操作系统期末测试题.doc

操作系统期末试题1一、单项选择题(每题2分，共20分)1在操作系统中，进程的最基本的特征是( A )。 A. 动态性和并发性 B顺序性和可再现性 C与程序的对应性 D执行过程的封闭性2为了使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配。这项工作是由( A )完成的。 A作业调度 B. 进程调度C用户自己 D管理人员3虚拟存储器给用户提供了特大的地址空间。实际上它是( C )。 A. 扩大物理内存容量 B扩大物理外存容量 C. 扩大逻辑内存容量 D扩大逻辑外存容量4引入缓冲技术的主要目的是( C )。 A. 改善用户编程环境 B提高CPU的处理速度 C提高CPU与设备之间的并行程度 D降低计算机的硬件成本5在微内核结构的现代操作系统中，进程( A )。 A. 只是资源分配的单位 B只是调度运行的单位 C既是资源分配的单位，又是调度运行的单位 D失去作用6. （ A）没有多道程序设计的特点。 A.dos B.unix c.windows D.os/2 7. 下列四个操作系统中，是分时系统的为（C ）。 A.cp/m B.ms-dos C.unix D.windows nt8. 在分时系统中，时间片一定，（B ），响应时间越长。A.内存越多 B.用户数越多 C.后备队列 D.用户数越少 9. 用户要在程序一级获得系统帮助，必须通过（D ）。 A.进程调度 B.作业调度 C.键盘命令 D.系统调用 10. 操作系统是一组（C ）。 A.文件管理程序 B.中断处理程序 C.资源管理程序 D.设备管理程序 二、判断题(选择你认为正确的叙述划，认为错误的划并说明原因。每题2分，共10分) 1用户程序应与实际使用的物理设备无关，这种特性就称作与设备无关性。( 对 ) 2处理机调度可分为三级：高级、中级和低级。在所有的系统中，都必须具备这三级调度。 ( 错) 3信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。信号量只能由PV操作来改变。( 对 ) 4在页式存储管理方案中，为了提高内存的利用效率，允许同时使用不同大小的页面。( 错)5利用共享分配技术可以提高设备的利用率，使得打印机之类的独占设备成为可共享的、快速IO设备。(错 )四、解答题(每题10分，共20分)1作业调度和进程调度各自的主要功能是什么？作业调度的主要功能是(6分)： 记录系统中各个作业的情况； 按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业； 为选中的作业分配内存和外设等资源； 为选中的作业建立相应的进程； 作业结束后进行善后处理工作。进程调度的主要功能是(4分)： 保存当前运行进程的现场； 从就绪队列中挑选一个合适进程； 为选中的进程恢复现场。2CPU有哪两种工作状态?为什么要区分CPU的两种工作状态?(5分)答：CPU的工作状态分为系统态(或称管理态，管态)和用户态(或称目态)。 引入这两个工作状态的原因是：为了避免用户程序错误地使用特权指令，保护操作系统不被用户程序破坏。具体规定为，当CPU处于用户态时，不允许执行特权指令；当CPU处于系统态时，可执行包括特权指令在内的一切机器指令。3在分页系统中页面大小由谁决定?页表的作用是什么?如何将逻辑地址转换成物理地址?(5分)答：在分页系统中页面大小由硬件决定。页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。逻辑地址转换成物理地址的过程是：用页号p去检索页表，从页表中得到该页的物理块号，把它装人物理地址寄存器中。同时，将页内地址d直接送人物理地址寄存器的块内地址字段中。这样，物理地址寄存器中的内容就是由二者拼接成的实际访问内存的地址，从而完成了从逻辑地址到物理地址的转换。五、应用题(每题10分，共20分)1假定在单CPU条件下有下列要执行的作业：作业运行时间优先级1102211343 作业到来的时间是按作业编号顺序进行的(即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位)。 (1)用一个执行时间图描述在下列算法时各自执行这些作业的情况：FCFS(先来先服务和非抢占式优先级。(2)对于上述每种算法，各个作业的周转时间是多少?平均周转时间是多少?FCFS作业到达时间运行时间完成时间周转时间1010101021111103241513平均周转时间11非抢占式优先级作业到达时间运行时间完成时间周转时间1010101021115143241412平均周转时间122 某分时系统的进程出现如下图所示的状态变化。 试问：(1)你认为该系统采用的是哪一种进程调度算法?（2分）(2)写出图中所示的每一个状态变化的原因(从到)。(8分)解：(共10分) (1)该分时系统采用的进程调度算法是时间片轮转法。(2分) (2)状态变化的原因如下：(每个1分) 进程被选中，变成运行态； 时间片到，运行的进程排人就绪队列尾部； 运行的进程启动打印机，等待打印； 打印工作结束，阻塞的进程排入就绪队列尾部； 等待磁盘读文件工作；磁盘传输信息结束，阻塞的进程排入就绪队列尾部。操作系统期末答案1二、判断题(选择你认为正确的叙述划，认为错误的划并说明原因。每题2分，共10分)12 (处理机调度可分为三级：高级、中级和低级。在实际系统中，并非都同时具备这三级调度。)3、4 （在页式存储管理方案中，不允许同时使用不同大小的页面。）