计算机操作系统试题与答案

计算机操作系统试题

一填空：

1．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。

2．主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、中断驱动方式、DMA方式和通道控制方式。

3．在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，等待时间长的作业得到优先调度。

4．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：封闭性和可再现性。

6．文件的逻辑结构分流式文件和记录式文件二种。

7．进程由程度、数据和FCB组成。

8．对信号量S的操作只能通过原语操作进行，对应每一个信号量设置了一个等待队列。

9．操作系统是运行在计算机裸机系统上的最基本的系统软件。10．虚拟设备是指采用SPOOLING技术，将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。

11．文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是文件控制块。

12．段式管理中，以段为单位，每段分配一个连续区。由于各段长度不同，所以这些存储区的大小不一，而且同一进程的各段之间不要

求连续。

13．逻辑设备表（LUT）的主要功能是实现设备独立性。

14在采用请求分页式存储管理的系统中，地址变换过程可能会因为缺页和越界等原因而产生中断。

17．文件的物理结构分为顺序文件、索引文件和索引顺序文件。18．所谓设备控制器，是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件。

19. UNIX的文件系统空闲空间的管理是采用成组链接法。

20分页管理储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高，管理开销小。20.计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件。

21.操作系统目前有五大类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。

22.按文件的逻辑存储结构分，文件分为有结构文件，又称为记录式文件和无结构文件，又称流式文件。

23.主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作。

24、在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入了虚拟分配技术，即用共享设备模拟独占设备。25、常用的内存管理方法有分区管理、页式管理、段式管理和段页式

