操作系统习题及参考答案

操作系统习题集

参考教材：

汤小丹等编着，计算机操作系统（第三版），西安电子科技大学出版社，2007年版；

何炎祥等编着，计算机操作系统，清华大学出版社，2005年版；

邹恒明着，计算机的心智操作系统之哲学原理，机械工业出版社，2009年4月。

第一章操作系统引论

1.1 选择题

1．下列哪一条是在操作系统设计中引入多道程序技术的好处？A

A. 使并发执行成为可能

B. 简化操作系统的实现

C. 减少对内存容量的需求

D. 便于实施存储保护

2．Windows XP属于下列哪一类操作系统？B

A. 单用户单任务

B. 单用户多任务

C. 多用户

D. 批处理

3．下列哪一条不是批处理系统的优点？D

A. 吞吐量大

B. 资源利用率高

C. 系统开销小

D. 响应及时

4．能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应的操作系统是（ C ）

A、分时系统

B、网络系统

C、实时系统

D、批处理系统

5．UNIX系统是一个____C______操作系统。

A、单用户

B、单用户多任务

C、多用户多任务

D、多用户单任务

6．在分时系统中，当用户数一定时，影响响应时间的主要因素是＿B＿。

A、时间片

B、调度算法

C、存储分配方式

D、作业的大小

7．Windows NT属于哪一类操作系统？B

A、单用户单任务

B、单用户多任务

C、单道批处理

D、多用户

8．多道程序设计技术是指：多道程序可同时进入 A ，在 A 的位置B ，为使多道进程并发执行必须为每个用户作业创建进程，批处理系统由 C 创建，而分时系统由 D 创建。

选择答案：

（1）内存（2）系统（3）固定（4）不定（5）进程调度（6）中级调度

（7）作业调度（8）输入进程（9）系统调用（10）命令解释进程

1.2 填空题

1．在手工操作阶段，操作员在进行装卸卡片或磁带等手工操作时，CPU处于空闲等待，我们称这种现象为人机矛盾。

2．多道批处理系统的特征为并发?、共享、虚拟和异步。

3．批量处理系统的缺点为周转时间长；缺乏人工干预（人机交互）。

4．多道批处理系统的出现，标志着操作系统的形成。

5．操作系统的基本类型有批处理操作系统、分时系统和实时系统。

6．分时系统的特征为多路性、独立性、及时性、交互性四个基本特征。

7．以多道程序设计为基础的现代操作系统具有并发性、共享性、虚拟性、异步性。

8．计算机系统按用户指定的步骤，为用户一次上机解题所完成的工作的总和称为作业。

9．从资源管理的观点出发，可把操作系统分为存储管理、设备管理、文件管理、处理机管理和作

业管理五大部分。

10．单道批处理系统是在解决人机矛盾和CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾中发展起来的。

1.3 判断题

1．分时操作系统必然建立在多道程序技术的基础之上。错

2．联机批处理解决了作业自动转接，减少了作业建立和手工操作时间。对

3．交互性是批处理系统的一个特征。错

4．解决了作业自动转接，减少了作业建立和手工操作时间。对

5．过载保护是分时系统的一个特征。错

6．多道程序的引入是为了提高CPU的利用率。对

7．多道程序技术可将一台物理CPU虚拟为多台逻辑CPU。对

8．在分时系统中，时间片越小，一个作业的总运行时间越短。错

1.4 简答题

1．研究操作系统的主要观点有那些？

答：（1）资源的观点：研究如何对计算机系统中的各种软、硬件资源进行管理；怎样使计算机系统协调一致地、有效地为用户服务；如何既发挥计算机系统资源的使用效率、提高计算机系统的服务质量，又确保计算机系统的安全可靠。

（2）用户观点：操作系统是一个黑盒子，配置了操作系统的计算机与原来真实的物理计算机迥然不同，因为它提供了用户使用计算机的更方便手段，构造了一台虚拟机，采用的操作命令决定了虚拟机的功能。

（3）进程观点：从进程角度分析操作系统，则所有进程的活动就构成了操作系统的当前行为，在每一个瞬间都有一棵进程家族树，它展示着操作系统行为主体的一个快照。

（4）模块分层观点：用模块分层观点讨论模块之间的关系或者说讨论如何形成操作系统的架构，如何安排连结这些程序模块才能构造一个结构简单清晰、逻辑正确、便于分析和实现的操作系统。

2．什么是操作系统？简述现代操作系统的特征。

答：操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、合理有效地组织计算机系统的工作，为用户提供一个使用方便可扩展的工作环境，从而起到连接计算机和用户的接口作用。

现代操作系统具有如下特征：

○1并发（共行）性：指能处理多个同时性活动的能力。I/O操作和计算重叠，内存中同时存放几道用户程序，这些都是并发的例子。

○2共享：指多个计算任务对资源的共同享用。并发活动可能要求共享资源和信息；多个用户共享一个程序的同一个副本，而不是分别向每个用户提供一个副本可以避免重复开发，节省人力资源。

○3不确定性：指操作系统必须能处理任何一种事件序列，以使各个用户的算题任务正确地完成。

3．操作系统和用户程序之间的关系是什么？

答：操作系统通过虚拟及其界面给用户程序提供各种服务，用户程序在运行过程中不断使用操作系统提供的服务来完成自己的任务。如用户程序在运行过程中需要读写磁盘，这时就要调用操作系统的服务来完成磁盘读写操作。

另一方面，用户程序不可能先于操作系统启动之前启动，因此每次启动一个用户程序，都相当于操作系统将控制转移给用户程序；而在用户程序执行完毕后，又将控制还回给操作系统。从这个角度看，操作系统是主程序，用户程序是子程序，操作系统在其生命周期内不断地调用各种应用程序。

因此操作系统和各种应用程序可以看作是互相调用，从而形成一个非常复杂的动态关系。

4．推动操作系统进化的原因有哪些？

答：推动操作系统进化的根本原因是：硬件成本的不断下降；计算机功能和复杂性的不断变化。成本降低意味着同样的价格可以买到更为先进的计算机；而复杂性的提高自然需要操作系统能力的提高。

另外，操作系统和攻击者之间的博弈也是影响操作系统发展的一个重要因素。

5．试简述操作系统的发展历史。

答：操作系统大致经历了如下几个重要阶段：

第一阶段：状态机操作系统（1940年以前）。此时计算机尚处于萌芽状态，操作系统运行在英国人贝巴斯想象的自动机上。驱动这一阶段操作系统的动力是个人英雄主义。

第二阶段：单一操作员、单一控制端操作系统（20世纪40年代）。这种单一操作员、单一控制端操作系统（SOSC，single operator，single console）的操作系统是刚出现计算机时人们能想到的最直观的控制计算机的方式，以美国宾西法尼亚大学的ENIAC计算机为代表。操作系统提供一个标准命令供用户使用，满足用户基本的人机交互需求。（串行执行）

第三阶段：批处理操作系统（20世纪50年代）。由于人操作缓慢，致使SOSC的运行效率低下，即人机矛盾，为了改变这种状况，出现了批处理操作系统，以IBM的1401和7094为代表。用户首先将自己的程序编在卡片或纸带上，交给计算机管理员，管理员在收到一定数量的用户程序后，将卡片及纸带上的程序和数据通过IBM 1401机器读入，并写在磁带上。然后，计算机操作系统将这盘磁带加载到IBM 7094上，一个个地运行用户程序，运行的结果写到另一个磁盘上。所有程序运行完毕后，将存有结果的磁盘连接到IBM 1401上输出。因此批处理操作系统就是由批处理监视器和原来的操作系统库函数组成的。（串行执行）

第四阶段：多道批处理操作系统（20世纪60年代）。批处理阶段不能很好地解决高速设备（CPU）等待低速设备（I/O）的问题。此阶段的主要目标是让CPU和I/O重叠运行，以IBM的OS 360为代表。同一时间可以运行多个程序（宏观上），但控制计算机的人还是一个，即用户将自己的程序交给计算机管理员，再由管理员负责加载运行。（并发执行）

第五阶段：分时/实时操作系统（20世纪70年代）。分时操作系统是为了解决人机交互问题而出现的，以MULTICS和UNIX为代表。用户重新回到了机器的前面，通过RS232与主机进行通信，管理自己的程序；主机给每个用户分配一定的时间片，轮流地为各个用户服务。

实时操作系统是为了解决对计算机相应时间有严格要求的临界系统或应用而产生的，以VxWorks和EMC的DART为代表。

第六阶段：现代操作系统（1980年以后）。是工作站和个人计算机出现的结果，代表性的有DOS，Windows，Unix和Linux等。这时以信息安全、网络为主要特征。

6．现代几个典型操作系统所属的类型？

答：操作系统是由于需要而产生的，它随着计算机技术本身及其计算机应用的日益发展而逐渐发展和不断完善。它的功能由弱到强，现已成为计算机系统的核心组成。经历了手工操作、早期批处理阶段、执行系统阶段、多道程序系统阶段、分时系统、实时系统、通用操作系统。进入80年代，硬件技术飞速发展以及微处理机的出现和发展，操作系统有了进一步发展，如单用户操作系统、网络操作系统、分布式操作系统及智能化操作系统。

单用户、单任务的操作系统，以DOS操作系统为代表，继CP/M操作系统之后，还出现了C-DOS、M-DOS、TRS-DOS、S-DOS和MS-DOS等磁盘操作系统。还包括Windows 3.1/3.2/95/98等版本。

多用户多道作业和分时系统，其典型代表有UNIX、XENIX、OS/2以及Windows NT及其后来版本的操作系统。

1.5 综合题

1．假设有一个支持多道程序设计的计算机系统，其中每个作业都有完全相同的属性。对一个作业，在一段计算周期T中，一半的时间用于I/O，另一半时间用于处理器操作。每个作业总共运行N段计算周期。有几个定义如下：

周期（Turnaround Time）＝完成一个作业实际用的时间；

吞吐量（Throughput）＝在一时间段T中完成的平均作业数；

处理器使用率（Processor Utilization）＝处理器处于激活态（非等待）时间的百分比。

计算当有1，2或4个作业并发执行时的周期、吞吐量和处理器使用率，假设时间段T按一下任一种方式分布：

（1）I/O在前半段，处理器运行在后半段；

（2）将T分为4段，I/O在第1，4段，处理器运行于第2，3段。

利用率

A 50%

1 2 N

A B

A B C D

A 50%

1

N

A B

A B C D 4个时，吞吐量和CPU 使用率变化不大，但平均周期却增加一倍，表明系统负荷过重，作业处理时间明显增长。 2．某计算机用Cache 、内存和磁盘来实现虚拟内存。如果某数据在Cache 中，访问它需要t A （ns ）；如果在内存但不在Cache 中，则需要t B （ns ）的时间将其装入Cache 然后开始访问；如果不在内存中，需要t C （ns ）

将其读入内存，然后用t B （ns ）读入Cache 。如果Cache 命中率为n n 1-，内存命中率为m

m 1

-，则平均访问时间是多少？

答：根据题目中的数据，平均访问时间为：

=

)(1

1)(111C B A B A A t t t m n t t m m n t n n ++??++?-?+?- =C B A t mn

t n t 11++

3．操作系统的未来发展趋势是怎样的？

答：随着计算机的不断普及，操作系统的功能会变得越来越复杂。在这种趋势下，操作系统的发展面临着两个不同的方向选择：一是微内核，二是大而全的全方位发展。微内核操作系统虽然有不少人在研究，但在工业界获得认可的并不多。对工业界来说，操作系统是向着多功能、全方位方向发展的。另外，随着人们对信息安全重视程度的不断提高，如何构建可靠、可用和安全的操作系统将成为一个十分重要的课题。从Unix 的1400行代码到Windows XP 的4000万行代码，这种系统的爆炸性增长给系统的可靠、可用和安全性带来的安全隐患，在短时期内是很难解决的。

