第2章进程管理15
第一章
什么是操作系统的基本功能? 答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。操作系统的基本功能包括：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)和用户接口等。 2．什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征? 答：批处理系统(batchprocessingsystem)：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序(monitor)自动依次处理。其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。分时系统(timesharingoperationsystem)：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。实时系统(realtimesystem)：在被控对象允许时间范围内作出响应。其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。 3．多道程序(multiprogramming)和多重处理(multiprocessing)有何区别?答；多道程序(multiprogramming)是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时执行多个作业；而多重处理(multiprocessing)系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。 4．讨论操作系统可以从哪些角度出发，如何把它们统一起来?答：讨论操作系统可以从以下角度出发：(1)操作系统是计算机资源的管理者；(2)操作系统为用户提供使用计算机的界面；(3)用进程管理观点研究操作系统，即围绕进程运行过程来讨论操作系统。上述这些观点彼此并不矛盾，只不过代表了同一事物(操作系统)站在不同的角度来看待。每一种观点都有助于理解、分析和设计操作系统。
第2章进程控制与同步
解析题
1. 叙述进程和程序的主要区别。
解：进程和程序是既有联系又有区别的两个概念，它们的主要区别如下：
（1）程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，它是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态概
念。
（2）程序的存在是永久的。而进程则是有生命期的，它因创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停，因撤消而消亡。
（3）程序仅是指令的有序集合。而进程则由程序、数据和进程控制块组成。
（4）进程与程序之间不是一一对应的，即同一程序同时运行于若干不同的数据集合上，它将属于若干个不同的进程；而一个进程可以执行多
16 操作系统习题与解析
个程序。
2. 图2.7给出了四个进程合作完成某一任务的前趋图，试说明这四个进程间的同步关系，并用P、V操作描述它。
解：说明任务启动后S1先执行。当S1结束后，S2、S3可以开始执行。S2、S3完成后，S4才能开始执行。为了确保这一执行顺序，设三个同步信号量b2、b3、b4分别表示进程S2、S3、S4是否可以开始执行，其初值均为0。这四个进程的同步描述如下：
int b1=０；
/* 表示进程S2是否可以开始执行*/ int b2=０；
/* 表示进程S3是否可以开始执行*/ int b3=０；int b4=０；
/* 表示进程S4是否可以开始执行*/ main（）
{
cobegin
S1（）；
S2（）；
S3（）；
S4（）；
coend
}
S1（）
{
┆
v（b1）；
v（b2）；
}
S2（）
{
p（b1）；
┆
v（b3）；}
S3（）
{
p（b2）；
┆
v（b4）；}
S4（）
{
p（b3）；
p（b4）；┆
}
S1
S4
S2 S3
16 操作系统习题与解析
3. 某系统的进程状态转换图如图所示，请说明：
（1）引起各种状态转换的典型事件有哪些?
（2）当我们观察系统中某些进程时，能够看到某一进程产生的一次状态转换能引
起另一进程作一次状态转换。在什么情况下，当一个进程发生转换3时能立
即引起另一个进程发生转换1？
（3）试说明是否会发生下述因果转换：
2 → 1
3 → 2
4 → 1
解：
（1）在本题所给的进程状态转换图中，存在四种状态转换。当进程调度程序从就
绪队列中选取一个进程投入运行时引起转换1；正在执行的进程如因时间片用
完而被暂停执行就会引起转换2；正在执行的进程因等待的事件尚未发生而无
法执行（如进程请求完成I/O ）则会引起转换3；当进程等待的事件发生时（如
I/O 完成）则会引起转换4。
（2）如果就绪队列非空，则一个进程的转换3会立即引起另一个进程的转换1。这
是因为一个进程发生转换3意味着正在执行的进程由执行状态变为阻塞状态，
这时处理机空闲，进程调度程序必然会从就绪队列中选取一个进程并将它投
入运行，因此只要就绪队列非空，一个进程的转换3能立即引起另一个进程
的转换1。
（3）所谓因果转换指的是有两个转换，一个转换的发生会引起另一个转换的发生，
前一个转换称为因，后一个转换称为果，这两个转换称为因果转换。当然这
种因果关系并不是什么时候都能发生，而是在一定条件下才会发生。
2→1：当某进程发生转换2时，就必然引起另一进程的转换1。因为当发生转
换2时，正在执行的进程从执行状态变为就绪状态，进程调度程序必然
会从就绪队列中选取一个进程投入运行，即发生转换1。
3→2：某个进程的转换3决不可能引起另一进程发生转换2。这是因为当前执
行进程从执行状态变为阻塞状态，不可能又从执行状态变为就绪状态。
4→1：当处理机空闲且就绪队列为空时，某一进程的转换4就会引起该进程的
转换1。因为此时处理机空闲，一旦某个进程发生转换4，就意味着有
一个进程从阻塞状态变为就绪状态，因而调度程序就会将就绪队列中的
此进程投入运行。 执行 阻塞 就绪
3 2
4 1
第2章 进程管理 17
4. 在单处理机的分时系统中，分配给进程P 的时间片用完后，系统进行切换，结果调度到的仍然是进程P 。有可能出现上述情形吗?如果可能请说明理由。
解：有可能出现上述情况。例如，若在进程P 时间片用完后，被迫回到就绪队列时，就绪队列为空，这样进程P 就是就绪队列中惟一的一个进程，于是调度程序选中的进程必然是进程P ；又如在按优先级调度的系统中，就绪队列按进程优先级排列，在进程P 时间片用完之后回到就绪队列时，若其优先级高于当前就绪队列中的其他进程，则它将排在就绪队列之首，从而再次被调度程序选中并投入运行。
5.（北京大学1990年试题）
① 写出P 、V 操作的定义。
② 有三个进程PA 、PB 和PC 合作解决文件打印问题：PA 将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1，每执行一次读一个记录；PB 将缓冲区1的内容复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；PC 将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录。缓冲区的大小等于一个记录大小。请用P 、V 操作来保证文件的正确打印。
解：① P 、V 操作是两条原语，它们的定义如下：
P 操作 P 操作记为P （S ），其中S 为一信号量，它执行时主要完成下述动作： S = S －1
若S ≥0，则进程继续运行。
若S ＜0，则该进程被阻塞，并将它插入该信号量的等待队列中。
V 操作 V 操作记为V （S ），S 为一信号量，它执行时主要完成下述动作：
S = S ＋1
若S ＞0，则进程继续执行。
若S ≤0，则从信号量等待队列中移出队首进程，使其变为就绪状态。
② 在本题中，进程PA 、PB 、PC 之间的关系为：PA 与PB 共用一个单缓冲区，而PB 又与PC 共用一个单缓冲区，其合作方式可用图2.12表示。当缓冲区1为空时，进程PA 可将一个记录读入其中；若缓冲区1中有数据且缓冲区2为空，则进程PB 可将记录从缓冲区1复制到缓冲区2中；若缓冲区2中有数据，则进程PC 可以打印记录。在其他条件下，相应进程必须等待。事实上，这是一个生产者-消费者问题。
为遵循这一同步规则。应设置四个信号量empty1、empty2、full1、full2，信号量empty1及empty2分别表示缓冲区1及缓冲区2是否为空，其初值为1；信号量full1及full2分别表示缓冲区1及缓冲区2是否有记录可供处理，其初值为0。其同步描述如下：
int empty1=1；
int empty2=1；
int full1=0；
int full2=0；
缓冲区1 缓冲区2 PA 从磁盘读入 PB 复制 打印 PC
18 操作系统习题与解析
main（）
{
cobegin
PA（）；
PB（）；
PC（）；
coend
}
PA（）
{
while （1）
{
从磁盘读一个记录；
p（empty1）；
将记录存入缓冲区1；
v（full1）；
}
}
PB（）
{
while（1）
{
p（full1）；
从缓冲区1中取出记录；
v（empty1）；
p（empty2）；
将记录存入缓冲区2；
v（full2）；
}
}
PC（）
{
while（1）
{
p（full2）；
从缓冲区2中取出记录；
v（empty2）；
打印记录；
}
}
6.有一个仓库，可以存放A和B两种产品，但要求：
（1）每次只能存入一种产品（A或B）；
（2）－N＜A产品数量－B产品数量＜M。
第2章进程管理19 其中，N和M是正整数。试用P、V操作描述产品A与产品B的入库过程。
本题给出的第一个条件是临界资源的访问控制，可用一个互斥信号量解决该问题。第二个条件可以分解为：
－N＜A产品数量－B产品数量
A产品数量－B产品数量＜M
也就是说，A产品的数量不能比B产品的数量少N个以上，A产品的数量不能比
B产品的数量多M个以上。
解：在本题中，我们可以设置两个信号量来控制A、B产品的存放数量，sa表示当前允许A产品比B产品多入库的数量，即在当前库存量和B产品不入库的情况下，还可以允许sa个A产品入库；sb表示当前允许B产品比A产品多入库的数量，即在当前库存量和A产品不入库的情况下，还可以允许sb个B产品入库。初始时，sa为M －1，sb为N－1。当往库中存放入一个A产品时，则允许存入B产品的数量也增加1；当往库中存放入一个B产品时，则允许存入A产品的数量也增加1。
产品A、B的入库过程描述如下：
int mutex=1；/*互斥信号量*/
int sa=M－1；
int sb=N－1；
main（）
{
while（1）
{
取一个产品；
if（取的是A产品）
{
