河北联合大学操作系统题目(含答案)

一、填空题：
1、计算机系统结构指程序设计者所看到的计算机属性，在计算机系统的层次结构中处于机器语言级。

2、什么是作业的周转时间？
答：是指从作业被提交给系统开始，到作业完成为止的这段时间间隔。

它包括四部分时间：作业在外存后备队列上等待（作业）调度的时间，进程在就绪队列上等待进程调度的时间，进程在CPU上执行时间，以及进程等待I/O操作完成时间。

3、微内核结构中客户进程通过消息传递与服务器通信，而不必关心消息是由本地机器处理或是网络发送给远地的服务器处理，因而具有分布式处理的能力。

4、计算机组织作为计算机系统结构的逻辑实现和物理实现，其任务就是围绕提高性能、价格比的目标，实现计算机在机器指令集的功能和特性。

6、操作体统的可靠性是指正确性和健壮性。

7、电子管时代，开始形成计算机的基本体系，确定程序设计的基本方法，支撑软件是机器语言和汇编语言。

8、程序结构指程序的整体结构（即由程序的成分构造程序的方式）和局部结构（即程序的数据结构和控制结构），程序的可靠性和程序结构密切相关。

9、说明制约的关系：
（1）若干同学去图书馆借书——间接制约
（2）两队进行篮球比赛——直接制约
10、存储组织是指在存储技术和CPU寻址技术许可的范围内寻求合理的存储结构，其依据是访问速度，匹配关系、容量要求和价格。

11、存储管理的主要功能是主存的分配和管理、“扩充”主存容量、共享主存和存储保护。

12、随机性是强调操作系统的设计与实现要充分......以便稳定，可靠，程序并发和资源共享的目的。

13、引入批处理的目的是实现作业流的自动处理。

14、单CPU环境下并发执行的程序是交替在CPU上运行的。

15、MIMD多指令多数据流。

16、多道批处理是现代意义上的操作系统的出现。

二、选择题：
1、（1）适用批处理操作系统
（1）航空航天，核聚变研究（2）学校学生上机编程
（3）高炉炉温控制（4）发送电子邮件（两地之间）
2、（2）适用分时操作系统
（1）航空航天，核聚变研究（2）学校学生上机编程
（3）高炉炉温控制（4）发送电子邮件（两地之间）
3、（3）适用实时操作系统
（1）航空航天，核聚变研究（2）学校学生上机编程
（3）高炉炉温控制（4）发送电子邮件（两地之间）
4、（4）适用网络操作系统
（1）航空航天，核聚变研究（2）学校学生上机编程
（3）高炉炉温控制（4）发送电子邮件（两地之间）
5、带反馈多级队列调度中，（2）的进程进入低优先队列。

（1）新创建（2）时间片用完（3）终端I/O完成（4）页面I/O完成6、假设一个计算机系统在一段时间T内，目态下（即用户态）运行程序所用的时间为Tu，管态下（即系统态）运行程序为用户服务（如为进程打开文件或完成打印工作）所用的时间为Tsu，管态下运行程序做系统管理工作（如进程切换、调度页面、检测死锁等）所用的时间为Tsm，则（2）称为系统效率。

（1）Tu/（Tu+Tsu+Tsm）（2）(Tu+Tsu)/（Tu+Tsu+Tsm）
（3）Tsm/（Tu+Tsu+Tsm）(4)(Tsu+Tsm)/（Tu+Tsu+Tsm）
7、假设一个计算机系统在一段时间T内，目态下（即用户态）运行程序所用的时间为Tu，管态下（即系统态）运行程序为用户服务（如为进程打开文件或完成打印工作）所用的时间为Tsu，管态下运行程序做系统管理工作（如进程切换、调度页面、检测死锁等）所用的时间为Tsm，则（3）称为系统开销。

（1）Tu （2）Tsu （3）Tsm (4)Tsu+Tsm
8、MULTIS系统的调度方案规定进入后备状态的作业数不超过60个，进入内存的总道数为8个并在内存中运行2秒中之后必须交换到外存上，其大范围内多道程序进行竞争的是（2）（1）处理器（2）内存（3）输入设备（4）输出设备
9、MULTIS系统的调度方案规定进入后备状态的作业数不超过60个，进入内存的总道数为8个并在内存中运行2秒中之后必须交换到外存上，其小范围内多道程序进行竞争的是（1）（1）处理器（2）内存（3）输入设备（4）输出设备
10、MULTIS系统的调度方案规定进入后备状态的作业数不超过60个，进入内存的作业道数为8个，并在内存中运行2秒钟之后必须交换到外存上，其大范围内属于（3）调度（1）进程（2）作业（3）中级（4）宏观
【小范围（即内从中进程在cpu上运行）内，进程争用的是cpu，属于进程调度】
【大范围（后备中的作业调入内存运行）内，作业争用的是内存，属于中级调度】
11、要求选择调度时机和保存CPU现场应十分谨慎是指（1）
（1）调度的可靠性（2）调度的简法性
（3）调度的时间R度（4）调度的开始
12、（2）相当于为作业发放进入内存的入门卷，获得预选资格，成为以进程的身份参加对CPU的最后竞争。

