操作系统概论课后习题及答案.doc.pdf
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1、第一章操作系统简介一、单项选择题1.linux操作系统是()A.务操作系统单用户单任务操作系统B.单用户多任C.多用户单任务操作系统D.分时操作系统2.操作系统内核中文件系统模块的主要功能是()A.实现虚拟存储B.保存系统文档和用户文档C.保护系统数据文件的存储3.下列关于批处理系统的叙述中,正确的是()A.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互B.C.批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统。单道批处理系统也可能同时是分时系统。D.实现对文件的按名存取和D.多道程序系统就是指多道批处理系统。二、填空题1.单道批处理系统的内存中只能驻留 _ 道用户作业,CPU和内存资源被用户作业独占。2.
2、单道批处理系统与无操作系统的计算机系统相比而言,减少了的时间。3.操作系统是一组控制和管理计算机 _ 和_ 资源、合理地对各类作业进行调度,以及方便用户的程序集合。4.并发是指两个或两个以上的事件在 _的发生。5._现代操作系统的特征包括并发、虚拟和异步。三、简答题1请说明操作系统的作用和功能。作用:操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、合理有效 地组织计算机系统的工作,为用户提供一个使用方便可扩展的工作环境,从 而起到连接计算机和用户的接口作用功能:处理器管理、作业管理、存储器管理、设备管理、文件管理。2.请说明单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统的特点及优缺点。1)单道批
3、处理系统:最早出现的一种OS,具有单道性、自动性和顺序性。与无操作系统的计算机系统相比而言,减少了人工操作的时间。但由于作业独占CPU和内存,当作业进行I/O时,CPU只能等待I/O完成而无事 可做,导致CPU资源不能得到充分利用。2)多道批处理系统:支持多道程序驻留内存,CPU不再空闲等待I/O,具有 多道性、无序性、调度性和复杂性。优点是能够提高CPU、内存和I/O设备的利用率和系统的吞吐量。缺点是系统平均周转吋间长,缺乏交互能力。3)分时系统:允许多个用户终端同时使用计算机,特点是具有多路性、独立 性、及时性和交互性。优点是向用户提供了人机交互的方便性,分吋系统的实现需要解决及 时接收和
4、及时处理的关键问题。3.内存(存储)管理有哪些主要功能?1)管理内存空间。2)进行逻辑地址到物理地址的转换3)实现内存的逻辑扩充。4)完成内存信息的共亨和保护。4.请说明指令执行的过程。1)取指令:首先将要执行的指令从内存中取出送入cpu。2)分析指令:然后由cpu对指令进行分析译码,判断该条指令要完成的 操作。3)执行指令:向各部件发出完成该操作的控制信号,实现该指令的功能。5.操作系统具有哪些特征?操作系统是覆盖在裸机上的第一层软件,为编译程序、数据库管理系统及其他应用程序提供运行环境。有以下特征。并发:两个或多个事件在同一时间间隔内发生。共享:系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同
5、使用。庞拟:通过某种技术把一个物理实体变成若干逻辑上的对应物。异步性:进程以不可预知的速度向前推进。第二章进程管理一、单项选择题1.下列选项屮,操作系统提供给应用程序的接口是()A.系统调用B.中断C.库函数D.原语2.Wait(s)操作中的block(sj)阻塞的进程是A.申请资源的进程B.申请临界资源的进程C.调用wait(s)的进程B.4个D.6个D.提供wait(s)操作的系统进程3.在一个单处理机系统中存在5个进程,处于就序列中的就绪进程数最多为()A.0个C.5个4.若记录型信号量的wait(s)和signal(s)操作的信号量s初值为2,当前值为 则在s的阻塞队列中处于阻塞状态的
6、进程数为()A.0个C.2个二、填空题B.1个D.3个1.进程是由正文段、_和 _构成的实体。2.进程的3种基本状态是执行态、_态和 _态。3.整型信号量的值只能被 _和 _改变,不允许系统中的其他程序改变信号量的值。4临界区是指访问_的代码。三、简答题1.什么是进程?说明进程与程序的区别和联系。进程的定义:进程是允许并发执行的程序在某个数据集合上的运行过 程。进程是由正文段、用户数据段及程序控制块共同组成的执行环境。进程与程序的区别:程序是静态的,进程是动态:程序是存储在某种介质上的二进制代码,进程对应了程序的执行过程。程序是永久的,进程是暂时存在的:程序的永久性是相对于进程而言。存在实体不
