3-系统调用

操作系统第三版（孟庆昌）第⼀章习题答案1. 计算机系统主要由哪些部分组成？计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。

硬件系统主要由中央处理器、存储器、输⼊输出控制系统和各种外部设备组成。

软件分为系统软件、⽀撑软件和应⽤软件。

系统软件由操作系统、实⽤程序、编译程序等组成。

⽀撑软件有接⼝软件、⼯具软件、环境数据库等，它能⽀持⽤机的环境，提供软件研制⼯具。

⽀撑软件也可认为是系统软件的⼀部分。

应⽤软件是⽤户按其需要⾃⾏编写的专⽤程序，它借助系统软件和⽀援软件来运⾏，是软件系统的最外层。

2. 什么是操作系统（OS）？它的主要功能是什么？操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基⽯。

操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输⼊与输出设备、操作⽹络与管理⽂件系统等基本事务，提供⼀个让⽤户与系统交互的操作界⾯。

操作系统的功能有：进程管理：中央处理器，在宏内核的情况下多进程只是简单迅速地切换各进程，让每个进程都能够运⾏，在多内核或多处理器的情况下，所有进程透过许多协同技术在各处理器或内核上转换。

内存管理：有许多进程存储于记忆设备上，操作系统必须防⽌它们互相⼲扰对⽅的存储器内容，除⾮透过某些协议在可控制的范围下操作，并限制可访问的存储器范围。

⽂件系统：通常指称管理磁盘数据的系统，可将数据以⽬录或⽂件的型式存储。

每个⽂件系统都有⾃⼰的特殊格式与功能，例如⽇志管理或不需磁盘重整。

⽹络通信：操作系统都具备操作主流⽹上通信协议TCP/IP的能⼒，可以进⼊⽹上世界，并且与其他系统分享诸如⽂件、打印机与扫描仪等资源。

安全机制：操作系统提供外界直接或间接访问数种资源的管道，并有能⼒认证资源访问的请求。

⽤户界⾯：操作系统允许⽤户安装或创造任何他们喜欢的图形⽤户界⾯，改变诸如菜单风格或颜⾊配置等部分。

驱动程序：操作系统通常会主动制订每种设备该有的操作⽅式，⽽驱动程序功能则是将那些操作系统制订的⾏为描述，转译为可让设备了解的⾃定义操作⼿法。

1操作系统概述自测题1 选择题“时间〞来换取“空间〞的。

2.设计实时操作系统必须首先考虑系统的______。

3.一个作业第一次执行时用了5min，而第二次执行时用了6min,这说明了操作系统的______特点。

4.下述操作系统类型中，哪个操作系统一定是由多台计算机组成的系统？5.操作系统中，以下______采用了以“空间〞换“时间〞的技术。

6.按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于_______。

7.操作系统的主要功能是存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口和______。

8.操作系统的最根本的两个特征是资源共享和_______。

A.多道程序设计B.程序的并发执行C.中断D.程序顺序执行9.采用多道程序设计技术可以提高CPU和外部设备的______。

10.在计算机系统中，操作系统是_______。

11.操作系统是对_____进展管理的软件。

12.从用户的观点，操作系统是______。

D.是扩大裸机功能的软件，是比裸机功能更强、使用方便的虚拟机13.操作系统的根本类型是_____。

A.批处理系统、分时系统和多任务系统B.实时系统、分时系统和批处理系统C.单用户系统、多用户系统和批处理系统D.实时系统、分时系统和多用户系统14.为了使系统中的所有用户都得到及时的响应，操作系统应该是___.15.如果分时系统的时间片一定，那么____会使响应时间越长。

16._______类型的操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过多台终端同时交互地使用计算机。

多个作业同时提交给计算机。

18.在______操作系统的控制下计算机系统能及时处理由过程控制反应的数据并做出及时响应。

19.一个计算机系统采用多道程序设计技术后，使多道程序实现了___.A.微观上并行B.微观和宏观上均串行20.用户程序要将一个字符送到显示器上显示，要使用操作系统提供的_____。

