操作系统习题1

第1章 引论 单项选择题

操作系统是对（ C ）进行管理的软件。

A. 软件 B. 硬件 C. 计算机资源 D. 应用程序 2. 如果分时操作系统的时间片一定，那么（ B ），则响应时间越长。 A. 用户数越少 B. 用户数越多 C. 内存越少 D. 内存越多 3. 操作系统是一种（ B）。

A. 应用软件 B. 系统软件 C. 通用软件 D. 工具软件 4. 操作系统的（ D）管理部分负责对进程进行调度。

A. 存储器 B. 设备 C. 文件 D. 处理机 5. （ A）要保证系统有较高的吞吐能力。

A. 批处理系统 B. 分时系统 C. 网络操作系统 D. 分布式操作系统 6. 操作系统的基本类型主要有（C ） A. 批处理系统、分时系统和多任务系统

B. 单用户系统、多用户系统和批处理系统

C. 批处理操作系统、分时操作系统及实时操作系统 D. 实时系统、分时系统和多用户系统

7. 所谓（ B）是指将一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机和外围设备等其他资源。

A. 多重处理 B. 多道程序设计 C. 实时处理 D. 共同执行 8. 下面关于操作系统的叙述中正确的是（A ） A. 批处理作业必须具有作业控制信息 B. 分时系统不一定都具有人机交互能力

C. 从响应时间的角度看，实时系统与分时系统差不多 D. 由于采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源 9. 分时操作系统通常采用（ C ）策略为用户服务。 A. 时间片加权分配 B. 短作业优先 C. 时间片轮转 D. 可靠性和灵活性

10. 若把操作系统看作计算机资源的管理者，下列的（ D ）不属于操作系统所管理的资源。 A. 磁盘 B. 内存 C. CPU D. 中断 11. 在下列的操作系统的各个功能组成部分中，（A ）不需要硬件支持。 A. 进程调度 B. 时钟管理 C. 地址映射 D. 中断系统 12. 在指令系统中只能由操作系统使用的指令称为（D ）。

A. 系统指令 B. 设备指令 C. 非特权指令 D. 特权指令 13. 下列说法中错误的是（ D） A. 操作系统是一种软件

B. 计算机是资源的集合体，包括软件资源和硬件资源

C. 计算机硬件是操作系统工作的实体，操作系统的运行离不开硬件的支持 D. 操作系统是独立于计算机系统的，它不属于计算机系统 14. 分时系统的及时性是相对（ B ）而言。

A. 周转时间 B. 响应时间 C. 延迟时间 D. A、B和C 15. 用户在程序设计过程中，若要得到系统功能，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 16. 基址寄存器和限长寄存器主要用于（ A ）。

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操作系统原理练习题

A. 存储保护 B. 存储扩充 C. 存储共享 D. 地址转换 17. 在单CPU的多道程序设计系统中，CPU（ C ）。 A. 只能被一个程序占用 B. 可被多个程序同时占用 C. 可被多个程序交替占用

D. 可被操作系统程序和一个用户程序同时占用 18. 下列属于系统调用的是（ D）。

A. 打开文件 B. 请求主存分配与回收 C. 文件属性的设置和查询 D. 以上都是

19. 当CPU执行到一条访管指令时，中断使CPU（C ）下工作。 A. 从管态转换到目态 B. 维持在目态 C. 从目态转换到管态 D. 维持在管态 20. CPU可以直接存取（ C ）中的信息。

A. 光盘 B. 软盘 C. 主存储器 D. 硬盘 三. 填空题

1. 并发和 共享 是操作系统的两个最基本特征，两者之间互为存在条件。

2. 如果操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于 批处理 类型；如果操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，但时间响应不太及时，则属于分时 类型；如果操作系统可靠性高，时间响应及时，但仅有简单的交互能力，则属于 实时 类型。

3. 操作系统为用户提供三种类型的用户接口，它们分别是命令 接口、 程序 接口和图形接口。

4. 操作系统的基本功能包括 处理机 管理、存储器 管理、设备 管理、 文件 管理。除此以外还为用户使用操作系统提供了用户接口。

5. 实时系统的引入主要是为了满足 实时控制和实时信息处理 两个领域的要求。

四. 问答题

1. 操作系统具有哪些特征？它们之间有何关系？

1. 操作系统的特征有并发、共享、虚拟和异步性。它们的关系如下：

（1）并发和共享是操作系统最基本的特征。为了提高计算机资源的利用率，操作系统必然要采用多道程序设计技术，使多个程序共享系统的资源，并发地执行。

（2）并发和共享互为存在的条件。一方面，资源的共享以程序（进程）的并发执行为条件，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源的共享问题；另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，协调好各个进程对共享资源的访问，也必将影响到程序的并发执行，甚至根本无法并发执行。

（3）虚拟以并发和共享为前提条件。为了使并发进程能更方便、更有效地共享资源，操作系统经常采用多种虚拟技术在逻辑上增加CPU和设备的数量以及存储器的容量，从而解决众多并发进程对有限系统资源的竞争问题。 （4）异步性是并发和共享的必然结果。操作系统允许多个并发进程共享资源、相互合作，使得每个进程的运行过程受到其他进程的制约，不再“一气呵成”，这必然导致异步性特征的产生。

