《操作系統(tǒng)》課程綜合練習(xí)題-及答案

1、操作系統(tǒng)綜合練習(xí)題一、填空題1. 操作系統(tǒng)的基本功能包括（1 ）管理、 （2 ）管理、 （ 3 ）管理、 （4 ）管理以及提供用戶接口。2. 系統(tǒng)調(diào)用與一般函數(shù)調(diào)用的執(zhí)行方式有著明顯的不同，系統(tǒng)調(diào)用運(yùn)行在（5 ）態(tài)，一般函數(shù)調(diào)用運(yùn)行在 （ 6 ） 態(tài)。3. 進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時(shí)有間斷性、（ 7）和（8）的特點(diǎn)。4. 進(jìn)程的基本特征有（9 ） 、 （10 ） 、獨(dú)立、異步及結(jié)構(gòu)特征。5. UNIX系統(tǒng)的文件目錄項(xiàng)由兩部分構(gòu)成，即文件名和（11 ）;6. 臨界資源的概念是（12） ，而臨界區(qū)是指（13） 。7. 產(chǎn)生死鎖的原因可以歸結(jié)為兩點(diǎn)：（ 14）和（15） 。8. 段頁式存儲管理中，是將作業(yè)分（1

2、6 ） ， （17 ）內(nèi)分（18 ） ，內(nèi)存分配以（19 ）為單位。9. 分頁存儲管理方式中，在不考慮使用快表的情況下，每條訪問內(nèi)存的指令需要（20 ）次訪問內(nèi)存；10. 在操作系統(tǒng)中，不可中斷執(zhí)行的操作稱為（21 ）操作；11. 進(jìn)程訪問臨界資源的代碼段稱為（22 ） ，為保證進(jìn)程互斥，應(yīng)在進(jìn)程的臨界區(qū)前設(shè)置（23 ） ，在臨界區(qū)后設(shè)置（24 ） 。12. 銀行家算法中，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程提出的資源請求將導(dǎo)致系統(tǒng)從（25 ）進(jìn)入（26 ）時(shí)，系統(tǒng)就拒絕它的資源請求。13. 頁面調(diào)入策略要解決（27） 、 （ 28）兩個(gè)問題。14. 最佳置換算法是選擇（29）或（30）的頁面做為被淘汰的頁面。15.

3、UNIX 系統(tǒng)中，用于創(chuàng)建進(jìn)程的兩個(gè)常用系統(tǒng)調(diào)用是（ 31 ） 和 （ 32 ） 。16. 進(jìn)程調(diào)度負(fù)責(zé)（33 ）的分配工作。17. 通常操作系統(tǒng)內(nèi)核提供（34 ）功能和（35 ）功能。參考答案：1、 、 （ 1）存儲管理；（ 2）處理機(jī)管理；（ 3）文件管理；（ 4）設(shè)備管理；2、 （ 5）系統(tǒng)態(tài)（核心態(tài)） ； （ 6）用戶態(tài)；3、 （ 7）失去封閉性；（ 8）不可再現(xiàn)性4、 （ 9）動態(tài)； （ 10）并發(fā)；5、 （ 11）索引結(jié)點(diǎn)；6、 （12） 一次僅允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源；（13） 進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序代碼；7、（14）競爭資源；（15）進(jìn)程推進(jìn)順序非法8、（16）段；（17）

4、段； （18）頁；（19）頁；9、（20） 2;10、（21）原子操作；11、（22）臨界區(qū)；（23）進(jìn)入?yún)^(qū)；（24）退出區(qū)；12、（25）安全狀態(tài)；（26）不安全狀態(tài)；13、（27）何時(shí)調(diào)入頁面；（28）從何處調(diào)入頁面；14、（29）永不使用的；（30）最長時(shí)間內(nèi)不再被訪問的;15、（31） fork（）; （32） exec（）;16、（33）作業(yè)；17、（34）資源管理（35）支撐二、選擇題）等待進(jìn)程。1、若Wait（s）和Signal（s）操作的彳t號量S初值為2,當(dāng)前值為-1 ,則表示有（A.0個(gè) B.1 個(gè)2、下列的進(jìn)程狀態(tài)變化中，（A.運(yùn)行一就緒B.C.等待f運(yùn)行D.C.2 個(gè)

5、D.3 個(gè)）變化是不可能發(fā)生的。運(yùn)行f 等待等待就緒3、多道程序環(huán)境下，操作系統(tǒng)分配資源以（）為基本單位。A.程序 B. 指令 C. 進(jìn)程 D. 作業(yè)4、資源的按序分配策略可以破壞 條件。A.互斥使用資源B.占有且等待資源C.非搶奪資源D.循環(huán)等待資源5、在 的情況下，系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖。A.計(jì)算機(jī)發(fā)生了大故障B.有多個(gè)封鎖的進(jìn)程同時(shí)存在C.若干進(jìn)程因競爭資源而無休止地相互等待他方釋放已占有的資源D.資源數(shù)大大小于進(jìn)程數(shù)或進(jìn)程同時(shí)申請的資源數(shù)大大超過資源總數(shù)6、進(jìn)程在執(zhí)行中發(fā)生了缺頁中斷，經(jīng)操作系統(tǒng)處理后，應(yīng)讓其執(zhí)行 （） 指令。A.被中斷的前一條B.被中斷的C.被中斷的后一條D.啟動時(shí)的第一條）次

6、序登記在空閑區(qū)表中。7、分區(qū)管理中采用“最佳適應(yīng)”分配算法時(shí)，宜把空閑區(qū)按（A. 長度遞增B. 長度遞減C. 地址遞增D. 地址遞減8、SPOOLING（統(tǒng)提高了（）的利用率。A. 獨(dú)占設(shè)備B. 共享設(shè)備C. 文件 D. 主存儲器9、中斷發(fā)生后，應(yīng)保留（） 。A. 緩沖區(qū)指針B. 關(guān)鍵寄存器內(nèi)容C. 被中斷的程序D. 頁表10、實(shí)現(xiàn)虛擬存儲器的目的是。A.實(shí)現(xiàn)存儲保護(hù)B.實(shí)現(xiàn)程序浮動C.擴(kuò)充輔存容量D.擴(kuò)充主存容量11、如果I/O設(shè)備與存儲設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CP陰完成，這種數(shù)據(jù)交換方式是A.程序查詢B.中斷方式C. DMAT式D .無條件存取方式12、分配到必要的資源并獲得處理機(jī)時(shí)的進(jìn)程狀

7、態(tài)是。A.就緒狀態(tài)B.執(zhí)行狀態(tài)C.阻塞狀態(tài)D.撤消狀態(tài)13、頁式虛擬存儲系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是A. 不要求將作業(yè)裝入到主存的連續(xù)區(qū)域;B. 不要求將作業(yè)同時(shí)全部裝入到主存的連續(xù)區(qū)域;C. 不要求進(jìn)行缺頁中斷處理;D. 不要求進(jìn)行頁面置換;14、在分時(shí)操作系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度經(jīng)常采用 算法。A.先來先服務(wù)B.最高優(yōu)先權(quán)C.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)D.隨機(jī)15、操作系統(tǒng)的基本類型主要有。A. 批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)及多任務(wù)系統(tǒng)B. 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、批處理操作系統(tǒng)及分時(shí)操作系統(tǒng)C. 單用戶系統(tǒng)、多用戶系統(tǒng)及批處理系統(tǒng)D. 實(shí)時(shí)系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和多用戶系統(tǒng)16、產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件是：互斥、循環(huán)等待和不剝奪。A.請求與阻塞B.請

8、求與保持C.請求與釋放D.釋放與阻塞17、中斷矢量是指。A. 中斷處理程序入口地址B. 中斷矢量表起始地址C. 中斷處理程序入口地址在中斷矢量表中的存放地址D. 中斷斷點(diǎn)的地址18、CPU俞出數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于打印機(jī)的打印速度，為了解決這一矛盾，可采用。A.并行技術(shù)B.通道技術(shù)C.緩沖技術(shù)D.虛存技術(shù)19、文件系統(tǒng)是指。A. 文件的集合B 文件的目錄C. 實(shí)現(xiàn)文件管理的一組軟件;D 文件、管理文件的軟件及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的總體20、是直接存取的存儲設(shè)備。A.磁盤B.磁帶C.打印機(jī)D.鍵盤顯示終端21、虛擬存儲管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)是程序的（）理論。A. 局部性B. 全局性C. 動態(tài)性D. 虛擬性參考答案：1、

