OS习题和答案汇总

本文格式为Word版，下载可任意编辑——OS习题和答案汇总第一章

课后习题：

1.设计现代OS的主要目标是什么?

答：便利性，有效性，可扩充性和开放性.2.OS的作用可表现为哪几个方面?答：

a.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（用户观点）；b.OS作为计算机系统资源的管理者（设计者观点）；c.OS作为扩展机器.（虚拟机观点）

13、OS具有哪几大特征?它的最基本特征是什么?

a.并发(Concurrence)、共享(Sharing)、虚拟(Virtual)、异步性(Asynchronism)。b.其中最基本特征是并发和共享。

25、从资源管理的角度看，操作系统具有哪些功能？处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理。

补充习题：

１、在计算机系统中配置操作系统的主要目的是（Ａ），操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（Ｂ），其中包括（Ｃ）管理和（Ｄ）管理，以及设备管理和文件管理。这里的（Ｃ）管理主要是对进程进行管理。Ａ：（1）加强计算机系统的功能；（2）提高系统资源的利用率；（3）提高系统的运行速度；（4）合理地组织系统的工作流程，以提高系统吞吐量。Ｂ：（1）程序和数据；（2）进程；（3）资源；（4）作业；（5）任务。Ｃ、Ｄ：（1）存储器；（2）虚拟存储器；（3）运算器；（4）处理机；（5）控制器。2、操作系统有多种类型：

（1）允大量个用户以交互方式使用计算机的操作系统，称为（Ａ）；

（2）允大量用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为（Ｂ）；

（3）在（Ｃ）的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并做出响应。Ａ、Ｂ、Ｃ：（1）批处理操作系统；（2）分时操作系统；（3）实时操作系统；（4）微机操作系统；（5）多处理机操作系统。

3、从下面关于操作系统的论述中，选出一条正确的论述：()（1）对批处理作业，必需提供相应的作业控制信息；（2）对于分时系统，不一定全部提供人机交互功能；（3）从响应角度看，分时系统与实时系统的要求相像；

（4）采用分时操作系统的计算机系统中，用户可以独占计算机操作系统的文件系统；（5）从交互角度看，分时系统与实时系统相像。4、操作系统是一种（Ａ），在OS中采用多道程序设计技术，能有效地提高CPU、内存和I/O设备的（Ｂ）,为实现多道程序设计需要有（Ｃ）。Ａ：（1）应用软件；（2）系统软件；（3）通用软件；（4）软件包。Ｂ：（1）灵活性；（2）可靠性；（3）兼容性；（4）利用率。Ｃ：（1）更大的内存（2）更快的CPU；（3）更快的外部设备；（4）更先进的终端。5、操作系统是一种应用软件。（）6、分时系统中，时间片越小越好。（）

7、多道程序设计是指在一台处理机上同一时刻运行多个程序。（）

8、在实时要求严格的实时系统中进程调度采用非抢占方式。（）9、操作系统的基本职能是（）。

（1）控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行（2）提供用户界面，便利用户使用（3）提供便利的可视化编辑程序（4）提供功能强大的网络管理工具

10、为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应，该操作系统应当是（）。（1）多道批处理系统；（2）分时系统；（3）实时系统；（4）网络系统。

其次章

7、试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?

（1）PCB是进程实体的一部分（进程实体包括PCB、程序代码、数据），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状况及控制进程运行所需的全部信息。

（2）在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。8、试说明进程在三个状态之间转换的典型原因

中断就绪1.时间片完2.高优先级进程到来执行进程调度I/O完成或事件发生I/O请求或等待某事件阻塞答：主要原因是I/O请求和I/O完成、（CPU）进程调度、时间片完。

19、试从物理概念上说明记录型信号量及其操作wait和signal。答：Wait操作又叫P操作，signal操作又叫V操作。（1）信号量的初值表示系统中某类资源的数目。

