操作系统习题.docx
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操作系统习题
<<计算机操作系统原理>>作业练习一
一,填空题（54’）
1.人们可以从不同的角度对操作系统加以理解：
操作系统可看作一台“（）”；操作系统又可看作（）管理器；操作系统还是用户与计算之间的（）。
它为用户提供了两种使用操作系统的方式：
（）方式和（）方式。
2.在分时系统中使用了（）技术来处理多个交互的进程。
在分时系统中（）的时间被多个用户分享。
多个用户通过终端（Terminal）同时访问系统。
3.系统调用指运行在用户态的应用程序请求（）的一种手段，是一种特殊的过程调用。
4.进程是一个（）的程序。
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。
5.所谓原语，是操作系统内核中，由若干条指令构成、用于完成一个特定的功能的一个过程，该过程在执行时是不可（）的。
6.产生死锁的四个必要条件:
（）,（）,（）,（）.
7.用于决定哪些作业有执行资格的调度称为（）调度。
8.计算机存储器层次结构中,若干千字节（KB）非常快速、昂贵、易变的称为（）;若干兆字节（MB）的中等速度、中等价格、易变的主存储器，简称为（）;若干千兆字节（GB）的低速、价廉、不易变的磁盘组成，简称为（）。
9.确I/O操作的四种控制方式是:
１．（）控制方式,２．（）控制方式,３．（）控制方式,４．（）控制方式。
10.文件是被命名的相关联的（）集合体，它通常在外存（如磁盘）上，可以作为一个独立单位被存放并实施相关操作（如：
打开、关闭、读、写等）。
二,问答题（30’）
1.怎样考虑死锁预防？
2.选择调度算法时应考虑什么因素？
3.实现虚拟存储器的基本原理是什么？
三,程序题（16’）
仔阅读下列程序,在[]括号内填入程序行:
下面是利用信号量机制（P,V操作）解决生产者-消费者问题的程序
structsemaphores,empty,full=1,n,0;messagebuffer[n];intin,out=0,0;
Cobegin/*用s对临界区实行互斥*/
voidproduce_i（void）voidconsume_j（void）
{messagex;{messagey;
while（TRUE）{while（TRUE）{
produceanewmessageintox;[];[];[];
[];y=buffer[out];out=（out+1）modn;buffer[in]=x;in=（in+1）modn;[];
[];[];[];consumemessagey;}}
}}Coend
<<计算机操作系统原理>>作业练习二
一,填空题（54’）
1.在批处理方式中，一个用户程序及其所需要的数据和操作命令的总和称为一个（）.
2.所谓（），实质上是一个功能单一、结构简单的I/O处理器，它独立于CPU并直接控制外设与内存进行数据传输。
所谓（），指在I/O正常结束或出现硬件故障时，相应硬件向CPU发出中断信号，CPU停止正在执行的操作，转去执行中断处理程序，中断处理完毕后CPU再回到原来的断点继续进行。
3.所谓系统调用，指运行在用户态的应用程序请求操作系统为之服务的一种手段。
它由运行在（）来完成特定功能，属于一种特殊的过程调用。
4.进程是一个正在执行的程序。
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（）单位。
5.操作系统内核中，由若干条指令构成、用于完成一个特定的功能的一个过程、该过程在执行时是不可中断，称为（）。
6.一组进程由于竞争系统资源或互相通信而导致永久阻塞的状况称为（）。
7.用于决定哪些有执行资格的、暂时被挂起的进程可以进入主存中的调度称为（）调度。
其实质是将进程在内存和外存之间进行（）。
8.所谓局部性原理是指在一个进程中，程序和数据的引用趋向于簇聚性,这表现为（）局部性，即指令和数据的引用通常不会偏离太远；一个短的时间周期内，访问运行仅仅涉及到进程的少数几个块,这表现为（）局部性，即刚刚使用过的指令和数据马上又会被使用。
