东南大学操作系统练习题 操作系统第二章练习题1

1．P、V 操作是 A 。

A.两条低级进程通信原语B.两组不同的机器指令C.两条系统调用命令D.两条高级进程通信原语2．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，不可能发生的情况是 A 。

A．没有运行进程，有2个就绪进程，n 个进程处于等待状态。

B．有1个运行进程，没有就绪进程，n-1个进程处于等待状态。

C．有1个运行进程，有1个就绪进程，n-2个进程处理等待状态。

D．有1个运行进程，n-1个就绪进程，没有进程处于等待状态。

3．若 P、V 操作的信号量 S 初值为2，当前值为-1，则表示有 B 等待进程。

A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个4．用 V 操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为 B 。

A.等待B.就绪C.运行D.完成5．用 P、V 操作可以解决 A 互斥问题。

A.一切B.某些C.正确D.错误6．多道程序环境下，操作系统分配资源以 C 为基本单位。

A.程序B.指令C.进程D.作业7.从下面对临界区的论述中，选出一条正确的论述。

（1）临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码。

（2）临界区是指进程中用于实现进程同步的那段代码。

（3）临界区是指进程中用于实现进程通信的那段代码。

（4）临界区是指进程中用于访问共享资源的那段代码。

（5）临界区是指进程中访问临界资源的那段代码。

8.（A）是一种只能由 wait 和 signal 操作所改变的整型变量，（A）可用于实现进程的（B）和（C），（B）是排他性访问临界资源。

A：（1）控制变量；（2）锁；（3）整型信号量；（4）记录型信号量。

B：（1）同步；（2）通信；（3）调度；（4）互斥。

C：（1）同步；（2）通信；（3）调度；（4）互斥。

9.对于记录型信号量，在执行一次 wait 操作时，信号量的值应当（A），当其值为（B）时，进程阻塞。

在执行 signal 操作时，信号量的值应当为（C），当其值为（D）时，应唤醒阻塞队列中的进程。

第二章作业第一次作业：1.进程有哪三种基本状态？进程在三种基本状态之间转换的典型原因是什么？答：三种基本状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态。

（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源（进程调度）；（2）执行状态→就绪状态：时间片用完（3）执行状态→阻塞状态：I/O请求（4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成2.在Linux系统中运行下面程序，最多可产生多少个进程？画出进程家族树。

main(){fork();fork();fork();}答：最多可以产生7个进程。

其家族树为：3.试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序。

答：1)动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，并存放于某种介质上，其本身并不具有运动的含义，因而是静态的；2)并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征。

引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行，而程序本身（没有建立PCB）是不能并发执行的；3)独立性是指进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。

凡未建立PCB的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。

4.分析下列代码的功能：答：sleep_on实现进程的睡眠过程；wake_up实现进程的唤醒过程。

第二次作业：1.同步机制应该遵循哪些基本准则？你认为整型信号量机制遵循了同步机制的哪些基本准则？答：同步机制应遵循四个基本准则：a. 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，以有效地利用临界资源。

b. 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。

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

d. 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。

一、问答题1. 配置在终端上的终端处理程序主要用于实现人机交互，应具有哪些功能？2、什么是系统调用？系统调用与一般过程调用的区别是什么？3、有I/O频繁、I/O与计算机均衡和计算量大的三个作业，它们同时进入主存并行工作，请给每个作业赋于运行优先数，并说明理由。

4、脱机命令接口和联机命令接口有什么不同？5、简述作业的状态有哪些？作业调度是把什么状态的作业调入到内存？6、系统调用的执行过程大体上分成哪三步？7、命令解释程序有哪两种处理方法？8、解释作业和作业调度，作业调度选择作业的必要条件是什么？9、操作系统提供哪些便于用户控制交互式作业的使用接口？10、一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业？为什么？二、计算题和证明1、某系统采用不能移动已在主存储器中作业的可变分区方式管理主存储器，现有供用户使用的主存空间100K，系统配有4台磁带机，有一批作业见表。

表该系统采用多道程序设计技术，对磁带机采用静态分配，忽略设备工作时间和系统进行调度所花的时间，请分别写出采用优先数算法（数字越小优先级别越高），响应比高者优先算法、短作业优先算法、先来先服务算法选中作业执行的次序。

