操作系统习题与答案2015

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16.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（ ）完成的。

A.作业调度 B.中级调度 C.进程调度 D.内存调度 17.通常，用户编写的程序中所使用的地址是（ ）。

A.逻辑地址 B.物理地址 C.绝对地址 D.内存地址 18.运行时间最短的作业被优先调度，这种企业调度算法是（ ） A.优先级调度 B.响应比高者优先 C.短作业优先 D.先来先服务 19.只适合顺序存取，不提供随机存取功能的存储介质是（ ） A.磁盘 B.磁鼓 C.磁带 D.光盘 20.逻辑文件的组织形式是由（ ）决定的。 A.存储介质特性 B.操作系统的管理方式 C.主存容量 D.用户

21.有若干并发进程均将一个共享变量count中的值加1一次，那么有关count中的值说法正确的是（ ）

A.肯定有不正确的结果 B.肯定有正确的结果

C.若控制这些并发进程互斥执行count加1操作，count中的值正确 D.A，B，C均不对

22. 在操作系统中引入“进程”概念的主要目的是（ ）。 A．改善用户编程环境 B. 描述程序动态执行过程的性质 C.使程序与计算过程一一对应 D. 提高程序的运行速度 23.引入缓冲技术的主要目的是（ ）。

A.改善用户编程环境 B.提高CPU的处理速度 C.提高CPU与设备之间的并行程度 D.降低计算机的硬件成本 24.产生系统死锁的原因可能是由于（ ）

A.进程释放资源 B.一个进程进入死循环 C.多个进程竞争，资源出现了循环等待 D.多个进程竞争共享型设备

25.若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量A，则变量A的相关临界区是由( )临界区构成。

A.2个 B.3个 C.4个 D.5个

26. 在单处理器的多进程系统中，进程什么时候占用处理器和能占用多长时间，取决于( )

A.进程相应的程序段的长度 B.进程总共需要运行时间多少 C.进程自身和进程调度策略 D.进程完成什么功能

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27.请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会（ ）。

A.增加 B.减少 C.不变 D.可能增加也可能减少

28.如果进程PA对信号量S执行P操作，则信号量S的值应（ ）。 A.加1 B.减1 C.等于0 D.小于0 29.操作系统的基本职能是（ ）。

A.控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行 B.提供用户界面，方便用户使用

C.提供方便的可视化编辑程序 D.提供功能强大的网络管理工具

30.计算机系统中判别是否有中断事件发生应是在( )

A.进程切换时 B.执行完一条指令后 C.执行P操作后 D.由用户态转入核心态时

操作系统-解答题

5. 为什么中断机构对于多道操作系统是必不可少的 ？

很多进程的切换是由中断引起的。如时钟中断，尤其是分时系统。用户程序进行系统调用时通过软中断来实现，如TRAP。通道和外设的操作也要向操作系统发送中断。

6. 网络操作系统与分布式操作系统的区别？

网络OS中的用户使用自己的机器可以访问网络上别的机器的资源，通过网络将很多的机器连接起来，共享硬件资源，但是整个系统对用户来说是分散的、不透明的。

分布式OS的用户也是通过网络将多台机器连接起来，但是整个系统对用户是透明的，用户面对整个OS就好像使用一个自己的机器一样。

8. 多用户分时系统如何克服多道批处理系统的缺点 ？

尽管多道批处理系统已经大大地提高了计算机系统的资源利用率，但是它的致命缺点是缺少交互性。怎样才能使系统既具有交互性又不使资源的利用率降低？资源利用率与交互性是一对矛盾。如果一台计算机能够连接多个操作台（终端），允许多个用户同时在操作台上操作，每个操作台上的用户执行一个程序，就有多个程序进入系统，导致在计算机的内存中就装入了多个程序，形成多个程序的并发执行,通过并发程序的分时执行，确保每个用户的操作计算机终端就好像单独操作一台计算机一样。这样就避免了只有一个操作台时，大量的计算机的时间被一个用户的大量浪费，同时又克服多道批处理系统非交互性的缺点。

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9. 将手工操作、单道批处理、多道批处理、多用户分时系统按CPU的有效利用率，由小到大进行排列。

(1) 手工操作没有操作系统，属于单道程序系统，大量的处理机时间被人工操作所浪费，因此CPU的利用率最低。

(2) 单道批处理系统在一定程度上克服了手工操作的缺点，但仍属于单道程序系统，大量的CPU时间浪费在等待I/O操作的完成上。因此它的CPU利用率比手工操作的系统要高，但比多道程序系统的要高。

