计算机操作系统(第三版)考试试题及答案(汤小丹).doc

第一章操作系统引论一单项选择题1、操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境，因此它必须使计算机A使用方便B高效工作C合理使用资源D使用方便并高效工作2、允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是。A分时操作系统B批处理单道系统C实时操作系统D批处理多道系统3、下列系统中是实时系统。A计算机激光照排系统B办公自动化系统C化学反应堆控制系统D计算机辅助设计系统4、操作系统是一种系统软件，它。A控制程序的执行B管理计算机系统的资源C方便用户使用计算机D管理计算机系统的资源和控制程序的执行5、计算机系统把进行和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统ACPU管理B作业管理C资源管理D设备管理6、批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，但。A不能自动选择作业执行B无法协调资源分配C不能缩短作业执行时间D在作业执行时用户不能直接干预7、分时操作系统适用于。A控制生产流水线B调试运行程序C大量的数据处理D多个计算机资源共享8、在批处理兼分时的系统中，对应该及时响应，使用户满意。A批量作业B前台作业C后台作业D网络通信9、实时操作系统对可靠性和安全性要求极高，它。A十分注重系统资源的利用率B不强调响应速度C不强求系统资源的利用率D不必向用户反馈信息二填空题1、计算机系统是按用户要求接收和存储信息，自动进行_并输出结果信息的系统。2、计算机系统把进行_和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。3、操作系统使用户合理_，防止各用户间相互干扰。4、使计算机系统使用方便和_是操作系统的两个主要设计目标。5、批处理操作系统、_和实时操作系统是基本的操作系统。6、在多道操作系统控制下，允许多个作业同时装入_，使中央处理器轮流地执行各个作业。7、批处理操作系统提高了计算机系统的_，但在作业执行时用户不能直接干预作业的执行。8、在分时系统中，每个终端用户每次可以使用一个由_规定的CPU时间。9、分时系统具有同时性、独立性、及时性和_等特点。10、在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控制的作业称为_作业，把由批处理系统控制的作业称为_作业。11、实时系统要求有_,不强求系统资源的利用率。12、操作系统的资源管理功能有处理器管理、_、文件管理、设备管理和作业管理。13、_为用户合理地分配处理器时间尽可能地使处理器处于忙状态，提高处理器的工作效率。三简答题1、计算机系统的资源包括哪些2、简述操作系统的定义。3、为计算机设计操作系统要达到什么目的设计时应考虑哪些目标4、从操作系统提供的服务出发，操作系统可分哪几类5何谓批处理操作系统6为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率7、分时系统如何使各终端用户感到好像自己独占一台计算机8、简述操作系统的五大功能。第二章1进程管理一单项选择题1临界区是指。A并发进程中用于实现进程互斥的程序段B并发进程中用于实现进程同步的程序段C并发进程中用户实现进程通信的程序段D并发进程中与共享变量有关的程序段2相关临界区是指。A一个独占资源B并发进程中与共享变量有关的程序段C一个共享资源D并发进程中涉及相同变量的那些程序段3管理若干进程共享某一资源的相关临界区应满足三个要求,其中不考虑。A一个进程可以抢占己分配给另一进程的资源B任何进程不应该无限地逗留在它的临界区中C一次最多让一个进程在临界区执行D不能强迫一个进程无限地等待进入它的临界区4、是只能由P和V操作所改变的整型变量。A共享变量B锁C整型信号量D记录型信号量5对于整型信号量，在执行一次P操作时，信号量的值应。A不变B加1C减1D减指定数值6在执行V操作时，当信号量的值时，应释放一个等待该信号量的进程。A0B0D07、PV操作必须在屏蔽中断下执行，这种不可变中断的过程称为。A初始化程序B原语C子程序D控制模块8、进程间的互斥与同步分别表示了各进程间的。A竞争与协作B相互独立与相互制约C不同状态D动态性与并发性9、并发进程在访问共享资源时的基本关系为。A相互独立与有交往的B互斥与同步C并行执行与资源共享D信息传递与信息缓冲10在进程通信中，常用信件交换信息。A低级通信B高级通信C消息通信D管道通信11在间接通信时，用SENDN，M原语发送信件，其中N表示。A发送信件的进程名B接收信件的进程名C信箱名D信件内容12下列对线程的描述中，是错误的。A不同的线程可执行相同的程序B线程是资源分配单位C线程是调度和执行单位D同一进程中的线程可共享该进程的主存空间13实现进程互斥时，用对应，对同一个信号量调用PV操作实现互斥。