2022年《操作系统》练习 .pdf

1 操作系统练习一、选择题1、一个完整的计算机系统是由（）组成的。A 硬件 B.软件 C.硬件和软件 D.用户程序2、操作系统的基本职能是（）。A 控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行B 提供用户界面，方便用户使用C 提供方便的可视化编辑程序D 提供功能强大的网络管理工具3、以下著名的操作系统中，属于多用户、分时系统的是（）。A.DOS 系统 B.Windows NT系统 C.UNIX系统 D.OS/2系统4、为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应，该操作系统应该是（）。A多道批处理系统 B分时系统 C实时系统 D网络系统5、当操作系统退出执行，让用户执行时，系统会（）。A继续保持管态 B继续保持目态C从管态变为目态 D从目态变为管态6、下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（）。A.就绪运行 B.运行就绪C.阻塞就绪 D.就绪阻塞7、某进程由于需要从磁盘上读入数据而处于阻塞状态。当系统完成了所需的读盘操作后，此时该进程的状态将（）。A 从就绪变为运行 B从运行变为就绪C 从运行变为阻塞 D从阻塞变为就绪8、多个进程的实体能存在于同一内存中，在一段时间内都得到运行。这种性质称作进程的（）。A.动态性 B.并发性 C.调度性 D.异步性9、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可以和其他进程共用一个进程控制块C 可以没有进程控制块 D只能有惟一的进程控制块10、在大多数同步机构中，均用一个标志来代表某种资源的状态，该标志常被称为（）。A、公共变量 B、标志符 C、信号量 D、标志变量11、如果进程PA对信号量S执行 P操作，则信号量S的值应（）。A加 1 B减 1 C等于 0 D小于 0 12、进程状态从就绪态到运行态的转化工作是由（）完成的。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 10 页 -2 A作业调度 B中级调度 C进程调度 D设备调度13、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14、通常，用户编写的程序中所使用的地址是（）。A逻辑地址 B物理地址 C绝对地址 D内存地址15、把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作（）。A编译 B连接 C运行 D重定位16、在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过（）实现的。A段表 B页表 CPCB DJCB 17、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18、请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会（）。A增加 B减少 C不变 D可能增加也可能减少19、虚拟存储管理策略可以（）。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20、在 UNIX系统中，目录结构采用（）。A 单级目录结构 B二级目录结构C单纯树形目录结构 D带链接树形目录结构21、在以下的文件物理存储组织形式中，（）常用于存放大型的系统文件。A连续文件 B串连文件 C索引文件 D多重索引文件22当前目录是/usr/meng，其下属文件prog/file.c的绝对路径名是（）。A/usr/meng/file.c B/usr/file.c C/prog/file.c D/usr/meng/prog/file.c 23、使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关，这是由设备管理的（）功能实现的。A设备独立性 B设备分配 C缓冲管理 D虚拟设备24、SPOOLing技术可以实现设备的（）分配。A独占 B共享 C虚拟 D物理25、设备的打开、关闭、读、写等操作是由（）完成的。A用户程序 B编译程序 C设备分配程序 D设备驱动程序26、引入缓冲技术的主要目的是（）。A改善用户编程环境 B提高 CPU的处理速度名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 10 页 -3 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27、计算机系统产生死锁的根本原因是（）。A资源有限 B进程推进顺序不当 C系统中进程太多 DA和 B 28、资源预先分配策略可以实现死锁的（）。A预防 B避免 C检测 D恢复29、避免死锁的一个著名的算法是（）。A先入先出法 B银行家算法C优先级算法 D资源按序分配法30、Windows NT 在用户态下运行时，所采用的结构是（）。A环状结构 B层次结构 C客户/服务器结构 D星状结构二、填空题1 操作系统的基本特征是_，_ 和_。2 进程创建工作主要完成的是创建进程控制块（PCB），并把它挂到队列中。3 进程调度的主要功能是_，_和_。4 通常，线程的定义是 _。在现代操作系统中，资源的分配单位是_，而处理机的调度单位是_，一个进程可以有 _线程。5 从用户的源程序进入系统到相应程序在机器上运行，所经历的主要处理阶段有_，_，_，_和_。6 虚拟存储器所具有的基本特征是_，_，_ 和 _。7 基本的文件物理存储组织形式有_，_，_ 和 _。8 操作系统的设备管理应具备的主要功能是_，_，_和 _。9在 UNIX 系统中，文件的类型主要包括_，_，_。10一般说来，操作系统有三种结构，它们分别是_结构,_ 结构和_结构。传统的UNIX 系统核心就采用_结构。11操作系统一般为用户提供了三种界面，它们是_,_ 和_；在 UNIX系统中，_只能在 C程序中使用。12进程最基本的特性是_和_；每个进程都有惟一的_，系统对进程的管理就是利用_实现的。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 10 页 -4 13 处理机调度可分为三级，它们是 _,_ 和_；在一般操作系统中，必须具备的调度是_。