计算机操作系统习题及答案(1)

1）选择题

（1）在计算机系统中，操作系统是__ B _。

A. 一般应用软件   B. 核心系统软件     

C. 用户应用软件  D. 硬件

（2）实时操作系统必须在_ B _内处理来自外部的事件。

A. 一个机器周期 被控制对象规定时间

C. 周转时间 时间片

（3）操作系统提供给编程人员的接口是__C___。

A. 库函数 高级语言

C. 系统调用 子程序

（4）操作系统中最基本的两个特征是__ B___。

A. 并发和不确定 并发和共享

C. 共享和虚拟 虚拟和不确定

（5）下述关于并发性的叙述中正确的是_C____。

A. 并发性是指若干事件在同一时刻发生

 并发性是指若干事件在不同时刻发生

C. 并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生

D. 并发性是指若干事件在不同时间间隔内发生

（6）一个多道批处理系统，提高了计算机系统的资源利用率，同时__B___。

A. 减少各个作业的执行时间    B. 增加了单位时间内作业的吞吐量

     C. 减少了部分作业的执行时间     D. 减少单位时间内作业的吞吐量

（7）分时系统追求的目标是_ B___。

A. 充分利用I/O设备 快速响应用户

C. 提供系统吞吐率 充分利用内存

（8）批处理系统的主要缺点是__D___。

A. 系统吞吐量小 利用率不高

C. 资源利用率低 无交互能力

（9）从用户的观点看，操作系统是_A_。

A. 用户与计算机之间的接口 

B. 控制和管理计算机资源的软件

C. 由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体

D. 合理地组织计算机工作流程的软件

（10）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的时间和外围设备等资源。

A. 多重处理 多道程序设计

C. 实时处理 共行执行

2）填空题

（1）操作系统是计算机系统中的一个 系统软件，它管理和控制计算机系统中的  资源  。

（2）如果一个操作系统兼有批处理、分时和实时操作系统三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为通用操作系统。

（3）没有配置 任何软件 的计算机称为裸机。

（4）在主机控制下进行的输入/输出操作称为 联机输入输出 操作。

（5）操作系统的基本特征是   并发   、  共享   、  异步   、  虚拟   。

（6）实时系统按应用的不同分为  实时信息系统  和  实时控制系统  两种。

（7）在单处理机系统中，多道程序运行的特点是多道、 宏观上并行 和  微观上串行 。

（8）操作系统作为系统软件，其所面临的安全威胁主要来自 计算机病毒 和 黑客攻击 。

3）解答题

（1）什么是操作系统？从资源管理的角度看，操作系统应具有哪些功能？

答：操作系统是管理计算机系统资源；合理组织计算机的工作流程，以及方便用户使用的程序集合。

从资源管理的角度看，大致包括以下几个方面的管理功能：处理机管理、存储管理、设备管理和文件管理。

（2）操作系统有哪几种基本类型？它们各有什么特点？

答：操作系统的基本类型有批处理，分时系统和实时系统三种。批处理系统的特点是资源利用率高，系统吞吐量大，缺乏交互能力；分时系统的特点是多个终端用户能同时使用计算机，用户能够方便地与系统进行人机交互，用户可以彼此地进行操作，互不干扰，用户请求能在很短时间内获得响应；实时系统的特点是高可靠性和及时性，其响应时间往往比分时系统更短。

（3）什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的特点是什么？

答：多道程序设计的基本思想是在内存中同时存放多道程序，这些程序在管理程序的控制下交替运行，共享处理机及系统中的其他资源。现代计算机系统一般都基于多道程序设计技术。

在单处理机计算机系统中多道程序运行的特点如下：多道，计算机内存中同时存放多道相互的程序。宏观上并行，同时进入系统的多道程序都处于运行过程中，即它们先后开始了各自的运行，但都未运行完毕。微观上串行，内存中的多道程序轮流占有 CPU，交替执行。

（4）简述并发与并行的区别。

答：并行是指两个或多个事件同时发生；而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

（5）简述操作系统在计算机系统中的位置。

答：操作系统是覆盖在计算机硬件上的第一层软件，是其它软件运行的平台。

（6）操作系统有哪些特征？

答：虽然不同操作系统类型具有不同的特征，但它们也有一些共同特征，这就是并发性、共享性、虚拟性及不确定性。

（7）操作系统是随着多道程序设计技术的出现逐步发展起来的，要保证多道程序的正确运行，在技术上要解决哪些基本问题？

答：实现多道程序系统时，由于内存中同时存在多道作业，因而还需要妥善解决下述一系列问题：

①处理机管理问题。应如何在多道程序之间分配处理机，以使处理机既能满足各程序运行的需要又有较高的利用率，将处理机分配给某程序后，应何时收回等。

②存储器管理问题。如何为每道程序分配必要的内存空间，使它们各自获得需要的存储空间又不致因相互重叠而丢失信息，应如何防止因某道程序出现异常而破坏其他程序等。

③设备管理问题。多道程序共享系统中的多类I/O设备，应如何分配这些I/O设备，如何做到既方便用户使用设备，又能提高设备的利用率等。

④文件管理问题。现代计算机系统通常都存放有大量的文件，应如何组织这些文件才能既方便用户使用又能保证文件的安全性和一致性等。

多道程序设计的缺点是延长了作业的周转时间。从表面上看，似乎道数越多越能提高效率，但由于系统的开销和用户的要求，多道的道数不是任意增加的，它往往由系统的资源以及用户的要求而定。

（8）实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？

答：系统能及时接收和及时处理命令。

解决方法是：针对及时接收，设置多路卡，使主机能及时接收多个用户从不同终端输入的数据，并为每个终端配置缓冲区，暂存用户输入的命令或数据。针对及时处理，使所有的用户作业直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，每个作业都会运行一次。

（9）用户与操作系统之间存在哪几种接口？

答：操作系统提供三种类型的用户接口：命令接口、程序接口和图形接口。命令接口提供一组操作命令供用户直接或间接控制作业的运行；程序接口提供一组系统调用供用户在程序中请求操作系统服务；图形接口使用户能利用鼠标、窗口、菜单、图标等方便、直观、有效地使用计算机，可以认为图形接口是命令接口的图形化。

4）应用题

（1）有一台计算机，具有1MB 内存，操作系统占用200KB，每个用户进程各占200KB。如果用户进程等待I/O 的时间为80%，若增加1MB 内存，则CPU的利用率提高多少？

答：设每个进程等待I/O的百分比为P，则n个进程同时等待I/O的概率是Pn ，当n个进程同时等待I/O期间CPU是空闲的，故CPU的利用率为1-Pn 。由题意可知，除去操作系统，内存还能容纳4个用户进程，由于每个用户进程等待I/O的时间为80%，故：

CPU利用率=1-(80%)4 =0.59

若再增加1MB内存，系统中可同时运行9个用户进程，此时：

CPU利用率=1-(80%)9 =0.87

故增加1MB内存使CPU的利用率提高了47%：

87%÷59%=147%

147%-100%=47%

（2）一个计算机系统，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，且程序A先开始做，程序B后开始运行。程序A的运行轨迹为：计算50ms、打印100ms、再计算50ms、打印100ms，结束。程序B的运行轨迹为：计算50ms、输入80ms、再计算100ms，结束（假设开始时刻为0）。试说明：

① 两道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会等待？

② 程序A、B 有无等待CPU的情况？若有，指出发生等待的时刻。

答：假定非剥夺

2B有等待CPU的情况，从0到50,180到200在等待。