（2）对信号量的每次wait操作，表示请求一个单位的该类资源，使系统中可供分派的该类资源数减少一个。

（3）对信号量的每次signal操作，表示执行进程释放一个单位资源，使系统中可供分派的该类资源数增加一个。

20、你认为整型信号量机制和记录型信号量机制，是否完全遵循了同步机构的四条准则?答：

a.在整型信号量机制中，未遵循\让权等待\的准则，存在“忙等〞现象。b.记录型信号量机制完全遵循了同步机构的四条准则。22、试写出相应的程序来描述图22-1、22-2所示的前驱图。答：参考P54-55“2利用信号量实现前驱关系〞（考研的同学应把这部分内容看一下）。这也是信号量对进程同步的一种用法，信号量初值为0。

S1abS3decS4gS2dS5hiaS1bS3efS2cS4fS5ghS6S6jS7S7图22-1前趋图

图22-1的程序描述如下：

Vara,b,c,d,e,f,g,h:semaphore:=0,0,0,0,0,0,0,0;begin

parbegin

beginS1;V(a);V(b);end;

beginP(a);S2;V(c);V(d);end;beginP(b);S3;V(e);end;beginP(c);S4;V(f);end;beginP(d);S5;V(g);end;beginP(e);S6;V(h);end;

beginP(f);P(g);P(h);S7;end;parendend

图22-2的程序描述如下：

Vara,b,c,d,e,f,g,h,i,j:semaphore:=0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;begin

parbegin

beginS1;V(a);V(b);end;

beginP(a);S2;V(c);V(d);end;beginP(b);S3;V(e);V(f);end;beginP(c);S4;V(g);end;beginP(d);S5;V(h);end;beginP(e);S6;V(i);end;beginP(f);S7;V(j);end;

beginP(g);P(h);P(i);P(j);S7;end;

S8图22-2前趋图

parendend

23、在生产者－消费者问题中，假使缺少了signal(full)或signal(empty),对执行结果会有何影响?答：

（1）缓冲区满后（empty=0），生产者进程被阻塞（进入关于信号量empty的等待队列），由于消费者取走产品后不执行signal(empty),被阻塞的生产者进程继续被阻塞，即便缓冲区有空位也不能生产。（2）缓冲区空后（full=0），消费者进程被阻塞（进入关于信号量full的等待队列），由于生产者生产后不执行signal(full),被阻塞的消费者进程继续被阻塞，即便缓冲区有产品也不能消费。

24、在生产者－消费者问题中，假使将两个wait操作即wait(full)和wait(mutex)互换位置；或者是将signal(mutex)与signal(full)互换位置结果会如何?答：

（1）假使将（消费者的）两个wait操作即wait(full)和wait(mutex)互换位置，后果是：a.影响了多个消费者的并发性，当一个消费者进行了wait(mutex)，其它消费者因得不到mutex被阻塞，即便缓冲区有多个产品也不允许取。（形象的说，教材的解法允大量个消费者同时逛商店，但拿产品时一个一个消费者拿；而颠倒wait(full)和wait(mutex)顺序后，商店一次只能允许一个顾客进入，等顾客拿完产品出门后，另一位顾客才能进去。）

b.可能造成死锁。假使某消费者执行wait(mutex)后没被阻塞，但接着执行wait(full)后被阻塞了,要等待生产者的signal(full)才能解除阻塞，而生产者可能因消费者提前使mutex=0而被阻塞，无法执行signal(full)，这样就造成死锁。

（2）将（生产者的）signal(mutex)与signal(full)互换位置，似乎不会影响并发性，也不会造死锁，这也是一种正确的写法。

25.我们为某临界区设置一把锁W，当W=1时，表示关锁；W=0时，表示锁已开启.试写出开锁原语和关锁原语，并利用它们去实现互斥.答:

锁可以看作是共享变量W，对W有两个操作：unlock(W)，lock(W)，这两个操作必需是原子操作，其理由与信号量必需是原子操作一样。锁比信号量简单，但只能用于进程互斥，不能用于同步。

（1）开锁原语：unlock(W){W=0;}

（2）关锁原语：lock(W){if(W==1)dono_op;W=1;}（3）利用开关锁原语实现互斥，用lock(W);替代Entrysection，unlock(W)替代Exitsection即可。

varW:=0;process:repeat

lock(W);

criticalsectionunlock(W);remaindersectionuntilfalse;

