操作系统期末考试复习题

PAGE第3页共12页复习题一、选择题1．若把操作系统看作计算机系统资源的管理者，下列（D）不属于操作系统所管理的资源。程序B.内存C.CPUD.中断通道是一种（C）。I/O端口B.数据通道C.I/O专用处理器D软件工具3、如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是（C）。A．程序查询B.中断方式C.DMA方式D.无条件存取方式4、文件系统中用（C）管理文件。作业控制块B.索引C.目录D.软硬件结合的方法5、常用的文件存取方法有两种，顺序存取和（C）存取。A.流式B.串联C.随机D.索引6、.作业在后备队列一旦被调度程序选中，作业就处于（B）状态。A.提交B.执行C.完成D.收容7.（A）是指从作业提交到给系统到作业完成的时间段。A.周转时间B.响应时间C.等待时间D.触发时间8．缓冲技术的缓冲池在（A）。A.内存B.外存C.ROMD.寄存器9．按文件的逻辑结构划分,文件分为记录式文件和（C）文件。A．索引文件B．流式文件C．字符流式文件D．读写文件10．（B）是作业存在的唯一标志。作业名B.作业控制块C.程序名D进程控制块11.分配到必要资源,并获得处理机的进程状态是（B）。就绪状态B.执行状态C.阻塞状态D.撤销状态12．在进程管理中,当（B）时,进程从阻塞状态变为就绪状态。A.进程被进程调度程序选中B.等待某一事件发生C.等待某一事件D.时间片到13.进程的并发执行是指若干进程（D）。A.同时执行B.执行时间不可重叠C.共享资源D.执行时间上重叠14.下列进程状态,（C）变化是不可能发生的。A.执行—>就绪B.执行—>等待C.等待—>执行D.等待—>就绪15.作业调度从处于（D）状态的队列由选取适当的作业投入运行。A.运行B.提交C.完成D.后备16.在存储管理中,采用覆盖技术与交换技术的目的是（A）。A.节省主存空间B.物理上扩充主存空间C.提高CPU效率D.实现主存共享17．CPU输出数据的速度远远高于外部设备的速度,为解决这一矛盾,可采用（A）。A.缓冲技术B.通道技术C.虚存技求D.并行技术18.（D）是进程存在的唯一标志。A.作业名B.作业控制块C．进程名D．进程控制块19、获得了除处理机以外资源的进程状态是（A）。A．就绪状态B.执行状态C.阻塞状态D.撤销状态20、在分页系统中,程序员编制程序,其地址空间是连读的,分页是由（D）完成。A.程序员B.编译地址C.用户D.系统21、在进程管理中,当（C）时,进程从执行状态变为等待状态。A.进程被进程调度程序选中B.等待某一事件发生C.等待某一事件D.时间片到22、.在设备管理中，通道是指（A）。A.输入输出控制的处理机B.一组总线C.一种特殊的中断机构D.一组数据线23.在文件系统中,用户对文件的可见结构是（C）。A.文件结构B.物理结构C.逻辑结构D.存储结构24．既要考虑作业等待时间又要考虑作业执行时间的调度算法是（A）。A.最高响应比优先B.线先优先级调度策略C.优先级D.先来先服务25.(A)要保证系统有较高的吞吐能力。A.批处理系统B.分时系统C.网络操作系统D.分布式操作系统26.分时操作系统常采用（C）策略为用户服务。A.时间片加权分配B.短作业优先C.时间片轮转D.可靠性和灵活性27.作业从进入后备队列到被调度程序选中的时间间隔称为（C）。A.周转时间B.响应时间C.等待时间D.执行时间28.在作业调度算法中，若所有作业同时到达，则平均等待时间最短的算法是（D）。A.先来先服务B.先来先服务C.响应比最高优先D.计算时间最短的作业优先29.进程从执行态到阻塞态可能是由于（A）。A.请求某种资源B.现运行时间片用完C.释放某种资源D.进程调度程序的调度30.分配给进程占用处理机的时间到强迫进程让处理机，或有更高优先级的进程需要运行，迫使正在运行的进程让出处理机，则进程状态变化的情况为（A）。A．执行态->就绪态B．执行态->阻塞态C．就绪态->执行态D．阻塞态->就绪态31.除了因为资源不足，进程竞争资源可能出现死锁以外，不适当的（C）也可能产生死锁。A．进程优先权 B．资源的线性分配 C．进程推进顺序 D．分配队列优先权32.“死锁”问题的讨论是针对（D）的。A．某个进程申请系统中不存在的资源B．某个进程申请的资源数超过了系统拥有的最大资源数C．硬件故障D．多个并发竞争独占型资源33.可变分区方式常用的内存分配算法中，（C）总是能找到满足作业要求的最大空闲区分配。A.最佳适应算法B.首次适应算法 C.最坏适应算法 D.循环首次适应算法34.在可变分区存储管理中，某作业完成后要回收其内存空间，该空间可能与相邻空间区合并，修改空闲区表使空闲区始址改变但空闲区数不变的是（C）情况。