2 判断题1.自从有了计算机，就有了操作系统。

第一章操作系统概述课后习题1. 硬件将处理机划分为两种状态，即管态和目态，这样做给操作系统设计带来什么好处 ? 答：便于设计安全可靠的操作系统。

管态和目态是计算机硬件为保护操作系统免受用户程序的干扰和破坏而引入的两种状态。

通常操作系统在管态下运行，可以执行所有机器指令；而用户程序在目态下运行，只能执行非特权指令。

如果用户程序企图在目态下执行特权指令，将会引起保护性中断，由操作系统终止该程序的执行，从而保护了操作系统。

2. 何为特权指令?举例说明之。

如果允许用户执行特权指令，会带来什么后果？答：只能在态下才能执行的指令称为特权指令。

如开关中断、置程序状态寄存器等。

如果允许用户执行特权指令，它将不仅影响当前运行的程序，而且还有可能影响操作系统的正常运行，甚至整个系统。

3. 中断向量在机器中的存储位置是由硬件确定的，还是由软件确定的 ? 答：中断向量在机器中的位置是由硬件确定的。

例如，在 INTEL 80x86 CPU 中，内存空间0x00000——0x003ff为中断向量空间。

4. 中断向量的内容是由操作系统程序确定的还是由用户程序确定的？答：中断向量的内容是由操作系统程序确定的。

向量的内容包括中断处理程序的入口地址和程序状态字（中断处理程序运行环境），中断处理程序是由操作系统装入内存的，操作系统将根据装入的实际地址和该中断处理程序的运行环境来填写中断向量。

5. 中断向量内的处理机状态位应当标明是管态还是目态 ? 为什么? 答：应当标明是管态。

该状态由系统初试化程序设置，这样才能保证中断发生后进入操作系统规定的中断处理程序。

6. 中断和程序并发之间的关系是什么？答：中断是程序并发的必要条件。

如果没有中断，操作系统不能获得系统控制权，无法按调度算法对处机进行重新分配，一个程序将一直运行到结束而不会被打断。

7. 说明“栈”和“堆”的差别．答：栈是一块按后进先出（FIFO）规则访问的存储区域，用来实现中断嵌套和子程序调用的参数和返回断点。

408计算机学科专业基础综合考试大纲I考试性质计算机学科专业基础综合考试是为高等院校和科研院所招收计算机科学与技术学科的硕士研究生而设置的具有选拔性质的联考科目，其目的是科学、公平、有效地测试考生掌握计算机科学与技术学科大学本科阶段专业知识、基本理论、基本方法的水平和分析问题、解决问题的能力，评价的标准是高等院校计算机科学与技术学科优秀本科毕业生所能达到的及格或及格以上水平，以利于各高等院校和科研院所择优选拔，确保硕士研究生的招生质量。

II考查目标计算机学科专业基础综合考试涵盖数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等学科专业基础课程。

要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的基本概念、基本原理和基本方法，能够综合运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。

III考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

二、答题方式答题方式为闭卷、笔试。

三、试卷内容结构数据结构45分计算机组成原理45分操作系统35分计算机网络25分四、试卷题型结构单项选择题80分(40小题，每小题2分)综合应用题70分IV考查内容数据结构【考查目标】1.掌握数据结构的基本概念、基本原理和基本方法。

2.掌握数据的逻辑结构、存储结构及基本操作的实现，能够对算法进行基本的时间复杂度与空间复杂度的分析。

3.能够运用数据结构基本原理和方法进行问题的分析与求解，具备采用C或C++语言设计与实现算法的能力。

一、线性表(一)线性表的定义和基本操作(二)线性表的实现1.顺序存储2.链式存储3.线性表的应用二、栈、队列和数组(一)栈和队列的基本概念(二)栈和队列的顺序存储结构(三)栈和队列的链式存储结构(四)栈和队列的应用(五)特殊矩阵的压缩存储三、树与二叉树(一)树的基本概念(二)二叉树1.二叉树的定义及其主要特征2.二叉树的顺序存储结构和链式存储结构3.二叉树的遍历4.线索二叉树的基本概念和构造(三)树、森林1.树的存储结构2.森林与二叉树的转换3.树和森林的遍历(四)树与二叉树的应用1.二叉排序树2.平衡二叉树3.哈夫曼(Huffman)树和哈夫曼编码四、图(一)图的基本概念(二)图的存储及基本操作1.邻接矩阵法2.邻接表法3.邻接多重表、十字链表(三)图的遍历1.深度优先搜索2.广度优先搜索(四)图的基本应用1.最小(代价)生成树2.最短路径3.拓扑排序4.关键路径五、查找(一)查找的基本概念(二)顺序查找法(三)分块查找法(四)折半查找法(五)B树及其基本操作、B+树的基本概念(六)散列(Hash)表(七)字符串模式匹配(八)查找算法的分析及应用六、排序(一)排序的基本概念(二)插入排序1.直接插入排序2.折半插入排序(三)气泡排序(bubble sort)(四)简单选择排序(五)希尔排序(shell sort)(六)快速排序(七)堆排序(八)二路归并排序(merge sort)(九)基数排序(十)外部排序(十一)各种内部排序算法的比较(十二)排序算法的应用计算机组成原理【考查目标】1.理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。