（1）进程调度（2）作业调度（3）交换调度（4）进程对换13、（3）的作用是短期调整系统负荷，平顺系统操作，改善系统性能
（1）进程调度（2）作业调度（3）中级调度（4）宏观调度
14、（1）程序必须常驻内存以满足其高频率的执行要求。

（1）进程调度（2）作业调度（3）中级调度（4）宏观调度
15、设计调度算法首先考虑的原因是（1）
（1）应与系统的整个设计目标一致（2）注意系统资源的均衡使用
（3）尽量公平合理（4）算法不应过于复杂
16、（2）不是引起进程调度的原因
（1）正在执行的进程执行完毕（2）阻塞进程被唤醒
（3）分时系统中时间片用完（4）强占式调度中，高优先级进程就绪17、简单轮转法中时间片q=T/R，其中T是系统响应时间，R是系统规定的同时就绪的进程数，（4）分析不正确
（1）系统要求响应速度高，则q随之减小
（2）系统那个要求的分值大，则q也相应减小
（3）若CPU速度高，处理能力强，则q可适当减小
（4）q值可以小于进程切换所需的时间
18、带反馈多级队列调度中，（2）的进程进入低优先队列。

（1）新创建（2）时间片用完（3）终端I/O完成（4）页面I/O完成
三、判断：
1、进程是静态的，程序是动态的。

进程通常不可以在计算机之间迁移，程序是有序代码的集合，通常对应着文件，可以复制。

（F）
2、进程是暂时的，程序是永久的。

进程是一个状态变化的过程，程序是可长期保存的。

（T）
3、进程和程序的组成不同，进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）。

（T）
4、进程是程序代码的执行过程，所有代码执行过程都从属于某个进程。

（F）
5、采用预先静态分配法可以破坏请求和保持条件。

（T）
6、采用有序资源使用法可以破坏环路等待条件。

（T）
7、死锁避免允许进程动态地申请资源。

（T）
8、解决死锁问题的最合理做法应该是死锁的避免策略。

（T）
9、一个作业可包含多个程序和多个数据集，但至少包含一个程序和一个数据集。

（F）
10、作业说明书必须根据系统提供的控制命令和有关参数按照一定的格式进行编写。

（T）
11、作业的执行状态是指作业被作业调度选中，其相应程序被调入内存并为之建立一组相应的进程，立刻获得处理器。

（F）
12、作业创建成功的条件是获得JCB表项和足够的外存空间（输入井）。

（T）
13、Spooling系统可以实现脱机的输入输出工作。

（F）
14、Spooling系统可以实现预输入。

（T）
15、Spooling系统可以实现缓冲输出。

（T）
16、Spooling系统可以实现虚设备。

（T）
17、DMA方式下数据传输完全由硬件实现控制。

（T）
18、对于可共享设备一般不进行设备的分配。

（T）
19、CACHE属于纯硬件缓冲。

（T）
20、脱机或假脱机技术为慢速I/O设备在外存开设的缓冲区属于软件缓冲区。

（T）
四、简答：
进程管理：
1、程序顺序执行方式特点是什么？
答：（1）顺序性：处理机的操作严格按照程序所规定的顺序执行，即每一操作必须在上一个操作结束之后开始。

（2）封闭性：程序是在封闭的环境下执行的，即程序运行时独占全机资源，资源的状态（除初始状态外）只有本程序才能改变它。

程序一旦开始执行，其执行结果不受外界因素影响。

(3）可再现性：只要程序执行时的环境和初始条件相同，当程序重复执行时，不论它是从头到尾不停顿地执行，还是“停停走走”地执行，都将获得相同的结果。

2、讨论Bernstein条件的不足。

答：Bernstein条件（程序并发执行的条件）假设程序P(i)所访问的共享变量的读集和写集分别为R(i)和W(i)，则任两个程序P(i) 和P(j)可以并发执行的条件有三条：R(i)∩W(j)=∮W(i)∩R(j)=∮W(i)∩W(j)=∮
Bernstein条件的不足：在用Bernstein条件判断程序的并发性时，仅可对不可并发执行的程序给出肯定的结论。

3、为什么说各进程在单机时并发执行与多机时并发执行在本质上是一样的？
答：进程之间使用某种资源时均采用同步和互斥的制约方式进行进程的调度和执行，所以本质上是一样的。