A一个信号量与一个临界区B一个信号量与个相关临界区C一个信号量与一组相关临界区D一个信号量与一个消息14实现进程同步时，每一个消息与一个信号量对应，进程可把不同的消息发送出去。A在同一信号量上调用P操作B在不同信号量上调用P操作C在同一信号量上调用V操作D在不同信号量上调用V操作二填空题1、进程的_是指进程在处理器上的执行是按顺序进行的。2、当一个进程独占处理器顺序执行时，具有_和_两个特性。3、进程的封闭性是指进程的执行结果只取决于_，不受外界影响。4、进程的可再现性是指当进程再次重复执行时，必定获得_的结果。5、一个进程的工作在没有全部完成之前,另一个进程就可以开始工作，则称这些进程为_。6、若系统中存在一组可同时执行的进程，则就说该组进程具有_。7、如果个进程的执行不影响其他进程的执行，且与其他进程的进展情况无关，则说这些并发进程相互之间是_的。8、如果一个进程的执行依赖其他进程的进展情况，则说这些并发进程相互之间是_9、有交往的并发进程一定_某些资源。10、有交往的进程执行时可能产生与时间有关的错误，造成不正确的因素与进程_、_和外界的影响有关。11、对_的使用不受限制，这是使有交往的并发进程执行时出现与时间有关的错误的根本原因。12、临界区是指并发进程中与_有关的程序段。13、_是指并发进程中涉及到相同变量的那些程序段。14、只要涉及相同变量的若干进程的相关临界区_，就不会造成与时间有关的错误。15、进程的_是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用。16、PV操作是在一个信号量上进行的_的过程，这种过程也称为_17、利用PV操作管理相关临界区时，必须成对出现，在进入临界区之前要调用_，在完成临界区操作后要调用_。18、若信号量的初值为1，用PV操作能限制一次_进程进入临界区操作。19、进程的_是指并发进程之间存在一种制约关系,一个进程的执行依赖另一个进程的消息。20、_能把它进程需要的消息发送出去，也能测试自己需要的消息是否到达。21、PV操作不仅是实现_的有效工具，而且也是一种简单而方便的_工具。22、用PV操作实现进程同步时，调用_测试消息是否到达，调用_发送消息。23、用PV操作实现生产者消费者之间的同步时，在访问共享缓冲区的_和_分别调动P操作和V操作。24、进程的互斥实际上是进程_的一种持殊情况。25、进程的互斥是进程间_共享资源的使用权，其结果没有_，而进程的同步则在共享资源的并发进程之间有一种_依赖关系。26、PV操作也可看作为进程间的一种通信方式，由于只交换了少量的信息，故称为_27、通过专门的通信机制实现进程间交换大量信息的通信方式称为_。28、采用高级通信方式时,进程间用_来交换信息。29、最基本的通信原语有两条,它们是_原语和_原语。30、进程通信方式有两种_和_。31、直接通信是固定在_进程之间通信，而间接通信以信箱为媒体实现通信。32、一个信息可以由_和_两部分组成。33、进程间通过信件交换信息，可实现_。34、用P、V操作解决下图之同步问题提示分别考虑对缓冲区S和T的同步，再合并考虑GETCOPYPUT设置四个信号量SIN1,SOUT0,TIN1,TOUT0S的输入信号为SIN，输出信号为SOUTT的输入信号为TIN，输出信号为TOUTGETCOPYPUTWHILE1WHILE1WHILE1PSINPPTOUT将数放入S；PTIN将数从T取走V（）；将数从S取出放入T；V（）；V（TOUT）VSIN三简答题1、什么是进程的顺序性和并发性2、为什么并发进程执行时可能会产生与时间有关的错误如何避免3、简述临界区的相关临界区的概念。4、管理相关临界区有些什么要求5、假设PV操作用信号量S管理某个共享资源，请问当S0，S0和S0时，它们的物理意义是什么6、请给出PV操作的定义。7、用PV操作实现进程间同步与互斥应注意些什么8、何谓进程通信最基本的通信原语有哪些9、直接通信与间接通信有何区别四应用题1、有一南北向的单行车道，在车道A、B两端以外一段距离处有减速标志和自动计数系统，A、B两处设有信号灯，信号灯的管理要求如下绿灯行，红灯停，A、B两端红绿灯同时变换，一方红变绿时另一方绿变红。绿灯保持到同一方向进入的车辆全部驶入AB段,当AB之间无车辆行驶时，允许到达A端或B端的车辆驶入AB段，但只准某一方的车辆进入；一方最后一辆车进入AB段后，双向亮红灯让车辆全部通过假设2分钟，然后让已在等待的任何一方车辆驶入。试用PV操作管理AB路段车辆的行驶。2、在测温系统中要完成采样、转换和显示等任务。采样过程把从传感器上得到的整型微电压值存入一个缓冲区，转换过程把微电压值从缓冲区中取出，计算转换成温度值再存入该缓冲区，显示过程把缓冲区中的温度值取出并显示。试用PV操作实现三个过程共享缓冲区的同步问题。3、现有三个进程，READER进程把键盘输入的一个整数读入缓冲区B1，EXECUTOR进程把B1中的数据取出进行处理，处理完后存到输出缓冲区B2中，最后由PINTER进程将B2中的数据打印出来。假设B1和N2都只能存放一个整数，请用PV操作管理这三个并发进程的执行4、用进程通信的方法解决生产者消费者问题。