操作系统KAOTI.docx
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操作系统KAOTI
一、单项选择题
1、在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（B）。
A.物理设备名B.逻辑设备名C.虚拟设备名D.设备牌号
2、操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统（D）的能力。
A.串行操作B.控制操作C.重执操作D.并行操作
3、操作系统采用缓冲技术，能够减少对CPU的（C）次数，从而提高资源的利用率。
A.中断B.访问C.控制D.依赖
4、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）。
A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术D.虚存技术
5、缓冲技术用于（A）。
A.提高主机和设备交换信息的速度B.提供主、辅存接口
C.提高设备利用率D.扩充相对地址空间
6、通道是一种（C）。
A.I/O端口B.数据通道C.I/O专用处理机D.软件工具
7、设备管理的主要程序之一是设备分配程序，当进程请求在内存和外设之间传送信息时，设备分配程序分配设备的过程通常是（A）。
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A.先分配设备，再分配控制器，最后分配通道
B.先分配控制器，再分配设备，最后分配通道
C.先分配通道，再分配设备，最后分配控制器
D.先分配通道，再分配控制器，最后分配设备
8、下列描述中，不是设备管理的功能的是（D）。
A．实现外围设备的分配与回收B．缓冲管理与地址转换
C．实现按名存取D．实现I/O操作
9、用户编制的程序与实际使用的物理设备无关是由（C）功能实现的。
A．设备分配B．设备驱动C．虚拟设备D．设备独立性
10、SPOOLing技术利用于（B）。
A.外设概念B.虚拟设备概念C.磁带概念D.存储概念
11、采用SPOOLing技术的目的是（A）。
A.提高独占设备的利用率B.提高主机效率
C.减轻用户编程负担D.提高程序的运行速度
12、采用假脱机技术的目的是（A）。
A、提高外设和主机的利用率B、提高内存和主机效率
C、减轻用户编程负担D、提高程序的运行速度
13、假脱机技术一般不适用于（A）。
A、分时系统B、多道批处理系统
C、网络操作系统D、多处理机系统
二、填空题
1、存储设备也称为____块____设备；输入/输出设备也称为____字符____设备。
2、从资源分配的角度看，可以把设备分为___独占设备_____（如打印机）、___共享设备_____（如磁盘）和____虚拟设备______。
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3、虚拟设备是通过___SPOOLing_______技术把____独占___设备变成能为若干用户____共享____的设备。
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4、常用的设备分配算法是___先来先服务_和优先级高优先服务
5、_设备驱动程序是控制设备动作的核心模块，如设备的打开、关闭、读、写等，用来控制设备上数据的传输。
6、SPOOLing系统一般分为四个部分：
存输入、_存输出、___取输入和取输出，其中中间的两部分负责对输入井和输出井进行管理。
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2、假定有一个具有200个磁道（编号为0-199）的移动头磁盘，在完成了磁道125的请求后，当前正在磁道143处为一个请求服务。
若请求队列以FIFO次序存放：
86，147，91，177，94，150，102，175，130文档来自于网络搜索
对下列每一个磁盘调度算法，若要满足这些请求，则总的磁头移动次数是多少？
（给出每种算法的寻道次序）
（l）FCFS
（2）SSTF（3）SCAN
（4）LOOK（5）C-SCAN
四、问答题
1、设备管理的主要目标和所实现的功能各是什么？
2、简述SPOOLing技术及其特点？
进程管理习题课
重点：
用P、V原语实现同步与互斥
第三题（选择）
三、在操作系统中，进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数据集上的一次
＿＿＿＿B＿＿＿＿＿＿。
A．等待活动B．运行活动
C．单独操作D．关联操作
第四题（选择）
四、多道程序环境下，操作系统分配资源以＿＿＿＿C＿＿＿为基本单位。
A．程序B．指令C进程D．作业
第五题（选择）
五、对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=O，则＿＿B＿＿＿。
A.表示没有进程进入临界区
B.表示有一个进程进入临界区
C.表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入
D.表示有两个进程进入临界区
第六题（选择）
六、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消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的＿＿A＿＿。