p（sa）；
p（mutex）；
将产品入库；
v（mutex）；
v（sb）；
}
else /*取的产品是B*/
{
p（sb）；
p（mutex）；
将产品入库；
v（mutex）；
v（pa）；
}
}
}
从本题的解法可以看出，当有比较复杂条件出现时，可以把复杂条件分解成一组简单条件，这样就能很容易地写出对应的程序流程了。
20 操作系统习题与解析
司机正常行车启动车辆
到站停车售票员
开车门
售票
关车门
10.公共汽车上，司机和售票员的工作流程如下：为保证乘客的安全，司机和售票员应密切配合协调工作。请用PV操作来实现司机和售票员之间的同步。在始发站等待
Semaphore S1=0,S2=1
Process 司机
L1: P（S1）
启动
行车
停车
V（S2）
Goto L1
Process 售票员
L2；P（S2）
开门
关门
V（S1）
售票
Goto L2
在始发站开车门等待
Semaphore S1=0,S2=0
Process 司机
L1: P（S1）
启动
行车
停车
V（S2）
Goto L1
Process 售票员
L2；关门
V（S1）
售票
P（S2）
第2章进程管理21
开门
Goto L2
第3章调度与死锁
四、分析题
1. 为什么说采用有序资源分配法不会产生死锁？
解：为了便于说明，不妨设系统中有m类资源，n个进程，分别用R1，R2，…，Rm（1，2，…，m可看作资源编号）和P1，P2，… Pn表示。根据有序资源分配法可知，进程申请资源时必须按照资源编号的升序进行，即任何进程在占有了Ri类资源后，再申请的资源Rj的编号j一定大于i。因此在任一时刻，系统中至少存在一个进程Pk，它占有了较高编号的资源Rh，且它继续请求的资源必然是空闲的，因而Pk可以一直向前推进直至完成，当Pk运行完成后即会释放它占有的所有资源；在Pk完成之后，剩下的进程集合中同样会存在一个进程，它占有了较高编号的资源，且它继续请求的资源必然是空闲的，因而它可以一直向前推进直至完成；以此类推，所有进程均可运行完成，故不会发生死锁。
2. 有相同类型的5个资源被4个进程所共享，且每个进程最多需要2个这样的资源就可以运行完毕。试问该系统是否会由于对这种资源的竞争而产生死锁。
解：该系统不会由于对这种资源的竞争而产生死锁。因为在最坏情况下，每个进程都需要2个这样的资源，且每个进程都已申请到了1个资源，那么系统中还剩下1个可用资源。无论系统为了满足哪个进程的资源申请而将资源分配给该进程，都会因为该进程已获得了它所需要的全部资源而确保它运行完毕，从而可将它占有的2个资源归还给系统，这就保证了其余三个进程能顺利运行。由此可知，该系统不会由于对这种资源的竞争而产生死锁。
3.考虑下列资源分配策略：对资源的申请和释放可以在任何时候进行。如果一个进程提出资源请求时得不到满足，若此时无由于等待资源而被阻塞的进程，则自己就被阻塞；若此时已有等待资源而被阻塞的进程，则检查所有由于等待资源而被阻塞的进程。如果它们有申请进程所需要的资源，则将这些资源取出分配给申请进程。
例如，考虑一个有3类资源的系统，系统所有可用资源为（4，2，2），进程A申请（2，2，1），可满足；进程B申请（1，0，1），可满足；若A再申请（0，0，1），则被阻塞。此时，若C请求（2，0，0），它可以分到剩余资源（1，0，0），并从A已分到的资源中获得一个资源，于是进程A的分配向量变成（1，2，1）而需求向量变成（1，0，1）。
①这种分配策略会导致死锁吗？如果会，请举一个例子；如果不会，请说明产生死锁的哪一个必要条件不成立？
②这种分配方式会导致某些进程的无限等待吗？为什么？
解：①本题所给的资源分配策略不会产生死锁。因为本题给出的分配策略规定若一进程的资源得不到满足，则检查所有由于等待资源而被阻塞的进程，如果它们有申请进程所需要的资源，则将这些资源取出分配给申请进程。从而破坏了产生死锁必要条件中的不剥夺条件，这样系统就不会产生死锁。
②这种方法会导致某些进程无限期的等待。因为被阻塞进程的资源可以被剥夺，所以被阻塞进程所拥有的资源数量在其被唤醒之前只可能减少。若系统中不断出现其他进程申请资源，这些进程申请的资源与被阻塞进程申请或拥有的资源类型相同且不被阻塞，则系统无法保证被阻塞进程一定能获得所需要的全部资源。例如，本题中的进程A申请（2，2，1）后再申请（0，0，1）被阻塞。此后，进程C又剥夺了进程A的一个资源，使得进程A拥有的资源变为（1，2，1），其需求向量为
22 操作系统习题与解析
（1，0，1）。之后，若再创建的进程总是只申请第1和第3类资源，总是占有系统所剩下的第1和第3类资源的全部且不阻塞，那么进程A将会无限期地等待。
4.一台计算机有8台磁带机。它们由N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。请问N为多少时，系统没有死锁危险，并说明原因。
解：当N为1，2，3时，系统没有产生死锁的危险。因为，当系统中只有1个进程时，它最多需要3台磁带机，而系统有8台磁带机，其资源数目已足够系统内的1个进程使用，因此绝不可能发生死锁；当系统中有2个进程时，最多需要6台磁带机，而系统有8台磁带机，其资源数目也足够系统内的2个进程使用，因此也不可能发生死锁；当系统中有3个进程时，在最坏情况下，每个进程都需要3个这样的资源，且假定每个进程都已申请到了2个资源，那么系统中还剩下2个可用资源，无论系统为了满足哪个进程的资源申请而将资源分配给该进程，都会因为该进程已获得了它所需要的全部资源而确保它运行完毕，从而可将它占有的3个资源归还给系统，这就保证了其余进程能顺利运行完毕。由此可知，当N为1，2，3时，该系统不会由于对这种资源的竞争而产生死锁。
5.设系统中有3种类型的资源（A，B，C）和5个进程P1、P2、P3、P4、P5，A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻系统状态见下表所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。
T0时刻系统状态
最大资源需求量已分配资源数量
A B C A B C
P1 5 5 9 2 1 2
P2 5 3 6 4 0 2
P3 4 0 11 4 0 5
P4 4 2 5 2 0 4
P5 4 2 4 3 1 4
剩余资源 A B C
2 3 3
① T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。
②在T0时刻若进程P2请求资源（0，3，4），是否能实施资源分配？为什么？
③在②的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），是否能实施资源分配？为什么？
④在③的基础上，若进程P1请求资源（0，2，0），是否能实施资源分配？为什么？
解：由题目所给出的最大资源需求量和已分配资源数量，可以计算出T0时刻各进程的资源需求量Need，Need＝最大资源需求量－分配资源数量：
资源需求量
A B C
P1 3 4 7
P2 1 3 4
P3 0 0 6
P4 2 2 1
P5 1 1 0
①利用银行家算法对此时刻的资源分配情况进行分析，可得此时刻的安全性分析情况：
Work Need Allocation Work+Allocation Finish
第2章进程管理23
P5 2 3 3 1 1 0 3 1 4 5 4 7 true
P4 5 4 7 2 2 1 2 0 4 7 4 11 true
P3 7 4 11 0 0 6 4 0 5 11 4 16 true
P2 11 4 16 1 3 4 4 0 2 15 4 18 true
P1 15 4 18 3 4 7 2 1 2 17 5 20 true
从上述情况分析中可以看出，此时存在一个安全序列{P5，P4，P3，P2，P1}，故该状态是安全的。
②在T0时刻若进程P2请求资源（0，3，4），因请求资源数（0，3，4）＞剩余资源数（2，2，3），所以不能分配。
③在②的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），按银行家算法进行检查：
· P4请求资源（2，0，1）≤ P4资源需求量（2，2，1）
· P4请求资源（2，0，1）≤剩余资源数（2，3，3）
·试分配并修改相应数据结构，资源分配情况如下：
Allocation Need Available P1 2 1 2 3 4 7 0 3 2
P2 4 0 2 1 3 4
P3 4 0 5 0 0 6
P4 4 0 5 0 2 0
P5 3 1 4 1 1 0
·再利用安全性算法检查系统是否安全，可得此时刻的安全性分析情况：
Work Need Allocation Work+Allo Finish P4 0 3 2 0 2 0 4 0 5 4 3 7 true
P5 4 3 7 1 1 0 3 1 4 7 4 11 true
P3 7 4 11 0 0 6 4 0 5 11 4 16 true
P2 11 4 16 1 3 4 4 0 2 15 4 18 true
P1 15 4 18 3 4 7 2 1 2 17 5 20 true
从上述情况分析中可以看出，此时存在一个安全序列{P4，P5，P3，P2，P1}，故该状态是安全的，可以立即将P4所申请的资源分配给它。
④在③的基础上，若进程P1请求资源（0，2，0），按银行家算法进行检查：
· P1请求资源（0，2，0）≤ P1资源需求量（3，4，7）
· P1请求资源（0，2，0）≤剩余资源数（0，3，2）
·试分配并修改相应数据结构，资源分配情况如下：
Allocation Need Available
P1 2 3 2 3 2 7 0 1 2
P2 4 0 2 1 3 4
P3 4 0 5 0 0 6
P4 4 0 5 0 2 0
P5 3 1 4 1 1 0
24 操作系统习题与解析
·再利用安全性算法检查系统是否安全，可用资源Available（0，1，2）已不能满足任何进程的资源需求，故系统进入不安全状态，此时系统不能将资源分配给P1。
6. 若在后备作业队列中等待运行的同时有三个作业1、2、3，已知它们各自的运行时间为a、
b、c，且满足关系a＜b＜c，试证明采用短作业优先调度算法能获得最小平均周转时间。
解：由于短作业优先调度算法总是在后备作业队列中选择运行时间最短的作业作为调度对象，因此对短作业优先调度算法而言，这三个作业的总周转时间为
T1=a＋(a＋b)＋(a＋b＋c)=3a＋2b＋c ①
若不按短作业优先调度算法来调度这三个作业，不失一般性，假定调度顺序为2、1、3，则其总周转时间为
T2=b＋(b＋a)＋(b＋a＋c)=3b＋2a＋c ②
②－①式得：
T2－T1=b－a＞0
由此可见，短作业优先调度算法能获得最小平均周转时间。
7. 设有4道作业，它们的提交时间及执行时间如下：
作业号提交时间执行时间
1 10.0 2.0
2 10.2 1.0
3 10.
