操作系統(tǒng)習(xí)題(有答案)

操作系統(tǒng)習(xí)題(有答案)《計算機操作系統(tǒng)》習(xí)題一．選擇題從供選擇的答案中選出應(yīng)填入下列敘述中的()內(nèi)的最佳答案，把答案寫在答卷紙上的相應(yīng)處。(每題8分，共40分)1．操作系統(tǒng)的基本特性是(A)，按功能特征的不同而把操作系統(tǒng)分為(B)類型；以作業(yè)為處理對象的操作系統(tǒng)是(C)類型和(D)類型，其中(C)的主要優(yōu)點是系統(tǒng)的吞吐量大、資源利用力高；而(D)的主要優(yōu)點是具有很好的交互性；分時系統(tǒng)中，影響響應(yīng)時間的因素是(E)，在不影響系統(tǒng)性能的前提下來可用于改善響應(yīng)時間的方法是(F)；網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本功能是(G)，而分布式計系統(tǒng)的基本特征是(H)A：(1)不確定性、虛擬性、共享性、并發(fā)性(2)不確定性、共享性、并發(fā)性、高可靠性(3)不確定性、虛擬性、共享性、交互性(4)虛擬性、共享性、并發(fā)性、交互性B：(1)多處理機操作系統(tǒng)、微機操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)(2)實時操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、批處理操作系統(tǒng)(3)實時操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、批處理操作系統(tǒng)、多處理機操作系統(tǒng)、微機操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(4)(1)和(2)C，D：(1)實時操作系統(tǒng)(2)分時操作系統(tǒng) (3)批處理操作系統(tǒng)E：(1)系統(tǒng)開銷、對換時間、對換信息量、用戶數(shù)(2)對換時間、時間片、用戶數(shù)、系統(tǒng)開銷(3)對換時間、時間片、用戶數(shù)、對換信息量(4)對換時間、對換信息量、用戶數(shù)、系統(tǒng)開銷F：(1)減少用戶數(shù)和時間片(2)減少對換時間(3)選用高速的外存和減少對換信息量(4)(1)和(2)G：(1)資源管理(2)提供網(wǎng)絡(luò)接口(3)網(wǎng)絡(luò)通信(4)提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(5)以上所有的(6)管理進(jìn)程浮動(7)以上所有的H：(1)分布性、并行性、模塊性、偶合性(2)分布性、自制性、并行性、偶合性(3)分布性、自制性、并行性、模塊性、偶合性(4)分布性、自制性、并行性、模塊性2．(A)是可并發(fā)執(zhí)行的(B)，在一個數(shù)據(jù)集合上的執(zhí)行過程。(A)與(B)的區(qū)別是(A)是動態(tài)概念，而(B)是靜態(tài)概念；正在運行的(A)，由于等待外部事件的發(fā)生，將執(zhí)行(C)原語進(jìn)入(D)狀態(tài)，為了騰出內(nèi)存給其它(A)運行，它可能被(E)到外存，當(dāng)外部事件完成后，由(F)程序負(fù)責(zé)把它(E)回內(nèi)存；進(jìn)程間存在的制約關(guān)系(G)，引起(G)的原因是(H)。因此要建立相應(yīng)的同步機構(gòu)來解決。A，B：(1)作業(yè)(2)程序(3)線程(4)進(jìn)程(5)數(shù)據(jù)C，D：(1)掛起(2)靜止 (3)阻塞(4)刪除E：(1)調(diào)度(2)對換(3)分配(4)逐出F：(1)高級調(diào)度(2)中級調(diào)度(3)低級調(diào)度(4)作業(yè)調(diào)度G，H：(1)資源共享、合作進(jìn)程(2)直接的制約關(guān)系(3)間接的制約關(guān)系(4)(2)和(3)3．假設(shè)某多道系統(tǒng)有供用戶使用的內(nèi)存空間200K，磁帶機2臺，打印機1臺，系統(tǒng)采用可變分區(qū)管理方式，對磁帶機和打印機采用靜態(tài)分配，并假設(shè)輸入輸出操作的時間忽略不記。