《操作系统》试题库_简答题
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操作系统试题及答案一、选择题1. 操作系统的主要功能是什么?A. 提供人机接口B. 管理计算机硬件资源C. 执行应用程序D. 实现文件管理答案:B. 管理计算机硬件资源2. 下列哪个不是操作系统的组成部分?A. 内存管理器B. 文件管理器C. 进程管理器D. 网络管理器答案:D. 网络管理器3. 进程是指什么?A. 程序的执行实例B. 程序的源代码C. 程序的编译结果D. 程序的运行环境答案:A. 程序的执行实例4. 下列关于多道程序设计的说法正确的是?A. 可以同时运行多个程序B. 只能运行一个程序C. 依次执行多个程序D. 只有操作系统才能运行多个程序答案:A. 可以同时运行多个程序5. 以下哪个是常见的作业调度算法?A. 先来先服务(FCFS)B. 最短作业优先(SJF)C. 最高响应比优先(HRRN)D. 所有选项都是答案:D. 所有选项都是二、填空题1. 在进程调度中,使用________算法可以保证公平调度。
答案:轮转法2. 资源的死锁是指进程之间由于竞争资源而造成的________问题。
答案:互斥三、判断题1. 操作系统是必须安装在计算机上才能使用的。
()答案:错误2. 虚拟内存是操作系统提供的一种管理物理内存的技术。
()答案:正确3. 操作系统通过中断机制来处理程序的执行顺序。
()答案:正确四、简答题1. 请简要解释进程和线程的概念,并说明它们之间的区别。
答案:进程是指计算机中正在运行的程序的实例,多个进程可以同时运行,每个进程都独立分配了资源和状态。
线程是进程的一部分,它是程序执行的最小单位,一个进程可以包含多个线程,它们共享进程的资源和状态。
进程间切换开销较大,而线程间切换开销较小。
2. 请简要解释死锁的原因以及预防策略。
答案:死锁的原因通常是由于进程之间相互等待对方占用的资源,形成了一个循环等待的闭环。
预防死锁的策略包括资源分配策略、环路剥夺策略和预防策略。
资源分配策略是通过破坏死锁的四个必要条件之一(互斥、占有并等待、不可抢占、循环等待)来预防死锁。
1.什么是设备的独立性?它有什么好处?应用程序独立于具体使用的物理设备1)设备分配时的灵活性 2) 易于实现I/O重定向2.解释死锁的含义,操作系统从哪几方面解决死锁的问题。
是计算机系统中多道程序并发执行时,两个或两个以上的进程由于竞争资源而造成的一种互相等待的现象(僵局),如无外力作用,这些进程将永远不能再向前推进(1)预防死锁。
(2) 避免死锁。
(3) 检测死锁。
(4) 解除死锁。
3.采用PV操作作为同步机构时,假定与某共享变量相关的信号量S的值可在[-1,1]之间,问S的初值是哪个值?当S= -1,S= 0,S= 1 时它们各自的含义是什么?S的初值是 1.S=-l,表示有一个进程在等待进入临界区执行。
S=0,表示已有一个进程在临界区执行,这时若有进程想进入临界区则必须等待。
S=l,表示无进程在临界区执行,若有进程想进入临界区则可以立即进入。
4. 实现虚拟设备的硬件条件是什么?操作系统应设计哪些功能程序?输入井、输出井输入缓冲区、输出缓冲区输入进程、输出进程5.进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式,哪一种系统的开销更大?为什么?可抢占式会引起系统的开销更大。
可抢占式调度是严格保证任何时刻,让具有最高优先数(权)的进程占有处理机运行,因此增加了处理机调度的时机,引起为退出处理机的进程保留现场,为占有处理机的进程恢复现场等时间(和空间)开销增大。
6. 试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。
资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源,仅在系统为之分配了所需的全部资源后,该进程才开始执行。
这样,进程在执行过程中不再申请资源,从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件”,从而防止死锁的发生。
7.一个比较完善的文件系统应该具有哪些功能?1)文件存储空间的管理2)目录管理3)文件的读写管理4)文件的安全管理5)提供用户接口8.一个作业要占有处理器必须经过两级级调度,写出这两级调度且指出它们的关系?(1)作业调度是宏观调度,它决定了哪一个作业能进入主存。
1.文件目录和目录文件各起什麽作用?目前广泛采用的目录结构形式是哪种?它有什麽优点?答:文件目录记录文件的名字、文件长度、文件存放在外存上的物理地址,以及文件属性和文件建立时间、日期等信息也称之为文件控制块。
目录文件是文件系统把同一卷上的若干文件的文件目录组成一个独立的文件,这个全部由文件目录组成的文件称目录文件。
文件目录和目录文件是两个不同的概念,文件目录记录文件的管理信息,它用于对单个文件的控制;目录文件是由全部文件目录组成的文件,它用于整个文件系统的管理。
目前广泛采用的目录结构是树形目录结构,它的主要优点是:检索效率高,允许文件重名,确切反映了信息的层次结构,并且可以利用层次结构实现文件共享和保护2.在设备管理中,何谓设备独立性?如何实现设备独立性?答:设备独立性是指用户程序独立于所使用的具体物理设备。
① 从程序设计的角度看各种设备所体现的接口都是一致的。
② 操作系统对所有的设备及设备操作都采取统一方式管理。
为了实现设备的独立性,系统应为每个用户进程配置一张用于联系逻辑设备名和物理设备名的映射表,以根据当前的实际情况实现逻辑设备名到具体设备的映射。
3.存储管理研究的主要课题有哪些?答:①存储分配问题②地址再定位问题③存储保护问题④存储扩充问题4.什麽是DMA方式?它与中断方式的主要区别是什麽?答:DMA方式也称直接内存存取方式,其特点是外设在硬件支持下直接与内存交换成批数据而无须CPU干预。
DMA方式下的系统地址总线和数据总线以及一些控制信号线都是与CPU共用的。