4 0.5
4 10.
5 0.3
试计算在单道程序环境下，采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间和平均带权周转时间，并指出它们的调度顺序。（时间单位：小时，以十进制进行计算。）解：若采用先来先服务调度算法，则其调度顺序为1、2、3、4。
作业号提交时间执行时间开始时间完成时间周转时间带权周转时间
1 10.0 2.0 10.0 12.0 2.0 1.0
2 10.2 1.0 12.0 13.0 2.8 2.8
3 10.
4 0.
5 13.0 13.5 3.1 6.2
4 10.
5 0.3 13.5 13.8 3.3 11.0
平均周转时间 T=(2.0＋2.8＋3.1＋3.3)/4=2.8
平均带权周转时间 W=(1＋2.8＋6.2＋11)/4=5.25
若采用短作业优先调度算法，则其调度顺序为1、4、3、2。
作业号提交时间执行时间开始时间完成时间周转时间带权周转时间
1 10.0 2.0 10.0 12.0 2.0 1.0
4 10.
5 0.3 12.0 12.3 1.8 6.0
3 10.
4 0.
5 12.3 12.8 2.4 4.8
2 10.2 1.0 12.8 13.8 3.6 3.6
平均周转时间T=(2.0＋1.8＋2.4＋3.6)/4=2.45
平均带权周转时间W=(1＋6＋4.8＋3.6)/4=3.85
第4章存储管理
第2章进程管理25
解析题
1. 已知页面走向为1、2、1、3、1、2、4、2、1、3、4，且开始执行时主存中没有页面。若只给该作业分配2个物理块，当采用FIFO页面淘汰算法时缺页率为多少? 假定现有一种淘汰算法，该算法淘汰页面的策略为当需要淘汰页面时，就把刚使用过的页面作为淘汰对象，试问就相同的页面走向，其缺页率又为多少？
解：根据所给页面走向，采用FIFO淘汰算法的页面置换情况如下:
页面走向 1 2 1 3 1 2 4 2 1 3 4
物理块1 1 1 3 3 2 2 1 1 4
物理块2 2 2 1 1 4 4 3 3
缺页缺缺缺缺缺缺缺缺缺
从上述页面置换图可以看出：页面引用次数为11次，缺页次数为9次，所以缺页率为9/11。
若采用后一种页面淘汰策略，其页面置换情况如下：
页面走向 1 2 1 3 1 2 4 2 1 3 4
物理块1 1 1 3 1 1 1 3 4
物理块2 2 2 2 4 2 2 2
缺页缺缺缺缺缺缺缺缺
从上述页面置换图可以看出：页面引用次数为11次，缺页次数为8次，所以缺页率为8/11。
2. 下表给出了某系统中的空闲分区表，系统采用可变式分区存储管理策略。现有以下作业序列：96K、20K、200K。若用首次适应算法和最佳适应算法来处理这些作业序列，试问哪一种算法可以满足该作业序列的请求，为什么?
空闲分区表
分区号大小起始地址
1 32K 100K
2 10K 150K
3 5K 200K
4 218K 220K
5 96K 530K
解：若采用最佳适应算法，在申请96K存储区时，选中的是5号分区，5号分区大小与申请空间大小一致，应从空闲分区表中删去该表项；接着申请20K时，选中1号分区，分配后1号分区还剩下12K；最后申请200K，选中4号分区，分配后剩下18K。显然采用最佳适应算法进行内存分配，可以满足该作业序列的需求。为作业序列分配了内存空间后，空闲分区表如表（a）所示。
若采用首次适应算法，在申请96K存储区时，选中的是4号分区，进行分配后4号分区还剩下122K；接着申请20K，选中1号分区，分配后剩下12K；最后申请200K，现有的五个分区都无法满足要求，该作业等待。显然采用首次适应算法进行内存分配，无法满足该作业序列的需求。这时的空闲分区表如表（b）所示。
分配后的空闲分区表
（a）
26 操作系统习题与解析
分区号大小起始地址
1 12K 100K
2 10K 150K
3 5K 200K
4 18K 220K
（b）
分区号大小起始地址
1 12K 100K
2 10K 150K
3 5K 200K
4 122K 220K
5 96K 530K
3. 设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页2048字节，内存总共有8个存储块，试问逻辑地址至少应为多少位？内存空间有多大？
解：本题中，每页2048字节，所以页内位移部分地址需要占据11个二进制位；逻辑地址空间最大为16页，所以页号部分地址需要占据4个二进制位。故逻辑地址至少应为15位。
由于内存共有8个存储块，在页式存储管理系统中，存储块大小与页面的大小相等，因此内存空间为16K。
4. 在一个段式存储管理系统中，其段表如下，试求下述逻辑地址对应的物理地址是什么？
段号内存起始地址段长
0 210 500
1 2350 20
2 100 90
3 1350 590
4 1938 95
段号段内位移
0 430
1 10
2 500
3 400
4 112
本题解答如下：
（1）由于第0段的内存始址为210，段长为500，故逻辑地址[0,430]是合法地址。逻辑地址[0,430]对应的物理地址为210＋430＝640 。
（2）由于第1段的内存始址为2350，段长为20，故逻辑地址[1,10]是合法地址。逻辑地址[1,10]对应的物理地址为2350+10=2360 。
（3）由于第2段起始地址为100，段长为90，所给逻辑地址[2,500]非法。
第2章进程管理27
（4）由于第3段的内存始址为1350，段长为590，故逻辑地址[3,400]是合法地址。逻辑地址[3,400]对应的物理地址为1350＋400＝1750 。
（5）由于第4段的内存始址为1938，段长为95，所给逻辑地址[4,112]非法。
（6）由于系统中不存在第5段，所给逻辑地址[5,32]非法。
5. 若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如下所示。已知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011，2148，3000，4000，5012转化为相应的物理地址。
页号块号
0 2
1 3
2 1
3 6
解：本题中，为了描述方便，设页号为P，页内位移为W，逻辑地址为A，页面大小为L，则：
P＝int(A/L)
W＝A mod L
·对于逻辑地址1011
P＝int(1011/1024)＝0
W＝1011 mod 1024＝1011
查页表第0页在第2块，所以物理地址为3059。
·对于逻辑地址2148
P＝int(2148/1024)＝2
W＝2148 mod 1024＝100
查页表第2页在第1块，所以物理地址为1124。
·对于逻辑地址3000
P＝int(3000/1024)＝2
W＝3000 mod 1024＝952
查页表第2页在第1块，所以物理地址为1976。
·对于逻辑地址4000
P＝int(4000/1024)＝3
W＝4000 mod 1024＝928
28 操作系统习题与解析
查页表第3页在第6块，所以物理地址为7072。
·对于逻辑地址5012
P＝int(5012/1024)＝4
W＝5012 mod 1024＝916
因页号超过页表长度，该逻辑地址非法。
6. 在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH ，且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理地址为多少？
解：由题目所给条件可知，本页式系统的逻辑地址结构为：
页号P 页内位移W
15 12 11 0
逻辑地址2F6AH的二进制表示如下：
p w
0010 111101101010
由此可知逻辑地址2F6AH的页号为2，该页存放在第11号物理块中，用十六进制表示块号为B，所以物理地址为BF6AH。
7．有一页式存储管理系统，其页表存放在主存中。
（1）如果对主存的一次存取需要1.5微秒，试问实现一次页面访问的存取时间是多少？
1.5×2=3微秒
（2）如果系统加有快表，平均命中率为85%，当页表项在快表中时，其查找时间忽略为0，试问此时的存取时间为多少？
0.85×1.5+（1-0.85）×2×1.5=1.725微秒
8．在页式虚存管理系统中，假定驻留集为m个页（初始所有页均为空），在长为p的引用串中具有n个不同页号（n>m），对于FIFO、LRU两种页面置换算法，试给出页故障数的上限和下限，说明理由。并举例说明。
解：两种置换算法页故障上限均为p，下限均为n。（请求调入方式）。
例如：m=3,p=12,n=4，有引用串1、1、1、2、2、3、3、3、4、4、4、4
m=3,p=12,n=4，有引用串2、3、4、1、2、3、4、1、2、3、4、1
第六章
第2章进程管理29
1. 假脱机系统的基本工作原理是什么？
解：假脱机技术主要由输入程序模块和输出程序模块所组成，系统分别为之创建输入进程和输出进程，它们的优先级高于一般用户进程。输入进程负责通过通道将信息从输入设备送到盘区的输入井中，输出进程负责通过通道将信息从盘区的输出井送到输出设备。主机仅和快速存储设备磁盘中的输入井和输出井交换信息，大大提高了信息处理的速率。
2. 简述设备分配的过程。
解：设备分配程序要用到系统设备表、设备控制表、控制器控制表和通道控制表。设备分配时要考虑到设备的固有属性、分配的算法、防止死锁以及用户程序与实际使用的物理设备无关等特性。设备分配的过程主要是：
（1）从系统设备表SDT中找到需要的物理设备的设备控制表DCT；
（2）若设备闲，则分配，然后从设备控制表DCT中找到控制器控制表指针所指出的控制器控制表COCT；
（3）若控制器闲，则分配，然后从控制器控制表COCT中找到通道控制表指针所指出的通道控制表CHCT；
（4）根据通道控制表CHCT中的状态信息来判断是否可以启动I/O设备传送信息，若闲则可以，若忙则把该进程插入到等待通道的队列中去。
3. 有几种I/O控制方式?各有何特点?