综上所述，操作系统的发展趋势很难预测。 4．操作系统的主要特征是什么？

答：操作系统的主要特征是并发性、共享性、虚拟性和不确定性。

○

1并发性：并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内，宏观上有多个程序在同时运行，但在单处理机系统中，每一时刻却仅能有一道程序执行，故微观上这些程序只能是分时地交替执行。倘若在计算机系统中有多个处理机，则这些可以并发执行的程序便可被分配到多个处理机上，实现并行执行，即利用每个处理机来处理一个可并发执行的程序，这样，多个程序便可同时执行。两个或多个事件在同一时刻发生称为并行。在操作系统中存在着许多并发或并行的活动。

○

2共享性：共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的程序共同使用。由于资源属性的不同，对资源共享的方式也不同，目前主要有以下两种资源共享方式互斥共享方式和同时访问方式。并发和共享是操作系统的两个最基本的特征，它们又互为对方存在的条件。一方面，资源共享是以程序的并发执行为条件

的，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源共享问题；另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，协调好多个程序对共享资源的访问，也必然影响到程序并发执行的程度，甚至根本无法并发执行。

○3虚拟性：是指将一个物理实体映射为若干个逻辑实体。前者是客观存在的，后者是虚构的，是一种感觉性的存在，即主观上的一种想象。

○4不确定性：在多道程序环境下，允许多个程序并发执行，但只有程序在获得所需的资源后方能执行。在单处理机环境下，由于系统中只有一个处理机，因而每次只允许一个程序执行，其余程序只能等待。内存中的每个程序在何时能获得处理机运行，何时又因提出某种资源请求而暂停，以及程序以怎样的速度向前推进，每道程序总共需多少时间才能完成，等等，都是不可预知的。因此，在操作系统中，存在着不确定性。4．简述Windows系列操作系统的发展历史。

答：Windows系列操作系统是由微软公司从1985年起开发的一系列视窗操作系统产品，包括个人（家用）、商用和嵌入式3条产品线（图1.4 ）。个人操作系统包括Windows Me、Windows 95/98，及更早期的版本Windows 1.x、2.x、3.x等，主要在IBM个人机系列上运行。商用操作系统是Windows 2000和其前身版本Windows NT，主要在服务器、工作站等上运行，也可以在IBM个人系列机上运行。嵌入式操作系统有Windows CE和手机用操作系统stinger等。Windows XP将使家用和商用两条产品线合二为一。截止至20世纪末，全世界运行各种Windows版本的计算机有两亿台左右。微软公司从1983年开始研制Windows操作系统。当时，IBM PC进入市场已有两年，微软公司开发的磁盘操作系统DOS和编程语言BASIC随IBM PC捆绑销售，取得了很大的成功。Windows操作系统最初的研制目标是在DOS的基础上提供一个多任务的图形用户界面。不过，第一个取得成功的图形用户界面系统并不是Windows，而是Windows的模仿对象——苹果公司于1984年推出的Mac OS （运行于苹果公司的Macintosh个人计算机上），Macintosh机及其上的操作系统当时已风靡美国多年，是IBM PC和DOS操作系统在当时市场上的主要竞争对手。当年苹果公司曾对PC机和Windows操作系统不屑一顾，并大力抨击微软公司抄袭Mac OS的外观和灵感。但苹果机和Mac OS是封闭式体系（硬件接口不公开、系统源代码不公开等），而IBM PC和MS-DOS 是开放式体系（硬件接口公开、允许并支持第三方厂家做兼容机、公开操作系统源代码等）。这个关键的区别使得IBM PC后来者居上，销量超过了苹果机，并使得在IBM PC上运行的Windows操作系统的普及率超过了Mac OS，成为个人计算机市场占主导地位的操作系统。

5．简述UNIX系列操作系统的发展历史。

答：“UNIX”这个名字是取“Multics”的反义，其诞生背景与特点一如其名。Multics项目（MULTiplexed Information and Computing Service）由贝尔（电话）实验室（Bell （Telephone）Laboratories，简称BTL）、通用电气公司（General Electric）和麻省理工学院联合开发，旨在建立一个能够同时支持数千个用户的分时系统，该项目因目标过于庞大而失败，于1969年撤销。退出Multics项目后，1969年中期，贝尔实验室的雇员Thompson开始在公司的一台闲置的只有4KB内存的PDP-7计算机上开发一个“太空漫游”游戏程序。由于PDP-7缺少程序开发环境，为了方便这个游戏程序的开发，Thompson和公司的另一名雇员Ritchie一起用GE-645汇编语言（以前曾用于Multics开发）开发PDP-7上的操作环境。最初是一个简单的文件系统，很快又添加了一个进程子系统、一个命令解释器和一些实用工具程序。他们将这个系统命名为UNIX。此后，随着贝尔实验室的工作环境的需要，他们将UNIX移植到PDP-11上，并逐渐增加了新的功能。很快，UNIX开始在贝尔实验室内部流行，许多人都投入到它的开发中来。1971年，《UNIX程序员手册》第1版出版，这之后直到1989年，贝尔实验室又相继发行了10个版本的UNIX和相应的手册。1973年Ritchie用C语言重写了UNIX（第4版），这使得UNIX的可移植性大大增强，这是UNIX迈向成功之路的关键一步。1973年10月，Thompson和Ritchie在ACM （Association for Computing Machinery，计算机协会）的SOSP （Symposium Operating Systems Principles，操作系统原理讨论会）会议上发表了首篇UNIX论文，这是UNIX首次在贝尔实验室以外亮相。

UNIX的第一次移植是由Wollongong大学于1976年将其移植到Interdata机上。其它几次较早的移植包括：1978年，微软公司与SCO公司合作将UNIX移植到Intel 8086上，即XENIX系统（最早的UNIX商业变种之一）；1978年，DEC公司将UNIX移植到VAX上，即UNIX/32V3 （BSD的前身）。

UNIX的不断发展导致许多计算机公司开始发行自己机器上的UNIX增值商业版本。UNIX的第一个商业变种是1977年Interactive Systems公司的IS/1（PDP-11）。20世纪80年代着名的商业变种有SUN公司的Sun OS、微软公司与SCO公司的XENIX等。

20世纪70年代中期到80年代中期，UNIX的迅速发展，众多大学和公司的参与，使得UNIX的变种迅速增多。这些变种主要围绕3条主线：由贝尔实验室发布的UNIX研究版（First Edition UNIX到Tenth Edition UNIX，或称V1到V10，以后不再发行新版；由加利福尼亚州大学伯克利分校发布的BSD（Berkeley Software Distribution）和由贝尔实验室发布的UNIX System Ⅲ和System V。

到20世纪80年代，UNIX已在从微型机到巨型机等众多不同机型上运行。作为通用操作系统，当时UNIX的主要竞争对手是各计算机厂商的专有系统，如IBM的OS 360/370系列等。

20世纪80年代后期，UNIX已经出现了很多变种，变种增多导致了程序的不兼容性和不可移植（同一应用程序在不同UNIX变种上不能直接运行）。因此，迫切需要对UNIX进行标准化。这就导致了两大阵营

的出现。

1987年，在统一市场的浪潮中，AT&T宣布与SUN公司合作，将System V和Sun OS统一为一个系统。其余厂商十分关注这项开发，认为他们的市场处于威胁之下，于是联合开发新的开放系统。他们的新机构Open Software Foundation （开放软件基金会，简称OSF）于1988年成立。作为回应，AT&T和SUN公司联盟亦于1988年形成了UNIX International （UNIX国际，简称UI）。这场“UNIX战争”将系统厂商划分成UI和OSF两大阵营。UI推出了SVR4，而OSF则推出了OSF/1。虽然两者都是UNIX，但他们在系统构架、命令操作以及管理方式上都有所不同。两者在市场上展开了激烈的竞争。

两种UNIX系统并存，却又不能相互兼容，这对用户非常不利，因而直接影响了UNIX对用户的吸引力。随着Microsoft公司的迅速崛起，并以惊人的速度由传统的PC机市场向工作站和网络市场扩张，迫使UI 和OSF两大阵营不得不相互让步、握手言和，从而共同制定了应用程序接口API （Application Program Interface）标准技术规范，并联合开发共同开放软件环境COSE （Common Open Software Environment）。6．简述Linux操作系统的发展历史。

答：Linux最初是由芬兰赫尔辛基大学计算机系大学生Linus Torvalds，在从1990年底到1991年的几个月中，为了自己的操作系统课程学习和后来上网使用而陆续编写的，在他自己买的Intel 386 PC机上，利用Tanenbaum教授自行设计的微型UNIX操作系统Minix作为开发平台。据Linus说刚开始的时候他根本没有想到要编写一个操作系统内核，更没想到这一举动会在计算机界产生如此重大的影响。最开始是一个进程切换器，然后是为自己上网需要而自行编写的终端仿真程序，再后来是为他从网上下载文件而自行编写的硬盘驱动程序和文件系统。这时候他发现自己已经实现了一个几乎完整的操作系统内核，出于对这个内核的信心和美好的奉献与发展愿望，Linus希望这个内核能够免费扩散使用，但出于谨慎，他并没有在Minix新闻组中公布它，而只是于1991年底在赫尔辛基大学的一台FTP服务器上发了一则消息，说用户可以下载Linux的公开版本（基于Intel 386体系结构）和源代码。从此以后，奇迹发生了。

1993年，Linux的第一个产品——Linux 1.0版问世的时候，是按完全自由版权进行扩散的。它要求所有的源代码必须公开，而且任何人均不得从Linux交易中获利。然而半年以后，Linus开始意识到这种纯粹的自由软件理想对于Linux的扩散和发展来说，实际上是一种障碍而不是一股推动力，因为它限制了Linux以磁盘复制或者CD-ROM等媒体形式进行扩散的可能，也限制了一些商业公司参与Linux进一步开发并提供技术支持的良好愿望。于是Linus决定转向GPL版权，这一版权除了规定有自由软件的各项许可权之外，还允许用户出售自己的程序复制品。这一版权上的转变后来证明对Linux的进一步发展确实极为重要。从此以后，便有多家技术力量雄厚又善于市场运作的商业软件公司加入了原先完全由业余爱好者和网络黑客所参与的这场自由软件运动，开发出了多种Linux的发布版本，增加了更易于用户使用的图形界面和众多的软件开发工具，极大地拓展了Linux的全球用户基础。Linus本人也认为：“使Linux成为GPL的一员是我一生中所做过的最漂亮的一件事。”一些软件公司，如Red Hat、InfoMagic等也不失时机地推出了自己的以Linux为核心的操作系统版本，这大大推动了Linux的商品化。在一些大的计算机公司的支持下，Linux还被移植到Alpha、Power PC、MIPS及SPARC等为处理机的系统上。

随着Linux用户基础的不断扩大，性能的不断提高、功能的不断增加，各种平台版本的不断涌现，以及越来越多商业软件公司的加盟，Linux已经在不断地向高端发展，开始进入越来越多的公司和企业计算领域。Linux被许多公司和Internet服务提供商用于Internet网页服务器或电子邮件服务器，并已开始在很多企业计算领域中大显身手。1998年下半年，由于Linux本身的优越性，使得它成为传媒关注的焦点，进而出现了当时的“Linux热”：首先是各大数据库厂商（Oracle、Informix、Sybase等）；继而是其它各大软硬件厂商（IBM、Intel、Netscape、Corel、Adeptec、SUN公司等），纷纷宣布支持甚至投资Linux （支持是指该厂商自己的软硬件产品支持Linux，即可以在Linux下运行，最典型的是推出xxx for Linux版或推出预装Linux 的机器等）。即使像SUN和HP这样的公司，尽管它们的操作系统产品与Linux会产生利益冲突，也大力支持Linux，从而达到促进其硬件产品销售的目的。

7．自由软件的含义是什么？

答：自由软件的自由（free）有两个含义：第一是免费，第二是自由。免费是指自由软件可免费提供给任何用户使用，即便是用于商业目的，并且自由软件的所有源程序代码也是公开的，可免费得到。自由是指它的源代码不仅公开而且可以自由修改，无论修改的目的是使自由软件更加完善，还是在对自由软件进行修改的基础上开发上层软件。总之，可以对它做自己喜欢做的任何事情，除了一两件不能做的事之外（如不能宣称这个系统是你自己开发的）。自由软件的出现给人们带来很大的好处：首先，免费可给用户节省相当的费用；其次，公开源码可吸引尽可能多的开发者参与软件的查错与改进；在开发协调人的控制下，自由软件新版本的公布、反馈、更新等过程是完全开放的。