平时由CPU管理使用,当进行直接内存存取数据时,采用偷窃总线控制权的办法,将CPU 管理的总线由DMA控制器接管,并由DMA控制器控制外设与内存之间的成批数据传送。
当本次DMA传送的数据全部传送完成后发出一个中断并由CPU响应中断并回收总线控制权。
区别:①中断方式在每个数据传送完成后中断CPU,而DMA方式则是在所要求传送的一批数据全部传送结束时中断CPU;②中断方式的数据传送是在中断处理时由CPU控制完成,而DMA方式则是在DMA控制器的控制下完成。
第一章1.操作系统的目标是什么?答:方便性,有效性,可扩充性,开放性。
2.什么是计算机操作系统。
答:是计算机系统中的一个系统软件,能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程,控制程序的执行,并向用户提供各种服务功能,使得用户能够合理、方便、有效地使用计算机,使整个计算机系统能高效运行的一组程序模块的集合。
3.操作系统的三种基本类型是什么。
答:批处理操作系统,分时系统,实时系统4.试说明多道批处理操作系统的优缺点。
答:优点是资源利用率高,系统吞吐量大。
缺点是平均周转时间长,无交互能力。
5.试叙述多道程序设计的基本概念。
答:在多道批处理系统中,用户所提交的作业首先存放在外存上并排成一个队列,成为“后备队列”;然后,按一定的作业调度算法从后备队列中选择若干个作业调入内存,使它们共享CPU和系统中的各种资源。
6.简述分时系统的工作原理和特征。
答:(1)分时系统采用时间片轮转法,将CPU的访问时间平均分给每个用户,使每个用户都可以访问到中央计算机资源。
(2)分时系统的特性:多路性,独立性,及时性,交互性。
7.操作系统的五大管理功能是什么?答:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口8.操作系统的四个基本特征。
答:操作系统的四个基本特征分别是:(1)并发性:在多道程序环境下,并发性是指宏观上在一段时间内有多道程序在同时运行。
但在单处理机系统中,每一时刻仅能执行一道程序,故微观上这些程序是在交替执行的。
(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进程共同使用。
根据资源属性不同分为互斥共享方式和同时访问方式。
(3)虚拟性:在操作系统中的所谓“虚拟”是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。
(4)异步性:在多道程序环境下,允许多个进程并发执行,但由于资源等因素的限制,通常,进程执行并非“一气呵成”,而是以“走走停停”的方式运行。
第三章1.简述进程和程序的区别。
操作系统试题及答案一、选择题1. 在操作系统中,进程和程序的主要区别是:A. 进程有程序计数器B. 程序是永久存储的C. 进程具有并发性D. 程序是顺序执行的答案:C2. 分页和分段存储管理方式的主要区别在于:A. 分页有页表,分段没有B. 分页大小固定,分段大小可变C. 分页和分段都需要页表D. 分页和分段的大小都是可变的答案:B二、填空题1. 操作系统的五大基本功能包括________、________、存储管理、设备管理和________。
答案:作业管理;文件系统管理;用户接口2. 死锁的必要条件包括互斥、________、________和循环等待。
答案:占有和请求;不可剥夺性三、简答题1. 简述进程和线程的区别。
答案:进程是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位,是程序的执行实体。
线程是进程中的一个实体,是CPU调度和执行的单位,比进程更小的能独立运行的基本单位。
线程自身基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如执行栈),但它可以与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。
2. 描述虚拟内存的工作原理。
答案:虚拟内存是一种内存管理技术,它允许操作系统将虚拟地址空间映射到物理内存。
操作系统通过页面置换算法,将当前不活跃的内存页面交换到磁盘上,从而为当前活跃的页面腾出空间。
这样,应用程序可以使用的地址空间就可以大于实际的物理内存大小。
四、计算题1. 假设一个系统有16个页面,页面大小为4KB,主存大小为256KB。
如果一个程序的页表有32个页表项,计算该系统的页表大小。
答案:每个页表项通常包含一个指向页面的指针,假设指针的大小为4字节。
因此,32个页表项的总大小为32 * 4 = 128字节。
页表大小为128KB。
2. 如果一个系统采用二级页表,主存大小为4GB,页面大小为4KB,计算需要多少个一级页表项和二级页表项。
答案:首先,计算一级页表项的数量:4GB / (4KB * 1024) = 1M个一级页表项。
1、简述操作系统的基本特征。
答:(1)并发。
在单处理机、多道程序环境下并发是指一段时间内,宏观上多个程序同时运行、微观上交替运行的情形。
OS中引入进程的概念就是为了实现并发;(2)共享。
是指系统中并发执行的多个进程共享系统资源。
根据资源属性可以有互斥共享和同时访问两种方式;(3)虚拟。
OS会通过虚拟技术实现系统功能的扩充。
(4)异步性。
并发执行的多个进程由于资源的限制会出现“走走停停”的运行模式。
2、试分析引起进程阻塞和唤醒的事件主要有哪些。
答:(1)请求系统服务。
当正在执行的进程请求系统提供服务而系统无法满足其请求时,进程阻塞等待;由释放服务的进程唤醒阻塞进程。
(2)启动某种操作。
当进程启动某种I/O操作后阻塞以等待操作完成;由中断处理程序唤醒阻塞进程。
(3)新数据尚未到达。
相互合作的进程中,消费者进程阻塞等待数据到达;生产者进程在数据到达后唤醒阻塞进程。
(4)无新工作可做。
系统进程没有新工作可做时阻塞等待;当有进程发出请求时唤醒阻塞进程。
3、简述在操作系统中引入缓冲的主要原因。
答:(1)缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。
(2)减少对CPU的中断频率,放宽对中断响应时间的限制。
(3)提高CPU和I/O设备之间的并行性。
4、以独占设备为例简述设备分配的过程。
答:(1)设备的分配。
根据物理设备名,查找SDT;找出该设备的DCT,得该设备的状态:忙则将进程的PCB排入设备队列中等待;闲则分配设备给进程。
(2)控制器的分配。
根据设备的DCT找到与之相连的控制器的COCT,从中得到控制器的状态:忙则将进程的PCB排入控制器的等待队列中;闲则分配控制器给进程。
(3)通道的分配。
如果系统有通道,则根据控制器的COCT找到与之相连的通道的CHCT,从中得到通道的状态:忙则将进程的PCB挂入通道的等待队列中;否则分配通道给进程。
只有在三者都分配成功时,设备分配才算成功。
1、名词解释(1)虚拟存储器;虚拟存储器:由进程中的目标代码、数据等的虚拟地址组成的虚拟空间称为虚拟存储器。
1.试从调度性、拥有资源方面,对进程和线程进行比较。
2.什么是进程?试画出进程间三种基本状态的关系转换图3.为实现请求分页存储管理,页表中至少应含有哪些内容?4.某存储管理系统中一进程的页表如下所示,其中状态值1表示对应页在内存,0表示不在内存。
逻辑地址:431、4500所对应的物理地址(块大小为1024 B)分别是什么?5.现磁头位于53柱正在由外到内(小柱号到大)地移动,有若干个进程提出了对如下柱面的I/O请求:98,183,37,122,12,124,65,67。
采用电梯(Scan)调度算法调度,则服务上述请求的柱面序列是什么,完成请求后磁头总共滑过了多少个磁道?6.若磁头的当前位置为100号柱面,磁头正向柱面号增加的方向移动。
现有一个磁盘读写请求队列,请求的柱面号为:23,376,205,19,61,190,398,29,40。
若采用扫描(SCAN)算法进行调度,则实际服务的次序是什么,服务结束后磁头总的移动量是多少?7.假定磁盘块大小为512B,对于400MB的文件存储空间用位示图表示需占用多少个块?8.设磁盘的I/O请求队列中的磁道号为:98,183,37,122,14,124,65,67,磁头初始位置为50,若采用SSTF(最短寻道时间优先)的磁盘调度算法,磁头的移动顺序是什么?移动距离分别是多少?9.设某磁盘有400个磁道,编号为0--399,设当前磁道=100,并刚刚完成了对125号柱面的服务请求,对于下列请求序列:19,134,18,56,192,29,3,19,40.当用SCAN的调度算法时,试写出磁头移动的顺序,并求出移动量。
10.某文件占10个磁盘块,现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区,并送用户区进行分析。
假设一个缓冲区与一个磁盘块大小相同,把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100 μs,将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50 μs,CPU对一块数据进行分析的时间为50 μs。
1.I/O软件一般分为哪几个层次?从硬件层到用户层分为中断处理程序;设备驱动程序;与设备无关的I/O软件;用户空间的I/O软件等4层。
2.操作系统有哪些基本类型?基本的操作系统类型有三种:多道批处理操作系统,分时操作系统及实时操作系统。
.各举出一个实例?随着计算机体系结构的发展,先后出现了个人计算机操作系统、嵌入式操作系统、多处理机操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
3.有几种I/O控制方式?各自的含义是什么?答:常用的I/O控制技术有4种:程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道控制方式。
程序直接控制方式是由用户进程直接控制内存或CPU和外围设备之间的信息传送。
这种方式控制者都是用户进程。
中断方式被用来控制外围设备和内存与CPU之间的数据传送。
这种方式要求CPU与设备(或控制器)之间有相应的中断请求线,而且在设备控制器的控制状态寄存器的相应的中断允许位。
DMA方式又称直接存取(direct memory access)方式。
其基本思想是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通道。
通道控制(channel control)方式与DMA方式相类似,也是一种以内存为中心,实现设备和内存直接交换数据的控制方式。
与之不同的是,在DMA方式中数据传送方向、存放数据内存始址以及传送的数据块长度等都是由CPU控制,而在通道方式中这些都是由专管输入输出的硬件——通道来进行控制4.常见的文件物理结构有哪些?各有什么特点?各自与文件的存取方式的关系如何?常见的文件物理结构有顺序结构,链接结构,索引结构。
顺序结构以编号连续的磁盘块存储文件内容,适合于顺序存取和直接存取;链接结构将逻辑上连续的文件块存放到不连续的物理块中、然后在每一个物理块保存一个存放下一个逻辑块的物理块的指针,以保持逻辑块的连续性,此类结构顺序存取;以索引结构存储的文件,适合于顺序存取、直接存取。
索引结构是在文件目录中设置一张文件物理块的索引表,表中依文件逻辑块的顺序登记各个逻辑块所在的物理块地址。
填空题1.操作系统的特征是(并发),(共享)和(异步性)还有(虚拟).2.按照用户界面的使用环境和功能特征的不同,一般可以把操作系统分为三种基本类型,即:(批处理系统),(分时系统)和实时系统.3. 软件系统分为系统软件,(支撑软件)和(应用软件).4.多数计算机系统将处理器的工作状态划分为(管态)和目态.后者一般指用户程序运行时的状态,又称为普通态或(用户态).5. 存储器一般分成高速缓冲器,(内存)和(外存)三个层次,其中高速缓冲器是造价最高,存取速度最快.6.文件的物理结构有:顺序结构,(链接结构)和(索引结构).8. 在单CPU系统中有n(n>1)个进程,在任一时刻处于就绪的进程最多是(n-1)个,最少是(0)个.9. 系统为每一台设备确定一个编号,以便区分和识别,这个确定的编号称为设备的(绝对)号.由用户在程序中定义的设备编号称为设备的(相对)号.10. 一个作业可划分成若干个(相对独立)的部分,每个部分称为一个(作业步).11. 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.12. 操作系统为用户提供两种类型的使用接口,它们是(操作员)接口和(程序员) 接口.13. 操作系统中,进程可以分为(系统)进程和(用户)进程两类.15. 除了新建状态与撤销状态,进程的基本状态有(运行)、(就绪)、(阻塞)。
16. 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,(计算时间短)分母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)分子的作业得到优先调度.17. 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).18. Linux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.19. 操作系统的主要设计目标是(方便用户使用)和(资源利用率高).20. 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(资源)和取消该进程的(进程控制块PCB),就撤消了该进程.21. 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).22. 实现SPOOL系统时必须在磁盘上辟出称为(输入#)和(输出#)的专门区域,以存放作业信息和作业执行结果.23. 一个理想的作业调度算法应该是既能(提高系统效率)又能使进入系统的作业(周转时间短).24. 死锁的四个必要条件是(互斥使用资源),(占用并等待资源),不可抢夺资源和循环等待资源.25. 操作系统一般为用户提供了三种界面,它们是(命令界面),(图形界面)和系统调用界面.26. 进程间相互合作的关系是(同步)关系,而对资源争用的关系是(互斥)关系.若干进程使用同一临界资源时必须互斥执行.27. 处理机调度可分为三级,它们是作业调度,(进程调度)和CPU交换调度;在一般操作系统中,必须具备的调度是(进程调度).28. 一般说来,用户程序中所使用的地址是逻辑地址,而内存中各存储单元的地址是(物理地址或绝对地址);将前者转变为后者的过程称作(重定位).29. 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.30. 在Linux系统中,基本的文件类型分为(普通)文件,目录文件和文件, 所有的I/O设备按其物理特性分为(字符)设备和块设备.33. 操作系统的设备管理应具备的主要功能是(监视设备状态),(进行设备分配),完成I/O操作和缓冲管理与地址转换.34. 对信号量S每执行一次P操作,则信号量S的值就减1.当S的值小于0时,执行P操作的进程的状态就置为阻塞态,把相应的PCB连入该信号量队列的(末尾),并且该进程放弃处理机,由(进程调度程序)调度合适进程.35. 把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作重定位,它分为(静态重定位)和(动态重定位)两种形式,在现代操作系统中都采用动态重定位形式来实现这种地址转换.37. SPOOLing的中文含义为(同时外围联机操作)或(假脱机操作)。
操作系统一、1.什么是操作系统?从资源管理看操作系统的功能有哪些?答:(1).操作系统是一个系统软件,它能有效地管理和控制电脑系统中的各种硬件和软件资源、合理组织电脑的工作流程,方便用户使用的程序和数据的集合。
(2).a.处理机管理:分配和控制处理机 b.存储器管理:分配及回收内存c. I/O(Input/Output)设备管理:I/O分配与操作d.文件管理:文件存取、共享和保护〔详见课本P2-3〕2.什么叫并发性?什么叫并行性?答:并发性:两个或两个以上事件在同一时间间隔内发生。
并行性:两个或两个以上事件在同一时刻发生。
3.试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统与实时系统进行比较。
答:及时性:实时系统要求更高[分时系统:秒级(一般情况〕实时系统: 微秒级甚至更小] 交互性:分时系统交互性更强可靠性:实时系统要求更高〔详见课本P9和P11〕三、1.在操作系统中为什么要引入进程的概念?它与程序的区别和联系是怎样的?答:〔1〕程序在并发执行方式下,运行时具有异步性的特征,“程序”这个静态概念已经不足以描述程序的执行过程。
这样,就需要一个数据结构PCB来记录程序的状态,以及控制其状态转换所需的一些信息。
因此,将PCB、程序、数据三者组成一个完整的实体,就是进程实体。
进程是程序的一次执行,引入进程的概念,便于操作系统对于程序的运行进行控制。
〔2〕区别:1〕进程是指令的有序集合,是静态的,进程是程序的执行,是动态的。
2〕进程的存在是暂时的,程序的存在是永久的。
3〕进程的组成应包括程序和数据。
除此之外,进程还应由记录进程状态信息的“进程控制块”组成。
联系:程序是构成进程的组成部分之一,一个进程的运行目标是执行它所对应的程序。
如果没有程序,进程就失去了其存在的意义。
从静态的角度看,进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。
2.什么是进程的互斥与同步?答:进程互斥:指两个或两个以上的进程由于竞争资源而形成的制约关系。
《操作系统》考试练习题及参考答案一、单选题1. 在下列存储管理方案中,不适用于多道程序设计的是()。
A 、单一连续分配B 、固定式分区分配C 、可变式分区分配D 、段页式存储管理答案:A2. 若系统中有五台绘图仪,有多个进程均需要使用两台,规定每个进程一次仅允许申请一台,则至多允许()个进程参于竞争,而不会发生死锁。
