操作系统原理-学习指南
一、名词解释
脱机处理 DMA FCFS Buffer Pool 死锁作业周转时间信号量系统调用 PCB 时间片位示图线程
脱机处理：外设不与CPU直接连接，不受CPU控制儿处理。
DMA：直接内存存取控制器。
FCFS：先来先服务。
Buffer Pool：缓冲池。
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。
作业周转时间：作业从开始，到作业完成并退出系统所经历的时间。
信号量:信号量是表示资源的实体，是一个与队列有关的整型变量，其值仅能由P，V 操作来改变。
系统调用: 由操作系统实现的所有系统调用所构成的集合即程序接口或应用编程接口(Application Programming Interface，API)。是应用程序同系统之间的接口。
PCB：进程控制块。
时间片：CPU分配给各个程序的时间,每个进程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间，使各个程序从表面上看是同时进行的。
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。
线程: 是"进程"中某个单一顺序的控制流。也被称为轻量进程（lightweight processes）。
二、填空题
1.产生死锁的原因主要是竞争资源和进程间推进次序非法。
2.一台计算机有10台磁带机被m个进程竞争，每个进程最多需要三台磁带机，
那么m为 4 时，系统没有死锁的危险。
3.实现SPOOL系统时必须在磁盘上辟出称为输入井和输出井的专门区
域，以存放作业信息和作业执行结果。
4.虚拟存储器具有的主要特征为多次性、对换性和虚拟性。
5.按用途可以把文件分为系统文件、用户文件和库文件三类。
6.为文件分配外存空间时，常用的分配方法有连续分配、链接分配和索引分配
三类。
7.如果以下四个条件同时具备，就会发生死锁：互斥、可剥夺、非抢占、循
环等待。
8.常用的文件访问方式有两种: 顺序访问和直接访问。
9.进程是一个正在执行的程序，为了完成任务，进程需要某些资源，如处
理机、内存、文件和外设等。
10.CPU调度的任务是从进程就绪队列中选择一个进程，把CPU分配给它。FCFS
是一种最简单的算法，短作业优先调度算法提供了最短的平均等待时间。
轮转法调度算法更适合分时系统，多队列反馈调度算法允许对不同类型的进程采用不同的调度算法。
11.采用交换技术获得好处是以牺牲时间和空间为代价的。
12.实现虚拟存储器的理论基础是局部性原理。
13.在操作系统中引入线程的主要目的是提高系统效率,提高系统资源利
用率,减少进程并发执行时所付出的时空开销,使 OS 具有更好的并发性。
14.在分区分配算法中, 首次适应算法倾向于优先利用内存中低地址部分的
空闲分区。
15.在进程中，访问临界资源的代码成为临界区。
16.每个索引文件都必须有一张索引结点表，其中的地址登记项用来指出文
件在外存上的位置信息。
17.在一请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为：4、3、2、1、4、3、5、
4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数为4时（开始时没有装入页面），
采用LRU页面淘汰算法将产生 8次缺页中断。
18.信号量被广泛用于三个目的是同步、互斥和描述前趋关系。
19.程序并发执行时的特征是间断性、失去了封闭性、不可再现性和独立性。
三、判断题
1.隐式链接结构可以提高文件存储空间的利用率,但不适合文件的随机存取。T
2.设备的独立性是指每类设备有自己的设备驱动程序。F
3.虚拟设备是指允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备。T
4.在内存中就绪等待接受调度的进程组成了等待队列。F
5.磁盘文件的访问时间与磁头的位置无关。F
6.系统调用的执行不能被中断。F
7.系统处于不安全状态必然导致死锁。F
8.文件系统中分配存储空间的基本单位不是记录。T
9.具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。F
10.虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器，它并不是实际的内
存，其大小可比内存空间大得多。T
11.批处理系统的（主要优点）是系统的吞吐量大、资源利用率高、系统的开销
较小。T
12.文件的逻辑结构是将文件分为记录式文件和索引文件。F
13.位示图可用于文件目录的查找。F
14.操作系统为用户提供的程序级接口也称为系统调用。T
15.在进程基本调度状态转换时，不会出现的情况是从就绪到运行。F
16.进程调度方法有剥夺方式和非剥夺方式。T
17.输入输出设备分配调度通常采用先请求先服务与时间片轮转法两种算法。F
18.批处理系统的主要缺点是设备利用率高。F
19.顺序文件适合建立在顺序存储设备上，而不适合建立在磁盘上。F