2. 简述并发和并行的区别。

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操作系统原理练习题

并行性和并发性是既相似又区别的两个概念。并行性是两个或多个事件在同一个时刻发生；而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

3. 批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统的特点各是什么？

批处理操作系统的特点：成批处理、系统吞吐量高、资源利用率高，用户不能直接干预作业的执行。

分时操作系统的特点：多路性、独立性、及时性、交互性

实时操作系统的特点：及时响应、快速处理；高可靠性和安全性；不要求系统资源利用率。

4. 操作系统的目标是什么？

方便性、有效性、可扩充性、开放性

第2章 作业管理和用户接口 单项选择题

（ C ）是作业存在的惟一标志。

A. 作业名 B. 进程控制块 C. 作业控制块 D. 程序名 2. 当作业进入完成状态（ B ）。

A. 将删除该作业并收回其所占资源，同时输出结果

B. 将该作业的控制块从当前作业队列中删除，收回其所占资源，并输出结果 C. 将收回该作业所占资源并输出结果 D. 将输出结果并删除内存中的作业

3. 当中央处理器处于管态时，它可以执行的指令是（ A）。 A. 计算机系统中的全部指令 B. 仅限于非特权指令 C. 仅限于访管指令 D. 仅限于特权指令 4. 当中央处理器处于目态时，它可以执行的指令是（B ）。 A. 计算机系统中的全部指令 B. 仅限于非特权指令 C. 仅限于访管指令 D. 仅限于特权指令

5. 作业调度算法常考虑因素之一是使系统有最高的吞吐量，为此应（B ）。A. 不让处理机空闲 B. 能够处理尽可能多的作业 C. 使各类用户满意 D. 不使系统过于复杂

6. 作业调度程序从处于（ D）状态的作业队列中选取适当的作业投入运行。A. 执行 B. 提交 C. 完成 D. 后备 7. （A ）是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。

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操作系统原理练习题

A. 周转时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 执行时间 8. 作业从进入后备队列到被调度程序选中的时间间隔称为是（ C ）。

A. 周转时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 触发时间 三. 填空题

1. 批处理作业的输入包括将作业的 程序 、数据 和作业控制说明书 由输入设备（例如键盘）输入外存并形成初始信息。常用的输入方式有三种： SPOOLING系统输入方式 、脱机输入方式、 和 直接耦合方式。

2. 交互式控制方式就是用户使用操作系统提供的 . 联机命令接口 来表达作业执行的控制意图，用户逐条输入命令，操作系统每收到一条命令，就根据命令的要求控制作业的执行。

3. 交互式作业的控制方式是联机控制方式，联机作业控制现在一般有 操作控制命令 、菜单方式

和 视窗方式 三种控制方式。

4. 当中央处理器处于 管态 时可以执行包括特权指令在内的一切机器指令，当中央处理器处于 目态 时不允许执行特权指令。因此，操作系统程序占用中央处理器时，应让中央处理器在管态 下工作，而用户程序占用中央处理器时，应让中央处理器在目态 下工作。如果中央处理器在 目态下工作，却取到一条特权指令，此时中央处理器将拒绝执行该指令，并形成一个“非法操作”事件。中断装置识别到该事件后，转交给操作系统处理，由操作系统通知用户“程序中有非法指令”，必须修改。

5. 操作系统编制了许多不同功能的子程序，这些子程序通常包含特权指令，用户程序可以调用这些子程序从而得到特权指令提供的功能，并且没有使用特权指令。由操作系统提供的这些子程序称为“ 系统功能调用 ”程序，或简称为“ 系统调用 ”。

四. 问答题

1. 操作系统向用户提供了哪几类接口？

1. 操作系统向用户提供了两类接口：一类是命令接口，另一类是程序接口。用户利用命令接口提供的操作命令来组织和控制作业的执行，按命令接口对作业控制方式不同，又可以将命令接口分为联机命令接口和脱机命令接口；用户还可以利用程序接口提供的一组系统调用来请求并获得操作系统服务，程序接口在用户编制程序的时候使用。近年来，为了方便用户的使用，又出现了图形接口。

2. 试说明作业和进程的状态，并说明引起状态转换的典型原因。 作业的状态有提交状态、后备状态、运行状态和完成状态。 当一个作业还未进入计算机系统内之前，用户正在向系统提交作业时所处的状态叫做提交状态。送入计算机并由操作系统将其存放在磁盘上以后，系统为这个作业建立一个作业控制块，并把它插入到后备队列中等待调度运行。此时，这个作业所处的状态成为后备状态。 当这个作业被作业调度程序选中，并为它分配了必要的资源，建立了一组相应的进程之后，这个作业由后备状态变为运行状态。

进程有三种状态：就绪状态、执行状态和阻塞状态。刚建立的进程处于就绪状态；就绪状态的进程被进程调度程序选中，获得处理机执行，此时的状态称为执行状态；对于执行状态

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操作系统原理练习题

的进程，当它是用完分配给它的时间或被更高优先权的进程剥夺处理机后，又回到就绪状态，等待下次调度；进程在执行中若发生了某些事件而暂时无法执行下去，则进入阻塞状态；当引起进程阻塞的事件消失时，进程由阻塞状态变为就绪状态，重新获得被调度的资格。 3. 作业和进程有什么区别和联系？

