操作系统复习试

1、操作系统复习试题及答案1、从资源分配的角度看，P操作意味着向系 统（申请）一个资源，V操作意味着（释放） 一个资源。2、分时系统的四个特征是 多路性，独立性， 及时性，交互性。3、原语在操作其间是 不可以被中断。4、信箱有 公共信箱，私有信箱，共享信箱 三 种类型。5 、文件存储空间的三种管理方法是 空闲块 链，空白文件目录，位示图 。6、在进程的轮转调度算法中，如果时间片为 无穷大，则轮转调度就变为先来先服务调度。7、设某进程的访问串为：1，3，1，2，4， 分配给它的页框数为3,按FIFO页面置换算法， 当访问4号页面时，应淘汰（1号页面）号页面。8、采用Spooling技术可将独占型设备

2、改造 为（可共享的虚设备）。9、多道程序系统中设置 特权，非特权两种指 令；相应有管态/系统态，目态/用户态两种处理 机状态。10、操作系统的基本任务是： 对计算机系统资源进行管理，给用户使用计算机提供一个友好 接口11、所谓通道是专门用来控制输岀输入设备 的处理机，称为I/O处理机12、死锁的必要条件之一是“互斥”，该条件是 指对所分配的资源进行排它性的使用，即在一段 时间内资源只有一个进程占用13、处于执行状态的进程，若其“时间片结束”， 则该进程在三种基本状态中应从执行状态变为 就绪状态。14、文件控制块中的“文件说明”信息是当用 户执行open操作时，才从辅存调入主存。15、对于段页式

3、系统，当要访问主存中的一个 数据时，若联想存储器匹配失败，则需要访问(3 )次主存。16、用户程序中是通过系统调用与操作系统实 现接口的。17、用位示图表征辅存空间的优点是 占用空间 小，速度快18、读/写一次磁盘信息所需的时间可分解为 寻道时间，旋转延迟时间，传输时间 三类。19、文件按其用途可分为：用户文件、系统文件，库文件。20、设页面大小为2个字，现有二进制表示的 有效地址：该有效地址属于第 （5 ）页。21、操作系统的两个主要功能是管理系统资源， 为应用程序提供服务接口 。23、程序并发执行的特征有间断性，失去封闭 性，不可再现性。24、当时间片轮转调度中时间片无限大时，贝V 该算法

4、变成现来现服务算法。25、某系统有224字节内存，固定分区大小为65536字节，进程表中的每个表项最少用（8 ）位来记录分配给进程的分区。26、局部性原理包括 时间局部性，空间局部性。27、死锁预防是指破坏掉死锁的四个必要条件 之一来防止死锁。28、直接存储器DMA方式是专对块设备设备讲 行I/O控制的。29、文件按物理结构可分为 顺序文件，链接文 件，索引文件三类文件。30、中断向量表中存的是中断服务程序的入口 地址。31、程序错误中断是（不可）（填可或不可） 屏蔽中断。32、操作系统的四个主要特征是 并发，共享， 虚拟，异步。33、临界区是指对临界资源进行访问的代码区34、对于交互式系统，

5、应选择（抢占）（填抢 占或非抢占）调度算法。35、在某简单分页系统中，有224字节的物理 内存，256页的逻辑地址空间，并且页的大小 为210字节，则一个页框有（2 10 ）字节。36、LRU置换算法是将驻留集中的（最近最少 使用的页面）页面换出内存。37、从设备的占用角度考虑，设备可分为独占, 共享，虚拟三类设备。38、缓冲区是（共享）资源，对其访问时必须 使用（P、V）操作。39、存储在磁带上的文件是（顺序文件）文件。（哪种物理结构的文件）40、索引文件的主要特点在于（随机访问文件 的）的速度较快。41、操作系统主要是对处理机，存储器，文件, I/O设备四种资源进行管理。42、WINDOW

6、S操作系统是一个（单用户多任 务）的操作系统43、临界资源是指（多个进程需要互斥访问的 资源）的资源。44、进程同步机制应遵循的原则有 空闲让进， 忙则等待，有限等待，让权等待。45、虚拟存储器最基本的特征包括 离散性，多 次性，对换性，虚拟性。46、死锁避免是指（检查资源的分配情况使系 统始终不进入不安全状态）。47、可变分区分配技术会造成（碎片）问题。48、文件按逻辑结构可分为有结构文件，无结 构文件两种文件类型。49、SPOOLING技术是通过（模拟脱机输入输 出程序）实现对外设输入输出控制的。50、在设备管理中，缓冲的引入是为了 （解决 慢速的I/O设备与高速的CPU之间速度不匹配）

