计科技专业计算机操作系统资料

一、选择题（选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中，每空2分，共20分）

1．某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读人数据，此时该进程的状态是（ C ）。

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

2．可重定位内存分区分配目的为（ A ）。

A.解决碎片问题 B.便于多作业共享内存

C.回收空白区方便 D. 摆脱用户干预

3．原语是（ B ） 。

A.一条机器指令 B. 若干条机器指令组成

C.一条特定指令 D. 中途能打断的指令

4. 设备I/O方式有如下三种：（ B ）、（ D ）和（ E ）。

A.假脱机 B. 询问

C.联机 D. 中断

E.通道 F. 脱机

5．文件目录的主要作用是（ A ）。

A. 按名存取 B. 提高速度

C. 节省空间 D. 提高外存利用率

6．单机操作系统的共享资源是指（ A ）。

A. 内存、CPU、打印机 B. 内存

C. CPU D. 打印机

7．操作系统负责为方便用户管理计算机系统的（ C ）。

A. 程序 B. 文档资料

C.资源 D. 进程

8．没有下列设备计算机无法工作（ C ）。

A. 软盘 B. 硬盘

C. 内存 D. 打印机

二、是非题（正确的划√，错误的划×，20分）

（ √ ）1．进程的互斥和同步的相互制约一般不会同时发生。

（ √ ）2．多用户操作系统在单一硬件终端硬件支持下仍然可以工作。

（ √ ）3，作业同步面向用户而进程同步面向计算机内部资源管理控制。

（ × ）4．实时操作系统的响应系数最小，设备利用率最低。

（ √ ）5．UNIX或Linux操作系统的最大特点是分时、多用户、多任务和倒树型文件结构。

（ √ ） 6．常用的缓冲技术是解决慢速设备与快速CPU处理之间协调工作。

（ √ ）7．死锁是指两个或多个进程都处于互等状态而无法继续工作。

（ √ ）8. 多用户操作系统一定是具有多道功能的操作系统。

（ √ ）9．一般的分时操作系统无法做实时控制用。

（ √ ）10．一个物理硬盘可以分成多个逻辑硬盘分区进行面向用户文件系统的管理。

三、填空题（40分）

1．按资源分配，设备类型分为以下三类： 独享设备 、 共享设备

和 虚拟设备 。

2．文件的三种物理结构是 连续文件（顺序文件） 、

链接文件 和 按关键字存取的索引文件 。

3．常用的进程调度算法有 先来先服务法 、 优先级法 和 轮转法 。

4．作业I/O方式有如下三种： 联机 、 脱机 和 假脱机 。

5．从用户观点看，UNIX系统将文件分三类： 普通文件 、 目录文件

和 索引文件 。

6．传统操作系统提供的第一代用户界面接口是 命令行 和 系统调用 。

7．三代人机界面的发展是指：一维命令行 、二维图形界面 和 虚拟现实 。

四、问答题（20分）

1 与传统操作系统相比，现代操作系统设计中采用了哪些先进技术？

答：现代操作系统是指网络操作系统和分布式操作系统，采用了网络地址方案、网络协议、路由技术和微内核等先进技术。

2多用户操作系统和网络操作系统在共享资源方面有什么区别？

答：前者享有CPU和主存储器，而后者共享服务器上的各种开放资源。

3什么叫操作系统？ 本课程式主要讲解内容（类型和功能）是什么？

答：计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）。

操作系统目前有五大类型（批处理、分时、实时、网络和分布式）和五大功能（作业管理、文件管理、存储管理、设备管理和进程管理）

4．  试以生产者—消费者问题说明进程同步问题的实质。

答：一个生产者，一个消费者和一个产品之间关系是典型的进程同步问题。设信号量S为仓库内产品，P- V操作配对进行缺一不可。生产者进程将产品放人仓库后通知消费者可用；消费者进程在得知仓库有产品时取走，然后告诉生产者可继续生产。

5．  以一台打印机为例，简述SPOOLing技术的优点。

答：以一台打印机为例，SPOOLing技术的主要优点是在多用户情况下，每一个用户使用打印机就好象自己拥有一台打印机。不会产生打印机“忙”而等待。

计算机操作系统试题

一、选择题(选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中，每空2分，共20分)

