山东省专升本操作系统模拟题 题目加答案.docx
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山东省专升本操作系统模拟题题目加答案
试卷一
一、填空题
1．计算机系统是由_________和___________两部分组成的，操作系统属于一种系统_______。
它直接与计算机________系统打交道，是对它的第一层扩充。
2．Windows是________________操作系统。
3．文件的结构分为__________结构和___________结构两种类型。
4．设备按共享属性分为_________设备和__________设备。
5．键盘的设备名为______________。
二、选择题
1．下面______不是操作系统的类型。
（ ）
A．分时系统B．实时系统 C．批处理系统 D．顺序系统
2．DOS操作系统和用户之间有界面是______界面。
（ ）
A．图形界面 B．字符界面 C．交互界面 D．系统界面
3．下面________不是进程的特征。
A．动态性 B．并发性 C．异步性 D．静态性
4．下面______不是可变分区的分配算法。
（ ）
A．最佳适应算法 B．最坏适应算法 C．首次适应算法 D．自适应算法
5．操作系统进行进程管理是通过执行下面______操作来实现的。
（ ）
A．原语 B．命令 C．程序 D．指令
6．下面________是发生死锁的必要条件。
A．互斥条件 B．可抢占条件 C．全部分配条件 D．等待条件
7．下面______个不是操作系统的文件操作。
（ ）
A．文件检查B．建立文件 C．打开文件 D．关闭文件
8．为了使用比实际内存更大的内存空间，操作系统适用的技术称为______。
（ ）
A．虚拟存储技术B．磁盘管理技术 C．移动技术 D．撤销技术
9．Windows操作系统的设备管理提供了强大的________功能，设备一般不需用户配置就可以直接使用。
（ ）
A．驱动 B．即插即用 C．管理 D．控制
10．实现虚拟存储器的关键技术是________。
（ ）
A．分配技术B．分页技术 C．交换技术 D．存储技术
三、1.操作系统
2．作业
3．进程
4．系统调用
5．进程的互斥
四、1．写出三种常用的淘汰算法
2．写出操作系统的五大管理功能
五、图示作业状态转换图，并说明在何种情况下作业由后备状态变为运行状态。
试卷一答案
一、1.【答案】硬件软件软件硬件
【解析】计算机系统由硬件和软件两部分组成，操作系统属于在计算机硬件基础上的第一层软件，属于系统软件，用来管理计算机的硬件和软件资源。
2．【答案】单用户多任务
【解析】Windows属于单用户多任务操作系统，Dos属于单用户单任务操作系统，Unix操作系统属于多用户多任务操作系统。
3.【答案】有（或记录式）、无（流式）
【解析】文件的逻辑结构可分为两大类，一类是有结构文件，也称为记录式文件，由若干记录构成的文件；另一类是无结构文件，也成为流式文件，是由字符流构成的文件。
4.【答案】独占、共享
【解析】一段时间内只允许一个进程使用的资源称为临界资源或是独占资源；一段时间内可以被多个进程所共享的资源称为共享资源，对应的设备按共享属性可以分为独占设备和共享设备，利用虚拟技术，可以将独占设备虚拟为共享设备。
5.【答案】con
【解析】在DOS操作系统中或DOS模式下，CON即可代表输入设备键盘也可代表输出设备显示器，例:
COPYCONA.TXT中，CON代表键盘，意思是把从键盘输入的内容保存在A.TXT文件中，按F6键或Ctrl+Z结束输入并保存。
而COPYA.TXTCON则表示把A.TXT中的内容输出到显示器上显示出来。
二、1.【答案】D
【解析】操作系统主要有三类，多道批处理操作系统、分时系统和实时系统，多道批处理系统是成批的作业在外存等待，由作业调度程序选择多个作业进入内存，宏观上同时运行。
分时系统是一台主机连接多个终端，每个终端用户程序分时间片的原则占用CPU；实时系统主要包括实时控制和实时信息处理系统。
2.【答案】B
【解析】不同操作系统的命令接口有所不同，用户界面也可以分为字符型界面和图形用户界面，DOS操作系统为用户使用提供了若干联机操作命令，为用户提供的是字符界面。
3.【答案】D
【解析】进程的基本特征一共有五个,动态性属于进程的最基本特征,并发性、独立性、异步性都是进程的特征，另外进程的结构特征，主要由程序段、数据段和PCB组成，静态性属于程序的特征。
4.【答案】D