解：I/O控制方式有四种，即程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道控制方式。
·程序直接控制方式优点是控制简单，也不需要多少硬件支持。但CPU和外设只能串行工作，且CPU的大部分时间处于循环测试状态，使CPU的利用率大大降低；CPU在一段时间内只能和一台外设交换数据信息，从而不能实现设备之间的并行工作；由于程序直接控制方式依靠测试设备状态标志来控制数据传送，因此，无法发现和处理因设备或其他硬件所产生的错误。所以，程序直接控制方式只适用于那些CPU执行速度较慢且外设较少的系统。
·中断控制方式优点是能实现CPU与设备以及设备与设备间的并行操作，CPU的利用率较程序直接控制方式大大提高。但由于I/O控制器的数据缓冲寄存器装满数据后将会发出中断且数据缓冲寄存器通常较小，因此在一次数据传送过程中发生中断次数较多而耗去大量CPU时间；如果系统中配置的外设数目较多，且都以中断方式进行并行操作，则可能耗去大量CPU时间或因CPU来不及处理而造成数据丢失。
·DMA方式与中断方式相比，DMA方式是在一批数据传送完成后中断CPU，从而大大减少了CPU进行中断处理的次数，且DMA方式下的数据传送是在DMA控制器控制下完成的。但DMA 方式仍有一定的局限，如对外设的管理和某些操作仍由CPU控制，多个DMA控制器的使用也不经济。
·通道控制方式通道是一个专管输入/输出控制的处理机。在通道控制方式下，CPU只需发出I/O指令，通道就能完成相应的I/O操作，并在操作结束时向CPU发出中断信号；同时一个通道还能控制多台外设。但是，通道价格较高，从经济的角度出发不宜过多使用。
4. 有如下请求磁盘服务的队列，要访问的磁道分别是98、183、37、122、14、124、65、67。
现在磁头在53道上，若按最短寻道时间优先法，磁头的移动道数是多少？
解：最短寻道时间优先法总是让查找时间最短的那个请求先执行，而不考虑请求访问者到来的先后时间。即靠近当前移动臂位置的请求访问者将优先执行。当前磁头在53道上，则总的移动道为：
12+2+30+23+84+24+2+59=236
65 67 98 122 124 183 37 14
30 操作系统习题与解析
12 2 31 24 2 59 146
5. 信息在外存空间的排列方式也会影响存取等待时间。考虑几个逻辑记录A、B、C、…、J，它们被存放于磁盘上，每个磁道存放10个记录，安排如下：
物理块 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
逻辑记录 A B C D E F G H I J
假定要经常顺序处理这些记录，旋转速度为20ms/转，处理程序读出每个记录后花4ms进行处理，试问：
（1）处理的总时间为多少？
（2）考虑对信息的分布进行优化，信息分布优化后，处理的总时间为多少？
物理块 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
逻辑记录 A H E B I F C J G D
解：在本题中，设备旋转速度为20ms/转，每道存放10个记录，因此读出1个记录的时间是：20/10=2ms
（1）对于第一种记录分布情况，读出并处理记录A需要6ms，则此时读写头已转到了记录D 的开始处，因此为了读出记录B，必须再转一圈少两个记录（从记录D到记录B）。后续8
个记录的读取及处理与此相同，但最后一个记录的读取与处理只需6ms。于是，处理10
个记录的总时间为：
9×(2＋４＋16)＋(2＋4)=204ms
（2）对于第二种记录分布情况，读出并处理记录A后，读写头刚好转到记录B的开始处，因此立即就可读出并处理，后续记录的读取与处理情况相同。故处理10个记录的总时间为：
10×（2＋4）=60ms
第六章
解析题
1. 文件系统中常采用的物理结构有哪些？
解：文件的物理结构侧重于提高存储空间的利用率和减少存取时间，它对文件的存取方法有较大的影响。目前操作系统中常采用如下物理结构文件：
（1）顺序文件它是按照逻辑文件中的记录顺序，依次把逻辑记录存储到连续的物理块中而形成的文件。
（2）链接文件它的物理块不是连续的，也不必顺序排列，但每个物理块中设置一个指针，指向下一个物理块的地址，这样，所有的物理块被链接起来，形成一个物理文件，称为
链接文件或串联文件。
（3）索引文件它是文件系统为每个文件另外建立一张指示逻辑记录和物理块之间的对应关系表，此表称为索引表，文件本身和索引表组成的文件称为索引文件。
2. 有一磁盘组共有10个盘面，每个盘面上有100个磁道，每个磁道有16个扇区。假定分配以扇区为单位，若使用位示图管理磁盘空间，问位示图需要占用多少空间？若空白文件目录的每个
第2章进程管理31
表目占用5个字节，问什么时候空白文件目录大于位示图？
解：由题目所给条件可知，磁盘组扇区总数为：
16×100×10=16000
因此，使用位示图描述扇区状态需要的位数为：
16000位=2000字节
又由题目所给条件可知，空白文件目录的每个表目占5个字节，由上述计算知位示图需要占2000字节，2000字节可存放表目数为：
2000/5=400
所以当空白区数目大于400时，空白文件目录大于位示图。
3. 设某文件为链接文件,由5个逻辑记录组成,每个逻辑记录的大小与磁盘块大小相等,均为512字节，并依次存放在50、121、75、80、63号磁盘块上。若要存取文件的第1569逻辑字节处的信息，问要访问哪一个磁盘块？
解：因为：1569=512×3＋33
所以要访问字节的逻辑记录号为3，对应的物理磁盘块号为80。故应访问第80号磁盘块。
4. 假定磁带记录密度为每英寸800字符，每一逻辑记录为160个字符，块间隙为0.6英寸。今有1500个逻辑记录需要存储，试计算磁带利用率？若要使磁带空间利用率不少于50％，至少应以多少个逻辑记录为一组?