操作系统试题汇总一、填空题1.进程的基本状态有_____________、_____________、_____________。

2.常用的内存管理方法有、、和段页式管理。

3.文件的三种物理结构是_________、_________、_________。

4.一次仅允许一个进程使用的共享资源称为。

每个进程中访问临界资源的那段程序称为。

5.从结构上讲，每个进程都是由、和部分组成。

6.按照设备的使用方式将设备分为：独享设备、共享设备和_________设备。

7.进程具有下面的特征性质：________、__________、_________和异步性8.产生死锁的必要条件____________、____________、___________和____________9.在请求页式管理中，当地址转换机构发现所需的页不在时，产生中断信号，由中断处理程序作相应的处理。

10.缓冲引入的目的是缓和CPU与I/O设备间_______，减少对CPU的_______，提高CPU和I/O设备之间的_________。

11.进程之间的通讯类型分为：_______________、_____________和________________。

12.用户进程从用户态变为系统态的途径是___________________。

13.操作系统的基本特性包括：__________、_________、___________和异步性14.动态重定位是指。

15.设备按传输数据类型分为：和16.常用的进程调度算法有优先级调度算法、____________和算法。

17.操作系统具有四大功能分别为______________、_______________、_____________和设备管理。

18.常用的页面置换算法是_________、_________、________和Clock置换算法。

19.按照设备的使用方式将设备分为：独享设备、设备和________设备。

1.4.1 选择题1.在计算机系统中配置操作系统的主要目的是（Ａ），操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（Ｂ），其中包括（Ｃ）管理和（Ｄ），以及文件管理和设备管理。

这里的（Ｃ）管理主要是对进程进行管理。

A：（1）增强计算机系统的功能；（2）提高系统资源的利用率；（3）提高系统的运行速度；（4）合理组织系统的工作流程，以提高系统吞吐量。

B：（1）程序和数据；（2）进程；（3）资源；（4）作业；（5）软件；（6）硬件。

C，D：（1）存储器；（2）虚拟存储器；（3）运算器；（4）处理机；（5）控制器。

2.操作系统有多种类型：允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统，称为（Ａ）；允许多个用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为（Ｂ）；在（Ｃ）的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并做出响应；在ＩＢＭ－ＰＣ机上的操作系统称为（Ｄ）。

A，B，C，D：（1）批处理操作系统；（2）分时操作系统；（3）实时操作系统；（4）微机操作系统；（5）多处理机操作系统。

3.操作系统是一种（Ａ），它负责为用户和用户程序完成所有（B）的工作，（C）不是操作系统关心的主要问题。

A：（1）应用软件；（2）系统软件；（3）通用软件；（4）软件包。

B：（1）与硬件无关并与应用无关；（2）与硬件相关并与应用无关；（3）与硬件无关并与应用相关；（4）与硬件相关并与应用相关。

C：（1）管理计算机裸机；（2）设计、提供用户程序与计算机硬件系统的接口；（3）管理计算机中的信息资源；（4）高级程序设计语言的编译。

4.在OS中采用多道程序设计技术，能有效地提高CPU，内存和Ｉ/Ｏ设备的（A），为实现多道程序设计需要有（B）。

A：（1）灵活性；（2）可靠性；（3）兼容性；（4）利用率。

B：（1）更大的内存；（2）更快的CPU；（3）更快的外部设备；（4）更先进的终端。

5.推动批处理系统形成和发展的主要动力是（Ａ），推动分时系统形成和发展的动力是（Ｂ），推动微机ＯＳ发展的主要动力是（Ｃ）。

《操作系统》形成性考核1和3试题快捷查找题目方式：Ctrl+F,复制粘贴题目，利用查找功能题目1UNIX操作系统核心层的实现结构设计采用的是（）。

选择一项：A. 层次结构B. 单块式结构C. 网状结构D. 微内核结构反馈Your answer is incorrect.【解析】UNIX系统的核心层采用的是层次结构，答案是：层次结构。

当前答案是：层次结构评论写评语或修改得分题目2不正确获得4.00分中的0.00分未标记题干操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口是（）。

选择一项：A. shell命令B. 系统调用C. C语言函数D. 图形界面反馈Your answer is incorrect.【解析】系统调用是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口。

当前答案是：系统调用评论写评语或修改得分题目3正确获得4.00分中的4.00分未标记题干现代操作系统的基本特征是（）、资源共享和操作的异步性。

选择一项：A. 实现分时与实时处理B. 程序的并发执行C. 中断处理D. 多道程序设计反馈Your answer is correct.【解析】操作系统的基本特征为并发、共享和异步性，因此选：程序的并发执行。

当前答案是：程序的并发执行评论写评语或修改得分题目4不正确获得4.00分中的0.00分未标记题干UNIX命令的一般格式是（）。

选择一项：A. [选项] [参数] 命令名B. 命令名[选项] [参数]C. [参数] [选项] 命令名D. [命令名] [选项] [参数]反馈Your answer is incorrect.【解析】需要熟悉UNIX和LINUX操作系统命令的一般格式。

