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操作系统复习题Word文档格式.docx
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1.操作系统是对〔C〕进行管理软件。
B.硬件C.电脑资源D.应用程序
2.作业生存周期经历了四个状态,它们是提交、后备、〔B〕和完成。
。
B.就绪B.执行C.等待D.开始
3、获得了除处理机以外资源的进程状态是〔A〕。
4、分页式存储管理的主要特点是〔C〕。
A.要求处理缺页中断B.要求扩充内存容量
C.不要求作业装入到内存的连续区域D.不要求作业全部同时装入内
5、在进程管理中,当〔C〕时,进程从执行状态变为等待状态。
6、.在设备管理中,通道是指〔A〕。
7.在文件系统中,用户对文件的可见结构是〔C〕。
8.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
1.C2、B3、A4、C5、C6、A7、C8、B
1.使多个用户通过与电脑相连的终端,以交互方式同时使用电脑的操作系统是〔C〕。
A.单道批处理系统B.多道批处理系统
C.分时系统D.实时系统
2.〔A〕是指从作业提交给操作系统到作业完成的时间间隔。
A.周转时间B.响应时间
C.等待时间D.执行时间
3.下面表达中正确的选项是〔D〕。
A.操作系统的一个重要概念是进程,因此不同进程所执行的代码也一定不同
B.为了防止发生进程死锁,各进程只能逐个申请资源
C.操作系统用PCB管理进程,用户进程可以从PCB中读出与本身运行状况有关的信息
D.进程同步是指某些进程之间在逻辑上的相互制约关系
4.除了可以采用资源剥夺发解除死锁外,还可以采用〔C〕方法解除死锁。
A.修改信号量 B.拒绝分配新的资源
C.撤销进程 D.执行并行操作
5.存储管理主要的是〔C〕。
A.外存存储器用户区B.外存存储器系统区
C.内存储器用户区D.内存储器系统区
6.存储设备与存储器之间进行信息交换的物理单位是〔B〕。
A.卷B.块
C.文件D.记录
7.下面关于设备独立性的论述中正确的选项是〔B〕。
A.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
B.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
C.设备独立性是指能独立实现设备共享的一种特性
D.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
8.假设把操作系统看作电脑资源的管理者,以下的〔D〕不属于操作系统所管理的资源。
A.磁盘B.内存
C.CPUD.中断
9.作业调度程序从处于〔D〕状态的作业队列中选取适当的作业投入运行。
A.执行B.提交
C.完成D.后备
10.采用时间片轮转调度算法是为了〔A〕。
A.多个终端用户能得到系统的及时响应
B.先来先服务
C.需CPU最短的进程先执行
D.优先级高的进程能得到及时调度
11.在〔C〕的情况下,系统出现死锁。
A.电脑系统发生了重大故障
B.有多个阻塞的进程存在
C.假设干个进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源
D.资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数
12.可变分区管理中,首次适应分配算法可将空闲区表中空闲区栏目按〔A〕顺序排列。
A.地址递增B.长度递增
C.地址递减D.长度递减
13.指定扇区旋转到磁头下所需的时间是〔B〕。
A.查找时间B.等特时问
C.传偷时间D.优化时间
14.在程序中I/O方式中,对于输出设备,准备就绪是指〔A〕。
A.输出缓冲区已满B.输出缓冲区已有数据
C.输出设备已开始工作D.输出设备已收到I/O指令
二、埴空题
1.原语是系统状态下执行的具有某种功能的程序,它具有完整执行的特性,该特性包含两个类别,一个类别是指在机器指令级上,其执行期间不允许______;
另一个类别是指在程序功能级上,该程序不允许______。
2.信号量的物理意义是当信号量的值大于零时,表示______;
当信号量的值小于零时,其绝对值表示______。
3.一般来说,处理机调度共分为四级,它们是作业调度,______调度,进程调度,______调度。
4.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______,使进程继续执行的条件是______。
5.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、______和______四种方式。
6.设进程P共有6页,且已在内存中分配了3个页面,假设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______,缺页率为______。
填空题参考答案及评分标准每题4分,每空2分,共24分)
1、命令接口、系统调用〔顺序可颠倒〕
2、中断,并发执行
3、交换调度,线程调度〔顺序可颠倒〕
4、S-1<
0,S-1>
=0
5、通道方式、DMA方式〔顺序可颠倒〕
1.作业的周转时间包含了两个部分,即______时间______时间。
2.操作系统中与管理文件有关的______和______称为文件系统。
4.进程上下文由______、数据段、______的内容以及有关数据结构等组成。
5.研究操作系统的观点主要有电脑资源管理者、______和______
6.常用的内存信息保护方法有三种:
硬件法、______法和______法。
1、等待时间、执行时间〔顺序可颠倒〕
2、软件,数据
3、交换调度,线程调度〔顺序可颠倒〕
4、正文段,硬件寄存器
5、进程管理,用户界面〔顺序可颠倒〕
6、软件法,软硬件结合法〔顺序可颠倒〕
1.假设一个进程已进入临界区,其它欲进入临界区的进程必须__等待_,而不能继续__往下执行____。
2.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。