A.有上邻空闲区也有下邻空闲区B.有上邻空闲区但无下邻空闲区C.无上邻空闲区但有下邻空闲区D.无上邻空闲区且也无下邻空闲区35.由磁头进行读/写完成信息传送的时间是（C）。A.查找时间B.等特时问C.传偷时间D.优化时间36.如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是（C）。A.中断方式B.无条件存取方式C.DMA方式D.程序查询方式37.操作系统的基本类型主要有（C）。A.批处理系统，分时系统和多任务系统B.单用户系统，多余户系统和批处理系统C.批处理操作系统，分时操作系统，实时操作系统D.实时系统，分时系统和多用户系统38.银行家算法是一种（B）算法。A.解除死锁B.避免死锁C.预防死锁D.检测死锁39.在指令系统中只能由操作系统使用的指令称为（D）。A.系统指令B.设备指令C.非特权指令D.特权指令40.在下面作业调度算法中，（B）调度算法最有利于小作业，从而提高系统吞吐能力。A.先来先服务B.计算时间短的作业优先C.优先级D.响应比最高者优先41.下列进程变化状态中，（C）变化是不可能发生的。A．执行->就绪B．执行->阻塞C．阻塞->执行D．阻塞->就绪42.进程调度的关键问题是（B）。A．时间片的大学B．进程调度算法C．CPU速度D．内存空间利用率43.死锁定理是用于处理死锁的哪一种方法（C）。32.操作系统中,对信号量S和P原语操作定义中,使进程进入等待队列的等待条件是S-1<0,使进程继续执行的条件是S-1>=0。33.外部设备与内存或CPU之间数据传送的控制方式有程序直接控制方式、中断方式、通道方式和DMA方式四种方式。34．设进程P共有6页，且已在内存中分配了3个页面，若进程的访问内存顺序为：4，0，1，2，3，5，3，4，1。则缺页次数为8，缺页率为8/9=0.8935.文件的逻辑结构是用户可见结构。文件的逻辑结构可分为两大类：字符流式的无结构文件和记录式的有结构文件。36.操作系统为用过提供两个接口。一个是命令接口,用户利用它组织和管理计算机系统。另一个是系统调用，编程人员利用它请求操作系统的服务。37.地址重定位的方式有两种静态重定位和动态重定位。三.名词解释1.作业：在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作称为一个作业。作业由程序、数据和作业说明书组成2.文件：在计算机系统中，文件被解释为一组赋名的相关联字符流的集合，或者是相关联记录(一个有意义的信息单位)的集合。3.设备驱动程序：设备驱动程序是驱动物理设备和DMA控制器或I/O控制器等直接进行I/O操作的子程序的集合。负责设置相应设备有关寄存器的值，启动设备进行I/O操作，指定操作的类型和数据流向等4.临界区：把不允许多个并发进程交叉执行的一段程序称为临界区，它走由属于不同并发进程的程序段共享公用数据或公用变量而引起的。5.操作系统：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序的集合一一它们管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口作用。6.程序的并发：一组在逻辑上相互独立的程序或程序段在执行过程中，其执行时间在客观上互相重叠，即一个程序段执行尚未结束，另一个程序段的执行已经开始的这种执行方式。7.文件系统：操作系统中与管理文件有关的软件和数据称为文件系统。它负责为用户建立文件，撤消、读写、修改和复制文件，还负责完成对文件的按名存取和进行存取控制。8.进程的上下文：进程的上下文实际上是进程执行活动全过程的静态描述。具体地说进程的上下文包括计算机系统中与执行该进程有关的各种寄存器的值，进程的正文段、数据集及各种堆栈值和PCB结构。四，问答题1.什么是操作系统的基本功能?答：1.处理机管理。在多道程序或多用户的情况下，要组织多个作业同时运行，就要解决对处理机分配调度策略、分配实施和资源回收等问题。2.存储管理。存储管理的主要工作是对内部存储器进行分配、保护和扩充和管理。3.设备管理。涉及到通道、控制器、输入输出设备的分配和管理以及设备独立性。4.信息管理(文件系统管理)是对系统的软件资源的管理。5.用户接口。操作系统还为用户提供一个友好的用户接口。一般来说，操作系统提供两种方式的接口来为用户服务。2.操作系统为用户提供哪些接口?它们的区别是什么?答：操作系统为用户提供两个接口界面。一个是系统为用户提供的各种命令接口界面。用户利用这些操作命令来组织和控制作业的执行或管理计算机系统。另一个接口是系统调用。编程人员使用系统调用来请求操作系统提供服务。操作系统的命令控制界面就是用来组织和控制作业运行的。3.