【解析】动态分区，又称为可变分区，其分区分配算法包括首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法等，所以，自适应算法不属于可变分区分配算法。
5.【答案】A
【解析】原语是由若干条机器指令所组成的，用以完成特定功能的一段程序，应当属于原子操作，原语属于不可分割的操作。
操作系统内核就是通过执行相应原语操作实现进程管理。
6.【答案】A
【解析】发生死锁的四个必要条件是互斥条件、请求与保持条件、不剥夺条件和环路等待条件，所以，答案选A。
7.【答案】A
【解析】最基本的文件操作有创建文件、删除文件、读写文件、截断文件和设置文件的读/写位置。
文件检查不是操作系统的文件操作。
8.【答案】A
【解析】采用虚拟存储器技术实现物理内存的逻辑容量的扩充，虚拟存储器的容量是由计算机的地址结构和寻址方式确定的。
如CPU的有效地址长度是16位，则其寻址范围为0-64KB。
9.【答案】B
【解析】Windows操作系统设置了即插即用功能,能自动搜索硬件及选择对应驱动程序程序进程安装,一般不需要用户配置就可以直接使用。
没有对应驱动程序时会提示用户选择手动安装。
10.【答案】B
【解析】实现虚拟存储器的主要方法有请求分页存储管理方式及请求分段存储管理方式，所以，分页技术是实现虚拟存储器的基础，把当前正在运行的一个或多个页面调入内存，其余的大多数的页面在外存等待，随着页面的执行再调入相应页面进入内存。
交换是把各个进程完整地调入内存，运行一段时间，再放回磁盘上，所以不能实现虚拟存储。
三、1．操作系统：
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。
2．作业：
由用户提交给系统处理的一个计算任务，称为作业，它包括用户程序、数据，以及对程序运行进行控制和处理的有关信息。
一般，可把作业分为批处理型作业和终端型作业两类。
3．进程：
进程是程序在一个数据集合上运行的过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位。
或“进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位”。
进程的基本特征包括结构特征，动态性，并发性，独立性，异步性。
4．系统调用：
所谓系统调用是系统为用户程序调用操作系统所提供的子程序。
它与一般的函数调用不同，系统调用是通过中断方式转向相应子程序的，它工作在核心态（管态），而一般函数的调用，仍仅是在用户态下的地址转移。
5．进程的互斥：
指在多道程序环境下，每次只允许一个进程对临界资源进程访问。
为此，必须使诸进程互斥的进入自己的临界区。
四、1．答：
三种淘汰页面的算法可以选择最佳置换算法（OPT）、先进先出页面置换算法（FIFO）以及最近最久未使用置换算法（LRU）。
最佳置换算法算法思想：
其选择的被淘汰的页面，将是以后永远不使用的，或许是在最长（未来）时间内不再被访问的页面。
采用最佳置换算法，通常可保证获得最低的缺页率，但是该算法是无法实现的；
先进先出页面置换算法思想：
总是淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰；
最近最久未使用置换算法：
该算法根据历史推算，选择最近一段时间最长时间不被使用的页面予以淘汰。
2．操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理的对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。
具体包括了五大管理功能：
处理机管理功能：
主要包括进程控制、进程同步、进程通信和调度四个方面的管理功能；
存储器管理功能：
主要包括内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充四个方面的管理功能；
设备管理功能:
主要包括设备分配、设备处理、缓冲管理和虚拟设备四个方面的管理功能；
文件管理功能：
主要包括文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理和文件的保护四个方面的管理功能；
为用户提供接口：
主要包括命令接口、程序接口和图形接口。
五、
答：
从进入系统开始到运行结束，作业一般要经历进入、后备、运行和完成4个阶段。
相应的，作业亦有提交、后备、运行和终止4种状态。
（1）进入状态：
当操作员将用户提交的作业通过某种输入方式，将作业输入到外存时，称此阶段为作业处于进入状态；
