操作系统期中考试试题参考答案.doc

操作系统课程第 1 页(共 10 页) 操作系统课程第 2 页(共 10 页) 操作系统（操作系统（A 卷）卷） （本试卷共10页，满分 100 分，120 分钟完卷) 题号一二三四总分累分人累分复查人 得分 一、单项选择题（20 分，每题 1 分， 共 20 题） 1、操作系统是一种（B） 。 A通用软件 B系统软件 C应用软件 D软件包 2、操作系统是对（C）进行管理的软件。 A软件 B硬件 C计算机资源 D应用程序 3、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 4、操作系统的基本类型主要有（B） 。 A批处理系统、分时系统、多任务系统 B实时操作系统、批处理操作系统、分时操作系统 C单用户系统、多用户系统、批处理系统 D实时系统、分时系统、多用户系统 5、所谓（B）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些 作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。 A多重处理 B多道程序设计 C实时处理 D共行执行 6、 （C）操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统。 A单用户 B分布式 C批处理 D监督 7、下面 6 个系统中，必须是实时操作系统的有（C）个。计算机辅助设计系统； 航空订票系统；过程控制系统；机器翻译系统；办公自动化系统；计算机激光 照排系统。 A1 B2 C3 D4 8、在操作系统中， （C）是进行系统资源分配、调度和管理的最小单位。 A程序 B指令 C进程 D作业 9、 （D）不是操作系统关心得主要问题。 A管理计算机裸机 B设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面 C管理计算机系统资源 D高级程序设计语言的编译程序 10、批处理系统的主要缺点是（A） 。 A失去了交互性 BCPU 的利用率降低 C不具备并行性 D以上都错 11、系统调用的目的是（A） 。 A请求系统服务 B终止系统服务 C申请系统资源 D释放系统资源 12、进程和程序的本质区别是（D） 。 A存储在内存和外存 B顺序和非顺序执行机器指令 C分时使用和独占使用计算机资源 D动态和静态的特征 13、在进程管理中，当（D）时进程从执行状态转换为就绪状态。 A进程被进程调度选中 B等待某一事件 C等待的事件发生 D时间片用完 14、如果 P、V 操作 S 的初值为 4，当前值为-2，那么表示有（B）个等待进程。 得分评卷人 操作系统课程第 3 页(共 10 页) 操作系统课程第 4 页(共 10 页) 得分评卷人 A1 B2 C3 D4 15、系统中有 4 个并发的进程都需要同类资源 3 个，系统不会发生死锁的最小 资源数是（C） 。 A5 B7 C9 D10 16、在下列（A）情况下，系统会出现死锁。 A若干进程因竞争资源而无休止地互相等待它方释放已占有的资源 B有多个封锁的进程同时存在 C计算机系统发生了重大故障 D资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 17、在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是（C） 。 A银行家算法 B死锁检测法 C资源有序分配法 D进程的解除 18、5 个进程共享 2 台同类打印机，则与打印机对应的互斥信号量的初值应是 （B） 。 A1 B2 C3 D5 19、分配到必要的资源并获得处理机的进程状态是（A） 。 A执行 B就绪 C阻塞 D撤销 20、对于两个并发进程，设互斥信号量为 mutex，若 mutex=0，则（C） 。 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，另一个进程等待进入 C表示有一个进程进入临界区 D表示有两个进程进入临界区 二、二、填空题（填空题（2020 分，每空分，每空 1 1 分，共分，共 2020 空）空） 1、计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成。 2、分时操作系统的主要特征有三个，即交互性、及时性、独占性。 3、并发和共享是操作系统的两个最基本的特征，两者之间互为存在条件。 4、批处理操作系统不允许用户随时干预自己程序的运行。 5、一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源，一个进程访问这种资源的那 段程序代码就称为临界区。 6、操作系统的基本功能有处理器管理、存储器管理、作业管理、文件管理、设 备管理。 