管理。

26、动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现重定位。

27、在存储管理中常用虚拟存储器方式来摆脱主存容量的限制。

28、在请求页式管理中，当硬件变换机构发现所需的页不在内存时，产生缺页中断信号，中断处理程序作相应的处理。

29、置换算法是在内存中没有空闲页面时被调用的，它的目的是选出一个被淘汰的页面。如果内存中有足够的空闲页面存放所调入的页，则不必使用置换算法。

30、在段页式存储管理系统中，面向用户的地址空间是段式划分，面向物理实现的地址空间是页式划分。

31、文件的存储器是分成大小相等的物理块，并以它为单位交换信息。

32、虚拟设备是通过SPOOLing技术把独占设备变成能为若干用户共

享的设备。

33、缓冲区的设置可分为单缓冲、双缓冲、多缓冲和缓冲池。

34、在多道程序环境中，用户程序的相对地址与装入内存后的实际物理地址不同，把相对地址转换为物理地址，这是操作系统的地址重地位功能。

35. 在操作系统中，进程是一个资源分配的基本单位，也是一个独立运行和调度

的基本单位。

36. 在信号量机制中，信号量S > 0时的值表示可用资源数目；若S < 0，则表示等待该资源的进程数，此时进程应阻塞。

37. 操作系统提供给编程人员的唯一接口是系统调用。

38. 设备从资源分配角度可分为独占设备，共享设备和虚拟设备。

39. 设备管理的主要任务是控制设备和CPU之间进行I/O操作。

40. 常用的文件存取方法有顺序存取法，随机存取法和按键存取法。

41. 在页面置换算法中最有效的一种称为LRU算法。

42. 地址变换机构的基本任务是将虚地址空间中的逻辑地址变换为内存中的物理地址。

44．现代操作系统的两个重要特征是并发和共享。

47. 操作系统的基本类型有批处理操作系统，分时操作系统和实时操作系统三种。

48．采用对换方式在将进程换出时，应首先选择处于阻塞且优先权低的进程换出内存。

49. 能方便实现信息共享的存储管理办法有段式和段页式。

50．选择距当前磁头最近，且方向一致的磁盘调度算法循环扫描

算法。

51．在页面置换算法中可实现的最有效的一种称为LRU。

54．在成组链结法中，将第一组的空闲块号和该组的空闲块数目

记入到内存的工作栈中，作为当前可供分配的

空闲盘块号。

54．现代操作系统的两个重要特征是并发和共享。

55．为文件 file 增加执行权限的 UNIX 命令为chmod +x file。

56．显示目录 mydir 中文件的详细信息的 UNIX 命令为ls –l mydir。

57．在动态分区式内存分配算法中，倾向于优先使用低地址部分

空闲区的算法是首次适应算法；能使内存空间中空闲区分布较

均匀的算法是循环首次适应算法。

58．在分时系统中，当用户数目为100时，为保证响应时间不超过2秒，此时时间片最大应为20ms。分时系统采用的调度方法是时间片轮转调度算法。

59. 常用的进程通信方式有管道、共享存储区、消息机制和邮箱机制。

60. 正在执行的进程等待I/O操作，其状态将由执行状态变为阻塞状态。

61．页是信息的物理单位，进行分页是出于系统管理的需要；段是信息的逻辑单位，分段是出于用户的需要。

62．存储管理中的快表是指联想存储器。

63．分段保护中的越界检查是通过段表寄存器中存放的段表长度和段表中的段长等数据项。

64．在请求调页系统中的调页策略有预调入策略，它是以预测为基础的；另一种是请求调入，由于较易实现，故目前使用较多。

65．若干个事件在同一时刻发生称为并行，若干个事件在同一时间间隔内发生称为并发。

66．使用缓冲区能有效地缓和I/O设备和CPU之间速度不匹配的矛盾。67．用户编写的程序与实际使用的物理设备无关，而由操作系统负责地址的重定位，我们称之为设备无关性（设备独立性）。

68．用户是通过命令方式或者程序接口向计算机发出请求的。69．在操作系统中的异步性主要是指在系统中进程推进的顺序是走走

停停。

70．进程间通信的方式有管道、共享存储区和消息传递方式。71．计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机系统资源的系统软件。

72. 在多道程序环境中，用户程序的相对地址与装入内存后的实际物理地址不同，把相对地址转换为物理地址，这是操作系统的地址重地位功能。

73．操作系的动态分区管理内存分配算法有首次适应算法、循环首次适应算法、和最佳适应算法。

74．动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现重定位。

75．在存储管理中常用虚拟存储器方式来摆脱主存容量的限制。76．在请求页式管理中，当硬件变换机构发现所需的页不在内存时，产生缺页中断信号，中断处理程序作相应的处理。

77．置换算法是在内存中没有空闲页面时被调用的，它的目的是选出一个被

淘汰的页面。如果内存中有足够的空闲页面存放所调入的页，则不必使用置换算法。

78．在段页式存储管理系统中，面向用户的地址空间是段式划分，面向物理实现的地址空间是页式划分。

79．文件的存储器是分成大小相等的物理块，并以它为单位交换信息。80．通道是一个独立于CPU的专管I/O的处理机，它控制设备与内存之间的信息交换。

81．缓冲区的设置可分为单缓冲、双缓冲、循环缓冲和缓冲池。其中关于缓冲池的操作有提取输入、提取输出、收容输入和收容输出。82．操作系统为用户编程所提供的接口是系统调用。

83．文件的逻辑结构分为流式文件、顺序文件、索引文件和索引顺序文件。

84．进程由程序、数据和PCB组成。

85．一张1.44M的软盘，其FAT表占的空间为2.16K。

86．缓冲池包括空白缓冲队列、装满输入数据的缓冲队列和装满输出数据的缓冲队列三种队列。

87．在生产者—消费者问题中，消费者进程的两个wait原语的正确顺序为

Wait(full)；和wait(mutex);。

88．段式管理中，提供二维维的地址结构。以段为单位进行空间分配，每段分配一个连续内存区。

89．逻辑设备表（LUT）的主要功能是实现逻辑设备到物理设备的映射。

90．在一个请求分页系统中，假如系统分配给一个作业的物理块数为3，且此作业的页面走向为2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。OTP算法的页面置换次数为3 ，LRU算法的页面置换次数为4，CLOCK 算法的页面置换次数为5 。

91．设单CPU环境下，有三道作业，它们的提交时间及运行时间如下表：

若采用短作业优先调度策略，作业单道串行运行时的调度次序为J1,J3,J2，平均周转时间=8。

92．进程间通信的类型有：共享存储区、管道机制、消息队列和

信箱机制。

93．在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，等待时间长的作业得到优先调度。

94．若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为20，44，40，4，80，12，76，移动臂当前位于40号柱面，则先来先服务算法的平均寻道长度为292；最短寻道时间优先算法的平均寻道长度为120；扫描算法（当前磁头移动的方向为磁道递增）的平均寻道长度为116。