什么是分级调度？答：处理机调度问题实际上也是处理机的分配问题。显然，只有那些参与竞争处理机所必需的资源都已得到满足的进程才能享有竞争处理机的资格。从而，在进程有资格竞争处理机之前，作业调度程序必须先调用存储管理、外设管理程序，并按一定的选择顺序和策略从输入井中选择出几个处于后备状态的作业，为它们分配内存等资源和创建进程，使它们获得竞争处理机的资格。在外存中，除了处于后备状态的作业外，还存在有处于就绪状态而等待得到内存的作业。这就需要有一定的方法和策略为这部分作业分配空间。一般来说，处理机调度可以分为4级：(1)作业调度：又称宏观调度，或高级调度。(2)交换调度：又称中级调度。(3)进程调度：又称微观调度或低级调度。(4)线程调度。4.试写出程序与进程的区别。答：（1）进程是一个动态概念，而程序是一个静态概念。（2）进程具有并行特征，而程序不反映执行所以没有并行特征。（3）进程是竞争计算机系统资源的基本单位，而程序不反映执行也就不会竞争计算机系统资源。（4）不同的进程可以包含同一程序，只要该程序所对应的数据集不同。5.作业调度有哪些功能?答：（1）记录系统中各作业状况。（2）从后备作业队列中挑选出一部分作业投入执行。（3）为选中的作业作好执行前的准备工作。（4）在作业执行结束时做好善后工作。6.页式管理的基本原理是什么?答：（1）进程的虚拟空间被划分成长度相等的页。（2）内存空间也按页的大小划分成长度相等的页面。（3）采用请求调页或预调技术实现内外存储器的统一管理。7.试写出段式管理与页式管理的区别答：（1）页式管理对应的是一个一维虚地址空间，段式管理对应的是一个二维虚地址空间。（2）段式管理中段长可以动态增长，页式管理中的页长不可以动态增长。（3）段式管理便于进行动态链接；便于对具有逻辑功能的段进行共享。8.进程调度有哪些功能?答：（1）记录系统中所有进程的执行情况。（2）选择占有处理机的进程（3）进行进程上下文切换9.产生死锁的必要条件有哪些?答：（1）互斥条件（2）不剥夺条件（3）部分分配条件（4）环路条件10.什么是虚拟设备？简述共享打印机的工作原理。答：虚拟设备是通过某种技术将一台独占设备改造为可以共多少用户共享的共享设备。共享打印机的工作流程如下：当用户进程请求打印输出时，SPOOLING系统统一为它打印输出，但并不真正把打印机分配给该用户进程，而只为它做两件事：（1）有输出进程在输出井中为之申请一空闲盘块区，并将要打印的数据输入其中。（2）输入进程在为用户进程申请一张空白的用户请求打印表，并将用户的打印要求填入其中，再将该表挂到请求打印队列上。如果还有进程要求打印输出，系统仍可接受该用户请求，也同样为该进程做上述两件事，如果打印机空闲，输出进程将从请求打印队列队首取出一张请求打印表，根据表中的要求将要打印的数据框从输出井传送到内存缓冲区，再有打印机进行打印。打印完毕，输出进程在查看请求打印队列中是否还有等待要打印的请求表。若有，再取出一张表，并根据其中的要求进行打印，如此下去，直至请求队列空为止，输出进程才自己阻塞起来，等待下次再用打印请求时才被唤醒。11.简述页和段的区别？答：分页和分段有许多相似这处，但是在概念上两者完全不同，主要表现在：（1）页是信息的物理单位，分页是为了系统管理内存方便而进行的，故对用户而言，分页是不可见的，是透明的；段是信息的逻辑单位，分段是作业逻辑上的要求，对用户而言，分段是可见的。（2）页的大小是固定的，由系统决定；段的大小是不固定的，由用户作业本身决定。（3）从用户角度看，分页的地址空间是一维的，而段的地址空间是二维的。12.产生死锁的四个必要条件是什么？答：产生死锁的四个必要条件是以下几点：（1）互斥条件。进程要求对所分配的资源进行排它性控制，即在一段时间内某资源仅为一个进程所占有。（2）请求和保持条件。当进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。（3）不剥夺条件。进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完后由自己释放。（4）环路等待条件。当发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链。13.什么是进程控制块？它有什么作用？答：进程控制块PCB是一个记录进程属性信息的数据结构，是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的数据结构。当操作系统要调度某进程执行时，需要从该进程的PCB中查询其现行状态和优先级调度参数；在调度到某进程后，要根据其PCB中保存的处理机状态信息去设置和恢复进程运行的现场，并根据其PCB中的程序和数据的内存地址来找到其程序和数据；进程在执行过程中，当需要与其他进程通信时，也要访问其PCB；当进程因某种原因而暂停执行时，又需要将断点的现场信息保存在其PCB中。