14一般说来，用户程序中所使用的地址是_,而内存中各存储单元的地址是 _；将前者转变为后者的过程称作_。15在 UNIX文件系统中，文件的路径名有两种表示形式，它们是_和_；其中，以“/”开始的路径名表示_。三、简答题1、在操作系统中，P操作和 V操作各自的动作是如何定义的？2、什么是文件的逻辑组织和物理组织？文件的逻辑组织有几种形式？3、作业调度和进程调度各自的主要功能是什么？4、什么是分页？什么是分段？二者主要有何区别？5、设备驱动程序主要执行什么功能？6、死锁产生的必要条件有四个，分别是什么？7、比较分页和分段的特点。8、存储管理的主要功能是什么？四、应用题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1 10 2 2 4 3 3 3 5 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采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。（2）对于上述算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？（3）对于上述算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？2、设有一台计算机，有两条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，加工处理后在搬到缓冲区B2中，并在打印机上印出，问：系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？这些进程间有什么样的相互制约关系？用 P、V操作写出这些进程的同步算法。3、考虑一个由8 个页面，每页有1024 个字节组成的逻辑空间，把它装入到有32 个物理块的存储器中，问：（1）逻辑地址需要多少位表示？（二进制）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 10 页 -5（2）绝对地址需要多少位表示？（二进制）4某虚拟存储器的用户编程空间共32 个页面，每页为 1KB，内存为 16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：页号物理块号0 5 1 10 2 4 3 7 则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么？5、现有一个作业，在段式存储管理的系统中已为其主存分配，建立的段表内容如下：段号主存起始地址段长度0 120 40 1 760 30 2 480 20 3 370 20 计算逻辑地址（2，15），（0，60），（3，18）的绝对地址是多少？注：括号中第一个元素为段号，第二个元素为段内地址。6对于如下的页面访问序列：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5 当内存块数量分别为3 和 4 时，试问：使用 FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？（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）7、设公共汽车上有一位司机和一位售票员，它们的活动如下：司机：售票员：启动车辆售票正常行车开车门到站停车关车门请分析司机与售票员之间的同步关系，如何用PV操作实现。操作系统练习参考答案选择题1、C 2、A 3、C 4、B 5、C 6、C 7、D 8、B 9、D 10、C 11、B 12、C 13、A 14、A 15、D 16、B 17、C 18、B 19、C 20、D 21、A 22、D 23、A 24、C 25、D 26、C 27、D 28、A 29、B 30、C 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 10 页 -6 填空题1 并发，共享，异步性2 就绪3 保存现场，挑选进程，恢复选中进程的现场4 是进程中执行运算的最小单位（或执行处理机调度的基本单位），进程，线程，多个5 编辑阶段，编译阶段，连接阶段，装入阶段，运行阶段6 虚拟扩充，部分装入，离散分配，多次对换7 连续文件，串连文件，索引文件，多重索引文件8 监视设备状态，进行设备分配，完成I/O 操作，缓冲管理与地址转换9普通文件，目录文件，特别文件10单块，层次，微内核；层次11命令界面，图形界面，系统调用界面；系统调用12并发性，动态性；进程控制块（或PCB），进程控制块（或PCB）13高级调度（或作业调度），中级调度，低级调度（或进程调度）；进程调度（或低级调度）14逻辑地址（或相对地址），物理地址（或绝对地址）；重定位15绝对路径名（或全路径名），相对路径名；绝对路径简答题1、答：P操作顺序执行下述两个动作：信号量的值减 1，即 S=S-1；如果 S0，则该进程继续执行；如果 S0，则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的PCB 连入该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待（直至其它进程在S上执行 V操作，把它释放出来为止）。V操作顺序执行下述两个动作：S值加 1，即 S=S+1；如果 S0，则该进程继续运行；如果 S0，则释放信号量队列上的第一个PCB（即信号量指针项所指向的PCB）所对应的进程（把阻塞态改为就绪态），执行V操作的进程继续运行。2、答：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。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。文件的逻辑组织有以下形式：有结构文件和无结构文件。有结构文件又称为记录式文件，它在逻辑上可被看成一组连续顺序的记录的集合，又可分为定长记录文名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 10 页 -7 件和变长记录文件两种。无结构文件是指文件内部不再划分记录，它是由一组相关信息组成的有序字符流，即流式文件。3、答：作业调度的主要功能是：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：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。4、答：分页是将一个进程的逻辑地址空间分成若干大小相等的部分，每一部分称作页面。分段是一组逻辑信息的集合，即一个作业中相对独立的部分。分页和分段的主要区别是：-页是信息的物理单位，段是信息的逻辑单位；-页的大小是由系统固定的，段的长度因段而异，由用户决定；-分页的作业地址空间是一维的，分段的作业地址空间是二维的。5、答：设备驱动程序应具有以下功能：接收用户的 I/O 请求；取出请求队列中队首请求，将相应设备分配给它；启动该设备工作，完成指定的I/O 操作；处理来自设备的中断。6、死锁产生的必要条件有四个，分别是什么？答：互斥条件，占有和等待条件，不剥夺条件，循环等待条件7、比较分页和分段的特点。答：分段是信息的逻辑单位，由源程序的逻辑结构所决定，用户可见，段长可根据用户需要来规定，段起始地址可以从任何主存地址开始。在分段方式中，源程序(段号，段内位移)经连结装配后仍保持二维结构。分页是信息的物理单位，与源程序的逻辑结构无关，用户不可见，页长由系统确定，页面只能以页大小的整倍数地址开始。在分页方式中，源程序(页号，页内位移)经连结装配后变成了一维结构。8、存储管理的主要功能是什么？答：主存储空间的分配和去配。地址转换和存储保护。主存储空间的共享。主存储空间的扩充。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 10 页 -8 应用题1.解：(1)非抢占式优先级算法作业 1 作业 3 作业 2|t 0 10 13 17 (2)和（3）作业 到达时间运行时间 完成时间周转时间带权周转时间1 0 10 10 10 1.0 2 1 4 17 16 4.0 3 2 3 13 11 3.7 平均周转时间 12.3 平均带权周转时间 2.9 2.解：系统可设三个进程来完成这个任务：R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；C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；P进程负责从缓冲区B2中取出信息，并在打印机上印出。R进程受 C进程影响，B1放满信息后 R进程要等待等C进程将其中信息全部取走，才能继续读入信息；C进程受 R进程和 P进程的约束：B1中信息放满后 C进程才可从中取出它们，且 B2被取空后 C进程才可将加工结果送入其中；P进程受 C进程的约束：B2中信息放满后 P进程才可从中取出它们,进行打印。信号量含义及初值：B1full 缓冲区 B1满，初值为 0；B1empty缓冲区 B1空，初值为 0；B2full 缓冲区 B2满，初值为 0；B2empty缓冲区 B2空，初值为 0；R进程 C 进程 P 进程输入信息写入缓冲区B1 P(B1full)P(B2full)V(B1full)从 B1中取出信息从 B2中取出信息进行打印P(B1empty)加工信息 V(B2empty)结果送入 B2 V(B1empty)V(B2full)P(B2empty)3、解：因为页面数为 8=23，故需要 3 位二进制数表示。每页有 1024 个字节，1024=210，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 10 页 -9 于是页内地址需要10 位二进制数表示。32 个物理块，需要 5 位二进制数表示（32=25）。（1）页的逻辑地址由页号和页内地址组成，所以需要 3+10=13位二进制数表示。（2）页的绝对地址由块号和页内地址的拼接，所以需要5+10=15位二进制数表示。4解：125C（H）（要求写出计算步骤）分析 页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32 个页面”，可知页号部分占5 位；由“每页为1KB”，1K=210，可知内页地址占10 位。由“内存为 16KB”，可知有 16 块，块号为 4 位。逻辑地址 0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码“000 10”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为 2。查页表，得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：01 00，拼接块内地址 10 0101 1100，得 01 0010 0101 1100，即 125C（H）。5、解：段式存储管理的地址转换过程为：（1）根据逻辑地址中的段号查段表的相应栏目；（2）根据段内地址 段长度，检查地址是否越界；（3）若不越界，则绝对地址=该段的主存起始地址+段内地址。逻辑地址（2，15）查段表得段长度为20，段内地址 1540，地址越界，系统发出“地址越界”中断。逻辑地址（3，18）查段表得段长度为20，段内地址 1820，地址不越界，段号3 查表得段首地址为370，于是绝对地址=370+18=388。6解：FIFO淘汰算法：内存块为 3 时，缺页中断（或称缺页次数、页面故障）为9；内存块为 4 时，缺页中断为 10。（这似乎是一个奇怪的现象，同时也告诉我们，操作系统是一个复杂的机构，直观是靠不住的！）LRU淘汰算法：内存块为 3 时，缺页中断为 10；内存块为 4 时，缺页中断为 8。（具体计算过程省略，解答时请同学们写出计算过程。）7、答：为了安全起见，显然要求：关车门后才能启动车辆；到站停车后才能开车门。所以司机和售票员在到站、开门、关门、启动车辆这几个活动之间存在着同步关系。用两个信号量 S1、S2分别表示可以开车和可以开门，S1的初值为 1，S2的初值为 0。用 PV操作实现司机进程和售票员进程同步的算法描述如下：司机：售票员：P（S1）售票名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 10 页 -10 启动车辆 P（S2）正常行车开车门到站停车关车门V（S2）V（S1）另外，程序中 PV操作出现的顺序与信号量的初值设置有关，以本题为例，算法如下描述时，S1、S2的初值均应为 0。司机：售票员：正常行车售票到站停车 P（S2）V（S2）开车门P（S1）关车门启动车辆 V（S1）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 10 页 -