操作系统 机考复习资料答案.docx
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操作系统机考复习资料答案
江南大学网络教育第一阶段练习题答案
考试科目:
《操作系统》第章至第章（总分100分）
__________学习中心（教学点）批次：
层次：
专业：
学号：
身份证号：
姓名：
得分：
一单选题（共3题，总分值9分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。
）
1.若当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为（）状态。
（3分）
A.就绪
B.等待
C.运行
D.完成
2.下述（）不属于多道程序运行的特征。
（3分）
A.多道
B.运行速度快
C.宏观上并行
D.实际上多道程序是穿插运行的
3.原语是一种特殊的系统调用命令，它的特点是（）。
（3分）
A.功能强
B.自己调用自己
C.可被外层调用
D.执行时不可中断
二名词解释题（共5题，总分值15分）
4.系统生成（3分）
系统生成：
系统生成既是操作系统的生成过程，是指为满足物理设备的约束和需要的系统功能，通过组装一批模块来产生一个清晰的、使用方便的操作系统的过程。
5.程序状态字（3分）
程序状态字:
任何程序运行时都有反映其运行状态的一组信息。
有的机器将这一组信息集
中在一起称为程序状态字，存放这些信息的寄存器称为程序状志字寄存器。
程序状态字是反映程序执行时机器所处的现行状态的代码。
6.系统调用（3分）
系统调用是用户在程序一级请求操作系统服务的一种手段，它不是一条简单的硬件指令，而是带有一定功能号的访管指令，它的功能并非由硬件直接提供，而是由操作系统中的一段程序完成，即由软件方法实现的。
7.线程（3分）
线程:
线程是比进程更小的活动单位，它是进程中的一个执行路经。
一个进程可以有多条执行路径，即线程。
8.进程控制块（3分）
进程控制块：
为了描述一个进程和其他进程以及系统资源的关系，为了刻画一个进程在各个不同时期所处的状态，人们采用了一个与进程相联系的数据块，称为进程控制块或成为进程描述器。
系统根据进程控制块而感知进程的存在，故进程控制块是标识进程存在的实体。
只允许用户程序访问自己的存储区域。
三填空题（共1题，总分值3分）
9.操作系统的主要功能是___处理及分配______、__存储管理______、___设备管理______、__软件资源管理_______。
（3分）
四简答题（共8题，总分值40分）
10.处理应用程序分哪几个作业步？
（5分）
分为四个作业步：
编辑（修改）；编译；连接；运行。
11.什么是管态？
什么是用户态？
两者有何区别？
（5分）
管态又称为系统态，是操作系统的管理程序执行时机器所处的状态。
用户态又称目态，是用户程序执行时机器所处的状态。
在管态下允许中央处理机使用全部系统资源和全部指令，其中包括一组特权指令，允许访
问整个存储区。
在用户态下禁止使用特权指令，不能直接取用系统资源与改变机器状态，并且
只允许用户程序访问自己的存储区域。
12.对操作系统的服务请求与一般的子程序调用有什么区别？
（5分）
对操作系统的服务请求不能像一般用户子程序那样可以随便调用，因为操作系统中实现各
种功能的例行子程序是操作系统的一部分，它运行时。
机器处于管态，而用户程序运行时，机
器处于用户态。
用户用带有不同功能号的访管指令来请求操作系统各种不同的功能，操作系统
服务例程与一般子程序的区别在于，服务例程所实现的都是与计算机系统本身有关的，它的调
用是通过一条访管指令来实现的。
13.进程有哪几种基本状态？
在一个系统中为什么必须区分出这几种状态？
（5分）
三种基本状态：
就绪状态，运行状态，等待状态。
如果系统能为每一个进程提供一台处理机，则系统所有进程都可以同时执行，但实际上处理机
的数目总是少于进程数，因此往往只有少数几个进程（在单处理机系统中，则只有一个进程）可
真正获得处理机控制权。
通常把那些获得处理机控制权的进程所处的状态称为运行状态;把那些
希望获得处理机控制权，但因为处理机数目太少而暂时分配不到处理机的进程所处的状态称为
就绪状态。
虽然所有进程并发执行，但它们之间并不完全独立，而是相互制约的，有的进程因
某种原因暂时不能运行而处于等待状态。
因此在任何系统中，必须有这三种基本状态。
14.什么是中断响应？
其实质是什么？
（5分）
中断响应是当中央处理机发现已有中断请求时，中止现行程序执行，并自动引出中断处理
程序的过程。
其实质是交换指令执行地址和处理机状态。
15.软件的中断处理过程主要分为哪几个阶段？
试用图画出软件的中断处理过程。
（5分）
（1）、保护现场和传递参数:
（2）、执行相应的中断服务例程:
（3）、恢复和退出中断。
16.什么是操作系统？
从资源管理的角度去分析操作系统，它的主要功能是什么？
（5分）
操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机系统软、硬件资源的分配和管理:
控制和协调并
发活动:
提供用户接口，使用户获得良好的工作环境。
操作系统具有如下资源管理功能:
处理机分配:
存储管理:
设备管理:
软件资源管理。
17.用于进程控制的原语主要有哪几个？
（5分）
创建原语，撤销原语，阻塞原语，唤醒原语，延迟原语。
五论述题（共3题，总分值33分）
18.如图（a）、（b）分别给出了两个进程流程图。
试用信号灯的P、V操作分别实现如图所示的两组进程之间的同步，并写出程序描述。
（11分）
（a）设置信号灯S2、S3、S1，分别表示进程P1、P2、P3能否开始运行，其初值0。
Main（）
{
IntS2=0;/*表示进程P2能否开始执行*/
IntS3=0;/*表示进程P3能否开始执行*/
IntS1=0:
/*表示进程P4能否开始执行*/
Cobegin
P1（）；
P2（）；
P3（）；
P4（）；
Coend
}
P1（）
{
：
：
V（S2）;
V（S3）;
V（S1）;
}
P2（）
{
P（S2）;
:
:
}
P3（）
{
P（S3）;
:
:
}
P4（）
{
P（S1）;
:
:
}
（b）设置信号灯S表示进程P3能否开始运行，其初值0。
Main（）
{
IntS=0;/*表示进程P3能否开始执行*/
Cobegin
P1（）；
P2（）；
P3（）；
Coend
}
P1（）
{
：
：
V（S）;
}
P2（）
{
:
:
V（S）;
}
P3（）
{
P（S）;
P（S）;
:
:
}
19.n个并发进程共用一个公共变量Q，写出用信号灯实现n个进程互斥时的程序描述，给出信号灯值的取值范围，并说明每个取值的物理意义。
（11分）
设置互斥信号灯mutex，初值是1，表示公共变量Q未被使用。
程序task
Main（）
{
Intmutex=1；
Cobegin
P1（）；
P2（）；
：
：
Pn（）；
Coend
}
P1（）
{
：
P（mutex）;
访问Q;
V（mutex）;
:
}
P2（）
{
：
P（mutex）;
访问Q;
V（mutex）;
:
}
:
:
Pn（）
{
：
P（mutex）;
访问Q;
V（mutex）;
:
}
若mutex=1，表示没有进程进入临界区:
若mutex=0，表示有一-个进程进入临界区访问Q;
若mutex=-i，{i取值1~（n-1）}，表示有一-个进程进入临界区，有i个进程在等待进入临
界区访问Q。
20.设一计算机系统有输入机一台、打印机两台，现有A、B两道程序同时投入运行，且程序A先运行，程序B后运行。
程序A的运行轨迹为：
计算50ms，打印信息100ms，再计算50ms，打印信息100ms，结束。
程序B运行轨迹为：
计算50ms，输入数据80ms，再计算100ms，结束。
要求：
（1）用图画出这两道程序并发执行时的工作情况。
（2）在两道程序运行时，CPU有无空闲等待？
若有，在哪段时间内等待？
为什么会空闲等待？
（3）程序A、B运行时有无等待现象？
在什么时候会发生等待现象？
为什么会发生？
（11分）
（1）
（2）两道程序运行时，CFU有空闲等待，在100ms时刻空闲等待50ms。
程序A计算50ms后，进行打印:
程序B计算50ms后进行输入，此时GPU因为没有其他作业计算出现空闲等待。
（3）程序A没有空闲等待，程序B有空闲等待。
由于程序B计算之后进行输入，当输入结束需要继续计算时，CPU被作业A使用，所以作业B等待20ms。
江南大学网络教育第二阶段练习题答案
考试科目:
《操作系统》第章至第章（总分100分）
__________学习中心（教学点）批次：
层次：
专业：
学号：
身份证号：
姓名：
得分：
一单选题（共3题，总分值9分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。
）
1.段式存储管理中的地址格式是（）地址。
（3分）
A.线性
B.一维
C.二维
D.三维
2.进程调度又称为（）。
（3分）
A.线程
B.宏观
C.微观
D.作业
3.在分区存储管理中，最佳适应算法要求对空闲区表项按（）进行排列。
（3分）
A.地址从大到小
B.地址从小到大
C.尺寸从大到小
D.尺寸从小到大
二名词解释题（共4题，总分值12分）
4.逻辑地址（3分）
逻辑地址:
用户的程序地址（指令地址或操作数地址）称为逻辑地址。
5.地址重定位（3分）
地址重定位:
使一个程序装入到与其地址空间不一-致的存储空间所引起的、对有关地址部
分的调整过程称为地址重定位。
6.物理地址（3分）
物理地址:
物理地址是计算机主存单元的真实地址。
7.死锁（3分）
死锁:
在两个或多个并发进程中，如果每个进程持有某种资源而又都等待着别的进程释放它或它
们现在保持着的资源，在未改变这种状态之前都不能向前推进，称这一组进程产生了死锁。
三填空题（共1题，总分值2分）
8.死锁的四个必要条件是__互斥条件______、不剥夺条件、__部分分配______和环路条件。
（2分）
四简答题（共7题，总分值35分）
9.为什么要进行逻辑地址到物理地址的转换？
（5分）
在多用户共享主存时，需要由系统分配主存。
一般情况下一个应用程序分配到的存储空间
和它的地址空间是不一致的。
因此程序的相应进程在处理机上运行时，所要访问的指令和数据
的实际地址和地址空间中的地址是不同的。
因此需要把逻辑地址转换为物理地址才能正确存取
信息。
10.有序资源分配法破坏的是产生死锁必要条件中的什么条件？
（5分）
环路条件（循环等待）
11.作业调度和进程调度的任务各是什么？
（5分）
作业调度又称宏观调度，其任务是对提交给系统的、存放在辅存设备.上的大量作业，以
定的策略进行挑选，分配主存等必要的资源，建立作业对应的进程，使其投入运行。
作业调度
使该作业对应的进程具备使用处理机的权利。
进程的调度对象是进程，其任务是在进入主存的所有进程中，确定哪个进程在什么时候获得处
理机，使用多长时间。
12.分区分配方法中的主要缺点是什么？
如何克服这一缺点？
（5分）
主要缺点是碎片问题，可以采用拼接技术克服。
13.试举例说明死锁？
（5分）
死锁是两个或多个进程被无期限地阻塞、相互等待的一种状态。
设一个具有三个磁带驱动器的系统，现有三个进程，某时刻每个进程都占用了一个磁带驱动器。
如果每个进程都不释放已占用的磁带驱动器，而且还需要另-一个磁带驱动器，那么这三个进
程就会处于相互死等的状态。
14.进程调度的时机有哪几种？
（5分）
进程完成其任务时:
在一次管理程序调用之后，该调用使现行程序暂时不能继续运行时:
在一次出错陷入之后，该陷入使现行进程在出错处理时被挂起时:
在分时系统中，当进程使用完规定的时间片，时钟中断使该进程让出处理机时:
在采取可剥夺调度方式的系统中，当具有更高优先级的进程要求处理机时。
15.采用静态资源分配预防死锁时，有哪些缺点？
（5分）
（1）一个用户在作业运行之前可能提不出他的作业将要使用的全部设备。
（2）用户作业必须等待，直到所有资源满足时才能投入运行。
实际上有些资源可能要等到运行
后期才会用到。
（3）一个作业运行期间，对某些设备的使用时间很少，甚至不会用到。
总体来讲系统资源利用率不高。
五论述题（共3题，总分值42分）
16.如图，主存中有两个空白区，现有这样一个作业序列：
作业1要求50KB
作业2要求60KB
作业3要求70KB
若用首次适应算法和最佳适应算法来处理这个作业序列，试问哪一种算法可以分配得下，为什么？
（14分）
如图，采用首次适应算法可以同时将三个作业都装入主存运行。
17.某系统的进程状态变迁图如图所示（该系统的进程调度方式为非剥夺方式），请说明：
（1）一个进程发生变迁3的原因是什么？
发生变迁2、变迁4的原因又是什么？
（2）下述因果变迁是否会发生，如果有可能的话，在什么情况下发生？
（a）2→1；（b）3→2；（c）4→5；（d）4→2；（e）3→5
（3）根据此状态变迁图叙述该系统的调度策略、调度效果。
（14分）
正确的答案是:
（1）发生变迁3的原因是进程需要输入输出。
发生变迁2的原因是分配给进程的时间片使用完，且进程的计算没有结束。
发生变迁4的原因是处于等待状态的进程因为等待的输入输出完成。
（2）（a）可能发生，条件是没有高优先的进程，并且低优先进程就绪队列中有进程存在。
（b）不可能发生。
（c）有可能发生。
条件是无进程在使用处理机，并且没有低优先就绪的进程.