1，2，4，5，32、试证明短作业优先调度算法能达到最短平均周转时间。

证明：假定t个作业的执行时间分别是t1，t2，t3，....，t n，则总的周转时间为T=t1+(t1+t2)+…+(t1+t2+…+t n) (t1<t2<t3<....<tn)=nt1+(n-1)t2+....+t n即t1, t1,......., t1, t2,......., t2, t3,......., t3, t2,......., t n-1, t n-1, t n之和，此序列表示为Xx1，x2，x3，...... ，x n(n+1)/2，若任意其他执行序列，则其周转时间为S=s1+(s1+s2)+…+(s1+s2+…+s n)即s1, s1,......., s1, s2,......., s2, s3,......., s3, s2,......., s n-1, s n-1, s n之和，将此序列按照数大小进行排列，得到序列Y表示为y1，y2，y3，...... ，y n(n+1)/2，因为t1<t2<t3<....<tn，所以在序列X和Y的前n项肯定满足x i≤y i，因为Y 序列中最短的时间值（等于t1的值）不会多于n个，所以从第n+1项开始其值必大于等于t2，因此在序列X和Y的前n+1，2n-1项肯定满足x i≤y i，因为Y序列中最短的时间值和次短值（等于t1或t2的值）不会多于2n-1个，所以从第2n 项开始其值必大于等于t3，因此在序列X和Y的前2n，3n-3项肯定满足x i≤y i，依次类推得到，每项都满足x i≤y i，i=1，2，3，...，n(n+1)/2因此短作业优先调度算法平均周转时间最短3、有一个多道程序设计系统，采用不允许移动的可变分区方式管理主存中的用户空间，设用户空间为100K，主存空间的分配算法为最先适应分配算法，进程调度算法采用先来先服务算法，今有如表所示作业序列：假定所有作业都是计算型作业且忽略系统调度时间，请写出采用"计算时间短的作业优先算法"时作业的装入主存时间、开始执行时间、完成时间、周转时间以及它们的平均周转时间。

操作系统第二章复习题答案操作系统第二章复习题答案第一节：操作系统概述操作系统是计算机系统中的核心软件之一，它负责管理和控制计算机硬件资源，并提供用户与计算机之间的接口。

操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理等。

第二节：进程管理1. 进程是指正在执行中的程序。

它包括程序计数器、寄存器集合和栈等信息。

进程的状态包括运行态、就绪态和阻塞态。

2. 进程调度是指根据一定的策略选择下一个执行的进程。

常见的调度算法有先来先服务调度算法、短作业优先调度算法和时间片轮转调度算法等。

3. 进程同步是指协调多个进程的执行顺序，避免出现竞态条件和死锁等问题。

常见的进程同步机制有互斥锁、信号量和条件变量等。

第三节：内存管理1. 内存管理是指操作系统对内存资源的分配和回收。

常见的内存管理方式有分区管理和页式管理。

2. 分区管理将内存划分为多个固定大小的分区，每个分区只能分配给一个进程。

常见的分区分配算法有首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法等。

3. 页式管理将内存和进程的地址空间划分为固定大小的页和页框，实现了虚拟内存的概念。

常见的页式管理算法有局部页面置换算法和全局页面置换算法等。

第四节：文件系统管理1. 文件系统管理是指操作系统对文件的组织和访问控制。

文件是计算机中存储数据的基本单位，它包括文件名、文件属性和文件数据等。

2. 文件系统通过目录结构来组织文件，常见的目录结构有单级目录结构、树状目录结构和索引节点结构等。

3. 文件系统提供了文件的读、写和删除等操作，同时还提供了文件保护和文件共享等功能。

第五节：设备管理1. 设备管理是指操作系统对计算机硬件设备的管理和控制。

常见的设备管理方式有设备驱动程序和设备控制块等。

2. 设备驱动程序是操作系统与硬件设备之间的接口，它负责将操作系统的请求转化为硬件设备可以理解的指令。

3. 设备控制块是操作系统对每个设备的描述，它包括设备类型、设备状态和设备队列等信息。

计算机操作系统每章习题及答案《操作系统》复习题第一章操作系统引论一、单项选择题1、操作系统是一种（ 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3、现代操作系统的基本特征是（ C ）、资源共享和操作的异步性。