要求生产者能告诉消费者产品的说明、规格、价格等。而ST消费者能反馈对物品的评价和处理情况。第二章2进程管理一单项选择题1、进程是。A一个系统软件B与程序概念等效C存放在内存中的程序D执行中的程序2、进程的和并发性是两个很重要的属性。A动态性B静态性C易用性D顺序性3、是完成操作系统功能的进程。A，用户进程B系统进程C并发进程D编译进程4、已经获得除以外所有运行所需资源的进程处于就绪状态。A主存储器B打印机CCPUD磁盘空间5、在一个单处理器系统中，处于运行态的进程。A可以有多个B不能被打断C只有一个D不能请求系统调用6、对于一个单处理器系统来说,允许若干进程同时执行，轮流占用处理器称它们为（的。A顺序执行B同时执行C并行执行D并发执行7、操作系统根据控制和管理进程，它是进程存在的标志。A程序状态字B进程控制块C中断寄存器D中断装置8、若干个等待占有CPU并运行的进程按一定次序链接起来的队列为。A运行队列B后备队列C等待队列D就绪队列9、为了根据进程的紧迫性做进程调度，应采用。A先来先服务调度算法B，高优先级优先调度算法C时间片轮转调度法D分级调度算法10、采用时间片轮转法调度是为了。A多个终端都能得到系统的及时响应B先来先服务C优先数高的进程先使用处理器D紧急事件优先处理11、采用优先权优先调度算法时，对那些具有相同优先权的进程再按的次序分配处理器。A先来先服务B时间片轮转C运行时间长短D使用外围设备多少12、当一进程运行时，系统强行将其撤下，让另一个更高优先数的进程占用处理器，这种调度方式是。A非抢占方式B抢占方式C中断方式D查询方式13、必定会引起进程切换。A一个进程被创建后进入就绪态B一个进程从阻塞态变成就绪态C一个进程从运行态变成就绪态D一个进程从静止阻塞变成活动阻塞14、操作系统使用机制使计算机系统能实现进程并发执行，保证系统正常工作。A中断B查询C同步D互斥二填空题1、采用多道程序设计技术后可有效地提高系统中资源的_利用率_，增加单位时间的算题量，从而提高了系统的_。2、多道程序设计提高了系统的吞吐量但可能会_延长_某些程序的执行时间。3、在多道程序设计系统中，并发的道数要根据_系统资源_和用户对资源的要求来确定。4、把一个程序在一个数据集上的一次执行称为一个_。5、程序是_动态的_；进程是_。6、完成操作系统的进程称为_，完成用户功能的进程称为_。7、进程的三个属性为_，_，_，进程和程序非一一对应性，三种基本状态的不断变换。8、一个能被多个用户同时调用的程序称作_可再入_的程序。9、进程的三种基本状态为阻塞态、_和运行态。10、进程状态变化时，运行态和_阻塞态_、都有可能变为_就绪态_。11、同时执行的进程是_轮流_占用处理器的，这些进程可称为并发执行的。12、进程控制块应包括标识信息、_说明信息_、_现场信息_和管理信息。13、每个进程都是有生命期的,即从_到消亡。14、操作系统依据_PCB_对进程进行控制和管理。15、进程有两种基本队列_和_。16、进程队列可以用_的链接来形成。17、在双向链接的队列中，要设置_指针和_指针分别指向前一个和后一个进程的进程控制块地址。18、_进程调度_程序按照某种调度算法从就绪队列中选出一个进程，让它占用处理器。19、常用的进程调度算法有先来先服务、_、_等算法。20、采用高优先级优先调度算法时，一个高优先数进程占用处理器后可有_或_两种处理方式。21、_时间片_是规定进程一次使用处理器的最长时间。22、进程调度算法的选择准则有处理器利用率、_、等待时间和_响应时间_。23、当个进程从_运行态_变成阻塞态或进程完成后被撤消时都会产生_进程切换_过程。三简答题1、什么是多道程序设计系统2、多道程序设计系统中应注意些什么3、多道程序设计从哪几方面提高系统的效率4、什么是进程为什么要引入进程的概念5、简述进程的三种基本状态及其变化情况6、进程与程序有何区别7、进程由哪三部分组成8操作系统根据什么控制和管理进程为什么第三章1处理机管理一单项选择题1、用户要求计算机处理的一个计算问题称为一个。A进程B程序C作业D系统调度2、一个作业的完成要经过若干加工步骤，这每个步骤称为。A作业流B子程序C子进程D作业步3、通常一个批处理作业要经过若干作业步才能完成，系统要求用户给出说明。A只能在作业提交时B只能在作业执行过程中C在作业提交时或作业执行过程中D不必4、在批处理方式下，操作员把一批作业组织成向系统成批输入。A作业步B作业流C子程序D程序组5、在批处理系统中，作业控制说明书是用操作系统提供的编写而成的。AC语言B命令语言C作业控制语言D会话语言6、用户使用操作系统提供的操作控制命令表达对作业执行的控制意图，这种作业控制方式是。A自动控制方式B脱机控制方式C批处理方式D交互方式7、作业调度程序的设计原则中并不考虑。A公平性B均衡使用资源C用户界面友好D极大的流量8、从系统的角度出发，希望批处理控制方式下进入输入井的作业尽可能地小。A等待装入主存的时间B执行时间C周转时间D平均周转时间9、只考虑用户估计的计算时间，可能使计算时间长的作业等待太久。A先来先服务算法B短作业优先算法C响应比最高者优先算法D高优先级优先算法10、先来先服务算法以去选作业，可能会使计算时间短的作业等待时间过长。