20.SPOOLing系统实现设备管理的虚拟技术，即：将独占设备改造为共享设备。
它由专门负责I/O的常驻内存进程以及输入、输出井组成。T
21.系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。在层次结构
设计中，它最靠近硬件。F
22.为了提高计算机和外部设备的利用率，把多个程序同时放入内存，使CPU
与外设能并行工作，这种方法称为多道程序设计。T
23.一个单CPU的操作系统共有n个进程，系统中就绪进程的个数始终是 n-1
个（不考虑进程状态过渡时的情况，也不考虑空转进程）。F
24.操作系统的不确定性是说在 OS 控制下多个进程的执行顺序和每个进程的
周转时间是不确定的。T
25.在 Unix 文件系统中，文件名和它的i节点号是一一对应的。T
26.缓冲区的设置与管理使CPU 与 I/O 设备之间速度不匹配的情况得到改善，
但并不减少中断 CPU 的次数。F
27.如果信号量的值是-4，则说明有4个进程在该信号量的等待队列中等待。T
28.CPU 调度算法不能影响进程使用 CPU 和 I/O 设备的时间，它只能影响进程
的等待时间。T
四、选择题
1.文件系统中用（ D ）管理文件。
A、堆栈结构
B、指针
C、页表
D、目录
2.为了允许不同用户的文件具有相同的文件名，通常在文件系统中采用
（ B ）。
A、重名翻译
B、多级目录
C、约定
D、文件名
3.在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争( C )而产生死锁。
A、打印机
B、磁带机
C、CPU
D、磁盘
4.一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( C )。
A、先来先服务
B、轮转
C、最高响应比优先
D、均衡调度
5.两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伙伴发
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、伙伴
6.当每类资源只有一个个体时，下列说法中不正确的是（ C ）。
A、有环必死锁
B、死锁必有环
C、有环不一定死锁
D、被锁者一定全在环中
7.数据文件存放在到存储介质上时，采用的逻辑组织形式是与( A )有关
的。
A、文件逻辑结构
B、存储介质特性
C、主存储器管理方式
D、分配外设方式
8.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( B )。
A、进程相应的程序段的长度
B、进程自身和进程调度策略
C、进程总共需要运行时间多少
D、进程完成什么功能
9.用户程序中的输入、输出操作实际上是由( B )完成。
A、程序设计语言
B、操作系统
C、编译系统
D、标准库程序
10.进程调度的对象和任务分别是( C )。
A、作业，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU
B、进程，从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用CPU
C、进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU
D、作业，从后备作业队列中调度策略选择一个作业占用CPU
11.支持程序浮动的地址转换机制是( A )
A、动态重定位
B、段式地址转换
C、页式地址转换
D、静态重定位
12.在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按( C )进
行排列。
A、地址从大到小
B、地址从小到大
C、尺寸从小到大
D、尺寸从大到小
13.设计批处理多道系统时，首先要考虑的是( B )。
A、灵活性和可适应性
B、系统效率和吞吐量
C、交互性和响应时间
D、实时性和可靠性
14.当进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为( B )状态。
A、等待
B、就绪
C、运行
D、完成
15.操作系统是一组（ C ）。
A. 文件管理程序
B.中断处理程序
C.资源管理程序
D.设备管理程序
16.为了描述进程的动态变化过程，采用了一个与进程相联系的（ C ）数据结
构，根据它而感知进程的存在。
A.进程状态字
B. 进程优先数
C.进程控制块
D. 进程起始地址
17.一个进程被唤醒意味着（ B ）。
A. 该进程重新占有了CPU
B.进程状态变为就绪
C. 它的优先权变为最大
D.其PCB移至就绪队列的队首
18.进程间的同步与互斥，分别表示了各进程间的（ B ）。
A. 调度关系与同步算法
B.协调与竞争
C.不同状态
D. 动态性与独立性
19.系统出现死锁的原因是（ B ）。
A. 计算机系统发生了重大故障
B. 有多个封锁的进程同时存在
C. 若干进程因竞争资源而无休止地等待着，不释放已占有的资源
D. 资源数大大少于进程数，或进程同时申请的资源数大大超过资源总数