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A.同步B．互斥C.调度D．执行
第七题（选择）
七、为了进行进程协调，进程之间应当具有一定的联系，这种联系通常采用进程间交换数据的方式进行，这种方式称为＿＿＿D＿＿＿。
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A.进程互斥B．进程同步
C.进程制约D．进程通信
第八题
八、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。
试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算法。
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分析
[分析及相关知识]在本题中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，只有当缓冲区为空时才能将数据送入缓冲区中存放，否则应等待缓冲区腾空;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。
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答案
intSe=l;intSf=0;
main（）
{cobegin
get（）;
compute（）;
coend}
get（）
{while（采集工作未完成）
{采集一个数据：
p（Se）;
将数据送入缓冲区中;
v（Sf）;}}
compute（）
{while（计算工作未完成）
{p（Sf）;
从缓冲区中取出数据;
v（Se）;
进行数据计算;
}}
第九题
九、下图给出了四个进程合作完成某一任务的前趋图，试说明这四个进程间的同步关系，并用P、V操作描述它。
第十题
十、桌上有一空盘，允许存放一只水果。
爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。
规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。
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分析
[分析及相关知识]在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，且盘中一次只能放一个水果．当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。
若放入果盘中的是桔子，则允许儿子吃，女儿必须等待;若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。
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本题实际上是生产者—消费者问题的一种变形。
这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。
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答案
intS=1;intSa=0；intSo=0；
main（）
{cobegin
father（）;son（）;daughter（）：
coend}
father（）
{while
（1）
{p（S）;
将水果放入盘中;
if（放入的是桔子）v（So）：
elsev（Sa）;}
}
son（）
{while
（1）
{p（So）;
从盘中取出桔子;
v（S）;吃桔子;
}}
daughter（）
{while
（1）
{p（Sa）;
从盘中取出苹果;
v（S）;吃苹果;
}}
十一、（华中理工大学1999年试题）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;
在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系?
用信号量和P、
V操作实现它们的同步。
分析
在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：
售票员关车门后，向司机发开车信号，司机接到开车信号后启动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后开车门让乘客上下车。
因此司机启动车辆的动作必须与售票员关车门的动作取得同步;售票员开车门的动作也必须与司机停车取得同步。
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答案
ints1=0;ints2=0;
driver（）
{
while
（1）
{
p（s1）;
启动车辆;
正常行车;
到站停车;
v（s2）;
}
}
busman（）
{while
（1）
{关车门;
v（s1）;
售票;
p（s2）;
开车门;
上下乘客;}}
十二题
十二、设有一个发送者进程和一个接收者进程，其流程图如图所示。
s是用于实现进程同步的信号量，mutex是用于实现进程互斥的信号量。
试问流程图中的A、B、C、D四框中应填写什么?
假定缓冲区有无限多个，s和mutex的初值应为多少?
