操作系統(tǒng)第1階段測(cè)試題

1、P5江南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教1第一階段測(cè)試卷考試科目：操作系統(tǒng)第 1 章至第 4 章（總分 100 分）時(shí)間：90 分鐘_習(xí)中心（教學(xué)點(diǎn)）批次：_ 層次： 業(yè)余專業(yè)： _ 學(xué)號(hào)： _身份證號(hào)： _姓名：_得分：_一、名詞解釋（15 分）1、多道程序設(shè)計(jì)2、分時(shí)技術(shù)3、操作系統(tǒng)虛擬機(jī)4、程序的順序執(zhí)行5、程序的并發(fā)執(zhí)行二、存儲(chǔ)式計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是什么？ （5 分）三、為什么在單道程序工作情況下，I/O 設(shè)備和中央處理機(jī)的并行操作是有限度的？ （ 5 分）四、什么是與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤？試舉一例說(shuō)明之。（6 分）五、批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)各是什么？ （6 分）六、什么是進(jìn)程同步、進(jìn)程互斥？這兩個(gè)概

2、念有什么聯(lián)系與區(qū)別？ （8 分）七、中斷和俘獲有什么不同？（ 5）八、操作系統(tǒng)的主要特征是什么？為什么會(huì)有這樣的特征？ （6）九、什么是進(jìn)程？進(jìn)程與程序的主要區(qū)別是什么？ （6 分）十、用戶與操作系統(tǒng)的接口是什么？ （ 6 分）十一、 如圖所示，有五個(gè)進(jìn)程合作完成某一任務(wù)，試用P、V 操作實(shí)現(xiàn)同步，要求寫出程序描述。（10 分）P42十二、 如圖所示，get、copy、put 三進(jìn)程共用兩個(gè)緩沖區(qū) s、t （其大小為每次存放一個(gè)記錄） get 進(jìn)程負(fù)責(zé)不斷地把輸入記錄送入緩沖區(qū)s 中，copy 進(jìn)程負(fù)責(zé)從緩沖區(qū) s 中取出記錄復(fù)制到緩沖區(qū) t 中，而 put 進(jìn)程負(fù)責(zé)把記錄從緩沖區(qū)t 中取出打

3、印。試用 p、v 操作實(shí)現(xiàn)這三個(gè)進(jìn)程之間的同步，并寫出程序描述。 （10 分）十三、選擇、填空（12 分）1、采用多道程序設(shè)計(jì)后，可能（）。A、縮短對(duì)用戶請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間B、降低了系統(tǒng)資源的利用率C、縮短了每道程序執(zhí)行時(shí)間D、延長(zhǎng)了每道程序執(zhí)行時(shí)間2、并發(fā)進(jìn)程中與共享變量有關(guān)的程序段稱為。3、為避免用戶程序中使用特權(quán)指令，計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)區(qū)分兩種操作模式，即_ 和4、一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的共享資源稱為 _ 。每個(gè)進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段程序稱為_。參考答案一、名詞解釋1、 多道程序設(shè)計(jì)：多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)就是在計(jì)算機(jī)主存中同時(shí)存放幾道相互獨(dú)立的程序，使它們?cè)诠芾沓绦蚩刂浦拢嗷ゴ┎暹\(yùn)行。2、分時(shí)

4、技術(shù)：所謂分時(shí)技術(shù)，就是把處理機(jī)時(shí)間劃分成很短的時(shí)間片（如幾百毫秒）輪流地分 配給各個(gè)聯(lián)機(jī)作業(yè)使用，如果某個(gè)作業(yè)在分配的時(shí)間片用完之前還未完成計(jì)算，該作業(yè)就暫時(shí) 中斷，等待下一輪繼續(xù)計(jì)算。此時(shí)處理機(jī)讓給另外一個(gè)作業(yè)使用。這樣，每個(gè)用戶的各次要求 都能得到快速響應(yīng)，給每個(gè)用戶的印象是：獨(dú)占一臺(tái)計(jì)算機(jī)。3、操作系統(tǒng)虛擬機(jī)：在裸機(jī)上配置了操作系統(tǒng)之后就構(gòu)成了操作系統(tǒng)虛擬機(jī)。4、程序的順序執(zhí)行：一個(gè)計(jì)算由若干個(gè)操作組成，而這些操作必須按照某種先后次序來(lái)執(zhí)行， 以保證操作的結(jié)果是正確的，則這類計(jì)算就是程序的順序執(zhí)行過(guò)程。5、程序的并發(fā)執(zhí)行：若干個(gè)程序段同時(shí)在系統(tǒng)中運(yùn)行，這些程序段的執(zhí)行在時(shí)間上是重疊的，