【分析及相关知识】磁带是一种典型的顺序存取设备，由于磁带的启动和停止都要花费一定的时间，因此应在磁带上所存储的数据记录间留有间隙。当数据记录较小，数据记录所需的磁带长度比间隙所需磁带长度小得多时，为了减少间隙造成的浪费，可以采用组块方法进行存储，即将几个数据记录合成一块，只在块与块之间留有间隙。
解：
（1）因磁带记录密度为每英寸800字符，则一个逻辑记录占据的磁带长度为：
160/800=0.2英寸
1500个逻辑记录要占据的磁带长度为：
(0.2＋0.6）×1500=1200英寸
磁带利用率为：
0.2/(0.2＋0.6)=25％
（2）要使磁带利用率不少于50％，即磁带利用率大于或等于50％，则一组逻辑记录所占的磁带长度应与间隙长度相等，所以一组中的逻辑记录数至少为：
0.6/0.2=3
5. 假定磁盘块的大小为1K，对于540M的硬盘，其文件分配表FAT需要占用多少存储空间？当硬盘容量为1.2G时，FAT需要占用多少空间？
解：由题目所给条件可知，硬盘大小为540M，磁盘块的大小为1K，所以该硬盘共有盘块：
540M/1K=540K（个）
32 操作系统习题与解析
又
512K＜540K＜1024K
故540K个盘块号要用20位二进制表示，即文件分配表的每个表目为2.5个字节。
FAT要占用的存储空间总数为：
2.5×540K=1350K
当硬盘大小为1.2G，硬盘共有盘块：
1.2G/1K=1.2M（个）
又
1M＜1.2M＜2M
故1.2M个盘块号要用21位二进制表示。为方便文件分配表的存取，每个表目用24位二进制表示，即文件分配表的每个表目大小为3个字节。
FAT要占用的存储空间总数为：
3×1.2M=3。6M
6.（北京大学1990年试题）一个树形结构的文件系统如图
7.9所示：
该图中的框表示目录，圈表示文件。
（1）可否进行下列操作：
a. 在目录D中建立一个文件，取名为A。y
b. 将目录C改名为A。n
（2）若E和G分别为两个用户的目录：
a. 用户E欲共享文件Q，应有什么条件，如何操作？
b. 在一段时间内，用户G主要使用文件S和T。为简便操作和提高速度，应如何处理？
c. 用户E欲对文件I加以保护，不许别人使用，能否实现？如何实现？
根目录
A B C
E F
D
G H
K L M N
I J
O P
Q R S T
6．通道是一种___C___。 A．I/O端口B．数据通道C．I/O专用处理器D．软件工具 7．SPOOLING系统提高了___A__的利用率。 A．独占设备B．共享设备C．文件D．主存储器 8．文件系统是指____D__。 A．文件的集合B．文件目录 C．实现文件管理的一组软件D．文件、管理文件的软件及数据结构的总体 9．对磁盘进行移臂调度时，既考虑了减少寻找时间，又不频繁改变移动臂的移动方向的调度算法是__B____. A．先来先服务 B．最短寻找时间优先 C．电梯调度 D．优先级高者优先 10．CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用___B___。 A．并行技术B．缓冲技术C．通道技术D．虚存技术 11．在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用___B___。 A．物理设备名B．逻辑设备名C．虚拟设备名D．设备牌号 12．位示图方法可用于___A___。 A．盘空间的管理B．盘的驱动调度 C．文件目录的查找D．页式虚拟存贮管理中的页面调度 13．逻辑文件存放在到存储介质上时，采用的组织形式是与存储介质特性和__D___有关的。 A．逻辑文件结构B．文件大小 C．主存储器管理方式D．分配外设方式 14．Windows所创建的每个进程都是以调用___B___API函数开始。A．ExitProcess() B．CreateProcess() C．CreateFile() D．TerminateProcess () 15．若当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为___A___状态。
二、不定项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）在每小题不止一个选项是符合题目要求的，请将正确选项的 字母填在题中的括号内。多选、少选、错选均无分。 1．存储管理诸方式中，采用动态重定位装入作业的是_CDE____存储管理等。 A．单用户连续 B．固定分区 C．可变分区 D．页式 E．段式 2．不同的计算机系统，其通道命令的格式可能不同，但一般都由_ABCD____等组成。A．命令码 B．数据主存地址 C．传送字节个数 D．标志码 E．设备绝对号 3．关于进程的叙述_ABCE____是正确的。 A．“一个进程独占处理器时其执行结果只取决于进程本身”。 B．“一个进程的工作没有完成之前，另一进程就可开始工作，则称这些进程具有并发性”。 C．“并发进程是轮流占用处理器的”。 D．“可同时执行的进程是指若干进程同时占用处理器”。 E．“进程并发执行时其执行结果与进程执行的相对速度有关”。 4．对于辅助存储器，_BE____的提法是正确的。 A.“不是一种永久性的存储设备” B.“能永久地保存信息” C.“可被中央处理器直接访问” D.“是CPU与主存之间的缓冲存贮器” E.“是文件的主要存储介质” 5．在多进程的并发系统中，有关进程间的关系的正确说法是( BDE ) A．都是逻辑上无关的 B．有些可能逻辑上无关的 C．都是逻辑上有关的 D．有些可能逻辑上有关的 E．它们之间都直接或间接发生关系
《操作系统》练习题及参考答案 一、单项选择题（每小题1分，共15分） 1.操作系统是一种（） A.系统软件 B.系统硬件 C.应用软件 D.支援软件 2.MS—DOS的存贮管理采用了（） A.段式存贮管理 B.段页式存贮管理 C.单用户连续存贮管理 D.固定式分区存贮管理 3.用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于（） A.硬件故障中断 B.程序中断 C.外部中断 D.访管中断 4.MS—DOS中用于软盘整盘复制的命令是（） https://www.doczj.com/doc/e02582988.html,P B.DISKCOPY C.SYS D.BACKUP 5.位示图方法可用于（） A.盘空间的管理 B.盘的驱动调度 C.文件目录的查找 D.页式虚拟存贮管理中的页面调度 6.下列算法中用于磁盘移臂调度的是（） A.时间片轮转法 B.LRU算法 C.最短寻找时间优先算法 D.优先级高者优先算法 7.在以下存贮管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是（） A.单用户连续分配 B.固定式分区分配 C.可变式分区分配 D.页式存贮管理 8.已知，作业的周转时间=作业完成时间－作业的到达时间。现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 A.T1＋T2＋T3 B.（T1＋T2＋T3） C.T1＋T2＋T3 D. T1＋T2＋T3 9.任何两个并发进程之间（） A.一定存在互斥关系 B.一定存在同步关系 C.一定彼此独立无关 D.可能存在同步或互斥关系 10.进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（） A.被选中占有处理机 B.等待某一事件 C.等待的事件已发生 D.时间片用完
11.用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成（） A.顺序文件 B.链接文件 C.索引文件 D.目录文件 12.一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（） A.2 B.1 C.3 D.0.5 13.多道程序设计是指（） A.在实时系统中并发运行多个程序 B.在分布系统中同一时刻运行多个程序 C.在一台处理机上同一时刻运行多个程序 D.在一台处理机上并发运行多个程序 14.文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名（） A.应该相同 B.应该不同 C.可以相同，也可以不同 D.受系统约束 15.在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是（） A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区 二、双项选择题（每小题2分，共16分） 1.能影响中断响应次序的技术是（）和（）。 A.时间片 B.中断 C.中断优先级 D.中断屏蔽 E.特权指令 2.文件的二级目录结构由（）和（）组成。 A.根目录 B.子目录 C.主文件目录 D.用户文件目录 E.当前目录 3.驱动调度算法中（）和（）算法可能会随时改变移动臂的运动方向。 A.电梯调度 B.先来先服务 C.扫描 D.单向扫描 E.最短寻找时间优先 4.有关设备管理概念的下列叙述中，（）和（）是不正确的。 A.通道是处理输入、输出的软件 B.所有外围设备的启动工作都由系统统一来做 C.来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理 D.编制好的通道程序是存放在主存贮器中的 E.由用户给出的设备编号是设备的绝对号
操作系统练习题 一、选择题： 1、从用户的观点看，操作系统是（）。 A. 用户与计算机硬件之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件 C. 合理组织计算机工作流程的软件 D.计算机资源的的管理者 2、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用（）A．并行技术B．缓冲技术C．虚拟存储器技术D．覆盖技术 3、下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是（）。 A.首次适应法 B.最佳适应法 C.最坏适应法 D.循环首次适应法 4、在下面关于虚拟存储器的叙述中，正确的是（）。 A.要求程序运行前必须全部装入内存且在运行过程中一直驻留在内存 B.要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存 C.要求程序运行前不必全部装入内存但是在运行过程中必须一直驻留在内存 D.要求程序运行前必须全部装入内存但在运行过程中不必一直驻留在内存 5、采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）。 A.224 B.216 C.28 D.232 6、在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是（）。 A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区 7、已经获得除（）以外的所有资源的进程处于就绪状态 A．打印机B．存储器C．CPU D．磁盘空间 8、下列进程的实体的转换中,哪一个是不正确的( )。 A.就绪->运行 B.运行->就绪 C.就绪->阻塞 D.阻塞->就绪 9、操作系统中有一组常称为特殊系统调用的程序，它不能被系统中断，在操作系统中称为（）。 A．初始化程序B．原语C．子程序D．控制模块 10、在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（）。 A．共享资源B．临界区C．临界资源D．共享区 11、选择内存中驻留时间最长的页面作为淘汰对象的算法是（）。 A.先进先出 B.最近最久未使用 C.顺序规定 D.时间片轮转法 12、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（）。