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分析
[分析及相关知识]发送者进程与接收者进程之间的同步关系是：
发送者进程生成的信息送入消息链中，接收者进程从消息链中接收信息;由于发送者进程产生一个消息并链入消息链后用V操作增加消息计数并唤醒接收者进程，这表示发送者进程和接收者进程是通过信号量s实现同步的，因此接收者进程应该在取信息之前先使用一个P操作来查看消息链上是否有消息，若无消．息则阻塞自己;另外，发送者和接收者对消息链的访问应使用信号量进行互斥，即在访问前使用P操作，在访问后使用V操作。
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答案
A框P（mutex）
B框V（mutex）
C框P（s）
D框P（mutex）
开始时，消息链上没有可供接收的信息，所以s的初值为0;互斥信号量mutex的初值应为1。
十三、（北京大学1990年试题）
①写出P、V操作的定义。
②有三个进程PA、PB和PC合作解决文件打印问题：
PA将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1，每执行一次读一个记录;
PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；
PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录。
缓冲区的大小等于一个记录大小。
请用P、V操作来保证文件的正确打印。
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分析
[分析及相关知识]信号量是一个确定的二元组（s，q），其中s是一个具有非负初值的整型变量，q是一个与s相关联的初始状态为空的队列．整型变量s表示系统中某类资源的数目，当其值大于0时，表示系统中当前可用资源的数目;当其值小于0时，其绝对值表示系统中因请求该类资源而被阻塞的进程数目．除信号量的初值外，信号量的值仅能由P操作和V操作改变。
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答案
①P操作记为P（S），其中S为一信号量，它执行时主要完成下述动作：
S=S-1
若S≥0，则进程继续运行。
若S<0，则该进程被阻塞，并将它插入该信号量的等待队列中。
V操作记为V（S），它执行时主要完成下述动作：
S=S+1
若S>0，则进程继续执行。
若S≤0，则从信号量等待队列中移出队首进程，使其变为就绪状态。
十四、（中国科学院软件研究所1995年试题）多个进程共享一个文件，其中只读文件的称为读者，只写文件的称为写者。
读者可以同时读，但写者只能独立写。
请：
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①说明进程间的相互制约关系，应设置哪些信号量?
②用P、V操作写出其同步算法。
③修改上述的同步算法，使得它对写者优先，即一旦有写者到达，后续的读者必须等待。
而无论是否有读者在读文件。
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分析
本题前两问是经典读者写者问题，第三问对读者写者问题加了一些限制，即使算法对写者优先。
进程间的相互制约关系有三类：
一是读者之间允许同时读;二是读者与写者之间须互斥;三是写者之间须互斥。
为了解决读者、写者之间的同步，应设置两个信号量和一个共享变量;读互斥信号量rmutex，用于使读者互斥地访问共享变量count，其初值为1;写互斥信号量wmutex，用于实现写者与读者的互斥及写者与写者的互斥，其初值为1;共享变量count，用于记录当前正在读文件的读者数目，初值为0。
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答案
③为了提高写者的优先级，增加一个信号量s，用于在写进程到达后封锁后续的读者。
其控制流程如下：
intrmutex=1;
intwmutex=l;
intcount=0;
ints=1;
reader（）
{p（s）;
p（rmutex）;
if（coun==0）p（wmutex）;
count++;
v（rmutex）;
v（s）;
读文件;
p（rmutex）;
count--;
if（count==0）v（wmutex）;
v（rmutex）;
}
26
答案
writer（）
{
p（s）;
p（wmutex）;
写文件;
v（wmutex）;