作业管理:
1、为什么从系统角度分时系统不存在作业的概念，而从用户角度看仍存在作业的概念？
答：①从系统角度分时系统不存在作业的概念：系统直接采用进程管理，免去作业及其调度的一层管理软件。

②从用户角度看仍有分作业的概念：作业即指一次login与logout之间的一系列命令序
列的执行。

2、简述Spooling系统及其作用？
答：Spooling系统(simultaneaus peripheral operation on line多台设备同时联机操作) 由Spooling输入程序和Spooling输出程序构成，采用通道取代卫星机实现外设和主存直接交换信息，实现“假”脱机的输入输出工作。

Spooling系统作用：把独占设备改造为共享设备。

①输入将低速输入设备上的作业经通道内存缓冲区，通道传送至输入井，同时建立JCB
进入等待作业队列，完成作业的进入和创建。

亦称预输入。

②输出将输出井中的信息在外设空闲时经通道传送到设备上形成真正的输出操作。

亦
称“缓输出”。

特点①CPU充分利用②免除人工干预、硬件成本低③方便作业调度④实现“虚设备”
3、什么是系统调用？与原语有何不同？
答：系统调用是操作系统向用户程序提供支持的接口,通过这些接口应用程序向OS请求服务,控制转向OS，而OS在完成服务后，将控制和结果返回给用户程序。

原语是用于特定功能的，执行是不可分割的或不可被中断的系统调用可以嵌套而原语则不可以。

4、Spooling系统对一个批处理系统是必要的为什么？对一个分时系统还需要吗？
答：Spooling系统实现了与输入缓输出假脱机工作，从而提高CPU利用率，免除人工干预，所以spooling系统对一个批处理系统是必要的。

在分时系统中不必设立调度程序，因为分时的作业是用户从终端设备上输入的命令直接进入主存，而不是进入输入井等待，因此，与输入对分时系统无用，但换输出对分时系统还是需要的。

处理器调度：
1、为什么HRN算法是对FCFS算法和SJF算法的折中？
答：1）如果作业的等待时间相同，则要求服务的时间愈短，其优先权愈高，因此HRN 有利于短作业。

2）当要求服务的时间相同时，作业的优先权决定于其等待时间，等待时间愈长，其优先权愈高，因而它实现的是先来先服务。

3）对于长作业，作业的优先级可以随等待时间的增加而提高，当其等待时间足够长时，其优先级便可以得到提高，从而也可获得处理机。

简言之，HRN算法既照顾到短作业，有考虑到了作业到达的先后次序，不会使长作业长期得不到服务，因此HRN算法实现了一种较好的折中。

2、为什么设置中级调度？
答：引入中级调度的目的，是为了提高内存利用率和系统吞吐量。

3、比较下面算法对短作业的优待程度和对长作业的虐待程度。

1）FCFS 2）SJF 3）HRN
答：短作业优待程度：SJF>HRN>FCFS
长作业的虐待程度：SJF>HRN>FCF
存储管理：
1、什么是局部性原理？什么是时间局部性和空间局部性？
答：局部性原理：指程序在执行过程中的一个较短时期，所执行的指令地址和指令操作数的地址，分别局限于一定区域内，表现为时间局部性和空间局部性。

时间局部性：如果程序中某条指令一旦执行，则不久之后，其附近的存储单元也将被访问，既程序在一段时间内所访问的地址，可能集中在一定的范围内，其典型情况便是程序的顺序执行。

空间局部性：一旦程序访问了某个存储单元，在不久之后，其附近的存储单元也将被访问，即程序在一段时间内所访问的地址，可能集中在一定的范围内，其典型情况便是程序的顺序执行。

2、什么是重定位？可分为哪两种方式？如何实现？
答：重定位指由于一个作业装入到与其地址空间不一样的存储空间所引起 的对有关地址部分的修改或调整的过程。

重定位的分类(依据转换时机与采用的手段):
⑴静态重定位:指作业在装入主存过程中由装配程序进行的地址转换方式。

⑵动态重定位:指程序执行过程中CPU 访问指令或数据前，由附加的地址变换机构进行的地址转换方式。

动态重定位的实现方式:
⑴重定位寄存器RR:支持动态存储分配，支持“搬家”或"浮动"。

⑵映像方式:使用页表描述虚实页面的对应关系。

3、什么是可变分区存储分配?
答：不预先划分几个固定分区，分区的建立是在作业的处理过程中进行的，其大小随作业的需求量决定。

4、某页式虚拟系统，页面大小100个单元，某作业占有实页面m=2，其地址序列为：（逻辑地址）75，175，66，267，32，102，333，166，22，255，256。

a)求出该作业的页面走向Z 。

解：
0、1、0、2、0、1、3、1、0、2、2
b)按FIFO 淘汰求失败率f 。

解： 0 0 1 2 0 1 1 3 0 0 0
1
1
2 0 1 3
3
2
2
X X Y
X
X
X
X Y X X Y
11
8
f
c)按LRU 淘汰求失败率f 。

