序到达。 (1)说明分别使用FCFS，SJF以及非剥夺式优先级调度算法时，这些作业的执行情况。 (2)针对上述每种调度算法，给出平均周转时间和平均带权周转时间。6. 6. 假定在一个处理机上执行以下5个作业： 作业号 到达时间 运行时间 1 0 4 2 1 6 3 2 5 4 3 3 5 4 2 分别画出采用FCFS、SJB、HRN调度算法时调度图，并分别计算每种调度算法中的每个作业的周转时间和平均周转时间。7. 7.

22、 在单道批处理系统中，有四个作业到达输入井和需要的计算时间如表所示，现采用响应比最高者优先算法，忽略作业调度所化的时间。当第一个作业进入系统后就可开始调度。 作业 到达输入井时间 需计算时间 开始时间 完成时间 周转时间 （1）填充表中空白处 （2）四个作业的执行次序为_。 （3）四个作业的平均周转时间为_。 8. 8. 在一个单CPU的计算机系统中，有两台外部设备R1、R2和三个进程P1、P2、P3。系统采用可剥夺式优先级的进程调度方案，且所有进程可以并行使用I/O设备，三个进程的优先级、使用设备的先后顺序和占用设备的间如下表所示： 假设操作系统的开销忽略不计，三个进程从投入运行到全部完成，

23、CPU的利用率约为多少？R2的利用率约为多少？（设备的利用率指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率）。解答:1.2.3.4.5.6.7.8.第三章 操作系统提供的用户接口一.填空题1. 1用户程序调用操作系统有关功能的途径是。 2. 2用户与操作系统的接口有命令接口， 两种。 3. 3操作系统为用户提供两个接口。一个是操作员接口，用户利用它来组织和控制作业的执行或管理计算机系统。另一个是_，编程人员使用它们来请求操作系统提供服务。 4. 4所谓系统调用，就是用户在程序中调用_所提供的一些子功能。 5. 5按命令接口对作业控制方式的不同可将命令接口分为联机命令接口和_。 6. 6.把

24、用户要求计算机完成的一个计算过程或者一次事务的处理过程称为一个_。 7. 7.根据计算机系统的作业处理方式的不同，作业可以分为脱机作业和_两类。 8. 8.作业的输入、输出方式有联机I/O方式、脱机I/O和_方式三种。 9. 9. SPOOL又称“_“，他是英文Simultaneous Periphral Operations Online的首字母缩写。 10. 10.各计算机系统提供一条_作为调用操作系统功能服务的手段。 11. 11.UNIX系统的访管指令是_； 12. 12. _是操作系统为用户提供的各种操作命令，用户利用这些操作命令来组织作业的工作流程和控制作业的运行。 13. 13.

25、把用户要求计算机完成的一个计算过程或者一次事务的处理过程称为一个_。 14. 14：在批处理系统中，通常把一大批作业按照某种原则一次通过输入设备自动输入到磁盘的“输入#”中，这样就形成了一股“_”。 15. 15._就是用户在程序中能用访管指令去调用的由操作系统提供的子程序包。 解答:1. 【答案】利用系统调用命令 【解析】系统调用命令是操作系统专门给编程人员提供的调用操作系统有关功能的途径，一般在汇编语言和C语言中都提供了使用系统调用命令的方法。编程人员可以在这些语言中利用系统调用命令动态请求和释放系统资源。2. 【答案】系统调用 【解析】按用户界面的观点，操作系统是用户与计算机之间的接口。

26、用户通过操作系统提供的服务来有效地使用计算机。一般操作系统提供了两类接口为用户服务，一种是程序一级的接口，即通过一组广义指令（或称系统调用）供用户程序和其他系统程序调用；另一种是作业一级的接口，提供一组控制命令供用户去组织和控制自己的作业。3. 答：程序接口4. 答：操作系统5. 答：脱机命令接口6. 答案：作业链接7. 答案：联机作业8. 答案： SPOOLing9. 答案：假脱机技术10. 答案：11. 答案：Trap12. 答案：操作员接口（或称作业控制级接口）13. 答案:作业14. 答案:作业流15. 答案:系统功能调用（简称系统调用）二.简答题1. 1. 什么是Spooling技术

27、？他有什么用？你认为未来先进的个人计算机会把假脱机作为一个关键特性吗？ 2. 2.系统调用与一般过程调用有什么区别？ 3. 3.简述操作系统为用户提供的接口？ 4. 4什么是作业？作业分为那几类？ 5. 5.用户程序怎样调用操作系统功能？ 6. 6.什么是系统调用？操作系统为什么要提供系统调用？ 7. 7.系统调用的设计与实现必须解决哪些问题？ 8. 8.系统调用的分类有哪些？ 9. 9.系统调用的处理过程? 解答:1. 答：假脱机（SPOOLing.）技术的全称是同时得外部设备联机操作，这种技术的基本思想是用磁盘设备作为主机的直接输入输出设备，主机直接从磁盘上选取作业运行作业的执行结果。2.

28、 答：（1）运行的状态不同 （2）进入的方式不同 （3）提供的方式不同 （4）调用的方式不同 （5）被调用代码位置不同3. 答：（1）程序员接口：即用户在程序中请求操作系统的服务，称之为系统调用或操作系统应用程序接口。 （2）操作员接口：用户通过对操作系统提供的操作控制命令输入、调试和执行程序。4. 答：把用户要求计算机完成的一个计算过程或者一次事务的处理过程称为一个作业。 根据计算机系统的作业处理方式的不同，作业可以分为脱机作业和联机两类。5. 答：就是用户在程序中能用访管指令去调用的由操作系统提供的子程序包。其中的每个子程序完成一个特定的功能，称为一条系统调用命令。操作系统的基本服务是通过

29、系统功能调用实现的，系统功能调用提供运行程序和操作系统之间的接口。系统调用的实现取决于计算机的结构，它是由特定的硬件指令实现多操作系统某一服务历程的调用。6. 答：就是用户在程序中能用访管指令去调用的由操作系统提供的子程序包。 操作系统为用户提供系统调用的目的有两个方面： （1）为了方便用户 （2）出于安全和效率考虑。7. 答：（1）编写系统调用处理程序 （2）设计一张系统调用入口地址表，每个入口地址都指向一个系统功能调用的处理程序，有的系统还包含系统调用自带的参数 （3）陷入处理机制需开辟现场保护区，以保存发生系统调用时的处理器现场。8. 答：设备管理器、文件管理器、进程控制类、进程通信类、存储管理类、信息维护。9. 答：1）用户执行到系统调用指令 2）通过访管指令产生中断 3）系统进入访管中断处理 4）保护现场