7、之间的矛盾。1、进程为何要设置挂起及解挂两种工作状态？（1）系统负荷过重；（2）父进程需要；（3）用 户中间结果与预期不符2、设某分时系统采用时间片轮转发实施进程调度，进程有三种基本状态：执行、就绪和等待。 试说明： 进程进行下列状态变化的典型原因： 执行t等待t就绪t执行t就绪该系统中引起进程调度的三种主要原 因。答：当进程完成任务所申请的资源不能都满足 时由执行状态到等待状态；当进程所等待的资源都得到满足由等 待状态到就绪状态；当进程被新一轮的调度选中进入 CP 中执行由就绪状态到执行状态；当正在执行的进程所分配的时间片耗 完由执行状态到就绪状态； 答：进程阻塞，进程完成，进程时间片用宀完

8、3、创建进程原语CREATE主要完成哪些工作？ 主要工作有为被创建进程建立进程控制块，初始 化该进程控制块，将该进程插入到就绪队列中。4、操作系统为何要设置“打开文件”的系统调5、简述“死锁防止”和“死锁避免”这两方法 的基本思想。死锁防止：通过设置某些限制条件，去破坏产生 死锁的四个必要条件中的一个或几个条件， 来防 止死锁发生。死锁避免：不需事先采用各种限制措施去破坏产 生死锁的必要条件，而是在资源的动态分配过程 中，用某种方式去防止系统进入不安全状态，从 而避免发生死锁。6、调度有几种类型？各类调度完成哪些工作？ 三种类型，高级调度，中级调度和低级调度。 高级调度：又称作业调度，用于决定

9、把外存上处 于后备队列中的哪些作业调入内存， 并为之创建 进程，排在就绪对列上。中级调度：又称中程调度，用于将那些暂时不能 运行的进程由内存调至外存，排在挂起对列 中，待这些进程重又具备运行条件， 且内存又有 空闲，将其重新由外存调入内存，排在就绪 队列中。低级调度：又称进程调度，用于选择就绪队列上 哪个进程可以获得处理机执行。7、设有一个包含1000个记录的索引文件，每个 记录正好占用一个物理块，一个物理块可以存放 10个索引表目。建立索引时，一个物理块应有 一个索引表目：问该文件至少应该建立几级索引(设一级索引占用一个物理块)？索引及文件本 身共占多少物理块？解：索引级数=log10(10

10、00)=3第一级1个物理块，第二级10个物理块，第 三级100个物理块共占物理块数=1+10+100+1000=11118什么是程序的重定位？有几种重定位方式？祥述各自的实现思想。重定位是指把程序中的逻辑地址变换为物理地 址的过程。重定位分两种类型： 静态重定位：它是在程序装入主存时，由连 接装入程序进行重定位。程序开始运行前，程 序中各地址有关的项均已重定位完毕。 动态重定位：在处理机每次访问主存时， 由动态地址变换机构自动执行，把相对地址 转换为绝对地址。9、简述虚拟存储器的作用原理、实现思想。虚拟存储器的作用原理是程序局部性原理，即程 序驻留在内存中执行时总是呈现出时间局部性 和空间局部

11、性的特征，这是虚拟存储器工作的基 础。虚拟存储器的实现思想是将正在执行的部分 程序放在内存中，而将其他部分程序放在外存 中，内存和外存之间程序空间的交换由虚拟存储 管理机制自动完成。这样在用户看来所能使用的 内存空间就比实际的物理内存大得多。10、判断下列进程状态是否可以转换，如可以请说明典型原因。运行状态 运行状态 阻塞状态 运行状态就绪状态 阻塞状态 运行状态 终止状态（1）可以，当时间片用完时，或者就绪队列来 了更高优先权进程（2）可以，当进程所需要的资源得不到满足 时（3）不可以（4）可以，当进程执行完成终止时11、试列出三种进程调度算法，并简述其工作原 理。先来先服务调度算法：按照进