26、试修改下面生产者—消费者问题解法中的错误

答：按P58的正确解法修改即可。

27、试利用记录型信号量写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的算法.答：根据死锁的四个必要条件，只要破除其中一个必要条件即可。

第i个哲学家的活动描述为：

Varchopsticks：array[0，?，4]ofsemaphore：=（1,1,1,1,1）；（chopsticks（i）=1，i=0，?，4）Sm：semaphore：=4；

Repeat

Wait（Sm）；

Wait（chopsticks[i]）；

Wait（chopsticks[（i+1）mod5]）；Eat（）；

Signal（chopsticks[i]）；

Signal（chopsticks[（i+1）mod5]）；Signal（Sm）；Think（）；Untilfalse;

补充题：

1、在生产者-消费者问题中，应设置互斥信号量mutex、资源信号量full和empty。它们的初值应分别是（A）、（B）、（C）。A、B、C：（1）0（2）1（3）-1（4）-n（5）+n2、试选择（A）～（D），以便能正确地描述图1所示的前趋关系。Vara,b,c:semaphore:=0,0,0;beginparbeginbeginS1;(A);end;begin:S2;(B);end;begin:wait(a);wait(b);S3;(C);end;begin:(D);S4;end;parendend

（2）共享设备必需是可寻址的和随机访问的设备。

（3）共享设备是指同一时刻，允大量个进程同时访问的设备。（4）在分派共享设备和独占设备时，都可能引起进程死锁。2、通道是一种特别的（A），具有（B）能力。主机的CPU与通道可以并行工作，并通过（C）实现彼此之间的通信和同步。A：（1）I/O设备；（2）设备控制器；（3）处理机；（4）I/O控制器。B：（1）执行I/O指令集；（2）执行CPU指令集；（3）传输I/O命令；（4）运行I/O进程。C：（1）I/O指令；（2）I/O中断；（3）I/O指令和I/O中断；（4）操作员。3、磁盘属于（A），其信息的存取是以（B）为单位的磁盘的I/O控制主要采取（C）方式；打印机的I/O控制主要采取（D）方式。A：（1）字符设备；（2）独占设备；（3）块设备；（4）虚拟设备。B：（1）位（bit）；（2）字节；（3）帧；（4）固定长度数据块。C、D：（1）程序I/O方式；（2）程序中断；（3）DMA；（4）SPOOLing。D：（1）程序I/O方式；（2）程序中断；（3）DMA；（4）SPOOLing。4、从下面关于设备独立性的论述中选择一条正确的论述。

（1）设备独立性是指I/O设备具有独立执行I/O功能的一种特性。

（2）设备独立性是指用户程序独立于具体使用的物理设备的一种特性。（3）设备独立性是指能独立实现设备共享的一种特性。

（4）设备独立性是指设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的一种特性。5、设备独立性是指（A）独立于（B）。A：（1）设备控制器；（2）设备驱动程序；（3）用户程序；（4）设备独立性软件。B：（1）主机；（2）操作系统；（3）设备驱动程序；（4）物理设备。6、为实现设备分派，应为每个设备设置一张（A），在系统中配置一张（B）；为实现设备独立性，系统中应设置一张（C）。A、B：（1）设备控制表；（2）控制器控制表；（3）系统设备表；（4）设备分派表。C：（1）设备开关表；（2）I/O请求表；（3）规律设备表；（4）设备分派表。7、从下面关于虚拟设备的论述中，选择一条正确的论述。

（1）虚拟设备是指允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备。（2）虚拟设备是指允许用户以标准方式来使用物理设备。

（3）虚拟设备是指把一个物理设备变换成多个对应的规律设备。

（4）虚拟设备是指允许用户程序不必全部装入内存就可使用系统中的设备。8、磁盘高速缓冲设在（A）中其主要目的是（B）。A：（1）磁盘控制器；（2）磁盘；（3）内存；（4）Cache。B：（1）缩短寻道时间；（2）提高磁盘I/O的速度；（3）提高磁盘空间的利用率；（4