3.一般来说,处理机调度共分为四级,它们是_作业_____调度,交换_____调度,进程调度,线程调度。
4.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电脑系统。
另一个是_程序接口_____,编程人员利用它请求操作系统的服务。
电脑资源管理者、进程_和__用户____。
6.原语是系统状态下执行的具有某种功能的程序,它具有完整执行的特性,该特性包含两个类别,一个类别是指在机器指令级上,其执行期间不允许_中断;
另一个类别是指在程序功能级上,该程序不允许__并发执行_。
2.实时系统主要随着电脑应用于实时控制和实时信息处理领域中而发展起来。
3.网络操作系统的主要功能是实现各台电脑之间的通信以及网络中各种资源的共享。
4.在SPOOLING系统中,多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来。
5.JCB包含了系统对作业进行管理所必须的信息。
6.进程空间的大小只与处理机的位数有关。
7.一般地,把系统态下执行的某些具有特定功能的程序段称为原语。
8.作业调度的功能最主要的是从后备作业队列中选取一批作业进入执行状态。
9.作业的平均周转时间或平均带权周转时间,被作为衡量调度算法优劣的标准。
10.对于请求表中的要求内存长度,从可用表或自由链中寻找出合适的空闲区分配程序。
11.文件的逻辑结构可分为两大类:
12.在DMA方式中,I/O控制器具有比中断方式和程序直接控制方式时更强的功能。
13.根据系统设置的缓冲器的个数,可把缓冲技术分为单缓冲、双缓冲和多缓冲以及缓冲池几种。
14.要想有效地使用多重处理系统,必须采用多道程序设计技术。
15.电脑系统能及时处理过程控制数据并做出响应的操作系统称为实时操作系统。
16.作业说明书主要包含三方面内容,作业的基本描述、作业控制描述和资源要求描述。
17.系统调用像一个黑箱子那样,对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关的功能。
18.用户程序、进程的各种控制表格等都按一定的结构排列在进程空间中。
19.原语可分为两类:
一类是机器指令级的,另一类是功能级的。
20.进程管理模式根据各进程的状态特征和资源需求,将各进程的PCB表排成相应的队列并进行动态队列转接。
21.一个进程的上下文〔context〕包括进程的状态、有关变量和数据结构的值、硬件寄存器的值和PCB以及有关程序等。
22.上下界存储保护技术要求为每个进程设置一对上下界寄存器。
23.硬件资源的管理包括CPU的管理、存储器的管理、设备管理等,主要解决硬件资源的有效和合理利用问题。
24.按键存取是一种用在复杂文件系统,特别是数据库管理系统中的存取方法。
25.DMA控制器可用来代替CPU控制内存和设备之间进行成批的数据交换。
三、名词解释题
1.通道
是一个独立于CPU的专管输入输出的处理机,它控制外设或外存与内存之间的信息交换。
2.可剥夺方式
即就绪队列中一旦有优先级高于当前执行进程优先级的进程存在时,便立即发生进程调度,转让处理机。
3.先来先服务〔FCFS〕调度算法
将用户作业和就绪进程按提交顺序或变为就绪状态的先后排成队列,并按照先来先服务的方式进行调度处理,是一种最普遍和最简单的方法。
4.交换策略
在需要将某个程序段和数据调入内存时,如果内存中没有足够的空闲区,由交换策略来确定把内存中的哪些程序段和数据段调出内存,以便腾出足够的空间。
5.中断(Interrupt)
是指电脑在执行期间,系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件,使得CPU暂时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序,待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行或调度新的进程执行的过程。
1.进程的上下文
答:
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电脑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。
2.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
3.文件
在电脑系统中,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。
4.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。
5.操作系统
答:
操作系统是电脑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电脑系统中的硬件及软件资源〔2分〕,合理地组织电脑工作流程,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,从而在电脑与用户之间起到接口作用。
6.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
6.分时技术
就是把处理机的运行时间分成很短的时间片,按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用。
7.进程控制
是系统使用一些具有特定功能的程序段来创建、撤消进程以及完成进程各状态间的转换,从而到达多进程高效率并发执行和协调、实现资源共享的目的。
8.非剥夺方式
即使在就绪队列存在有优先级高于当前执行进程时,当前进程仍将继续占有处理机,直到该进程自己因调用原语操作或等待I/O而进入阻塞、睡眠状态,或时间片用完时才重新发生调度让出处理机。
9.最短作业优先法〔SJF〕
是选择那些估计需要执行时间最短的作业投入执行,为它们创建进程和分配资源。
10.动态分区法
在作业执行前并不建立分区,分区的建立是在作业的处理过程中进行的,且其大小可随作业或进程对内存的要求而改变。
四、简答题
1.页式管理的基本原理是什么?