系统在建立进程的同时就建立了该进程的PCB，在撤销一个进程同时也就撤销了其PCB。由此可知，操作系统根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理，PCB是进程存在的唯一标志。14.批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统的特点各是什么？答：(1)批处理操作系统的特点：成批处理，系统吞吐量高，资源利用率高，用户不能直接干预作业的执行。(2)分时操作系统的特点：多路性、独立性、及时性、交互性。(3)实时操作系统的特点：及时响应、快速处理；高可靠性和安全性；不要求系统资源利用率。15.简述Windows核心态和用户态的区别。答：（1）用户的应用程序运行在用户态，而操作系统的内核代码和设备驱动程序则运行在核心态。处在用户态的应用程序不能直接对操作系统的内核数据直接访问。（2）运行于核心态的操作系统服务可以访问所有的系统内存和所有的CPU指令，可以利用所有的计算机资源完成复杂的系统管理。Windows对用户态的应用所能访问的系统资源有很多限制，从而保护了核心的系统资源不受侵害。（3）所有运行于核心态的系统服务和设备驱动程序都共享同一虚地址空间；用户态进程则拥有自己独立的虚地址空间，它不能访问系统空间中的数据，也不能直接访问其他用户进程的数据空间。16.试比较进程与程序的异同？答：进程和程序是紧密相关而又完全不同的两个概念。1.每个进程实体中包含了程序段、数据段这两个部分，因此说进程和程序是紧密相关的。但从结构上看，进程实体中除了程序段和数据段外，还必须包含一个数据结构，即进程控制块PCB。2.进程是程序的一次执行过程，因此是动态的。动态性还表现在进程由创建而产生、由调度而执行、由撤销而消亡，即它具有一定的生命周期。而程序则只是一组指令的有序集合，并可永久地存放在某种介质上，其本身不具有动态的含义，因此是静态的。3.多个进程实体可同时存放在内存中并发执行，其实这正是引入进程的目的。而程序的并发执行具有不可再现性，因此程序不能正确地并发执行。4.进程是一个能够独立运行，独立分配资源和独立接受调度的基本单位。而因程序不具有PCB，所以它是不可能在多道程序环境下独立运行的。5.进程和程序不一一对应。同一个程序的多次运行，将形成多个不同的进程；同一个程序的一次执行也可以产生多个进程；而一个进程也可以执行多个程序。17.采用请求分页虚拟存储管理系统，接收了一个共7页的作业，作业执行时依次访问的页为1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6。若采用最近最少用（LRU）调度算法，作业在得到两块内存空间和四块内存空间时各会产生缺页中断？如果采用先进先出（FIFO）调度算法又会有怎样的结果？答：采用最近最少用（LRU0）调度算法，作业在得到两块内存空间产生18次缺页中断，四块内存空间时会产生10次缺页中断。若采用先进先出（FIFO）调度算法，作业在得到两块内存空间产生18次缺页中断，四块内存空间时会产生14次缺页中断。18.不安全状态是否必然导致系统进入死锁状态？答：不安全状态不一定导致系统进入死锁状态。因为，安全性检查中使用的向量Max是进程执行前提供的，而在实际运行过程中，一个进程需要的最大资源量可能小于Max，如一个进程对应的程序中有一段进行错误处理的代码，其中需要n个A种资源，若该进程在运行过程中没有碰到相应的错误而不需要调用该段错误处理代码，则它实际上将完全不会请求这n个A种资源。19.试对分时操作系统和实时操作系统进行比较。答：我们将从多路性、独立性、及时性、交互性、和可靠性五个方面对它们进行比较。（1）多路性。实时信息处理系统与分时系统一样具有多路性，系统按分时原则为多个终端用户服务。而对实时控制系统而言，其多路性则主要表现在：经常对多路的现场信息进行采集，以及对多个对象或多个执行机构进行控制。（2）独立性。实时信息处理系统与分时系统一样具有独立性。每个终端用户在向分时系统提出服务请求时，是彼此独立地操作，互不干扰；而在实时控制系统中信息的采集和对对象的控制，也都是彼此互不干扰。（3）及时性。实时信息系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待试驾来确定；而实时控制系统的及时性，则是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的。（4）交互性。实时信息处理系统虽也具有交互性，但这里人与系统的交互，仅限于访问系统中某些专用服务程序。