9.SPOOLing技术又称为联机同时外围设备操作技术,通常是指在（）上开辟一块称为“缓冲池”的专门存储区域来存放进程的执行结果，定义一个（）专门处理缓冲池中的输出内容到I/O设备。
10.本文件的逻辑组织可分为两种形式：
（）文件和（）文件。
前者把文件看作是相关记录的集合,后者把文件构成看作是字符流的集合。
二,问答题（30’）
1.怎样考虑死锁避免？
2.什么是时间片轮转算法（RoundRobin）？
3.什么是请求分页存储管理有何优点？
三,程序题（16’）
仔阅读下列程序,在[]括号内填入程序行:
下面是利用信号量机制（P,V操作）解决哲学家进餐问题的程序
structsemaphorefork[5]={1,1,1,1,1};
structsemaphorecount=4;
Cobegin
voidphilosopher（inti）
{while（TRUE）{
think（）;/*哲学家思考*/
[];
[];
P（fork[（i+1）mod5]）;/*哲学家拿起右边的叉子*/
eat（）;/*哲学家就餐*/
V（fork[（i+1）mod5]）;/*哲学家放下右边叉子*/
[];
[];
}
}
Coend
<<计算机操作系统原理>>作业练习三
一,填空题（54’）
1.操作系统实际上是一组计算机（），与普通的程序工作方式（）。
主要区别在于程序的意图和运行模式不同。
操作系统控制CPU和其它系统资源的使用，并调度CPU运行普通程序的时间。
操作系统的程序在（）下运行，硬件保护它免受用户程序的破坏；而应用程序都在（）下运行，它们不受硬件保护。
2.并发是指两个或两个以上事件在（）发生。
并行是指两个或两个以上事件在（）发生。
3.所谓系统调用，指运行在用户态的应用程序请求（）的一种手段，属于一种特殊的过程调用。
4.进程的三种基本状态（）,（）,（）.
5.所谓（）是指多个进程合作完成任务，它们在执行速度上相互协调，即一个进程的执行依赖于另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一进程的消息时应等待，直到消息到达被唤醒为止。
进程的互斥实际上是（）的一种特例。
6.产生死锁的四个必要条件:
（）,（）,（）,（）.
7.用于决定哪个在主存中的进程占用处理器的调度称为（）调度。
8.一个进程的页面刚刚交换到硬盘马上又需要取回来使用的现象称为（）。
在此情况下，处理器大部分时间花费在交换块，而不是执行指令，设计操作系统的（）算法要尽可能防止这种情况发生。
9.磁头臂仅仅沿一个方向移动，在途中满足所有未完成的请求，直到到达这个方向上的最后一个磁道，或在这个方向上没有别的请求为止,然后倒转服务方向的扫描算法称为（）算法.
10.Linux是一个（），（）系统。
它带有丰富的与UNIX兼容的工具,支持多种类型的文件系统。
二,问答题（30’）
1.怎样考虑死锁的检测和恢复？
2.什么是多级反馈算法？
3.请求分页存储管理模式中,当执行一个程序时其过程是什么？
三,程序题（16’）
仔阅读下列程序,在[]括号内填入程序行:
下面是利用信号量机制（P,V操作）解决哲学家进餐问题的程序
structsemaphorefork[5]={1,1,1,1,1};
structsemaphorecount=4;
Cobegin
voidphilosopher（inti）
{while（TRUE）{
think（）;/*哲学家思考*/
P（count）;/*最多同允许4位哲学家就餐*/
P（fork[i]）;/*哲学家拿起左边的叉子*/
[];
eat（）;/*哲学家就餐*/
[];
V（fork[i]）;/*哲学家放下左边的叉子*/
V（count）;
}
}
Coend
注：
上述三套作业练习题的答案请参照教材和复习题答案
《操作系统原理》模拟试题A卷
一、填空题（每空1分,共30分）
1、人工操作方式存在问题是资源独占、串行工作、人工干预。
2、多道批处理具有多道性、无序性、调度性。
3、特权指令只管态下执行，在用户态执行则是非法指令。
4、操作系统功能括用户接口、处理机、存储、设备和文件管理。
5、命令接口分脱机和联机命令接口。
6、程序顺序执行具有顺序性、封闭性和可再现性。
7、进程通信利用的信箱可分为私用、公用和共享信箱。
8、解决死锁的方法有死锁的预防、避免、检测与恢复。