A.多道程序设计B. 中断处理C.程序的并发执行D. 实现分时与实时处理4、（ D ）不是操作系统关心的主要问题。

A. 管理计算机裸机B. 设计、提供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5、引入多道程序的目的在于（ A ）。

A. 充分利用CPU，减少CPU等待时间B. 提高实时响应速度C. 有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量D. 充分利用存储器6、（ A ）没有多道程序设计的特点。

A. DOSB. UNIXC. WindowsD.OS/27、下列操作系统中，为分时系统的是（ C ）。

A. CP/MB. MS-DOSC. UNIXD. Windows NT8、在分时系统中，时间片一定，（ B ），响应时间越长。

A.内存越多B.用户数越多C.后备队列越短D.用户数越少9、批处理系统的主要缺点是（ B ）。

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10、在下列性质中，（ D ）不是分时系统的特征。

A. 交互性B. 同时性C. 及时性D. 独占性11、实时操作系统追求的目标是（ C ）。

A.高吞吐率B.充分利用内存C. 快速响应D. 减少系统开销12、CPU状态分为系统态和用户态，从用户态转换到系统态的唯一途径是（ C ）。

A. 运行进程修改程序状态字B. 中断屏蔽C. 系统调用D. 进程调度程序13、系统调用的目的是（A ）。

A.请求系统服务B.终止系统服务C.申请系统资源D.释放系统资源14、系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（B ）。

第二章作业1.操作系统中为何要引入进度的观点？为了实现并发进度中的合作和协调，以及保证系统的安全，操作系统在进度管理方面要做哪些工作？答：为了从变化角度动向地剖析研究能够并发履行的程序，真切的反响系统的独立性、并发性、动向性和互相限制，操作系统中不得不引入进度的观点。

为了防备操作系统及其重点的数据构造如：PCB等，遇到用户程序损坏，将办理机分为核心态和用户态。

对进度进行创立、撤除以及在某些进度状态之间的变换控制。

2.试描绘目前正在运转的进度状态改变时，操作系统进前进度切换的步骤。

答：分为两种状况：（1）：运转状态就绪状态：依据进度的自己的状况插入到就绪行列的适合地点，系统回收办理及转入进度调动程序从头进行调动。

（2）：运转状态→堵塞状态：系统会调用进度调动程序从头选择一个进度投入运转。

3.现代操作系一致般都供给多任务的环境，是回答以下问题。

为支持多进度的并发履行，系统一定成立哪些对于进度的数据构造？答：系统一定成立 PCB。

为支持进度的状态变迁，系统起码应当供哪些进度控制原语？答：堵塞、唤醒、挂起和激活原语。

当进度的状态变迁时，相应的数据构造发生变化吗？答：会依据状态的变迁发生相应的变化。

比如：将进度 PCB中进度的状态从堵塞状态改为就绪状态，并将进度从堵塞行列摘下，投入到就绪行列中。

4.什么是进度控制块？从进度管理、中止办理、进度通讯、文件管理、设施管理及储存管理的角度设计进度控制块应当包括的内容。

答： PCB：描绘进度自己的特色、状态、调动信息以及对资源据有状况等的数据构造，是进度存在的独一表记。

进度控制块所包括的内容：①进度信息描绘；② CPU信息状态；③进度调动信息；④进度控制和资源占用信息。

5.假定系统就绪行列中有 10个进度，这10个进度轮换履行，每隔 300ms轮换一次，CPU在进度切换时所花销的时间是 10ms，试问系统化在进度切换上的开支占系统整个时间的比率是多少？解： P=(10*10)/[(300+10)*10]=3.2%6.试述线程的特色及其与进度之间的关系。