v（S）;
}
第二章进程管理
一、选择题：
1、下面过于程序的描述，正确的是（C）
A.程序执行的最终结果受到外界因素的影响，跟初始条件无关
B.程序执行的最终结果跟速度有关
C.程序是按前后次序相继地进行计算机操作序列集合，是一个静态的概念；
D.程序只能通过顺序执行
2、程序的顺序执行有以下特点（B）
A.顺序性、封闭性、独立性
B.顺序性、封闭性、可再现性
C.顺序性、封闭性、随机性
D.顺序性、随机性、独立性
3、现代操作系统的特点（D）
A.程序的并发执行；B.系统所拥有的资源被共享；
C.用户随机地使用系统资源；D.以上三者都是。
4、多道程序系统中的程序执行的特点为（A）
A.独立性、随机性、资源共享性；
B.顺序性、封闭性、可再现性；
C.顺序性、封闭性、随机性；
D.顺序性、随机性、独立性；
5、PCB所包含的信息中，下列说法不正确的是（D）。
A.描述信息B.控制信息
C.资源信息D.CPU信息
6、下面哪项不属于进程的基本状态：
（C）
A.阻塞状态B.就绪状态
C.挂起状态D.执行状态
7、在单CPU系统中，任一时刻处于执行状态的进程有几个（A）
A．1B．2
C．3D．无法判断
8、就绪状态分为内存就绪和外存就绪，这种方式的好处是（A）
A.明显提高内存的利用效率B.降低系统开销
C.降低系统复杂性D.降低系统参数和状态转换过程
9、下面说法错误的是：
（D）
A．就绪状态进程得到除CPU以外其他资源，只要调度得到处理机，便可立即执行
B．只有处于就绪状态的进程经调度选中之后才可以进入执行状态
C．处于外存就绪状态的进程只有先成为内存就绪状态后，才可执行
D．从一个状态到另一个状态的转换只要使用不同的控制过程就可以实现
10、关于进程状态之间的转换原因，下列说法错误的是：
（D
A．由系统唤醒，进程由阻塞态进入就绪态
B．因为申请某资源忙或者I/O设备忙，进程由执行态进入阻塞态
C．因时间片用完，进程由执行态进入就绪态
D．进程经由一段时间的等待后，可以自动由就绪态到执行态
11、（）就是系统使用一些具有特定功能的程序段来创建、撤销进程以及完成进程各状态间的转换，从而达到多进程高效率并发执行和协调、实现资源共享的目的。
（D）文档来自于网络搜索
A.进程调度B.进程通信
C.进程同步D.进程控制
12、一般地，把系统态下执行的某些具有特定功能的程序段称为（C）。
A.进程B.线程
C.原语D.命令
13、导致进程被撤销的原因不包括下列哪个（C）。
A.该进程已完成所要求的功能而正常终止
B.由于某种错误导致非正常终止
C.子孙进程出现错误
D.祖先进程要求撤销某个子进程
14、（C）是在一个进程期待某一事件（例如键盘输入数据、写盘、其他进程发来的数据等）发生，但发生条件尚不具备时，被该进程自己调用用来阻塞自己。
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A.创建原语B.撤销原语
C.阻塞原语D.唤醒原语
15、唤醒原语首先将被唤醒进程从相应的等待队列中摘下，将被唤醒进程置为（B）状态后，送入就绪队列。
A.阻塞B.就绪
C.等待D.执行
16、一组并发进程互斥执行时必须满足的准则为（C）
（1）不能假设各并发进程的相对执行速度。
（2）并发进程中的某个进程不在临界区时，它不阻止其他进程近日临界区。
（3）并发进程中的若干个进程申请进入临界区时，只能允许一个进程进入。
（4）并发进程中的某个进程申请进入临界区时开始，应在有限时间内得以进入临界区。
A.
（1）
（2）（3）B.
（1）（3）（4）
C.
（1）
（2）（3）（4）D.
（2）（4）
17、在下列描述中，正确的是（A）。
1.直接制约是并发进程互相共享对方的私有资源所引起的。
2.直接制约是由竞争共有资源而引起的。
3.间接制约是由竞争共有资源而引起的。
4.间接制约是并发进程互相共享对方的私有资源所引起的。
A.1,3B.1,4
C.2,3D.2,4
18、线程被引入的原因（B）。
A．线程分配的资源少。
B．减少进程切换和创建开销
C．为了更加方便系统管理。
D．提高CPU的执行效率，减少CPU的空转
19、关于线程正确地是（A）
A．是处理器独立调度单位B．与进程作为资源分配单位
C．线程不依赖于进程独立存在D．线程可以被挂起
20、下列哪一个状态不属于线程.（B）
A．执行B．挂起
C．就绪D．阻塞
文件管理例题
一、名词解释
1，文件
2，文件目录
3，目录文件
4，工作目录
5，文件备份索引文件目录项文件控制块（FCB）特别文件
字符流文件
二、单项选择
1，文件系统的主要目的是（A）
A，实现文件的按名存取B，实现虚拟存储
C，提高外存的读写速度D，用于存储系统文件