1．把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称做( D )。

A. 编译 B．连接

C. 运行 D. 重定位

2．进程和程序的一个本质区别是( D )。

A. 前者分时使用CPU，后者独占CPU

B．前者存储在内存，后者存储在外存

C. 前者在一个文件中，后者在多个文件中

D．前者为动态的，后者为静态的

3．可重定位内存分区分配目的为( A )。

A. 解决碎片问题 B．便于多作业共享内存

C．回收空白区方便 D．摆脱用户干预

4．索引式(随机)文件组织的一个主要优点是( B )。

A. 不需要链接指针 B．能实现物理块的动态分配

C. 回收实现比较简单 D．用户存取方便

5．作业I／O方式有如下三种：( B )、脱机和( E )。

A. 询问 B．联机

C．中断 D．通道

E．假脱机

6．两个旅行社甲和乙为旅客到某航空公司订飞机票，形成互斥的资源是( A )。

A. 飞机票 B．旅行社

C．航空公司 D．旅行社和航空公司

7．一个文件系统的逻辑分区( A )。

A. 不能管理大于物理硬盘容量 B．能管理2个相同的物理硬盘

C．能管理2个不相同的物理硬盘 D．能管理多个不相同的物理硬盘

8．操作系统程序结构的主要特点是( C )。

A. 一个程序模块 B．分层结构

C. 层次模块化 D．子程序结构

9．面向用户的组织机构属于( C )。

A. 虚拟结构 B．实际结构

C．逻辑结构 D．物理结构

二、是非题(正确的划“√”，错误的划“×”，20分)

(√ )1．进程的互斥和同步是进程通信的基本内容。

(√ )2．操作系统“生成”是指能产生最适合用户自己工作环境的操作系统内核。

( × )3．多用户操作系统离开了多终端硬件支持，则无法使用。

(√ )4．实时操作系统的响应系数最大，设备利用率最高。

( × )5．UNIX的最大特点是分时、多用户、多任务和倒树型文件结构。

( √ )6．引导操作系统进入内存的程序一般放在计算机的固件中。

( √ )7．死锁是指两个或多个进程都处于互等状态而无法继续工作。

( × )8．具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。

( √ )9．一般的分时操作系统无法做实时控制用。

( √ )10．一个物理硬盘可以分成多个逻辑硬盘分区进行面向用户文件系统的管理。

三、填空题(40分)

1．在一般操作系统中，设备管理的主要功能包括 分配设备 、

控制I/O操作、 管理缓冲区 和 实现虚拟设备技术

。

2．常用的进程调度算法有 先来先服务 、 优先级法 和 轮转法 。

3. 从用户观点看，UNIX统将文件分三类： 普通文件 、 目录文件 和 特殊文件 。

4．进程的三个基本状态是 就绪 、 执行 和 等待（阻塞） 。

5．在文件使用中涉及的系统调用主要有下列六种： 创建 、打开 、读 、 写 、 关闭 和 删除 。

6．SP00Ling技术的中文译名 外部设备联机并行操作 ，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常叫做“假脱机技术”。

四、问答题(20分)

1．什么是死锁?死锁的四个必要条件是什么?

答：互斥使用、保持和等待、非剥夺性和环路等待。

2．学习计算机操作系统，至少要牢记住哪两句话?

答：(1)计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件(或程序集合)。

(2)操作系统目前有五大类型(批处理、分时、实时、网络和分布式)和五大功能(作业管理、文件管理、存储管理、设备管理和进程管理)。

3．简述请求页式存储管理的优缺点。

3．答：优点：

(1)虚存量大，适合多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作。动态页式管理提供了内存与外存统一管理的虚存实现方式。

(2)内存利用率高，不常用的页面尽量不留在内存。

(3)不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。与分区式比，不需移动作业；与多重分区比，无零星碎片产生。UNIX操作系统较早采用。

缺点：

(1)要处理页面中断、缺页中断处理等，系统开销较大。

(2)有可能产生“抖动”。

(3)地址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现，增加了机器成本。

4．虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到什么限制?

答：虚存是由操作系统调度，采有内外存的交换技术，各道程序在必需使用时调入内存，不用的调出内存，这样好象内存容量不受限制。但要注意：

(1)虚存容量不是无限的，极端情况受内存、外存的可使用的总容量限制；

(2)虚存容量还受计算机总线长度的地址结构限制；

(3)速度和容量的“时空”矛盾，虚存量的“扩大”是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

5．计算机人机交互界面的三代发展特点是什么? 