9、文件存储空间管理常用的技术有空白文件目录、位示图、空闲块链。
10、选择调度算法时通常应考虑以下几个主要因素：
系统设计目标、均衡地处理系统和用户的要求、系统资源利用率、优先级。
11、通常选择时间片时要考虑以下几个因素：
系统对响应时间的要求、就绪队列中进程的数目、系统的处理能力。
12、存储管理应实现如下功能：
存储分配、地址变换、“扩充”主存容量、存储保护。
13、实现SPOOLing系统时必须在磁盘上辟出称为输入井和输出井的专门区域，以存放作业信息和作业执行结果。
14、I/O操作的控制方式有程序直接、中断、DMA、通道控制方式。
15、按文件的逻辑结构分类，将文件分为流式和记录式文件。
二、单项选择题（每小题2分，共20分）
1、操作系统的主要功能是管理计算机系统中的资源
2、只适合顺序存取，不提供随机存取功能的存储介质是磁带
3、段式存储管理中的地址格式是二维地址。
4、用户程序的逻辑地址可以不连续的存储管理方式是段式
5、把逻辑文件存放到存储介质上时，如果组织成顺序文件，则逻辑记录必须按顺序存放在相邻的存储块中。
6、在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争CPU而产生死锁。
7、硬件采用了中断和通道技术，使得CPU与外设能并行工作。
8、文件的保密是指防止文件被窃取
9、进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从等待态变为就绪态
10、为使大作业在小的主存空间运行，可采用请求页式技术。
三、判断题（每小题1分，共10分）
1、分时系统中，时间片越小越好。
F
2、作业控制语言是供用户编写程序以实现某项计算任务。
F
3、文件目录存放在内存的一个固定区域。
F
4、虚拟设备是把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备。
T
5、在分配共享设备和独占设备时，都可能引起死锁。
F
6、段式存储管理便于共享分段。
T
7、文件的索引访问方式是一种直接访问方式。
T
8、分时系统不需要作业调度，因而也无作业后备队列。
T
9、线程既是资源分配单位，又是一个执行单位。
F
10、由于最短作业优先调度是优先短作业，故可用于分时系统。
F
四、简答题（每小题10分，共30分）
1、同步：
并发进程之间存在的相互制约和相互依赖的关系。
互斥：
若干进程共享一资源时，任何时刻只允许一个进程使用。
区别：
进程互斥是进程间竞争共享资源的使用权，这种竞争没有固定的必然关系。
而进程同步是涉及共享资源的并发进程间的一种必然的依赖关系。
2、引入虚拟存储器的的原因：
虚拟存储器是系统为了满足用户对存储器容量的巨大需求而虚构的一个非常大的地址空间，从而用户编程时无需担心存储器的不足，似乎有一个足够大的存储器供用户使用一样。
为实现分页式虚拟存贮，页表中至少应含有的内容：
页号、中断位、主存块号、辅存地址
3、文件：
文件是被命名的相关联的数据集合体。
文件系统：
文件系统是操作系统中负责管理和存取辅助存储器上文件信息的软件和数据。
文件系统的功能：
对文件的按名存取；常用的文件操作；文件的保护、保密和共享；文件存储空间的管理；文件的转储和恢复。
五、应用题（10分）
假定一磁盘有200个柱面，编号为0~199，当前移动臂的位置在143号柱面上，并刚刚完成125号柱面的服务请求，如果请求队列的先后顺序是86，147，91，177，94，150，102，175，130。
请按下列算法分别计算为完成上述各次访问总共需要的磁头移动量，并写出磁头的移动顺序。
（1）先来先服务算法（FCFS）；总量：
565移动顺序：
143->86->147->91->177->94->150->102->175->130
（2）最短寻找时间优先算法（SSTF）。
总量：
162移动顺序：
143->147->150->130-->102>94->91->86->
175->17
《操作系统原理》模拟试题B卷
一、填空题（每空1分,共30分）
1、操作系统的形成经历了人工操作、单道批处理、执行系统和多道程序系统阶段。
1、分时系统的特征是多路性、独立性、及时性和交互性。