当前答案是：命令名[选项] [参数]评论写评语或修改得分题目5正确获得4.00分中的4.00分未标记题干以下著名的操作系统中，属于多用户、分时系统的是（）。

选择一项：A. Windows NT系统B. DOS系统C. UNIX系统D. OS/2系统反馈Your answer is correct.【解析】UNIX是当代最著名的多用户、多进程、多任务分时操作系统。

2022年北京科技大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、现代操作系统中，文件系统都有效地解决了重名（即允许不同用户的文件可以具有相同的文件名）问题。

系统是通过（）来实现这一功能的。

A.重名翻译结构B.建立索引表C.树形目录结构D.建立指针2、驱动调度算法中，（）算法可能会随时改变移动臂的运动方向。

A.电梯调度B.最短寻道时间优先C.扫描D.单向扫描3、在下列操作系统的各个功能组成部分中，一定需要专门硬件配合支持的是（）。

I.地址映射II.进程调度III.中断系统IV.系统调用A.IB.I、IIIC. I、III、IVD.II、II4、设有n个进程共用一个相同的程序段，若每次最多允许m个进程（mSn）同时进入，临界区，则信号量的初值为（）。

A.nB.mC.m-nD.-m5、进程P1和P2均包含并发执行的线程，部分伪代码描述如下所//进程P1 //进程P2int x=0； int x=0；Thread1（） Thread3（）{int a； {int a：a=1； a=x；x+=1； x+=3；Thread2（） Thread4（）{ {int a： int b, aa=2； b=x；x+=2； x1=4；} }下列选项中，需要互斥执行的操作是（）。

A. a=l与a=2B. a=x与b=xC. x+=1与x+=2D. x+=1与x+=36、下列存储管理方式中，会产生内部碎片的是（）。

I.请求分段存储管理II.请求分页存储管理III.段页式分区管理IV.[固定式分区管理A.I、II、IIIB.III，IVC.只有IID.II、III、IV7、不会产生内部碎片的存储管理是（）。

A.分页式存储管理B.分段式存储管理C.固定分区式存储管理D.段页式存储管理8、计算机开机后，操作系统最终被加载到（）。

A.BIOSB.ROMC.EPROMD.RAM9、在单处理器系统中，可并行的是（）I.进程与进程II.处理器与设备III.处理器与通道IV.设备与设备A.I、II和IIIB.I、II和IVC.I、III和IVD.II、III和IV10、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这矛盾可采用（）。

操作系统原理庞丽萍答案习题三答案操作系统原理庞丽萍答案华科习题三参考答案（P54）3-1用户与操作系统的接口是什么？一个分时系统提供什么接口？一个批处理系统又提供什么接口？答：用户与操作系统的接口是指操作系统提供给用户与计算机打交道的外部机制。

一个分时系统提供的接口有系统功能调用和键盘操作命令。

一个批处理系统提供的接口有系统功能调用和作业控制语言。

3-2计算机对用户算题任务的加工过程一般分哪几个作业步？各作业步之间的关系如何？用自己的上机体会说明。

答：计算机对用户算题任务的加工过程一般分四个作业步：编辑、编译、连接和运行。

各作业步之间的关系如下：前一个作业步的结果是下一个作业步的操作对象；一个作业步的成功完成依赖于上一个作业步的成功完成。

3-3什么是系统调用？对操作系统的服务请求与一般的子程序调用有什么区别？系统调用程序是在核心态执行，调用它们需要一个类似于硬件中断处理的中断3-5简述系统调用的执行过程。

及执行过程大体相同：存器；然后，在用户程序中适当的位置安排一条调用系统功能指令。

至于系统调用命令的功能号，有的系统直接在调用指令中给出，有的系统则把它作为系统调用命令的参数，在调用时放入指定寄存器。

当用户程序执行到调用系统功能的指令时，就转到系统调用的处理程序执行。

其过程如下：（1）为执行系统调用命令做准备，即将用户程序的“现场”保存起来，同时把系统调用命令的编号等参数放入约定的存储单元。

（2）根据系统调用命令的编号查找系统调用入口表，找到相应系统功能调用子程序的入口地址，然后转到该子程序执行。

当系统调用命令执行完毕，相应的结果通常返回给参数，这些参数放在约定的存储单元里。

（3）系统调用命令执行完毕后的处理，包括恢复用户程序执行的“现场”信息，同时把系统调用命令的返回参数或参数区首址放入指定的寄存器中，以供用户程序使用。

1感谢您的阅读，祝您生活愉快。