解：
0 1 0 2 0 1 3 1 0 0 0
1
2
1
3
1
2
2
X X Y X Y X X Y X X Y
11
7=
f
d)按OPT 淘汰求失败率f 。

解：
0 1 0 2 0 1 3 1 0 0 0
1
2
1
3
1
2
2
X X Y X Y X X Y X X Y
11
7=
f
设备管理：
1、设备管理的主要任务是什么？
答：完成用户提出的I/O 请求，为用户分配I/O 设备，提高I/O 设备的利用率，方便用户使用I/O 设备。

2、设备分配的总原则是什么？
答：充分发挥设备的使用效率，避免死锁及系统工作紊乱，方便用户使用。

三方面考虑： 1）设备的特性 2）安全性 3）分配策略
3、比较通道方式与DMA 方式的不同的？
答：在DMA 控制方式下，DMA 控制器控制设备和主存之间成批的进行数据交换，而不用CPU 干扰，这样既大大减轻了CPU 的负担，也使I/O 数据传送速度大大提高，这样控制方式应用于块设备的数据的传送，通道控制方式与DMA 控制方式类似，也是一种以内存为中心，实现为中心，实现设备与内存直接交换数据的控制，在通道控制方式中,CPU 需发出控制指令指出通道相应的操作和I/O 设备，该指令就可以启动该通道，并使用该通道从内存中调出相应的通道程序执行，与DMA 方式相比，通道方式所需要的CPU 干预更少，且可以做到一个通道控制多台设备，从而进一步减轻CPU 负担。

4、什么是多通路及其分配原则？
答：多通路连接指交叉多重连接，其分配过程：首先竞争设备，其次控制器，最后通道。

5、假设一个可移动头磁盘设备具有200个磁道，编号为0—199并刚刚结束了125道的存取，正在处理143道的I/O 请求，设系统当前等待的磁盘I/O 请求按先来后到顺序排列如下86、147、91、177、94、150、102、175、130，试按先来先服务的FCFS 调度策略描述磁头移动情况。

解：磁头移动情况如下表： 143(当前) 86 147 91 177 94 150 102 175 130 (磁头移动距离)57
61
56
86
83
56
48
73
45
6、假设一个可移动头磁盘设备具有200个磁道，编号为0—199并刚刚结束了125道的存取，正在处理143道的I/O 请求，设系统当前等待的磁盘I/O 请求按先来后到顺序排列如下86、
147、91、177、94、150、102、175、130，试按最短寻道时间优先SSTF调度策略描述磁头移动情况。

解：磁头移动情况如下表：
143(当前) 147 150 130 102 94 91 86 175 177 (磁头移动距离) 4 3 20 28 8 3 5 89 2
7、假设一个可移动头磁盘设备具有200个磁道，编号为0—199并刚刚结束了125道的存取，正在处理143道的I/O请求，设系统当前等待的磁盘I/O请求按先来后到顺序排列如下86、147、91、177、94、150、102、175、130，试按电梯调度SCAN调度策略描述磁头移动情况。

解：磁头移动情况如下表：
143(当前) 147 150 175 177 130 102 94 91 86 (磁头移动距离) 4 3 25 2 47 28 8 3 5
8、假设一个可移动头磁盘设备具有200个磁道，编号为0—199并刚刚结束了125道的存取，正在处理143道的I/O请求，设系统当前等待的磁盘I/O请求按先来后到顺序排列如下86、147、91、177、94、150、102、175、130，试按循环扫描CSCAN调度策略描述磁头移动情况。

解：磁头移动情况如下表：
143(当前) 147 150 177 199 0 86 91 94 102 130 (磁头移动距离)4 3 27 22 199 86 5 3 8 28
文件系统：
1、文件存储空间采用空闲块成组链接法，设某时刻超级块如图，假设某进程删除文件，并归还其占用盘块120，210，345，349和576；请说明过程及有关数据表目的更改情况。

解：
2、文件存储空间采用空闲块成组链接法，设某时刻超级块如图，假设某进程删除文件，并归还其占用盘块120，210，345,，349,，577和576；请说明过程及有关数据表目的更改情况。

解：
3、文件存储空间采用空闲块成组链接法，设某时刻超级块如图，假设某进程删除文件，并归还其占用盘块120，210，345和576；请说明过程及有关数据表目的更改情况。

解：
4、文件存储空间采用空闲块成组链接法，设某时刻超级块如图，假设某进程删除文件，并归还其占用盘块576，120，210，345，349和400；请说明过程及有关数据表目的更改情况。

解：。