计算机操作系统题目及答案整理(有了这个,不过也难!)

操作系统复习题

第一章 操作系统引论

一．选择题

1．操作系统是一种 系统软件 。

2．操作系统的 处理机 管理部分负责对进程进行调度。 3．操作系统是对计算机资源 进行管理的软件。

4．从用户的观点看，操作系统是用户与计算机之间的接口 。 5．操作系统的功能是进行处理机管理、存储器 管理、设备管理及信息管理。

6．操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的利用率 。

7．操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的利用率 和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。

8．操作系统的基本类型主要有实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统 。

9．所谓 多道程序设计 是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。

10. 下面关于操作系统的叙述中正确的是批处理作业必须具有作业控制信息 。

11. 如果分时操作系统的时间片一定，那么用户数越多 ，则响应时间越长。

12．实时操作系统必须在规定时间 内完成来自外部的事件。 13．分时系统中为了使多个用户能够同时与系统交互，最关键的问题是系统能够及时接收多个用户的输入 。

14．分时操作系统通常采用 时间片轮转 策略为用户服务。

15. 在 实时 操作系统控制下计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。

16. 下面6个系统中，必须是实时操作系统的有 个。 计算机辅助设计系统 航空订票系统 过程控制系统 机器翻译系统 办公自动化系统 计算机激光照排系统

A．1 B．2 C．3 D．4 答：C

17. 若把操作系统看作计算机系统资源的管理者，下列的 不属于操作系统所管理的资源。

A. 程序 B．内存 C．CPU D．中断

18. 在下列操作系统的各个功能组成部分中， 不需要硬件的支持。 A. 进程调度 B. 时钟管理 C. 地址映射 D．中断系统

19. 设计实时操作系统时，首先应考虑系统的实时性和可靠性 。 20．分时系统需要使用下面哪些成分? (1)多道程序设计技术 (2)作业说明书 (3)终端命令解释程序 (4)中断处理 (5)优先级调度 (6)系统调用 答： (1)、(3)、(4)、(6)

21．时间片概念一般用于 分时操作系统 。 22．批处理系统的主要缺点是无交互性 。

23. 下面 不属于操作系统功能。 A．用户管理 B．CPU和存储管理 C．设备管理 D. 文件和作业管理 答：A

24．当CPU执行系统程序时，CPU处于 。 A．管态 B．目态 C．系统态 D．A和C 答：D

25．能直接对系统中各类资源进行动态分配和管理，控制、协调各任务的并行执行且系统中主机无主次之分，并向用户提供统一的、有效的软件接口的系统是分布式操作系统 。

26. 下列选择中， 高级程序设计语言的编译器 不是操作系统关心的主要问题。

27. 实时操作系统对可靠件和安全性的要求极高，它 不强求系统资源的利用率 。

28．火车站的售票系统属于 实时 系统。

29．在分时系统中，通常的时间片是 几十毫秒 。 30．用于控制生产流水线、进行工业处理控制的操作系统是实时系统 。

31. 分时操作系统适用于 调试运行程序 。 32. 下列系统中，属于实时系统的是 。 A．办公自动化系统 B. 计算机辅助设计系统 C. 飞机订票系统 D．计算机激光照排系统 答：C

33．目前个人计算机中的操作系统主要是单用户操作系统 。 34．强调并行计算的操作系统是 分布式操作系统 。

35. 能够实现通信及资源共享的操作系统是网络操作系统 。 36．UNIX操作系统是一种 分时操作系统 。 37．以下操作系统中属于网络操作系统的是 。 A. MS-DOS B. Windows98 C. UNIX D. WindowsNT 答：D

二．填空题

1．操作系统的基本功能包括 ①处理机 管理、②存储器 管理、 ③设备 管理、 ④信息(或文件) 管理。除此之外还为用户使用操作系统提供了用户接口。

2．如果一个操作系统兼有批处理、分时处理和实时处理操作系统三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为 通用操作系统 。

3．在分时和批处理系统结合的操作系统中引入了“前台”和“后台”作业的概念，其目的是 提高CPU的利用率。

4．实时操作系统与分时操作系统的主要区别是 及时性和高可靠性 。 5．在主机控制下进行的输入／输出操作称为联机输入输出 操作。 6．按内存中同时运行程序的数目可以将批处理系统分为两类：①单道批处理系统 和 ②多道批处理系统。

7．批处理 系统不允许用户随时干预自己程序的运行。

8．多道程序设计的特点是多道、宏观上的并行 和 微观上的串行 。

9．单道批处理系统是在解决人机矛盾 和 CPU和I/O设备之间速度不匹配 的矛盾中发展起来的。

10．对操作系统的总体设计目标来说，批处理操作系统应注重提高计算机的效率，尽量增加系统的 平均吞吐量 ，分时操作系统应保证用户 所能忍受的响应时间 ；而实时操作系统则应在保证及时响应和处理有关事件的前提下，再考虑 系统资源的利用率 。

11．分时系统中的响应时间 是衡量一个分时系统性能的重要指标。

12．导弹飞行控制系统属于 实时 系统。

13．在操作系统的发展过程中，多道程序设计和 分时系统 的出现，标志了操作系统的正式形成。

14．实时系统按应用的不同分为过程控制系统 和 数据处理系统 两种。

15．分时操作系统的用户通过与计算机相连的终端 来使用计算机系统，允许多个用户同时上机。

16．个人计算机操作系统每次只允许一个用户使用计算机，称为单用户操作系统 。

17．为计算机网络配置的操作系统称 网络操作系统 。

18．网络操作系统的主要功能是实现 各台计算机之间的通信 以及 网络中各种资源的共享 。

19．近年来，适合开放系统的操作系统成为一个重要的研究课题，IEEE把它命名为 POSIX ，即计算机环境可移植操作系统。

20．在 分时系统 控制下，用户在终端设备上可以直接输入、调试和运行自己的程序，能直接修改程序中的错误，并直接获得结果。

21．根据服务对象不同，常用的单处理机OS可以分为如下三种类型： 允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机的OS称为 分时 系统，它通常采用 时间片轮转 策略为用户服务；