5、一個(gè)程序段的執(zhí)行尚未結(jié)束，另外一個(gè)程序段的執(zhí)行已經(jīng)開始，即使這種重疊是很小的一部分，也稱這幾個(gè)程序段是并發(fā)執(zhí)行的。、存儲(chǔ)式計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是什么?3集中順序過(guò)程控制，即控制部件根據(jù)程序?qū)φ麄€(gè)計(jì)算機(jī)的活動(dòng)實(shí)行集中過(guò)程控制，并根據(jù) 程序規(guī)定的順序依次執(zhí)行每一個(gè)操作。三、為什么在單道程序工作情況下， I/O 設(shè)備和中央處理機(jī)的并行操作是有限度的？I/O 處理與本道程序相關(guān)。四、什么是與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤？試舉一例說(shuō)明之。當(dāng)程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)處于一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)組合狀態(tài)，各程序執(zhí)行的相對(duì)速度不定，程 序員極不容易看到兩個(gè)同樣的結(jié)果，且在眾多的結(jié)果中應(yīng)該只有一個(gè)是正確的答案，而其他則 是錯(cuò)誤的。 這種現(xiàn)象是

6、程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題， 這種錯(cuò)誤與并發(fā)程序執(zhí)行的相對(duì)速度有關(guān)， 是與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤?；?程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)若共享了公共變量，其執(zhí)行結(jié)果將與并發(fā)程序執(zhí)行的相對(duì)速度有關(guān)，即給定相 同的初始條件，也可能會(huì)得到不同的結(jié)果，此為與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤。例子，用卡片輸入機(jī)盡快地把一個(gè)文本復(fù)寫（謄抄）到行式打印機(jī)上去。設(shè)置一個(gè)緩沖區(qū)（假 定緩沖區(qū)的容量為每次存放一個(gè)記錄信息） 。兩個(gè)程序過(guò)程， 一個(gè)是負(fù)責(zé)將讀卡機(jī)的信息送入緩 沖區(qū)，另外一個(gè)負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)取出信息并打印。這兩個(gè)程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)可能出現(xiàn)兩種情況。一 種是打印速度高于輸入速度，將導(dǎo)致要打印的內(nèi)容還沒(méi)有送入緩沖區(qū)，打印的并不是所需要的 內(nèi)容；另一種是輸入速度

7、高于打印速度，則打印機(jī)還未打印的內(nèi)容可能被新輸入的內(nèi)容覆蓋。 這樣打印出來(lái)的內(nèi)容，一部分正確，一部分是以后要打印的信息，還有一部分應(yīng)該打印的信息 卻丟失了。五、批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)各是什么？ 批處理的主要特征是批量。用戶使用計(jì)算機(jī)時(shí)，必須事先準(zhǔn)備好的作業(yè)，然后交給機(jī)房， 由機(jī)房的操作員將一批作業(yè)送入系統(tǒng)，計(jì)算結(jié)果也是成批進(jìn)行輸出。作業(yè)執(zhí)行過(guò)程中，用戶不 能直接進(jìn)行干預(yù)。批量操作系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)吞吐量大，效率高。缺點(diǎn)是對(duì)用戶的響應(yīng)時(shí)間較 長(zhǎng)，用戶不能及時(shí)了解自己程序的運(yùn)行情況并加以控制。分時(shí)系統(tǒng)具有下面一些特點(diǎn)。并行性，共享一臺(tái)計(jì)算機(jī)的眾多聯(lián)機(jī)用戶可以在各自的終端 上同時(shí)處理自己的程

8、序。獨(dú)占性，分時(shí)系統(tǒng)采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方法使一臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)為許多終 端用戶服務(wù)，因此客觀效果是這些用戶彼此之間都感覺(jué)不到別人也在使用這臺(tái)計(jì)算機(jī)，好像只 有自己獨(dú)占計(jì)算機(jī)。交互性，用戶和計(jì)算機(jī)之間可以進(jìn)行“會(huì)話” ，用戶從終端輸入命令，提出 計(jì)算要求，系統(tǒng)收到命令后分析用戶的要求并完成之，然后把運(yùn)算結(jié)果通過(guò)屏幕或打印機(jī)反饋 到用戶，用戶可以根據(jù)運(yùn)算結(jié)果提出下一步要求，這樣一問(wèn)一答，直到全部工作完成。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，系統(tǒng)對(duì)外部實(shí)時(shí)信號(hào)必須能夠及時(shí)響應(yīng)，響應(yīng)的時(shí)間間隔要足以能 夠控制發(fā)出實(shí)時(shí)信號(hào)的那個(gè)環(huán)境。實(shí)時(shí)系統(tǒng)要求有高可靠性和安全性，系統(tǒng)的效率則放在第二位。系統(tǒng)的整體性強(qiáng)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)要求所管理的

9、聯(lián)機(jī)設(shè)備和資源，必須按照一定的時(shí)間關(guān)系和邏 輯關(guān)系協(xié)調(diào)工作。實(shí)時(shí)系統(tǒng)沒(méi)有分時(shí)系統(tǒng)那樣強(qiáng)的交互會(huì)話功能，通常不允許用戶通過(guò)實(shí)時(shí)終 端設(shè)備去編寫新的程序或修改已有的程序。實(shí)時(shí)終端設(shè)備通常只是作為執(zhí)行裝置或咨詢裝置。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)大部分是為特殊的實(shí)時(shí)任4務(wù)設(shè)計(jì)的，這類任務(wù)對(duì)于系統(tǒng)的可靠性和安全性要求很高， 所以系統(tǒng)通常是采用雙工工作方式。六、什么是進(jìn)程同步、進(jìn)程互斥？這兩個(gè)概念有什么聯(lián)系與區(qū)別？所謂進(jìn)程同步，就是并發(fā)進(jìn)程在一些關(guān)鍵點(diǎn)上可能需要互相等待與互通消息，這種相互制 約的等待與互通消息稱為進(jìn)程同步。在操作系統(tǒng)中，當(dāng)某一進(jìn)程正在訪問(wèn)某一存儲(chǔ)區(qū)時(shí)就不允許其它進(jìn)程來(lái)讀出或修改該存儲(chǔ) 區(qū)的內(nèi)容；否則就會(huì)出

10、現(xiàn)無(wú)法估計(jì)的錯(cuò)誤。通常將進(jìn)程之間的這種互相制約關(guān)系稱為互斥。并發(fā)進(jìn)程之間存在著大量的相互制約關(guān)系。這種制約關(guān)系分為兩種情況：一種是由于競(jìng)爭(zhēng) 系統(tǒng)資源而引起的間接制約關(guān)系；另外一種是由于進(jìn)程間存在共享數(shù)據(jù)而引起的直接相互制約 關(guān)系。進(jìn)程的直接制約關(guān)系必然導(dǎo)致進(jìn)程之間需按一定的方式進(jìn)行信息傳遞，這就是進(jìn)程通信 關(guān)系。進(jìn)程通信關(guān)系又可以細(xì)分為進(jìn)程互斥、進(jìn)程同步和進(jìn)程的直接通信。進(jìn)程同步廣義的定 義是指對(duì)于進(jìn)程操作的時(shí)間順序所加的某種限制。在這些同步規(guī)則中有一個(gè)較為特殊的規(guī)則，多個(gè)操作絕不能在同一時(shí)刻執(zhí)行，這種同步規(guī)則稱為互斥。也就是在進(jìn)程間的相互制約關(guān)系中 的直接制約關(guān)系進(jìn)程協(xié)作，其中信息共享表現(xiàn)為