答：一维命令行、二维图形界面和三维虚拟现实。

二、期末综合练习及解答

（一）选择题（选择一个正确答案的序号填入括号中）

1. 以下著名的操作系统中，属于多用户、分时系统的是（C ）。

A．DOS B．Windows NT

C．UNIX D．OS/2

2. 一个作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（ D ）。

A． 0.5 B．1 C．2 D．3

3. 按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指（ A）调度算法。

A．先来先服务 B．计算时间短的作业优先

C．响应比高者优先 D．优先级

4. 文件管理实际上是管理（B ）。

A．主存空间 B．辅助存储空间

C．逻辑地址空间 D．物理地址空间

5. 段页式存储管理汲取了页式存储管理和段式存储管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即（B ）。

A． 用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理逻辑地址空间

B．用分段方法来分配和管理逻辑地址空间，用分页方法来管理物理存储空间

C．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

D．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

6. 最坏适应分配算法把空闲区（ D ）。

A． 按地址顺序从小到大登记在空闲区表中

B． 按地址顺序从大到小登记在空闲区表中

C． 按长度以递增顺序登记在空闲区表中

D． 按长度以递减顺序登记在空闲区表中

7. 在由9个生产者，6个消费者，共享容量为8的缓冲器组成的生产者-消费者问题中，互斥使用缓冲器的信号量mutex的初值应该为（ D ）。

A．8 B．6 C．9 D．1

8. 虚拟存储器的容量是由计算机的地址结构决定的，若CPU的地址总线为32位，则它的虚拟地址空间为（ D ）。

A．100K B．640K C．2G D．4G

9. 把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称做（ D ）。

A．编译 B．连接 C．运行 D．重定位

10. 通道是一种（ C ）。

A．I/O端口 B．数据通道

C．I/O专用处理机 D．软件工具

11. 时间片轮转调度算法是为了（ A ）。

A．多个终端都能得到系统的及时响应 B．先来先服务

C．优先级高的进程先使用CPU D．紧急事件优先处理

12. 操作系统层次设计中为避免形成过多环路而产生死锁，一般应尽量避免（ D ）。

A．上层调用下层 B．高层调用低层

C．外层调用内层 D．内层调用外层

13. 文件系统采用二级文件目录可以（ D ）。

A．缩短访问存储器的时间 B．解决同一用户间的文件命名冲突

C．节省内存空间 D．解决不同用户间的文件命名冲突

14. 操作系统是用户和计算机之间的接口，用户通过（ B）、（ D ）和（E ）与操作系统取得联系。

A．输入/出设备 B．键盘操作命令 C．中断服务程序

D．系统调用 E．作业控制命令

15. 文件的存取方法依赖于（ A ）、（ B ）和（ E ）。

A．文件的物理结构 B．存放文件的存储设备的特性

C．文件类型 D．文件的逻辑结构

E．文件的存储结构

16. 在分页式存储管理中，将每个作业的（ D ）分成大小相等的页，将（ B ）分块，页和块的大小（ E ），通过页表进行管理。

A．符号名空间 B．主存空间 C．辅存空间

D．逻辑地址空间 E．相等 F．不等

17. 死锁产生的必要条件有（ B ）、（ C ）和（ D）。

A．同步使用 B．非剥夺性 C．互斥使用

D．循环等待 E．执行夭折 F．剥夺执行

18. 下面关于系统调用的描述中，正确的是（ E ）、（ C ）和（ D ）。

A．系统调用可以直接通过键盘交互方式使用

B．系统调用中被调用的过程运行在“用户态”下

C．利用系统调用能得到操作系统提供的多种服务

D．是操作系统提供给编程人员的接口

E．系统调用是UNIX系统中最早采用的名称

19. 设备的I/O方式有（ B ）、（ D ）和（ E ）。

A．重定位 B．通道 C．SPOOLing

D．询问 E．中断

20. 下列描述中，属于文件系统应具有的功能的是（ B ）、（ D ）和（ A）。

A．建立文件目录 B．实现文件的保护和保密

C．根据文件具体情况选择存储介质 D．提供合适的存取方法以适应不同的应用

E．监视外部设备的状态

（二）是非题（正确的在括号内划√，错的划×）

1. 实时操作系统追求的目标是高吞吐率。（ × ）

2. 多用户操作系统离开了多终端硬件支持，则无法使用。（ × ）

3. 如果某一进程获得除CPU外的所有所需运行资源，经调度，分配给它CPU，该进程将进入等待状态。（ × ）

4. 在操作系统中，通常把终端作业称为后台作业，批处理作业称为前台作业。（ × ）

5. 作业一旦被作业调度程序选中，即占有了CPU。（ × ）

6. 在进行作业调度时，要想兼顾作业等待时间和计算时间，应选取响应比高者优先算法。（ √ ）

7. 固定分区存储管理的各分区的大小不可变化，这种管理方式不适合多道程序设计系统。（ × ）固定分区是最早的多道存储管理系统

8. 动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现重定位。（ √ ）

9. 虚拟存储器实际上是一种设计技巧，使主存物理容量得到扩大。（ × ）

10. 文件的存储空间管理实质上是组织和管理辅存空闲块。（ √ ）

11. 在文件系统的支持下，用户需要知道文件存放的物理地址。（ × ）

12. 在采用树形目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相同。（ × ）

13. 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。（ √ ）

14. 常用的缓冲技术是用来解决慢速设备与快速CPU处理之间协调工作的。（√ ）

15. 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。（ √ ）

16. 临界资源是指每次仅允许一个进程使用的共享资源。（ √ ）

17. 进程之间的同步主要源于进程之间的资源竞争，是指对多个相关进程在执行次序上的协调。（ ×）

18. 信号量机制是一种有效地实现进程同步与互斥的工具。信号量的值只能由PV操作来改变。（ √ ）

19. 计算机的死锁俗称“死机”。 （ × ）

20. 现代操作系统大量采用的层次设计方法，从已知目标N层用户要求，逐级向下进行设计，称为自底向上方法。（ × ）

（三）填空题

1. 人机交互控制界面从第一代的 键盘命令 和 系统调用 发展到第二代图标控制，正向第三代虚拟现实发展。

2. Shell程序语言最早是由UNIX操作系统提供给用户使用的 命令解释程序集合 。

3. Windows操作系统在 用户界面设计 方面成功地使用图标进行方便用户的管理；UNIX操作系统的 可移植性 好，从微型机到巨型机都可以使用。

4. 计算机系统一般都有两种运行状态，即 用户态 和 核心态 。

5. 进程的特征主要有 动态性 、 并发性 、独立性、制约性和结构性。

6. 用户程序使用的地址称为 逻辑地址 ；而程序执行时CPU按照 物理地址 访问主存。

7. 可变分区存储管理中，分区的长度不是预先固定的，而是按 作业的实际需求量 来划分的；分区个数也不是预先确定的，而是由 装入的作业数 决定的。

8. 页式存储管理中的页表指出了 页号 与 块号 之间的对应关系。

9. 常用的I/O控制方式有程序直接控制方式、 中断方式 、 通道方式 和DMA方式。

10. 计算机实现缓冲的方式有两种，一是采用专用的硬件 缓冲器 ，二是在主存中开辟专用的 缓冲区 。

11. 文件存取方式按存取次序通常分 顺序存取 、 链式存取 、 按键索引存取 。

12. 文件的三种物理结构是 顺序文件 、 链接文件 和 索引文件 。

13. 某UNIX文件的保护信息是111 110 100，则表示 文件组 可读、可写、可执行， 同组文件 可读、可写，其他用户只能读。

14. 进程通信根据 交换信息量的多少 分为高级通信和低级通信，PV操作属于 低级通信 。

15. 检测到死锁后可以采用 、 或检测并恢复办法来解除死锁。

（四）应用题

1. 操作系统为什么要引入进程？进程与程序的关系是怎样的？

现代计算机系统中程序并发执行和资源共享的需要，使得系统的工作情况变得非常复杂，而程序作为机器指令集合，这一静态概念已经不能如实反映程序并发执行过程的动态性，因此，引入进程的概念来描述程序的动态执行过程。这对于我们理解、描述和设计操作系统具有重要意义。

进程定义为程序在并发环境中的执行过程，它与程序是完全不同的概念。主要区别是：

（1）程序是静态的，而进程是动态的；（2）程序是永久的，进程是短暂的；（3）程序的组成是代码，进程由程序、数据和进程控制块组成；（4）一个程序可以对应多个进程，通过调用关系，一个进程也可以包括多个程序；（5）进程可以生成其他进程，而程序不能生成新的程序。