5 （利用虚拟分配技术可以提高设备的利用率，使得打印机之类的独占设备成为可共享的、快速IO设备。） 四、解答题(每题10分，共20分) 1.答：作业调度的主要功能是(6分)： 记录系统中各个作业的情况； 按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业； 为选中的作业分配内存和外设等资源； 为选中的作业建立相应的进程； 作业结束后进行善后处理工作。 进程调度的主要功能是(4分)： 保存当前运行进程的现场； 从就绪队列中挑选一个合适进程； 为选中的进程恢复现场。2答：(5分) CPU的工作状态分为系统态(或称管理态，管态)和用户态(或称目态)。 引入这两个工作状态的原因是：为了避免用户程序错误地使用特权指令，保护操作系统不被用户程序破坏。具体规定为，当CPU处于用户态时，不允许执行特权指令；当CPU处于系统态时，可执行包括特权指令在内的一切机器指令。3答：(5分) 在分页系统中页面大小由硬件决定。页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。逻辑地址转换成物理地址的过程是：用页号p去检索页表，从页表中得到该页的物理块号，把它装人物理地址寄存器中。同时，将页内地址d直接送人物理地址寄存器的块内地址字段中。这样，物理地址寄存器中的内容就是由二者拼接成的实际访问内存的地址，从而完成了从逻辑地址到物理地址的转换。五、应用题(每题10分，共20分)1解：(共10分)(1)(4分) FClS（2）（6分）FCFS作业到达时间运行时间完成时间周转时间1010101021111103241513平均周转时间11非抢占式优先级作业到达时间运行时间完成时间周转时间1010101021115143241412平均周转时间122解：(共10分) (1)该分时系统采用的进程调度算法是时间片轮转法。(2分) (2)状态变化的原因如下：(每个1分) 进程被选中，变成运行态； 时间片到，运行的进程排人就绪队列尾部； 运行的进程启动打印机，等待打印； 打印工作结束，阻塞的进程排人就绪队列尾部； 等待磁盘读文件工作；磁盘传输信息结束，阻塞的进程排人就绪队列尾部。操作系统期末2一、单项选择题(每题2分，共20分)1在计算机系统中，操作系统是( )。 A. 处于系统软件之上的应用软件 B处于用户软件之下的支撑软件 C处于用户软件之下的应用软件 D处于裸机之上的第一层软件2进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程( )。 A. 可以有多个进程控制块 B只能有惟一的进程控制块 C可以没有进程控制块 D可以和其他进程共用一个进程控制块3以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是( )。 A. 动态分区法 B可重定位分区法 C请求分页技术 D对换技术4.在UNIX系统中，用户程序经过编译之后得到的可执行文件属于( )。A. ASCII文件 B普通文件 C目录文件 D特别文件5资源有序分配策略可以实现死锁的( )。A. 预防 B避免 C检测 D恢复6. 现代操作系统的两个基本特征是（ ） 和资源共享。A.多道程序设计 B. 中断处理 C.程序的并发执行 D. 实现分时与实时处理 7. 以下（ ）项功能不是操作系统具备的主要功能。 A内存管理 B中断处理 C文档编辑 Dcpu调度 8. 批处理系统的主要缺点是（ ）。 A.cpu的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 9. 引入多道程序的目的在于（ ）。 A. 充分利用cpu，减少cpu等待时间 B. 提高实时响应速度 C. 有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量 D. 充分利用存储器 10. unix命令的一般格式是（ ）。 A命令名 选项 参数 B选项 参数 命令名 C参数 选项 命令名 D命令名 选项 参数 二、判断题(选择你认为正确的叙述划，认为错误的划并说明原因。每题2分，共10分) 1简单地说，进程是程序的执行过程。因而，一个进程就仅仅执行一个程序。( )2一般的文件系统都是基于磁盘设备的，而磁带设备可以作为转储设备使用，以提高系统的可靠性。( ) 3在虚拟存储系统中，操作系统为用户提供了巨大的存储空间。因此，用户地址空间的大小可以不受任何限制。( ) 4作业调度选中一个作业后，与该作业相关的进程即占有CPU运行。( )5.索引结构中，建立索引表会占用额外的存储空间和访问时间。( )四、解答题(每题10分，共20分)1一般说来，文件系统应具备哪些功能?2什么是文件的逻辑组织和物理组织?(4分) 3为什么要引入缓冲技术?设置缓冲区的原则是什么?(6分)五、应用题(每题10分，共20分)1有三个用户进程A、B和C，在运行过程中都要使用系统中的一台打印机输出计算结果。 (1)说明A、B、C进程之间存在什么样的制约关系? (2)为保证这三个进程能正确地打印出各自的结果，请用信号量和P、V操作写出各自的有关申请、使用打印机的代码。要求给出信号量的含义和初值。2. 下表给出作业1、2、3的到达时间和运行时间。采用短作业优先调度算法和先来先服务调度算法，试问平均周转时间各为多少?(时间单位：小时，12分)作业到达时间运行时间10.08.020.44.031.01.0操作系统期末答案2一、单项选择题(每题2分，共20分)1、D 2、B 3、C 4、B 5、A6、C 7、C 8、B 9、A 10、A二、判断题(选择你认为正确的叙述划，认为错误的划并说明原因。