12、程到达的先后顺序，先来的先接受服务最短作业优先调度算法：在就绪队列中挑选所需 要服务时间最短的进程接受服务时间片轮转调度算法：给每个进程分配等长的服 务时间，时间用完则调度新的进程接受服务12、请详细说明P、V操作的物理意义。P( S) :while S0时的信号量数值表示该类 资源的可用资源数；S=0表示已无该类资源可 供分配，申请进程入等待队列，此时s的绝对值 表示等待队列的进程数。V(S): S:=S+1;表示进程释放一个资源给系统。 如果此时s的值小于、等于0,表示有进程在该 信号量队列中等待，唤醒其中之一。S:=S+1表示进程释放一个单位的该类可用资源。13、对于交互式系统来说，非剥

13、夺的调度算法是 否是一个好的选择？简要说明原因。答：不是，一旦一个进程得到 CPU，它会一直 占用CPU直到终止或阻塞为止。系统在一个较 长的时间内只运行一个进程，系统中的其他进程 不能及时执行使得响应时间相当长。14、请简述中断响应技术的处理过程。答：处理机在每个指令周期的最后都去检测是否 有中断信号到来，如果有则保护现场，即将程序 状态字和程序计数器入栈。然后取中断向量表中 存的中断服务程序的入口地址，更新程序状态字 和程序计数器，转到中断服务程序执行。15、试从实现思想和实现技术上比较连续分配 和离散分配方式。答：连续分配技术是指当程序需要内存空间时， 系统总是找一段连续的内存空间分配，

14、如果找不 到则分配失败。连续分配技术使得内存管理不灵 活，内存空间使用率不高。连续分配技术实现有 固定式和可变式。离散分配技术是指将内存空间分为标准大小 的单元（或可变大小的单元），一个程序可以离 散的分配在这些单元上。离散分配技术使得内存 管理变得灵活，内存空间的使用率也较高。离散 的分配技术的实现有页存储管理、段存储管理和 段页式存储管理。16、请比较分页存储管理与分段存储管理的异 同。答：同：两者都采用离散分配方式，且都要通过地址映射机构来实现地址转换。异：（1）页是信息的物理单位，分页是由于 系统管理的需要，而不是用户的需要。而段是信 息的逻辑单位，分段是为了满足用户的需要。（2）页的

15、大小固定且由系统确定，段的长度 不固定，决定于用户所编写的程序。（3）分页的作业地址空间是一维的， 分段的 作业地址空间是二维的。仃、试比较程序和进程的异同。 答：进程是程序实体的执行过程，具有动态性; 程序是静态实体，不具有动态性 进程可以并发执行，而程序不可以并 发执行 进程实体是一个能独立运行的基本 单位，可独立获得资源和独立调度；而程序不能 作为独立的单位参加运行 进程可按异步方式运行，程序不是运 行实体，所以不可以异步执行 进程实体由程序段、数据段及进程控 制块组成，程序只有自己的数据和程序。18、简述具有快表结构的分页存储系统虚拟地 址转换为物理地址的过程。答：CPU合出有效虚拟地

16、址后，由地址变换机构 自动地将页号P送入快表中，并将此页号与快表 中的所有页号进行比较，若其中有与此相匹配的 页号，则表示所访问的页表项在快表中。 于是读 出该页对应的物理块号，与页内地址相加形成物 理地址。如在快表中未找到对应的页表项， 则需 再访问内存中的页表，找到后，把从页表项中读 出的物理块号与页内地址相加形成物理地址。同 时，还将此页表项存入快表中，即修改快表。19、简述DMA控制方式的特点。答：(1)数据传输的基本单位是数据块，即 CPU 与I/O设备之间，每次传送至少是一个数据块；(2)所传送的数据是从设备直接送入内存的, 或者相反；(3)仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时，

17、才需CPU干预，整个数据的传送是在控制 器的控制下完成的。20、一般来说，文件系统应具备哪些功能 ？ 答：一般说来，文件系统应具备以下功能：(1) 文件管理能够按照用户要求创建新文件、删除旧文件，对指定的文件读、写等操(2) 目录管理一一根据用户要求创建或删 除目录文件，对用户指定的文件进行检索和权限 验证、更改工作目录等。(3) 文件存储空间的管理由文件系统 对文件存储空间进行统一管理。(4) 文件的共享和保护在系统控制下使一个用户可共享其他用户的文件。 另外，文件 系统应提供可靠的保护和保密措施。(5) 提供方便的接口 为用户提供统一的文 件方式，从而实现按名存取”2、PCB主要包含哪些内