A进入输入井的先后次序B计算时间的长短C响应比的高低D优先数的大小11、在进行作业调度时要想兼顾作业等待时间和计算时间，应选取。A均衡调度算法B高优先级优先调度算法C先来先服务算法D高响应比优先算法12、作业调度的关键在于。A选择恰当的进程管理程序B选择恰当的作业调度算法C友好的用户界面D用户作业准备充分13、作业调度算法提到的响应比是指。A作业计算时间与等待时间之比B作业等待时间与计算时间之比C系统调度时间与作业等待时间之比D作业等待时间与系统调度时间之比14、作业调度选择一个作业装入主存后，该作业能否占用处理器必须由来决定。A设备管理B作业控制C驱动调度D、进程调度15、交互作业的特点是采用的方式工作。A作业控制语句B人机对话C作业说明书D作业信息文件二填空题1、完成一个作业一般要经过若干加工步骤，作业的每一个加工步骤称为一个_2、一个作业执行时要分若干作业步，作业步的顺序是由_用户_指定的。3、操作系统为用户提供了说明作业加工步骤的两种手段，_作业控制语言_和_操作控制命令_4、作业控制方式有_批处理_和_交互_。5、在批处理时操作系统按各作业的控制说明书的要求，分别控制相应的作业按指定的步骤去执行，这种控制方式称为_批处理_。6、采用交互方式时必须在计算机上直接操作，为此也称它为_联机控制方式_。7、用户准备批处理作业，除了要准备好源程序和初始数据外，还必须有用作业控制语言编写的_。8、常用的作业调度算法有先来先服务算法、_、响应比最高者优先算法。9、一个理想的调度算法应该是既能_提高效率_，又能使进入系统的作业_及时_得到计算结果。10、先来先服务算法仅从输入井的先后次序去选作业，可能会使计算时间_短_的作业等待时间过_长_。11、短作业优先算法只考虑用户估计的计算时间，可能使计算时间_长_的作业等待太_久_。12、采用短作业优先算法，肯定能使_最小。13、响应比最高者优先算法综合考虑作业的_和_14、确定作业的优先级可以由_用户来提出自己作业的优先数，也可以由_OS_根据作业的缓急程度、作业类型等因素综合考虑。15、作业调度与_进程调度_相互配合才能实现多道作业的并行执行。16、操作系统根据作业步控制语句创建一个进程，并使该进程处于_就绪_状态。三简答题1、什么是作业和作业步2、何谓作业调度3、设计作业调度程序需考虑哪些因素4、常用的作业调度算法有哪些5、什么叫周转时间和平均周转时间在作业调度中，用户和系统如何看待它们6、作业调度与进程调度在作业执行过程中的作用分别是什么7、交互式作业的特点是什么8、分时操作系统如何调度终端作业四应用题1、假定在一处理上执行以下5个作业分别画出采用FCFS、SJF调度算法的填写如下调度图。并找出最优算法。作业名12345平均到达时间01234作业情况调度算法服务时间46532完成时间周转时间FCFS带权周转时间完成时间周转时间SJF带权周转时间第三章2处理机管理一单项选择题L、系统出现死锁的根本原因是。A作业调度不当B系统中进程太多C资源的独占性D资源管理和进程推进顺序都不得当2、死锁的预防是根据采取措施实现的。A配置足够的系统资源B使进程的推进顺序合理C破坏产生死锁的四个必要条件之一D防止系统进入不安全状态3、采用按序分配资源的策略可以预防死锁这是利用了使条件不成立。A互斥使用资源B循环等待资源C不可抢夺资源D占有并等待资源4、可抢夺的资源分配策略可预防死锁，但它只适用于。A打印机B磁带机C绘图仪D主存空间和处理器5、进程调度算法中的属于抢夺式的分配处理器的策略。A时间片轮转算法B非抢占式优先数算法C先来先服务算法D分级调度算法6、用银行家算法避免死锁时，检测到时才分配资源。A进程首次申请资源时对资源的最大需求量超过系统现存的资源量B进程己占用的资源数与本次申请资源数之和超过对资源的最大需求量C进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足尚需的最大资源量D进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，且现存资源能满足本次申请量，但不能满足尚需的最大资源量7、实际的操作系统要兼顾资源的使用效率和安全可靠，对资源的分配策略，往往采用策略。A死锁的预防B死锁的避免C死锁的检测D死锁的预防、避免和检测的混合二填空题L、若系统中存在一种进程，它们中的每一个进程都占有了某种资源而又都在等待其中另一个进程所占用的资源。这种等待永远不能结束,则说明出现了_。2、如果操作系统对_资源使用不当_或没有顾及进程_并发执行时_可能出现的情况，则就可能形成死锁。3、系统出现死锁的四个必要条件是互斥使用资源，_，不可抢夺资源和_。4、如果进程申请一个某类资源时，可以把该类资源中的任意一个空闲资源分配给进程，则说该类资源中的所有资源是_等价_。5、如果资源分配图中无环路，则系统中_无死锁_发生。6、为了防止死锁的发生，只要采用分配策略使四个必要条件中的_一个条件不成立_。