操作系统习题及答案

操作系统试题汇总1.进程的基本状态有_____________、_____________、_____________。。3.文件的三种物理结构是_________、_________、_________。4.一次仅允许一个进程使用的共享资源称为。每个进程中访问临界资源的那段程序称为。5.从结构上讲，每个进程都是由、和部分组成。6.按照设备的使用方式将设备分为：独享设备、共享设备和_________设备。7.进程具有下面的特征性质：________、__________、_________和异步性8.产生死锁的必要条件____________、____________、___________和____________9.在请求页式管理中，当地址转换机构发现所需的页不在时，产生中断信号，由中断处理程序作相应的处理。12.用户进程从用户态变为系统态的途径是___________________。13.操作系统的基本特性包括：__________、_________、___________和异步性14.动态重定位是指。17.操作系统具有四大功能分别为______________、_______________、__________________和Clock置换算法。、设备和________设备。20.在请求分页存储管理模式中，页面调入时，可采用两种策略，它们分别是21.虚拟存储器具有__________和___________功能。23.并发性是指。24.进程被创建后，最初处于状态，经过选中后，进入运行状s26.管道的作用是。27.在存储管理中，引入快表的目的是_____.28.实现虚拟存储器的依据是。29.将一台独占设备改造成共享设备的技术是。30.文件控制块(FCB)是。32.文件系统中若文件的物理结构采用连续结构,则文件控制快FCB中关于文件的物理位置应包括____.33.用户进程从用户态转换为系统态的途径是____.1.等待状态、执行状态、就绪状态4.临界资源、临界区5.程序段、数据段和进程控制块6.虚拟7.动态性、并发性、独立性10.速度不匹配、中断频率、并行性12.系统调用13.并发性、共享性、虚拟技术14.在处理器每次访问主存时，由动态地址变换机构(硬件)把相当地址转换为绝对地15.字符设备和块设备16.先来先服务，短作业优先，时间片轮转，多级反馈队列17.处理器管理、存储管理、文件管理19.共享设备、虚拟设备20.请求调页、预调页21.请求调入功能、置换功能22.字符设备、块设备23.在同一段时间内两个或两个事件同时发生24.就绪、进程调度25.用户级、核心级、核心级26.进程间的通信27.减少访问内存的次数，提高地址转换的速度28.程序运行的局部性原理29.SPOOLING技术(假脱机技术)30.记录文件各中属性的数据结构31.40032.首块号和块数(首地址和长度)33.系统调用(或软中断或程序接口)1.下面命题中，对操作系统的作用描述比较全面的______________。A．操作系统是管理程序的集合，它以中断驱动的形式执行B.操作系统是计算机设备管理程序集合，通过对设备的管理为用户提供服务C.操作系统提供计算机抽象，为用户安全地使用计算机提供高效支持D.操作系统协调多用户对计算机的使用，为他们提供独占式的使用方式2.下面关于临界区的叙述中，正确的是_______________。A．临界区可以允许规定数目的多个进程同时执行B．临界区只包含一个程序段C．临界区是必须互斥地执行的程序段D．临界区的执行不能被中断3.引入缓冲的目的是减少对________的中断频率A．内存B.CPUC.I/O设备D.外部文件4.现代操作系统中，文件系统都有效地解决了重名(即允许不同用户的文件可以具有相同的文件名)问题。系统是通过____________来实现这一功能的。A翻译机构B．建立索引表C．建立指针D．多级目录结构5.设有三个进程共享一个资源，如果每次只允许一个进程使用该资源，则用PV操作A．1,0,-1,-2B.2,0,-1,-2C.1,0,-1D.3,2,1,0______不会导致进行阻塞A．读/写文件B.获得进程PIDC.申请内存D.