A 、5B 、2C 、3D 、4答案:D3. 主要由于()原因,使UNIX易于移植。
A 、UNIX是由机器指令书写的B 、UNIX大部分由汇编少部分用C语言编写C 、UNIX是用汇编语言编写的D 、UNIX小部分由汇编大部分用C语言编写答案:D4. 一个计算机系统有7台可互换的磁带机供N个进程竞争使用。
每个进程在一段时间内需要占用2台磁带机。
N最多为()不会发生死锁。
A 、5B 、12C 、6D 、2答案:C5. 虚拟设备是指()。
A 、允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备B 、允许用户以标准化方式来使用物理设备C 、把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备D 、允许用户程序不必全部装入主存便可使用系统中的设备答案:C6. 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 、页式虚拟存储管理中的页面调度答案:A7. 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答案:D8. 在UNIX系统中,请求调用是采用()算法。
A 、LFUB 、FIFOC 、LRUD 、LIFO答案:C9. ()存储器管理方法可能使系统产生抖动。
A 、简单页式B 、请求页式C 、段式D 、可变连续分区答案:B10. 某系统采用固定分区分配存储管理,内存空间为640K,其中地址0到40K被系统占用,其他空间按分区大小相等的方法划为4个分区,则当有大小分别为7KB 、90KB 、30KB 、20KB的作业进入内存时,浪费的内存为()。
操作系统简答题操作系统简答题⒈什么是操作系统?操作系统是一种系统软件,它管理计算机硬件和软件资源,提供给用户和应用程序一种接口,以及协调和控制计算机系统的各个部分的工作。
⒉操作系统有哪些主要功能?- 进程管理:包括进程创建、调度、同步与通信。
- 文件系统管理:管理文件的存储、组织、访问和保护。
- 内存管理:分配和回收内存资源,虚拟内存管理等。
- 设备驱动程序:与硬件设备进行交互,提供访问硬件的接口。
- 用户界面:提供给用户与操作系统交互的方式。
⒊什么是进程和线程?- 进程:是指在操作系统中正在运行的一个程序的实例。
每个进程都有自己的地质空间、独立的资源和控制信息。
- 线程:是进程的执行单元,是程序执行的最小单位。
多个线程可以共享同一个进程的资源,通过线程间的通信和同步来协调工作。
⒋什么是并发和并行?- 并发:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
- 并行:指两个或多个事件同时发生。
⒌什么是死锁?死锁是指两个或多个进程无限等待彼此所持有的资源的情况。
它是导致系统资源无法使用的一种情况。
⒍什么是文件系统?文件系统是操作系统用来对文件进行组织、存储和访问的一种方式。
它通过文件目录结构来组织文件,以及提供对文件的读写操作。
⒎什么是虚拟内存?虚拟内存是一种技术,将计算机的物理内存和磁盘空间结合起来使用,在物理内存不足时,可以将一部分数据暂存到磁盘上,从而扩展可用的内存空间。
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操作系统考试试题一、选择题(每题2分,共10分)1. 操作系统的主要功能是______。
A. 管理计算机硬件资源B. 提供用户界面C. 编译程序代码D. 网络通信2. 在操作系统中,负责管理内存的部件是______。
A. 文件系统B. 调度器C. 内存管理器D. 设备驱动程序3. 下列哪个不是进程通信的方法?A. 管道B. 信号C. 消息队列D. 虚拟内存4. 操作系统中的死锁是指______。
A. 进程无限等待资源B. 系统无法正常启动C. 用户程序卡住不响应D. 硬件故障导致系统崩溃5. 下列哪个是分时操作系统的特点?A. 多用户同时使用B. 任务切换非常快速C. 系统资源分配给单个用户D. 面向批处理作业二、填空题(每题2分,共10分)1. 操作系统中,______是一种将程序分成小段执行,以提高内存利用率和系统响应速度的技术。
2. 在多任务操作系统中,______是保证系统资源公平分配的机制。
3. 操作系统通过______来控制和管理对硬件设备的访问。
4. 在操作系统中,______是指操作系统为完成任务而设置的一系列程序和数据。
5. 操作系统的______是指系统能够同时处理多个作业的能力。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述操作系统的五大基本功能。
2. 描述进程和线程的区别。
3. 解释虚拟内存的概念及其作用。
四、论述题(20分)请论述操作系统中调度算法的两种主要类型及其特点,并举例说明它们在实际系统中的应用。
五、案例分析题(30分)某公司有多个部门,每个部门有多个员工使用计算机进行日常工作。
为了提高工作效率,公司决定实施一套集中管理的操作系统策略。
请分析并提出一个合理的操作系统部署方案,包括但不限于用户权限管理、数据安全、系统维护等方面。
注:请根据上述题型撰写答案,确保答案准确、完整。
1、按资源分配方式可将外部设备分为几类?各有什么特点?答:独占设备、共享设备和虚拟设备。
所有字符设备都是独占设备,只能互斥使用,利用率低。
共享设备可由不同进程交替使用,利用率高。
虚拟设备是通过SPOOLing技术把原独占设备改造成共享设备,以提高利用率。
Spooling技术:是用一类物理设备模拟另一类物理设备技术,是使独占使用的设备变成可共享设备的技术,也是一种速度匹配技术2、简述死锁的防止与死锁的避免的区别:死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略,进程按规定申请资源,系统按预先规定的策略进行分配,从而防止死锁的发生。