9、 B 2、 C 3、 C 4、 D 5、 C 6、 B 7、 A 8、 A 9、 B 10、 D 11、 C 12、 B 13、 B 14、 C 15、 D 16、 B 17、A 18、 C 19、 D 20、 A 21、 A三、回答下列問題1 、一臺計(jì)算機(jī)有8 臺磁帶機(jī)。它們由N 個(gè)進(jìn)程競爭使用，每個(gè)進(jìn)程可能需要3 臺磁帶機(jī)。請問N 為多少時(shí)，系統(tǒng)沒有死鎖危險(xiǎn)，并說明原因。答：N為3時(shí)，系統(tǒng)沒有死鎖危險(xiǎn)。因?yàn)?3個(gè)進(jìn)程爭奪8臺設(shè)備，不管怎樣都會滿足其中2個(gè)進(jìn)程的需要，8>3*2，第三個(gè)進(jìn)程遲早會得到所需資源。2、什么是進(jìn)程？請說明進(jìn)程與程序的區(qū)別與聯(lián)系答：定義1 ：可并發(fā)執(zhí)行的程序在一

10、個(gè)數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過程?；蚨x2： 進(jìn)程是由正文段、用戶數(shù)據(jù)段以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)段共同組成的一個(gè)執(zhí)行環(huán)境。（正文段存放被執(zhí)行的機(jī)器指令，用戶數(shù)據(jù)段存放進(jìn)程在執(zhí)行時(shí)直接進(jìn)行操作的所有數(shù)據(jù)，包括進(jìn)程所使用的全部變量，系統(tǒng)數(shù)據(jù)段存放程序的運(yùn)行環(huán)境，是進(jìn)程實(shí)體最重要的一部份。）區(qū)別（ 1） 、程序是靜態(tài)的概念，進(jìn)程是動態(tài)的概念程序是一組指令的有序集合，而進(jìn)程是程序的一次運(yùn)行活動，或者說它是程序的執(zhí)行過程，它的著眼點(diǎn)是活動、運(yùn)行、過程。它的活動性還表現(xiàn)在：它可以由系統(tǒng)“創(chuàng)建”而產(chǎn)生，由“撤消”而消亡，由“調(diào)度”而執(zhí)行。（ 2） 、程序是永久的，進(jìn)程是暫時(shí)存在的。程序是指令的集合，以0， 1 代碼的形存在于某種

11、存儲介質(zhì)上，無論執(zhí)行與否，它都存在著，而進(jìn)程只有在執(zhí)行程序時(shí)被創(chuàng)建之后才存在，程序執(zhí)行完畢，進(jìn)程就被撤消，就不存在了。（ 3） 、程序與進(jìn)程的存在實(shí)體不同程序就是代碼構(gòu)成的，進(jìn)程是由程序代碼，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)兩部分構(gòu)成。聯(lián)系（ 4） 、進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行，進(jìn)程總是對應(yīng)一個(gè)特定的程序，執(zhí)行程序的代碼，一個(gè)進(jìn)程至少要對應(yīng)一個(gè)程序。（ 5） 、一個(gè)程序可以對應(yīng)多個(gè)進(jìn)程。同一個(gè)程序段可以在不同的數(shù)據(jù)集合上運(yùn)行，因而構(gòu)成者干個(gè)不同的進(jìn)程。3、什么是進(jìn)程控制塊？進(jìn)程控制塊起什么作用？答：進(jìn)程控制塊是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，PCB 中記錄了操作系統(tǒng)所需要的，用于描述進(jìn)程情況及控制進(jìn)程

12、運(yùn)行所需的全部信息。4、什么是操作系統(tǒng)的內(nèi)核？操作系統(tǒng)內(nèi)核一般包括哪些功能？答：操作系統(tǒng)內(nèi)核位于計(jì)算機(jī)硬件之上，負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)中的公共的大小資源，為用戶程序提供系統(tǒng)調(diào)用接口，提供程序運(yùn)行的進(jìn)程機(jī)制。提供功能：進(jìn)程管理，文件管理，設(shè)備管理，存儲管理，作業(yè)管理。5、操作系統(tǒng)會在什么情況下創(chuàng)建新進(jìn)程？請說明進(jìn)程創(chuàng)建的過程。答： OS 在下列情況下回創(chuàng)建進(jìn)程：用戶登陸、作業(yè)調(diào)度、提供服務(wù)、應(yīng)用請求。OS 調(diào)用創(chuàng)建新進(jìn)程的原語，來創(chuàng)建進(jìn)程，一般步驟：（1）申請，空白PCB。（2）為新進(jìn)程分配資源。（3）初始化進(jìn)程控制塊。（4）將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列6、設(shè)備驅(qū)動程序的功能是什么？編寫設(shè)備驅(qū)動程序需要了解哪些硬