20.进程P1使用资源情况：申请资源S1，申请资源S2，释放资源S1；进程P2
使用资源情况：申请资源S2，申请资源S1，释放资源S2，系统并发执行进程P1，P2，系统将（B ）。
A. 必定产生死锁
B.可能产生死锁
C.不会产生死锁
D.以上说法都不对
21.关于操作系统的叙述 D 是不正确的。
（A）管理资源的程序（B）管理用户程序执行的程序
（C）能使系统资源提高效率的程序（D）能方便用户编程的程序
22.设计多道批处理系统时，首先要考虑的是 C 。
（A）灵活性和可适应性（B）交互性和响应时间
（C）系统效率和吞吐量（D）实时性和可靠性
23.当进程调度采用最高优先级调度算法时，从保证系统效率的角度来看，应提
高 B 进程的优先级。
（A）以计算为主的（B）在就绪队列中等待时间长的
（C）以I/O为主的（D）连续占用处理器时间长的
24.进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是 A 。
（A）时间片用完（B）被选中占有CPU
（C）等待某一事件（D）等待的事件已经发生
25.作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于 A 状态。
（A）就绪（B）运行（C）挂起（D）阻塞26.进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程 A 。
（A）只能有惟一的进程控制块（B）可以有多个进程控制块（C）可以和其他进程共用一个进程控制块（D）可以没有进程控制块27.实时系统中的进程调度，通常采用 B 算法。
（A）高响应比优先（B）抢占式的优先数高者优先（C）时间片轮转（D）短作业优先
28.计算机系统中同时存在五个进程，处于阻塞状态的进程最多可有 C 个。
（A）A （B）4 （C）5 （D）0
29.设某类资源有5个，由3个进程共享，每个进程最多可申请 B 个资源
而使系统不会死锁。
（A）1 （B）2 （C）3 （D）4
30.可重定位分区分配的目的为 C 。
（A）回收空白区方便（B）便于多作业共享内存
（C）解决碎片问题（D）便于用户干预
31.在以下的存储管理方案中，能扩充主存容量的是 C 。
（A）固定式分区分配（B）可变式分区分配
（C）分页虚拟存储管理（D）基本页式存储管理
32.为实现设备分配，应为每一类设备配置一张 C 。
（A）设备分配表（B）逻辑设备表（C）设备控制表（D）设备开关表33.如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用 D 来保
证按名存取的安全。
（A）重名翻译机构（B）建立索引表
（C）建立指针（D）多级目录结构
34.位示图法可用于 C 。
（A）文件目录的查找（B）分页式存储管理中主存空闲块的分配和回收（C）磁盘空闲盘块的分配和回收（D）页式虚拟存储管理中的页面置换35.对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是 C 。
（A）字符（B）数据项（C）记录（D）文件
五、简答题
1.画出具有快表的分页系统的地址变换图。
答：
2.简述避免死锁的银行家算法中的安全检测算法的思想。
答：设置两个向量：
Free:是一个纵向量，表示系统空闲的各类资源数
Finish：是一个纵向量，表示进程能否得到全部资源使之运行完成执行安全算法开始时： Free = Available，Finish[i]:=false（i=1,2,…,n）
（1）从进程集中找一个能满足下述条件的进程Pi
① Finish[i] = false(未定) ② Need[i] <= Free (资源够分)
（2）当Pi 获得资源后，认为它完成，回收资源:
Free = Free + Allocation[i] ； Finish[i] = true ； Go to step （1） ；
若Finish[1…n]=true，则系统是安全的，可以实施分配，否则系统不安全， 撤销分配。
3. 简述引入虚存的原因。
答：基本存储管理方法都是基于一个基本要求：执行指令必须在物理内存 中。满足这一要求的方法是将作业的所有程序和数据都装入内存后才能运行。这样就限制了作业的大小不能超出主存的可用空间，否则，这个作业 是无法运行的。而且即使有些大作业比主存小，但由于多道程序设计环境 下内存被多个进程同时使用，所以大作业还是很难得到足够的内存空间。 引入虚存就可以解决小主存能够运行大作业。一个作业在运行之前，没有 必要把全部作业装入内存，而仅将那些当前要运行的那部分页面或段，先 装入内存便可启动运行，其余部分暂时留在磁盘上,程序在运行时如果用 到时再装入。这样，便可使一个大的用户程序在较小的内存空间中运行， 也可使内存中同时装入更多的进程并发执行。
4. 画出批处理系统作业和进程的状态和变迁图,说明作业调度,进程调度在每
种状态变迁中的功能。
作业调度功能:作业调度程序负责作业从"后备状态"到"执行状态"以及从"执 行状态"到"完成状态"的转换。作业调度程序为作业分配的是一台虚拟的逻辑处理机。 通常作业调度程序具有以下功能: