操作系统复习终极版.docx
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操作系统复习终极版
一．选择
1.虚拟存储器的作用是允许（C）。
A．直接使用外存代替内存B．提高计算机运算速度
C．程序直接访问比内存更大的地址空间D．提高内存的访问速度
2.下面关于虚拟设备的论述中，正确的是（B）。
A．虚拟设备是指允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备
B．虚拟设备是指把一个物理设备变成多个对应的逻辑设备
C．虚拟设备是指允许用户以标准化方式来使用物理设备
D．虚拟设备是指允许用户程序不必全部装入内存便可使用系统中的设备
3.在调试程序时，可以先把所有输出送屏幕显示而不必正式输出到打印设备，其运用了（B）。
A．SPOOLing技术B．I/O重定向C．共享技术D．缓冲技术
4.资源的按序分配策略可以破坏（D）。
A．互斥条件 B．请求和保持条件C．不剥夺条件 D．环路等待条件
5.在存储管理中，不会产生内部碎片的存储管理方式是（B）。
A．分页式存储管理B．分段式存储管理
C．固定分区式存储管理D．段页式存储管理
6.下列算法中用于磁盘调度的是（ A ）。
A．最短寻道时间优先算法 B．LRU算法
C．时间片轮转法 D．优先级高者优先算法
7.在请求分页管理中，在页表中增加了若干项，其中访问字段供（B）时参考。
A．分配页面B．置换算法C．程序访问D．调入页面
8.一个UNIX/Linux文件，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘块占4个字节，那么，若进程欲访问偏移为263168字节处的数据，需经过几次间接（B）。
A．0B．1C．2D．3
9.若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有（B）个等待进程。
A．0B．1C．2D．3
10、在进程状态转换时，下列（D）转换是不可能发生的。
A．就绪态—>执行态B．执行态—>就绪态
C．执行态—>阻塞态D．阻塞态—>执行态
1、B2D3A4A5、D6B7A8B9C10、D
11、从资源管理的观点来看，操作系统具有处理机管理、（B）管理、设备管理、文件管理等几个主要功能。
A．进程B．存储器C．硬件D．软件
12、目录文件所存放的信息是（D）。
A．某一文件存放的数据信息B．某一文件的文件目录
C．该目录中所有数据文件目录D．该目录中所有子目录文件和数据文件的目录
13、最适宜随机存取的文件是（A）。
A．索引文件B．顺序文件C．链接文件D．记录式文件
14、操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的（A）。
A．利用率B．可靠性C．稳定性D．兼容性
15、文件被打开后，对文件的访问通常采用（D）。
A．文件符号名B．文件路径名C．内存索引结点指针D．文件描述符
16、在计算机系统中，操作系统是（B）。
A．一般应用软件B．核心系统软件C．用户应用软件D．工具软件
17、在Linux系统中，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘块号占4个字节，即每块可放256个地址。
若进程欲访问偏移为9999字节处的数据，需经过（A）次间接。
A．0B．1C．2D．3
18、在利用RS-232接口进行通信时，其通信速率为9.6kb/s（b为bit）。
如果在通信接口中仅设置了一个8位寄存器作为缓冲寄存器，这意味着大约每隔0.8ms的时间便要中断一次CPU，且要求CPU必须在（B）时间内予以相应。
A．80μsB．0.1msC．0.8msD．1ms
19、I/O设备的控制方式中比DMA方式效率高的是（C）。
A．询问方式B．中断方式C.通道方式D．以上都不是
20、在下列性质中，（D）不是分时系统的特征。
A．多路性B．交互性C．独立性D．成批性
1、C2、A3、D4、B5、D6、B7、C8、A9、A10、B
21、配置了操作系统的计算机是一台比原来的物理计算机功能更强的计算机，这样的计算机只能是一台逻辑上的计算机，称为（C）计算机。
A．并行 B．真实 C．虚拟 D．共享
22、在单CPU系统中实现并发技术后（A）
A．进程间在一个时间段内同时执行，CPU与外设并行工作。
B．进程间在一个时刻同时执行，CPU与外设并行工作。
C．进程间在一个时间段内同时执行，CPU与外设串行工作。
D．进程间在一个时刻同时执行，CPU与外设串行工作。