95.系统为一个有6页的进程分配4个物理块，其页表如下所示（时间单位：滴答），页的大小为1K，请计算逻辑地址为0x17C8的物理地址。

页号块号装入时间上次引用时间R(读) M(修改)

0 7 126 279 0 0

1 4 230 260 1 0

2 2 120 272 1 1

3 9 160 280 1 1

按CLOCK算法为0x03C8；按FIFO算法为0x0BC8；按LRU算法为0x07C8。

96.有三个同时到达的作业J1，J2和J3，它们的执行时间分别是

T1，T2和T3，且T1

优先算法，则平均周转时间是(3*T1+2*T2+T3)/3。

97．位示图是利用二进制的一个位来表示磁盘中一个盘块的使用情况。

98．在SPOOLing系统中，进程执行输出的过程是：将进程产生的数据送到磁盘的输出井，输出程序再将数据提出，通过内存的输出缓冲区送往输出设备。

99、在请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，当分配给该作业的物理块数M为3，采用先进先出页面置换算法时，访问过程中发生的缺页次数为：_________；采用最佳页面置换算法时，缺页次数为：_________；采用LRU页面置换算法时，缺页次数为：_________。（假定开始时，物理块中为空）100．页是信息的单位，进行分页是出于的需要。段是信息的单位，分段是出于用户的需要。101．进程和线程都是系统进行的基本单位，它

们最大的区别在于。

102．将数据从设备送入缓冲池称为：；将数

据从缓冲池送入设备称为：；

103．用户程序必须通过方能取得操作系统的服务。

104．如果信号量的当前值为3，表示可用的资源数目为3，如果信号量的当前值为-3，则表示。

105．I/O控制的方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道方式。

106. 在首次适应算法中，要求空闲分区按地址递增顺序链接成空闲分区链；在最佳适应算法中是按空闲分区从小到大顺序形成空闲分区链。

107. 文件的物理结构有顺序文件、链接文件文件和索引文件三种。108. 现代操作系统的特征是并发、共享、虚拟和异步性。

109.产生死锁的四个必要条件是互斥条件和请求和保持，不剥夺条件和环路条件。

110.操作系统的五大功能是CPU管理、存储管理、设备管理、文件系统和用户接口。

111.在操作系统中进程和线程的区别是：拥有资源。

112．文件系统的基本任务是实现按名存取。

113．静态链接是在程序编译时进行，动态链接是在执行时进行。114．文件的保护是通过存取控制表来实现的。

115．文件共享的方式有基于索引结点的方式和利用符号链。116．UNIX系统对空闲空间的管理方式采用__成组链接法__。117. 能方便实现信息共享的存储管理方法有和。

118．操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是命令接口和。

119.一次只允许一个进程访问的资源叫临界资源。

120．在操作系统中进程是一个拥有资源的单位，也是一个调度和执行的基本单位。

121．如果信号量的当前值为4，则表示，如果信号量的当前值为-4，则表示。

122．在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为前台作业，而由批处理系统控制的作业称为后台作业。

123．操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是操作员（或用户）接口和程序员（或程序）接口。

124．操作系统中，进程可以分为系统进程和用户进程两类。125．用户调用建立和打开（可交换次序）文件操作来申请对文件的使用权。

126．主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作。127．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：封闭性和可再现性。

128．UNIX的shell有两层含义，一是指由shell命令组成的Shell 命令语言；二是指该命令的解释程序。

129．操作系统是运行在计算机基本硬件（或：硬件）系统上的最基本的系统软件。

130．程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为相对地址（或：逻辑地址、虚拟地址）。131．文件的逻辑结构分字符流式文件和记录式文件二种。