死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配,仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程,使系统一直处于安全状态之中,从而避免死锁。
产生死锁的必要条件是:互斥、不剥夺、部分分配、环路条件产生死锁的原因:一是系统提供的资源数量有限,不能满足每个进程的使用;二是多道程序运行时,进程推进顺序不合理解除死锁的方法:1、资源剥夺法;2、撤消进程法死锁的定义:一组进程中,每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源,因而永远无法得到的资源,这种现象称为进程死锁,这一组进程就称3、什么是进程互斥?进程同步机制应遵循哪四个基本准则?答:进程互斥:若干进程共享一资源时,任何时刻只允许一个进程使用,也称间接制约关系。
进程同步:异步环境下的一组并发进程,因直接制约而互相发送消息而进行互相合作、互相等待,使得各进程按一定的速度执行的过程。
互斥的四条准则:(1)并发进程异步执行(2)临界区空闲让进(3)并发进程互斥执行(4)并发进程有限等待4、进程调度的主要功能是什么?答:a保存当前正在运行进程的现场;b从就绪队列中挑选一个合适的进程(使用一定的调度算法),将其状态改为运行态,准备分配CPU给它;c为选中的进程恢复现场,分配CPU。
5、什么是虚拟存储器,其基本特征是什么?答:虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器;基本特征:A 虚拟扩充:不是物理上,而是逻辑上扩充内存容量;B 部分装入:每个作业不是全部一次性装入内存,只装部分;C 离散分配:不需占用连续的内存空间,是“见缝插针”;D 多次对换:程序运行期间所需的全部程序和数据要分成多次调入内存6、用信号量解决以下的“晕独木桥”问题:同一方向的行人可连续过桥,当某一方向有人过桥时,另一方向的行人必须等待,当某一方向无人过桥时,另一方向的行人可以过桥。
《操作系统》考题及答案操作系统考题及答案一、选择题(共10题,每题2分,共20分)1. 操作系统是计算机系统中的()。
A. 软件部分B. 硬件部分C. 网络部分D. 执行部分答案:A2. 下列哪个操作系统属于开源操作系统?A. WindowsB. macOSC. LinuxD. iOS答案:C3. 进程是指()。
A. 一个程序的执行B. 一个任务的执行C. 一个线程的执行D. 一个指令的执行答案:B4. 下列关于虚拟内存的说法,正确的是()。
A. 提高了程序的运行效率B. 减少了程序的运行时间C. 可以充分利用硬盘空间D. 不会导致系统崩溃答案:A5. 进程调度算法中,通过时间片轮转调度可以实现()。
A. 公平性B. 紧急性C. 优先级D. 死锁避免答案:A6. 下列关于死锁的说法,正确的是()。
A. 资源利用率提高B. 进程执行顺序无关C. 程序运行速度加快D. 进程无法进行下去答案:D7. 磁盘调度算法中,通过扫描算法可以实现()。
A. 最少移动量B. 最小响应时间C. 最短寻道时间D. 最高吞吐量答案:C8. 进程同步原语中,P操作(也称为申请资源)的作用是()。
A. 分配资源B. 请求资源C. 释放资源D. 撤销资源答案:B9. 下列关于页面置换算法LRU(最近最久未使用)的说法,正确的是()。
A. 置换最近被访问的页面B. 可以避免缺页中断C. 不需要记录页面访问情况D. 只适用于主存容量较小的系统答案:A10. 虚拟存储技术中,页面大小的选择应该满足的原则是()。
A. 尽量小,以减少内存开销B. 尽量大,以提高程序运行速度C. 适中,以兼顾内存开销和程序运行速度D. 无固定原则,根据应用需求灵活选择答案:C二、简答题(共6题,每题10分,共60分)1. 请简要阐述操作系统的作用及主要功能。
答案:操作系统是计算机系统中最重要的软件部分,其作用主要体现在以下几个方面:- 管理计算机硬件资源,包括内存、CPU、磁盘等的分配和调度,保证资源的合理利用和高效运行;- 提供文件管理,包括文件的创建、读写、删除等功能,保证对文件的统一管理和访问控制;- 提供用户接口,通过命令行或图形界面等方式,使用户可以方便地与计算机交互;- 提供进程管理,包括进程的创建、调度、同步、通信等,保证多个进程的协调运行;- 提供安全性和数据保护,保护系统和用户的数据安全,防止恶意攻击和数据丢失。
1、什么是操作系统?它有什么基本特征?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、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户与计算机之间的接口。
操作系统的基本特征是:并发、共享和异步性。
2、操作系统的含义及其功能是什么?1)、含义:OS是一组系统软件,它是软硬件资源的控制中心,它以尽量合理有效的方法组织多个用户共享计算机的各种资源。
2)功能:管理计算机的软硬件资源(包括:处理机管理,作业管理,存储管理,设备管理,文件管理)、提高资源的利用率、方便用户。
3、什么是多道程序设计技术多道程序设计技术就是在系统(内存)中同时存放并运行多道相互独立的程序(作业),主机以交替的方式同时处理多道程序。
它是一种宏观上并行,微观上串行的运行方式。
4、分时系统和实时系统有什么不同?答:分时系统通用性强,交互性强,及时响应性要求一般(通常数量级为秒);实时系统往往是专用的,系统与应用很难分离,常常紧密结合在一起,实时系统并不强调资源利用率,而更关心及时响应性(通常数量级为毫秒或微秒)、可靠性等。
5、SPOOLing的含义是什么?试述SPOOLing系统的特点、功能。
答:SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line (即并行的外部设备联机操作)的缩写,它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术,通常称为“假脱机技术”。