7、使占有并等待资源的条件不成立而防止死锁常用两种方法_静态分配资源_和_释放已占资源_8、静态分配资源也称_预分配资源_，要求每个进程在_开始执行前_就申请它需要的全部资源。9、释放已占资源的分配策略是仅当进程_时才允许它去申请资源。10、抢夺式分配资源约定，如果一个进程已经占有了某些资源又要申请新资源，而新资源不能满足必须等待时、系统可以_该进程已占有的资源。11、目前抢夺式的分配策略只适用于_和_。12、对资源采用_的策略可以使循环等待资源的条件不成立。13、如果操作系统能保证所有的进程在有限的时间内得到需要的全部资源，则称系统处于_。14、只要能保持系统处于安全状态就可_的发生。15、_是一种古典的安全状态测试方法。16、要实现_，只要当进程提出资源申请时，系统动态测试资源分配情况，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程。17、可以证明,M个同类资源被N个进程共享时，只要不等式_成立,则系统一定不会发生死锁，其中X为每个进程申请该类资源的最大量。18、_对资源的分配不加限制，只要有剩余的资源，就可把资源分配给申请者。19、死锁检测方法要解决两个问题，一是_是否出现了死锁，二是当有死锁发生时怎样去_。21、如果资源类中含有若干个资源，应根据进程对各类资源的占有量、_和各类资源的_来考虑是否有死锁存在。22、解除死锁的方法有两种，一种是_一个或几个进程的执行以破坏循环等待，另一种是从涉及死锁的进程中_23、中断某个进程并解除死锁后，此进程可从头开始执行，有的系统允许进程退到发生死锁之前的那个_开始执行。24、操作系统中要兼顾资源的使用效率和安全可靠，对不同的资源采用不同的分配策略，往往采用死锁的_、避免和_的混合策略。三简答题1、何谓死锁产生死锁的原因是有哪些2、可以通过哪些途径防止死锁的产生3、什么叫系统处于安全状态常用什么方法保持系统处于安全状态4、简述解决死锁问题的三种方法。5、用抢夺资源的方法解除死锁时要注意什么问题四应用题1、若有10个同类资源供三个进程共享，下表列出了这三个进程目前己占资源和最大需求量的情况，现在这三个进程P1，P2，P3又分别申请1个、2个、1个资源,请问1能否先满足进程P2的要求为什么2如何为这三个进程分配资源比较合适进程已占资源数最大需求量P137P238P3232、现有五个进程A，B，C，D，E共享RL，R2，R3，R4这四类资源，进程对资源的需求量和目前分配情况如下表。若系统还有剩余资源数分别为R1类2个，R2类6个，R3类2个和R4类1个，请按银行家算法回答下列问题1目前系统是否处于安全状态2现在如果进程D提出申请2，5，0，0个资源，系统是否能为它分配资源进程已占资源数最大需求量R1R2R3R4R1R2R3R4A36205620B10201020C10405660D00015701E534153623、假设系统配有相同类型的M个资源，系统中有N个进程，每个进程至少请求一个资源最多不超过M。请证明，当N个进程最多需要的资源数之和小于MN时，该系统不会发生死锁。4、若某一系统有同类资源12个，进程A,B,C所需的资源总数分别为5，10，7。下表中列出了这些进程向系统申请资源的次序和数量，请回答1如采用银行家算法分配资源请写出完成第5次分配后各进程的状态及所占资源量2请继续完成以后的资源分配，直到全部进程满足资源分配的要求。次序进程申请量次序进程申请量1B45B22C36A23A37B44C28C2第一章练习题参考答案一单项选择题1B2D3A4C5D6C7D8B9C10B11C12D13B14B二填空题1数据处理2软件3程序4资源管理5共享资源6高效地工作7分时操作系统8作业9作业说明书10主存储器11工作效率12时间片L3交互性14前台，后台15高可靠性和安全性16资源17没有18存储管理19处理器管理20按文件名21SPOOL三简答题1计算机系统是按用户的要求接收和存储信息，自动进行数据处理并输出结果信息的系统。计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统是计算机系统赖以工作的实体，软件系统保证计算机系统按用户指定的要求协调地工作。2计算机系统的资源包括两大类硬件资源和软件资源。硬件资源主要有中央处理器、主存储器、辅助存储器和各种输入输出设备。软件资源有编译程序、编辑程序等各种程序以及有关数据。3操作系统是计算机系统的一种系统软件，它统一管理计算机系统的资源和控制程序的执行。4操作系统是一种系统程序，其目的是为其他程序的执行提供一个良好的环境。它有两个主要设计目标一是使计算机系统使用方便，二是使计算机系统能高效地工作。5从操作系统提供的服务出发，操作系统可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。6用户准备好要执行的程序、数据和控制作业执行的说明书，由操作员输入到计算机系统中等待处理，操作系统选择作业并按其作业说明书的要求自动控制作业的执行。采用这种批量化处理作业的操作系统称为批处理操作系统。