(3) 多用户分时系统是多道程序系统，具有交互性，但是程序的分时运行需CPU不断地在多个程序之间进行切换，这种切换需要占用的CPU的时间。 (4) 多道批处理系统是多道程序系统，没有交互性。CPU在执行一道程序时一般不转换到其它道程序，只有在需要等待某种事件发生时，才切换到另一道程序执行。因此，它的CPU切换的次数远远低于分时系统，而CPU的有效利用率高于批处理系统。

九、参考例题

例2 为什么要区分系统态和用户态？ 解 区分系统态和用户态主要原因如下：

(1) 为了防止操作系统及关键数据受到用户程序有意或无意的破坏，通常将处理机的执行状态分成系统态和用户态两种。处于用户态执行的程序的操作要受到限制，不能去执行特权指令，访问操作系统区域和其他程序的区域，这就防止了用户程序对操作系统和其他用户程序的破坏。操作系统的内核通常是运行在系统态的，用户态的程序通过系统调用接受系统态程序运行的服务。

(2) 用户态下的进程能存取它们自己的指令与数据，但不能存取内核指令和数据或其他进程的指令和数据。然而，系统态下的进程能够存取内核和用户地址。例如，一个进程的虚拟地址空间可划分成仅在系统态下可存取及在系统态和用户态都可存取的两部分。某些机器指令是特权指令（Privilege Instruction），如I/O指令等。在用户态下执行的进程没有执行特权指令的能力，在用户态下执行特权指令会引起错误。而在系统态下的进程可以执行一切指令。

例3 实现多道程序系统的最主要硬件支持是什么？ 解 中断系统和通道技术。

(1) 很多进程的切换是由时钟中断引起的，尤其是分时系统。用户程序进行系统调用时通过软中断来实现，如TRAP。通道和外设的操作也要向操作系统发送中断。

(2) 在多道程序系统中，当CPU要求在主存和外设间传输数据时，通过发出I/O指令命令通道工作，通道独立地在内存和外设间进行数据传输，I/o操作完成后，通道以中断方式通知CPU，从而实现了CPU计算与I/O操作的并行。

例5 多道批处理与单道批处理的共同点和不同点？

解 多道批处理与单道批处理的共同点是批处理，即非交互性、需要专职的操作员；不同点是多道批处理可以同时将多个作业装入内存执行，而单道批处理只能一次装入一个作业执行。

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例6 网络系统的工作站（客户机）与多用户分时系统的终端的区别？

解 网络系统的工作站（客户机）本身是一个自主的计算机系统，有自己的内存、处理机和操作系统，具有独立的处理能力，而多用户分时系统的终端本身没有独立的处理能力，只是分时系统主机的输入和输出设备，程序的执行完全在主机上进行。

1．在多道批处理系统中，系统有哪几种调度方式，是如何实现的？

? 作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂

入就绪队列。执行完后，回收资源。

? 进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU。

? 交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非

执行进程交换到外存交换区中。

2.设备管理中的数据传送控制方式有哪几种？分别简述如何实现的。

1. 程序直接控制：由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送。

2. 中断方式：进程通过CPU发出指令启动外设，该进程阻塞。当输入完成时，I/O控

制器通过中断请求线向CPU发出中断信号，CPU进行中断处理。 3. DMA方式：在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。

4. 通道控制方式：CPU发出启动指令，指出通道相应的操作和I/O 设备，该指令就可

启动通道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。

4.什么是段式存储管理？它从逻辑地址到物理地址是怎么变换的？

把程序按内容或构成关系分成段，每段有自己的名字。一个用户作业或进程包含的段对应于一个二维虚拟储存器。以段为单位分配内存，然后通过地址映射机构把逻辑地址转换成物理地址。只将那些经常访问的段驻留内存，其他的段放在外存，待需要时自动调入。

地址变换过程：由虚地址中的段号为索引，查段表。找出该段在内存的起始地址，并将其和段内地址相加，从而得到物理地址。

5.什么是请求页式管理？能满足用户哪些需要？

答：请求页式管理的基本原理是将逻辑地址空间分成大小相同的页，将存储地址空间分块，页和块的大小相等，通过页表进行管理。页式系统的逻辑地址分为页号和页内位移量。页表包括页号和块号数据项，它们一一对应。根据逻辑空间的页号，查找页表对应项找到对应的块号，块号乘以块长，加上位移量就形成存储空间的物理地址。每个作业的逻辑地址空间是连续的，重定位到内存空间后就不一定连续了。

此外，页表中还包括特征位（指示该页面是否在内存中）、外存地址、修改位（该页的内容在内存中是否修改过）等。

页式存储管理在动态地址转换过程中需要确定某一页是否已经调入主存。若调入主存，则可直接将虚地址转换为实地址，如果该页未调入主存，则产生缺页中断，以装入所需的页。

页式存储管理将不常用的页面调出内存，使内存的利用率高；虚拟的容量大，用户不必担心内存不够；不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。

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