SPOOLing技术是在通道技术和多道程序设计基础上产生的,它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作,利用磁盘作为后援存储器,实现外围设备同时联机操作。
SPOOLing系统由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成;它将独占设备改造为共享设备,实现了虚拟设备功能。
6、作业与进程有何不同?它们之间有什么关系?(1)、不同:作业:是用户在一次上机活动中,要求计算机系统所做的一系列工作的集合。
也称作任务(task)。
1、什么是操作系统?它有什么基本特征?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、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户与计算机之间的接口。
操作系统的基本特征是:并发、共享和异步性。
2、操作系统的含义及其功能是什么?1)、含义:OS是一组系统软件,它是软硬件资源的控制中心,它以尽量合理有效的方法组织多个用户共享计算机的各种资源。
2)功能:管理计算机的软硬件资源(包括:处理机管理,作业管理,存储管理,设备管理,文件管理)、提高资源的利用率、方便用户。
3、叙述操作系统的含义及其功能,并从资源管理角度简述操作系统通常由哪几部分功能模块构成,以及各模块的主要任务。
答:1)、OS是一个系统软件,是控制和管理计算机系统硬件和软件资源,有效、合理地组织计算机工作流程以及方便用户使用计算机系统的程序集合。
2)功能:管理计算机的软硬件资源、提高资源的利用率、方便用户。
3)组成模块:(1)、处理机管理(或进程管理):对CPU的管理、调度和控制。
(2)、存储管理:管理主存的分配、使用和释放。
(3)、设备管理:管理设备的分配、使用、回收以及I/O控制。
(4)、文件管理:管理外存上文件的组织、存取、共享和保护等。
(5)、作业管理:对作业的管理及调度。
(或用户接口,使用户方便的使用计算机)4、什么是中断向量?什么是多级中断?中断处理的过程一般有哪几步?(1)、中断向量:存放中断处理程序入口地址的内存单元称为中断向量。
(2)、多级中断:为了便于对同时产生的多个中断按优先次序来处理,所以在设计硬件时,对各种中断规定了高低不同的响应级别。
优先权相同的放在一级。
(3)、中断处理步骤:响应中断,保存现场;分析中断原因,进入中断处理程序;处理中断;恢复现场,退出中断。
5、什么是多道程序设计技术多道程序设计技术就是在系统(内存)中同时存放并运行多道相互独立的程序(作业),主机以交替的方式同时处理多道程序。
它是一种宏观上并行,微观上串行的运行方式。
6、分时系统和实时系统有什么不同?答:分时系统通用性强,交互性强,及时响应性要求一般(通常数量级为秒);实时系统往往是专用的,系统与应用很难分离,常常紧密结合在一起,实时系统并不强调资源利用率,而更关心及时响应性(通常数量级为毫秒或微秒)、可靠性等。
7、SPOOLing的含义是什么?试述SPOOLing系统的特点、功能。
答:SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line (即并行的外部设备联机操作)的缩写,它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术,通常称为“假脱机技术”。
SPOOLing技术是在通道技术和多道程序设计基础上产生的,它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作,利用磁盘作为后援存储器,实现外围设备同时联机操作。
SPOOLing系统由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成;它将独占设备改造为共享设备,实现了虚拟设备功能。
8、操作系统用户接口中包含哪几种接口?它们分别提供给谁使用?答:操作系统的用户界面是操作系统与使用者的接口,现代操作系统通常提供两种界面:命令界面(图形界面)和系统调用界面DOS操作系统和UNIX操作系统为命令界面的代表(目前UNIX也提供图形界面)。
图形界面的代表为微软的Windows操作系统,大多数普通用户使用这种界面。
系统调用是操作系统提供给编程人员的接口。
在UNIX系统中,系统调用以C函数的形式出现的。
它只能在C程序中使用,不能作为命令在终端输入。
9、程序状态字包含哪些主要内容?(1)程序基本状态(2)中断码(3)中断屏蔽位10、作业与进程有何不同?它们之间有什么关系?(1)、不同:作业:是用户在一次上机活动中,要求计算机系统所做的一系列工作的集合。
也称作任务(task)。
进程:是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次可以并发执行的运行活动。
作业是一个宏观的执行单位,它主要是从用户的角度来看待的。
作业的运行状态是指把一个作业调入内存,然后产生若干个进程可以去竞争CPU。
进程是微观的执行单位,它主要从系统的角度来看待的,它是抢占CPU和其他资源的基本单位。
进程的执行状态是指一个进程真正占用了CPU。
(2)、关系:一个作业调入内存以后,处于执行状态,则此作业对应在系统建立若干个进程。
进程的所有状态对应作业的执行状态,通过这若干个进程的执行,来完成该作业。
11、什么是进程?什么是线程?它们的关系是什么?进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次可以并发执行的运行活动。
线程是进程内可以并行执行的单位,即处理机调度的基本单位。
它们的关系是:一个线程只能属于一个进程,而一个进程可以有多个线程;资源分配给进程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源;处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程;线程在运行过程中,需要协作同步,不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。