現(xiàn)有一作業(yè)序列如下：作業(yè)號進(jìn)入輸入井時間要求計算時間要求主存量申請磁帶機數(shù)申請打印機數(shù)18：00 25分鐘 30K 1臺1臺28：20 15分鐘 60K 0臺1臺38：20 20分鐘 120K 1臺0臺48：30 20分鐘 40K 1臺0臺58：35 10分鐘 20K 1臺1臺假設(shè)作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先算法，優(yōu)先分配主存的低地址區(qū)域且不能移動已在內(nèi)存的作業(yè)，在內(nèi)存的作業(yè)平分CPU時間，則作業(yè)調(diào)度選中的次序是(A)，如果忽略系統(tǒng)工作時間，最大的作業(yè)周轉(zhuǎn)時間是(B)，最小的作業(yè)周轉(zhuǎn)時間是(C)，作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間是(D)，作業(yè)的平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是(E)，作業(yè)全部執(zhí)行結(jié)束的時間是(F)。如果假設(shè)以上系統(tǒng)是一單道程序系統(tǒng)，則作業(yè)調(diào)度選中的次序為(G)，如果忽略系統(tǒng)工作時間，作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間是(H)。A，G：(1)(1，3，2，4，5)(2)(1，2，3，4，5)(3)(1，3，4，2，5)(4)(1，2，4，3，5)(5)(1，3，4，5，2)(6)(1，2，5，3，4)B，C，D，H：(1)30分鐘(2)36分鐘(3)40分鐘(4)44分鐘(5)55分鐘(6)64分鐘(7)70分鐘(8)80分鐘(9)10分鐘(10)25分鐘(11)18分鐘(12)34分鐘E：(1)13.87(2)2.77(3)1.5(4)8.8F：(1)9：22(2)9：30(3)9：40(4)9：50解：題號ABCDEFGH11232235424233224135714226124421242225234316444．按設(shè)備的分配方式，可把設(shè)備分為獨享設(shè)備、共享設(shè)備和(A)，(A)是通過SPOOLing技術(shù)把獨享設(shè)備改造成為若干用戶共同使用的設(shè)備，以提高設(shè)備利用率。而實現(xiàn)SPOOLing技術(shù)要求計算機系統(tǒng)除具有一般計算機硬件基礎(chǔ)外，還需要處理功能較強的(B)，以及屬于(C)的硬件和軟件(D)進(jìn)程的支持，(B)的作用是在CPU授意下管理I/O操作，(C)保證SPOOLing系統(tǒng)的(D)進(jìn)程能與用戶進(jìn)程并行執(zhí)行。UNIX系統(tǒng)把設(shè)備分為(E)和(F)。屬于(E)的設(shè)備有磁盤和磁帶，而終端設(shè)備屬于(F)。UNIX系統(tǒng)為(G)設(shè)備設(shè)置一個驅(qū)動程序，對不同商標(biāo)的磁盤，把它們視成(H)類型的設(shè)備，為它們配置(H)的磁盤驅(qū)動程序。A：(1)邏輯設(shè)備(2)物理設(shè)備(3)用戶設(shè)備(4)虛擬設(shè)備B：(1)中斷(2)通道(3)緩沖(4)進(jìn)程C：(1)多道程序系統(tǒng)(2)單道程序系統(tǒng) (3)單道批處理系統(tǒng)(4)實時系統(tǒng)D：(1)護衛(wèi)(2)輸入/輸出守護 (3)緩沖(4)驅(qū)動E：(1)輸入設(shè)備(2)輸出設(shè)備(3)存儲設(shè)備(4)塊設(shè)備F：(1)輸入設(shè)備(2)字符設(shè)備(3)輸出設(shè)備(4)緩沖設(shè)備G：(1)個(2)類(3)所有(4)同組H：(1)相同(2)不同(3)同組(4)不同組5．內(nèi)存儲器管理的主要任務(wù)是(A)，其中(B)是指作業(yè)裝入到一與其地址空間不一致的存儲空間而做的地址部分的調(diào)整過程，而(B)的類型分為(C)和(D)。(C)是在裝入作業(yè)時由裝配程序進(jìn)行的(B)，(D)是在作業(yè)的執(zhí)行過程中，而進(jìn)行的(B)，(D)是靠(E)機構(gòu)來實現(xiàn)的。擴充內(nèi)存的方法有(F)，其中(G)是一個地址空間。虛擬地址空間的最大容量是(H)來決定。A：(1)內(nèi)存管理、內(nèi)存保護、內(nèi)存擴展、重定位(2)內(nèi)存管理、地址變化、內(nèi)存擴充、重定位(3)內(nèi)存分配、內(nèi)存回收、內(nèi)存保護、內(nèi)存擴展、重定位(4)內(nèi)存分配、內(nèi)存回收、內(nèi)存保護、內(nèi)存擴展、重定位、動態(tài)聯(lián)接B：(1)內(nèi)存分配(2)地址定位(3)地址重定位(4)內(nèi)存保護C：(1)預(yù)先方式(2)執(zhí)行方式(3)動態(tài)方式(4)靜態(tài)方式(5)實時方式D：(1)預(yù)先方式(2)執(zhí)行方式(3)動態(tài)方式(4)靜態(tài)方式(5)實時方式E：(1)硬件(2)軟件F：(1)交換(2)擴展(3)覆蓋(4)虛擬存儲器(5)以上所有(6)(1)、(3)和(4)(7)(1)、(2)和(3)(8)(2)、(3)和(4)G：(1)交換(2)擴展(3)覆蓋(4)虛擬存儲器H：(1)內(nèi)存加外存的總?cè)萘?2)內(nèi)存容量(3)外存容量(4)計算機的地址結(jié)構(gòu)2．