（d）不可能发生.
（e）可能。
有高优先就绪的进程请求处理机。
（3）此调度策略是优先照顾I/O量大的进程，对提高系统资源利用率比较有利。
18.在单道批处理系统中，有下列三个作业用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法进行调度，哪一种算法调度性能好些？
请完成下表中未填写的各项。
（14分）
先来先服务调度算法
作业
提交时间
执行时间
开始时间
完成时间
周转时间
带权周转时间
1
10.00
2.00
10.00
12.00
2.00
1
2
10.10
1.00
12.00
13.00
2.90
2.9
3
10.25
0.25
12.00
12.25
2
8
平均周转时间t=2.63
平均带权周转时间w=5.3
最短作业优先调度算法
作业
提交时间
执行时间
开始时间
完成时间
周转时间
带权周转时间
1
10.00
2.00
10.00
12.00
2
1
2
10.10
1.00
12.25
13.25
3.15
3.15
3
10.25
0.25
12.00
12.25
2
8
平均周转时间t=2.38
平均带权周转时间w=4.05
最短作业优先调度算法性能好些，因为平均周转时间和平均带权周转时间都要比先来先服务调度算法短。
江南大学网络教育第三阶段练习题答案
考试科目:
《操作系统》第章至第章（总分100分）
__________学习中心（教学点）批次：
层次：
专业：
学号：
身份证号：
姓名：
得分：
一单选题（共4题，总分值8分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。
）
1.文件目录的主要作用是（）。
（2分）
A.按名存取
B.提高速度
C.节省空间
D.提高外存利用率
2.对随机存取的文件，文件系统通常把它组织成（）。
（2分）
A.顺序文件
B.链接文件
C.记录式文件
D.索引文件
3.文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名（）。
A.应该相同
B.应该不同
C.可以相同，也可以不同
D.受系统约束
（2分）
4.用户编写程序时使用的设备与实际使用的设备无关，这种特性称为（）。
（2分）
A.设备一致性
B.设备独立性
C.设备虚拟性
D.设备共享性
二名词解释题（共4题，总分值12分）
5.缓输出（3分）
SPOOL系统在作业执行中，不必直接启动独占设备输出数据，而只要将作业输出数
据写入磁鼓或磁盘特定区域中存放，在作业执行完毕后，由操作系统来组织信息输
出，称为缓输出。
6.预输入（3分）
SPOOL系统在作业执行前将作业信息通过独占设备预先输入到辅存（磁盘或磁鼓）
上的一个特定的存储区（称之为“井”）存放好，称为预输入。
7.文件路径（3分）
在二级或多级文件目录中，一个文件的路径名是由主目录到该文件的通路上所有目
录文件名和该文件的符号名组成，它们之间用分隔符分隔。
8.当前文件目录（3分）
建立当前文件目录又称值班文件目录，可以方便实现文件共享。
系统令正在运行的
进程获得一个值班目录（通过进程指定），该进程对文件的所有访问都是相对于值
班目录进行的。
这时用户文件的路径名由值班目录到信息文件的通路上所有各级目
录的符号名加上该信息文件的符号名组成，他们之间用分隔符分隔。
三简答题（共9题，总分值54分）
9.进程的逻辑设备如何与一个物理设备建立对应关系？
（6分）
逻辑设备和物理设备的联系通常是由操作系统命令语言（如作业控制语言、键
盘命令或程序设计语言）中提供的信息实现的。
一个进程的逻辑设备名和物理设备名的对应关系记录在逻辑设备描述器数据
结构中，并由进程控制块中的一个指针指向它。
在进程第一次使用这个逻辑设备时，
系统为其分配一台给定类型的具体设备，称在该点上进程打开了这个逻辑设备:
逻辑设备的关闭
指的不再使用这个逻辑设备，相应的逻辑设备描述器可释放给系统。
10.什么是文件的安全性问题？
如何实现对文件的保护？
（6分）
文件的安全性问题是直接从共享的要求中提出来的。
对于共享文件，文件主需要指定哪些用户可以存取他的文件，哪些用户不能存取。
一旦某文件确定为可被其他用户共享时，还必须确定他们存取该文件的权限。