作业通常是指用户在一次计算过程中或者一次事务处理过程中要求计算机系统所做工作的集合，包括用户程序、所需的数据及命令等。进程是具有独立功能的可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位。作业和进程之间的区别和联系如下：

（1）作业是用户向计算机提交的任务实体，而进程是完成用户任务的执行实体，是向系统申请分配资源的基本单位。

（2）一个作业可以由多个进程组成，且一个作业至少由一个进程组成。

（3）作业的概念主要用在批处理系统中，而进程的概念则用在所有的多道程序系统中。 4. 有5个批处理作业（A、B、C、D、E）几乎同时到达，估计的运行时间分别为2、4、6、8、10分钟，它们的优先数分别为1、2、3、4、5（1为最低优先数）。对下面的每种调度算法，分别计算作业的平均周转时间。 （1）最高优先级优先。

（2）FIFO（作业到达顺序为C、D、B、E、A） （3）短作业优先。

5. 有一个多道程序设计系统，采用不允许移动的可变分区方式管理主存中用户空间，设用户空间为100KB，主存空间的分配算法为最先适应分配算法，进程调度算法采用先来先服务算法，今有如表所示作业序列：

假定所有作业都是计算性作业且忽略系统调度时间，请分别写出采用“先来先服务调度算法”、“计算时间短的作业优先算法”时作业的装入主存时间、开始执行时间、完成时间、周转时间以及它们的平均周转时间。

作业名 A B C D E 进入“输入井”时间 10：06 10：18 10：30 10：36 10：42 需计算时间 42分钟 30分钟 24分钟 20分钟 12分钟 主存需求量 15KB 60 KB 50 KB 10 KB 20 KB 6. 在一个批处理单道系统中，采用响应比高者优先的作业调度算法。当一个作业进入系统后就可以开始调度，假定作业都是仅计算，忽略调度花费的时间。现有三个作业，进入系统的时间和需要计算的时间如表所示：

作业 1 2 3 进入系统时间 9：00 9：10 9：15 需要计算时间 60分钟 45分钟 25分钟 开始时间 完成时间 周转时间 （1）求出每个作业的开始时间、完成时间及周转时间并填入表中。 （2）计算三个作业的平均周转时间应为多少？

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操作系统原理练习题

第3-4章 进程管理 单项选择题

1. 分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是（ B ）。

A. 就绪状态 B. 运行状态 C. 阻塞状态 D. 挂起状态 2. 任何时刻总是让具有最高优先数的进程占用处理器，此时采用的进程调度算法是（ D ）。 A. 非抢占式的优先数调度算法 B. 时间片轮转调度算法 C. 先来先服务调度算法 D. 抢占式的优先数调度算法

3. 若P、V操作的信号量S初值为2，当前值为－1，则表示有（B ）等待进程。 A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 4个 4. 进程的组成部分中，（ A ）是进程存在的唯一标志。

A. PCB B. 数据集合 C. 共享程序 D. 非共享程序 5. 进程从运行状态到阻塞状态可能是由于（ A ）。

A. 现运行进程执行了P操作 B. 现运行进程时间片用完 C. 现运行进程执行了V操作 D. 进程调度程序的调度

6. 在进程管理中，当（ C ）时，进程从阻塞状态变为就绪状态。 A. 进程被进程调度程序选中 B. 等待某一事件 C. 等待的事件发生 D. 时间片用完

7. 分配给进程占用处理器的时间片用完而强迫进程让出处理器，或者更高优先数的进程要运行，迫使正在运行的进程让出处理器，则进程状态变化情况为（ A ）。 A. 运行态->就绪态 B. 运行态->等待态 C. 就绪态->运行态 D. 等待态->就绪态

8. 已经获得了除（ C ）以外的所有运行所需要资源的进程处于就绪状态。 A. 存储器 B. 打印机 C. CPU D. 磁盘空间 9. 下列进程变化状态中，（ C）变化是不可能发生的。

A. 运行->就绪 B. 运行->阻塞 C. 阻塞->运行 D. 阻塞->就绪 10. 时间片轮转调度算法经常用于（ C ）。

A. 单用户操作系统 B. 实时系统 C. 分时操作系统 D. 批处理系统 11. 抢占式的优先数调度算法在（ D ）中很有用。

A. 网络操作系统 B. 分布式系统 C. 批处理系统 D. 实时系统 12. 系统可把等待资源的进程组织成等待队列，这样等待队列有（ D ）。 A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 1个或多个 13. 采用时间片轮转调度算法是为了（ A）。