3、并发进程中涉及到共享变量的程序段称为临界区，两个进程同时进入相关的临界区可能会造成与时间有关的错误。
4、从静态观点看，作业包括对应的源程序、数据和作业处理步骤。
5、程序顺序执行时具有顺序性、封闭性和可再现性。
6、进程高级通信机制可分为共享存储器、消息传递和管道通信系统。
7、解决死锁的方法有死锁的预防、避免、检测与恢复。
8、斯普林（SPOOLing）系统中，作业执行时，从磁盘上的输入井中读取信息，并把作业的执行结果暂时存放在磁盘上的输出井中。
9、按资源分配方式可将设备分为独占、共享、虚拟设备。
10、页式存贮管理中，页表是用来指出作业的逻辑页号与主存页帧号的对应关系。
11、选择调度算法时通常应考虑以下几个主要因素：
系统设计目标、均衡地处理系统和用户的要求、系统资源使用率、优先级。
12、实时系统提供必要的调度信息包括：
就绪时间、开始截和完成截止时间、处理时间、资源要求、优先级。
13、设备分配机制与下述四个因素有关：
I/O设备的固有属性、系统所采用的分配策略、设备分配中的安全性、与设备的无关性。
14、常用的文件存取控制方法有存取控制矩阵、存取控制表、用户存取权限表、口令核对法、密码技术。
15、抢占调度的原则有三点：
时间片、优先级、短进程优先原则。
二、单项选择题（每小题2分，共20分）
1、磁盘是共享设备，每一时刻最多有一个进程与它交换信息。
2、用户通过终端使用计算机系统控制作业执行的方式称为联机控制方式。
3、有若干并发进程均将一个共享变量count中的值加1一次，若控制这些并发进程互斥执行count加1操作，count中的值正确。
4、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
5、对磁盘进行移臂调度的目的是为了缩短寻找时间。
6、页式存储管理中，地址转换工作是由硬件完成的。
7、临界区是指并发进程中访问共享变量的程序段。
8、在以下存贮管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是单道连续分配。
9、多道程序设计是指在一台处理机上并发运行多个程序。
10、如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用多级目录结构来保证按名存取的安全。
三、判断题（每小题1分，共10分）
1、银行家算法是防止死锁发生的方法之一。
F
2、文件的存取方法与文件物理结构和用户使用方法密切相关。
T
3、在进行页面替换时，被淘汰的页都要回写到辅存。
F
4、程序的并发执行就是多个程序同时在一个处理机执行。
F
5、DMA（直接存储器存取）方式可实现CPU与外设并行。
T
6、对临界资源，应采用互斥访问方式来实现共享。
T
7、在进行页面替换时，被淘汰的页都要回写到辅存。
F
8、辅助存储器是文件的主要存储介质。
T
9、打开文件就是把文件内容由辅存调入主存。
F
10、当系统中发生死锁时，则系统中的所有资源都已分配完毕。
F
四、简答题（每小题10分，共30分）
1、主存与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作。
通道可称为输入输出处理机。
2、可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大。
3、资源静态分配策略防死锁原因。
它要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行。
这样，进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件”，从而防止死锁的发生。
五、应用题（10分）
用PV操作解决读者写者问题的正确程序如下：
structsemaphoremutex,wrt:
=1,1;
intreadcount=0;
Cobegin
VoidReaderi（void）（i=1,2…,k）
{
while（true）{
P（mutex）
ifreadcount==0P（wrt）;
readcount:
=readcount+1;
V（mutex）;
readfile;
P（mutex）;
readcount:
=readcount–1;