（2）后备状态：
也称为收容状态。
若作业所需的全部信息已输入到外存，由作业建立程序为之建立了作业控制块，并插入到后备作业队列中等待调度运行为止。
把作业在后备队列上等待调度的状态称为后备状态；
（3）运行状态：
作业调度程序从处于后备状态的作业队列中选中一个作业调入内存，并为之建立相应得进程，分配必要的资源后，由于作业已具有独立运行的资格，如果处理及空闲，便可立即执行，故称此时的作业进入了运行状态。
作业的运行状态又可进一步分为“就绪”、“执行”、“阻塞”三个基本状态；
（4）终止状态。
当作业运行完毕，但它所占用的资源尚未全部被系统回收时，该作业处于完成状态。
在这种状态下，系统需做如打印结果、回收资源等类似的善后处理工作。
作业由进入状态到后备状态是由作业建立程序完成的，从后备状态转换为运行状态是由调度程序所引起的；而作业由运行状态自愿或被迫地转变为终止状态，则是在有关作业终止的系统调用的作用下完成的。
试卷二
一、
1．以下不适合于直接存取的外存分配方法是______。
A．连续分配B．链接分配 C．索引分配 D．都适合
2．下面对进程描述错误的是______。
（ ）
A．进程是动态的概念 B．进程执行需要处理机
C．进程是有生命周期的 D．进程是指令集合
3．在下列文件的物理结构中,不利于文件长度动态增长的文件物理结构是（ ）
A．连续结构 B．链接结构 C．索引结构 D．Hash结构
4．通道用于实现______之间信息传输。
（ ）
A．内存与外设 B．CPU与外设 C．外存与外设 D．用户进程与外设
5．存储管理方案中,______存储管理可采用交换技术。
（ ）
A．单一连续区 B．可变分区 C．段式 D．请求分页
6．进程调度又称为低级调度,其主要功能是________。
（ ）
A．选择一个作业调入内存 B．选择一个主存中的进程调出到外存
C．选择一个外存中的进程调入到主存 D．将一个就绪的进程投入运行
7．设系统中有5个并发进程,共同竞争资源S,且每个进程都需要2个S个资源,则该系统最少要有S资源______个才不会发生死锁。
（ ）
A．11B．15 C．6 D．无法预计
8．考虑下面的页面访问序列:
5,6,5,2,6,3,5,3,2,5,1,3,5,3,1,3,6,1,5,2,假定分配给该进程3个物理块,采用最近最久未使用算法,则出现______次缺页中断。
（提示:
所给定的物理块初始均为空,所以,首次访问一页时就会发生缺页中断）。
A．11B．9 C．10 D．12
9．设计实时操作系统时，首先应考虑系统的______。
（ ）
A．可靠性和灵活性B．实时性和可靠性 C．灵活性和实时性 D．优良性和分配性
10．________选项体现了原语的主要特点。
（ ）
A．并发性B．异步性 C．共享性 D．不可分割性
二、1．采用多道程序设计技术能充分发挥cpu与外设并行工作的能力。
（）
2．引入设备独立性是为了提高设备分配的灵活性、利用率和方便实现输入/输出重定向。
（）
3．操作系统是对计算机硬件进行管理的软件。
（）
4．系统中的某个进程P被唤醒后立即就获得了CPU，这是因为系统采用了抢占调度方式。
（）
5．作业一旦被作业调度选中，系统就给它分配CPU。
（）
6．内存动态分区分配算法中的最佳适应算法要求空闲分区按地址递增的次序排列。
（）
三、1.假定一磁盘有200个磁道，编号为0到199，在完成了磁道135处的请求后，当前正在磁道153处为一个请求服务。
若请求队列的先后顺序为：
96，157，101，187，104，160，112，185，140。
试分别采用最短寻道时间优先、扫描算法完成上述请求，写出磁头移动的次序，并计算磁头的磁道移动总量。
2．见下表给出的作业1，2，3，4的到达时间和运行时间，采用短作业优先和先来先服务调度算法，试问作业执行顺序和平均周转时间？
（时间单位：
分钟，以十进制计算）
作业号
到达时间
运行时间
1
0
11
2
4
4
3
10
3
4
12
10
3．系统某时刻出现如下表所示的资源分配图情况：
进程
Allocation
Need
Available
P0
2300
2100
2261
P1
4531
6532
P2
4100
6560
P3
0001
0571
P4
2330
2560
试问：
（1）该状态是否安全，为什么？
（2）如果进程P2申请资源（2，2，1，1），系统能否将资源分配给它，为什么？
四、算法题某高校一机房面向全校开放，机房有40台计算机供学生上机使用。