18、容？为什么说 PCB是进 程存在的唯一标志？答：进程标识符信息处理机状态信息进 程调度信息进程控制信息进程控制块是进程实体的一部分，是操作系 统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了操 作系统所需的、用于描述进程情况及控制进程运 行所需的全部信息。进程控制块的作用是使一个 在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一 个能独立运行的进程。在进程的整个生命期中， 系统总是通过其PCB对进程进行控制的，所以 说，PCB是进程存在的唯一标志3、什么是死锁？死锁产生的原因有哪些？死锁的必要条件是什么？）答：死锁，是指多个进程因竞争资源而造成的一 种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能 再向前推进。

19、产生死锁的原因有两点：竞争资 源进程推进顺序不合法死锁的必要条件有互斥条件请求和保持条 件不剥夺条件环路等待条件4、请求式分页系统中，若采用具有快表的地址 变址机构（用高速缓冲寄存器保存部分页表表目），请写出将虚拟地址 V=（P, D）转换为物理 地址的详细步骤。答：CPU合出有效虚拟地址后，由地址变换机构 自动地将页号P送入快表中，并将此页号与快表 中的所有页号进行比较，若其中有与此相匹配的 页号，则表示所访问的页表项在快表中。 于是读 出该页对应的物理块号，与页内地址相加形成物 理地址。如在快表中未找到对应的页表项，则需 再访问内存中的页表，找到后，把从页表项中读 出的物理块号与页内地址相

20、加形成物理地址。同 时，还将此页表项存入快表中，即修改快表。5、设有一缓冲池P,其中含有20个可用缓冲区，一个输入进程将外部数据读入 P,另有一个输出 进程将P中数据取出并输出，若进程每次操作均以一个缓冲区为单位，试用 P、V操作表示它们VAR的制约关系。解：mutex,empty,full:semaphore:=1,20,0;begi nparbegi nin put_process:begi nrepeatwait(empty); wait(mutex); put in a data; sig nal(mutex); sig nal(full);un til false endoutput

21、_process:beig nrepeatwait(full); wait(mutex); draw out a data;sig nal(mutex);sig nal(empty);un til false;endpare ndend6、在页式虚存系统中，一程序的页面走向（访 问串）为：1, 2, 3, 4, 1, 2, 5, 1, 2, 3, 4,5, 求分配给该程序的页帧数（驻留集）分别为3和4时，采用FIFO和LRU两种置换算法的页 故障次数。结果说明了什么？解：FIFO驻留集=3页故障次数=9FIFO驻留集=4页故障次数=10LRU驻留集=3页故障次数=10LRU驻留集=4页故障次数

22、=8 结论：（1）在FIFO算法中，当驻留集 增大时，缺页故障数不一定减少，存在奇异。（2）LRU并不总比FIFO好6、什么是临界资源、临界区？请详述临界区的 使用原则？答：临界资源：由多个进程互斥访问的资源临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区临界区使用原则：(1) 空闲让进：当无进程处于临街区时，可允 许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的 临界区。(2) 忙则等待：当已有进程进入自己的临界区 时，所有其它试图进入临界区的进程必须等待。(3) 有限等待：对要求访问临界资源的进程， 应保证该进程能在有效时间内进入自己的临界 去，以免死等。(4) 让权等待：当进程不能进入自己的临

23、界区 时，应立即释放处理机，以免忙等。7、为什么说PCB是进程存在的唯一标志？进程 和程序有何区别？答：进程控制块是进程实体的一部分，是操作 系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了 操作系统所需的、用于描述进程情况及控制进程 运行所需的全部信息。进程控制块的作用是使一 个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为 一个能独立运行的进程。在进程的整个生命期 中，系统总是通过其PCB对进程进行控制的，所 以说，PCB是进程存在的唯一标志进程与程序的区别： 进程是进程实体的执行过程，具有动态性；程 序是静态实体，不具有动态性 进程可以并发执行，而程序不可以并发执行 进程实体是一个能独立运行的基本

24、单位，可独 立获得资源和独立调度；而进程不能作为独立的 单位参加运行 进程可按异步方式运行，程序不是运行实体， 所以不可以异步执行 进程实体由程序段、数据段及进程控制块组 成，程序只有自己的数据和程序。&请说出可变分区分配的实现思想。需哪些数 据结构支持？有哪些方法可解决其存在的碎片 （外碎片）问题？答：可变分区分配技术是相对于固定分区分配技 术而言的，即根据进程的实际需要，动态地为之 分配连续的与其程序空间相适合的内存空间， 在 该技术中分区个数是可变的，同时分区大小也是 不固定的。该技术需要的数据结构主要是对空闲 分区和已分配的分区进行描述，每个分区表项应 包括分区序号，分区始址和分区大小