13、件結(jié)構(gòu)？答：設(shè)備驅(qū)動程序的功能（ 1）將接收到的抽象要求轉(zhuǎn)換為具體要求；（ 2）檢查用戶I/O 請求的合法性，了解I/O 設(shè)備的狀態(tài)，傳遞有關(guān)參數(shù)，設(shè)置設(shè)備的工作方式；（ 3）發(fā)出I/O 命令，啟動分配到的I/O 設(shè)備，完成指定的I/O 操作；（ 4）及時(shí)響應(yīng)由控制器或通道發(fā)來的中斷請求，并根據(jù)其中斷類型調(diào)用相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行處理；（ 5） 對于設(shè)置有通道的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，驅(qū)動程序還應(yīng)能夠根據(jù)用戶的I/O 請求， 自動地構(gòu)成通道程序。需要了解磁盤正確操作需要的全部參數(shù)，包括扇區(qū)、磁道、柱面、磁頭、磁頭臂的移動等。7、什么是進(jìn)程調(diào)度？請例舉三種常用的進(jìn)程調(diào)度算法。引起進(jìn)程調(diào)度的因素有哪些？答：

14、進(jìn)程調(diào)度是記錄系統(tǒng)中所有進(jìn)程的執(zhí)行狀況，根據(jù)一定的調(diào)度算法，從就緒隊(duì)列中選出一個(gè)進(jìn)程來，把CPU配給它。把 CPU配給進(jìn)程，即把選中進(jìn)程的進(jìn)程控制塊內(nèi)有關(guān)的現(xiàn)場信息，如程序狀態(tài)字、通用寄存器等內(nèi)容送入處理器相應(yīng)的寄存器中，從而讓它占用。先進(jìn)先出算法（ FIFO）時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法（RR）基于優(yōu)先級的調(diào)度算法（HPF）多級隊(duì)列反饋法引起進(jìn)程調(diào)度的因素有：（ 1）進(jìn)程正常終止或異常終止；（ 2）正在執(zhí)行的進(jìn)程因某種原因被阻塞；（ 3）在引入時(shí)間片的系統(tǒng)中，時(shí)間片用完；（ 4）在搶占式中，就緒隊(duì)列中某進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)變得比當(dāng)前正在執(zhí)行的進(jìn)程高，或有優(yōu)先權(quán)更高的進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列。8、什么是虛擬存儲系統(tǒng)？有哪些

15、存儲管理技術(shù)支持虛擬存儲系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)？答：所謂虛擬存儲器，是指僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行作業(yè)的存儲器系統(tǒng)。具體地說，虛擬存儲系統(tǒng)是指具有請求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲器系統(tǒng)。請求分頁和分段請求的存儲管理技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)虛擬存儲管理系統(tǒng)。9、什么是SPOOLing SPOOLing系統(tǒng)由哪幾部分構(gòu)成？答： SPOOLing 是指聯(lián)機(jī)情況下的同時(shí)外圍操作。SPOOLing 系統(tǒng)的組成；（ 1）輸入井和輸出井（ 2）輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)（ 3）輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程10、文件系統(tǒng)的功能是哪些？答：文件系統(tǒng)應(yīng)該具有對文件存儲空間的管理，目錄管理，文件的讀寫管理以及文件的

16、共享與保護(hù)等功 能11、什么是死鎖？造成死鎖的原因是什么？答：所謂死鎖，是指多個(gè)進(jìn)程因競爭資源而造成的一種僵局，若無外力作用，這些進(jìn)程都將永遠(yuǎn)不能再向前推進(jìn)。產(chǎn)生死鎖的原因：（ 1 ）競爭資源；（ 2）進(jìn)程推進(jìn)順序非法12、畫出具有三個(gè)基本狀態(tài)的進(jìn)程轉(zhuǎn)換圖。13、什么是操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)具有什么作用？答：操作系統(tǒng)是一組控制和管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源、合理地對各類作業(yè)進(jìn)行調(diào)度，以及方便用戶的程序的集合。作用：用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者。14、什么是實(shí)時(shí)計(jì)算？舉兩個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的例子。15、畫出I/O 軟件的構(gòu)成圖并說明各部分的主要功能。16、說明時(shí)鐘中斷產(chǎn)生的過程和時(shí)鐘中