习题二处理器管理 一、单项选择题 1、操作系统中的作业管理是一种（）。 A.宏观的高级管理 B.宏观的低级管理 C.系统刚开始加电 D.初始化引导完成 2、进程和程序的本质区别是（）． A.存储在内存和外存 B.顺序和非顺序执行机器指今 C.分时使用和独占使用计算机资源 D.动态和静态特征 3、处于后备状态的作业存放在（）中。 A.外存 B.内存 C.A和B D.扩展内存 4、在操作系统中，作业处于（）时，已处于进程的管理之下。 A.后备 B.阻塞 C.执行 D.完成 5、在操作系统中，JCB是指（）。 A.作业控制块 B.进程控制块 C.文件控制块 D.程序控制块 6、作业调度的关键在于（）。 A.选择恰当的进程管理程序 B.选择恰当的作业调度算法 C.用户作业准备充分 D.有一个较好的操作环境 7、下列作业调度算法中，最短的作业平均周转时间是（）。 A．先来先服务法 B. 短作业优先法 C. 优先数法 D. 时间片轮转法 8、按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指（） 调度算法。 A.先来先服务法 B. 短作业优先法 C.时间片轮转法 D. 优先级法 9、在批处理系统中，周转时间是（）。 A.作业运行时间 B.作业等待时间和运行时间之和 C.作业的相对等待时间 D.作业被调度进入内存到运行完毕的时间 10、为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（）。 A.先来先服务法 B. 优先级法 C.短作业优先法 D. 时间片轮转法 11、操作系统中，（）负责对进程进行调度。 A.处理机管理 B. 作业管理 C.高级调度管理 D. 存储和设备管理 12、一个进程被唤醒意味着（）。 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 13、当作业进入完成状态，操作系统（）． A.将删除该作业并收回其所占资源，同时输出结果 B.将该作业的控制块从当前作业队列中删除，收回其所占资源，并输出结果
操作系统复习题集 三、简答题 1. 分页存储管理存在的局限性是什么? 逻辑地址空间：页是物理单位，共享困难、不便对代码进行分类管理，不能进行动态连接。 2. 多道程序系统为什么能提高CPU的利用率？ 利用了原来CPU空闲等待时间 3. 文件的逻辑结构有哪些？ 一种是无结构的流式文件，是指对文件信息不再划分单位，它是依次的一串字符流构成的文件；一种是有结构的记录式文件, 是用户把文件的信息按逻辑上独立的含义划分信息单位，每个单位称为一个逻辑记录（简称记录）。所有记录通常都是描述一个实体集的，有着相同或不同数目的数据项，记录的长度可分为定长和不定长记录两类。 4. 什么是设备独立性？ 应用程序独立于具体使用的物理设备。设备独立性又称为数据无关性。它指的是应用程序在使用设备进行I/O时，使用的是逻辑设备，而系统在实际执行时使用的是物理设备，由操作系统负责逻辑设备与物理设备的映射。 5. 为什么要引入线程，解释一下线程与进程之间的相互关系。
因为虽然进程可以提高CPU的利用率，但是进程之间的切换是非常耗费资源和时间的,为了能更进一步的提高操作系统的并发进,引进了线程.这样,进程是分配资源的基本单位,而线程则是系统调度的基本单位.一个进程部的线程可以共享该进程的所分配到的资源.线程的创建与撤消,线程之间的切换所占用的资源比进程要少很多.总的来说就是为了更进一步提高系统的并发性,提高CPU的利用率. 线程是进程的基础，进程包含多个线程，是线程的载体。 6. 死锁的必要条件是什么？ 死锁：当某进程提出资源申请后，使得系统中一些进程处于无休止的阻塞状态，在无外力作用下，永远不能再继续前进。产生死锁的必要条件：互斥条件：某段时间某资源只能由一个进程使用。不剥夺条件：资源在未使用完前，不能被剥夺，由使用进程释放。部分分配（请求和保持）：进程因请求资源而阻塞时，对已分配给它的资源保持不放。环路条件：发生死锁时，有向图必构成一环路。 7. 什么是虚拟存？ 虚拟存是计算机系统存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的存（一个连续完整的地址空间），而实际上，它通常是被分隔成多个物理存碎片，还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上，在需要时进行数据交换。 8. 假脱机技术是什么？
2 . OS的作用可表现在哪几个方面？ 答：(1)0S作为用户与计算机硬件系统之间的接口；(2)0S作为计算机系统资源的管理者；(3)0S实现了对计算机资源的抽象。 5 .何谓脱机I/O 和联机I/O ? 答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围 机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出 都是在主机的直接控制下进行的。 11 . OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？ 答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。 20 .试描述什么是微内核OS。 答：(1)足够小的内核；(2)基于客户/服务器模式；(3)应用机制与策略分离原理；(4)采用面向对象技术。 25 ?何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？ 答：把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次(即用户模式)中去运行，而留下一个尽 量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称这种技术为微内核技术。在微内核 中通常提供了进程(线程)管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能。 第二章进程管理 2.画出下面四条语句的前趋图： S仁a : =x+y; S2=b : =z+1; S3=c : =a - b ; S4=w : =c+1; 7 ?试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的惟一标志？ 答：PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。作用是使一个在 多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程 并发执行的进程。OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。 11 .试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答：(1)就绪状态T执行状态：进程分配到CPU资源;(2)执行状态T就绪状态：时间片用 完;(3)执行状态T阻塞状态：I/O请求;(4)阻塞状态T就绪状态：I/O完成. 19 ?为什么要在OS中引入线程? 答：在操作系统中引入线程，则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具
操作系统第三章总复习题 一、单选题 1、进程调度又称低级调度，其主要功能是（ D ）。 A．选择一个作业调入内存B．选择一个主存中的进程调出到外存 C．选择一个外存中的进程调入到主存D．将一个就绪的进程投入到运行 2、若进程P 一旦被唤醒就能够投入运行，系统可能为（ D ）。 A．分时系统，进程P 的优先级最高 B．抢占调度方式，就绪队列上的所有进程的优先级皆比P 的低 C．就绪队列为空队列 D．抢占调度方式，P 的优先级高于当期运行的进程。 3、一个进程P 被唤醒后,（ D ）。 A．P 就占有了CPU。B．P 的PCB 被移到就绪队列的队首。 C．P 的优先级肯定最高D．P 的状态变成就绪 4、若当前运行进程（）后，系统将会执行进程调度原语。 A 执行了一个转移指令 B 要求增加主存空间，经系统调用银行家算法进行测算认为是安全的。 C 执行了一条I/O 指令要求输入数据。 D 执行程序期间发生了I/O 完成中断。 5、当系统中（）时，系统将不会执行进程调度原语。 A．一个新进程被创建B．当前进程执行了P 操作。C．在非抢占调度中，进程A 正在运行而进程B 恰好被唤醒。D．分时系统中时间片用完。 6、在分时系统中，若当期运行的进程连续获得了两个时间片，原因可能是（）。 A 该进程的优先级最高 B 就绪队列为空 C 该进程最早进入就绪队列 D 该进程是一个短进程 7、实时系统中采用的调度算法可以有如下几种： 1、非抢占优先权调度算法 2、立即抢占优先权调度算法 3、时间片轮转调度算法 4、基于时钟中断抢占的优先权调度算法 按实时要求的严格程度由低到高的顺序（）。 A 1-3-2-4 B 3-1-4-2 C 3-1-2-4 D 1-3-4-2 8、三种主要类型的OS 中都必须配置的调度（）。 A 作业调度 B 中级调度 C 低级调度 D I/O 调度 9、设系统中n 个进程并发，共同竞争资源X，且每个进程都需要m 个X 资源，为使该系统不会发生死锁，资源X 最少要有（ C ）个。 A m*n+1 B n*m+n C n*m+1-n D 无法预计 10、死锁的预防方法中，不太可能的一种方法使（）。