7批处理多道系统能极大地提高系统的工作效率，表现在四个方面1多道作业并行工作，减少了处理器的空闲时间；2作业调度可以合理选择装入主存储器中的作业，充分利用计算机系统的资源；3作业执行过程中不再访问低速设备，而直接访问高速的磁盘设备,缩短执行时间；4作业成批输入，减少了从操作到作业的交接时间。8在分时系统中、系统把CPU时间划分成许多时间片，每个终端每次可以使用由一个时间片规定的CPU时间，多个终端用户就这样轮流地使用CPU，每人都得到了及时响应，感到好像自己独占了一台计算机。9网络操作系统把计算机网络中的各台计算机有机地联合起来，实现各计算机之间的通信及网络中各种资源的共享。L0从资源管理的观点出发，操作系统具有五大功能1处理器管理。为用户合理分配处理器时间，提高处理器工作效率。2存储管理。为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。3文件管理。管理用户信息，为用户提供按文件名存取功能，合理分配文件的存储空间。4设备管现。负责设备约分配、启动以及虚拟设备的实现等5作业管理。实现作业调度和控制。第二章2进程同步与通信练习题参考答案一单项选择题1D2D3A4C5C6D7B8A9B10B11C12B13C14D二填空题1顺序2顺序性3封闭性，可再现件4进程本身5相同6可同时执行的7并发性8无关9有交往的10共享11占用处理器的时间，执行的速度12共享资源13共享变量14相关临界区15互斥执行16互斥17不可被中断，原语18P操作，V操作19只有一个20同步21同步机制22进程互斥，同步23P操作，V操作24前，后25同步26竞争，固定的必然关系，必然的27低级通信方式28进程通信29信件30SEND，RECEIVE31直接通信，间接通信32一对33信箱说明，信箱体34进程同步35线程36调度，并发37轻型进程38等待态，就绪态，运行态39并发性，公共缓冲区40P操作，V操作41资源分配，调度和执行三简答题1进程的顺序性是指进程在顺序的处理器上严格地按顺序执行。若系统中存在一组可同时执行的过程，则该组程序具有并发性。可同时执行的进程是指这些进程执行时在时间上是重叠的，即一个进程的工作没有全部完成之前，另一个进程就可以开始工作。2有交往的并发进程可能会同时使用共享资源，如果对这种情况不加控制，由于进程占用处理器的时间、执行的速度和外界的影响等，就会引起与时间有关的错误。只要使若干并发进程的相关临界区互斥执行，就可避免造成这类错误。3临界区是指并发进程中与共享变量有关的程序段。相关临界区是指并发进程中涉及到相同变量的那些程序段。4管理相关临界区有三点要求1一次最多让一个进程在临界区执行；2任何一个进入临界区执行的进程必须在有限的时间内退出临界区；3不能强迫一个进程无限地等待进入它的临界区。5信号量S的物理意义如下S0时，S表示可使用的资源数或表示可使用资源的进程数。S0时，表示无资源可供使用和表示不允许进程再进入临界区。S0时，S表示等待使用资源的进程个数或表示等待进入临界区的进程个数。6PV操作是指在信号量上进行的P操作和V操作。假定信号量为S，则PS和VS的定义如下PROCEDUREPVARSSEMAPHOREBEGINSS1IFS0THENWSENDPROCEDUREVVARSSEMAPHOREBEGINSS1IFS0THENRSEND其中，WS表示将调用PS过程的进程置成“等待信号量S”的状态，且将其排入等待队列。RS表示释放一个“等待信号量S”的进程，该进程从等待队列退出并加入就绪队列中71对每一个共享资源含变量都要设立信号量，互斥时对一个共享资源设一个信号量，同步时对一个共享资源可能要设两个或多个信号量，视由几个进程来使用该共享变量而定。2互斥时信号量的初值可大于或等于1,同步时，至少有一个信号量的初值大于等于1。3PV操作一定要成对调用，互斥时在临界区前后对同一信号量作PV操作，同步时则对不同的信号量作PV操作，PV操作的位置一定要正确。4对互斥和同步混合问题PV操作可能会嵌套，般同步的PV操作在外，互斥的PV操作在内。8通过专门的通信机制实现进程间交换大量信息的通信方式称为进程通信。最基本的通信原语有SEND原语和RECEIVE原语，前者负责发送信件，后者负责接收信件。9直接通信是固定在一对进程间进行的,而间接通信时以信箱为媒体实现通信。因此在SEND和RECEIVE原语中,第一个参数互不相同。直接通信时分别为接收者进程名和发送者进程名,而间接通情时均为信箱名。10在采用线程技术的操作系统中，线程与进程的根本区别在于进程是资源的分配单位，而线程是调度和执行单位。四应用题1分析本题可参考读者写者问题，相当于两组读者使用一个共享文件的互斥问题。对共享资源AB路段设一个信号量S，对A、B两端的共享计数器CA和CB应设两个信号量SA和SB。所设计的程序段如下BEGINS,SA,ABSEMAPHORECA,CBINTEGERS1SA1SB1COBEGINPROCESSCARAII1,2,BEGINPSACACA1IFCA1THENPSVSA使信号灯A端绿，B端红,车辆从A端驶入AB段PSACACA1IFCA0THENBEGINA,B两端都亮红灯2分钟VSENDENDPROCESSCARBJJ1,2,BEGINPSBCBCB1IFCB1THENPSVSB使信号灯B端绿，A端红；车辆从B端驶入AB段PSBCBCB1IFCB0THENBEGINA,B两端都亮红灯2分钟VSENDENDCOENDEND2分析此题类似于两个生产者消费者问题。