12、 画出混合级线程实现过程图。
13、 在OS 中,引起进程调度的因素有哪些?1、 完成任务;正在运行的进程完成任务,释放CPU2、 等待资源;等待资源或事件,放弃CPU3、 运行时刻;规定时间片已用完,时钟中断,让出CPU4、 发现标志;核心处理完中断或陷入事件后,发现“重新调度标志”被置上,执行进程调度。
14、 进程调度的主要功能是什么?(1) 保存当前正在运行进程的现场;(2) 从就绪队列中挑选一个合适的进程(使用一定的调度算法),将其状态改为运行态,准备分配CPU 给它;(3) 为选中的进程恢复现场,分配CPU15、 请说明作业调度与进程调度的区别?(1) 作业调度是宏观调度,它所选择的作业只是具备获得处理机的资格,但尚未占有处理机,不能立即在其上实际运行;而进程调度是微观调度,它动态地把处理机实际地分配给选中进程,使之活动;(2) 进程调度相当频繁,而作业调度的执行次数很少;(3) 有的系统可以不设作业调度,但进程调度必不可少。
进程216、简述时间片轮转(RR)调度算法的实现思想?答:系统把所有就绪进程按先入先出的原则排成一个队列,新来的进程加到就绪队列末尾。
每当执行进程调度时,进程调度程序总是选出就绪队列的队首进程,让它在CPU中运行一个时间片的时间。
当进程用完分配给它的时间片后,调度程序便停止该进程的运行,并把它放入就绪队列的末尾;然后,把CPU分配给就绪队列的队首进程。
17、简述优先级调度算法的实现思想?答:(1)从就绪队列中选出优先级最高的进程,把CPU分配给它;(2)非抢占式优先级法是当前占用CPU的进程一直运行直到完成任务或阻塞才让出CPU,调度优先级高的进程占用CPU。
(3)抢占式优先级法是当前进程在运行时,一旦出现一个优先级更高的就绪进程,调度程序就停止当前进程的运行,强将CPU分给那个进程。
18、作业调度和进程调度各自的主要功能是什么?作业调度的主要功能是:①记录系统中各个作业的情况;②按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业;③为选中的作业分配内存和外设等资源;④为选中的作业建立相应的进程;⑤作业结束后进行善后处理工作。
进程调度的主要功能是:①保存当前运行进程的现场;②从就绪队列中挑选一个合适进程;③为选中的进程恢复现场。
19、在UNIX系统下,进程调度的时机有哪些?(1)进程调用sleep程序(2)进程终止(3)进程从系统调用态返回用户态时,重新调度标志被置上(4)核心处理完中断后,进程回到用户态,但存在比它更适宜运行的进程20、简述 shell 命令在UNIX中实现过程。
答: 过程如下:(1)终端进程读命令(2)分析用户键入的命令是否正确(3)创建一个子进程(4)等待子进程完成工作(5)子进程运行(6)子进程完成工作终止(7)子进程唤醒父进程(8)父进程运行,发出提示符。
21、进程间同步和互斥的含义是什么?同步:并发进程之间存在的相互制约和相互依赖的关系。
互斥:若干进程共享一资源时,任何时刻只允许一个进程使用。
22、为实现分页式虚拟存贮,页表中至少应含有哪些内容?页号标志主存块号磁盘上的位置23、什么是虚拟存储器,其基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到哪两方面的限制?答: 虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。
虚拟存储器的基本特征是:(1)虚拟性。
即不是物理上而是逻辑上扩充了内存容量;(2)兑换性(部分装入)。
即每个作业不是全部一次性地装入内存,而是只装入一部分,将当前不运行的程序、数据调至外存盘交换区;(3)离散性,即不必占用连续的内存空间,而是“见缝插针”;(4)多次性,即所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
虚拟存储器的容量主要受到指令中表示地址的字长和外存的容量的限制。
24、存储管理的基本任务是什么?(1)管理内存空间;(2)进行虚拟地址(或:逻辑地址)到物理地址的转换;(3)实现内存的逻辑扩充;(4)完成内存信息的共享和保护。
25、存储管理的主要功能是什么?答:存储管理的主要功能是解决多道作业的主存空间的分配问题。
主要包括:(1)内存区域的分配和管理:设计内存的分配结构和调入策略,保证分配和回收。
(2)内存的扩充技术:使用虚拟存储或自动覆盖技术提供比实际内存更大的空间。
(3)内存的共享和保护技术。
除了被允许共享的部分之外,作业之间不能产生干扰和破坏,须对内存中的数据实施保护。
26、解释下列与存储管理有关的名词:(1)地址空间与存储空间答:目标程序所在的空间称为地址空间,即程序员用来访问信息所用的一系列地址单元的集合;存储空间是指主存中一系列存储信息的物理单元的集合。
(2)逻辑地址与物理地址答: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。
(3)虚地址与实地址答:虚地址同逻辑地址,实地址同物理地址。
(4)地址重定位答:重定位是把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程。
根据重定位时机的不同,又分为静态重定位(装入内存时重定位)和动态重定位(程序执行时重定位)。
27、何谓系统的“抖动”现象?当系统发生“ 抖动”时,你认为应该采取什么措施来加以克服。
答: “抖动”是指内外存交换频繁使效率下降的现象(刚调出的页马上又要调入,所造成页面的频繁转换现象)抖动现象与内存中并发的用户进程数以及系统分配给每个用户的物理块数有关.减少抖动的方法有:采取局部置换策略、在CPU调度中引入工作集算法、挂起若干进程等。
28、为什么分段技术比分页技术更容易实现程序或数据的共享?答:1) 每一段在逻辑上是相对完整的一组信息,分段技术中共享信息是在段一级出现的。