132．一个作业从进入系统到运行结束，一般要经历“后备”、“执行”和“完成”三个

不同状态。

133．Windows NT操作系统结构由两个部分构成：一是保护子系统，另一是执行体。

134．目前硬盘中最常使用的两种接口是IDE接口和SCSI接口。135．用户要求计算机系统所做的工作的集合称为作业。

136．进程由程度、数据集合、进程控制块及相关表格组成。137．对信号量S的操作只能通过P、V操作进行，对应每一个信号量设置了一个等待队列。

138．在存贮器可变式分区管理中，对内存状态的记录和分配管理通常可采用表格法、位图法和链表法。

139．虚拟设备是指采用某种I／O技术，将某个独占设备改进为多个用户可共享

的设备。

140．文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是文件控制块（或：FCB）。

141．所谓通道，是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件。

142．用户是通过命令接口或者程序接口向计算机发出请求的。143．在所有主机操作系统都是UNIX系统的TCP／IP网络中，进行远程注册的命令是

rlogin。

144．在TCP／IP网络中，UNIX操作系统下发送电子邮件的命令是Mail。

145.操作系统的主要设计目标是方便用户使用或界面友好和系统能高效工作或资源利用率高。

146.当一个进程完成了特定的任务后，系统收回这个进程所占的工作区或主存空间或资源和取消该进程的进程控制块(PCB)就撤消了该进程。

147.单个分区存储管理仅适用于个人计算机(单用户)和专用计算机(单道，单作业)系统。

148.每个索引文件都必须有一张索引表，其中每个登记项用来指出一个逻辑记录的存放位置或指针或首地址。

149.实现SPOOL系统时必须在磁盘上辟出称为输入井和输出井(可交换次序)的专门区域，以存放作业信息和作业执行结果。

150.一个理想的作业调度算法应该是既能提高系统效率或吞吐量高

及时得到计算结果又能使进入系统的作业周转时间短等_。

二、判断题

（×）1．并发性是指若干事件在同一时刻发生。

（√）2．虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

（×）3．用户为每个自己的进程创建PCB，并控制进程的执行过程。（√）4．树型目录结构能够解决文件重名问题。

（√）5．原语是一种不可分割的操作。

（√）6．通道一旦被启动就能独立于CPU运行，这样可使CPU和通道并行操作。

（√）7．页式的地址是一维的，段式的地址是二维的

（×）8．位示图方法可用于磁盘的调度管理。

（×）9．虚拟设备是指把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备，它通过逻辑设备表来实现的。

（×）10．页式管理易于实现不同进程间的信息共享。

（√）１1．在虚拟存储方式下，程序员编制程序时不必考虑主存的容量，但系统的吞吐量在很大程度上依赖于主存储器的容量；（×）1２．可重定位分区管理可以对作业分配不连续的内存单元；（√）1３．采用动态重定位技术的系统，目标程序可以不经任何改动，而装入物理内存；

（×）1４．页式存储管理中，一个作业可以占用不连续的内存空间，而段式存储管理，一个作业则是占用连续的内存空间。

（×）1５．线程是最小的拥有资源的单位。

（√）1６．文件系统最基本的功能是实现按名存取。

（×）17．存取控制表是每个用户一张，表明该用户对不同文件的存取权限。

（×）18．SPOOLing技术可以解决进程使用设备死锁问题。

（×）19．对于一个具有三级索引表的文件，存取一个记录需要访问三次磁盘。

（√）20．在I/O控制的多种方式中，传输速率高，对主机影响少的方式最好。

（×）21．进程可以删除自己的PCB表。

（×）22．可重定位分区法能够支持虚拟存储器的技术。

（×）23．单级目录结构能够解决文件重名问题。

（×）24．分页式存储管理中，页的大小是可以不相等的。

（√）25．执行原语时不会响应任何中断。

（√）26．段页式管理实现了段式、页式两种存储方式的优势互补。（√）27．对临界资源应采取互斥访问方式来实现共享。

（×）28．文件系统中分配存储空间的基本单位是记录。

（×）29．外存对换空间保存的是虚拟内存管理系统调出的程序。（√）30．虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

四名词解释：

1.原语：它是由若干条机器指令所构成，用以完成特定功能的一段程

序，为保证其操作的正确性，它应当是原子操作，即原语是一个不可分割的操作。

2.设备独立性：指用户设备独立于所使用的具体物理设备。即在用户程序中要执行I/O操作时，只需用逻辑设备名提出I/O请求，而不必局限于某特定的物理设备。

3.文件的逻辑结构：又称为文件逻辑组织，是指从用户观点看到的文件组织形式。它可分为两类：记录式文件结构，由若干相关的记录构成；流式文件结构，由字符流构成。

4.树形结构目录：利用树形结构的形式，描述各目录之间的关系。上级目录与相邻下级目录的关系是1对n。树形结构目录能够较好地满足用户和系统的要求。

5.操作系统：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序的集合。其主要功能是实现处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理和用户接口。

