操作系统复习题(附答案与解析)

一、选择题
1. 计算机启动是执行的一个程序是（）。

A．引导扇区B．boot
C．BIOS D．Load
解析：CPU加电后会首先执行BIOS程序，其中POST加电自检程序是执行的第一个例行程序。

2. 执行进程调度就是（）。

A．一号变迁B．二号变迁
C．三号变迁D．四号变迁
解析：进程调度就是就绪态到执行态，也就是一号变迁
3. 操作系统的主要功能是管理计算机的（）
A．进程B．作业
C．进程和数据D．资源
解析：操作系统是为了合理组织计算机工作流程，管理分配计算机系统的硬件和软件资源最大限度地提高计算机系统的利用率。

4. 属于内中断的是（）
A．内存校验错B．进程缺页
C．设备完成了任务D．键盘输入一个字符
解析：处理机外部发生的中断叫外中断，当前进程发生的中断叫内中断。

5. 进程运行的三种基本状态是指（）
A．就绪、执行、阻塞B．就绪、执行、挂起
C．就绪、执行、死锁D．就绪、执行、停止
6. 产生死锁的4个必要条件是互斥、（）、请求与保持、环路等待。

A．请求与阻塞B．不剥夺
C．请求与释放D．阻塞与释放
7.（）是指程序员发出命令到系统给出结果的时间间隔
A．响应时间B．周转时间
C．等待时间D．运行时间
8.（）淘汰算法的淘汰次数最少。

A．最不经常使用B．先进先出
C．最佳D．最近最少用
解析：最佳页面置换算法具有最低缺页率，算法无法实现，但是可以去评价其他算法。

最佳页面置换算法、先进先出页面置换算法、最近最少使用页面置换算法、最近未使用置换算法NRU 、时钟页面置换算法、二次机会页面置换法9. 不需要用缓冲技术的是（）
A．输入速率> 输出速率B．输入速率< 输出速率
C．输入速率!= 输出速率D．输入速率== 输出速率
解析：缓冲是为了缓和CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾，提高CPU和I/O 设备的并行性。

10. 用硬盘模拟打印机属于（）设备。

A．共享B．虚拟
C．独占D．块
解析；模拟体现了虚拟性。

11. 与计算机硬件直接打交道的是（）
A．操作系统B．编译系统
C．系统应用程序D．命令处理程序
解析：操作系统是用户与计算机硬件系统之间的接口
12. 嫦娥三号的操作系统spaceOS2是（）
A．批处理操作系统B．实时操作系统
C．分时操作系统D．网络操作系统
解析：实时操作系统比分时操作系统可靠，专门用于特定的处理，如航天。

13. 从技术角度看温州动车事故的原因（）
A．信号灯出错B．车速太快
C．刹车失灵D．铁路不平
14. 执行wait、signal操作时（）
A．wait能中断，signal不能中断
B．wait和signal都不能中断
C．wait不能中断，signal能中断
D．wait和signal都能中断
解析：原语不能被中断
15. 在windows操作系统中，进程调度采用（）算法
A．先来先服务B．最高优先权
C．时间轮片法D．短者优先
16. 为避免死锁，要（）
A．采用银行家算法B．剥夺资源
C．静态分配资源D．顺序分配资源
17. Window在内存管理中采用了（）
A．段页式管理B．分页式管理
C．分段式管理D．分区式管理
解析：段页式结合了段式和页式的优点。

18. 静态地址映射技术依赖于（）
A．重定位寄存器B．装入程序
C．相联寄存器D．目标程序
解析：静态地址映射依赖于重定位装入程序。

19. 比较下列文件物理结构，访问速度最快的是（）
A．索引结构B．链接结构
C．顺序结构D．一样快
20. Spooling是一种（）
A．一块设备B．字符设备
C．虚拟设备D．独立设备
解析：Spooling技术将一台物理I/O设备虚拟成多台逻辑I/O设备，因此是虚拟设备。

21. 只能由操作系统程序访问的CPU寄存器（）
A．累加寄存器B．数据寄存器
C．通用寄存器D．页表控制寄存器
解析：累加寄存器EAX；数据寄存器EDX；通用寄存器：EAX EBX ECX EDX。

A、B、C的寄存器用户指令也可以访问。

页表控制寄存器（基址寄存器）只能由操作系统访问。

22. 多道操作系统的两个最基本特征是（）
A．并发和共享B．并发和并行
C．并行和共享D．分时与实时
23. 在内存管理中采用覆盖和交换的目的是（）
A．实现内存共享B．节省内存空间
C．物理扩充内存D．提高CPU利用率
解析：交换技术是指将一个进程完整地从内存移动到磁盘上，腾出空间给其他进程使用。

覆盖技术也是为了节省内存。

24. 系统有两个并发进程，都需要同类资源4个，至少需要（）个资源系统
不会死锁
A．9 B．8 C．7 D．5
25. 解决内存碎片问题的内存管理方案是（）
A．可变分区管理B．段式管理
C．单一连续区管理D．页式管理
26. 静态分配资源策略可以破坏（）条件
A．互斥使用资源B．占有且请求新资源（请求和保持）
C．非剥夺资源D．环路等待资源
解析：静态分配资源策略（预先分配策略）破坏请求与保持。

有序分配资源策略破坏环路等待。

27．磁盘转速3000转/分，每个磁道分成十个扇区，读一个扇区要（）A．20ms B．2ms C．5ms D．1ms
28. 磁盘单位以（）单位读写。

A．记录B．柱面
C．磁道D．块
解析：存储设备以块为单位传输
29. 可以离散分配但是必须顺序访问的是（）文件
A．顺序B．索引
C．显示链接D．隐式链接
解析：链接分配都采取离散分配方式，隐式链接只适合顺序访问。

30. 银行家算法是一种（）算法
A．解除死锁B．避免死锁
C．预防死锁D．检测死锁
31.（）不是操作系统关心的主要问题。

A．高级语言编译器B．管理计算机硬件
C．控制用户程序执行D．管理计算机软件
32. 批处理系统不具备的是（）
A．资源利用率B．交互能力
C．吞吐量小D．文件系统
33. 多道程序设计是指（）
A．一个CPU上并发执行多个程序
B．一个CPU上同时执行多个程序
C．多个CPU上同时执行多个程序
D．多个CPU上并发执行多个程序
35. 分时操作系统进程调度常用的是（）算法
A．响应比高者优先B．优先级高者优先
C．时间片轮转法D．短者优先
36. 为预防死锁，破坏（）是不实际的
A．互斥B．不剥夺C．部分分配D．环路等待
解析：互斥无法破坏。

37. 动态重定位技术依赖于（）
A．重定位寄存器B．重定位装入程序
C．数据寄存器D．编译程序
解析：动态重定位依赖硬件，也就是基址寄存器，也就是重定位寄存器38. 很好的解决了碎片问题的存储管理方法是（）
A．段式存储管理B．页式存储管理
C．固定分区式管理D．可变分区式管理
39. 不利于外存空间分配的文件结构式（）
A．索引结构B．显示链接结构
C．顺序结构D．HASH结构
40. 操作系统为了减少磁盘平均访问时间，要从（）
A．减少启动的时间B．减少磁盘读写时间
C．减少总的寻道时间D．减少旋转延迟时间
41.操作系统所指软件资源是（）
A．系统程序 B.操作系统
C．用户程序 D.系统、用户程序和数据
42.虚存的概念是（）
A．用硬盘当内存 B.利用硬盘模拟内存
C．不存在内存 D.物理上扩充内存
43.内存管理方案中，（）可与覆盖技术配合。

A．页式管理 B.可变分区管理
C．段页式管理 D.段式管理
44.在PC机中，块设备与内存进行数据交换的工作方式是（）
A．程序查询 B.DMA
C.中断方式
D.无线方式
二、填空题
1.在执行中不允许中断的程序称为__ [原语]
2.进程调度采用轮转法时，如果时间片大于等于进程的最长执行时间，轮转法就变成了_ 先来先服务（FCFS）__ _调度算法。

3.CPU在管态时执行的是所有指令
4.操作系统为用户提供两个接口，一个是作业接口，另一个是程序接口。

5.在虚存管理中，逻辑地址空间是指虚拟地址空间。

6.从数据传输单位看磁盘属于___ ___ 块______________设备。

7.分时操作系统和批处理系统最大不同是____ 人机交互 ___________
8.以磁带为介质的文件在物理上属于______顺序________ ___________结构
9.采用______轮转法______ ________进程调度算法以最快的响应用户请求。

10.直接制约含义是并发进程之间有内在先后顺序。

11. _处理器管理、内存管理、设备管理、文件管理_四个部分组成
12.进程的并发性是指多个进程轮流交替执行的执行。

13.在操作系统中，临界资源是指 __ 一次只能给一个进程使用__的资源。

14.采用预先分配资源破坏了产生死锁的_____请求与保持__必要条件
15.交换调度又称___ __中级______调度。

16.批处理操作系统优点是____吞吐量大、利用率高
17.在分页管理中，内存地址映射采用_动态_____重定位。

18.在虚存管理中页面淘汰应避免_____抖动______问题。

19.设备命名采用相对号和绝对号是为了把__设备和进程__分离。

20.在树形结构中绝对路径表示从_______根目录__到文件所在目录的路径。

21.系统有N的进程公用一台打印机，用信号灯控制访问时，信号灯的取值范围
是_____1-n~1________________
22.在非剥夺系统中出现_______三号变迁或五号变迁时__________就会出现一
号变迁。

23.计算机响应中断时，CPU从用户态转换为核心态态。

24.用户程序中调用操作系统的子程序称为系统调用
25.所谓地址映射是把__逻辑地址转换成物理地址
26.在虚存管理中，实际虚存空间___受CPU寻址能力和硬盘容量____限制。

27.在页面置换算法中，通常用__最佳页面置换_____算法作为衡量其他算法的标准
28.每次缺页中断结束后，进程必须重新_ 执行 ___
29.文件物理结构分为_ 顺序结构 _____、链接结构和索引结构。

30.格式化是在___卷___中建立操作系统引导磁盘管理的信息。

31.系统有100台打印机，用信号灯控制访问时，要设100信号灯,值为1
32.采用顺序分配资源破坏了产生死锁的环路等待条件。

33.处理器处于目态时，不能执行特权指令。

34.管程的特点之一是管理的____________所有指令_______________只能被管
程的过程访问，任何外部过程都不能访问。

35.编译或汇编产生的目标程序的地址称为____逻辑地址___________。

36.在分段管理中，产生了______外__________碎片。

37.在页面转换算法中，通常用__最佳页面置换_____算法作为衡量其他系统做善
后处理。

38.当设备完成任务后，由设备控制器产生中断，通知操作系统做善后处理。

39.UNIX采用_____多级目录结构________方法，使磁盘存放更多的目录项。

三、简答题
1. 叙述分页管理原理。

操作系统按一个2的整数次幂为长度，把内存用户区分成若干存储区，称为块，每个块的容量都是相同的，每个块按物理地址值由大到小顺序从0开始编号称为块号
2. 请举例论述操作系统内时间和空间是一个矛盾体。

假如一个CPU处理10M的数据需要25KB的内存，4秒才完成任务，若用50K的内存，2秒就可以完成了，而用5KB内存则20秒才能完成。

完成一件事的总价值是一定的，假设它等于时间和空间的积，那么想要花费更少时间来完成，就必须花费更多的空间，若要节省空间，就必须花费更多的时间来完成。

所以时间和空间成反比关系。

3. 操作系统文件管理应具有哪些功能？
1.实现按名存取文件
2.文件存储空间的分配回收
3.提供文件共享，保护，保密
4支持多种类型文件系统
5提供一组关于文件的服务
4. 有哪几种通道？并简要说明每种通道的工作原理。

有三种：字节多路通道、数组选择通道、数组多路通道
5. 虚设内存管理中忙什么时候发生页面置换？有哪些置换的算法？
在进程运行中，如发生缺页，而此时内存又无空闲块时，操作系统必须从中淘汰某页，为了减少系统开销，要根据某种页面置换的算法选择某个内存块，置换算法的优劣直接影响系统的性能，如算法选择不当，可能会引发系统的抖动，即刚被换出的页又立即要被访问，又将要重新调入内存，而被淘汰的页又立即要被访问在一个进程的运行中，把大部分时间都花费在页面置换上。

1.最佳页面置换算法
2.先进先出页面置换算法
3.最近少使用页面置换算发
4.最近未使用页面置换算法‘
5.时钟页面置换算法
6.二次机会页面置换算法
6. 叙述分段式管理中地址映射的工作原理。

为了实现从进程的逻辑地址到物理地址的变换功能，在系统中设置了段表寄存器，用于存放段表在内存中的开始地址和段表的长度。

分段地址转换过程如下：
根据段表寄存器找到该作业段表在内存中位置。

通过查询有效地址中的段号得到该段在主存中的起始地址。

将该段的主存地址和有效地址中的位移量相加，就得到所要访问的主存的物理地址。

7. 运行中的进程有哪几种状态？有哪些状态转变？
执行状态：
就绪状态：
阻塞状态：
终止状态：
死锁状态：
1-5号变迁：
1号就绪到执行；2号执行到就绪；3号执行到阻塞；4号阻塞到就绪；5号执行到终止。

8. 虚拟存储器管理下，当调页遇到内存满时必须淘汰内存里的某个页，请你论
述最佳淘汰和最近最久未使用两种淘汰算法的原理。

最佳淘汰：较理想的页面替换方法是优化（OPT）或最小（MIN）缺页中断方法，这种方法总是替换最长时间内不使用的那个内存块，算法的前提需要先知道进程访问的序列信息而这个信息是事先知道的，所以通常在理论研究用来同其它方法的比较
最近最久未使用页面淘汰算法：NPU是一种LRU的近似算法，在页表里增加访问（读写）位和修改位，两位初始状态为0，当读写某页时，对该页的访问位置为1，如果写某页时对该页的修改位置1，系统设置一个定时器定时清除访问位。

访问修改
0 0 最近未访问也未写
0 1 最近未访问但以前写过，可能不再访问
1 0 最近读过但未写，可能还要访问
1 1 最近访问过写写过，可能还要访问
9. 在操作系统范围内，请举一例论述数据结构及算法在磁盘空间分配中的应用。

由于磁盘空间的总大小，开始地址都是固定的，那么就可以使用一个数组来模型化，用数组元素来代替磁盘空间中每块的状态，元素的下标代表块的地址而一个块就只有分配和未分配两种状态，故可以用一个2进制位来表示，0表示未分配，1表示已分配，这样就可以把数据地址结构应用到磁盘空间中去。

四、编程题
1. 学校开运动会，我班派出四名同学参加4*100米接力赛，请用计算机程序模
拟四位选手参加比赛的过程。

分别为第2,3,4名同学分别设置一个信号灯S12=0，S23=0，S34=0
Begin
P1 p3
起跑；Wait(S23)
Singnal(S12) 起跑；
P2
Wait(S12) Singnal(S34)
起跑；P4
Wait(S34)
起跑；
End;
2. 有三个进程，A、B、C，共享一个缓冲区，A负责生产整数，然后放入缓冲
区，B负责消费偶数，C负责消费奇数，缓冲区一次只能放一个整数，一个整数只能给一个进程消费，请用信号灯协调三个进程的运行
设SA=1,SB=0，SC=0.
进程A
Begin
While(1)
从输入设备读一个数据；
申请缓冲区wait（SA）；
If 奇数then
发通知signal(SC);
Else
发通知signal(SB);
End if;
End while
End
进程B
Begin
While(1)
申请偶数wait（SB）；
读数据；
发通知signal(SA);
End while
End
进程C
Begin
While(1)
申请奇数wait（SC）；
读数据；
发通知signal(SA);
End while
End
4.有三个进程，A、B、C，共享一个缓冲区，一台打印机。

A负责生产整数，然
后放入缓冲区，B负责打印偶数，C负责打印奇数，缓冲区一次只能放一个整数，一个整数只能给一个进程消费，请用信号灯协调三个进程的运行。

设SA=1,SB=0，SC=0.
进程A
Begin
While(1)
从输入设备读一个数据；
申请缓冲区wait（SA）；
放数据；
If 奇数then
发通知signal(SC);
Else
发通知signal(SB);
End if;
End while
End
进程B
Begin
申请偶数wait（SB）；
读数据；
发通知signal(SA);
申请打印机wait (S打印)；
打印数据；
归还打印机signal (S打印)；
End while
End
进程C
Begin
While(1)
申请奇数wait（SC）；
读数据；
发通知signal(SA);
申请打印机wait (S打印)；
打印数据；
归还打印机signal (S打印)；
End while
End
5.在A、B、C三点一线中，AB间，BC间一次只允许一个人通过，B点只允许
二个人通过。

请编程分别设计从A点到C点，从C点到A点的过程。

答：from A to C
Var Sa,Sb,Sc,Sab,Sbc：semaphore=1,1,1;
begin
wait(Sb);
wait(Sa);wait(Sab);
from A to B;
signal(Sa);signal(Sab);
wait(Sc);wait(Sbc);
from B to C;
signal(Sbc),signal(Sc);
signal(Sb);
end。