假定某采用分頁式存儲管理的系統(tǒng)中，主存的容量為1M，被分成256塊，塊號為0，1，2，……，255。某作業(yè)的地址空間占用4頁，其頁號為0，1，2，3，被分配到主存中的第2，4，1，5塊中。主存地址應(yīng)該用（A）位來表示，作業(yè)中的每一頁長度為（B），邏輯地址中的頁內(nèi)地址應(yīng)占用（C）位來表示，邏輯地址空間至小是（D）位，作業(yè)中第2頁在分到的主存塊中的起始地址是（E）。A，C，D：（1）8（2）10（3）12（4）20B：（1）512字（2）1024字節(jié)（3）2048字節(jié)（4）4096字節(jié)E：（1）2（2）1024（3）4096（4）4095答案：A：（4）B：（4）C：（3）D：（1）E：（3）二．判斷題。將答案(Ture或False)寫在答卷紙相應(yīng)的位置(共20分)1．一個由8頁且每頁512字節(jié)組成的地址空間，如果內(nèi)存被劃分成32768塊，則邏輯地址的有效位為物理地址位的一半。2．設(shè)某移動磁頭磁盤有200個柱面，編號為0~199，磁頭當(dāng)前正處在144柱面，對于如下請求所得序列：88，148，92，179，90，151，103，176，131采用SSTF(最短尋道時間優(yōu)先)比采用SCAN(掃描，移動磁頭方向=OUT)的調(diào)度策略移動總柱面數(shù)要少。3．在段式系統(tǒng)中，段的動態(tài)聯(lián)結(jié)有利于段的共享。如果訪問某段時，其段表項的某位為0，則表示缺段，應(yīng)調(diào)用缺段中斷處理程序把該頁調(diào)入內(nèi)存。4．當(dāng)作業(yè)需要的所有資源都得到滿足后，則把它從后備狀態(tài)調(diào)入內(nèi)存執(zhí)行。5．進(jìn)程可以是一個單線程進(jìn)程或多線程進(jìn)程。在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，線程是調(diào)度和分派的基本單位。6．保護鍵的方法可以用來保護內(nèi)存，其值為整數(shù)，運行時放在PSW中。7．系統(tǒng)發(fā)生“抖動“現(xiàn)象，可以采用掛起用戶進(jìn)程方法。8．信號量方法也是進(jìn)程間的通信的方式，是一種低級的進(jìn)程的通信方式。對其進(jìn)行的P操作，可用減1操作代替，表示申請一個資源。9．由于為了增加程序性能，一般把被調(diào)用的模塊，寫在調(diào)用模塊相鄰的位置上。10．某文件系統(tǒng)使用1K字節(jié)的物理塊和16位的盤地址，F(xiàn)CB中含有8個物理塊號以及一個一重間接索引塊指針和一個二重間接索引塊指針，那么一個文件最大可達(dá)4168K。解：題號12345678910答案TFFFTTTFTT三．簡答題。答案寫在答卷紙相應(yīng)位置上。(每題6分，共30分)1．在UNIX系統(tǒng)中，其進(jìn)程調(diào)度方式是什么？引起進(jìn)程調(diào)度的時機有那些？解：UNIX系統(tǒng)中，進(jìn)程的調(diào)度采用多級反饋隊列輪轉(zhuǎn)調(diào)度方式。引起進(jìn)程調(diào)度的時機有：（1）當(dāng)前進(jìn)程的時間片用完，由核心將當(dāng)前進(jìn)程放入下一級的優(yōu)先級隊列的末尾，并調(diào)度另一進(jìn)程運行；（2）在當(dāng)前進(jìn)程執(zhí)行了sleep例程，進(jìn)入睡眠狀態(tài)而放棄處理機時；（3）進(jìn)程通過核心執(zhí)行了自我終止的系統(tǒng)調(diào)用exit時；（4）在執(zhí)行完系統(tǒng)調(diào)用而返回到用戶態(tài)時，如果此時系統(tǒng)中已出現(xiàn)了更高優(yōu)先級的進(jìn)程在等待運行，此時核心將剝奪當(dāng)前進(jìn)程的執(zhí)行；（5）當(dāng)核心完成中斷處理，控制被返回到用戶態(tài)而要執(zhí)行原進(jìn)程時，若有更高優(yōu)先級的進(jìn)程在等待運行，等等。2．為什么要打開文件？敘述在UNIX文件系統(tǒng)，打開文件/home/user01/myfile的過程？解：當(dāng)用戶要求對一個文件實施多次讀/寫或其他操作時，每次都要從檢索目錄開始。為了避免多次重復(fù)地檢索目錄，在大多數(shù)OS中都引入了“打開”（open）這一文件系統(tǒng)調(diào)用，當(dāng)用戶第一次請求對某文件進(jìn)行操作時，先利用open系統(tǒng)調(diào)用將該文件打開。在UNIX文件系統(tǒng)，打開文件/home/user01/myfile的過程四步：（1）檢索目錄