第一章引言 (一)单项选择题 1操作系统是计算机系统的一种( B )。A．应用软件B．系统软件c．通用软件D．工具软件 2．操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境，因此它必须使计算机(D ) A.使用方便B．高效工作 C.合理使用资源D．使用方便并高效工作 3．允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( A )。A．分时操作系统B．批处理单道系统C．实时操作系统D．批处理多道系统 4．下列系统中( C )是实时系统。A．计算机激光照排系统B．办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统D．计算机辅助设计系统 5．操作系统是一种系统软件，它( D )。A．控制程序的执行B．管理计算机系统的资源C.方便用户使用计算机D．管理计算机系统的资源和控制程序的执行 6．计算机系统把进行( C )和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统A．CPU管理B．作业管理C．资源管理D．设备管理 7．批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，但( D )。 A.不能自动选择作业执行B．无法协调资源分配c．不能缩短作业执行时间D在作业执行时用户不能直接干预8．分时操作系统适用于( B)。A．控制生产流水线B．调试运行程序c．大量的数据处理D．多个计算机资源共享 9．在混合型操作系统中，“前台”作业往往是指( C )。A．由批量单道系统控制的作业B．由批量多道系统控制的作业c．由分时系统控制的作业D．由实时系统控制的作业 10.在批处理兼分时的系统中，对( B)应该及时响应，使用户满意。A．批量作业B.前台作业c．后台作业D．网络通信 11．实时操作系统对可靠性和安全性要求极高，它( C )。A．十分注重系统资源的利用率B．不强调响应速度c．不强求系统资源的利用率D．不必向用户反馈信息 12．分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( D )。A．实现各台计算机之间的通信B．共享网络个的资源c．满足较大规模的应用D．系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 13．SPOOL技术用于( B)。A．存储管理B．设备管理C．文件管理D．作业管理14．( B )为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。A处理器管理B．存储管理c．文件管理D．作业管理 (二)填空题 1. 计算机系统是按用户要求接收和存储信息，自动进行_数据处理____并输出结果信息的系统。 2.计算机是由硬件系统和_软件系统______系统组成。3．软件系统由各种_程序______和数据组成。4．计算机系统把进行_资源管理______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。5．操作系统使用户合理_共享资源_____，防止各用户间相互干扰。6．使计算机系统使用方便和_高效工作______是操作系统的两个主要设计目标。7．批处理操作系统、分时操作系统_______和实时操作系统是基本的操作系统。8．用户要求计算机系统中进行处理的一个计算机问题称为__作业_____。9．批处理操作系统按照预先写好的_作业说明书______控制作业的执行。10．在多道操作系统控制下，允许多个作业同时装入_内存______，使中央处理器轮流地执行各个作业。11．批处理操作系统提高了计算机系统的_工作效率______，但在作业执行时用户不能直接干预作业的执行。12．在分时系统中，每个终端用户每次可以使用一个由_时间片______规定的cPu时间。13分时系统具有同时性、独立性、及时性和__交互性_____等特点。14．在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控
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
2. 进程和线程的管理 例题解析 例2.2.1 试说明进程和程序之间的区别和联系。 解进程和程序是既有区别又有联系的两个概念。 进程是动态的，程序是静态的。程序是一组有序的指令集合，是一个静态的概念；进程则是程序及其数据在计算机上的一次执行，是一个动态的集合。离开了程序，进程就失去了存在的意义，但同一程序在计算机上的每次运行将构成不同的进程。程序可看作是电影的胶片，进程可以看作电影院放电影的过程。 一个进程可以执行多个程序，如同一个电影院的一场电影可放映多部影片。 一个程序可被多个进程执行，如同多个影院同时利用一个电影的胶片放映同一部电影。 程序可以长期保存，进程只能存在于一段时间。程序是永久存在的，而进程有从被创建到消亡的生命周期。 例2.2.2 举例说明多道程序系统失去了封闭性和再现性。 解例如，有两个循环程序A和B，共享一个变量N。程序A每执行一次时，都要做N：=N+1操作；程序B则每执行一次时，都要执行print(N)操作，然后再将N的值置成“0”。程序A 和B在多道程序系统中同时运行。假定某时刻变量N的值为n，可能出现下述三种情况：N：=N+1 在print(N)和N：=0之前，此时得到N值变化过程为n+1、n+1、0； N：=N+1 在print(N)和N：=0之后，此时得到N值变化过程为n 、0 、1； N：=N+1 在print(N)之后和N：=0之前，此时得到N值变化过程为n、n+1、0。 所以，在A、B程序多次执行过程中，虽然其每次执行时的环境和初始条件都相同，但每次得到的结果却不一定相同。 例2.2.3 为什么将进程划分成执行、就绪和阻塞三个基本状态？ 解根据多道程序执行的特点，进程的运行是走走停停的。因此进程的初级状态应该是执行和等待状态。处于执行状态的进程占用处理机执行程序，处于等待状态的进程正在等待处理机或者等待其它某种事件的发生。但是，当处理机空闲时，并不是所有处于等待状态的进程都能放到处理机上执行，有的进程即使分配给它处理机，它也不能执行，因为它的执行的条件没有得到满足。因此，将等待状态的进程分成两部分，一部分是放在处理机上就能立即执行，这就是就绪的进程；另一部分是仍需等某种事件发生的进程，即使放在处理机上也不能执行的进程，这就是阻塞进程。 例2.2.4 进程的挂起状态与进程的阻塞状态和就绪状态有何异同？ 解相同点是它们都没有占用处理机。不同点是挂起状态的进程是处于一种静止状态，不会参与对资源的竞争，在解除挂起之前，进程不会有新的资源要求，也不会有占用处理机的机会；阻塞状态和就绪状态的进程均处于活动状态，它们都有获得处理机的机会，都可能有新的资源要求。 例2.2.5 两个并发进程P1和P2的程序代码在下面给出。其中，A、B、C、D和E均为原语。 P1: begin P2: begin A; D; B; E; C; end end 请给出P1、P2两个进程的所有可能执行的过程。
计算机操作系统练习题－3 一、选择题（选择一个正确答案的代码填入括号中，每个2分，共40分） 1.下面六个系统中，必须是实时系统的有（）个。 办公自动化系统计算机辅助设计系统过程控制系统 航空订票系统计算机激光照排系统机器翻译系统 A．1 B．2 C．3 D．4 2.按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指 （）调度算法。 A．先来先服务B．计算时间短的作业优先 C．响应比高者优先D．优先级 3.最坏适应分配算法把空闲区（） A．按地址顺序从小到大登记在空闲区表中 B．按地址顺序从大到小登记在空闲区表中 C．按长度以递增顺序登记在空闲区表中 D．按长度以递减顺序登记在空闲区表中 4.在由9个生产者，6个消费者，共享容量为8的缓冲器组成的生产者-消费者问题中，互 斥使用缓冲器的信号量mutex的初值应该为（）。 A．8 B．6 C．9 D．1 5.现代操作系统大量采用的层次设计方法，从已知目标N层用户要求，逐级向下进行设 计，称为（）方法。 A．自底向上B．自左向右 C．核心扩展D．自顶向下 6.一个作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响 应比是（）。 A．0.5 B．1 C．2 D．3 7.文件系统采用二级文件目录可以（）。 A．缩短访问存储器的时间B．解决同一用户间的文件命名冲突 C．节省内存空间D．解决不同用户间的文件命名冲突 8.操作系统层次设计中为避免形成过多环路而产生死锁，一般应尽量避免（）。 A．上层调用下层B．高层调用低层 C．外层调用内层D．内层调用外层 9.可重定位内存分区分配的目的为（）。 A．解决碎片问题B．便于多作业共享内存
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
第一章练习题 一、选择题 1．操作系统本身是一种系统软件，因此，它（） A. 只能管理软件 B. 只能管理硬件 C．既不能管理软件，又不能管理硬件 D. 既能管理软件，又能管理硬件 2．操作系统是( )。 A.硬件 B.系统软件 C.应用软件 D.虚拟机 3．从资源的角度看操作系统的功能不包括( ). A．用户管理 B.处理器管理和存储管理C．文件管理和作业管理 D.设备管理 4．下面关于计算机系统和操作系统的叙述错误的是（）。 A．操作系统是独立于计算机系统的，它不属于计算机系统 B．计算机系统是一个资源集合体，包括软件资源和硬件资源 C．操作系统是一种软件 D．计算机硬件是操作系统赖以工作的实体，操作系统的运行离不开计算机硬件的支持 5．下面关于计算机系统层次关系的描述错误的是（）。 A.计算机系统是由硬件和软件组成的层次式结构 B.计算机层次结构中最内层是使用计算机系统的用户 C．硬件系统是计算机层次结构的最内层 D.用户与硬件系统之间的软件系统包括系统软件、支撑软件和应用软件三部分 6．下面关于批处理操作系统的叙述错误的是（）。 A．批处理操作系统可以分为单道批处理系统和多道批处理系统 B．单道系统是指一次只有一个作业装入计算机系统的主存中运行的系统 C．批处理系统具有用户与计算机的直接交互能力，提高了系统资源的利用率 D.“通道”和“中断”技术的出现，使得输入输出设备与中央处理器可以并行工作 7. 下面关于分时系统和实时系统的说法正确的是（） A．批处理系统具有批处理能力，但不具有分时交互能力 B．批处理系统是实现人机交互的系统 C．分时系统是实现自动控制无需人为干预的系统 D．分时系统本身既具有分时交互能力，又具有批处理能力 8、计算机的操作系统是一种（）。 A.应用软件 B.系统软件 C.工具软件 D.字表处理软件 9．操作系统是一组（）程序。 A.文件管理 B.中断处理 C.资源管理 D.设备管理 10．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 11．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 二、判断题 1、一个操作系统的系统调用越多，系统的功能就越强，用户使用就越复杂。 三、简答题 1、若程序P a、Pb 和P c 单独执行时间分别T a、Tb 和T c ，Ta=1 小时，Tb=1.5 小时，Tc=2 小时，其中处理机工作时间分别为T a=10 分钟，Tb=15 分钟，Tc=35 分钟。如果采用多道程序设计的方法，让T a、Tb 和T c 并发工作，假定处理机利用率达到60%，另加20 分钟系统开销，请问系统效率能提高百分之几？