它不像分时系统那样能向终端用户提供数据处理服务、资源共享等服务。（5）可靠性。分时系统虽然也要求系统可靠，先比之下，实时系统则要求系统高度可靠。因为认识差错都可能带来巨大的经济损失，甚至无法预料的灾难性后果。因此，在实时系统中，往往都采取了多级容错措施，来保证系统及数据的安全。20.作业和进程有什么区别和联系？答：作业通常是指用户在一次计算过程中或者一次事物处理过程中要求计算机系统所做工作的集合，包括用户程序、所需的数据及命令等。进程是具有独立功能的可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位。作业和进程之间的区别和联系如下：1.作业是用户向计算机提交的任务实体，而进程则是完成用户任务的执行实体，是向操作系统申请分配资源的基本单位。2.一个作业可以由多个进程组成，且一个作业至少由一个进程组成。3.作业的概念主要用在批处理系统中，而进程的概念则用在所有的多道程序系统中。21.Windows操作系统由哪些系统服务构成，简述它们的功能。答：Windows的核心系统服务一般包括：1.Windows执行体：它是运行在核心态的系统服务，用于管理进程和线程、管理内存、安全、网络、管理设备以及进程间通信。2.Windows内核：它为执行体提供底层系统服务，管理线程调度、中断和意外处理、多处理器同步等。3.设备驱动程序：它运行在核心态，管理硬件设备和处理I/O请求。4.硬件抽象层：它对不同的计算机环境（主要是主板硬件）提供标准的系统封装，使得其他的系统服务在设计时实现和硬件无关。5.窗口和图形系统：为了实现高效的用户交互，Windows的窗口管理和图形功能也运行在核心态。1.写出在已打开文件表中查找某文件的流程图。2.写出将某文件从已打开文件表中删除的流程图。3.编写删除文件函数程序如下：#include<stdio.h>#include"filesys.h"delete(filename)char*filename;{ unsignedintdinodeid,i; structinode*inode; dinodeid=namei(filename); if(dinodeid!=0) inode=iget(dinodeid); inode->di_number--; for(i=0;i<dir.size;i++) if(dir.direct[i].d_ino==dinodeid) break; i++; while(dir.direct[i].d_ino!=0) { strcpy(dir.direct[i-1].d_name,dir.direct[i].d_name); dir.direct[i-1].d_ino=dir.direct[i].d_ino; i++; } dir.direct[i-1].d_ino=0; dir.size=i-1; iput(inode); printf("\ndir.size=%d\n",dir.size);}4.用Windows的DLL接口编写copy程序。(1)实现dll的程序Dlltest.cpp#include”windows.h”BOLLAPIENTRYDllMain(HANDLEhModule,DWORDul_reason_for_call,LPVOIDlpReserved){ReturnTRUE;}extern“C”_declspec(dllexport)intMyCopyFile(LPCSTRsrc,LPCXTRtar){If(CopyFile(src,tar,FALSE)==TRUE){return1;}else{return0;}}(2)测试dll的程序#include”windows.h”extern”C”_declspec(dllimport)intMyCopyFile(LPCSTR,LPCSTR);intmain(intargc,char*argv[]){MyCopyFile(“C:\\1.txt”,”C:\\2.txt”);retuurn0;}综合题1.若在后备作业队列中同时等待运行的有三个作业1、2、3，已知它们各自的运行时间为a、b、c，且满足a<b<c，试证明采用短作业优先调度算法能获得最小平均周转时间。【分析】我们可以先得到采用短作业优先调度算法时的周转时间，然后用该时间和其他作业调度顺序（调度算法）时的周转时间相比较。计算其他作业调度顺序（调度算法）的周转时间时，为了不失一般性，可以任意假设一个其他调度顺序。【答案】由于短作业优先调度算法总是在后备作业队列中选择运行时间最短的作业作为调度对象，因此对短作业优先调度算法而言，这三个作业的总周转时间为：T1=a+(b+a)+(a+b+c)=3a+2b