ifreadcount==0V（wrt）;
V（mutex）;）
};
voidWriterj（void）（j=1,2…,m）
{
while（true）{
P（wrt）;
Writefile;
V（wrt）;}
};
Coend;
请回答：
（1）信号量mutex的作用；
（1）mutex用于读者计数readcount的互斥信号量；
（2）程序中什么语句用于读写互斥，写写互斥；ifreadcount=1P（wrt）中的P（S）用于读写互斥，写者进程中的P（wrt）用于写写互斥，读写互斥。
（3）若规定仅允许5个进程同时读怎样修改程序程序中增加一个信号量S5，初值为5，P（S5）语句加在读者进程第1个P（mutex）之前，V（S5）语句加在读者进程第2个V（mutex）之后。
《操作系统原理》模拟试题C卷
一、填空题（每空1分,共30分）
1、进程调度的职责是按给定的调度算法从就绪队列中选择一个进程，让它占用处理器。
2、多道批处理系统的主要优点是资源利用率高、系统吞吐量大。
3、实`时系统的特征是多路性、独立性、及时性、交互性和高可靠性。
4、操作系统的结构主要有如下三种主要类型：
整体式、层次式和客户/服务器系统。
5、作业管理包括作业控制和调度两大部分。
6、程序并发执行时具有间断性、失去封闭性和不可再现性。
7、常用的解除死锁的方法有撤消和挂起进程。
8、作业的四个状态为提交、后备、运行和完成状态。
9、按调度的层次分类，处理机调度分为作业、中级和进程。
10、调度算法的性能通常从周转和响应时间评价。
11、分区存储管理算法有首次适应、最佳和最坏适应算法。
12、文件的基本存取方法有顺序存取、随机（直接）存取、按键存取的方法。
13、常用的两种转储方法是全量和增量转储。
14、作业控制方式有作业控制卡、作业说明书、键盘命令和命令文件方式。
15、文件的共享方法有绕道法、链访法、基本文件目录和符号文件目录结构。
二、单项选择题（每小题2分，共20分）
1、作业调度选中一个作业后，按作业控制说明书中第一个作业步的要求创建该作业的进程，并使进程的状态为就绪
2、若当前运行进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为就绪状态。
3、处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许操作系统使用。
4、任何两个并发进程之间可能存在同步或互斥关系
5、用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成（ ）。
A．顺序文件 B．链接文件 C．索引文件 D．目录文件
6、多道程序设计是指（ ）。
A．在实时系统中并发运行多个程序 B．在分时系统中同一时刻运行多个程序
C．在一台处理机上同一时刻运行多个程序 D．在一台处理机上并发运行多个程序
7、在请求页式系统中，页表中应包括（ ）。
A．页长B．页帧号C．程序标识D．段号
8、关于资源静态分配，（ ）的说法是错误的。
A．“也称为预分配资源”B．“仅当系统给进程分配了所有所需的资源后，该进程才开始执行”
C．“能预防死锁”D．“提高了资源的利用率”
9、用户程序中的输入输出操作实际上是由（ ）完成。
A．程序设计语言B．编译系统C．操作系统D．标准库程序
10、（ ）是可以不连续的内存分配方法。
A．固定分区B．页式C．单一连续区D．可变分区
三、判断题（每小题1分，共10分）
1、若无进程处于运行状态，则就绪队列和等待队列均为空。
（）
2、关闭文件和撤消文件执行的操作完全相同。
（）
3、为提高计算机的利用率引入了多道程序系统。
（）
4、系统调用与程序级的子程序调用是一致的。
（）
5、虚拟存储空间实际上就是辅存空间。
（）
6、临界段是指进程中用于实现进程互斥的那段代码。
（）
7、Spooling指的是一种“假脱机输入输出”技术。
（）
8、管态下能执行所有指令。
（）
9、在页式虚拟系统中，为了提高内存利用率，允许用户使用大小不同的页面。
（）
10、在资源分配过程中，打破环路等待条件能防止死锁。
（）
四、简答
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