2. 作业调度和进程调度有何区别？

作业调度与进程调度之间的差别主要是：

作业调度是宏观调度，它所选择的作业只是具有获得处理机的资格，但尚未占有处理机，不能立即在其上实际运行。

进程调度是微观调度，动态地把处理机实际地分配给所选择的进程，使之真正活动起来。

另外，进程调度相当频繁，而作业调度执行的次数一般很少。

3. 简述请求页式存储管理的优缺点。

优点：

（1）虛存量大，适合多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作。动态页式管理提供了内存与外存统一管理的虚存实现方式。

（2）内存利用率高，不常用的页面尽量不留在内存。

（3）不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。与分区式比，不需移动作业；与多重分区比，无零星碎片产生。UNIX操作系统较早采用。

缺点：

（1）要处理页面中断、缺页中断处理等，系统开销较大。

（2）有可能产生“抖动”。

（3）地址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现，增加了机器成本。

4. SPOOLing技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机？

将一台独享打印机改造为可供多个用户共享的打印机，是应用SPOOLing技术的典型实例。具体做法是：系统对于用户的打印输出，但并不真正把打印机分配给该用户进程，而是先在输出井中申请一个空闲盘块区，并将要打印的数据送入其中；然后为用户申请并填写请求打印表，将该表挂到请求打印队列上。若打印机空闲，输出程序从请求打印队首取表，将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再进行打印，直到打印队列为空。

5. 什么是死锁？死锁的四个必要条件是什么？

死锁是两个或两个以上的进程中的每一个都在等待其中另一个进程释放资源而被封锁，它们都无法向前推进的现象。

死锁的四个必要条件是：互斥使用、保持和等待、非剥夺性和循环等待。

6. 简述UNIX/Linux文件系统的主要特点。

1）UNIX或Linux文件系统的目录组织是一个树形结构；（2）文件本身是无结构的字符流；（3）UNIX或Linux文件系统把外部设备做成特殊文件，与普通文件一并进行管理。

7. 什么叫通道技术？通道的作用是什么？

通道是一个独立于CPU的专管输入/输出控制的处理机，它控制设备与内存直接进行数据交换。它有自己的通道指令，这些通道指令受CPU启动，并在操作结束时向CPU发中断信号。

通道方式进一步减轻了CPU的工作负担，增加了计算机系统的并行工作程度。

8. 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：

则逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是什么？

逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是125C（H）。

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）。

9. 设有进程A、B、C、D依次进入就绪队列（相隔一个时间单位），它们的优先级如下表所示：

试问采用“先来先服务”、“静态优先数法”调度算法（注：优先数大的优先级高），选中进程的执行次序。

采用先来先服务调度算法，按照进程进入就绪队列的先后次序占有CPU，其执行次序是A-B-C-D。

采用静态优先数法，进程A最先就绪，在0时刻先占有CPU运行，随后1时刻进程B进入就绪队列，2时刻进程C进入就绪队列，3时刻进程D进入就绪队列。由于采用静态优先数法，不容许随时间的推移改变进程的优先级，所以当进程A运行结束时，系统的就绪队列中有B、C、D三个进程，而进程C优先级最高，于是选中C；这样分析下去，进程的执行次序是A-C-D-B。

10. 四个进程A、B、C、D都要读一个共享文件F，系统允许多个进程同时读文件F。但限制是进程A和进程C不能同时读文件F，进程B和进程D也不能同时读文件F。为了使这四个进程并发执行时能按系统要求使用文件，现用PV操作进行管理，请回答下面的问题：

（1）请说明应定义的信号量及初值。

（2）在下列的程序中填上适当的P、V操作，以保证它们能正确并发工作：

A() B() C() D()

{ { { {

[1]; [3]; [5]; [7];

read F; read F; read F; read F;

[2]; [4]; [6]; [8];

} } } }

（1）定义二个信号量S1、S2，初值均为1，即：S1=1，S2=1。其中进程A和C使用信号量S1，进程B和D使用信号量S2。

（2）从[1]到[8]分别为：P(S1) V(S1) P(S2) V(S2) P(S1) V(S1) P(S2) V(S2)

操作系统试题及答案[1]