如果机房有空机位的话，要上机的学生则在登记簿上登记班级、姓名、开始时间，即可上机；如果没有空机位的话，则在门外等候；学生上机结束后，在登记簿上记载上机结束时间后离开，试用P、V操作描述进程的并发过程。
试卷二答案
一、单项选择题
1.【答案】B
【解析】文件的外存分配方式分为连续分配、链接分配和索引分配方式；连续分配获取连续的盘块，可以直接存取相应盘块，根据索引表，也可以直接获取文件的相应存取的盘块号，因此也可以直接存取，只有链接分配，特别是隐式链接分配方式，只能顺序访问文件的各个盘块，才能依次获得下一个文件的存储盘块。
2.【答案】D
【解析】动态性是进程最基本的特征；进程因创建而产生，因调度而执行，因撤销而消亡，因此，进程是由生命周期的；进程是资源分配的基本单位，是处理机调度和执行的基本单位；所以答案选D，程序是指令的集合，而进程的结构特征包括程序段、数据段和进程控制块。
3.【答案】A
【解析】文件的物理结构分为连续文件、链接文件、索引文件以及哈希文件。
其中连续文件要求分配连续的物理盘块，因此在动态增长时不容易实现。
4.【答案】A
【解析】通道是用于把设备控制器连接到中央处理机和主存的设备，它可建立独立的I/O操作，以减少CPU的干预。
通道是一种特殊的处理机，它通过执行相应的通道程序去完成对I/O设备的控制，在内存和外设之间直接进行数据传送。
当主机交付的I/O任务完成后，通道向中央处理机发出中断信号，请求CPU处理。
5.【答案】B
【解析】所谓交换，就是指系统根据需要，把主存中暂时不运行的某个（或某些）作业部分或全部移到外存，而把外存中的某个（或某些）作业移动到相应的主存区，并使其投入运行。
所谓覆盖，是指同一主存区可以被不同的程序段重复使用。
通常一个作业由若干个功能上相互独立的程序段组成，作业在一次运行时，也只用到其中的几段。
利用这样一个事实，人们就可以让那些不会同时执行的程序段共用同一个内存区。
覆盖主要在同一个作业或同一个进程内运行，交换主要是在进程或作业之间进行。
6.【答案】D
【解析】进程调度又称为低级调度，主要是从若干处于就绪状态的进程中选择一个进行运行；从外存的后备队列中选择作业进入内存，分配资源，创建进程，这属于作业调度的功能。
7.【答案】C
【解析】每个进程都需要2个资源，要使得5个进程不会产生死锁的并发运行，则需要有6个S资源菜可以，因为每个进程要至少保证先获得1个资源，最后一个资源哪个进程获得该进程就可运行，等该进程运行毕后可以释放资源，其余进程可以获得执行。
8.【答案】A
【解析】根据LRU算法思想，每次都选最近最就未使用的页面予以淘汰，按照教材画图的方法，求出置换次数为8次，加上前3次的缺页，总计缺页次数为11次。
9.【答案】B
【解析】实时又称为及时，主要应用领域为实时控制和实时信息处理。
实时控制主要以计算机为中心的控制系统，实时采集现场数据，对采集的数据进行及时处理，进而自动的控制相应的执行机构，因此，实时性和高可靠性是实时系统最突出的特征及要求。
10.【答案】D
【解析】原语是由若干条机器指令所构成，用以完成特定功能的一段程序。
为保证其操作的正确性，它应当是原子操作，即原语是一个不可分割的操作。
所以，选D。
二、1.【答案】√
【解析】多道程序设计技术是在指多个程序在内存中同时存在，使用CPU和各类资源，提高了CPU的利用率。
2．【答案】√
【解析】设备独立性又叫与设备无关性，指的是用户应用程序独立于具体使用的物理设备，在应用程序中使用逻辑设备名，在系统实际执行时，利用逻辑设备表实现逻辑设备名到物理设备名之间的映射。
因此设备独立性的好处就是增加设备分配时的灵活性以及易于实现I/O重定向。
3.【答案】×
【解析】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.【答案】×
【解析】进程P被唤醒后立即获得CPU，原因有很多，可以是因为当前进程的优先级高而抢占CPU，也可能是当前系统已经没有处于就绪状态的进程而运行进程P。
5.【答案】×
【解析】作业被选中后，首先需要调度到内存，然后创建进程，进入就绪队列，之后才是等待CPU调度执行。
6.【答案】×
【解析】在动态分区（可变分区）分配算法中，最佳适应算法要求每次为作业分配内存时，总是把能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业。
因此要求空闲分区按照分区大小由小到大的顺序排列，而不是按照地址递增的次序排列。
三、1．答：
当前磁道为153处，请求序列为96，157，101，187，104，160，112，185，140。
