操作系統(tǒng)試題三及答案

操作系統(tǒng)試題三及答案一、選擇題（每題2分，共30分）操作系統(tǒng)是一種（ ）。應(yīng)用軟件B.系統(tǒng)軟件 C.通用軟件 D.工具軟件引入多道程序的目的在于（ ）。充分利用CPU,減少CPU等待時(shí)間提高實(shí)時(shí)響應(yīng)速度有利于代碼共享，減少主、輔存信息交換量充分利用存儲(chǔ)器TOC\o"1-5"\h\z在下列特性中，不是進(jìn)程的特性的是（ ）。異步性B.并發(fā)性C.靜態(tài)性D.動(dòng)態(tài)性信號(hào)量S的初值為8,在S上執(zhí)行了10次P操作，6次V操作后，S的值為（ ）。10 B.8 C.6 D.4在操作系統(tǒng)中，JCB是指（ ）。作業(yè)控制塊 B.進(jìn)程控制塊C.文件控制塊 D.程序控制塊按照作業(yè)到達(dá)的先后次序調(diào)度作業(yè)，排隊(duì)等待時(shí)間最長(zhǎng)的作業(yè)被優(yōu)先調(diào)度，這是指（ ）調(diào)度算法。A.先來(lái)先服務(wù)法 B.短作業(yè)優(yōu)先法C.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法 D.優(yōu)先級(jí)法若處理器有32位地址，則它的虛擬地址空間為（ ）字節(jié)。A.2GB B.4GB C.100KB D.640KB（ ）是指將作業(yè)不需要或暫時(shí)不需要的部分移到外存，讓出內(nèi)存空間以調(diào)入其他所需數(shù)據(jù)。B.對(duì)換技術(shù)D.B.對(duì)換技術(shù)D.物理擴(kuò)充C.虛擬技術(shù)在請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，LRU算法是指（ ）。最早進(jìn)入內(nèi)存的頁(yè)先淘汰近期最長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)沒(méi)被訪(fǎng)問(wèn)的頁(yè)先淘汰近期被訪(fǎng)問(wèn)次數(shù)最少的頁(yè)先淘汰以后再也不用的頁(yè)先淘汰操作系統(tǒng)是通過(guò)（ ）來(lái)對(duì)文件進(jìn)行編排、增刪、維護(hù)和檢索。A.按名存取 B.數(shù)據(jù)邏輯地址C.數(shù)據(jù)物理地址 D.文件屬性TOC\o"1-5"\h\z存放在磁盤(pán)上的文件（ ）。A.既可隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)，又可順序訪(fǎng)問(wèn) B.只能隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)C.只能順序訪(fǎng)問(wèn) D.必須通過(guò)操作系統(tǒng)訪(fǎng)問(wèn)在操作系統(tǒng)中，用戶(hù)在使用I/O設(shè)備時(shí)，通常采用（ ）。A.物理設(shè)備名 B.邏輯設(shè)備名C.虛擬設(shè)備名 D.設(shè)備牌號(hào)設(shè)備管理的主要程序之一是設(shè)備分配程序，當(dāng)進(jìn)程請(qǐng)求在內(nèi)存和外設(shè)之間傳送信息時(shí)，設(shè)備分配程序分配設(shè)備的過(guò)程通常是（ ）。先分配設(shè)備，再分配控制器，最后分配通道先分配控制器，再分配設(shè)備，最后分配通道先分配通道，再分配設(shè)備，最后分配控制器先分配通道，再分配控制器，最后分配設(shè)備系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖的原因是（ ）。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生了重大故障有多個(gè)封鎖的進(jìn)程同時(shí)存在若干進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而無(wú)休止地等待著，不釋放已占有的資源資源數(shù)大大少于進(jìn)程數(shù)，或進(jìn)程同時(shí)申請(qǐng)的資源數(shù)大大超過(guò)資源總數(shù)下列敘述中，不正確的是（ ）。