23、进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（D）。
A．被选中占有处理机B．等待某一事件C．等待的事件已发生D．时间片用完
24、段式存储管理中，分段是由用户决定的，因此（B）。
A．段内地址和段间的地址都是连续的
B．段内地址是连续的，而段间的地址是不连续的
C．段内地址是不连续的，而段间的地址是连续的
D．段内地址和段间的地址都是不连续的
25、对外存对换区的管理以（D）为主要目标。
A．提高系统吞吐量B．提高存储空间的利用率
C．降低存储费用D．提高换入换出速度
26、磁盘高速缓冲主要目的是（B）。
A．缩短寻道时间B．提高磁盘I/O的速度
C．提高磁盘空间的利用率D．提高CPU执行指令的速度。
27、下列哪一项不是文件系统的功能（C）。
A．文件系统实现对文件的按名存取
B．负责实现数据的逻辑结构到物理结构的转换
C．提高磁盘的读写速度
D．提供对文件的存取方法和对文件的操作
28、最适宜随机存取的文件是（A）。
A．索引文件B．顺序文件C．链接文件D．记录式文件
29、文件系统在创建一个文件时，为它建立一个（A）。
A．文件目录B．目录文件C．逻辑结构D．逻辑空间
30、在树型目录结构中，用户对某文件的首次访问通常都采用（B）。
A．文件符号名B．文件路径名C．内存索引结点的指针D．用户文件描述符
6、B7、C8、A9、A10、B
31、实时操作系统必须在（C）内处理完来自外部的事件。
A．响应时间B．周转时间C．规定时间D．调度时间
32、若信号量S的初值为3，当前值为-2，则表示有（C）个等待进程。
A．0B．1C．2D．3
33、处于阻塞状态的进程，在进程等待的事件出现后，应变为（C）状态。
A．阻塞B．执行C．就绪D．终止
34、下面是关于存储器管理功能的论述，正确的论述是（D）。
A．虚拟存储器是在物理上扩充内存容量。
B．为了提高内存保护的灵活性，内存保护通常由软件实现。
C．对换技术已不是现代操作系统中常用的一种技术。
D．地址映射是指将程序空间中的逻辑地址变为内存空间的物理地址。
35、会产生内部碎片的存储管理方式是（B）。
A．页式和段式B．页式和段页式
C动态分区方式和段式D．动态分区方式和段页式
36、下面关于设备属性的论述中正确的为（B）。
A.字符设备的一个基本特征是可寻址的。
B.共享设备必须是可寻址的和可随机访问的设备。
C.共享设备是指在同一时刻，允许多个进程同时访问的设备。
D.在分配共享设备和独占设备时，都可能引起进程死锁。
37、在SPOOLing系统中，用户进程实际分配到是（C）。
A．用户所要求的外设B．设备控制器C．虚拟设备D．通道控制器
38、从下面关于设备独立性的论述中，（B）是正确的论述。
A．设备独立性是指I/O设备具有独立执行I/O功能的一种特性
B．设备独立性是指用户程序独立于具体使用的物理设备的一种特性
C．设备独立性是指能独立实现设备共享的一种特性
D.设备独立性是指设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的一种特性
39、下列哪一条不是磁盘设备的特点（B）。
A．I/O控制方式常采用DMA方式B．一段时间内只允许一个用户（进程）访问
C.以数据块为传输单位D．可以寻址，随机地读/写任意数据块
40、一个UNIX/Linux文件，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘块占4个字节，那么，若进程欲访问偏移为9999字节处的数据，需经过几次间接（A）。
A．0B．1C．2D．3
二．填空
1.配置了操作系统的计算机是一台比原来的物理计算机功能更强的计算机，这样的计算机只能是一台逻辑上的计算机，称为_____虚拟______计算机。
2._______实时____系统是指系统能及时（或即时）响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。
3.在现代操作系统中，资源分配和保护的基本单位是进进程。
4.并发性和_共享性___是操作系统的两个最基本的特征。
5.有3个进程共享同一程序段，而每次最多允许两个进程进入该程序段，若同步机制采用P、V操作，则记录型信号量S的取值范围为___【-1,2】_。
6.产生死锁的基本原因是__竞争资源_____和进程间推进顺序非法。
7.临界区是指进程中用于_访问临界资源______的那段代码。
8.当系统创建进程时，系统就为其建立一个PCB，当进程被撤消时就将其回收。
9.若进程调度采用抢占式优先权调度算法，当有高优先级进程到来时，进程从执行状态转变为_就绪状态___。