核心先調(diào)用檢索目錄過程namei從根目錄或從當(dāng)前目錄開始，沿目錄樹查找指名文件的索引結(jié)點。在查找時，利用線性檢索法，將文件路徑名中的各分量名，與相應(yīng)目錄文件中的文件名逐一進(jìn)行比較。若未找到指名文件，或者該文件不允許存取，便做出錯處理；否則，進(jìn)入第二步。（2）分配內(nèi)在索引結(jié)點如果該文件已被其他用戶打開，此時只需對在第一步中所找到的i結(jié)點，執(zhí)行其引用計數(shù)加1的操作；否則，應(yīng)為被打開文件分配一內(nèi)存i結(jié)點，并調(diào)用磁盤讀過程將磁盤i結(jié)點的內(nèi)容拷貝到內(nèi)存i結(jié)點中，并設(shè)置i.count為1。（3）分配文件表

這是指為已打標(biāo)開的文件分配一個文件表項,使文件表項中的f.node指向內(nèi)存索引結(jié)點。通常還將讀寫指針f.offset置為0，以表示從頭開始讀／寫此文件；置讀寫標(biāo)志f．flag，及將文件的引用計數(shù)f．count加1，并記入該表項的首址fp。（4）分配用戶文件描述表項在用戶文件描述表中取得一空表項。若成功，便將fp填入該表項中，并把該表項的序號fd作為文件描述符，寫入調(diào)用進(jìn)程的U區(qū)中。3．某一系統(tǒng)進(jìn)程的資源分配“瞬間狀態(tài)”為已分配資源矩陣最多資源矩陣可用資源向量P0001200121520P110001750P213542356P306320652P400140656使用銀行家算法回答：系統(tǒng)是否安全？如果進(jìn)程P1要求(0，4，2，0)，系統(tǒng)能否立即滿足進(jìn)程的要求？解：利用安全算法對該時刻資源分配情況進(jìn)行分析，如下圖所示：WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishP01520000000121532trueP21532100213542886trueP3288600200632214118trueP4214118064200142141212trueP12141212075010003141212true由以上分析可知，在該時刻存在著一個安全序列{P0，P2，P3，P4，P1}，故系統(tǒng)是安全的。如果進(jìn)程P1要求（0，4，2，0），系統(tǒng)假定可為P1分配資源，由此形成的資源變化情況如圖示：已分配資源矩陣需求資源矩陣最多資源矩陣可用資源向量P11420033017501100利用安全算法對該時刻資源分配情況進(jìn)行分析，如下圖所示：WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishP01100000000121112trueP21112100213542466trueP324660020063221098trueP421098064200142101012trueP12101012033014203141212true由以上分析可知，可找到一個安全序列{P0，P2，P3，P4，P1}，故系統(tǒng)能立即滿足進(jìn)程的要求。4．考慮一個請求分頁系統(tǒng)，測得如下的時間利用率：CPU：20%；分頁磁盤：97.7%；其它外設(shè)：5%下列措施中，哪個(些)可改善CPU的利用率？說明理由：因為分頁磁盤占95%，主要是考慮頁表的存儲問題，掛起某個進(jìn)程，可擴大進(jìn)程的存儲空間；更換更大容量的分頁磁盤，可增加頁表的分頁速度，從而改善CPU的利用率。所以應(yīng)選擇（2）和（4）。5．對于一個利用快表且頁表存于內(nèi)存的分頁系統(tǒng)，假定CPU一次訪問時間為1us，訪問快表的時間可以忽略不記。如果85%的地址影射可直接通過快表完成，那么進(jìn)程完成一次內(nèi)存讀寫的平均有效時間是多少？解：0.85*1μ+0.15*2μ=1.15μs四．操作題。(10分)用信號量和P，V操作描述讀者-寫者問題：即允許多個讀者同時讀一個共享對象，但絕不允許一個寫者和其它進(jìn)程同時訪問共享對象。(答案寫在答卷紙相應(yīng)位置上)。解：varrmutex,wmutex:semaphore:=1,1;