11、進(jìn)程互斥，并行處理表現(xiàn)為進(jìn)程同步。七、中斷和俘獲有什么不同 ?中斷和俘獲來(lái)源不同，處理的次序也不同。八、操作系統(tǒng)的主要特性是什么？為什么會(huì)有這樣的特性？并發(fā)，共享，不確定性。為了充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源，一般采用多個(gè)同時(shí)性用戶分用的策略。以順序計(jì)算為基 礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要完成并行處理的功能，必將導(dǎo)致順序計(jì)算模型與并行計(jì)算模型的矛盾，必須 解決資源共享和多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行的問(wèn)題。由于程序的并發(fā)執(zhí)行，必然要求對(duì)資源的共享，而只 有提供資源共享的可能才能使程序真正地并發(fā)執(zhí)行。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有許多隨機(jī)發(fā)生的多個(gè)事件， 事件產(chǎn)生的先后次序又有多種可能，而操作系統(tǒng)必須能夠處理任何一種事件序列，以使各個(gè)用 戶的各

12、種計(jì)算任務(wù)正確地完成。九、什么是進(jìn)程？進(jìn)程與程序的主要區(qū)別是什么？進(jìn)程是指一個(gè)具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng)。 進(jìn)程和程序的區(qū)別：1、 程序是指令的有序集合，其本身沒(méi)有任何運(yùn)行的含義，它是一個(gè)靜態(tài)概念。而進(jìn)程是程序 在處理機(jī)上的一次執(zhí)行過(guò)程，它是一動(dòng)態(tài)概念。程序可以作為一種軟件資料長(zhǎng)期保存，而 進(jìn)程則是有一定生命周期的，它能夠動(dòng)態(tài)地產(chǎn)生和消亡。2、 進(jìn)程是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的單位，能與其他進(jìn)程并行地活動(dòng)。3、 進(jìn)程是競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有限資源的基本單位，也是進(jìn)行處理機(jī)調(diào)度的基本單位。5十、用戶與操作系統(tǒng)的接口是什么？ 操作系統(tǒng)的用戶界面（接口）是操作系統(tǒng)提供給用戶與計(jì)算機(jī)打交道的

13、外部機(jī)制。用戶能 夠借助于這種機(jī)制和系統(tǒng)提供的手段來(lái)控制用戶所在的系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的用戶界面分為兩個(gè)方 面：其一是操作界面，用戶通過(guò)這個(gè)操作界面來(lái)組織自己的工作流程和控制程序的運(yùn)行；其二 是程序界面，任何一個(gè)用戶程序在其運(yùn)行過(guò)程中，可以使用操作系統(tǒng)提供的功能調(diào)用來(lái)請(qǐng)求操 作系統(tǒng)的服務(wù)。Main( )int S2=0; /*表示 p1 是否運(yùn)行結(jié)束，p2 能否開始運(yùn)行 */int S3=0; /*表示 p1 是否運(yùn)行結(jié)束，p3 能否開始運(yùn)行 */int S4=0; /*表示 p1 是否運(yùn)行結(jié)束，p4 能否開始運(yùn)行 */int S5=0; /*表示 p3 運(yùn)行結(jié)束 */int S 5=0; /*表示 p4 運(yùn)行結(jié)束 */cobeginp1( );p2( );p3( );p4( );p5( ); coendP1( )v(s2);v(s3);v(s4);P2( )p(s2);P3( )6p(s3);v(s5);P4( )p(s4);v(s5);P5( )p(s5);p(s 5)十二、 設(shè)置信號(hào)燈：emptys=1表示緩沖區(qū)s 空f(shuō)ulls =0表示緩沖區(qū)s 有記錄emptyt =1表示緩沖區(qū)t 空f(shuō)ullt =0表示緩沖區(qū)t 有記錄