10.操作系统的基本特性是并发性、共享性、异步性和虚拟性。
11.从资源管理的观点来看，操作系统具有处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理等几个主要功能。
12.为提高外存对换空间的换入换出速度，一般对其使用连续分配方式。
13.假定把磁盘上一个数据块中的信息输入到一双缓冲区的时间T为100µs，将缓冲区中的数据传送到用户区的时间M为50µs，而CPU对这一数据进行计算的时间C为50µs。
这样，系统对每一块数据的处理时间为100µs。
14.DMA方式是以数据块为单位进行干预的，I/O通道方式是以一组数据块为单位进行干预的。
15.从静态角度上看，进程是由PCB、程序段和数据段三部分组成。
16.常用的死锁解除方法有两种：
__剥夺资源_____________和撤消进程。
17.利用缓冲区能有效地缓和CPU和____I／Ｏ___________之间速度不匹配的矛盾。
18.操作系统的目标是：
方便性、有效性、可扩充性和开放性。
19.实现分时系统必须引入时间片，并采用时间片轮转调度算法。
20.若干事件在同一时刻发生称为并行。
21.高级进程通信机制可归结为：
共享存储器系统、消息传递系统和管道通信系统，其中管道通信系统利用共享文件进行通信。
22.在连续分配方式中，可通过紧凑技术减少内存零头，它必须得到动态定位技术的支持。
23.在利用RS-232接口进行通信时，其通信速率为9.6kb/s（b为bit）。
如果在通信接口中仅设置了一个8位寄存器作为缓冲寄存器，这意味着大约每隔0.8ms的时间便要中断一次CPU，且要求CPU必须在0.1ms时间内予以响应。
24.在调试程序时，可以先把所有输出送屏幕显示而不必正式输出到打印设备，其运用了Ｉ／Ｏ重定向。
25.现代操作系统的两个最基本特征是：
并发性和共享性。
26.在现代操作系统中，资源分配和保护的基本单位是进程。
27.批处理系统主要缺点是作业平均周转时间长和交互性差。
28.有4个进程共享同一程序段，而每次最多允许2个进程进入该程序段，若同步机制采用P、V操作，则记录型信号量S的取值范围为【－２,２】。
29.在分区分配的算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存中的低地址 部分的空闲分区。
30.假定把磁盘上一个数据块中的信息输入到一双缓冲区的时间T为100µs，将缓冲区中的数据传送到用户区的时间M为50µs，而CPU对这一数据进行计算的时间C为50µs。
这样，系统对每一块数据的处理时间为100µs。
31.对磁盘的I/O控制方式常采用ＤＭＡ，对打印机的I/O控制方式常采用中断Ｉ／Ｏ控制方式。
32.利用通道实现了（内存和外设）之间数据的快速传输。
三，简答题
、不同类型的操作系统提供不同的功能。
假定有如下的应用环境，请为它们选择适合的操作系统，并说明原因。
（1）飞机的导航
（2）航空订票系统（3）复杂的科学计算
（1）硬实时（2分）实时要求非常高
（2）软实时需要在很较短时间内对用户请求做出响应（2分）（3）批处理（1分）处理时间较长，处理中用户不干预
2、说明中作业调度（高级调度），中级调度和进程调度的区别，并分析下述问题应由哪一级调度程序负责。
（1）在可获得处理机时，应将它分给哪个就绪进程；
（2）在短期繁重负载下，应将哪个进程暂时挂起。
答：
（1）作业调度用于决定把外存中处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程，分配资源，然后将新创建进程插入就绪队列；中级调度负责将内存中暂时不具备运行条件的进程换到外存交换区存放，但内存空闲时，又将外存中具备运行条件的进程重新换入内存；进程调度决定将处理机分配给就绪进程队列的哪个进程。
（4分）
（2）进程调度、中级调度（2分）
说明：
论述条理清晰，包含上述要点，本题即可得满分
3、如何利用假脱机输入/输出技术来实现对打印机的共享？
答：
（1）用户请求打印时，SPOOLing系统处理如下
由输出进程在输出井中为之申请一个空闲磁盘块区，并将要打印的数据送入其中
输出进程再为用户进程申请一张空白的用户请求打印表，并将用户的打印要求填入其中，再将该表到请求打印队列上
至此，用户进程觉得它的打印过程已经完成，而不必等待慢速的打印过程完成。
（2）打印机空闲时：
①输出进程将从请求打印队列队首取一张请求打印表，
②将数据从输出井传到内存缓冲区，由打印机打印。
③打印完后，须查看请求打印队列
④若请求打印队列为空，则输出进程才将自己阻塞起来。
仅当再有打印请求时，输出进程才被唤醒。
