操作系统试题(附答案)

操作系统原理期中复习
一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。

在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内）
1．分时操作系统的主要目的是___A___。

A.计算机系统的交互性
B.计算机系统的实时性
C.计算机系统的可靠性
D.提高软件的运行速度
2．某计算机系统中若同时存在五个进程则处于等待状态的进程最多可有___D___。

A. B.1 C. D.
0453．采用时间片轮转调度算法时，对不同的进程可以规定不同的时间片。

一般来说，对___B___进程给一个较小的时间片比较合适。

A.需运算时间长的
B.需经常启动外设的
C.不需使用外设的
D.排在就绪队列末尾的
4．当输入输出操作正常结束时，操作系统将请求该操作的进程的状态设置成 ___C___。

A.等待状态
B.运行状态
C.就绪状态
D.挂起状态
5．对具有相关临界区的个并发进程采用P 、V 操作实现进程互斥时，信号量的初值应定义为___B___。

n A. B.1 C. D.0n 1n −
二、填空题（每空1分，共27分）
1．操作系统的作用，从一般用户的观点可把OS 看作是用户与计算机硬件系统之间的接口，从资源管理上看可把OS 视为计算机系统资源的管理者。

2．程序并发执行的特征有间断性、失去封闭性、不可再现性。

3．进程的三种基本状态有运行态、就绪态、等待态。

4．如果操作系统中有个进程，运行的进程最多1N 个，
最少0个；就绪进程最多1N −个，最少0个。

5．实时调度算法可分为非抢占式调度算法和抢占式调度算法两类。

（硬实时调度算法，软实时调度算法；静态实时调度算法，动态实时调度算法）
6．产生死锁的原因为竞争资源和进程间推进顺序非法。

7．处理死锁的方法为预防死锁、避免死锁、检测死锁和解除死锁。

8．批处理型作业从进入系统到任务完成要进行三级调度高级调度、中级调度和低级调度。

9．信号量机制包括整型信号量、记录型信号量、AND 型信号量和信号量集等。

三、简答题（每小题5分，共25分）
1．为什么要引入实时操作系统？和分时操作系统有什么异同？
答：引入实时操作系统的原因是：分时操作系统难以满足实时控制和实时信息处理的需要。

异同：①多路性，实时信息处理系统也按分时原则为多个终端用户服务；②独立性，实时信息处理系统中的每个终端用户在向实时系统提出服务请求时，是彼此独立地操作，
互不干扰，而实时控制系统中，对信息的采集和对对象的控制也都是彼此互不干扰；③及时性，实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定的，而实时控制系统的及时性，则是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微秒；④交互性，实时信息处理系统虽然也有交互性，但这里人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序，它不像分时系统那样能向终端用户提供数据处理和资源共享等服务；⑤可靠性，分时系统虽然也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。

2．操作系统的主要功能有哪些？
答：①处理机管理功能；②存储器管理功能；③设备管理功能；④文件管理功能；⑤操作系统与用户之间的接口。

3．说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。

答：运行态→等待态：运行进程等待使用某种资源或某事件发生；等待态→就绪态：所需资源得到满足或某事件已经完成；运行态→就绪态：运行时间片到时或出现更高优先级的进程时，当前进程被迫让出处理器；就绪态→运行态：当CPU空闲时，调度程序选中一个就绪进程执行。

4．有哪些是信号量？同步机构的四条准则是什么？你认为整型信号量是否遵行了同步机构的准则？
答：信号量包括：整型信号量、记录型信号量、AND型信号量、信号量集。

同步机构的四条准则是：①空闲让进、②忙则等待、③有限等待、④让权等待。

遵行了同步机制，因为P、V操作时两个原子操作，在执行时不可中断，当一个进程在修改某信号量时没有其他进程可以同时对该信号量进行修改。

5．试从动态性、并发性和独立性上比较程序和进程。

答：①动态性：进程的实质是进程实体的一次执行过程，有生命期，它是动态的，而程序则只是一组有序指令的集合，并存放于某种介质上，其本身并不具有运动的含义，因而是静态的；②并发性：不同进程能够并发执行，而程序（没有建立PCB）是不能并发执行的；③独立性：进程能独立运行、独立分配资源和独立接受调度，而程序（没有建立PCB）不能作为一个独立的单位参与运行。

四、综合题（共30分）
1．试修改下面生产者和消费者问题解法中的问题。

（10分）
producer:
begin
repeat
…
produce an item in nextp;
…
Wait(mutex);
Wait(full);
Buffer[in] := nextp;
in := in + 1 mod n;
signal(mutex);
until false;
end
consumer:
begin
repeat
Wait(mutex);
Wait(empty);
nextc := buffer[out];
out := out + 1;
signal(mutex);
consumer the item in nextc;
until false;
end
修改结果：
producer:
begin
repeat
…
produce an item in nextp;
…
Wait(empty);
Wait(mutex);
Buffer[in] := nextp;
in := in + 1 mod n;
signal(mutex);
signal(full);
until false;
end
consumer:
begin
repeat
Wait(full);
Wait(mutex);
nextc := buffer[out];
out := out + 1;
Signal(mutex);
Signal(empty);
consumer the item in nextc;
until false;
end
2．画出下面五条语句的前趋图：（6分）
S1：；S2：b a 5a =−x x =×；S3：；S4：4c =×x d b c =+；S5：
3e d =+
3．什么是最低松弛度算法？举例说明：如一个实时系统中，有两个周期性实时任务A 和B ，任务A 要求每20ms 执行一次，执行时间为10ms ；任务B 只要每50ms 执行一次，执行时间为25ms 。

请画图说明。

（10分）
答：最低松弛度算法是根据任务紧急（或松弛）的程度，来确定任务的优先级，任务的紧急程度越高，为该任务赋予的优先级就越高，以使之优先执行。