操作系统期中复习题

Gei 《操作系统》练习题 

姓名                  编号                      得分                 

一.单项选择题(请在每小题列出的四个选项中选出最合适的选项，将选项前的字母填在题中的括号内)

1.作业在微内核结构的操作系统中，通常都采用C/S模式，下面的功能中可以由在核外运行的服务器（进程）完成的是（   D    ）。

A 创建进程        B 分配内存     C 设备驱动        D 文件操作

2.在所有多任务操作系统中必不可少的调度是（   C     ）。

A 高级调度     B 中级调度     C 进程调度      D 线程调度

3.UNIX系统支持的磁盘文件的逻辑结构是（   A     ）

A．无结构的流式文件                B．有结构的纪录文件

C．索引文件                        D．连续文件

4.当进程执行P(S)操作后，若（   B   ），则由block原语将它置为阻塞状态。

A. S.value<=0       B. S.value<0   C. S.value>=0     D. S.value>0

5.设：某多道批处理系统，有3个进程同时运行，每个进程都需要某类资源4 台，但每次申请只允许申请1台，则，系统最少需要有（  C    ）台这类资源，才不会有因这类资源而产生死锁的危险。

A.  4            B.  5            C .  10            D.  12             

6.计算机操作系统提供的系统调用命令(    A     )使用。

A、只能在目态（用户态）            B、只能在管态（系统态）

C、既可在目态又可在管态            D、在目态和管态下都不能

7.在分时系统中，每个用户使用的是一台（     C   ）

A．终端     B．计算机     C．虚拟机       D．服务器

8.在UNIX中文件可分为三类：它们是（  D   ）。

① 系统文件 ② 普通文件 ③ 数据文件 ④ 目录文件 ⑤ 特殊文件 ⑥ 临时文件

Ａ    ①②⑥            Ｂ    ②⑤⑥            Ｃ    ②③⑤        Ｄ ②④⑤

9 以提高系统的吞吐量和资源的利用率为主要追求目标的操作系统是（   A   ）。

A 批处理系统        B 分时系统        C 实时系统        D 分布式系统

10 多道程序并发执行的系统和单道程序顺序执行相比，（　  A  　）。

Ａ　每个程序的周转时间会增加，系统的吞吐量增加

Ｂ　每个程序的周转时间会减小，系统的吞吐量增加

Ｃ　每个程序的周转时间会增加，系统的吞吐量减小

Ｄ　每个程序的周转时间会减小，系统的吞吐量减小

11 以下进程的状态变化中不可能发生的是（        B         ）。

A 执行 → 就绪    B 就绪 → 阻塞    C 就绪 → 执行    D 阻塞 → 就绪

12 以下关于进程和线程的关系的论述中错误的是（    D             ）。

A 进程是系统分配资源的单位        B 线程是分配CPU的单位

C 一个进程可以有多个线程，至少一个

D 属于同一进程的线程共享进程的资源，所以，线程没有自己的资源。

13 在所有多任务操作系统中必不可少的调度是（       C          ）。

A 高级调度            B 中级调度            C 进程调度        D 线程调度

14 下述作业调度算法中，（    C   ）既有利于短作业优先运行，又照顾到等待时间长的长作业。

A 先来先服务        B 短作业优先        C 高响应比优先    D 高优先级优先

15 以下事件中一定会引起进程调度的是（        B         ）。

A 创建了新进程                    B 执行的进程申请输入输出

C 执行的进程执行了P操作            D 执行的进程执行了V操作

16下面对于P、V操作地说法中正确的是（       C          ）。

A 只能实现进程的互斥                B 只能实现进程的同步

C 能实现进程的互斥和同步            D 不能实现进程的同步和互斥

17 对于记录型信号量，当信号量的值等于 －1 时，可以肯定（       B        ）。

A 没有进程在阻塞等待            B 有 1 个进程在阻塞等待

C 有2 个进程在阻塞等待            D 有进程在等待，但是不能确定等待进程的数量。

18以下调度算法中（       D          ）能用于分时系统。

A 先来先服务        B 短作业优先        C 响应比高优先  D 多级队列反馈轮转法

19 两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作进程发来消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的（        B   ）。