A. 多个终端用户能得到系统的及时响应 B. 先来先服务

C. 需CPU最短的进程先执行 D. 优先级高的进程能得到及时调度 14. 下面叙述中正确的是（ D ）。

A. 操作系统的一个重要概念是进程，因此不同进程所执行的代码也一定不同 B. 为了避免发生进程死锁，各进程只能逐个申请资源

C. 操作系统用PCB管理进程，用户进程可以从PCB中读出与本身运行状况有关的信息 D. 进程同步是指某些进程之间在逻辑上的相互制约关系

15. 多道程序环境下，操作系统分配资源以（ D）为基本单位。

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操作系统原理练习题

A. 程序 B. 指令 C. 作业 D. 进程

16. 两个进程合作完成一个任务。在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约合作伙伴关系被称为进程的（ A ）。 A. 同步 B. 执行 C. 互斥 D. 调度

17. 为了进行进程协调，进程之间应当具有一定的联系，这种联系通常采用进程间交换数据的方式进行，这种方式称为（ C ）。

A. 进程互斥 B. 进程同步 C. 进程通信 D. 进程制约

18. 除了进程竞争资源，因为资源不足可能出现死锁以外，不适当的（ C ）也可能产生死锁。

A. 进程优先权 B. 资源的线性分配 C. 进程推进顺序 D. 分配队列优先权 19. 资源的按序分配策略可以破坏（ D ）条件。

A. 互斥 B. 请求和保持 C. 不剥夺 D. 环路等待

20. 某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是（ B ）。

A. 9 B. 10 C. 11 D. 12 21. 在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是（ B ）。

A. 银行家算法 B.资源有序分配法 C. 死锁检测法 D.资源分配图化简法 22. 下面情况不能引起进程调度的是（ C ）。 A. 一个进程从等待态变成就绪态

B. 一个进程从运行态变成等待态或就绪态 C. 一个进程从就绪态变成运行态 D. 一个进程完成工作后被撤销

23. 下列哪个不是进程的特征（ C ）。

A. 异步性 B. 并发性 C. 并行性 D. 动态性 24. 单处理器系统中，处于运行状态的进程（C ）。 A. 可以有多个 B. 不能被打断 C. 只有一个 D. 不能请求系统调用

25. 若进程所要求的一次打印输出结束，该进程的状态将作如下改变（ B ）。 A. 就绪到运行 B. 阻塞到就绪 C. 运行到就绪 D. 阻塞到运行

26. 发生死锁的必要条件有四个，要预防死锁的发生，可以破坏这四个必要条件，但破坏（ A ）条件是不太实际的。

A. 互斥 B. 请求和保持 C. 不剥夺 D. 环路等待

三. 填空题

1. 在一个单处理机系统中，若有5个用户进程，且假设当前时刻为用户态，则处于就绪状态的用户进程最多有 4 个，最少有 0 个。

2. 在引入线程的操作系统中，独立调度和分派的基本单位是 线程 ，资源分配的单位是 进程 。

3. 进程的基本特征有 动态性 、 并发性 、独立性、异步性和结构特征。 4. 按进程执行过程中不同时刻的不同状况定义三种基本状态为 就绪态 、 运行态 、阻塞态

。把相同状态的进程链接在一起构成 队列 ，以便管理和调度。

5. 进程主要由 程序段 、 数据段 、 进程控制块（PCB）

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操作系统原理练习题

三部分内容组成，其中 进程控制块（PCB） 是进程存在的唯一标志。

6. 临界资源是指 多个程序必须互斥访问的资源 ，而临界区是指进程中访问临界资源的那部分代码

。 7. 进程是一个 动 态概念，而程序是一个 静 态概念。

8. 一个刚刚被创建的进程有时不能立即得到处理器运行（当有进程在运行时），这时它处于 就绪 态。

9. 目前常用PCB的组织形式有 链接形式 和索引形式 两种。

10. 进程完成任务后，系统收回进程占用的资源 和取消 进程控制块（PCB ） 后就撤消了该进程。

11. 进程调度程序按 某种调度算法 从就绪队列 的进程中选择一个进程；从而使之占用处理器运行。

12. 信号量的物理意义是当信号量的值大于零时表示可用资源的数目 ；当信号量小于零时，其绝对值表示因请求该资源而被阻塞的进程数目 。

13. 线程是进程中可 独立执行 的子任务，一个进程中可以有 一个或多个 线程，每个线程都有一个惟一 标志符。

14. 一个管理由三个部分构成， 局部于管程的共享变量说明、对该数据结构进行操作的一组过程、对局部于管程的数据设置初始值的语句 。

15. 进程间的高级通信机制可归结为3大类，分别是 共享存储器系统 、消息传递系统

和 管道通信 。

16. 死锁是指在系统中的多个 进程 无限期等待永远也不会发生的条件。

17. 死锁产生的四个必要条件是 互斥 、请求和保持 、不剥夺 和 环路等待 。

18．有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则信号量值的变化范围是 1～1-m 。 四. 简答题

1. 试比较进程与程序的异同。

进程和程序是紧密相关而又完全不同的概念。

每个进程实体中包含了程序段、数据段这两个部分，因此说进程和程序是紧密相关的。但从结构上看，进程实体中除了程序段和数据段外，还必须包含一个数据结构，即进程控制块PCB。

进程是程序的一次执行过程，因此是动态的；动态性还表现在进程由创建产生、由调度而执行、由撤消而消亡，即它具有一定的生命周期。而程序则只是一组指令的有序集合，并可永久地存放在某种介质上，其本身不具有动态的含义，因此是静态的。 多个进程实体可同时存放在内存中并发执行，其实这正是引入进程的目的。而进程的并发执行具有不可再现性，因此程序不能正确地并发执行。 进程是一个能够独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。而因程序不具有PCB，所以它是不可能在多道程序环境下独立运行的。

进程和程序不一一对应。同一个程序多次运行，将形成多个不同的进程；同一个程序的一次

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操作系统原理练习题

执行也可以产生多个进程；而一个进程也可以执行多个程序。

2. 什么是原语？

原语是由若干条机器指令构成的一段程序，用以完成特定的功能。这段程序在执行期间不可分割。也就是说，原语的执行不能被中断，所以原语操作具有原子性。 3. 进程和线程的主要区别是什么？

从调度、并发性、系统开销、拥有资源等方面来比较线程和进程： 调度。在传统的操作系统中，独立调度、分派的基本单位是进程。而引入线程的操作系统中，则把线程作为调度和分派的基本单位。

并发性。在引入线程的操作系统中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间亦可并发执行，因而使操作系统具有更好的并发性，从而能更有效地使用系统资源和提高系统吞吐量。

拥有资源。不论是传统的操作系统，还是设有线程的操作系统，进程都是拥有资源的一个独立单位，它可以拥有自己的资源。一般地说，线程自己不拥有系统资源（也有一点必不可少的资源），但它可以访问其隶属进程的资源。

系统开销。由于在创建、撤消或切换进程时，系统都要为之分配或回收资源，保存CPU现场。因此，操作系统所付出的开销将显著地大于在创建、撤消或切换时的开销。

4. 有4个进程P1，P2，P3，P4，它们进入就绪队列的先后次序为P1，P2，P3，P4，它们的优先数和需要的处理器时间如下表所示。假定这四个进程执行过程中不会发生等待事件，忽略进行调度等所花费的时间，从某个时刻开始进程调度，请回答下列问题：

① 写出分别采用“先来先服务”调度算法选中进程执行的次序、计算出各进程在就绪队列中的等待时间以及平均等待时间；

② 写出分别采用“非抢占式的优先数”（固定优先数）调度算法选中进程执行的次序、计算出各进程在就绪队列中等待时间以及平均等待时间； ③ 写出分别采用“时间片轮转”（时间片大小为5）调度算法中进程执行的次序、计算出各进程在就绪队列中等待时间以及平均等待时间。 进程 P1 P2 P3 P4 处理器时间 8 6 22 4 优先数 3 1 5 4 5. 设系统中有3种类型的资源A、B、C和5个进程P0、P1、P2、P3、P4，A资源的数量为10，B资源的数量为5，C资源的数量为7。在T0时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。 P0 P1 P2 P3 P4

Max A 7 3 9 2 4 B 5 2 0 2 3 C 3 2 2 2 3 Allocation A 0 2 3 2 0 B 1 0 0 1 0 C 0 0 2 1 2 Need A 7 1 6 0 4 B 4 2 0 1 3 C 3 2 0 1 1 Available A 3 B 3 C 2 - 9 -

操作系统原理练习题

T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全队列。 在T0时刻若进程P1发出资源请求Request（1，0，2），是否能够实施资源分配？

6. 今有3个并发进程R，M，P，它们共享一个缓冲器B。进程R负责从输入设备读信息，每读出一个记录后把它存放在缓冲器B中。进程M在缓冲器B中加工进程R存入的记录。进程P把加工后的记录打印输出。缓冲器B中每次只能存放一个记录，当记录被加工输出后，缓冲器B中又可存放一个新记录。请用PV操作作为同步机制写出它们并发执行时能正确工作的程序。

7. 桌上有一只盘子，每次只能放一个水果。爸爸专向盘子中放苹果，妈妈专向盘子中放橘子，一个儿子专等吃盘中的橘子，一个女儿专等吃盘中的苹果。用PV操作实现他们之间的同步机制。

第5章 存储器管理 单项选择题

1. 操作系统处理缺页中断时，选择一种好的调度算法对主存和辅存中的信息进行高效调度尽可能地避免( D )。

A .碎片 B.CPU 空间 C.多重中断 D.抖动 2. 分页式存储管理的主要特点是( C )。

A.要求处理缺页中断 B.要求扩充主存容量

C.不要求作业装入到主存的连续区域 D.不要求作业全部同时装入主存 3. LRU页面调度算法淘汰( B )的页。

A.最近最少使用 B.最近最久未使用 C.最先进入主存 D.将来最久使用 4. 虚拟存储器实际容量受(B )限制。

A.物理主存的大小 B.计算机的地址结构 C.磁盘容量 D.数据存放的绝对地址 5. 分区管理要求对每一个作业都分配( A )的主存单元。 A.地址连续 B.若干地址不连续

C.若干连续的页 D.若干不连续的帧 6. 动态重定位技术依赖于( B )。

A.重定位装入程序 B.重定位寄存器 C.地址结构 D.目标程序

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操作系统原理练习题

7. ( D )存储管理兼顾了段式在逻辑上清晰和页式在存储管理上方便的优点。 A.分段 B.分页 C.可变分区方式 D.段页式 8. 存储管理主要管理的是( C )。

A.外存存储器用户区 B.外存存储器系统区 C.主存储器用户区 D.主存储器系统区

9. 作业执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行( C )指令。 A.被中断的前一条 B.被中断的后一条 C.被中断的 D.启动时的第一条 10. 可变分区存储管理系统中，若采用最佳适应分配算法，“空闲区表”中的空闲区可按( A )顺序排列。

A.长度递增 B.长度递减 C.地址递增 D.地址递减 11. 虚拟存储技术是( B)。

A.扩充主存物理空间技术 B.扩充主存逻辑地址空间技术 C.扩充外存空间技术 D.扩充输入/输出缓冲区技术 12. 系统“抖动”现象的发生是由( B )引起的。

A.交换的信息量过大 B.置换算法选择不当 C.内存容量不足 D.请求分页管理方案 13. 虚拟存储管理系统的基础是程序的( C )理论。

A.全局性 B.虚拟性 C.局部性 D.动态性 14．下列( A )存储方式不能实现虚拟存储器。

A.分区 B.分页 C.分段 D.段页式 15．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是( A )。

A.节省主存空间 B.物理上扩充主存容量 C.提高CPU的效率 D.实现主存共享 三、填空题

1. 将作业地址空间中的逻辑地址转换为主存中物理地址的过程称为_地址转换____________。

2. 为了解决碎片问题，可采用一种方法，将内存中的所有作业进行移动，使原来分散的多个小分区拼接成一个大分区，这种方法称为___紧凑_________。

3. 页表的作用是_______实现从页号到物理块号的映射____________________。

4. 程序执行的局部性原理体现在 时间 局部性和空间 局部性两个方面。 5. 页式存储管理中，进行存储分配时，以块 为单位进行分配，采用不连续的分配方法，作业信息可按_ 页 _____分散在主存不连续的 主存块 中。

四、问答题

1．试述缺页中断与一般中断的主要区别。

缺页中断作为中断，它同样需要经历诸如保护CPU现场环境、分析中断原因、转入缺页中断处理程序进行处理、恢复CPU环境等几个步骤。但缺页中断又是一种特殊的中断，它与一般的中断有着明显的区别，主要表现如下：

在指令执行期间产生和处理中断信号。通常都是在一条指令执行完后去检查是否有中断产生。若有，便去响应处理中断；否则，继续执行下一条指令。然而，缺页中断是在指令执行期间，发现所要访问的指令或数据不在内存时产生和处理的。 一条指令在执行期间，可能产生多次缺页中断。

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操作系统原理练习题

2． 某采用分页存储管理的系统中，物理地址占20位，逻辑地址中页号占6位，页大小为1KB， 问：该系统的内存空间大小为多少？每块的大小为多少？逻辑地址共几位，每个作业最大长度为多少？若0页放在3块中，1页放在7块中，2页放在9块中，逻辑地址0420H对应的物理地址是多少? 3．简述页和段的区别。

分页和分段有许多相似之处，但在概念上两者完全不同，主要表现在：

页是信息的物理单位，分页是为了系统管理内存的方便而进行的，故对用户而言，分页是不可见的，是透明的；段是信息的逻辑单位，分段是作业逻辑上的要求，对用户而言，分段是可见的。

页的大小是固定的，由系统决定；段的大小是不固定的，由用户作业本身决定。 从用户角度看，页的地址空间是一维的，而段的地址空间是二维的。

4．简述什么是覆盖?什么是交换?覆盖和交换的区别是什么? 所谓覆盖，是指同一主存区可以被不同的程序段重复使用。通常一个作业由若干个功能上相互独立的程序段组成，作业在一次运行时，也只用到其中的几段，利用这样一个事实，我们

就可以让那些不会同时执行的程序段共用一个主存区。 所谓交换，就是系统根据需要把主存中暂时不运行的某个（或某些）作业部分或全部移到外存，而把外存中的某个（或某些）作业移到相应的主存区，并使其投入运行。

覆盖技术要求程序员必须把一个程序划分成不同的程序段，并规定好它们的执行和覆盖顺序，操作系统根据程序员提供的覆盖结构来完成程序之间的覆盖。覆盖主要在同一个作业或同一个进程内进行；而交换主要在进程或作业之间进行。另外，覆盖只能覆盖那些与覆盖程序段无关的程序段。

5．对一个将页表放在内存中的分页系统：

如果访问内存需要0.2μs，有效访问时间为多少?

(2) 如果增加一个快表，且假定在快表中找到页表项的概率高达90%，则有效访问时间又是多少 (假定查找快表需花的时间为0) ?

在分页存储管理系统中，逻辑地址的长度为16位，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH，且该进程的第0，1，2页依次存放在物理块5，10，11中 ，问相应的物理地址是多少?

什么是虚拟存储器?如何实现分页虚拟存储管理系统?

在分页虚拟存储管理系统中，假定系统为某进程分配了四个主存块（将开始4页先装入主存），页的引用顺序为：7，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，7，0，1，若采用FIFO调度算法、LRU调度算法时分别产生多少次缺页中断？依次淘汰的页是什么？

采用请求分页虚拟存储管理的系统，接收了一个共7页的作业，作业执行时依次访问的页为1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6。若采用最近最少用（LRU）调度算法，作业在得到两块主存空间和四块主存空间时各会产生缺页中断多少次？如果采用先进先出（FIFO）调度算法又会有怎样的结果？

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操作系统原理练习题

第6章 文件管理 单选题

1．文件系统中用（ C ）来管理文件。

A. 作业控制块 B. 外页表 C. 目录 D. 软硬件结合的方法 2．为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用（ B ）。 A. 约定的方法 B. 多级目录 C. 路径 D. 索引 3.位示图可用于（ A ）。

A. 从磁盘空间的分配和回收 B. 页式虚存中的页面置换

C. 固定分区的存储管理 D. 动态分区存储管理中空闲区的分配回收 4.文件的逻辑组织将文件分为记录式文件和（ B ）文件。

A. 索引文件 B. 流式文件 C. 字符文件 D. 读写文件 5.为了防止系统故障造成破坏，文件系统可以采用（ A ）。

A. 建立副本和定时转储 B. 对每个文件规定使用权限 C. 为文件设置口令 D. 把文件信息翻译成密文 6.对随机存取的文件只能在磁盘上组织成（ B）。

A. 顺序文件 B. 索引文件 C. 连续文件 D. 链接文件 7.最简单的文件目录是（ C）。

A. 最末一个结点是文件 B. 容易实现文件“按名存取” C. 一级目录结构 D. 多级目录结构

8.在多级目录结构中，要访问一个文件时，必须指出文件的（ C）。 A. 父目录 B. 当前目录 C. 路径名 D. 根目录 9.存储设备与存储器之间进行信息交换的物理单位是（ B ）。

A. 卷 B. 块 C. 文件 D. 记录 10.磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所花的时间是（A ）。

A. 查找时间 B. 等待时间 C. 传输时间 D. 优化时间 11.指定扇区旋转到磁头下所需的时间是（ B ）。

A. 查找时间 B. 等待时间 C. 传输时间 D. 优化时间 12.由磁头进行读写完成信息传送的时间是（ C ）。

A. 查找时间 B. 等待时间 C. 传输时间 D. 优化时间 13.文件系统是指（ D）。

A. 文件的集合 B. 文件的目录

C. 实现文件管理的一组软件 D. 文件、管理文件的软件和数据结构的总体 14.从用户的角度看，引入文件系统的主要目的是（ D ）。 A. 实现虚拟存储 B. 保护系统文档

C. 保存用户和系统文档 D. 实现对文件的按名存取 15.磁带上的文件一般只能是（ A ）。

A. 顺序存取 B. 随机存取 C. 按键存取 D. 按字节为单位存取 填空题

1、文件是 在逻辑上具有完整意义

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操作系统原理练习题

的信息集合，它有一个 名字 作标识。 2、把 用户概念中的文件 称为文件的逻辑结构，或称逻辑文件。文件的物理结构是指文件 在外存上的存储组织形式 ，这与存储介质的性质有关。

3、用户通过对文件的存取来实现对文件的各种操作，顺序存取 是按照文件的逻辑地址顺序存取，随机存取 允许根据存取命令把读写指针移到欲读写处来读写。

按键存取是按键存取法首先搜索到要进行存取记录的逻辑位置，再将其转换到相应的物理地址后进行存取。

4、对于记录文件，把若干个逻辑记录合成一组存入一块的工作称作 记录的成组 ，每块中的逻辑记录个数称 块因子 。从一组逻辑记录中把一个逻辑记录分离出来的操作称为 记录的分解 。 5、用户请求读文件信息应依次调用 “打开文件” 、 “读文件” 、 “关闭文件” 。

6、对于采用移动磁头的磁盘要访问特定的物理块时，所用时间一般包括三部分： 查找时间 、 等待时间 、 传输时间 。 4．简答题

1.什么是文件？什么是文件系统？ 2.什么是文件的物理结构和逻辑结构？

3.目前最广泛采用的目录结构是哪种？它有什么优点？ 4.为了实现按名存取，文件目录至少应包含哪些内容？

5.假定有一个磁盘组共有100个柱面，每个柱面有8个磁道，每个盘面被划分成8个扇区。柱面、磁道、扇区的编号均从“0”开始，请问磁盘盘块的编号和磁盘的柱面号、磁头号和扇区号有什么关系？

第7章 设备管理 单选题

1.通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成若干用户共享的设备，这种设备称为（C ）。

A. 存储设备 B. 系统设备 C. 虚拟设备 D. 用户设备 2.通道是一种（ C ）。

A. I/O端口 B. 共享文件 C. I/O专用处理器 D. 数据通道 3.（ A）是操作系统中采用的以空间换时间的技术。

A. 缓冲技术 B. 并行技术 C. 通道技术 D. 虚拟存储技术 4.通道又称为I/O处理机，它用于实现（A ）之间的信息传输。

A. 主存与外设 B. CPU与外设 C. 主存与外存 D. CPU与外存 5.对于磁盘来说，输入输出操作的信息传送单位是（D ）。

A. 字节 B. 字 C. 文件 D. 块 6.在采用Spooling技术的系统中，用户的打印数据首先被送到（ C）。

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操作系统原理练习题

A. 打印机 B. 磁盘的输入井 C. 磁盘的输出井 D. 终端

7.设备管理程序对设备的管理是借助一些数据结构来进行的，下面的（ B ）不属于设备管理的数据结构。

A. DCT B. JCB C. COCT D. CHCT 8.缓冲技术中的缓冲池在（ B ）中。

A. 外存 B. 内存 C. ROM D. 寄存器 9.如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是（ C ）。 A. 中断方式 B. 无条件存取方式 C. DMA方式 D. 程序查询方式

10.在一般大型计算机系统中，主机对外围设备的控制可通过通道、设备控制器、设备三个层次来实现，下面的叙述中正确的是（ B ）。 控制器可控制通道，设备在通道的控制下工作 通道控制控制器，设备在控制器控制下工作 通道和控制器分别控制设备 控制器控制通道和设备工作

11.下面关于设备驱动程序的论述中正确的是（ D ）。

驱动程序与I/O设备紧密相关，因此为每一个I/O设备配备一个专门的驱动程序

B. 驱动程序与I/O控制方式紧密相关，因此对DMA方式该以字节为单位去启动设备进行中断处理

由于驱动程序与I/O设备（硬件）紧密相关，所以必须全部用汇编语言书写 对于一台多用户机，配置了相同的8个终端，此时可只配置一个由多个终端共享的驱动程序 12、操作系统中引入缓冲的目的是为了增强系统的（ B ）能力。

A. 串行操作 B. 并行操作 C. 控制操作 D. 中断操作

13、CPU输出数据的速度远远快于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用（ A）。 A. 缓冲技术 B. 并行技术 C. 通道技术 D. 虚拟存储技术 14、（ D ）算法是设备分配常用的一种算法。

A. 短作业优先 B. 最佳适应 C. 首次适应 D. 先来先服务 15、下列设备不属于系统设备的是（ C）。

A. 键盘 B. 鼠标 C. 扫描仪 D. 磁盘 16、下面关于设备独立性的论述中正确的是（ B ）。

A. 设备独立性是指I/O设备具有独立执行I/O功能的一种特性

B. 设备独立性是指用户程序独立于具体使用的物理设备的一种特性 C. 设备独立性是指能独立实现设备共享的一种特性

D. 设备独立性是指设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的一种特性

二、填空题

1设备独立性是指 应用程序独立于具体使用的物理设备 。

在中断驱动方式中，CPU是以 字节 为单位对I/O进行干预；DMA方式时，是以数据块

为单位进行干预；I/O通道方式是以一组数据块 为单位进行干预的。

从资源分配角度出发，I/O设备可分为 独占设备 、 共享设备 、 虚拟设备 三种类型。

通道指专门用于负责输入/输出工作的处理机，通道所执行的程序称为 通道程

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操作系统原理练习题

序 。

通道是一个独立于 CPU 的专管 输入/输出的处理机 的处理机，它控制 外设 与内存之间的信息交换。

从资源分配的角度看，打印机是独占 设备，磁盘是 共享 设备。

在实现了设备独立性的系统中，I/O进程申请设备是以逻辑设备名 来申请的。 设备分配算法有 先来先服务 和优先权高者优先 两种。

I/O控制方式的发展经历了4个阶段，分别是 程序查询方式 、 I/O中断方式 、DMA方式 、 I/O通道方式 。 按设备所属关系分类，可分为 系统设备 和用户设备两类。

虚拟设备是通过 虚拟 技术把 独占 变成能为若干用户 共享 的设备。

根据信息交换方式，通道可分成 3 种类型，分别是 字节多路通道 、 数组选择通道 和数组多路通道 。

设备驱动程序是 I/O 和 进程 之间的一个 设备控制器 程序。 为了防止进程对系统资源的无序竞争 , 所有设备必须由通信 系统 统一分配。 现代计算机I/O系统的结构，由 输入/输出井

、 输入/输出缓冲区 和 输入/输出进程 三级组成。 四．简答题

1、什么是Spooling技术？Spooling系统由哪几个部分组成？

Spooling技术是一种虚拟设备技术，它可以把一台独占设备改造为虚拟设备，在进程所需的物理设备不存在或被占用的情况下，使用该设备。Spooling技术是对脱机输入、输出系统的模拟，所以又叫做假脱机操作。

Spooling系统主要由三部分组成：输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程和输出进程。

2、设备分配策略与哪些因素有关？

3、缓冲池既可以作为输入缓冲又可以作为输出缓冲使用，供多个进程访问，所以缓冲池是临界资源，为了能使诸进程能同步互斥地访问缓冲池，请给出相应的算法，要求用信号量实现。

4、设备控制器的主要功能有哪些？

5、什么是设备驱动程序？设备驱动程序的主要功能有哪些？ 6、设备分配的算法有哪些？

7、简述独占设备的一般分配过程。

8、什么是虚拟设备？简述共享打印机的工作原理。 9、I/O控制方式有几种？各有什么特点？

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