发送消息逻辑地址0A2C(H)所对应的物理地址为_________012块号15333472A．1E2C(H)B．032C(H)C．302C(H)D．0E2C(H)___________完成将页面调入内存的工作。A.缺页中断9.存储器的段页式管理中，每次从主存中取出一条指令一个操作数，需要______次访ABCD10.磁盘与主机之间传递数据是以________为单位的。A．字节B.字C.数据块D.文件11.对磁头进行磁头调度的目的是为了缩短________时间.A.寻道B.旋转C.传送D.启动12.为了便于上层软件的编制，设备通常需要提供是____________。A.控制寄存器、状态寄存器和控制命令B．I/O地址寄存器、工作方式状态寄存器和控制命令C．中断寄存器、控制寄存器和控制命令D．控制寄存器、编程空间和控制逻辑寄存器。13.将系统调用参数翻译成设备操作命令的工作由_____________完成。_____。A．旋转延迟的大小与磁盘调度算法无关B．旋转延迟的大小取决于磁盘空闲空间的分配程序C．旋转延迟的大小与文件的物理结构有关D．扇区数据的处理时间对旋转延迟的影响较大。15.SPOOLing的含义是____________。A．伪脱机输入/输出B.系统并行I/OC.串行打印处理D.智能脱机I/O16..操作系统是()A．对软件进行管理的软件B．对硬件进行管理的软件C．对计算机资源进行管理的软件D．对应用程序进行管理的软件17.在操作系统中引入多道程序设计的主要目的是()A．缩短程序执行时间B．减少响应时间C．提高系统效率和增强系统处理能力D．提高人机交互速度18.进程与程序之间有密切联系，但又是不同的概念。二者的一个本质区别是()。A．程序是静态概念，进程是动态概念B．程序是动态概念，进程是静态概念C．程序保存在文件中，进程存放在内存中D．程序顺序执行，进程并发执行19.进程有多个状态，不会发生的状态转换是()A．就绪→运行C．运行→阻塞B．阻塞→进行D．阻塞→就绪20.为了实现从逻辑地址空间到物理地址空间的地址转换，在硬件上必须提供一套()C．地址变换机构B．联想寄存器D道A．并行技术B．通道技术C．缓冲技术D．虚存技术A.地址从大到小C.尺寸从大到小B.地址从小到大D.尺寸从小到大23.通常不采用()方法来解除死锁。A.终止一个死锁进程C.从死锁进程处抢夺资源B.终止所有死锁进程D.从非死锁进程处抢夺资源24.下列哪项不是设备管理的基本功能()AB.按用户的I／O请求进行设备分配25.设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量为mutex,当mutex=-1时表示()A．一个进程进入了临界区,另一个进程等待B．没有一个进程进入了临界区C．两个进程都进入了临界区D．两个进程都在等待26.以下关于分时系统与批处理系统的说法正确的是()A.批处理系统是实现人机交互的系统B.分时系统是实现自动控制无需人为干预的系统C.批处理系统具有批处理能力，但不具有分时交互能力D.分时系统本身既具有分时交互能力，又具有批处理能力C．地址变换机构B．联想寄存器D．通道28.用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为()A.-1B.0C.1D.任意值29.在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是()A银行家算法B资源有序分配法C死锁检测法式D请求分配图化法30.在动态分区存储管理中的紧凑(移动)技术可以()。A集中空闲区区B增加主存储容量C缩短访问周期31.进程的并发执行是指两个以上的进程()A.同时执行B.在执行的时间上是重叠C.在执行的时间上是不重叠的D.共享系统资源32.当出现()情况时，系统可能产生死锁。A．进程释放资源B．一个进程进入死循环C．多个进程竞争资源出现了循环等待D．多个进程竞争共享型设备同的文件名)问题。系统是通过()来实现这一功能的。A．重名翻译机构B．建立索引表C．建立指针D．多级目录结构34.引入多道程序设计技术的主要目的在于()。A．减少存储器碎片C．有利于代码共享B．充分利用处理机，减少处理机空闲时间D．