A 互斥                B 同步                C 调度                D 临界区

20以下的工作中，（       D        ）不是由进程控制中的唤醒原语完成的。 

A 把进程从阻塞队列中移出//唤醒            B 置进程为就绪状态 //唤醒

C 插入就绪队列    //唤醒                        D 为进程分配CPU

22 在批处理系统中，采用（    A          ）进程调度算法，可以使CPU的利用率最高（系统开销最小）。

A 先来先服务                        B 时间片轮转

C 抢占方式的优先级高优先            D 多级反馈队列法

23． 为了使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配。这项工作是由（     A    ）完成的。

A.作业调度            B.中级调度        C.进程调度            D.内存调度

24．创建进程的过程是为进程创建PCB，分配必要的资源，并把进程置为（  B  ）状态。

A. 执行                B. 就绪            C. 阻塞                D. 完成

25．在下面6个系统中，必须是实时系统的有（   C   ）个。

计算机辅助设计系统；航空订票系统；过程控制系统；机器翻译系统；办公自动化系统；银行自动存款取款系统。

A. 1                  B. 2             C. 3                 D. 4 

26. 从资源管理的观点看，操作系统是资源的管理者，下列四项中（   D   ）不是操作系统管理的资源。

A. 处理机            B. 存储器        C. 文件                D. 中断

27．一个运行的进程，用完了分配给他的时间片后，它的状态变为（  B     ）。

A. 执行状态            B. 就绪状态         C. 阻塞状态         D. 完成

【 】28、已经获得除CPU以外所有必要资源的进程处于（ B）状态。
A。执行	B。就绪	C。阻塞	D。唤醒
【 】29、哲学家进餐问题是经典的进程（ A）问题。
A。互斥/同步	B。通信	C。控制	D。管理
【 】30、临界区是（C ）。
A。内存区域	B。磁盘区域	C。访问临界资源代码	D。访问内存一段程序
【 】31、操作系统是对（B ）功能的第一次扩充。
A。软件	B。硬件/裸机	C。中断	D。机器语言
【 】32、（ A）的执行结果是切换到个人用户主目录。
A。cd	B。cd .	C。cd ..	D。cd /home
【 】33、（ B）是操作系统的基本调度，通常在批处理系统、分时系统和实时系统中均必须配置。
A。作业	B。进程	C。线程	D。管程
【 】34、当进程执行P(S)操作后，若（B ），则调用block原语自我阻塞。
A。S.value<=0//唤醒	B。S.value<0	C。S.value>=0	D。S.value>0
【 】35、由n个缓冲区组成缓冲池的生产者与消费者问题中，设置互斥信号量mutex、资源信号量full（表示满的缓冲区）和empty（表示空的缓冲区），其中empty初值是（C ）。
A。0	B。1	C。n	D。－n
【 】36、block与（B ）是一对作用相反的原语。
A。send	B。wakeup	C。Receive	D。Suspend
【 】37、（A）是一种同步工具。
A。管程	B。软中断	C。硬中断	D。读者与写者

                                 

【 】38、操作系统的最基本特性是（D ）。
A可靠性	B。共享性	C。交互性	D。并发性
【 】39、操作系统中实现外存空间管理功能的是（ B）管理。
A。磁盘	B。文件	C。设备	D。存储器
【 】40、高级调度的对象是（A ）。
A。作业	B。进程	C。线程	D。管程
【 】41、关于“VMware Workstation虚拟机”描述正确的是（D ）。
A。Linux应用软件之一	B。Linux组成部分之一	C。虚拟一套操作系统	D。虚拟一台计算机
【 】42、Linux操作系统所有命令的帮助都可以选择（A  ）。
A。man 命令	B。help 命令	C。命令 --man	D。命令 --help
【 】43、Linux操作系统的用户帐号信息文件是（ A）。口号放在 Shadow中
A。/etc/passwd	B。/etc/password	C。/etc/shadow	D。/usr/passwd
【 】44、Linux操作系统中进程的优先级为（ B）之间整数。
A。-19～19	B。-20～19	C。-19～20	D。-20～20
【 】45、Linux中mail是间接通信方式的一种应用，它通过（C ）信箱实现通信双方的消息收发。
A。私有信箱	B。共享信箱	C。公用信箱	D。网络信箱
【 】46、Linux作为多用户多任务操作系统，普通用户只能使用（ A）命令关闭系统。
A。halt	B。reboot	C。shutdown –h 10 正确	D。shutdown –h 9:00
【 】47、多道批处理系统中“多道”是指（B ）具有多个作业或进程的能力。
A。外存上“后备队列”	B。内存“就绪队列”	C。内存上“后备队列”	D。外存“就绪队列”