7、同:程序是指令的集合,而进程包含了正文段,用户数据 段和进程控制块。进程与程序的联系:进程是程序的一次执行,进程总是对应至少一个特 定的程序,执行程序的代码。一个程序可以对应多个进程。2.操作系统在什么时候创建进程?操作系统如何创建一个进程?操作系统通常在用户登录、作业调度、提供服务、应用请求时创建新进 程。创建进程的一般步骤:申请空白PCB o 为新进程分配资源。初始化控制块。将新进程插入就绪队列。3.时钟中断信号是如何产生的?时钟中断处理程序(时钟驱动程序)的功能 是什么?操作系统依靠时钟駛件和时钟驱动程序完成定时测量(保存当前日期和 时I可。维持定时器)。1)OS时钟管理硬件(可编程间隔
8、定时器PIT)由晶振、计数器和保持寄存 器构成,其中晶振能够产生固定频率的脉冲,每产生一次脉冲,计数器的值 减1,当计数器的值为0时,产生一次时钟中断信号,保持寄存器的值再次 送计数器。2)时钟软件一时钟驱动程序,也成为吋钟中断处理程序,完成以下功能:维护日期和时间。递减当前进程在一个时间片内的剩余执行时间,并检查是否为零,防止进程运行超时。对CPU的使用情况记账。递减报警计时器。4.请说明单重中断的处理过程。1)系统关闭中断,保护断点。2)寻找中断入口。3)执行中断处理程序。4)中断返回:执行完中断指令后,从中断处返回主程序。5)继续执行。5.进程具有哪些特征?进程是操作系统管理的实体,对应
9、了程序的执行过程,有以下待征1)并发性:多个进程实体能在一段时间间隔内同时运行。2)动态性:创建执行撤销。3)独立性:在没有引入线程概念的操作系统中,进程是独立运行和资源调度的基本单位。4)异步性:进程的执行时断时续,不可预知。5)结构特征:包括用户正文段、用户数据段和进程控制块。6.什么是线程?为什么要引入线程?1)线程是进程的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位。性线 程只拥有在运行中必需的资源,包括程序计数器、一组寄存器和栈,但它可 与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。2)传统操作系统中,进程是进行资源分配和独立执行的基本单位。为了 进一步提高程序的并发性,减少系统的
10、开销,在操作系统中引入了线程的概 念。7.实现进程互斥的基本原理是什么?1)记录性信号塑机制:在记录性信号机制里面有S.value,记录的是资 源的信号的量,通过去验证每次这个值是否大于0,来判断是否让进程来使 用此资源,但是,一旦这个值s.value=1就允许一个进程访问该资源。从而实 现了进程的互斥。这种机制用于各个进程对一个资源的共享。2)AND型信号的机制:将一个进程中运行过程中的所有需要的资源,都 一次性全部分配给进程。待进程使用完成后,在一并的去释放。这是好儿个 进程对好几个共享资源的一个实现的方法。3)管程机制:利用共享数据结构抽想的表示系统的共享资源。把对该共 享数据的操作定义
11、为一组过程。进程对共享资源的操作,就是这组过程对共 享数据的一个操作。四、综合运用有两个进程pA,pB合作解决文件打印问题:pA将文件记录从磁盘读入主存 的缓冲区,每执行一次读一个记录;pB将缓冲区的内容打印111来,每执彳亍,次打印一个记录。缓冲区的大小等于一个记录的大小。请用记录型信号量机 制的wait(s)和signal(s)操作來保证文件的正确打印,并写出同步代码。第三章进程调度与死锁一、单项选择题1.影响时间片大小选择的主要因素有()A.系统的响应时间C.系统在单位时间内处理的作业塑间B.系统的周转时间D.进程需要CPU服务的总时2.关于多级队列调度算法下列说法正确的是()A.每个就
12、绪队列的优先权不同,调度算法相同B.每个就绪队列的优先权相同,调度算法不同。C.各就绪队列调度算法和优先权都有可能不同。D一个进程在运行过程屮可能被插入不同的就绪队列。3.某系统中有4个并发进程,都需要同类资源3个,试问该系统不会发生死锁的最少资源数是(A.6C.8二、填空题)B.7D.91.FCFS适合进程,不利于进程。2.采用基于静态优先权的调度算法时,如不断有高优先级权进程进入就绪队列,低优先权进程可能进入 _状态。3._算法是用來避免死锁的算法。4.S为死锁状态的 _条件是当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的。三、简答题1.进程调度的功能是什么?按照某种策略和算法从就绪态进程中为
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