2，在下列文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的是（A）
A，连续结构B，链接结构C，索引结构D，Hash结构
3，文件系统中若文件的物理结构采用连续结构，则文件控制块FCB中有关文件物理位置的信息应包括（B）
（1）首块地址
（2）文件长度（3）索引表地址文档来自于网络搜索
A，全部B，
（1）和
（2）C，
（1）和（3）D，
（2）和（3）
4，位示图法是用于（B）
A，主存空间的管理B，文件存储空间的管理C，虚存空间管理D，外设的分配与回收
5，操作系统为保证未经文件拥有者授权，任何其他用户不能使用该文件所提供的解决方法为（B）
A，文件保护B，文件保密C，文件转储D，文件共享
二、单项选择
6，文件系统是指（D）
A，文件的集合B，文件的目录
C，实现文件管理的一组软件D，文件,管理文件的软件及数据结构的总体
7，文件的逻辑组织将文件分为记录式文件和（B）文件
A，索引文件B，流式文件C，字符文件D，读写文件
8，为了对文件系统中的文件进行安全管理,任何一个用户在进入系统时都必须进行注册,这一级安全管理是（A）文档来自于网络搜索
安全管理A，系统级B，目录级C，用户级D，（文件级
9，对一个文件的访问,常由（A）共同限制
A，用户访问权限和文件属性B，用户访问权限和用户优先级
C，优先级和文件属性D，文件属性和口令
10，如果文件采用直接存取方式且文件大小不固定,则宜选择（D）文件结构
A，直接B，顺序C，随机D，索引
三、填空题
1，逻辑文件包括（无结构的流式文件）和（有结构的记录文件）两种，前者是指用户对文件内的信息不再划分独立的单位，整个文件是由一串信息组成，后者是指用户对文件内的信息按逻辑上独立的含义再划分信息单位，每个单位称为一个记录。
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2，文件的存取方式包括（顺序存取法）和（直接存取法），前者是按信息顺序依次进行读写，而后者是指按任意和次序随机进行读写操作。
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3，在文件目录结构中，每个文件都有一个唯一的路径名，用户指定文件路径名的方式包
括（绝对路径）和（相对路径），前者指出了从根目录开始到指定文件的路径，后者指出了
从当前目录出发到指定文件的路径。
磁盘存储空间常用的管理方法包括（空闲文件目录）、（空闲链表）和（位示图）等。
5，系统级安全管理的主要任务是（防止未经核准的用户进入系统）；用户级安全管理的主要任务是（为用户分配文件访问权）；目录级安全管理的主要任务是（为保护系统的各级目录）；文件级安全管理的主要任务是（控制用户对文件的访问）。
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6，文件系统中若文件的物理结构采用顺序结构,则文件控制快FCB中关于文件的物理位置应包括（首块地址和文件长度）.文档来自于网络搜索
7，在UNIX系统中,文件分成三类,即普通文件,目录文件和（特殊文件）.
8，操作系统为保证不经文件拥有者授权,任何其它用户不能使用该文件所提出的解决措施是（文件保密）.文档来自于网络搜索
9，文件的安全性是指抵抗和预防各种物理性破坏及人为性破坏的能力，保证文件安全性常用的措施是（文件备份，文件转储）.文档来自于网络搜索
10索引文件大体上由（索引）区和（数据）区构成.其中（索引）区一般按关键字的顺序存放
11操作系统实现按名存取进行检索的关键在于解决文件与（文件的存储地址）的转换
12文件转储的方法有两种:
全量转储和（增量转储）
13磁盘文件目录表的内容至少应包含（文件名）和（文件在磁盘上的存放地址）
判断题
1，同一文件系统中不允许文件同名,否则会引起混乱.╳
2，特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件.╳
3，文件的索引表全部存放在文件控制块中.╳
4，流式文件是指无结构的文件.√
5，引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数.√
6，文件目录必须常驻内存.╳
7，在文件系统中,打开文件是指创建一个文件控制块.╳
8，磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取.√
9，文件系统的主要目的是存储系统文档.
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