答复要点:
〔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。
2.操作系统为用户提供哪些接口?
它们的区别是什么?
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电脑系统。
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。
3.什么是操作系统的基本功能?
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存储管理的主要工作是对内部存储器进行分配、保护和扩充。
设备管理
3通道、控制器、输入输出设备的分配和管理。
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。
1.1简述页和段的区别。
答复要点:
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。
〔2分〕
〔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。
2.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。
3.试写出程序与进程的区别。
〔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〕进程是竞争电脑系统资源的基本单位,而程序不反映执行也就不会竞争电脑系统资源。
〔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。
2.简述Windows的线程结构,以及它在内存中的驻留机制。
【答案】Windows的线程结构包括该线程所属的进程、线程创建和结束的时间、线程运行的起始例程的地址、线程级别的安全控制和等待处理的I/O请求包列表等。
其中一部分数据被称作核心线程块,用来存储用于处理器调度线程的相关信息,如执行时间、优先级、核心栈的地址等。
还有一部分被称作线程环境块的线程数据驻留在进程地址空间中,它为调入映像和动态连接库提供上下文信息。
Windows的线程以执行线程块的形式驻留在内存中。
评分标准:
3.什么是系统调用?
系统调用与一般用户程序有什么区别?
【答案】〔1〕系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。
编程人员通过系统调用使用操作系统内核所提供的各种功能。
〔2〕区别是:
系统调用的执行不同于一般用户程序的执行。
系统调用程序是在核心态执行,调用它们需要一个类似于硬件中断处理机制来提供系统服务。
而用户程序则是在用户态下执行。
4.什么是系统调用?
【答案】
(1)CPU利用率、吞吐量、周转时间、就绪等待时间、响应时间。
(2)不一定。
●对于批处理系统,由于主要用于计算,因而对于作业的周转时间要求较高。
从而作业的平均周转时间或平均带权周转时间被用来衡量调度程序的优劣。
●对于分时系统,用周转时间或带权周转时间来衡量调度性能是不够的,除了要保证系统吞吐量大、资源利用率高之外,还应保证用户能够容忍的响应时间。
平均响应时间又被用来衡量调度策略的优劣。
●对于实时系统,衡量调度算法优劣的主要标志则是满足用户要求的时限时间。
5.简述DMA方式与中断方式的主要区别。
【答案】
中断方式是在数据缓冲寄存器满之后发中断要求CPU进行中断处理,而DMA方式则是在所要求转送的数据块全部传送结束时要求CPU进行中断处理。
这就大大减少了CPU进行中断处理的次数;
中断方式的数据传送是在中断处理时由CPU控制完成的,而DMA方式是在DMA控制器的控制下不经过CPU控制完成的。
这就排除了因并行操作设备过多时CPU来不及处理或因速度不匹配而造成数据丧失等现象。
6.简述独占设备的一般分配过程。
【答案】对于具有通道的系统,在进程提出I/O请求后,系统的设备分配程序可按下述步骤进行设备分配;
〔1〕分配设备。
首先根据物理设备名查找系统设备表SDT,从中找出该设备的DCT,根据表中的设备状态字段,可知该设备是否正忙。
假设忙,便将请求I/O进程的PCB挂在设备队列上;
否则;
便按照一定的算法来计算本次设备分配的安全性。
如果不会导致系统进入不安全状态,便将设备分配给请求进程,否则,仍将其PCB插入设备等待队列:
〔2〕分配控制器。
在系统把设备分配给请求I/O的进程后,再到其DCT中找出与该设备连接的控制器表〔COCT〕,从表内的状态字段中可知该控制器是否忙碌。
假设忙,便将请求I/O进程的PCB挂在该控制器的等待队列上,否则将该控制器分配给进程。
〔3〕分配通道。
在该COCT中找到与该控制器连接的通道的通道表(CHCT),再根据CHCT内的状态信息可知该通道是否忙碌。
假设忙,便将请求I/O的进程挂在该通道的等待队列上;
否则,将该通道分配给进程,只有在设备、控制器和通道三者都分配成功在时,这次的设备分配才算成功。
然后便可启动该I/O设备进行数据传送。
7.作业控制方式有哪几种?