二．综合题

1. 设有两个进程A1和A2如下, 信号量S1、S2的初值均为0，X,Y,Z为A1和A2的共享变量。A2优先级比A1高，且采用抢占方式调度，请给出A1、A2并发执行后X、Y、Z的值。

进程A1          进程A2

X=-5

Y=-3

Z=4

Y：= 2           X：= -2；

Y：= Y * 2-3；      X：= X *2+3；

V (S1) ;           P (S1)；

Z：= Y + X+5；      X：= X + Y-5；

V (S2)；          P (S2);

Y：= Z + Y-8；     Z：= X + Z+8；

2. 设在单道批处理系统中，一次提交的5个作业的提交时间和所需运行时间如下表所示，请将采用短作业优先和响应比高优先作业调度算法调度这五个作业的调度次序及相应的平均周转时间和平均带权周转时间等内容填入表中，设作业全部到达后开始调度。

周转时间=结束时间-提交时间、带权周转时间=周转时间\所需运行时间

短作业优先调度算法
作业	提交时间	所需运行时间	开始时间	结束时间	周转时间	带权周转时间
A	0	4	12	16	16	4
B	2	5	16	21	19	3.8
C	3	3	9	12	9	3
D	4	2	7	9	5	2.5
E	6	1	6	7	1	1
平均周转时间		10		平均带权周转时间		2.86
作业调度次序		EDCAB
响应比高优先调度算法
作业	提交时间	所需运行时间	开始时间	结束时间	周转时间	带权周转时间
A	0	4	6	10	10	2.5
B	2	5	16	21	19	3.8
C	3	3	13	16	13	13/3
D	4	2	11	13	9	4.5
E	6	1	10	11	5	5
平均周转时间		11.2		平均带权周转时间		4.03
作业调度次序		AEDCB

3. 设在T时刻，系统中有5个进程，资源使用情况如下表，当前系统可供使用的空闲资源数 Available = 2,2,2。此时，进程P2申请资源，Request = 1, 1, 1，请用银行家算法判别，能否分配。写出具体步骤。

进程	Allocation A   B   C	Need A   B   C
P0	0   0    1	1   2    2
P1	1   0    1	2   2    2
P2	0   1    0	2   3    3
P3	1   0    0	1   0    1
P4	0   1    0	2   1    1

(1)

进程	work	need	allocation	work+allocation	finish
P0	222	122	001	223	TRUE
P3	223	101	100	323	TRUE
P1	323	222	101	424	TRUE
P2	424	233	010	434	TRUE
P4	434	211	010	444	TRUE

所以当存在一个安全的序列｛P0,P3,P1,P2, P4｝,所以系统是安全的。

(2)申请资源Request=1,1,1

Request2(1,1,1)<=need(2,3,3)

Request(1,1,1)<=Available(2，2，2)

假设可以进行分配：

(3)尝试进行分配：

Available:=Available2-Request2=(1,1,1)

   Allocation(0,1,0)=Allocation(0,1,0)+Request2＝（1，2，1）

Need(2,3,3)=Need(2,3,3)－Request(1,1,1)=(1,2,2)

当Available=(1,1,1)<＝need3(1,0,1)所以当分配给P3后释放资源后为(2,1,1)<＝need4(2,1,1)当分配给P4后还剩资源为(2，2，1)不能分配给P0,P1,P2.

所以不能分配

4. 某自动质量检测系统有三个进程Q、A、B组成。进程Q每次取一件产品检测，把检测后的产品存放在货架F上，F的容量为每次只能存放一件产品。若货架上存放的是合格产品则让进程A取出，并在产品上贴标签包装后装箱；若货架上存放的是不合格产品则让进程B取出后，将其丢入废物箱。回答下列问题：

(1)写出用PV操作管理时应定义的信号量及初值  FS=1(PASS=0)(nopass=0)             ;