6.位示图：它是利用一个向量来描述自由块使用情况的一张表。表中的每个元素表示一个盘块的使用情况，0表示该块为空闲块，1表示已分配。

7.置换策略：虚拟式存储管理中的一种策略。用于确定应选择内存中的哪一页(段) 换出到磁盘对换区，以便腾出内存。通常采用的置换算法都是基于把那些在最近的将来，最少可能被访问的页(段)从内存换出到盘上。

8.用户接口：操作系统提供给用户和编程人员的界面和接口。包括程

序接口、命令行方式和图形用户界面。

9.死锁：指多个进程因竞争资源二造成的一种僵局，若无外力的作用，这些进程将永远不能再向前推进。

10.文件系统:OS中负责管理和存取文件信息的软件机构。负责文

件的建立，撤消，存入，续写，修改和复制，还负责完成对文件

的按名存取和进行存取控制。

11.进程:进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行

资源分配和调度的一个独立的基本单位。

12.wait(s)原语

wait(s) ：Begin

Lock out interrupts;

s = s – 1;

If s < 0 then Begin

Status(q) = blocked;

Insert(WL, q);

Unlock interrupts; Scheduler;

End

Else unlock interrupts;

End

13.链接文件

逻辑文件中的不同记录可以存储在离散的磁盘块中。每个盘块中都设置了一个指向下一个盘块的链接指针，用这些指针可将一个文件中的

所有盘块拉成一条链，而在文件控制块中的“文件地址指针”便指向存放该文件的第一个盘块的编号。

14.快表

采用联想存储器加快查表速度 ,在地址变换机构中，加入一个高速，小容量、具有并行查询能力的联想存储器，构成快表,存放正运行的作业的当前页号和块号。在快表中找到，直接进行地址转换；未找到，则在主存页表继续查找，并把查到的页号和块号放入联想存储器的空闲单元中，如没有，淘汰最先装入的页号。

15．虚拟存储器

指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。从用户观点看，虚拟存储器具有比实际内存大得多的容量。这既方便了用户，又提高了内存的利用率和系统的吞吐量。16．文件目录

为了项用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，(亦可包含文件属性)进行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。

17．I/O控制：

我们把从用户进程的输入/输出请求开始，给用户进程分配设备和启动有关设备进行I /O操作，以及在I /O 操作完成之后响应中断，进行善后处理为止的整个系统控制过程称为I /O 控制。

18. 缓冲池：

这是具有多个缓冲区的公用缓冲器，其中的各个缓冲区可供多个进

程或设备共享。为便于管理，通常把缓冲池中的缓冲区，按其性质的不同而构成若干个链表或队列，如空缓冲队列，输入缓冲队列等。19. SPOOLING：

即同时联机外围操作，又称脱机操作。在多道程序环境下，可利用多道程序中的一道程序，来模拟脱机的输入输出功能。即在联机条件下，将数据从输入设备传送到磁盘，或从磁盘传送到输出设备。20.逻辑地址与物理地址:

在具有地址变换机构的计算机中，允许程序中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同。逻辑地址是指用户程序经编译后，每个目标模块以0为基地址进行的顺序编址。逻辑地址又称相对地址。物理地址是指内存中各物理存储单元的地址从统一的基地址进行的顺序编址。物理地址又称绝对地址，它是数据在内存中的实际存储地址。

21虚拟存储器:

答：虚拟存储器是一种存储管理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作。它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。但是虚拟存储器的容量并不是无限的，它由计算机的地址结构长度所确定，另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

22.PCB:

23.联想存储器:

24.设备独立性:

25.系统调用:

26.设备驱动程序:

五问答题

1．在单处理机环境下，进程间有哪几种通信方式，是如何实现的？

1. 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。

2. 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。

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。

DMA方式：在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。

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。

3.简述进程的几种状态和引起状态转换的典型原因，以及相关的操作原语。