若系統(tǒng)中并發(fā)運(yùn)行的進(jìn)程和資源之間滿(mǎn)足互斥條件、占有且申請(qǐng)、不可搶占和環(huán)路條件，則可判定系統(tǒng)中發(fā)生了死鎖；在對(duì)付死鎖的策略中，解除死鎖通常都是和檢測(cè)死鎖配套使用；產(chǎn)生死鎖的原因可歸結(jié)為競(jìng)爭(zhēng)資源和進(jìn)程推進(jìn)順序不當(dāng)；在死鎖的解決方法中，由于避免死鎖采用靜態(tài)分配資源策略，所以對(duì)資源的利用率不高。二、 填空題（每空2分，共20分）請(qǐng)將每一個(gè)空的正確答案寫(xiě)在答題卡序號(hào)的橫線(xiàn)上，答在試卷上不得分。操作系統(tǒng)的基本特征是并發(fā)性、、虛擬性和異步性。進(jìn)程存在的標(biāo)志是。每執(zhí)行一次V操作，信號(hào)量的數(shù)值S加1。若S>0,則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行；否則，從對(duì)應(yīng)的隊(duì)列中移出一個(gè)進(jìn)程并將就緒狀態(tài)賦予該進(jìn)程。在多道程序環(huán)境中，用戶(hù)程序的相對(duì)地址與裝入內(nèi)存后的實(shí)際物理地址不同，把相對(duì)地址轉(zhuǎn)換為物理地址，這是操作系統(tǒng)的功能。用戶(hù)編寫(xiě)的程序與實(shí)際使用的物理設(shè)備無(wú)關(guān)，而由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)地址的重定位，我們稱(chēng)之為 。段頁(yè)式管理每取一次數(shù)據(jù)，要訪(fǎng)問(wèn)次內(nèi)存。文件的存儲(chǔ)器是分成大小相等的，并以它為單位交換信息。是控制設(shè)備動(dòng)作的核心模塊，如設(shè)備的打開(kāi)、關(guān)閉、讀、寫(xiě)等，用來(lái)控制設(shè)備上數(shù)據(jù)的傳輸。按中斷事件來(lái)源劃分，中斷類(lèi)型主要有山和。算法對(duì)信息的加密和解密采用相同的密鑰。三、 簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）操作系統(tǒng)的定義是什么？它的五大主要功能是什么？在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程的概念？它與程序的區(qū)別和聯(lián)系是怎樣的？什么是虛擬存儲(chǔ)器？它有哪些基本特征？為什么要引入緩沖技術(shù)？設(shè)置緩沖區(qū)的原則是什么？試述文件管理系統(tǒng)設(shè)置打開(kāi)文件、關(guān)閉文件命令的原因。試述系統(tǒng)調(diào)用與一般過(guò)程調(diào)用的區(qū)別。四、綜合題（每題10分，共20分）假定在單CPU條件下有下列要執(zhí)行的作業(yè):作業(yè)運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先級(jí)1102243335作業(yè)到來(lái)的時(shí)間是按作業(yè)編號(hào)順序進(jìn)行的（即后面作業(yè)依次比前一個(gè)作業(yè)遲到一個(gè)時(shí)間單位）。（1） 用一個(gè)執(zhí)行時(shí)間圖描述在采用非搶占式優(yōu)先級(jí)算法時(shí)執(zhí)行這些作業(yè)的情況。（2） 對(duì)于上述算法，各個(gè)作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？（3） 對(duì)于上述算法，各個(gè)作業(yè)的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？有一個(gè)閱覽室，共有100個(gè)座位，讀者進(jìn)人時(shí)必須先在一張登記表上登記，該表為每一座位列一表目，包括座號(hào)和讀者姓名等，讀者離開(kāi)時(shí)要消掉登記的信息，試問(wèn)：（1） 為描述讀者的動(dòng)作，應(yīng)編寫(xiě)幾個(gè)程序，設(shè)置幾個(gè)進(jìn)程？（2） 試用PV操作描述讀者進(jìn)程之間的同步關(guān)系。參考答案一、 選擇題1-5：BACDA6-10：ABBBA11-15：ABACA二、 填空題共享性進(jìn)程控制塊等待重定位設(shè)備無(wú)關(guān)性（設(shè)備獨(dú)立性）3物理塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中斷，異常DES三、 簡(jiǎn)答題操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件（或程序集合），是用戶(hù)與計(jì)算機(jī)之間的接口。操作系統(tǒng)的主要功能包括：存儲(chǔ)器管理，處理機(jī)管理，設(shè)備管理，文件管理以及用戶(hù)接口管理。在操作系統(tǒng)中，由于多道程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)共享系統(tǒng)資源，共同決定這些資源的狀態(tài)，因此系統(tǒng)中各程序在執(zhí)行過(guò)程中就出現(xiàn)了相互制約的新關(guān)系，程序的執(zhí)行出現(xiàn)“走走停?！钡男?tīng)顟B(tài)。這些都是在程序的動(dòng)態(tài)過(guò)程中發(fā)生的。用程序這個(gè)靜態(tài)概念已不能如實(shí)反映程序并發(fā)執(zhí)行過(guò)程中的這些特征。為此，人們引入“進(jìn)程”這一概念來(lái)描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過(guò)程的性質(zhì)。進(jìn)程與程序的主要區(qū)別是：進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的；程序是靜態(tài)的。進(jìn)程有獨(dú)立性，能并發(fā)執(zhí)行；程序不能并發(fā)執(zhí)行。二者無(wú)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。進(jìn)程異步運(yùn)行，會(huì)相互制約；程序不具備此特征。但進(jìn)程與程序又有密切的聯(lián)系：進(jìn)程不能脫離具體程序而虛設(shè)，程序規(guī)定了相應(yīng)進(jìn)程所要完成的動(dòng)作。所謂虛擬存儲(chǔ)器，是指具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，把內(nèi)存和外存結(jié)合起來(lái)使用，能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量加以擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)。虛擬存儲(chǔ)器的特征可以概括為以下4點(diǎn)：離散性：裝入虛擬存儲(chǔ)器的進(jìn)程都是離散存放的，這是虛擬存儲(chǔ)器的基礎(chǔ)。多次性：一個(gè)作業(yè)被分成多次調(diào)入內(nèi)存運(yùn)行，亦即在作業(yè)運(yùn)行時(shí)沒(méi)必要將其全部裝入，只需將當(dāng)前要運(yùn)行的那部分程序和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存即可；以后每當(dāng)要運(yùn)行到尚未調(diào)入的那部分程序時(shí)，再將它調(diào)入。對(duì)換性：允許在作業(yè)的運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行換進(jìn)、換出。在進(jìn)程運(yùn)行期間，允許將那些暫不使用的程序和數(shù)據(jù)，從內(nèi)存調(diào)至外存的對(duì)換區(qū)(換出)，待以后需要時(shí)再將她們從外存調(diào)至內(nèi)存。虛擬性：指能夠從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存容量，虛擬出一個(gè)較大的邏輯空間，使用戶(hù)所看到的內(nèi)存容量遠(yuǎn)大于實(shí)際內(nèi)存容量。引入緩沖技術(shù)的主要目的是：緩和CPU與I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾；提高它們之間的并行性；減少對(duì)CPU的中斷次數(shù)，放寬CPU對(duì)中斷響應(yīng)時(shí)間的要求。設(shè)置緩沖區(qū)的原則是：如果數(shù)據(jù)到達(dá)率與離去率相差很大，則可采用單緩沖方式；如果信息的輸入和輸出速率相同(或相差不大)時(shí)，則可用雙緩沖區(qū)；對(duì)于陣發(fā)性的輸入、輸出，可以設(shè)立多個(gè)緩沖區(qū)。操作系統(tǒng)需要處理大量用戶(hù)文件，而訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)文件需要查詢(xún)目錄，有時(shí)甚至需要多次查詢(xún)目錄。由于文件目錄與文件一起存放在輔存上，當(dāng)存取文件時(shí)，必須先到輔存中讀取文件目錄信息，從中獲得文件的存放地址，然后再去存取文件。這樣一來(lái)，文件信息的存取將花費(fèi)很多時(shí)間。如果將整個(gè)文件目錄放入主存，雖然可以提高存取速度，但這需要占用大量主存空間，顯然這也是不可取的。實(shí)際上，在一段時(shí)間內(nèi)使用的文件數(shù)總是有限的，因此只要將目錄中當(dāng)前要使用的那些文件的目錄表目復(fù)制到內(nèi)存中就可以了。這樣既不占用太多的主存空間，又可顯著提高查詢(xún)文件目錄的速度。為此，大多數(shù)操作系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè)文件操作：打開(kāi)文件和關(guān)閉文件。打開(kāi)文件操作完成的功能是將文件的有關(guān)目錄信息復(fù)制到主存活動(dòng)文件表中，以建立用戶(hù)和這個(gè)文件的聯(lián)系。關(guān)閉文件操作的功能是用戶(hù)宣布這個(gè)文件當(dāng)前不再使用，系統(tǒng)將其在主存中的相應(yīng)目錄信息刪去，因而也就切斷了用戶(hù)同這個(gè)文件的聯(lián)系。系統(tǒng)調(diào)用在本質(zhì)上是一種過(guò)程調(diào)用，但它是一種特殊的過(guò)程調(diào)用，它與一般過(guò)程調(diào)用的主要區(qū)別如下：（1） 運(yùn)行狀態(tài)不同。一般的過(guò)程調(diào)用，其調(diào)用和被調(diào)用過(guò)程都是用戶(hù)程序，它們都運(yùn)行在同一系統(tǒng)狀態(tài)下；而系統(tǒng)調(diào)用的調(diào)用過(guò)程是用戶(hù)程序，它運(yùn)行在用戶(hù)態(tài)，其被調(diào)用過(guò)程是系統(tǒng)過(guò)程，運(yùn)行在系統(tǒng)態(tài)。（2） 進(jìn)入方式不同。一般過(guò)程調(diào)用可以直接通過(guò)過(guò)程調(diào)用語(yǔ)句將控制轉(zhuǎn)移到被調(diào)用過(guò)程；而執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，由于調(diào)用和被調(diào)用過(guò)程處于不同系統(tǒng)狀態(tài)，必須通過(guò)訪(fǎng)管中斷進(jìn)入。（3） 代碼層次不同。一般過(guò)程調(diào)用中的被調(diào)用程序是用戶(hù)級(jí)程序，而系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)中的代碼程序，是系統(tǒng)級(jí)程序。四、綜合題解：（1）非搶占式優(yōu)先級(jí)算法（3分）作業(yè)1 作業(yè)3作業(yè)21 1 1 kIt0 10 13 17⑵和（3）作業(yè)到達(dá)時(shí)間運(yùn)行時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間101010101.021417164.032313113.7平均周轉(zhuǎn)時(shí)間12.3

解：讀者的動(dòng)作有兩個(gè)，一是填表進(jìn)入閱覽室，這時(shí)要考慮閱覽室里是否有座位；一是讀者閱讀完畢，離開(kāi)閱覽室，這時(shí)的操作要考慮閱覽室里是否有讀者。讀者在閱覽室讀書(shū)時(shí)，由于沒(méi)有引起資源的變動(dòng)，不算動(dòng)作變化。算法的信號(hào)量有三個(gè)：seats——表示閱覽室是否有座位（初值為100，代表閱覽室的空座位數(shù)）；readers 表示閱覽室里的讀者數(shù)，初值為0；用于互斥的mutex，初值為1。讀者進(jìn)入閱覽室的動(dòng)作描述斥的mutex，初值為1。讀者進(jìn)入閱覽室的動(dòng)作描述getin：whil