（2）若三个进程的程序如下，请在划线位置填上适当的P、V操作，使它们能按上述要求正确地并发执行。

进程Q                 进程A                     进程B   

取一件产品检测；      p(Apass)           ；            p(Bnopass)   ；

P(fs)                ;    y:=F中产品；                  z:=F中产品；

F:=检测后的产品        V(fs)          ；             V(fs)     ； 

If F=合格产品then V(A)    对产品贴标签且包装后装箱  把产品丢入废物箱；

else  V(B)    ；                       

7、请在左边程序中填空，使其能正确描述右图所示“前趋与信号量”关系。

Var a,b,c:semaphore:=0,0,0;
begin
parbegin
begin S1;  signal(a)           ; end
begin   S2          ; signal(b); end
begin  wait(a)          ; wait(b); S3 ;     signal(c)       ;end
begin    wait(c)        ; S4 ; end
parend
End

8、设在T时刻，系统中有5个进程三种资源A、B、C，资源使用情况如下表。当前系统可供使用的空闲资源数 Available = 2，2，2。某时刻若有以下分配请求，请用银行家算法判别能否予以分配，并写出具体步骤（以下各个小题没有因果关系，每小题都以表中所示状态为当前状态）。

进程	Allocation A   B   C	Need A   B   C
P0	0   0    1	1   2    2
P1	1   0    1	2   2    2
P2	0   1    0	2   3    3
P3	1   0    0	1   0    1
P4	0   1    0	2   1    1

（1）P3进程申请资源A、B、C分别为 0、1、0，能否分配？为什么？  (3分)

（2）P0进程申请资源A、B、C分别为 0、0、3，能否分配？为什么？  (3分)

（3）P4进程申请资源A、B、C分别为 1、1、1，能否分配？为什么？  (4分)

答：

题号	能否分配	分析和依据
（1）	不能	Request3不小于等于Need3,它所需的 资源数已经超过它所宣布的最大值
（2）	不能	Request0不小于Need3也不小于等于Avalilable3,即资源数已经超过它所宣布的最大值，没有足够的资源需要等待，
（3）	能	存在一个安全的序列

安全性检查过程(没有安全性检查过程的小题可不填)：

(1)  

进程

allocation

need

Work+allocation

finish

(2)  

进程

allocation

need

Work+allocation

finish

(3)  

进程	allocation				need				Work+allocation			finish
P3	1	0	0		1	0	1		3	2	3	TRUE
P4	1	2	1		1	0	0		4	4	4	TRUE
P0	0	0	1		1	2	2		4	4	5	TRUE
P1	1	0	1		2	2	2		5	4	5	TRUE
P2	0	1	0		2	3	3		5	5	5	TRUE

三、判断题 

 ( √  ) 1. 操作系统是最接近硬件的系统软件。

（ ×  ）2. 实时系统追求的主要目标是及时性和可靠性，可以没有交互性。

（ √  ）3. 指令是操作系统提供的、CPU处于用户态时不能使用的指令。

（  √ ）4. 撤销原语撤销一个进程时，要同时该进程的所有后代进程。

（  √ ）5. 多个进程的在处理机上并发执行，每个进程获得一台虚拟机。

（  × ）6. 在批处理系统，用户程序通过使用作业控制语言调用操作系统的功能。

（ × ）7. 原语必须是执行时不可中断的原子操作，原语只能在核心态执行，原语由指令组成。

（  √ ）8. CPU状态从用户态转换到核心态的唯一方法是中断，必须有硬件支持。

（ ×  ）9. 消息缓冲队列通信是消息传递方式中的间接通信方式。

（  × ）10. 只要进程就绪队列不为空，就有可以执行的进程，此时系统没有发生死锁

四、填充题 

1. 分时系统的特征有多路性、性、   及时性 和   交互性     。

2. 程序并发执行时，程序执行的结果不在完全依赖于程序自身的正确与否，这是因为程序并发执行失去了     封闭性                   。

3.进程是程序的一次运行活动，是系统   资源分配和调度的单位。进程的基本特征有动态性  、     并发性     、性、 、异步性    和结构特征。       进程控制块PCB             是进程是否存在的唯一标识。

4. 我们把进程中   访问临界资源的那一段代码         称为临界区。实现临界区互斥的进程同步机制应该遵循的准则是 空闲让进   、  忙则等待  、 有限等待  、和让权等待。