25、等。分区表 的组织方式可采用数据表和链表。针对可变分区 中的碎片问题，可采用“拼接”或“紧凑”方法 解决，即将内存中分散的作业进行移动，使他们 相邻接，使分散的小分区拼接成大分区。9、程序的局部性特征有哪些？有何应用意义？ 答：时间局部性：即程序中某条指令或数据被访 问，则不久该指令或数据可能再次被访问。 空间 局部性：即一旦程序访问了某个存储单元， 不久 后，其附近的存储单元也会被访问。 局部性原理 的一个典型应用就是虚拟存储器技术，即将正在 运行的部分程序由外存调入内存中执行， 而将其 它部分放在外存中，这样有效的节约了内存空 间。11、某系统使用两级页表，页的大小是212字节, 虚地址是

26、32位。地址的前8位用作一级页表的 索引。求：（1）有多少位用来指定二级索引？（2）级页表中有多少项？（3）二级页表中有多少项？（4）虚地址空间中有多少页？解：（1）12位，因为给定页的大小为212字节， 所以要用12位来指定偏移量。这样剩下32-（12+8）=12 位(2) 28, 8位可以指定28项(3) 212, 12位可以指定212项(4) 220, 20位可以寻址220页。或者，28个一 级页表项的每个页表项都访问有 212项的二级页 表。28*212=22012、有哪几种I/O控制方式，它们的工作原理是 什么，分别适用于何种场合。答：(1)程序I/O方式：由处理机不断的去检查 I/

27、O设备的状况，当设备处于闲状态进行I/O操 作，当处于忙状况处理机等待。由于该机制导处 理机严重浪费，所以只用于早期的计算机系统 中。(2) 中断I/O方式：处理机和I/O设备并行 操作，当I/O设备需要服务时向处理机发送中断 信号，由处理机调用中断响应程序服务。 大部分 字符设备采用中断I/O方式。(3) DMA方式：增加DMA控制器，当需要对 设备进行服务时由CPU各控制信息发给DMA控制 器，由DM/控制器完成数据传送过程。主要用于 对块设备的控制。(4) I/O通道控制方式：增加I/O通道控制 器，由I/O通道控制器完成对外设的控制工作。主要用于I/O设备比较多，服务比较繁忙，且互 相

28、之间需要并行处理的场合。13、某系统采用最佳适应分配算法，假定在20K、 10K和5K （按此顺序）的请求到来之前，内存 分配情况如图所示。试求各个请求将分配到的内 存起始地址各是多少？佔估估/未I 使0K 未 I 10K20K30K10K5K30K20K10K15K20K20K答：最佳适应分配算法搜索大于或等于 20K的最 小的空闲区。第4个空闲区刚好20K,是最佳适 应。该空闲区的起始位置为10K+10K+20K+30K+10K+5K+30K=1。此时内存 的分配情况如下：用未用未用未用未用未10K 10K 20K 30K 10K 5K 60K15K 20K 20K第二个请求10K将会分配

29、在起始位置为10K的第 一个空闲区，第一个空闲区消失。此时的内存的分配的情况如下:用未用未用未用未40K 30K 10K 5K 60K 15K 20K 20K 最后一个5K请求将会分配在起始位置为 40K+30K+10K=80K勺5K大小的空闲区上。15、在某段页式系统中，虚地址空间包含了 8个 段，段长为229字节。硬件把每个段分成大小为 256字节的页。问虚地址中有多少位可以用于指 定:(1) 段号(2) 页号(3) 页内偏移量(4) 整个虚地址答：(1) 3 ,由于8=23，要有3位指定段号(2) 21 ,页大小为256=28字节，一个 大小为229字节的段由229/2 8=221页。因此，要有 21位指定页号(3) 8,要指定大小为28字节的页的偏 移量，需要8位(4) 32， 3+21+8=3216、某系统采用首次适应分配算法，假定在20K、 10K和5K (按此顺序)的请求到来之前，内存 分配情况如图所示。试求各个请求将分配到的内 存起始地址各是多少？使使使使使使/、IX/、IX/、IX/、IXZ使0K 未 I 10K20K30K10K5K30K20K10K15K20K20K答：首次适应算法搜索第一个大于或等于 20K的 空闲区。第一个空闲区