练习题(一) Ⅰ问答题 1. 操作系统的两个主要目标是什么？ 答：方便性与有效性。 2. 试说明操作系统与硬件、其它系统软件以及用户之间的关系？ 答： 与硬件的关系：操作系统是位于硬件层上的第一层软件，它直接管理着计算机的硬件，合理组织计算机工作流程，并提高了硬件的利用率。。 与其他系统软件的关系：操作系统是系统软件，但它不同于其它系统软件和应用软件，它为其它系统软件和应用软件提供接口。应用软件要使用操作系统所提供的服务方可方便使用计算机。 与用户之间的关系：操作系统是为改善人机界面、提供各种服务，为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。 3. 试论述操作系统是建立在计算机硬件平台上的虚拟计算机系统。 答：没有任何软件支持的计算机称为裸机，即使其硬件功能再强，也必定是难于使用的。而实际呈现在用户面前的计算机系统是经过若干层软件改造的计算机。裸机位于最里层，它的外面是操作系统，经过操作系统提供的资源管理功能和方便用户的各种服务功能，将裸机改造成功能更强、使用更方便的机器，通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器，又称之为虚拟机（Virtual Machine ），这样的计算机系统是概念上和逻辑上的计算机，不是物理上的真实计算机。 4. 什么是操作系统？它有哪些基本功能与基本特征？ 答：操作系统是位于硬件层之上，所有其它软件层之下的一种系统软件，它控制和管理计算机系统资源、合理组织计算机工作流程、提供用户与计算机系统之间的接口。 操作系统的基本功能有：处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和提供用户接口。 操作系统的基本特征有：并发性、共享性、虚拟性和不确定性。 5. 请叙述并发和并行两个概念的区别？ 答：并发性是指两个或多个程序在同一时间段内同时执行，是宏观上的同时。而并行性是从硬件意义上考虑，是不同硬件部件（如CPU与I/O）在同一时刻的并行，即微观上，多个程序也是同时执行的。 6. 什么是多道程序设计? 在操作系统中使用这种技术有什么好处？ 答：多道程序设计是指在计算机内存中同时存放若干道已开始运行尚未结束的程序，它们交替运行，共享系统中的各种硬、软件资源，从而使处理机得到充分利用。 好处： ①提高了CPU的利用率。各道程序是轮流占用一个CPU，交替地执行。 ②改进了系统的吞吐量（系统吞吐量是指计算机系统在单位时间内完成的总工作量）。 ③充分发挥了系统的并行性，使CPU与I/O并行工作。提高CPU、设备、内存等各种资源的利用率，从而提高系统效率。
第三章进程管理练习题 一、选择题 1．如果信号量S的值是0，此时进程A执行P（S）操作，那么，进程A会（）。 A．继续运行 B．进入阻塞态，让出CPU C．进入就绪态，让出CPU D．继续运行，并唤醒S队列头上的等待进程 2. 正在运行的进程在信号量S上操作P操作之后，当S<0，进程将进入信号量的（）。 A.等待队列 B.提交队列 C.后备队列 D.就绪队列 3．在非剥夺调度方式下，运行进程执行V原语后，其状态（）。 A.不变 B.要变 C.可能要变 D.可能不变 4. 一个进程被唤醒，意味着（）。 A.改进程重新占有了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 5.. 系统感知进程的唯一实体是（）。 A.JCB B.FCB C.PCB D.SJT 6. 一进程在某一时刻具有（）。 A.一种状态 B.二种状态 C.三种状态 D.四种状态 7. 进程从运行状态变为等待的原因可能是（）。 A.输入/输出事件发生 B.时间片到 C.输入/输出事件完成 D.某个进程被唤醒 8. 进程创建原语的任务是（）。 A.为进程编制程序 B.为进程建立PCB表 C.为进程分配CPU D.为进程分配所需的各种资源 9. 进程被创建后即进入（）排队。 A.阻塞队列 B.就绪队列 C.缓冲队列 D.运行队列 10．在操作系统中，进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数据集上的一次。 A)等待活动 B)运行活动 C)单独操作 D)关联操作 11．下面对进程的描述中，错误的是。 A)进程是动态的概念 B)进程执行需要处理机 C)进程是有生命期的 D)进程是指令的集合
第二章进程的描述与控制 【例1】判断题：并发是并行的不同表述，其原理相同。（） 答案×。分析并发是指多道程序的执行在时间上是重叠的，一个程序的执行尚未结束，另一个程序的执行已经开始。但对单CPU系统而言，每一时刻只有一个程序在CPU上运行（有可能此时其他的程序在进行输入、输出）。也就是说，占有CPU的只能有一个程序。因此，并发实际上是“在宏观上并行执行，在微观上串行执行”。而并行是真正意义上的并行执行，因此两者的含义是不同的。 【例2】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．提高程序的运行速度 B．C．描述程序动态执行过程的性质D．使程序与计算过程一一对应 答案C 分析操作系统中多道程序的引入，使得它们在并发执行时共享系统资源，共同决定这些资源的状态，因此系统中各道程序在执行过程中就出现了相互制约的新关系，程序的执行出现“走走停停”的新状态。这些都是在程序的动态过程中发生的。而程序本身是机器能够翻译或执行的一组动作或指令，它或者写在纸面上，或者存放在磁盘等介质上，是静止的。很显然，直接从程序的字面上无法看出它什么时候运行、什么时候停顿，也看不出它是否影响其它程序或者一定受其它程序的影响。因此，用程序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。为此，人们引入进程的概念来描述程序动态执行过程的性质，这是引入“进程”概念的主要目的。 【例3】下列进程状态的转换中，不正确的是（）。 A．就绪 阻塞B．运行 就绪 C．就绪 运行D．阻塞 就绪 答案A 分析回答这道题要知道进程的3种基本状态，以及它们之间的转换关系。通过下图可以看到，凡是图中有箭头指向的转换都是可行的，而没有箭头指向的则不可能。因此A 是不正确的。 如果有的同学记不住这张图，那就从理解的角度进行思考。首先要理解3种状态的含义，然后再理解它们之间的转换。例如：运行的进程能变成就绪吗？可以，如果运行进程的时间片到了，就必修让出CPU，转换为就绪态。就绪的进程能变成阻塞吗？不可以，就绪态的进程已经具备了运行条件，只在等待CPU，怎么可能还退回到还不具备运行条件的阻塞态呢？因此，如果理解了，这张图就可以自己画出来，并不需要死记硬背。 【例4】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．可以有多个进程控制块B．可以和其他进程共用一个进程控制块
操作系统练习题 第一章引言 (一)单项选择题 1操作系统是计算机系统的一种( )。A．应用软件 B．系统软件c．通用软件D．工具软件 2．操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境，因此它必须使计算机( ) A.使用方便 B．高效工作 C.合理使用资源 D．使用方便并高效工作3．允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( )。A．分时操作系统 B．批处理单道系统 C．实时操作系统 D．批处理多道系统 4．下列系统中( )是实时系统。A．计算机激光照排系统 B．办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D．计算机辅助设计系统 5．操作系统是一种系统软件，它( )。A．控制程序的执行 B．管理计算机系统的资源C.方便用户使用计算机 D．管理计算机系统的资源和控制程序的执行 6．计算机系统把进行( )和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统A．CPU管理B．作业管理 C．资源管理D．设备管理 7．批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，但( )。 A.不能自动选择作业执行 B．无法协调资源分配 c．不能缩短作业执行时间 D在作业执行时用户不能直接干预 8．分时操作系统适用于( )。A．控制生产流水线B．调试运行程序c．大量的数据处理D．多个计算机资源共享 9．在混合型操作系统中，“前台”作业往往是指( )。A．由批量单道系统控制的作业B．由批量多道系统控制的作业 c．由分时系统控制的作业D．由实时系统控制的作业 10.在批处理兼分时的系统中，对( )应该及时响应，使用户满意。A．批量作业B.前台作业c．后台作业D．网络通信 11．实时操作系统对可靠性和安全性要求极高，它( )。A．十分注重系统资源的利用率B．不强调响应速度 c．不强求系统资源的利用率 D．不必向用户反馈信息 12．分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( )。A．实现各台计算机之间的通信B．共享网络个的资源 c．满足较大规模的应用 D．系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 13．SPOOL技术用于( )。A．存储管理B．设备管理C．文件管理 D．作业管理 14．( )为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。 A处理器管理 B．存储管理 c．文件管理 D．作业管理 (二)填空题 1. 计算机系统是按用户要求接收和存储信息，自动进行_______并输出结果信息的系统。 2.计算机是由硬件系统和_______系统组成。3．软件系统由各种_______和数据组成。4．计算机系统把进行_______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。5．操作系统使用户合理_______，防止各用户间相互干扰。6．使计算机系统使用方便和_______是操作系统的两个主要设计目标。7．批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。8．用户要求计算机系统中进行处理的一个计算机问题称为_______。9．批处理操作系统按照预先写好的_______控制作业的执行。10．在多道操作系统控制下，允许多个作业同时装入_______，使中央处理器轮流地执行各个作业。11．批处理操作系统提高了计算机系统的_______，但在作业执行时用户不能直接干预作业的执行。12．在分时系统中，每个终端用户每次可以使用一个由_______规定的cPu时间。13分时系统具有同时性、独立性、及时性和_______等特点。14．在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控制的作业称为_______作业，把由批处理系统控制的作业称为_______作业。l5．实时系统要求有_______,不强求系统资源的利用率。16.网络操作系统能实现各台计算机之间的通信和网络中各种_______的共享。17．分布式计算机系统中各台计算机_______主次之分。18．操作系统的资源管理功能有：处理器管理、_______、文件管理、设备管理和作业管理。19．_______为用户合理地分配处理器时间．尽可能地使处理器处于忙状态，提高处理器的工作效率。20．文件管理面向用户实现_______存取文件，管理用户信息的存储、检索、共享和保护。21．设备管理负责管理各种外围设备，包括设备的分配、启动以及_______的实现技术。 (三)简答题 1.什么是计算机系统?它由哪几部分组成? 2．计算机系统的资源包括哪些? 3简述操作系统的定义。4．为计算机设计操作系统要达到什么目的?设计时应考虑哪些目标? 5．从操作系统提供的服务出发，操作系统可分哪几类? 6．何谓批处理操作系统? 7．为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率? 8分时系统如何使各终端用户感到好像自己独占一台计算机? 9．网络操作系统有何主要功能? 10．简述操作系统的五大功能。 第一章练习题参考答案 (一)单项选择题 1．B 2.D 3 A 4 C 5．D 6．C 7．D 8．B 9．C 10．B 11．C 12．D 13.B 14．B (二)填空题