第二章进程管理

2.1 选择题

1．进程在发出I/O请求后，可能导致下列哪种进程状态演变？D

A. 就绪→执行

B. 执行→就绪

C. 阻塞→执行

D. 执行→阻塞

2．“临界区”是指：C

A. 一组临界资源的集合

B. 可共享的一块内存区

C. 访问临界资源的一段代码

D. 请求访问临界资源的代码

3．使用一个信号量协调5个进程对3个同类临界资源的访问，下列哪个信号量值不应该出现？D

A. 3

B. 0

C. –1

D. –3

4．使用一个信号量协调6个进程对2个同类临界资源的访问，下列哪个信号量值不应该出现？A

A. 3

B. 0

C. –1

D. –3

5．“临界资源”是指：C

A. 正在被占用的资源

B. 不可共享的资源

C. 一次只能被一个进程使用的资源

D. 可同时使用的资源

6．下列哪种通信方式不属于：一个进程向中间实体发送消息，等待另一进程异步地接收。D

A. 共享存储区

B. 消息缓冲

C. 信箱方式

D. 共享文件

7．如何从用户方式（用户态）转入特权方式（核心态）？D

A. 使用特权指令

B. 发生子程序调用

C. 使用共享代码

D. 进行系统调用

8．进程由就绪状态转变为执行状态是通过以下那个调度程序实现的？B

Ａ. 作业调度Ｂ. 进程调度

Ｃ. 中级调度Ｄ. 驱臂调度

9．以下哪个不是程序并发执行时所产生的特性：D

Ａ.与速度无关性Ｂ.不可再现性

Ｃ.相互制约性Ｄ.通信性

10．当某个作业被作业调度程序选中，进入内存开始运行时，作业的状态为：C Ａ.提交状态Ｂ.完成状态

Ｃ.执行状态Ｄ.后备状态

11．以下哪个不是程序顺序执行时的特性（ D ）

Ａ.封闭性Ｂ.顺序性

Ｃ.无关性Ｄ.不可再现性

12．在消息缓冲通信方式中，通信的基本单位是___B___。

A．文件B．消息C．记录D．字段

13．可以使用银行家算法__D_____死锁。

A.预防

B.检测

C.解除

D.避免

14．在消息缓冲队列中，消息队列属于＿A＿资源。

A.临界

B.共享

C.永久

D.可剥夺

15．在操作系统中，进行资源分配、调度和管理的最小独立单位是＿C＿。

A.作业

B.程序

C.进程

D.用户

16．进程控制的功能是首先将要参加并发执行的程序 A ，进程完成时撤销进程，以及控制进程 B ，进程控制通常是利用 C 实现的。进程从运行态到阻塞态的转换，由 D 的进程调用 E 原语来实现；一个进程因等待某类资源而阻塞，正在执行的进程释放该类资源时调用 F 原语把阻塞的进程转换为G 。正在执行的进程响应外中断后再把阻塞的进程唤醒，被唤醒的进程原来等待的事件为H 。

选择答案：

（1）创建进程（2）分派CPU （3）调入内存（4）状态转换（5）过程调用（6）原语（7）阻塞（8）唤醒（9）正在运行（10）I/O操作（11）就绪态（12）运行态（13）阻塞态

17．如果多个进程共享系统资源或相互合作完成一个共同的任务，则诸进程是以 A 方

式运行的。对临界资源的访问时采用 B 方式，对于相互合作的进程采用 C 方式以协调各进程执行的 D 。

选择答案：

（1）共享 （2）独立 （3）互斥 （4）同步 （5）次序 （6）次数（7）异步 18．一个数据表格（Dtab)，在同一时间只允许一个写者去写，容许RN 个读者同时去读。每个读者读前必须在登记表（Tab)上登记，退出

时则要删除相应的登记项。对以下流程填入正确语句实现同步操作。

（注：Tab =Ω表示登记表为空，即没有读者或写者正在操作Dtab 。） var mutex,wmutex,count : semaphore : =1,1,RN //语义？ begin parbegin

reader :begin

repeat

if tab= Ω then --------tab 的初值是多少呢？目前教学中《数据结构》均由Pascal 语言改成了 C 语言。若用Pascal 写信号量，学生理解起来比较困难，考试易出差错。

P(wmutex) Add entry V(mutex)

perform reading dtab operation; P(mutex) delete entry

if Tab=Ω then □C V(count); until false

End

writer : begin repeat

perform writing dtab operation until false end parend end

选择答案：

(1) p(mutex) (2) p(wmutex) (3) p(count)

19．在分时系统中用户登陆成功，系统要为该终端用户建立 A ，并把它插入到就绪队列。正在执行的进程

请求读磁盘数据，若数据不在输入缓冲区中，则调用 B 将自己投入到相应的 C 。

选择答案： （1）输入进程 （2）子进程 （3）终端解释进程 （4）激活原语 （5）唤醒原语

（6）阻塞原语 （7）阻塞队列 （8）就绪队列 （9）运行队列 20．在含有线程的系统中，引入线程的目的是为了进一步提高系统的 A ，节省只有进程系统的 B 。线程是一个 C 单位，线程切换基本不涉及

D 的再分配。

选择答案：

（1

）吞吐量 （2）交互能力 （3）并发能力 （4）执行 （5）资源 （6）CPU (7)占有资源 （8）时间开销 （9）空间开销 （1021．生产者与消费者分别利用计数信号量empty ，full 并借助单缓冲buffer 进行数据传输： var empty,full: semaphore: =1,0; begin parbegin

producer: begin

repeat

produce an item in nextp:

□

A ; buffer: =nextp: until false: end

consumer: begin repeat

nextc: =buffer:

consume the item in nextc: until false end parend end

选择答案：

（1）wait(full)

22．利用消息缓冲通信机制进行通信，a 为发送进程的发送区首地址，b 为接收进程的接收区首地址，mq 、mutex 、sm 分别为接收进

程消息队列的队首地址、互斥信号量和同步信号量，对以下发送原语和接收原语实现正确的同步操作：

procedure send (receiver,a) // receiver 为接收者，a 为发送区首址 begin

getbuf(a.size ,i) i.sender:= a.sender; i.size: = a.size; i.text: = a.text; i.next: =0;

getid (PCBset, receiver, j);

□

A ; insert (j.mq, i)

□

B ; signal (j.sm); end

procedure receive() begin

j: = internal name; □

C ;

Wait(j.mutex); □

D ; b.sender: =i.sender; b.size: =i.size; b.text: =i.text; end

选择答案：

（1）wait(j.mutex) 23．进程get 、copy 、put 分别对缓冲区buffer1、buffer2进行操作。get 把产生的数据送buffer1；copy 把buffer1的数据复制到buffer2中；put 把buffer2中的数据取出来打印。请选择相关的wait 、signal 语句完善给出的流程：

流程中s1是get 的私用信号量；s2、s3是copy 的私用信号量；s4是put 的私用信号量。

wait(s1) ;

end copy : begin repeat

end put : begin signal(s3) ; print data in y ; until false ; end parend end

选择答案：

A ： ① 1,1,1,1 ② 0,1,0,1 ③ 1,0,1,0 ④ 1,1,0,0

B 、

C 、

D 、

E 、

F ：

① wait(s1) ② wait(s2) ③ wait(s3) ④ wait(s4) ⑤ signal(s1) ⑥

signal(s2) ⑦ signal(s3) ⑧ signal(s4) 24．用户级线程与内核线程之间的关系存在多对一、一对一、多对多三种模

型。其中：多对一模型是指多

个用户级线程映射到一

行。

选择答案：

A ：① 内核 ② 线程库 ③ 原语 ④ 系统调用

B ：① 需要 ② 不需要

C 、

D 、

E 、

F 、

G ：

① 线程 ② 程序 ③ 进程 ④ 任意数量 ⑤ 提高 ⑥ 并发 ⑦ 不变

2.2 填空题

1．Sa 、Sb 、Sc 是已定义信号量，初值分别为1、0、0；x 、y 、z 是公共变量。下面三个并发程序段执行

结束后，x= 19 _，y= 10 ，z= 28 。 prA() { P(Sc); z=x+y; V(Sb); } prB() { y=18;

P(Sb); V(Sc);

P(Sb);

y=z-y;

V(Sa);

}

prC()

{ P(Sa);

x=10;

V(Sb);

P(Sa);

x=z-9;

}

2．从物理意义上讲，信号量的值大于0时，其值表示有效资源的数量。

3．管程的三个组成部分为局部于管程的共享变量说明、对该数据结构进行操作的一组过程、对局部于管程的数据设置初始值的语句。

4．系统感知进程存在的唯一标识为进程控制块（PCB）。

5．从结构上看每个进程由用户程序、用户数据、系统栈、进程控制块组成。

6．一段时间内仅允许一个进程访问的资源称为临界资源。

7．在操作系统控制下的多个程序的执行顺序和每个程序的执行时间是不确定的，?这种现象称为操作系统的异步性。

8．进程的动态特征是指进程是动态创建、动态执行和动态消亡的。

9．设有n个进程共享一个临界区，若最多允许m个进程（m

10．在Unix V系统中，PCB大致可分为进程表项和U区两部分。

11．并发进程之间存在着同步和互斥两种关系。

12．把执行不能分割的过程称为原语。

13．进程调度的两种基本方式为非剥夺调度和可剥夺调度。

14．有２个同类临界资源，被５个并发进程访问，使用信号量机制实现互斥，则初值为 2 ，信号量值的变化范围为 [-3, 2] 。

15．进程三种基本状态之间有四种基本变迁关系：1、2、3、4，如图所示。对下列给出的每个事件，在括号“（）”中分别填上对应的变迁关系。例如：若事件只引起了变迁关系“2”,则只在括号“（）”中填入2：若事件引起了变迁关系“2”，随后一定会再产生变迁关系“1”，则在“（）”中填入2、1。

○1设备驱动进程启动了通道程序（ 3 ）。

○2进程发出了读键盘指令（ 3 ）。

○3接受进程取消息时，发现消息队列中无消息（ 3 ）。

○4运行进程时间片用完（ 2 ）。

○5高优先级进程剥夺运行进程的CPU（ 2，1）。

○6输入设备输入完成中断，且中断时没有其他进程运行（ 4，1）。

○7某资源的信号量S的值为负时，运行进程执行了Signal（S）操作（ 4 ）。

○8批处理系统中，后备队列有新作业到来（ 1 ）。

○9在就绪队列不空时，运行进程完成（ 1 ）。

○10磁盘驱动进程把读入的数据传送给用户（ 4，1 ）。

2.3 判断题

1．原语仅可在管态下执行。对

2．原语可在目态下执行。错

3．进程就是作业。错

4．所谓并行是指两个或两个以上的事件在同一时刻发生。对

5．处理机从目态转变为管态是通过置程序状态字来实现的。错

6．所谓并发是指两个或两个以上的事件在同一时刻发生。错

7．操作系统的不确定性是指同一程序使用相同的输入、在相同的环境下，?经过多次运行却可能获得完全不同的结果。错

8．处理机从管态转变为目态是通过置程序状态字来实现的。对

9．广义指令必须在管态下执行。对

10．在采用顾客/服务员模型的系统中，服务员必须在管态下运行。错

11．在消息缓冲通信中，消息队列属于临界资源。对

12．访管中断是由于程序执行特权指令引起的。对

13．信号量的值不一定表示某类可用资源的数量。对

14．在UNIX系统中所有进程都可在核心态和用户态两种状态下运行。错

15．并发指的是在操作系统本身存在着许多同时的或并行的活动。错

16．在UNIX系统中，所有进程都是利用系统调用fork创建的。错

17．我们可以通过设置状态字，将CPU设置为内核态或用户态。对

18．所谓的用户态、内核态实际上是处理器的一种状态，而不是程序的状态。对

2.4 简答题

1．对比“进程”和“线程”的异同。

答：相同点：

（a）二者都具有ID，一组寄存器，状态，优先级以及所要遵循的调度策略。

（b）每个进程都有一个进程控制块，线程也拥有一个线程控制块。

（c）线程和子进程共享父进程中的资源；线程和子进程独立于它们的父进程，竞争使用处理器资源；线程和子进程的创建者可以在线程和子进程上实行某些控制，比如，创建者可以取消、挂起、继续和修改线程和子进程的优先级；线程和子进程可以改变其属性并创建新的资源。

不同点：

（a）线程是进程的一部分，一个没有线程的进程是可以被看作单线程的，如果一个进程内拥有多个进程，进程的执行过程不是一条线（线程）的，而是多条线（线程）共同完成的。

（b）启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间，而且，线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。

（c）系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存区域，但是不会为线程分配内存（线程所使用的资源是它所属的进程的资源），线程组只能共享资源。对不同进程来说，它们具有独立的数据空间，要进行数据的传递只能通过通信的方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。而一个线程的数据可以直接为其他线程所用，这不仅快捷，而且方便。

（d）与进程的控制表PCB相似，线程也有自己的控制表TCB，但是TCB中所保存的线程状态比PCB 表中少多了。

（e）进程是系统所有资源分配时候的一个基本单位，拥有一个完整的虚拟空间地址，并不依赖线程而独立存在。

2．为什么要引入信号量集机制。信号量机制可以被用于何种场合？

答：1965年，Dijkstra在讨论并发进程时指出信号量机制是一种卓有成效的进程同步机制。由于操作系统可以被看成一个并发进程集，如果提供一种能支持他们之间合作的可靠机制，用户就能很容易地使用它们。因此它现已被广泛地应用于各种类型的操作系统中。

信号量的主要含义和用途如下：

○1信号量的含义。信号量是一个用来实现同步的整型或记录型变量，除了初始化外，对它只能执行wait 和signal这两种原子操作。

○2信号量的物理意义。一个信号量S通常对应于一类临界资源。

○3用信号量实现互斥。为了实现进程对临界资源的互斥访问，需为每类临界资源设置一初值为1的互斥信号量mutex。

○4用信号量实现前趋关系。为实现前趋关系P i→P j，可为它们设置一个初值为0的信号量S。

3．原语与广义指令的主要区别。

答：所谓原语，是由若干条指令所组成都是一个指令序列，用来实现某个特定的操作功能。这个指令序列的执行是连续的，具有不可分割性，在执行时也不可间断，直到该指令序列执行结束。原语是操作系统核心的一个组成部分。原语必须在管态下执行，并且常驻内存。

广义指令是作为机器指令的扩充而提供的，以便增加机器的功能。它是通过执行相应的程序模块来实现的，使计算机成为功能强大的虚拟计算机。现代计算机CPU的指令系统中都有一条称为“访管”的指令，用户特别是编程人员可以利用这条指令来访问操作性并向它提出要求。

4．管态和目态有何区别？如何区分二态？

答：大多数计算机系统将CPU执行状态分为管态和目态。CPU的状态属于程序状态字PSW的一位。CPU交替执行操作系统程序和用户程序。

管态又叫特权态，系统态或核心态。CPU在管态下可以执行指令系统的全集。通常，操作系统在管态下运行。

目态又叫常态或用户态。机器处于目态时，程序只能执行非特权指令。用户程序只能在目态下运行，如果用户程序在目态下执行特权指令，硬件将发生中断，由操作系统获得控制，特权指令执行被禁止，这样可以防止用户程序有意或无意的破坏系统。

从目态转换为管态的唯一途径是中断。

从管态到目态可以通过修改程序状态字来实现，这将伴随着由操作系统程序到用户程序的转换。

5．什么是并发？什么是并行？

答：并发与并行是两个既相似而又不相同的概念：并发性，又称共行性，是指能处理多个同时性活动的能力，如下左图所示；并行是指同时发生的两个并发事件，具有并发的含义，如下右图所示。

并发则不一定并行，也亦是说并发事件之间不一定要同一时刻发生。所有的并发处理都有排队等候，唤醒，执行至少三个这样的步骤。所以并发肯定是宏观概念，在微观上他们都是序列被处理的，只不过资源不会在某一个上被阻塞(一般是通过时间片轮转)，所以在宏观上看多个几乎同时到达的请求同时在被处理。如果是同一时刻到达的请求也会根据优先级的不同，而先后进入队列排队等候执行。

6．进程的三种基本状态是什么？它们之间相互转换的主要原因是什么？

答：进程的三种基本状态是：

○1就绪状态（Ready)，存在于处理机调度队列中的那些进程，它们已经准备就绪，一旦得到CPU，就立即可以运行，这些进程所处的状态为就绪状态（有多个进程处于此状态）。

○2运行状态(Running），当进程由调度/分派程序分派后，得到CPU控制权，它的程序正在运行，该进程所处的状态为运行状态（在系统中，总只有一个进程处于此状态）。

○3阻塞状态（blocked)，若一个进程正在等待某个事件的发生（如等待I/O的完成），而暂停执行，这时，即使给它CPU时间，它也无法执行，则称该进程处于阻塞状态。

进程状态转换的主要原因有：

运行?阻塞：等待某事件的发生（如请求磁盘或键盘等执行I/O操作、等待同步信号、等待消息等）。阻塞?就绪：等待的事件已经发生（如I/O完成，消息已到达）

运行?就绪：在可剥夺调度方式中，更高优先级的进程到达；在时间片轮转调度方式中，进程运行的时间片到。

7．何谓临界资源？使用临界资源的原则是什么？使用临界资源的诸进程间如何实现进程同步。

答：一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。内存变量、指针、数组等等也是临界资源。

入临界区的准则：

(1)每次至多有一个进程处于临界区；

(2)当有若干个进程欲进入临界区时，应在有限的时间内使其进入；

(3)进程在临界区内仅逗留有限的时间。

可以采取如下策略实现临界资源的访问同步：

（1）锁机制

（2）信号量机制

（3）管程

（4）消息机制

8．何谓管程，管程是由哪几部分组成？说明引入管程的必要性。

答：Hansan为管程所下的定义：“一个管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行（在该数据结构上）的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据”。

由上述定义可知，管程由四部分组成：

○1管程内部的共享变量；

○2管程内部的条件变量；

○3管程内部并行执行的进程；

○4对局部于管程内部的共享数据设置初始值的语句。

局部于管程的数据结构，只能被局部于管程的过程所访问，任何管程之外的过程都不能访问它；反之，局部于管程的过程也只能访问管程内的数据结构。由此可见，管程相当于围墙，它把共享变量和对它进行操作的若干个过程围了起来，所有进程要访问临界资源时，都必须经过管程才能进入，而管程每次只允许一个进程进入管程，从而实现了进程的互斥。

引入管程的必要性：管程的基本思想是将共享变量和对它们的操作集中在一个模块中，操作系统或并发程序就由这样的模块构成。这样模块之间联系清晰，便于维护和修改，易于保证正确性。

9．对相关临界区的管理有哪些要求？

答：为了使并发进程能正确地执行，对若干进程共享某一变量（资源）的相关临界区应满足以下四点要求：

①空闲让进。当无进程处于临界区时，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，有效地利用临界资源。

②以忙则等待。当已有进程进入临界区时，其它试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。

③有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证在有限的时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。

○4让权等待。当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，以免进程陷入“忙等”状态。10．进程产生的主要原因有哪些？Windows XP在启动时会有哪些进程产生？

答：进程产生的主要原因有：系统初始化；正在执行进程创立程序（子进程）；用户请求创建新进程。在一个系统初始化时，将有许多系统正常运行时必不可少的进程产生。如Windows初始化时自动产生对话管理（SMSS）、登录管理（WINLOGON）、安全管理（LSASS），Windows子系统（CSRSS）、Windows 壳（explore）等系统进程。

11．进程消亡的主要原因有哪些？

答：进程消亡的主要原因有：进程运行完成而退出（寿终）；进程因错误而自行退出（自杀）；进程被其他进程强行“杀死”（他杀）；进程因异常而强行终结（处决）。

12．进程创建的主要步骤是什么？

答：进程创建的主要步骤是：分配进程控制块；初始化机器寄存器；初始化页表；将程序代码从磁盘读入内存；将处理器状态设置为“用户态”；跳转到程序的起始地址（即设置程序计数器）。

注：最后2步由硬件作为一个步骤一起完成。

13．消息队列和管道有何区别？

答：管道是一个线性字节数组，发送线程在一端写入信息，接受线程则在另一端读取信息。管道所占的空间可以在内存，也可以在磁盘。而消息队列是一列具有头和尾的消息排列，仅存在于内存。

基于此，消息队列与管道的区别在于：

○1消息队列无需固定的读写进程，任何进程都可以读写；

○2消息队列可以支持多个进程，多个进程可以读写消息队列，即多对多，而不是管道的点对点；

○3消息队列只在内存中实现；

○4消息队列并不是只在UNIX和类UNIX操作系统实现，几乎所有的主流操作系统都支持消息队列。2.5 综合题

1．某宾馆门前有一个出租汽车停车位，假设宾馆每一位顾客出门都要乘坐出租车，并且对顾客约定：如果有其它顾客在此停车位等车则在旁等待；否则在此等车；此停车位有车则乘坐。对出租车作出约定：如果此停车位已停有车，则等待此停车位空闲；否则停到此停车位等待顾客；有顾客则搭载顾客离开。试用P、V原语编写程序描述顾客与出租车的行为。

答：设置信号量empty1, empty2, vehicle_ready, cust_ready，其初值分别为1,1,0,0。顾客与出租车的行为描述如下：

出租车：repeat

P(empty1);

进入停车位，等待顾客；

V(vehicle_ready);

P(cust_ready);

顾客上车后，开走；

V(empty1);

forever

顾客：repeat

P(empty2);

进入停车位，等待出租车；

V(cust_ready);

P(vehicle_ready);

坐上出租车；

V(empty2);

forever

2．使用P、V原语实现图示的前趋关系。

答：设置信号量s12，s13，s25，s24，s43，s36，s46，s67，s57，

初值均为0。各个进程的描述分别如下：

S1: …

V(s12);

V(s13);

S2: P(s12);

…

V(s24);

V(s25);

S3: P(s13);

P(s43);

…

V(s36);

S4: P(s24);

…

V(s43);

V(s46);

S5: P(s25);

…

V(s57);

S6: P(s36);

P(s46);

…

V(s67);

S7: P(s57);

P(s67);

…

3．现有四个进程R1，R2，W1，W2，它们共享可以存放一个数的缓冲区。进程R1?每次把从键盘上读入的一个数存到该缓冲区中，供进程W1打印输出；进程R2?每次从磁盘上读一个数存放到该缓冲区中，供W2打印输出。当一个进程把数存放到缓冲区后，?在该数还没有被打印输出之前不准任何进程再向缓冲区中存数。?当一个进程已把缓冲区中的数打印输出后，在缓冲区中还没有存入一个新的数之前不准任何进程再从缓冲区中取数打印。?用ＰＶ操作来协调它们的工作。

解：设置信号量：empty，full1和full2，其初值分别为1，0，0。

进程描述如下：

R1: repeat

准备数据;

P(empty);

放置数据到buff;

V(full1);

until forever;

W1: repeat

P(full1);

放置数据到buff;

V(empty);

消费数据;

until forever;

R2: repeat

准备数据;

P(empty);

放置数据到buff;

V(full2);

until forever;

W2: repeat

P(full2);

放置数据到buff;

V(empty);

消费数据;

until forever;

4．设有一数据区，有若干进程要去读或写它。各进程要遵循下列原则：

写是互斥的。当一进程正在写时，其它进程既不能读也不能写。

读可同时进行。只要没有进程正在写，则任何进程都可读。

请用Ｐ、Ｖ操作写出读写过程的同步算法。

答：算法描述如下：

var w, s, mutex: semaphore; // w表示有效资源的个数（写者信号灯），初值为1，表示一次仅允许一个写者进程进入。S和mutex分别是写者和读者互斥信号灯。

RC: integer; //读者计数器，进入临界区中的读者数目。

begin w:=1; s:=1; mutex:=1; RC:=0;

Cobegin

Reader:

Repeat

P(w); //登记

P(mutex);

if RC=0 then p(s);

RC:=RC+1;

V(mutex);

V(w);

Reading;

P(mutex); //退出

RC:=RC-1;

if RC=0 then v(s);

V(mutex);

until FALSE

Writer:

Repeat

P(w);

P(s);

Writing;

V(s);

V(w);

until FALSE

coend

5．读者优先的读者-写者问题。除了上述两个规则外，还增加读者优先的规定，即当有读者和写者同时等待时，则首先满足读者。其算法描述如下：

var s, mutex: semaphore;

RC: integer; //读者计数器，进入临界区中的读者数目。

begin s:=1; mutex:=1; RC:=0;

cobegin

Reader:

Repeat

P(mutex);

if RC=0 then p(s);

RC:=RC+1;

V(mutex);

Reading;

P(mutex);

RC:=RC-1;

if RC=0 then v(s);

V(mutex);

until FALSE

Writer:

Repeat

P(s);

Writing;

V(s);

until FALSE

coend

6．写者优先的读者-写者问题。

Var m, w, s, mutex, k: semaphore; //m表示读者信号灯（一次读），s表示写者信号灯（一次写），mutex 表示读者互斥信号灯，k表示写者互斥信号灯。

RC，WC: integer;

begin m:=w:=s:=mutex:=k:=1; RC:=WC:=0;

Cobegin

Reader:

Repeat

P(m);

P(w);

P(mutex);

if RC=0 then p(s);

RC:=RC+1;

V(mutex);

V(w);

V(m);

Reading;

P(mutex);

RC:=RC-1;

IF RC=0 then v(s);

V(mutex);

until FALSE;

Writer:

Repeat

P(k);

if WC=0 then p(w);

WC:=WC+1;

V(k);

P(s);

Writing;

V(s);

P(k);

WC:=WC-1;

if WC=0 then v(w);

V(k);

until FALSE

Coend

7．假设有一如图所示的工作模型，具有三个并发进

程P1、P2和P3，两个单缓冲B1和B2。进程P1负责

不断从输入设备读数据，若读入的数据为正数，则

直接送入B2，否则应先将数据送入B1，经P2取出加

工后再送入B2，P3从B2中取信息输出。请用信号量

和P、V操作描述进程P1、P2、P3实现同步的算法。

答：设置信号量empty1，empty2，其初值为1；

信号量full1，full2，其初值为0。

各个进程的描述如下：

P1：

repeat

读入一个数据data；

if( data > 0 ) {

P(empty2);

放数据data到buffer2中；

V（full2）；

}

else {

P(empty1);

放数据data到buffer1中；

V（full1）；

}

until forever

P2：

repeat

P(full1);

从buffer1中取出数据data；

然后处理该数据data成DATA；

P(empty2);

将数据DATA放入buffer2中；

V（full2）；

V（empty1）；

until forever

P3：

repeat

P(full2);

从buffer2中取出数据data；

V（full2）；

打印数据data；

until forever

8．在天津大学与南开大学之间有一条弯曲的小路，这条路上每次每个方向上只允许一辆自行车通过。但其中有一个小的安全岛M，同时允许两辆自行车停留，可供两辆自行车已从两端进入小路的情况下错车使用。如图所示。

下面的算法可以使来往的自行车均可顺利通过。其中使用了4个信号量，T代表天大路口资源，S代表南开路口资源，L代表从天大到安全岛一段路的资源，K代表从南开到安全岛一段路的资源。程序如下，请在空白位置处填写适当的PV操作语句，每处空白可能包含若干个P，V操作语句。

begin

t:=1;s:=1;l:=1;k:=1;

cobegin

从天大到南开的进程

begin

______(1)___p(t); p(l);___

通过L路段;

进入安全岛M；

______(2)__v(l); v(t); p(s); p(k);____

通过K路段

______(3)__v(k);v(s);____

end

从南开到天大的进程

begin

略，与“从天大到南开的进程”相反。

end

coend

end.

9．五个哲学家在一块儿思考问题并一起用餐。用餐时，它们公用一个由5把椅子围成的圆桌。每把椅子归某个哲学家使用。桌子中间是一些“永远也吃不完”的饭菜。桌子上还放有5个盘子和5支筷子。当哲学家们思考问题时，它们互不干扰。一个哲学家需要用餐了，他就进入餐厅，走到餐桌边找到一把空椅子就座，然后就试图去拿相邻的两支筷子。当然，他不能去拿已经握在邻近椅子上同事手上的筷子，也不能去拿位于其左、右同事位置之外的筷子。当一个需用餐的哲学家拿到邻近的两支筷子后，他就开始用餐而不放下。当他用餐完毕，就把手中的两支筷子放回原处再去思考他的问题。因此，这些哲学家门的生活是一种单调的重复动作，即这个问题可以概括为：

repeat

think,

eat

forever。

答：

○1用一个信号量表示一支筷子。一个哲学家试图去拿一支筷子是通过在哪个信号量上执行一个P操作来表示的，放下一支筷子则是在相应的信号量上执行一个V操作来描述的。因此共享变量是筷子，相应的程序为：

program diningphilosophers;

var chopstick: array[0..4] of semaphore; (*binary*)

i: integer;

procedure philosopher(I:integer);

begin repeat

think;

p(chopstick[i]);

p(chopstick[(i+1) mod 5]);

eat;

v(chopstick[i]);

v(chopstick[(i+1) mod 5]);

forever

end;

begin (* main program *)

for i:=1 to 4 do chopstick[i]:=1;

cobegin

philosopher(0); philosopher(1); philosopher(2); philosopher(3); philosopher(4);

coend

end.

注：该算法简单，能够互斥，但有可能产生死锁（每个人都拿到了左边的筷子，又试图去拿右边的筷子时）。

○2Program diningphilosophers;

Monitor chopstickmonitor;

Var chopstick: array[0..4] of integer;

oktoeat: array[0..4] of condition;

i: integer;

procedure takechopstick(i:integer);

begin

if chopstick[i]<>2 then wait(oktoeat);

chopstick[(i+1) mod 5]:=chopstick[(i+1) mod 5]-1;

chopstick[(i-1) mod 5]:=chopstick[(i-1) mod 5]-1;

end;

procedur releasechopstick(i:integer);

begin

chopstick[(i+1) mod 5]:=chopstick[(i+1) mod 5]+1;

chopstick[(i-1) mod 5]:=chopstick[(i-1) mod 5]+1;

if chopstick[(i+1) mod 5]=2 then singal(oktoeat[(i+1) mod 5]);

if chopstick[(i-1) mod 5]=2 then singal(oktoeat[(i-1) mod 5]);

end;

begin (* monitor赋初值部分*)

for i:=1 to 4 do chopstick[i]:=2

end;

procedure philosopher(i:integer);

begin repeat

think;

takechopstick(i);

eat;

releasechopstick(i);

forever

end;

begin (* main program *)

cobegin

philosopher(0); philosopher(1); philosopher(2); philosopher(3); philosopher(4);

coend

end

注：这种使用管程方法解决了死锁，同时又是互斥执行。

○3下面给出一种使用P、V操作实现的办法，它不仅保证了安全性，而且也不会发生死锁和饥饿现象。相应的程序描述如下：

program diningphilosophers;

var chopstick: array[0..4] of semaphore; (*binary*)

room: semaphore;

i:integer;

Procedure philosopher(i:integer);

begin repeat

think;

P(room);

P(chopstick[(i+1) mod 5]);

eat;

V(chopstick[i]);

V(chopstick[(i+1) mod 5]);

V(room);

forever

End;

begin (*main program *)

for i:=0 to 4 do chopstick[i]:=1;

room:=4;

cobegin

philosopher(0); philosopher(1); philosopher(2); philosopher(3); philosopher(4);

coend

End.

除了增加一个信号量room外，这种解决方法与第一中解决方法类似。安全性同前面一样得到了保证。也不会产生死锁，因为room保证了至多有4个哲学家试图（同时）去存取chopstick。而且根据“鸽巢原理”（pigeon-hole priciple），在圆圈中的4个哲学家之间分配5支筷子的任何尝试将导致至少一个哲学家会分得二支筷子，有关信号量room的不变式是：room+(p(room)和v(room)之间的进程个数)=4。

下面通过一系列的引理来证明该方法也不会出现饥饿现象。

引理1 若进程P i执行了P(chopstick[i])，则最终它将完成该P操作的执行。

证明：若Pi仅因为chopstick[i]=0而没有完成P操作，这隐含P i-1正在用餐（因为P i-1这时右手边的那支筷子，在eat之前被P i-1拿走了）。最终P i-1用完餐就会马上执行V(chopstick[i])而允许P i继续。

引理2 若P i正没完没了地等待在chopstick[i+1]上，则P i+1正没完没了地等待在chopstick[i+2]上。

操作系统 习题答案(中文版)

操作系统概第七版中文版习题答案（全） 1.1在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。a. 列出此类的问题 b.在一个分时机器中，能否确保像在专用机器上一样的安全度？并解释之。 答：a.窃取或者复制某用户的程序或数据；没有合理的预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空间，外围设备）ｂ．应该不行，因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译，而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。 1.2资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。试例举在下列的环境中哪种资源必须被严格的管理。（ａ）大型电脑或迷你电脑系统（ｂ）与服务器相联的工作站（ｃ）手持电脑 答：（ａ）大型电脑或迷你电脑系统：内存和CPU资源，外存，网络带宽（ｂ）与服务器相联的工作站：内存和CPU资源（ｃ）手持电脑：功率消耗，内存资源 1.3在什么情况下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机或单用户工作站更好？ 答：当另外使用分时系统的用户较少时，任务十分巨大，硬件速度很快，分时系统有意义。充分利用该系统可以对用户的问题产生影响。比起个人电脑，问题可以被更快的解决。还有一种可能发生的情况是在同一时间有许多另外的用户在同一时间使用资源。当作业足够小，且能在个人计算机上合理的运行时，以及当个人计算机的性能能够充分的运行程序来达到用户的满意时，个人计算机是最好的，。 1.4在下面举出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时 答：对于实时系统来说，操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。对于手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是不需要提供分时系统。批处理程序在两种环境中都是非必需的。 1.5描述对称多处理（ＳＭＰ）和非对称多处理之间的区别。多处理系统的三个优点和一个缺点？ 答：ＳＭＰ意味着所以处理器都对等，而且I/O可以在任何处理器上运行。非对称多处理有一个主处理器控制系统，与剩下的处理器是随从关系。主处理器为从处理器安排工作，而且I/O也只在主处理器上运行。多处理器系统能比单处理器系统节省资金，这是因为他们能共享外设，大容量存储和电源供给。它们可以更快速的运行程序和增加可靠性。多处理器系统能比单处理器系统在软、硬件上也更复杂（增加计算量、规模经济、增加可靠性） 1.6集群系统与多道程序系统的区别是什么？两台机器属于一个集群来协作提供一个高可靠性的服务器的要求是什么？ 答：集群系统是由多个计算机耦合成单一系统并分布于整个集群来完成计算任务。另一方面，多道程序系统可以被看做是一个有多个CPU组成的单一的物理实体。集群系统的耦合度比多道程序系统的要低。集群系统通过消息进行通信，而多道程序系统是通过共享的存储空间。为了两台处理器提供较高的可靠性服务，两台机器上的状态必须被复制，并且要持续的更新。当一台处理器出现故障时，另一台处理器能够接管故障处理的功能。 1.7试区分分布式系统（distribute system）的客户机-服务器（client-server）模型与对等系统（peer-to-peer）模型 答：客户机-服务器（client-server）模型可以由客户机和服务器的角色被区分。在这种模型下，客户机向服务器发出请求，然后服务器满足这种请求。对等系统（peer-to-peer）模

操作系统习题及答案一

习题一操作系统概论 选择题 1. 计算机的操作系统是一种（） ■ A. 应用软件 B.系统软件 C.工其软件D 字表处理软件 2. 批处理系统的主要缺点是（ ). A. CPU 的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 3. 计算机操作系统的功能是（ ). A. 把源程序代码转换为标准代码 B. 实现计算机用户之间的相互交流 C. 完成计算机硬件与软件之间的转换 D. 控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 4. 在分时系统中，时间片一定时， （），响应时间越长. A. 内存越多 B.用户数越多 C.内存越少 D 用户数 越少 5. 操作系统的（ ）管理部分负责对进程进行调度 . A?主存储器 B.控制器 C.运算器 D 处理机 6. 从用户的观点看，操作系统是（ ）. 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. 合理地组织计算机工作流程的软件 D. 由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 7. 操作系统的功能是进行处理机管理、 （）管理、设备管理及信息管理 9. 操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是 为了提咼计算机的（ 户使用计算机而配备的一种系统软件 . 10. 所谓（）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处 和外围设备等其他资源. A.多重处理 B.多道程序设计 C.实时处理 D?并行执行 11. （）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同 A. CPU 的利用率不高 C.不具备并行性 B.资源利用率 D.以上都不是 A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 8.操作系统中采用多道程序设计技术提高 CPU 和外部设备的（） A.利用率 B.效率 C.稳定性 D.兼容性 ）和方便用 理机的时间

操作系统习题与答案

一、操作系统概论 （A）1、操作系统负责为用户程序完成（）的工作。 A、应用无关和硬件相关 B、应用无关和硬件无关 C、应用相关和硬件相关 D、应用相关和硬件无关 （C ）2、操作系统是对（）进行管理的软件。 A、硬件 B、软件 C、计算机资源 D、应用程序 （C ）3、用户通过（）来调用操作系统。 A、跳转指令 B、子程序调用指令 C、系统调用指令 D、以上3种方始都可 （A）4、所谓（）是指将一个以上的作业放到主存，这些作业共享计算机资源，且同时处于运行开始与运行结束之间。 A、多道 B、批处理 C、分时 D、实时 （B ）5、以下下（）不是分时系统的特征。 A、交互性 B、同时性 C、及时性 D、同时性 （D ）6、计算机操作系统的功能是（）。 A、把源代码转换成目标代码 B、提供硬件与软件之间的转换 C、提供各种中断处理程序 D、管理计算机资源并提供用户接口 （ A）7操作系统的特征是（）共享、虚拟以及异步 A、并发 B、多道 C、中断 D、实时 （B ）8、处理器将操作系统程序执行的状态与用户程序执行状态称为？ A 屏蔽中断状态和开放中断状态 B 用户态与核心态 C 关闭状态与开放状态 （ D ）9、下列什么不是OS关心的主要问题 A、管理计算机裸机 B、设计用户程序与计算机硬件系统的界面 C、管理计算机系统资源 D、高级程序设计语言的编译器 （）10、允许多个用户交互方式使用计算机的OS称为（B ）；允许多个用户将作业计算机集中处理的计算机称为（A）；计算机系统及时处理过程控制数据并作出响应的OS称为（D ）。 A、批处理OS B、分时OS C、多处理器OS D、实时OS E、网络OS （）11、linux的设计模式属于（A），windows的设计模式属于（BCD）。 A 单核设计模式 B 微核设计模式 C 面向对象的设计模式 D、C/S模式 1、操作系统提供（命令接口）和（程序接 口）两种用户接口。 2、负责解释操作系统命令的程序叫（命令解释程序）。Linux的这个程序叫 （Shell ）。 3、系统调用是通过（中断）来实现的。当发生系统调用，处理器的状态会从 （用户）态变为（系统）态。 4、输出重定向的符号是（ > ）。 5、后台执行命令是指（执行命令的进程在低优先级上运行）。 二.进程管理

操作系统习题答案

内存1通常情况下，在下列存储管理方式中，（）支持多道程序设计、管理最简单，但存储碎片多；（）使内存碎片尽可能少，而且使内存利用率最高。 Ⅰ．段式；Ⅱ．页式；Ⅲ．段页式；Ⅳ．固定分区；Ⅴ．可变分区 正确答案：Ⅳ；Ⅰ 2为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是（）。 正确答案：该程序应具有较好的局部性(Locality) 3提高内存利用率主要是通过内存分配功能实现的，内存分配的基本任务是为每道程序（）。使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（）功能实现的。Ⅰ．分配内存；Ⅱ．内存保护；Ⅲ．地址映射；Ⅳ．对换；Ⅴ．内存扩充；Ⅵ．逻辑地址到物理地址的变换；Ⅶ．内存到外存间交换；Ⅷ．允许用户程序的地址空间大于内存空间。 正确答案：Ⅰ；Ⅱ 4适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是 正确答案：为了防止各道作业相互干扰 5下面哪种内存管理方法有利于程序的动态链接（）？ 正确答案：分段存储管理

6在请求分页系统的页表增加了若干项，其中状态位供（）参考。 正确答案：程序访问 7从下面关于请求分段存储管理的叙述中，选出一条正确的叙述（）。 正确答案：分段的尺寸受内存空间的限制，但作业总的尺寸不受内存空间的限制8虚拟存储器的特征是基于（）。 正确答案：局部性原理 9实现虚拟存储器最关键的技术是（）。 正确答案：请求调页(段) 10“抖动”现象的发生是由（）引起的。 正确答案：置换算法选择不当 11 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中修改位供（）参考。 正确答案：换出页面 12 虚拟存储器是正确答案：程序访问比内存更大的地址空间 13测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率97.7％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。

计算机操作系统习题及答案()

第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3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＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间

操作系统例题讲解

操作系统例题讲解 一、调度算法 对如下表所示的5个进程： 采用可剥夺的静态最高优先数算法进行调度（不考虑系统开销）。 问 题： ⑴ 画出对上述5个进程调度结果的Gantt 图； ⑵ 计算5个进程的平均周转时间、平均带权周转时间。 解： ⑴ 调度结果的Gantt 图如下： 0 2 4 5 7 9 10 12 14 (2) 时间计算： 二、存储管理 某系统采用虚拟页式存储管理方式，页面大小为2KB ，每个进程分配的页框数固定为4页。采用局部置换策略，置换算法采用改进的时钟算法，当有页面新装入内存时，页表的时钟指针指向新装入页面的下一个在内存的表项。设当前进程P 的页表如下（“时钟”指针指向逻辑页面3的表项）： 逻辑页号 0 1 2 3 4 5 问 题： ⑴ 当进程P 依次对逻辑地址执行下述操作： ① 引用 4C7H ； ② 修改 19B4H ； ③ 修改 0C9AH ； 写出进程P 的页表内容； ⑵ 在 ⑴ 的基础上，当P 对逻辑地址27A8H 进行访问， 该逻辑地址对应的物理地址是多少？

解：页面大小为2KB，2KB=2×210=211， 即逻辑地址和物理地址的地址编码的低11位为页内偏移； ⑴①逻辑地址4C7H=0100 1100 0111B，高于11位为0，所以该地址访问逻辑页面0； 引用4C7H，页表表项0：r=1； ②逻辑地址19B4H=0001 1001 1011 0100B，高于11位为3，所以该地址访问逻辑页面3； 修改19B4H，页表表项3：r=1, m=1; ③逻辑地址0C9AH=0000 1100 1001 1010B，高于11位为1，所以该地址访问逻辑页面1； 逻辑页1不在内存，发生缺页中断； ①、②两操作后，P的页表如下： 逻辑页号 1 2 3 4 5 按改进的时钟算法，且时钟指针指向表项3，应淘汰0页面， 即把P的逻辑页面1读到内存页框101H，页表时钟指针指向表项2。 并执行操作：修改0C9AH。 经上述3个操作后，P的页表如下： 逻辑页号 1 2 3 4 5 ⑵逻辑地址27A8H=0010 0111 1010 1000B，高于11位为4，所以该地址访问逻辑页面4； 页面4不在内存，发生缺页中断；按改进的时钟算法，淘汰页面2，页面4读到110H页框， 所以，逻辑地址27A8H对应的物理地址为： 0001 0001 0000 111 1010 1000B=887A8H。 三、设备与I/O管理 设系统磁盘只有一个移动磁头，磁道由外向内编号为：0、1、2、……、199；磁头移动一个磁道所需时间为1毫秒；每个磁道有32 个扇区；磁盘转速R=7500r/min. 系统对磁盘设备的I/O请求采用N-Step Look （即N-Step Scan，但不必移动到磁道尽头），N=5。设当前磁头在60号磁道，向内移动；每个I/O请求访问磁道上的1个扇区。现系统依次接收到对磁道的I/O请求序列如下： 50, 20, 60, 30, 75, 30, 10, 65, 20, 80,15, 70 问题： ⑴写出对上述I/O请求序列的调度序列，并计算磁头引臂的移动量； ⑵计算：总寻道时间（启动时间忽略）、总旋转延迟时间、总传输时间和总访问处理时间。 解：⑴考虑序列中有重复磁道的I/O请求，调度序列为： 60→75→50→30→20→15→10→65→70→80 磁头移动量=(75-60)+(75-50)+(50-30)+(30-20)+ (20-15)+(15-10)+(65-10)+(70-65)+(80-70) =15+25+20+10+5+5+55+5+10=155（磁道）

操作系统例题汇总

1．2例题精选 例如何理解虚拟机的概念？ 解:一台仅靠由硬件组成的计算机一般被称为裸机，不易使用。操作系统为用户使用计算机提供了许多服务，从而把一台难于使用的裸机改造成了功能更强大、使用更方便的计算机系统，这种计算机系统称为虚拟机。所谓虚拟，是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实际存在的，而后者是虚的，只是用户的一种感觉。在单CPU的计算机系统中能同时运行多道程序，好像每个程序都独享一个CPU，这就是虚拟。在构造操作系统时，把操作系统分成若干层，每层完成特定的功能，从而形成一个虚拟机。下层的虚拟机为上层的虚拟机提供服务，这样逐次扩充以完成操作系统的功能。 讨论“虚拟”的概念体现在操作系统的方方面面。例如，虚拟存储器，使一台只有4MB内存的计算机可以运行总容量远远超过4 MB的程序；虚拟外设，能够使多个用户同时访问该外设等。 例什么是多道程序设计，它的主要优点是什么？ 解: 所谓多道程序设计是指把一个以上的程序存放在内存中，并且同时处于运行状态，这些程序共享CPU和其他计算机资源。其主要优点是： （1）CPU的利用率高：在单道程序环境下，程序独占计算机资源，当程序等待I／O操作时CPU空闲，造成CPU资源的浪费。在多道程序环境下，多个程序共享计算机资源，当某个程序等待 I／O操作时，CPU可以执行其他程序，这大大地提高了CPU的利用率。 （2）设备利用率高：在多道程序环境下，内存和外设也由多个程序共享，无疑也会提高内存和外设的利用率。 （3）系统吞吐量大：在多道程序环境下，资源的利用率大幅度提高，减少了程序的等待时间，提高了系统的吞吐量。 讨论多道程序在计算机中并发地运行是现代计算机系统的重要特征。早期的单道批处理系统与人工操作相比自动化程度大大提高，但系统中仍有较多的空闲资源，系统的性能较差。多遭批处理系统虽有很多优点，但这种系统交互能力差，作业的平均周转时间长。多道程序处理系统要解决的主要问题是，如何使多个程序合理、有序地共事处理机、内存、外设等资源。 例1.3 A， B两个程序，程序 A按顺序使用CPU 10 S，使用设备甲 5 S，使用 CPU 5 S，使用设备乙 10 S，最后使用 CPU 10 S。程序 B按顺序使用设备甲 10 S，使用 CPU 10 S，使用设备乙5S，使用CPU 5S，使用设备乙 10S。（忽略调度程序执行时间）试问： （1）在顺序环境下执行程序A和程序B，CPU的利用率是多少？ （2）在多道程序环境下， CPU的利用率是多少？ 解（1）程序A和程序B顺序执行时，程序A执行完毕，程序B才开始执行。两个程序共耗时80S，其中占用CPU时间为40S，顺序执行时CPU的利用率为50％。 （2）在多道程序环境下，两个程序并发执行，其执行情况如图所示。可以看出，两个程序共耗时45S，其中占用CPU时间为40S，故此时CPU的利用率为40/45=％。 讨论 (1)在单道程序环境下，程序顺序执行，CPU被一道程序独占，即使CPU空闲，其他程序也不能使用，所以 CPU的利用率低。 （2）在多道程序环境下，若干个程序宏观上同时执行，微观上交替执行。当其中一个程序由于某种原因（例如进行1／O操作）而不能占用CPU时，其他程序就可以占用CPU，提高了CPU的利用率。

计算机操作系统习题及答案

第二章计算机操作系统 一、填空题 1. 在Windows XP中，进行系统软、硬件设置的文件夹称为______。 2. 在Windows XP系统中文标点方式下，键入符号“”对应的中文标点是______。 3. 在Windows XP默认环境中，要改变“屏幕保护程序”的设置，应首先双击“控制面板”窗口中的______图标。 4. 用Windows XP的“记事本”所创建文件的缺省扩展名是______。 5. 在Windows XP中，要添加Windows组件，必须打开______窗口。 6. 当选定文件或文件夹后，欲改变其属性设置，可以单击鼠标______键，然后在弹出的菜单中选择“属性”命令。 7. 在Windows XP中，当用鼠标左键在不同驱动器之间拖动对象时，系统默认情况下，该操作的作用是______。 8. 在Windows XP的“资源管理器”窗Vl中，将文件以列表方式显示，可按～、类型、大小、日期及自动排列五种规则排序。 9. 在WindoWS XP中，若要更改任务栏的属性，可以右键单击______空白处，再从弹出的菜单中选择“属性”命令来实现更改。 10. 在Windows XP环境中，选定多个不相邻文件的操作方法是：单击第一个文件，然后按住______键的同时，单击其它待选定的文件。 11. 在Windows xP中，利用“控制面板”窗口中的______向导工具，可以安装任何类型的新硬件。 12. 在Windows XP中，若要删除选定的文件，可直接按______键。 13. 按操作系统分类，UNIX操作系统是______。 14. 在Windows xP默认环境中，用于中英文输入方式切换的组合键是______。 15. 在Windows XP中，若系统长时间不响应用户的要求，为了结束该任务，使用______组合键。 二、单项选择题 1. Windows XP的“开始”菜单包括了Windows XP系统的（）。 A. 主要功能 B. 全部功能 C. 部分功能 D. 初始化功能 2. 下列不可能出现在Windows XP中的“资源管理器”窗口左侧窗格中的选项是（）。 A. 我的电脑 B. 桌面 C. use（登录的账户名）的文档 D. 资源管理器 3. 在Windows XP中，能更改文件名的操作是（）。 A. 右键单击文件名，选择“重命名”命令，键入新文件名后按Enter键 B. 左键单击文件名，选择“重命名”命令，键入新文件名后按Enter键 C. 右键双击文件名，选择“重命名”命令，键入新文件名后按Enter键 D. 左键双击文件名，选择“重命名”命令，键人新文件名后按Enter键 4. 在Windows XP中，全角方式下输入的数字应占的字节数是（）。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5. Windows XP中将信息传送到剪贴板不正确的方法是（）。 A. 用“复制”命令把选定的对象送到剪贴板 B. 用“剪切”命令把选定的对象送到剪贴板 C. 用Ctrl+V组合键把选定的对象送到剪贴板 D. Alt+PrintScreen把当前窗口送到剪贴板 6. 在windows XP中，欲选定当前文件夹中的全部文件和文件夹对象，可使用的组合键是（）。 A. Ctrl+V B. Ctrl+A C. Ctrl+X D. Ctrl+D 7. 下列文件名，（）是非法的Windows XP文件名。 A. ThiS is my file B. 关于改进服务的报告

操作系统(第二版)习题答案

第1章 一、填空 1．计算机由硬件系统和软件系统两个部分组成，它们构成了一个完整的计算机系统。 2．按功能划分，软件可分为系统软件和应用软件两种。 3．操作系统是在裸机上加载的第一层软件，是对计算机硬件系统功能的首次扩充。 4．操作系统的基本功能是处理机（包含作业）管理、存储管理、设备管理和文件管理。 5．在分时和批处理系统结合的操作系统中引入“前台”和“后台”作业的概念，其目的是改善系统功能，提高处理能力。 6．分时系统的主要特征为多路性、交互性、独立性和及时性。 7．实时系统与分时以及批处理系统的主要区别是高及时性和高可靠性。 8．若一个操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，则是分时操作系统。 9．如果一个操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，只追求计算机资源的利用率、大吞吐量和作业流程的自动化，则属于批处理操作系统。 10．采用多道程序设计技术，能充分发挥CPU 和外部设备并行工作的能力。 二、选择 1．操作系统是一种 B 。 A．通用软件B．系统软件C．应用软件D．软件包2．操作系统是对 C 进行管理的软件。 A系统软件B．系统硬件C．计算机资源D．应用程序3．操作系统中采用多道程序设计技术，以提高CPU和外部设备的A。 A．利用率B．可靠性C．稳定性D．兼容性4．计算机系统中配置操作系统的目的是提高计算机的 B 和方便用户使用。 A．速度B．利用率C．灵活性D．兼容性5． C 操作系统允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机。 A．批处理B．实时C．分时D．多道批处理6．如果分时系统的时间片一定，那么 D ，响应时间越长。 A．用户数越少B．内存越少C．内存越多D．用户数越多 三、问答 1．什么是“多道程序设计”技术？它对操作系统的形成起到什么作用？ 答：所谓“多道程序设计”技术，即是通过软件的手段，允许在计算机内存中同时存放几道相互独立的作业程序，让它们对系统中的资源进行“共享”和“竞争”，以使系统中

操作系统习题及答案一

习题一操作系统概论 一．选择题 1. 计算机的操作系统是一种（）. A. 应用软件 B.系统软件 C.工其软件D字表处理软件 2. 批处理系统的主要缺点是（）. A. CPU 的利用率不高 B .失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 3．计算机操作系统的功能是（）. A. 把源程序代码转换为标准代码 B .实现计算机用户之间的相互交流 C. 完成计算机硬件与软件之间的转换 D. 控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 4. 在分时系统中，时间片一定时，（），响应时间越长. A.内存越多 B.用户数越多 C.内存越少D用户数越少 5．操作系统的（）管理部分负责对进程进行调度. A?主存储器 B.控制器 C.运算器D处理机 6. 从用户的观点看，操作系统是（）. 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. 合理地组织计算机工作流程的软件 D. 由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 7. 操作系统的功能是进行处理机管理、（）管理、设备管理及信息管理. A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 8. 操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU 和外部设备的（）. A.利用率 B.效率 C.稳定性 D.兼容性 9. 操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的（）和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件. A. CPU的利用率不高 B.资源利用率 C.不具备并行性 D.以上都不是 10. 所谓（）是指将一个以上的作业放入主存，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其他资源. A.多重处理 B.多道程序设计 C.实时处理D?并行执行 11．（）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同 时交互地使用计算机. A. 网络 B. 分布式 C.分时 D.实时 12.分时操作系统通常采用（）策略为用户服务. A. 可靠性和灵活性 B.时间片轮转 C .时间片加权分配 D. 短作业优先 13.系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（）. A.直接通过键盘交互方式使用 B.只能通过用户程序间接使用

计算机操作系统习题答案

计算机操作系统习题答 案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

第一章操作系统概论 1.单项选择题 ⑴ B; ⑵ B; ⑶ C; ⑷ B; ⑸ C; ⑹ B; ⑺ B；⑻ D；⑼ A；⑽ B； 2.填空题 ⑴操作系统是计算机系统中的一个最基本的系统软件，它管理和控制计算机系统中的各种系统资源； ⑵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多功能（元）操作系统； ⑶没有配置任何软件的计算机称为裸机； ⑷在主机控制下进行的输入/输出操作称为联机操作； ⑸如果操作系统具有很强交互性，可同时供多个用户使用，系统响应比较及时，则属于分时操作系统类型；如果OS可靠，响应及时但仅有简单的交互能力，则属于实时操作系统类型；如果OS在用户递交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于批处理操作系统类型； ⑹操作系统的基本特征是：并发、共享、虚拟和不确定性； ⑺实时操作系统按应用的不同分为过程控制和信息处理两种； ⑻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。 第二章进程与线程 1.单项选择题

⑴ B；⑵ B；⑶ A C B D; ⑷ C; ⑸ C; ⑹ D; ⑺ C; ⑻ A; ⑼ C; ⑽ B; ⑾ D; ⑿ A; ⒀ D; ⒁ C; ⒂ A; 2.填空题 ⑴进程的基本状态有执行、就绪和等待（睡眠、阻塞）； ⑵进程的基本特征是动态性、并发性、独立性、异步性及结构性； ⑶进程由控制块（PCB）、程序、数据三部分组成，其中PCB是进程存在的唯一标志。而程序部分也可以为其他进程共享； ⑷进程是一个程序对某个数据集的一次执行； ⑸程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特征，分别是间断性、失去封闭性和不可再现性； ⑹设系统中有n（n>2）个进程，且当前不在执行进程调度程序，试考虑下述4种情况： ①没有运行进程，有2个就绪进程，n个进程处于等待状态； ②有一个运行进程，没有就绪进程，n-1个进程处于等待状态； ③有1个运行进程，有1个等待进程，n-2个进程处于等待状态； ④有1个运行进程，n-1个就绪进程，没有进程处于等待状态； 上述情况中不可能发生的情况是①； ⑺在操作系统中引入线程的主要目的是进一步开发和利用程序内部的并行性； ⑻在一个单处理系统中，若有5个用户进程，且假设当前时刻为用户态，则处于就绪状态的用户进程最多有4个，最少0个；

操作系统习题答案整理

内存 1通常情况下，在下列存储管理方式中，（）支持多道程序设计、管理最简单，但存储碎片多；（）使内存碎片尽可能少，而且使内存利用率最高。 Ⅰ．段式；Ⅱ．页式；Ⅲ．段页式；Ⅳ．固定分区；Ⅴ．可变分区 正确答案：Ⅳ；Ⅰ 2为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是（）。 正确答案：该程序应具有较好的局部性(Locality) 3提高内存利用率主要是通过内存分配功能实现的，内存分配的基本任务是为每道程序（）。使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（）功能实现的。 Ⅰ．分配内存；Ⅱ．内存保护；Ⅲ．地址映射；Ⅳ．对换；Ⅴ．内存扩充；Ⅵ．逻辑地址到物理地址的变换；Ⅶ．内存到外存间交换；Ⅷ．允许用户程序的地址空间大于内存空间。 正确答案：Ⅰ；Ⅱ 4适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是 正确答案：为了防止各道作业相互干扰 5下面哪种内存管理方法有利于程序的动态链接（）？ 正确答案：分段存储管理 6在请求分页系统的页表增加了若干项，其中状态位供（）参考。 正确答案：程序访问 7从下面关于请求分段存储管理的叙述中，选出一条正确的叙述（）。 正确答案：分段的尺寸受内存空间的限制，但作业总的尺寸不受内存空间的限制 8虚拟存储器的特征是基于（）。 正确答案：局部性原理 9实现虚拟存储器最关键的技术是（）。 正确答案：请求调页(段) 10“抖动”现象的发生是由（）引起的。 正确答案：置换算法选择不当 11 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中修改位供（）参考。 正确答案：换出页面 12 虚拟存储器是正确答案：程序访问比内存更大的地址空间 13测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率97.7％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：减少运行的进程数 14在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度，则会引起（）。 正确答案：越界中断 15 测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率97.7％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：加内存条，增加物理空间容量 16 对外存对换区的管理应以（）为主要目标，对外存文件区的管理应以（）为主要目标。 Ⅰ．提高系统吞吐量；Ⅱ．提高存储空间的利用率；Ⅲ．降低存储费用；Ⅳ．提高换入换出速度。 正确答案：Ⅳ；Ⅱ 17 在请求调页系统中，若所需的页不在内存中，则会引起（）。 正确答案：缺页中断 18 虚拟存储器一般都引入关联存储器技术，关联存储器是 正确答案：按内容寻址 19 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中访问位供（）参考。 正确答案：置换算法

操作系统习题答案

例1:某分页系统,主存容量为64K,页面大小为1K,对一个4页大的作业,其0、1、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。将十进制的逻辑地址1023、2500、4500转换为物理地址。 1)逻辑地址1023:1023/1K得页号为0,页内地址为1023,查页表找到对应得物理块为2,故物理 地址为2*1K+1023=3071。 2)逻辑地址2500:2500/1K得页号为2,页内地址为452,查页表找到对应得物理块为6,故物理地 址为6*1K+452=6596。 3)逻辑地址4500:4500/1K得页号为4,页内地址为404,页号大于页表长度,产生越界中断 例2:某系统有224字节的内存,固定分区的大小为216字节,1)进程表中的每个表项至少要用多少位来记录分配给进程的分区？2)界限寄存器必须要有多少位？ 1)224字节/ 216字节= 28字节,因此需要8位来存储28个分区中的一个。 2)固定分区的大小为216字节,故最大合法地址就是216-1,二进制中216-1就是16位,所以界 限寄存器有16位。 例3:在某简单分页系统中,有224字节的物理内存,256页的逻辑地址空间,且页的大小为210字节,问逻辑地址有多少位？ 答:逻辑地址空间包括了256=28个大小为210字节的页,总的逻辑地址空间就是210×28=218 字节,因此需要18位的地址来表示218字节地址空间。 例4:某系统的用户空间共有32个页面,每页1KB,主存16KB。试问: 1)逻辑地址的有效位就是多少？ 2)物理地址需要多少位？ 3)假定某时刻系统为用户的第0,1,2,3页分别分配的物理块号为5,10,4,7,试将虚地址0A5CH 与093CH变换为物理地址。 答:1)逻辑地址空间包括了32=25个大小为210字节的页,总的逻辑地址空间就是25×210=215 字节,因此需要15位的地址来表示215字节地址空间。 2)物理地址=主存16KB=214,因此物理地址需要14位。 3)0A5CH=1100B,前5位为逻辑地址中的页号,为00010B=2,即该地址的物理块号为4,表示为5 位的二进制为00100B,因此0A5CH的物理地址就是1100,即125CH。同样的方法求得,093CH 对应的物理地址就是113CH。 例5:假设一个分页存储系统具有快表,多数活动页表项都可以存在其中。如果页表放在内存中。内存访问时间就是1us,若快表的命中率就是85％,则有效存取时间为多少？若快表的命中率为50％,那么有效存取时间为多少？ 解:当快表的命中率为85％时,有效存取时间为: 0、85×1＋(1－0、85)×(1＋1)＝1、15us 当快表的命中率为50％时,有效存取时间为: 0、5×1＋(1－0、5)×(1＋1)＝1、5us 例6:计算[0,430], [1,10], [2,500], [3,400], [4,20], [5,100]的内存地址 答:[0,430]:219+430=649 Array [1,10]:3300+10=3310 [2,500]:段内地址越界 [3,400]:1237+400=1637 [4,20]:1952+20=1972 [5,100]:段号越界 思考题: 1、“整体对换从逻辑上也扩充了内存,因此也实现了虚拟存储器的功能”这种说法就是否正

计算机操作系统习题及答案

第一章操作系统引论 一、单项选择题 1．操作系统是一种__________。 A．通用软件 B．系统软件 C．应用软件 D．软件包 2，操作系统的__________管理部分负责对进程进行调度。 A．主存储器 B．控制器 C．运算器D．处理机 3．操作系统是对__________进行管理的软件。 A．软件B．硬件 C，计算机资源 D．应用程序 4．从用户的观点看，操作系统是__________。 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．合理地组织计算机工作流程的软件 D．由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 5，操作系统的功能是进行处理机管理、_______管理、设备管理及文件管理。 A．进程 B．存储器 C．硬件 D．软件 6，操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的_______。 A．利用率 B．可靠性 C．稳定性 D．兼容性 7．操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的_______和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。 A. 速度B．利用率 C. 灵活性 D．兼容性 8．操作系统的基本类型主要有_______。 A．批处理系统、分时系统及多任务系统 B．实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统 C．单用户系统、多用户系统及批处理系统 D．实时系统、分时系统和多用户系统 9．所谓_______是指将一个以上的作业放入主存，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其他资源。 A. 多重处理 B．多道程序设计

C. 实时处理 D．并行执行 10. _______操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。 A．网络 D．分布式 C．分时 D．实时 11．如果分时操作系统的时间片一定，那么_______，则响应时间越长。 A．用户数越少B．用户数越多 C．内存越少 D. 内存越多 12，分时操作系统通常采用_______策略为用户服务。 A．可靠性和灵活性 B．时间片轮转 C．时间片加权分配 D，短作业优先 13. _______操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统。 A．单用户 B，分布式 C．批处理 D．监督 14．在_______操作系统控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。 A．实时B．分时 C. 分布式 D．单用户 15．设计实时操作系统时，首先应考虑系统的_______。 A. 可靠性和灵活性B．实时性和可靠性 C. 灵活性和可靠性D．优良性和分配性 16．若把操作系统看作计算机系统资源的管理者，下列的_______不属于操作系统所管理的资源。 A. 程序 B．内存 C. CPU D．中断 二、填空题 1．操作系统的基本功能包括__①__管理、__②__管理、__③__管理、__④__管理。除此之外还为用户使用操作系统提供了用户接口。 2．如果一个操作系统兼有批处理、分时处理和实时处理操作系统三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为_________。 3．在分时和批处理系统结合的操作系统中引入了“前台”和“后台”作业的概念，其目的是_________。 4．分时操作系统的主要特征有三个，即__①__、__②__和__③__。 5．实时操作系统与分时操作系统的主要区别是_________。

操作系统例题汇总

1．2例题精选 例1.1如何理解虚拟机的概念？ 解:一台仅靠由硬件组成的计算机一般被称为裸机，不易使用。操作系统为用户使用计算机提供了许多服务，从而把一台难于使用的裸机改造成了功能更强大、使用更方便的计算机系统，这种计算机系统称为虚拟机。所谓虚拟，是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实际存在的，而后者是虚的，只是用户的一种感觉。在单CPU的计算机系统中能同时运行多道程序，好像每个程序都独享一个CPU，这就是虚拟。在构造操作系统时，把操作系统分成若干层，每层完成特定的功能，从而形成一个虚拟机。下层的虚拟机为上层的虚拟机提供服务，这样逐次扩充以完成操作系统的功能。 讨论“虚拟”的概念体现在操作系统的方方面面。例如，虚拟存储器，使一台只有4MB内存的计算机可以运行总容量远远超过4 MB的程序；虚拟外设，能够使多个用户同时访问该外设等。 例1.2什么是多道程序设计，它的主要优点是什么？ 解: 所谓多道程序设计是指把一个以上的程序存放在内存中，并且同时处于运行状态，这些程序共享CPU和其他计算机资源。其主要优点是： （1）CPU的利用率高：在单道程序环境下，程序独占计算机资源，当程序等待I／O操作时CPU空闲，造成CPU资源的浪费。在多道程序环境下，多个程序共享计算机资源，当某个程序等待 I／O操作时，CPU可以执行其他程序，这大大地提高了CPU的利用率。 （2）设备利用率高：在多道程序环境下，内存和外设也由多个程序共享，无疑也会提高内存和外设的利用率。 （3）系统吞吐量大：在多道程序环境下，资源的利用率大幅度提高，减少了程序的等待时间，提高了系统的吞吐量。 讨论多道程序在计算机中并发地运行是现代计算机系统的重要特征。早期的单道批处理系统与人工操作相比自动化程度大大提高，但系统中仍有较多的空闲资源，系统的性能较差。多遭批处理系统虽有很多优点，但这种系统交互能力差，作业的平均周转时间长。多道程序处理系统要解决的主要问题是，如何使多个程序合理、有序地共事处理机、内存、外设等资源。 例1.3 A， B两个程序，程序 A按顺序使用CPU 10 S，使用设备甲 5 S，使用 CPU 5 S，使用设备乙 10 S，最后使用 CPU 10 S。程序 B按顺序使用设备甲 10 S，使用 CPU 10 S，使用设备乙5S，使用CPU 5S，使用设备乙 10S。（忽略调度程序执行时间）试问： （1）在顺序环境下执行程序A和程序B，CPU的利用率是多少？ （2）在多道程序环境下， CPU的利用率是多少？ 解（1）程序A和程序B顺序执行时，程序A执行完毕，程序B才开始执行。两个程序共耗时80S，其中占用CPU时间为40S，顺序执行时CPU的利用率为50％。 （2）在多道程序环境下，两个程序并发执行，其执行情况如图所示。可以看出，两个程序共耗时45S，其中占用CPU时间为40S，故此时CPU的利用率为40/45=88.89％。 讨论 (1)在单道程序环境下，程序顺序执行，CPU被一道程序独占，即使CPU空闲，其他程序也不能使用，所以 CPU的利用率低。 （2）在多道程序环境下，若干个程序宏观上同时执行，微观上交替执行。当其中一个程序由于某种原因（例如进行1／O操作）而不能占用CPU时，其他程序就可以占用CPU，提高了CPU的利用率。

操作系统习题与答案

操作系统习题与答案 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

一、操作系统概论 （A）1、操作系统负责为用户程序完成（）的工作。 A、应用无关和硬件相关 B、应用无关和硬件无关 C、应用相关和硬件相关 D、应用相关和硬件无关 （C ）2、操作系统是对（）进行管理的软件。 A、硬件 B、软件 C、计算机资源 D、应用程序 （C ）3、用户通过（）来调用操作系统。 A、跳转指令 B、子程序调用指令 C、系统调用指令 D、以上3种方始都可 （A）4、所谓（）是指将一个以上的作业放到主存，这些作业共享计算机资源，且同时处于运行开始与运行结束之间。 A、多道 B、批处理 C、分时 D、实时 （B ）5、以下下（）不是分时系统的特征。 A、交互性 B、同时性 C、及时性 D、同时性 （D ）6、计算机操作系统的功能是（）。 A、把源代码转换成目标代码 B、提供硬件与软件之间的转换 C、提供各种中断处理程序 D、管理计算机资源并提供用户接口 （ A）7操作系统的特征是（）共享、虚拟以及异步 A、并发 B、多道 C、中断 D、实时 （B ）8、处理器将操作系统程序执行的状态与用户程序执行状态称为 A 屏蔽中断状态和开放中断状态 B 用户态与核心态 C 关闭状态与开放状态 （ D ）9、下列什么不是OS关心的主要问题 A、管理计算机裸机 B、设计用户程序与计算机硬件系统的界面 C、管理计算机系统资源 D、高级程序设计语言的编译器 （）10、允许多个用户交互方式使用计算机的OS称为（B ）；允许多个用户将作业计算机集中处理的计算机称为（A）；计算机系统及时处理过程控制数据并作出响应的OS称为 （D ）。 A、批处理OS B、分时OS C、多处理器OS D、实时OS E、网络OS （）11、linux的设计模式属于（A），windows的设计模式属于（BCD）。 A 单核设计模式 B 微核设计模式 C 面向对象的设计模式 D、C/S模式 1、操作系统提供（命令接口）和（程序接 口）两种用户接口。 2、负责解释操作系统命令的程序叫（命令解释程序）。Linux的这个程序叫 （Shell ）。 3、系统调用是通过（中断）来实现的。当发生系统调用，处理器的状态会从（用 户）态变为（系统）态。 4、输出重定向的符号是（ > ）。 5、后台执行命令是指（执行命令的进程在低优先级上运行）。 二.进程管理