每题2分，共10分) 1 (简单地说，进程是程序的执行过程程。然而，一个进程在其活动中可以执行若干个程序。) 23 (在虚拟存储系统中，操作系统为用户提供了巨大的存储空间。但是，用户地址空间的大小仍然受到地址字长和外存容量的限制。) 4 （作业调度选中一个作业后，该作业相关的进程是否占有CPU运行，由进程调度决定。）5. 四、解答题(每题10分，共20分) 1答：一般说来，文件系统应具备以下功能：(共10分) 文件管理能够按照用户要求创建新文件、删除老文件，对指定的文件读、写等操作。 目录管理根据用户要求创建或删除目录文件，对用户指定的文件进行检索和权限验证、更改工作目录等。 文件存储空间的管理由文件系统对文件存储空间进行统一管理。 文件的共享和保护在系统控制下使一个用户可共享其他用户的文件。另外，文件系统应提供可靠的保护和保密措施。 提供方便的接口为用户提供统一的文件方式，从而实现“按名存取”。 2答：(共4分) 文件的逻辑组织用户对文件的观察和使用是从自身处理文件中数据时采用的组织方式来看待文件组织形式。这种从用户观点出发所见到的文件组织形式称为文件的逻辑组织。(2分) 文件的物理组织文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织。(2分) 3答：(共6分) 引入缓冲技术的主要目的是：缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾；提高它们之间的并行性；减少对CPU的中断次数，放宽CPU对中断响应时间的要求。(每个1分) 设置缓冲区的原则是：如果数据到达率与离去率相差很大，则可采用单缓冲方式；如果信息的输入和输出速率相同(或相差不大)时，则可用双缓冲区；对于阵发性的输入、输出，可以设立多个缓冲区。(每个1分)五、应用题(每题10分，共20分) 1解：（共10 分） （1）A、B、C在人三个进程之间存在互斥的制约关系。因为打印机属于临界资源，必须一个进程使用完之后另一个进程才能使用。（3分） （2）mutex：用于互斥的信号量，初值为 (2分) 各进程的代码如下：(5分)进程A进程B进程CP(mutex)P(mutex)P(mutex)申请打印机申请打印机申请打印机使用打印机使用打印机使用打印机V(mutex)V(mutex)V(mutex)2解：(共10分) 采用先来先服务调度策略，则调度顺序为1、2、3。(3分)作业号到达时间运行时间开始时间完成时间周转时间l0080008，080204408O1201163101012，0130120 平均周转时间T=(8+11.6+12)3=10.53(2分) 采用短作业优先调度策略，则调度顺序为1、3、2。(3分)作业号到达时间运行时间开始时间完成时间周转时间10080008080310108090802044090130126 平均周转时间T=(8+8十12.6)39.53(2分)操作系统期末3一、单项选择题(每题2分，共20分)1引入多道程序的目的在于( )。 A充分利用CPU，减少CPU等待时间 B. 提高实时响应速度 C. 有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量 D充分利用存储器2为了使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配。这项工作是由( )完成的。 A作业调度 B. 中级调度C. 进程调度 D内存调度3段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即( )。 A. 用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间 B用分段方法来分配和管理辅存空间，用分页方法来管理主存空间 C. 用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间D用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间4. （ ）不是操作系统关心的主要问题。 A.管理计算机裸机 B. 设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面 C.管理计算机系统资源 D. 高级程序设计语言的编译器 5. 用户在一次计算过程中，或者一次事物处理中，要求计算机完成所做的工作的集合，这是指（ ）。 A.进程 B.程序 C.作业 D.系统调用6. 操作系统作业管理的主要功能是（ ）。A.作业调度与控制 B.作业提交 C.作业准备 D.编制程序 7. 用户在自己的用户终端上连续键入组成作业的若干命令，无需等待一条命令是否执行完毕。所键入的命令形成了一道命令串，存储在一个系统缓冲区中，由操作系统自动地对这些命令逐步提取并解释进行，最后向用户提供处理结果。在这样的多用户、多作业、多命令串的系统中，前后台作业的执行调度（ ）。 A.完全由操作系统自动完成，无需用户干预 B. 由用户干预完成 C.由系统和用户干预结合完成 D. 全由用户完成 8. 在操作系统中，jcb是指（ ）。A.作业控制块 B.进程控制块 C.文件控制块 D.程序控制块 9. 作业在系统中存在与否的唯一标志是（ ）。A.源程序 B.作业说明书 C.作业控制块 D.目的程序 10. 操作系统中的作业管理是一种（ ）。 A.宏观的高级管理 B.