调查你周围的电脑的作业控制方式。
【答案】作业控制的主要方式有两种:
脱机控制方式和联机控制方式:
〔1〕脱机控制方式利用作业控制语言来编写表示用户控制意图的作业控制程序,也就是作业说明书。
作业控制语言的语句就是作业控制命令。
不同的批处理系统提供不同的作业控制语言。
〔2〕联机控制方式不同于脱机控制方式,它不要求用户填写作业说明书,系统只为用户提供一组键盘或其他操作方式的命令。
用户使用操作系统提供的操作命令和系统会话,交互地控制程序执行和管理电脑系统。
8.什么是多处理机系统?
并行处理系统、电脑网络、分布式系统和多处理机系统的操作系统之间有何区别?
【答案】从广义上说使用多台处理机协调工作,来完成用户所要求任务的电脑系统都是多处理机系统。
狭义的多处理机系统是利用系统内的多个CPU来并行执行用户的几个程序,以提高系统的吞吐量;
或用来进行冗余操作,以提高系统的可靠性
并行处理机系统是利用多个功能单元〔CPU〕执行同一程序,多个处理机在物理位置上处于同一块电路板上。
电脑网络系统则是通过物理通信媒介,包括有线和无线的,把现有的分散的电脑系统互相连接起来,以到达信息传递和资源共享的目的。
分布式系统是以电脑网络为基础的,对用户来说是透明的。
多处理机系统是指在同一电脑系统内共享内存的电脑系统。
9.动态分区式管理的常用内存分配算法有哪几种?
比较它们各自的优缺点。
【答案】动态分区式管理的常用内存分配算法有最先适应法〔FF〕、最正确适应法〔BF〕和最坏适应法〔WF〕。
优缺点比较:
(1)从搜索速度上看最先适应法最正确,最正确适应法和最坏适应法都要求把不同大小的空闲区按大小进行排队。
(2)从回收过程来看,最先适应法也是最正确,因为最正确适应法和最坏适应法都必须重新调整空闲区的位置。
(3)最正确适应法找到的空闲区是最正确的,但是会造成内存碎片较多,影响了内存利用率,而最坏适应法的内存碎片最少,但是对内存的请求较多的进程有可能分配失败。
总之,三种算法各有所长,针对不同的请求队列,它们的效率和功能是不一样的。
五、分析题
1.写出静态页面分配算法的流程图。
2.写出创建进程原语的流程图。
3.如以下列图所示,有5个进程合作完成某一任务的前趋图,试用P、V原语描述它们的同步关系。
参考答案:
〔1〕设S3的私有信号量为a3,设S5的私有信号量为a52、a53,设S4的私有信号量为a43、a45。
它们的初值均为零。
〔2〕main()
{·
·
S1〔〕;
S2〔〕;
S3〔〕;
S4〔〕;
S5〔〕;
}
S1〔〕
{.
…
V(a3);
}
S2〔〕
V(a52);
S3〔〕
{p(a3);
.
V(a53);
V(a43);
S4〔〕
{p(a43);
p(a45);
.
S5〔〕
{p(a53);
.p(a52);
V(a45);
1.写出创建原语流程图。
2.如以下列图所示,有5个进程合作完成某一任务的前趋图,试用P、V原语描述它们的同步关系。
〔1〕设S3的私有信号量为a3,设S5的私有信号量为a52
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