采样过程相当于生产者，转换过程相当于消费者，显示过程为消费者，而转换过程还充当生产者。为此设立三个信号量SS表示采集的微电压值能否存入缓冲区,初值为1；SC表示缓冲区中是否有微电压值要转换成温度值，,初值为0；SD表示缓冲区是否有温度值要显示，初值为0。解决此同步问题的程序段为BEGINSS,SC,SDSEMAPHOREBUFFERINTEGERSS1SC0SD0COBEGINPROCESSSAMPLEBEGINL1GETASAMPLEPSSBUFFERSAMPLEVSCGOTOL1ENDPROCESSCONVERTBEGINL2PSCTAKEASAMPLEFROMBUFFERCONVERTTHESAMPLETOTEMPERATUREBUFFERTEMPERATUREVSDGOTOL2ENDPROCESSDISPLAYBEGINL3PSDTAKEATEMPERATUREFROMBUFFERVSSDISPLAYTHETEMPERATUREGOTOL3ENDCOENDEND3分析本题也可看作是两个生产者消费者问题。READER进程为生产者，EXECUTOR进程既是消费者又是生产者，PRINTER进程为消费者，由于这里有两个缓冲区，所以要设四个信号量SR表示是否能把数据存入缓冲区B1，初值为1；SEL表示缓冲区BL中是否已存有数据可供处理，初值为0；SE2表示是否把处理过的数据存入缓冲区B2，初值为1；SP表示缓冲区B2中是否已存有数据可供打印，初值为0。用PV操作管理这三个并发进程的程序如下BEGINSR,SE1,SE2,SPSEMAPHOREB1,B2INTEGERSR1SE10SP0SE21COBEGINPROCESSREADERVARNUMBERINTEGERBEGINL1READANUMBERPSRB1NUMBERVSE1GOTOL1ENDPROCESSEXECUTORVARNUMBER2INTEGERBEGINL2PSE1TAKEANUMBERFROMB1VSRPROCESSTHENUMBERTONUMBER2PSE2B2NUMBER2VSPGOTOL2ENDPROCESSPRINTERBEGINL3PSPTAKEANUMBERFROMB2VSE2PRINTTHENUMBERGOTOL3ENDCOENDEND4设生产者消费者进程要设立的公用信箱B，假设现在信箱中放一封初始信件，表示物品已取走。用进程通信管理生产者消费者问题的程序如下BEGINPROCESSPRODUCERL1PRODUCEAPRODUCTL2RECEIVEB,HIFX中没有表示物品已取走THENGOTOL2ELSEBEGIN组织回信M,M中含产品完成存放地点，产品说明，规格，价格等SENDB,MENDGOTOL1ENDPROCESSCONSUMERL3RECEIVEB，YIFY中表示产品已完成THENBEGIN按信件中地址取出比物品,组织回信M；回信中表示物品已取走，并反映对产品的评价和处理情况SENDB，MGOTOL3ENDENDEND第三章1练习题参考答案一单项选择题12B3C4D5A6B7C8C9C10D11B12D1314B15C16D17A18B19C20D21A22D23C24C2526A27A28B29B30A二填空题1并行执行，多道程序设计2存储保护3主存，程序浮动4资源5资源分配与管理6利用率，吞吐量7延长8系统配置的资源9进程L0静止的，动态的11系统进程，用户进程12动态性或进程的动态特性，并发性或进程可以并发执行13可再入14就绪态15等待态，就绪态16轮流17说明信息，现场信息18创建19进程控制块20就绪队列，等待队列21进程控制块22前向，后向23入队和出队24自身或外界25程序性中断，输入输出中断26访管指令27保护断点等信息，启动操作系统的中断处理程序28中断寄存器29中断码，中断屏蔽位30旧PSW31旧PSW32被中断进程的现场信息33相应的处理事件，就绪34重要性和紧迫程度，固定的35自愿中断，外部中断36程序状态字，封锁37低，自愿中断38进程调度39优先数，时间片轮转40非抢占式，可抢占式41时间片42吞吐量，响应时间43运行态，进程切换三简答题1让多个计算问题同时装入一个计算机系统的主存储器并行执行，这种技术称为多道程序设计，这种计算机系统称为多道程序设计系统。2多道程序设计系统必须做好存储保护、程序浮动、资源分配及管理工作。3多道程序设计从三个方面提高系统的效率减少CPU的空闲时间，提高处理器的利用率。合理搭配程序，充分利用外围设备资源。发挥处理器与外围设备，以及外围设备之间的并行工作能力。4进程是一个程序在一个数据集上的一次执行。引入进程的目的在于从变化的角度动态地研究程序的执行。5进程的三种基本状态为等待态、就绪态、运行态。