7、进程主要由进程段、数据段、进程控制块三部分组成，其中 PCB 是进程存在 的唯一标志，而进程段部分也可以为其它进程共享。 8、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 来的消息，或者某个条件成立后再继续向前执行，这种逻辑上的相互制约关系 称为进程的同步。 9、死锁产生的四个必要条件是互斥条件、占有并请求条件、不可剥夺条件、循 环等待。 10、程序顺序执行时有顺序性、封闭性、可在现性三个特征。 三、简答题（40 分，每题 5 分， 共 8 题） 1、怎样理解“计算机上由于装有操作系统，从而 扩展了原计算机的功能”？ 2、试对分时操作系统和实时操作系统进行比较。 得分评卷人 答 题 不 得 超 过 装 订 线 答 题 不 得 超 过 装 订 线 操作系统课程第 5 页(共 10 页) 操作系统课程第 6 页(共 10 页) 3、操作系统对临界区的调用原则是什么？ 4、在操作系统中，P 原语和 V 原语各自的动作是如何定义的？分别表示什么含 义？ 5、在生产者消费者问题中，如果对调生产者进程中的两个 P 操作，则可能发 生什么情况。 6、并发与并行的区别是什么？并举例说明。 7、什么是安全状态与不安全状态？并举例说明。 8、进程之间有哪些基本的通信方式？它们分别有什么特点？ 四、综合题（20 分，每题 10 分， 共 3 题，其中第 1 题和第 2 题只需 要选做一题即可） 1、设公共汽车上有一位司机和一位售票员，他 们的活动如下： 司机： 售票员： 启动车辆 正常行车 到站停车 S1=0 S2=1 （1）请分析司机和售票员之间的同步关系，应怎样定义信号量，写出信号 量的初值以及信号量各种取值含义。 （2）根据所定义的信号量，用 P、V 操作实现司机进程和售票员进程的同 步算法。 2、有一个教室，只有一个教师，有 30 张可供学生等待答疑的椅子，如果没有 学生，则教师睡觉；如果有一学生进入教室发现教师睡觉，则把他叫醒，教师 答疑时，学生进来后要么坐下等待（有空位的情况） ，要么离开（没有空位的情 况） 。 （1）用 P、V 操作管理教师进程和学生进程，应怎样定义信号量，写出信号 量的初值以及信号量各种取值含义。 （2）根据所定义的信号量，请用 P、V 操作实现教师进程和学生进程的同步 算法。 选做第 1 题和第 2 题中的一题即可：（10 分） 1 答：为了安全起见，显然要求：关门后才能启动车辆；到 站停车后才能开车门。所以司机和售票员在到站、开门、关 门、启动车辆这几个活动之间存在着同步关系。用两个信号 量 S1，S2 分别表示可以开车和可以开门，S1 的初值为 1，S2 的初值为 0。用 PV 操作实现司机进程和售票员进程 的同步的算法描述为： 司机： While(1) P(S1) 启动车辆 正常行车 到站停车 得分评卷人 售票 开车门 关车门 答 题 不 得 超 过 装 订 线 操作系统课程第 7 页(共 10 页) 操作系统课程第 8 页(共 10 页) V(S2) 售票员： While(1) 售票 P(S2) 开门 关门 V(S1) 解法 2：S1,S2 初值都为 0 时 司机： While(1) 正常行车 到站停车 V(S2) P(S1) 启动车辆 售票员： While(1) 售票 P(S2) 开门 关门 V(S1) 2答：（1）使用三个信号量：students,用于记录等候的学生 的数量；teacher,用于表示教师是否答疑；mutex，用于进程 之间的互斥访问计数器 waiter。另外还需使用一个变量计数 器 waiter，用于记录等候的学生数量。 （2）同步算法： Students=0;/没有个学生提问 teacher=0;/没有答疑 mutex=1; waiter=0; 教师答疑： While(1) P(students); P(mutex); Waiter-; V(mutex); V(teacher); 教师答疑； 学生提问： While(1) 操作系统课程第 9 页(共 10 页) 操作系统课程第 10 页(共 10 页) 学生准备进入教室； P(mutex); If(waiter=30) Waiter+; V(students); V(mutex) P(teacher); 学生询问； Else V(mutex) 3、设系统中有 3 种类型的资源（A、B、C）和 5 个进程 P1、P2、P3、P4、P5，A 资源的数量为 17，B 资源的数量为 5，C 资源的数量 为 20。在 T0时刻系统的状态见表 1 所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策 略。 （10 分）分） （1）T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安