充分利用外围设备35．所谓设备独立性是指，用户在编程时要给出()。A．设备逻辑名B．设备物理名C．设备启动地址D．设备卡地址36．临界区是指并发进程中访问共享变量的()段。A．管理信息B．信息存储C．数据D．程序37.为了实现从逻辑地址空间到物理地址空间的地址转换，在硬件上必须提供一套()C．地址变换机构B．联想寄存器D通道38.在下面对进程的描述中，不正确的是()A.进程是动态的概念C.进程是有生命期的B.进程执行需要处理机D.进程是指令的集合39.在计算机系统中，管态下()A．只能执行特权指令B．只能执行非特权指令40.将盘块号转换为磁盘的盘面、磁道号和扇区号的工作属于设备管理软件层次的哪一层()。A.用户进程层B.设备独立性软件层C.驱动程序层D.中断处理层41.银行家算法是用来()。A.避免死锁B.预防死锁C.检测死锁D.解除死锁42.当系统采用资源有序分配方法预防死锁时，它破坏了产生死锁的必要条件中的()。A.互斥条件B.请求和保持条件C.不可剥夺条件D.环路等待43.操作系统是一种()A.系统软件B.系统硬件C.应用软件D.编辑软件44.进程调度是从()选择一个进程进入处理器中运行。A)等待队列B)就绪队列C)作业后备队列D)提交队列45.某进程所要求的一次打印输出结束后，其进程的状态将从()A)运行态到就绪态B)运行态到等待态C)等待态到就绪态D)就绪态到等待态46.在页式存储管理系统中，整个系统的页表个数是()A)一个B)二个C)三个D)和装入主存的作业个数相同47.固定分区中各分区的大小是()A)相同的B)相同或者不同，但预先确定C)根据作业要求确定D)随作业个数而定48.程序与和他有关进程的对应关系是()。A)一对一B)一对多C)多对一D)多对多49.存储器的段页式管理中，每次从主存中取出一条指令或一个操作数，需要()A)1B)2C)3D)4该文件至少占用()块。A)5B)6C)12D)600051.在任何时刻，一个进程的状态变化()引起另一个进程的状态变化。A)必定B)一定不C)不一定D)不可能52.最容易形成很多小碎片的可变分区分配算法是()A)首次适应算法B)最佳适应算法C)首次循环适应法53.()是文件系统实现按名存取的重要手段A)索引节点B)指针C)页表D)文件目录54.对磁盘进行移臂调度的目的是缩短()A)寻道时间B)传送时间C)延迟时间D)启动时间同步机制则信号量S的取值范围是()A)4,3,2,1B)3,2,1,0,-1C)2,1,0,-1,-2D)1,0,-1,-2,-356.在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲况是()A)无上邻空闲区，也无下邻空闲区B)有上邻空闲区，但无下邻空闲区C)有下邻空闲区，但无上邻空闲区D)有上邻空闲区，也有下邻空闲区57.若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许()个进程参于竞争，而不会发生死锁。A)5B)2C)3D)4CCDCCADCCAACCBDABDD处理I/O请求的过程(5分)2.简述死锁产生的必要条件和处理死锁的基本方法(5分)5.在测量控制系统中，数据采集任务把所采集的数据送入一单缓冲区；计算任务从该单缓冲区中取出数据进行计算。说明两者之间存在的同步关系，并写出利用信号量机制实现6、5、4、3、2、1、5、1、5、2、1、2、1、2、1、6、5(1)若采用先进先出的页面置换算法(FIFO)，缺页次数为多少？(5分)(2)若采用最近最少使用的页面置换算法(LRU)，缺页次数为多少？(5分)(1)维护一个最近使用的块的缓冲。(2)为一个磁盘读操作计算磁道、扇区、磁头。(3)向设备寄存器写命令。(4)设备保护(5)各类I/O库函数11.设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是司机的活动：启动车辆;正常行车；到站停车；售票员的活动：关车门；售票；开车门；(2)用信号量和P、V操作来实现它们的同步。应设置哪些信号量，说明其含义和初值。(3)使用PV操作来实现司机和售票员之间的同步过程。(5分)12.简述进程与线程的区别。为什么要引入线程(5分)13.以从磁盘读入数据为例，试说明DMA工作过程(5分)15.操作系统具有哪些基本功能？16.什么是设备无关性？实现设备无关性有什么好处？17.什么是文件的逻辑结构和物理结构19.常用的磁盘空闲块的管理有几种方法？21.什么是文件系统？22.说明进程的结构、特征和基本状态。23.什么是操作系统？并描述其作用。24.描述进程调度中的多级反馈队列调度算法，并说明为什么该算法能较好的满足各类型用25.描述在存储管理中请求分页存储管理方式的工作原理。26.描述设备管理功能中的软件层次结构，并说明其中设备独立性软件的功能。27.描述系统调用的处理过程(可画图)。28.什么是进程？为什么说进程控制块(PCB)是操作系统感知进程存在的唯一标识？1.唤醒被阻塞的驱动程序进程，保护被中断进程的CPU环境，分析中断原因、转入相应的设备中断处理程序，进行中断处理，恢复被中断进程的现场。2.产生死锁必要条件：互斥条件、请求和保持条件、不可剥夺条件和环路等待条件；处理死锁的基本方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁和解除死锁3.(1)进程是动态，程序是静态的；(2)进程是独立运行的单位，程序不能作为运行单位；(3)各进程间在并发执行过程中会产生相互制约关系，而程序由于是静态的，所以不存在进程时，可能某个时刻，每个进程都获得2台磁带机，此时系统就会产生死锁。当多于4个进程更是如此.5.采集任务与计算任务共用一个单缓冲区。当采集任务采集到一个数据后，只有当单缓冲区为空时才能将数据送入缓冲区，否则应等待缓冲区腾空；只有当缓冲区中有数据时，计算任务才能从缓冲区中取出数据进行计算，否则也应等待。采集任务：repeat:采集数据；wait(empty);把数据送入缓冲区；signal(full);untilfalse;repeat:wait(full);signal(empty);untilfalse;7.执行、就绪、等待三种基本状态执执行1432绪8.一次仅允许一个进程使用的共享资源称为临界资源。每个进程中访问临界资源的那段程9.该系统不会产生死锁。因为在最坏的情况下，每个进程都申请到了一个资源，则系统中个资源。这样所有进程都可执行完毕。(1)设备管理软件的层次结构如下：用户进程用户进程设备独立性软件设备驱动程序件(2)分别属于设备独立性软件层、驱动程序层、驱动程序层、设备独立性软件层、用户进程层(1)同步关系为：在汽车的行使过程中，司机活动和售票员的活动的同步关系是：售票员必须和司机停车的动作同步。(2)为解决同步问题，应设置两个信号量：s1,s2。s1表示是否允许司机启动汽车，其初(3)司机的动作用过程driver表示，售票员的动作用过程busman表示。实现如下：driver:while(1){}busman:while(1){}程不具有独立的地址空间。因此在线程在切换时比进程切换所带来的系统额外消耗小。因此通过引入线程来来进一步增强系统的并行执行机制。中的命令寄存器(CR)中。同时，还须发送本次要将数据读入的内存起始目标地址，该地址被送入内存地址寄存器(MAR)，本次要读数据的字节数则送入到数据计数器(DC)DMA控制器来进行。当DMA控制器已经从磁盘中读入一个字的数据并送入数据寄存器 14.一个磁盘块保存4K/4个磁盘块号，根据三级索引的文件组织，文件的最大长度为4K×1K×1K×1K=4T15.处理器管理(进程管理)、存储管理、设备管理和文件管理16.I/O软件负责屏蔽设备的具体细节，向高层设备提供抽象的逻辑设备，并完成逻辑设备成所需要的操作，而无需了解设备的有关具体实现细节17.文件的逻辑结构是指用户所观察到的文件组织形式，用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于文件的物理特性。文件的物理结构称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。18.I/O子系统的各层功能都在操作系统内核实现。用户进程使用系统调用接口来与外部设调用了；设备驱动层具体负责与设备有关的所有交互操作。