（3）系统并未将打印机分配给任何进程，而只是为每个提出打印请求的进程在输出井中分配一个存储区（相当于一个逻辑设备），使每个用户进程都觉得自己在独占一台打印机。
4、什么是系统调用？
它与一般的过程调用有何区别？
答：
通常，在操作系统内核设置有一组用于实现各种系统功能的子程序（过程），并将它们提供给用户程序调用。
每当用户在程序中需要操作系统提供某种服务时，便可利用一条系统调用命令，去调用所需的系统过程。
这即所谓的系统调用。
应用程序又必须取得操作系统所提供的服务，否则，应用程序几乎无法作任何有价值的事情，甚至无法运行。
运行在不同的系统状态。
一般的过程调用，其调用程序和被调用程序都运行在相同的状态——系统态或用户态；而系统调用与一般调用的最大区别就在于：
调用程序是运行在用户态，而被调用程序是运行在系统态。
状态的转换通过软中断进入。
由于一般的过程调用并不涉及到系统状态的转换，可直接由调用过程转向被调用过程。
但在运行系统调用时，由于调用和被调用过程是工作在不同的系统状态，因而不允许由调用过程直接转向被调用过程。
通常都是通过软中断机制，先由用户态转换为系统态，经核心分析后，才能转向相应的系统调用处理子程序。
返回问题。
在采用了抢占式（剥夺）调度方式的系统中，在被调用过程执行完后，要对系统中所有要求运行的进程做优先权分析。
当调用进程仍具有最高优先级时，才返回到调用进程继续执行；否则，将引起重新调度，以便让优先权最高的进程优先执行。
此时，将把调用进程放入就绪队列。
嵌套调用--最大深度为6
5、某操作系统的磁盘文件空间共有512块，块号为0,1,2,…,511。
若用字长为32位的位示图管理盘空间，试问：
（1）位示图需多少个字？
第i字的第j位对应的块号是多少？
答：
（1）512÷32=1616*32
（2）块号：
N=32×（i-1）+j。
6、以进程为单位进行对换时，每次是否将整个进程换出？
为什么?
答：
在以进程为单位进行对换时，并非每次将整个进程换出。
这是因为：
a.从结构上讲，进程是由程序段、数据段和进程控制块组成的，其中进程控制块总有部分或全部常驻内存，不被换出。
b.程序段和数据段可能正被若干进程共享，此时它们也不能被换出。
7、什么是虚拟设备？
其实现所依赖的关键技术有哪些？
答：
通过虚拟技术可将一台独占设备变换成若干台逻辑设备，供若干个用户（进程）同时使用，通常把这种经过虚拟技术处理后的设备称为虚拟设备。
其实现所依赖的关键技术是SPOOLING技术。
8、设一个逻辑地址空间有8个页面，每页大小为1024B，现将它映像到32块物理块的内存上。
试问：
（1）逻辑地址要用多少位表示？
（2）物理地址要用多少位表示？
答：
（1）逻辑地址要用3+10=13
（2）物理地址要用15位
9、假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问60号柱面的请求，目前正在53号柱面读信息，并且有下述请求序列等待访问磁盘：
98、183、37、122、14、124、65、67。
试用扫描（SCAN）算法列出实际处理上述请求的次序。
10、操作系统用户接口包括哪几类接口？
分别适用于哪种情况？
答：
操作系统包括三种类型的用户接口：
命令接口（具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口）、程序接口及图形化用户接口。
其中，命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，而程序接口则提供给用户在编制程序时使用。
11、解释并发与并行，并说明两者关系。
答：
若干个事件或活动在同一时刻发生称为并行（2分）；若干个事件或活动在同一时间间隔内发生称为并发。
（2分）
关系：
并行是并发的特例，并发是并行的扩展。
（1分）
12、试在交互性，及时性和可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。
答：
交互性
分时系统是一种通用系统，主要用于运行终端用户程序，提供数据处理和资源共享等服务，具有较强的交互能力；（1分）
实时系统也有交互能力，但交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。
（1分）
及时性
实时信息系统以人所能接收的等待时间来确定；（1分）
实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的
实时系统的及时性要高于分时系统的及时性。
（1分）
c.可靠性
实时系统对系统的可靠性要求比分时系统对可靠性要求高。