《操作系统》练习册及答案操作系统练习册参考答案第⼀部分选择题答案1.操作系统是A 。

（A.系统软件，B.⾼级语⾔）2.操作系统的本⾝就具有A 。

（A.并发性、共享性。

B. 并发性、⾮共享性。

C.⼀次性、共享性。

）3. 操作系统的本⾝就A 并发性、共享性。

（A.具有。

B.不具有。

）4.操作系统发展主要动⼒是A 。

（A.硬件技术的发展.B.计算机系统使⽤⽅便的承诺。

）5.⽤户交给计算机做的⼯作称为 C 。

（A.进程。

B.线程。

C.作业。

）6.⼀般情况下，作业由 C 、数据、作业说明书三部分组成。

(A.代码段.B.堆栈.C. 程序。

)7.操作系统⼀般为⽤户提供了 B 种界⾯。

（A.⼀种。

B,三种。

C.七层。

）8.操作系统凭借 C 对作业进⾏调度。

(A.FCB.B.SDB.C.JCB)9.作业被全部输⼊到输⼊井后， A 负责为作业建⽴JCB.（A. 作业登录程序.B.作业撤离程序.C.进程调度程序。

）10.作业进⼊计算机系统之前处在 C 空间中。

（A 扩⼤B.内存C. .虚拟.）11.虚拟空间的⼤⼩是由计算机系统的 B 确定的。

(A.操作系统B.地址结构和寻址⽅式C.⽤户需要。

)12.在进程执⾏之前完成的地址变换称为静态重定位,它 C 硬件⽀持.（A. 需要B.可要也可不要.C.不需要.）13.固定分区管理 B 动态重定位。

（A.可以做B.不能做）14.所谓程序的局部性是指程序在⼀段时间内的执⾏只涉及到程序的局部，⽽整个程序的执⾏是从⼀个局部到另⼀个局部。

从这个观点出发 B 进⾏虚拟内存管理。

(A.不可以B.可以)15.程序在并发环境中的⼀次执⾏叫 C 。

(A.程序.B.原语.C.进程)16.把分散在各进程中的同类的同步与互斥段集中起来，为每类资源设⽴⼀个专门机构来统⼀管理进程对资源的访问。

这组程序的每个过程被称为⼀个 B 。

(A.进程B.管程C.中断)17.进程的基本特征是 A .（A.ⅰ.动态性。

ⅱ.并发性。

26.假定有如下独木桥问题：过桥时，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。

试用信号量机制解决。

答：(1)将独木桥的两个方向分别标记为A和B。

用整型变量countA和countB分别表示A、B方向上已在独木桥上的行人数，初值都设置为0。

需要设置三个初值都为1的互斥信号量：MA用来实现对countA的互斥访问，MB用來实现对countB的互斥访问，mutex用来实现两个方向的行人对独木桥的互斥使用。

(2)以下使用信号量机制对A力向上的行人过桥和B方向上的行人过桥的算法进行描述：mt countA. countB;counlA= 0; countB = 0:Semaphore MA.MB .mutex; //定义了三个互斥信号量MA.value=l; MB.value=l; mutex.value=l;cobeginprocess A_direction_cross_bridge_person //A 方向上过独木桥的行人进程P(MA): //实现对临界资源countA的互斥访问〃当A方向上没有行人过独木桥吋，这吋有可能存在B方向上的行人在过独木桥。

if (countA = 0)P(mutex); ,7如果当前独木桥正在被使用，说明B方向上的行人正在过桥，则A方向上的行人必须等待。

countA=countA+l; 〃当B方向上没有行人过桥时，则A方向上的行人可以过独木桥。

因此A 方向上已在独木桥上的行人数增加1个V(MA); 〃退出临界区过桥：打A方向上的行人通过独木桥P(MA): 〃实现对临界资源countA的互斥访问countA=countA-l; //当A方向上的行人已经通过了独木桥时,则A方向上在独木桥上的行人数需要减少1个if(counlA==0)〃如果A方向上在独木桥上的行人数减少到0.则\>utex); 〃需要释放独木桥临界资源，唤醒第■个由于在等待独木桥而处于等待状态的B 方向上过独木桥的行人进程(如果此进程存在)V(MA);"退出临界区Process B_direction_cross_bridge_person //B 方向上过独木桥的行人进程P(MB); 〃实现对临界资源countB的互斥访问〃当B方向上没有行人过独木桥时，这吋有可能存在A方向上的行人在过独木桥。