之间的并行性。21.负责管理在外存上的文件，并把对文件的存取、共享和保护等手段提供给用户。就绪、执行、阻塞操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地对各类作业进行调度，以及方便用户的程序的集合。作为用户和计算机硬件系统之间的接口作为计算机系统资源的管理者用作扩充机器要求：要对以上三点作用稍加解释。其次，赋予各队列中进程不同的执行时间片，优先级越高的队列时间片越小。当一个新进程进入内存后，首先把它放到第一个就绪队列的末尾，按照FCFS原则排队直到结束。为两个部分：页号和页内地址。同时也把内存空间按页的大小划分成若干个大小相等的物理块，并对每一物理块进行编号，这些物理块由系统中的所有进程共享。用户进程的页可以装载到不连续的物理块中去。请求分页存储管理方式允许用户进程只装入部分页到内存中就可A0A1系统调用A0A1系统调用 Aisubi 页式管理还要完成虚拟地址到内存物理地址的转换。页式管理中要把进程中的一个页装载到块号的对应关系，并用相应的硬件地址变换机构来解决离散地址变换问题。换功能把暂时用不到的页置换到外存上去。6.答：设备管理软件的层次结构如下：用户进程用户进程设备独立性软件设备驱动程序件用：(1)实现一般设备都需要的I/O功能差错控制。无论何种设(2)向用户层软件提供统一的接口的处理过程如下：理机现场2．取系统调用子程序入口3．返回bn(1)进程是程序对某个数据集在处理机上的执行过程，是系统分配资源的基本单位。1.(10分)在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：AllocatioAllocationNeedAvailableP00032P11000001217502P213542356P303320652P400140656(2)如果进程P2提出请求Request(1，2，2，2)后，系统能否将资源分配给它？算法时的淘汰率(假设开始执行时主存中没有页面)，并比较结果。件是以混合索引方式来存储的。文件控制块的结构如下：文件的其他属性磁盘块的地址磁盘块的地址…磁盘块的地址磁盘块的地址式能存储的文件的最大长度是多少？(要求写出计算过程)4.(14分)某数据库有多个写进程，多个读进程，它们之间读和写的互斥要求是：写进程正在写该数据库时不能有其他进程读该数据库，也不能有其他进程写该数据库；读进程N6、(10分)在采用页式存储管理的系统中，某作业J的逻辑地址空间为4页(每页2048)下：物理块物理块号246801237.(10分)在文件系统中，文件的实现采用显示连接方法(即文件分配表FAT)，现在有两(1)画出FAT表的分配情况(2)设每个磁盘块为512字节，描述读取文件A的第600个字节的过程。KB的最大文法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法，有如下表所示的作业序列(表中所列作业优先数即为进程优先数，数值越小优先级越高，作业调度是非抢占式的)。估估计运行时间到达时间优先数作业名0000AD5346(1)列出所有作业进入内存的时间及结束时间；(6分)(2)计算平均周转时间。(4分)作业提交时间(时)运行时间(小时)1102210．051310．250．75412．250．5512．50．25行时的被调度顺序及平均周转时间。B(2)有一逻辑地址为126BH，且第0、1、2、3、4页依次存放在物理块1、4、8、11、CAllocationABCP0010P1200P2302P3211P4002A73924MaxBC5322022233AvailableA3CA3C23试给出Need，并说明当前系统是否处于安全状态，如果是，给出安全序列。如果，14.某程序访问页面的序列为:0,9,0,1,8,1,8,7,8,7,1,2,8,2,7,8,2,3,8,3.如果程序有O输入进程输入进程输入进程输入进程3个进程的程序如下，试补充完整(初值：none1=none2=0；nonf1=n1；nonf2=n2)输入进程While(1){P(s1);V(s1);}加工进程While(1){P(none1);____；____；V(nonf1);P(nonf2);P(s2);V(s2);V(none2);}输出进程While(1){(7)______________;(8)______________;}16.