readcount:integer:=0;writer:

begin

repeat

wait(wmutex);

performwriteoperation;

signal(wmutex);

untilfalse;

end

reader:

begin

repeat

wait(rmutex);

ifreadcount=0thenwait(wmutex);

readcount:=readcount+1;

signal(rmutex);

┇

Performreadoperation;

┇

wait(rmutex);

readcount:=readcount-1;

ifreadcount=0thensignal(wmutex);

signal(rmutex);

untilfalse;

endLecture11、什么為核心態(tài)、用戶態(tài)、特權(quán)指令？下列哪些指令為特權(quán)指令？（1)改變存儲器管理寄存器（2）寫程序計數(shù)器（3）讀日歷鐘（4）設(shè)置日歷鐘（5）改變處理器優(yōu)先級（6）寫指令寄存器答：核心態(tài)是CPU運行操作系統(tǒng)代碼。用戶態(tài)是CPU運行用戶程序代碼的狀態(tài)。通過系統(tǒng)調(diào)用、Trap、中斷可以使得系統(tǒng)從用戶態(tài)到核心態(tài)。特權(quán)指令指的是只能由操作系統(tǒng)而不是用戶調(diào)用的指令。（1）是。（2）否（3）否（4）是（5）是（6）否2、將下列應(yīng)用程序分成交互性和面向批處理的（1）字處理（2）按月生成的銀行報表（3）生成個人的電子郵箱注冊表單（4）計算精確到百萬分為的圓周率答：（1）交互（2）批處理（3）交互（4）批處理Lecture2一個多級反饋隊列的系統(tǒng)中，一個使用CPU較多的進(jìn)程需要執(zhí)行50秒。如果第一個隊列時間片為5，并且較低一級的時間片是上一級的時間片的2倍，那么這個作業(yè)會被中斷多少次？當(dāng)他終止的時候，處于那一級隊列？答：經(jīng)過三次中斷后，在第4個隊列中終止運行Lecture31、某計算機有32位虛地址空間，且頁大小為1024字節(jié)。每個頁表項長4個字節(jié)。因為每個頁表都必須包含在一頁中，所以使用多級頁表，問共需要幾級？答：因為一張頁表只能包含1024/4=256個頁表項。而頁的大小為210，所以共需要32-10=22位來表示頁號。而每一級頁表只能處理22位中的8位，所以共需要3級。有兩級頁表有28個頁表項，另一級只有26個頁表項2、在某簡單分頁系統(tǒng)中，有224字節(jié)的物理內(nèi)存，256頁的邏輯地址空間并且頁的大小為210字節(jié)，問邏輯地址為多少位？答：18位3、在某段頁式系統(tǒng)中，虛地址空間包含了8個段，段長為229字節(jié)。硬件把每個段分成大小為256字節(jié)的頁。問虛地址中有多少位可以用于指定：（a）段號？（b）頁號？（c）頁內(nèi)偏移量（d）整個虛地址答：（a）3（b）229/28＝221，因此為21頁（c）8（d）3＋21＋8＝324、已知某程序訪問以下頁面：0、1、4、2、0、2、6、5、1、2、3、2、1、2、6、2