（1分）
13、试从动态性，并发性上比较进程和程序。
答：
动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命周期（1.5分）；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体（1分）。
并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征。
引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行（1.5分），而程序本身是不能并发执行的（1分）。
14、在一个分页虚存系统中，用户编程空间32个页面，页长1KB，主存为16KB。
如果用户程序有10页长，若已知虚页第0,1,2,3页已分别分配到物理块号为8,7,4,10，试将逻辑地址09C5H和19C5H变换为物理地址。
答：
09C5H0000100110100101000100011010010111C5H（2.5分）
19C5H0001100110100101缺页中断（2.5分）
15、在实现后台打印时，SPOOLING系统应为请求I/O的进程提供哪些服务？
答：
在实现后台打印时，SPOOLing系统应为请求I/O的进程提供以下服务：
（1）由输出进程在输出井中为之申请一空闲盘块区，并将要打印的数据送入其中；（2分）
（2）输出进程再为用户进程申请一张空白的用户打印表，并将用户的打印要求填入其中，再将该表挂到请求打印队列上。
（2分）（3）一旦打印机空闲，输出进程便从请求打印队列的队首取出一张请求打印表，根据表中的要求将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再由打印机进行打印。
（1分）
四，综合题（每小题10分）
1、假定某请求页式虚拟系统中，某进程的页面访问为：
4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，目前它还没有任何页装入内存，当分配给该作业的物理块数为3，请分别采用先进先出FIFO置换算法和最近最久未使用LRU置换算法，写出页面替换过程，并计算发生的缺页中断次数和缺页中断率。
FIFO9/12
LRU10/12
2、桌上有一只盘子，最多可以容纳n个水果，每次只能放入或取出一个水果；爸爸专向盘子中放苹果，妈妈专向盘子中放桔子；一个儿子专等吃盘子中的桔子，一个女儿专等吃盘子里的苹果。
请用信号量机制及P、V操作描述上述过程。
varempty,full_o,full_a,mutex:
semaphore;
empty:
=n;full_o:
=0;
full_a:
=0;
mutex=1;
parbegin
processfather
begin
L1:
削一个苹果；
P（empty）;
P（mutex）;
放苹果;
V（mutex）;
V（full_a）;
gotoL1;
end;
processdaughter
begin
L4:
P（full_a）;
P（mutex）;
取苹果；
V（mutex）;
V（empty）;
吃苹果；
gotoL4;
end
processmother
begin
L2:
剥一个桔子；
P（empty）;
P（mutex）;
放桔子；
V（mutex）;
V（full_o）;
gotoL2;
end;
processson
begin
L3:
P（full_o）;
P（mutex）;
取桔子；
V（mutex）;
V（empty）;
吃桔子；
gotoL3;
end;
Parend
3、假设某系统中有3种资源，在某时刻系统中共有4个进程P1，P2，P3，P4。
各进程的最大资源需求数向量和此时已分配的资源数向量如下表所示。
系统中当前可用资源向量为（1,1,2）。
请问
（1）系统此时是否安全，为什么？
（2）如果进程P2发出资源请求向量（1,0,1），系统能否将资源分配给它？
进程
最大资源需求
当前已分配到资源
P1
（3,2,2）
（1,0,0）
P2
（6,1,3）
（5,1,1）
P3
（3,1,4）
（2,1,1）
P4
（4,2,2）
（0,0,2）
1）need=（2,2,2）（1,0,2）（1,0,3）（4,2,0）
安全，存在序列P2P1P3P4
进程
Work
Need
Allocation
Work+Allocation
P2
（1,1,2）
（1,0,2）
（5,1,1）
6,2,3
P1
6,2,3
（2,2,2）
（1,0,0）
7,2,3
P3
7,2,3
（1,0,3）
（2,1,1）
9,3,
升级会员 