假定在单道批处理环境下有5个作业，各作业进入系统的时间和估计运行时间如下表所作作业进入系统时间18:0028:2038:3049:0059:10估计运行时间/分钟5分别使用应用先来先服务的作业调度算法和最短作业优先(不可剥夺)的作业调度算法来说明每个作业起始运行时间和终止运行时间，以及各个调度算法下作业的平均周转时间。(101432(1)引起各种状态转换的典型事件是什么？(5分)(2)试说明是否会发生下述因果转换？并说明原因。(5分)213241息，并有下列请求序列等待访问磁盘：12345678试用电梯调度算法(SCAN算法)和最短查找时间优先算法，分别排出实际处理上述请求的次序？(10分)号为0,1,2……639。现有一作业的地址空间共占4页，其页号为0,1,2,,3，被分配到(1)作业每一页的长度为多少字节？(1分)(1)按FIFO调度算法将产生几次缺页中断，依次淘汰的页号是那些，缺页率是多少。(2)按LRU调度算法将产生几次缺页中断，依次淘汰的页号是那些，缺页率是多少。21.有一处峡谷，横跨峡谷拉了一根绳索(假设为南北方向)，有一群猴子猴子就攀着绳索设每一个猴子是一个进程，要求：(1)分析该题中的同步与互斥关系(3分)(2)请使用信号量机制来解决该问题。(12分)b.利用PV操作写出两个过程，由南向北的猴子进程应执行的过程和由北向南的猴(1)该状态安全。(要求写出过程)(2)不能分配给P2。(要求写出过程)(要求写出过程)由以上结果可以看出，增加分配给作业的内存块数可以降低缺页率。节第12个磁盘块是二级索引表的地址，二级索引表中存放的是一级索引表的盘块地址，则一所以，该存储方式能存储的文件的最大长度为512*10+512*256+512*256*256+512*256*256*2564.答：设写互斥信号量wmutex，实现写进程与其它写进程，写进程与读进程之间的互斥，其初值Wait(rmutex);If(count==0)Wait(wmutex);count++;Signal(rmutex);Wait(rmutex);If(count==0)Signal(wmutex);Signal(rmutex);Wait(wmutex);Signal(wmutex);个进程时，越界越界页表寄存器<+0123逻辑地址2769769物理地址页表始址页表长度40123456478933879…二级索引盘块可以保存1K个一级索引盘块号，所以二级索引可以保存的最大文件为1K*4M=4GB(1)各作业进入内存的时间及结束时间如下表作业名作业名进入内存的时间结束时间A00B00C0D0(2)各作业执行时的周转时间为：平均周转时间为T＝(T1+T2+T3+T4+T5)/5=(2+2.95+3.5+2+2)/5=2.49(小时)平均周转时间为T=T1+T2+T3+T4+T5)/5=(2+2.5+0.5+1.25+4.45)/5=2.14(小页表寄存器<+01234426BH页表物理地址逻辑地址页表始址页表长度14812.当前系统处于安全状态，安全序列如下求解：寻找Needj<=work=(3,3,2)(j=0,1,2,3,4)j=1Need1=(1,2,3)<=(3,3,2)work:=(3,3,2)+(2,0,0)=(5,3,2)寻找Needj<=work=(5,3,2)(j=0,2,3,4)j=3Need3=(0,1,1)<=(5,3,2)work:=(5,3,2)+(2,1,1)=(7,4,3)寻找Needj<=work=(7,4,3)(j=0,2,4)j=4Need4=(4,3,1)<=(7,4,3)work:=(7,4,3)+(0,0,2)=(7,4,5)寻找Needj<=work=(7,4,5)(j=0,2)j=2Need2=(6,0,0)<=(7,4,5)work:=(7,4,5)+(3,0,2)=(10,4,7)寻找Needj<=work=(10,4,7)(j=0)j=0work:=(10,4,7)+(0,1