5. 记录型信号量是由一个表示信号量的值的整型变量和   指向链表的进程头指针     构成的数据结构 。信号量的值除了在定义时赋初值外，只有P、V操作原语可以对它操作。在P操作中，如果信号量的值   小于0  ，则，执行P操作的进程被阻塞；在V操作中，如果信号量的值 小于等于0  ，则，应该唤醒阻塞等待的进程。

6. 产生死锁的四个必要条件是 互斥条件 、请求和保持条件  、  不剥夺条件  和 环路等待条件。

7. 破坏四个必要条件中的任何一个条件，就可以预防死锁；如果在创建进程时一次性的分配进程所需的全部资源，就不会发生死锁，这是破坏了 请求跟保持  条件；在哲学家就餐问题中，可以用破坏 环路等待    条件预防死锁的发生。

8、操作系统的进程的主要管理功能包括进程控制、进程调度、进程 同步  和进程通讯  。

9、操作系统中的进程实体由    程序、数据  和  PCB  组成。

10、管道是类UNIX操作系统的一大特征，管道中前一条命令 输出  ，作为后一条命令    输入   ，   最后一条  命令的执行结果显示在屏幕上；若希望执行结果改变输出到指定文件，可使用   输出重定向  命令实现。统计/bin目录下所有子目录及文件总数，结果保存在当前目录f1文件中的一条命令 ls/bin|wc–l>f1                                                                          11、Linux操作系统的系统管理员是   root用户，其命令提示符为  #    ，切换到student用户命令是   su -student   ，切换成功后执行pwd命令的显示结果是  /home/student(当前目录的绝对路径)  。

12、产生死锁的必要条件是 互斥 条件、 请求和保持条件、 不剥夺条件和环路等待        条件。

五、简答题

1、解释进程和线程的基本概念，并简述操作系统引入进程、线程的目的。

进程定义：程序在数据上运行的过程。

目的:为了使程序能并发执行，且为了对并发执行的程序加以描述和控制。

线程定义：CPU分配资源的单位

目的：减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具有更好的并发性。

2、操作系统接口包括哪几种类型，分别适用哪种场合？shell属于哪一种？

  用户接口和程序接口，分别适合用户环境和程序环境，shell适用用户接口

3、操作系统的四个基本特性及其含义是什么？

   1、并发性：指一段时间内宏观上有多个程序在同时运行；

   2、共享性：是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用；

   3、虚拟技术：指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物；

   4、异步性：程序向前推进速度不可预知性和执行的结果不可再现性。

4、简述批处理系统、分时系统和实时系统的设计目标、技术指标和特点。

	设计目标	技术指标	特点
批处理系统	提高资源利用率	周转时间  吞吐量	自动性、单道性、顺序性
分时系统	及时性	响应时间	多路性、性、及时性、交互性
实时系统	不要丢失实时信息并及时处理	截止时间的保证	实时性、可靠性

5、高级调度与低级调度的主要功能是什么？引入中级调度的目的是什么？

高级功能：根据某种算法把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存。

低级功能：根据算法选取进程；保存处理机现场信息；把处理机分配给进程

中级功能：提高内存的利用率和系统的吞吐量，实现内外存交换。

6、请简述进程的定义和特征，并比较进程和管程的主要不同点。

进程：

   进程定义：程序在数据上运行的过程。

   进程的特性：1、结构特性 ：有程序，数据和CPU组成

  2、动态性 ：又创建而产生，由调度而执行  

3、并发性  ：内存中多个进程实体，且能在一段时间同时运行

  4、性 ：能运行，分配资源阶段调度的基本单位

  5、异步性：进程各自以不可预知的速度向前推进

   进程与管程的不同：

   1、虽然二者都定义了数据结构，但进程定义的是私有数据结构PCB，管程定义的是公共数据结构。

     2、二者都存在对各自数据结构上的操作，但进程是有顺序程序执行有关的操作，而管程主要是进行同步操作和初始化操作

     3、设置进程的目的在于实现系统的并发性，而管程的设置则是解决共享资源的互斥使用问题；

     4、进程通过调用管程中的过程对共享数据结构实行操作，该过程就如通常的子程序一样被调用，因而管程为被动工作方式，进程则为主动工作方式；

     5、进程之间能并发执行，而管程则不能与其调用者并发；

     6、进程具有动态性，有“创建”而诞生，由“撤销”而消亡，而管程则是操作系统中的一个资源管理模块，供进程调用。