最短寻道时间优先算法时不考虑进程请求的先后顺序，因此访问顺序是153→157→160→140→112→104→101→96→185→187。
因此，磁头的移动总量为:
4+3+20+28+8+3+5+89+2=162。
扫描算法又称为电梯算法：
因为在访问了135处后，到达153磁道处，因此磁头在向大磁道方向移动，因此访问顺序为：
153→157→160→185→187→140→112→104→101→96。
因此，磁头的移动总量为：
4+3+25+2+47+28+8+3+5=125
2．答：
短作业优先调度算法思想为每次选择作业估计运行最短的作业优先获得运行。
因此，作业执行顺序为：
1，3，2，4。
作业的周转时间为完成时间减去到达时间的差。
作业号
到达时间
运行时间
结束时间
周转时间
1
0
11
11
11
3
10
3
14
4
2
4
4
18
14
4
12
10
28
16
因此，作业的平均周转时间为：
（11+4+14+16）/4=11.25
先来先服务的调度算法思想是每次选择最先进入系统的作业进行运行，因此，作业的执行顺序为1，2，3，4。
作业的周转时间计算如下表：
作业号
到达时间
运行时间
结束时间
周转时间
1
0
11
11
11
2
4
4
15
11
3
10
3
18
8
4
12
10
28
16
因此，作业的平均周转时间为：
（11+11+8+16）/4=11.5
3．答：
（1）当前状态是否安全，使用安全性算法进行检查：
设定work=aviliable=（2,2,6,1）
work
allocation
Work+allocation
Finish
P0
2,2,6,1
2,3,0,0
4,5,6,1
True
P4
4,5,6,1
2,3,3,0
6,8,9,1
True
P2
6,8,9,1
4,1,0,0
10,9,9,1
True
P3
10,9,9,1
0,0,0,1
10,9,9,2
True
P1
10,9,9,2
4,5,3,1
14,14,12,3
True
因此存在安全序列P0，P4，P2，P3，P1序列，使得每个进程获得其所需要的所有资源，顺利执行结束，因此当前状态是安全的。
（2）假设进程P2申请资源（2，2，1，1），则需要使用银行家算法进行判断：
①请求的合法性判断：
request（2,2,1,1）≤Need（6,5,6,0）是不成立的。
其中第四类资源的需求量是0，可是本次申请需要1个资源，因此，请求非法，系统不能将资源分配给它。
四、答:
intempty=40;/*空机器信号量*/
mutex=1;/*互斥信号量*/
学生i：
repeat
wait（empty）;/*判断有无空闲机器*/
wait（mutex）;
登记班级、姓名、开始时间；/*在使用登记簿要求互斥*/
signal（mutex）;
上机；
wait（mutex）;
登记结束时间；/*在使用登记簿要求互斥*/
signal（mutex）;
signal（empty）;/*释放计算机*/
untilfalse;
【解析】本题把一个学生的活动过程作为1个进程，
（1）在进入机房前需要考察有无空闲机器，如果有才能进入机房，否则要门口等待；离开时需要释放计算机，并且如果有等待的学生，则第一个等待的学生可以进入机房。
因此，使用empty变量，并设初值为40。
（2）登记簿是一个临界资源，每次只允许一个学生登记信息，而且进入和离开也不能同时使用登记簿，因此，引入mutex=1作为互斥信号量。
分析：
分析进程同步问题时，要考虑题目中的同步（直接制约关系，与进程执行顺序有关）和互斥（间接制约关系，与进程对资源的使用有关）关系。
在本题中，并不能分析到有进程的同步关系，因为学生进入机房并无先后顺序，即：
并不存在学生甲先进入才能让学生乙进入的情况，所有的学生地位是平等的。
题目中只有互斥关系，有计算机和登记簿两种资源，登记簿为临界资源，所以分别设信号量为empty=40表示计算机资源的数量和mutex=1表示对临界资源登记簿的访问是互斥的。
分析完题目中的进程关系之后就来看进程的执行过程，可以由分析得知，题目中仅有学生这种进程，所以只分析学生进程的执行过程就可。
以下：
a、学生等待进入机房（申请空闲计算机p（empty））
b、学生登记信息（写登记簿，操作需介于p（mutex）和v（mutex）之间）
c、上机
d、登记借书信息（写登记簿，操作需介于p（mutex）和v（mu
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