运行态会变成等待态或就绪态，前者是由于等待外设等资源引起，后者是由时间片用完等原因引起；等待态变成就绪态，是由于等待的条件已得到满足；就绪态变成运行态，是按调度策略从就绪队列中选出一个进程占用处理器时，该进程就从就绪态变成运行态。6程序是静止的，进程是动态的。进程包括程序和程序处理的对象数据集，进程能得到程序处理的结果。7进程由程序、数据集和进程控制块三部分组成。8操作系统根据进程控制块控制和管理进程。因为进程控制块是进程存在的标志，它记录了进程执行时的变化情况。12PSW为程序状态字的简写。当中断装置发现中断事件后，把出现的中断事件放在当前PSW的中断码位置。供处理时分析用；把“当前PSW”保存到“旧PSW”中去；再把操作系统中断处理程序的“新PSW”送到程序状态寄存器中成为“当前PSW”，这一过程就是“交换PSW”。13优先数随进程执行而动态变化可考虑以下因素提高经常使用外围设备进程的优先数，有利于利用处理器与外围设备的并行能力；提高在较长时间内未使用处理器的就绪进程的优先数，以缩短等待处理器的平均时间。L5进程调度就是按选定的进程调度算法，从就绪队列中选择一个进程，让它占用处理器。常用的进程调度算法有先来先服务、优先数、时间片轮转和分级调度算法。四计算题1在多道系统下PA和PB共用CPU时间18275090分钟，系统效率的提高60909015609045L503021进程执行次序为先来先服务法PA，PB，PC，PD；非抢占式的优先数法PC，PB，PD，PA2先来先服务法每个进程在就绪队列的等待时间分别为PA0秒；PB02020秒；PC201535秒PD351045秒；平均等待时间为0203545425秒；非抢占式的优先数法每个进程在就绪队列中的等待时间为PA251237秒；PB010L0秒；PC秒；PD101525秒；平均等待时间为37L0025418秒第三章2作业管理练习题参考答案一单项选择题1C2D3A4B5C6D7B8D9C10D11B12A13C14D15BL6B17D18B19B20A21C22B23B24D25C26B27C二填空题1作业2作业步3相应程序，输入信息4用户5作业控制语言，操作控制命令6批处理方式，交互方式7批处理方式8自动控制方式，脱机控制方式9交互方式10联机控制方式11作业控制说明书12作业控制语言13输入井，收容状态14作业调度15均衡使用资源，极大的流通量L6尚未分配17输入井18平均周转时间19计算时间短的作业优先算法，优先数调度算法20提高系统效率，及时21短，长22长，久23平均周转时间24等待时间，计算时间25用户，操作系统26进程调度27程序28进程29就绪30作业调度，进程调度31操作控制命令，会话语句32人机对话33操作控制命令，窗口技术34命令名35集合，命令语言36注册，注销37菜单技术38直观，操作速度39人机对话，图形用户接口40题标栏41MOTIF窗口,OPENLOOK窗口42移动窗口，关闭窗口43处理模块，用户进程44目录操作类命令，文件类命令45用户注册，用户退出46交换线，电话拨号47作业调度48退出系统，资源49时间片轮转50优先三简答题1作业是用户要求计算机系统处理的一个计算问题。每个作业的执行往往要经过若干个加工步骤，作业步就是指作业的每个加工步骤。2用户可用操作系统的两种手段来说明作业步，一种是作业控制语言，另一种是作业控制命令。3作业控制方式有两种，一种是批处理方式，一种是交互方式。批处理方式是指在成批处理时，操作系统按各个作业的作业控制说明书中的要求分别控制相应的作业，按指定的步骤去执行。交互方式是指在作业执行过程中，操作系统和用户之间不断地交流信息，用户使用操作控制命令表达作业执行的控制意图。4用户必须准备好源程序、初始数据，以及用作业控制语言编写的作业控制说明书。5操作系统根据允许并行工作的道数和一定的算法，从输入井中选取若干作业把它们装入主存储器，使它们有机会去获得处理器运行。这项工作就称为作业调度。6设计作业调度程序时需考虑1公平性，对每个用户公平对待且使用户满意；2均衡使用资源，提高资源的利用率；3极大的流量，缩短作业的周转时间，提高系统的吞吐能力7作业调度程序从输入井选取作业的必要条件是系统现有的尚未分配的资源可以满足被选作业的资源要求。8常用的作业调度算法有先来先服务算法、计算时间短的作业优先算法、响应比最高者优先算法、优先数调度算法和均衡调度算法。9作业PI的周期时间定义为TIEISI，其中SI为作业PI进入输入井的时间，EI为作业运行结束的时间。几个作业的平均周转时间定义为TTI1/N,用户总希望周转时间尽可能地小；而从系统的角度出发，希望进入输入井的平均周转时间尽可能地小。10作业调度负责从输入并中选中一个作业且把它装入主存储器，并为该作业创建一个进程，排入就绪队列。进程调度从就绪队列中选择当前可占用处理器的进程，并控制该进程的执行直到作业完成。有时进程运行中由于某种原因使状态发生变化，进程调度再选另一个作业进程去运行。11交互式作业的特点是采用人机对话方式工作，用户从终端设备上输入程序和数据，键入命令或会话语句，表达对作业的控制意图；系统把作业执行情况通知用户。12通常操作系统为用户提供的操作使用接口有操