17、斷處理程序的主要功能。17、在分頁存儲管理中，若CPUB問的邏輯單元為 a,則在進(jìn)行地址變換時(shí)，先由分頁地址變換機(jī)構(gòu)將a 分為頁號和頁內(nèi)偏移地址兩部分，然后由硬件檢索機(jī)構(gòu)搜索頁表得到a 所在的物理塊號，請說明由硬件檢索機(jī)構(gòu)搜索頁表得到a 所在的物理塊號的原理。18、操作系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)是什么？什么是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的調(diào)度算法？19、引起進(jìn)程調(diào)度的因素有哪些？請說明什么是多級隊(duì)列調(diào)度算法。答：引起進(jìn)程調(diào)度的因素有：正在運(yùn)行的時(shí)間片用完；進(jìn)程被阻塞；進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束；有高優(yōu)先權(quán)的進(jìn)程到來；多級隊(duì)列調(diào)度是根據(jù)作業(yè)的性質(zhì)或類型的不同將就緒進(jìn)程隊(duì)列再分為若干個(gè)獨(dú)立子隊(duì)列，各個(gè)作業(yè)固定地分屬于一個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)

18、列采用一種算法，不同的隊(duì)列可采用不同的調(diào)度算法。四、若給定一個(gè)邏輯地址空間的地址為A,系統(tǒng)頁面大小為 L,請寫出A所對應(yīng)的頁號 P和頁內(nèi)偏移地址W勺運(yùn)算式；說明分頁存儲管理的地址映射過程。答： P=INTA/L;d=AMOD L分頁存儲的地址映射過程：（ 1）由硬件將邏輯地址分為頁號和頁內(nèi)位移兩部分；（ 2）系統(tǒng)根據(jù)頁表寄存器中的頁表長度檢查這個(gè)頁號是否越界，越界產(chǎn)生中斷；（ 3）根據(jù)頁號查頁表得到相應(yīng)的物理塊號；( 4)由硬件將物理塊號和頁面偏移相加得到實(shí)際地址。五、 ( 1)為什么管程能實(shí)現(xiàn)進(jìn)程對臨界資源的互斥訪問？( 2)利用管程實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者- 消費(fèi)者問題。答： ( 1 )管程的思想是將變

19、量和對它們的操作集中在一個(gè)模塊中，可以單獨(dú)編譯，外部只能通過調(diào)用管程的某些函數(shù)來間接訪問變量。管程有進(jìn)程等待隊(duì)列和相應(yīng)的等待和喚醒操作。當(dāng)一個(gè)進(jìn)入管程的進(jìn)程等待時(shí)， 就釋放管程的互斥使用權(quán)，當(dāng)已進(jìn)入管程的一個(gè)進(jìn)程喚醒另一個(gè)進(jìn)程時(shí)，兩者必須有一個(gè)退出，這樣就實(shí)現(xiàn)了進(jìn)程對臨界資源的互斥訪問。( 2)管程：buffer=MODULEnotfull,notempty:condition;count,in,out: integer;buf:array0.k-1of item_type;define deposit,fetch;use monitor.enter,monitor.leave,monitor

20、.wait,monitor.signal;procedure deposit(item);if(count=k) monitor.wait(notfull);bufin=item;in:=(in+1)mod k;count+;monitor.signal(notempty);procedure fetch(item);if(count=0) monitor.wait(notempty);item=bufout;in:=(in+1)mod k;count-;monitor.signal(notfull);return(item);count=0;in=0;out=0;進(jìn)程：producer,co

21、nsumer producer (生產(chǎn)者進(jìn)程)Item_Type item;while(true)produce(&item);buffer.enter( );buffer.deposit(item);buffer.leave( );consumer (消費(fèi)者進(jìn)程)Item_Type item;while(true)buffer.enter( );item=buffer.fetch( );buffer.leave( );consume(&item);六、在一個(gè)頁式存儲管理系統(tǒng)中，頁表內(nèi)容如下所示:頁號塊號0211263347若頁的大小為2K,則地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將邏輯地址4116轉(zhuǎn)換成的物理地址是什么。(請寫明計(jì)算過程)答：頁號 p=INT(0/2048) =0 -頁內(nèi)偏移 w=mod(0/2048)。以頁號為索引搜索頁表得到0號頁面所在的物