文件保护是指文件本身不得被未经文件主授权的任何用户存取，对于授权用户也只能在允许的存取权限内使用文件。
通过文件使用前，检查用户的存取权限是否符合规定，也就是存取权限验证，来实现对文件的保护。
存取权限的验证方法有：
访问控制矩阵，存取控制表，用户权限表，密码等方法。
11.什么是“打开文件”操作？
什么是“关闭文件”操作？
引入这两个操作的目的是什么？
（6分）
所谓打开文件就是把该文件的有关目录表目复制到主存中约定的区域，建立文件控制块，即建
立了用户和这个文件的联系。
所谓关闭文件就是用户宣布这个文件当前不再使用，系统将其在主存中的文件控制块的内容复制到磁盘的文件目录项中，并释放文件控制块，因而也就切断了用户同这个文件的联系。
若一个文件有关目录表目已被复制到主存，则称它为已打开的（或活动的）文件。
当用户访问一个已经打开的文件时，系统不需要到辅存上去查目录，而只需要查找活动目录表就可以得到该文件的说明，减少查询目标的时间。
12.什么是索引文件？
要随机存取某一个记录时需要经过几步操作？
（6分）
将逻辑文件顺序地划分成长度与物理存储块长度相同的逻辑块，然后为每个文件分别建立逻辑块号和物理块号的对照表。
这张表称为该文件的索引表，用这种方法构造的文件称为索引文件。
访问索引文件需要两步操作。
第一步是查文件索引，由逻辑记录号查得物理记录块号:
第二步是由此物理块号而获得所需信息。
这样做需要两次访问文件存储器。
13.文件的逻辑结构有哪两种形式？
（6分）
有结构的记录式文件和无结构的流式文件。
14.简述虚拟打印功能的实现方法。
（6分）
操作系统通过截取对打印机的输出来提供虚拟打印功能。
应用程序的输出先送（假脱机）到一个
独立的磁盘文件上。
假脱机系统将对相应的待送打印机的假脱机文件进行排队。
假脱机系统一
次拷贝一个已排队的假脱机文件到打印机。
15.I/O控制的主要功能是什么？
（6分）
I/O控制的主要功能有：
解释用户的I/O系统调用；设备驱动；中断处理。
16.什么是独占设备？
对独占设备如何分配？
（6分）
独占设备是某作业在整个运行期间独占使用的设备。
一般采用静态分配方式。
即在一个作业运行前，将它所使用的此类设备分配给它，当它结束撤离时才将分配
给它的这类设备收回。
17.什么是二级文件目录结构？
它是如何构成的？
（6分）
二级文件目录结构是将文件目录分成主文件目录和用户文件目录两级。
系统为每个用户建立一个文件目录（UFD）,每个用户的文件目录登记了该用户建立的所有文件名及其在辅存中的位置和有关说明信息，。
主目录（MFD）则登记了进入系统的各个用户文件目录的情况，每个用户占用一个表目，说明该用户目录的属性。
四论述题（共2题，总分值26分）
18.对I/O设备分配的一般策略是什么？
若考虑设备使用特性，又有哪些针对设备特性的调度策略？
试简述这些分配策略的思想。
（13分）
正确的答案是:
设备分配必须考虑设备的固有特性，该设备仅适用于某进程独占还是可以供几个进程共享;其次还必须考虑系统所采用的分配算法，是采用先请求先服务分配算法，还是采用优先级最高者优先的算法:
在进行设备分配时还应注意分配的安全性，避免发生死锁。
独享分配:
有些外部设备属于独占型设备，往往采用独占分配或称为静态分配方式。
即在一个作业执行前，将它所要使用的设备分配给它，运行结束、撤离时收回。
静态分配方式实现简单，且不会发生死锁，但设备利用率不高。
共享分配:
对于共享设备采用共享分配方式，即进行动态分配，当进程提出资源请求时，由设备管理模块进行分配，进程使用完毕后立即归还。
这样提高了设备利用率。
虚拟分配:
对独占设备的分配往往只能采用静态分配方式，不利于提高系统效率。
为了克服独占设备的这些缺点，操作系统提供了外部设备联机同时操作的功能，又称假脱机系统。
通过信息的预输入和缓输出，利用通道和中断技术，在主机控制下，完成输入输出工作。
提高了独占设备的利用率，缩短作业执行时间，提高系统效率。
19.某索引文件A由四个逻辑记录组成（其大小与磁盘块大小相等，均为512B）并分别存放在第280、472、96、169号磁盘块上，试画出此索引文件的结构。
（13分）
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