宏观的低级管理 C.系统刚开始加电 D.初始化引导完成二、判断题(选择你认为正确的叙述划，认为错误的划并说明原因。每题2分，共10分)1简单地说，进程是程序的执行过程。因而，进程和程序是一一对应的。( )2V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加l后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，使该进程变为阻塞状态，而现进程继续进行。( )3 SPOOLing系统实现设备管理的虚拟技术，即：将独占设备改造为共享设备。它由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入、输出井组成。（ ）4操作系统是系统软件中的一种，在进行系统安装时可以先安装其它软件，然后再装操作系统。（ ）5用户程序应与实际使用的物理设备无关，这种特性就称作与设备无关性。( )四、问答题(共20分)1什么是操作系统?它的主要功能是什么?(共8分)2操作系统中存储器管理的主要功能是什么?什么叫虚拟存储器?(共8分)3. 什么是中断？ 五、应用题(共20分)1、某采用页式存储管理的系统，接收了一个共7页的作业，作业执行时候依次访问的页为：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7.当内存块数量为4时，请分别用先进先出（FIFO）调度算法和最近最少使用（LRU）调度算法，计算作业执行过程中会产生多少次缺页中断？写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断，要求写出计算过程）2、设有一台计算机，有两个I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后再搬到缓冲区B2中，并在打印机印出。问：1）系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？2）这些进程间有什么样的相互制约关系？3）用P、V操作写出这些进程的同步算法。操作系统期末3一、单项选择题(每题2分，共20分)1、A 2、A 3、C 4. D 5、C 6、A 7、A 8、A 9、C 10、A二、判断题(选择你认为正确的叙述划，认为错误的划并说明原因。每题2分，共10分) 1()改正为：进程和程序不是一一对应的。 2()改正为：V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加1后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，现进程变为就绪状态，否则现进程继续进行。 3()4 （进行系统安装时先安装操作系统，然后再装其它软件。）5()四、解答题(共20分) 1答：(共8分)操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合)，是用户与计算机之间的接口。(3分) 操作系统的主要功能包括：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理以及用户接口管理。(5分) 2答：(共8分)存储器管理的主要功能是：内存分配，地址映射，内存保护，内存扩充。(4分)虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚地址被映象成实地址。或者：简单地说，虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。(4分)3. 答（共4分）中断是指CPU对系统发生的某个事件作出的一种反应：CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动地转去执行相应的处理程序，处理完该事件后再返回断点继续执行被“打断”的程序五、应用题(共20分)1、采用先进先出（FIFO）调度算法，页面调度过程如下：所以，共产生10次缺而中娄，依次淘汰的页是1、2、3、4、5、6 （5分）采用最近最少使用（LRU）调度算法，页面调度过程如下：因此，共产生8次缺页中断，依次淘汰的页是3、4、5、6 （5分）2、1）系统可设三个进程来完成该任务：Read进程负责从卡片输入机上读入卡片信息，输入到缓冲区B1中；Get进程负责从缓冲区B1中取出信息，进行加工处理，之后将结果送到缓冲区B2中；Print进程负责从缓冲区B2中取出信息，并在打印机上打印输出。2）Read进程受Get进程的影响，B1缓冲区放满信息后Read进程要等待Get进程将其中信息全部取走后才能输入信息；Get进程受Read进程和Print进程的约束；B1缓冲区中信息放满后，Get进程才可从中取走信息，且B2缓冲区信息被取空后Get进程才能将加工结果送入其中；Print进程受Get进程的约束，B2缓冲区信息放满后Print进程方可取出信息进行打印输出。B1full缓冲区B1满，初值为0；B1empty缓冲区B1空，初值为0B2full缓冲区B2满，初值为0；B2empty缓冲区B2空，初值为03）操作框图如下：进程PrintP（B2full)从B2中取出信息打印输出V（B2empty）进程Read输入信息写入缓冲区B1V（B1full）P(B1empty)进程GetP（B1full）从B1中取出信息加工信息结果送入B2V(B1empty)V(B2full)P(B2empty)