允许用户把苦干个作业提交计算机系统集中处理的OS称为 批处理 系统，衡量这种系统性能的一个主要指标是系统的 吞吐量 ；

在实时系统控制下，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。设计这种系统时应首先考虑系统的及时性和可靠性 。

三．简答题

1．叙述操作系统在计算机系统中的位置。

答：操作系统是运行在计算机硬件系统上的最基本的系统软件。它控制和管理着所有的系统硬件(CPU、主存、各种硬件部件和外部设备等)，也控制

二．填空题

1．进程的基本特征有 ① 、 ② 、独立性、异步性及结构特征。 答：①动态性 ②并发性

2．信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示 ① ；当信号量值小于零时其绝对值表示 ② 。

答：①可用资源的数目 ②因请求该资源而被阻塞的进程数目 3．临界资源的概念是 ① ，而临界区是指② 。 答：①一次仅允许一个进程访问的资源 ②进程中访问临界资源的那段程序代码

4．进程在运行过程中有三种基本状态，它们是 ① 、 ② 、 ③ 。 答：①运行 ②就绪 ③等待（阻塞）

5．进程主要由 ①、 ② 、 ③ 三部分内容组成，其中 ④ 是进程存在的唯一标志，而 ⑤ 部分也可以为其他进程共享。

答：①程序段 ②数据段 ③PCB ④PCB ⑤程序段 6．系统中各进程之间逻辑上的相互制约关系称为 。 答：进程同步

7.若一个进程己进入临界区，其他欲进入临界区的进程必须 。 答：等待

8．将进程的 链接在一起就形成了进程队列。 答：PCB

9．用P、V操作管理临界区时，任何一个进程在进入临界区之前应调用 ① 操作，在退出临界区时应调用 ② 操作。 答：①P ②V

10．用信箱实现通信时，应有 ① 和 ② 两条基本原语。 答：①发送 ②接收

11．在多道程序系统中，进程之间存在着的不同制约关系可以划分为两类： ① 与 ② 。③ 指进程间具有的一定逻辑关系； ④ 是指进程间在使用共享资源方面的约束关系。

答：①同步 ②互斥 ③同步 ④互斥

12．有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则信号量值的变化范围是1至－(m－1) 。

13．设系统中有n(n>2)个进程，且当前不再执行进程调度程序，试考虑下述4种情况： ①没有运行进程，有2个就绪进程，n个进程处于等待状态。 ②有1个运行进程，没有就绪进程，n一1进程处于等待状态。 ⑨有1个运行进程，有1个就绪进程，n一2进程处于等待状态。 ④有1个运行进程，n一1个就绪进程，没有进程处于等待状态。 上述情况中，不可能发生的情况是 。 答：①

14．在一个单处理机系统中，若有5个用户进程，且假设当前时刻为用户态，则处于就绪状态的用户进程最多有 ① 个，最少有 ② 个。 答：①4 ②0

15．操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应等待队列等待的条件是 。 答：S<0

16．下面关于进程的叙述不正确的是 。

①进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待状态。 ②在单CPU系统中，任一时刻至多有一个进程处于运行状态。 ③优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。 ④进程获得处理机而运行是通过调度而实现的。 答：③

17．信箱逻辑上分成 ①信箱头和 ②信箱体两部分。 ① 中存放有关信箱的描述。 ② 由若干格子组成，

每格存放一信件，格子的数目和大小在创建信箱时确定。

18．当多个进程等待分配处理机时，系统按一种规定的策略从多个处于 就绪 状态的进

程中选择一个进程，让它占有处理机，被选中的进程就进入了、执行 状态。 19．若使当前运行的进程总是优先级最高的进程，应选择 抢占式（剥夺式） 进程调度算法。

20．操作系统中用于完成一些特定功能的、不可中断的过程称为 原语 。

三．简答题

1．在操作系统中为什么要引入进程概念?它与程序的关系是怎样的? 答：在操作系统中，由于多道程序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。这些都是在程序执行的动态过程中发生的。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”这一概念来描述程序动态执行过程的性质。

进程和程序是既有联系又有区别的两个概念，进程不能脱离具体程序而虚设，程序规定了相应进程所要完成的动作。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；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，因撤销而消亡。

(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)在传统的操作系统中，进程是资源分配和调度运行的基本单位，而程序不是。

(5)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；而一个进程至少对应执行一个程序。

2．为了实现并发进程间的合作和协调工作，以及保证系统的安全，操作系统在进程管理方面应做哪些工作?

答：(1)进程控制：系统必须设置一套控制机构来实现进程创建、进程撤消以及进程在运行过程中的状态转换。

(2)进程同步：系统必须设置同步机制来实现对所有进程的运行进行协调，协调的方式包括进程的互斥和进程的同步。

(3)进程通信：多道程序环境下可能需要诸进程合作完成一个任务，这些进程相互间需要通过交换信息来协调各自工作的进度。因此系统必须具有进程之间通信(交换信息)的能力。

(4)进程调度：系统必须能够在处理机空闲时，按一定算法从就绪进程队列中选择一个就绪进程，把处理机分配给它，并为之设置运行的现场使其投入运行。

3．在操作系统中引入线程概念的主要目的是什么？

答：减少程序并发执行时所需付出的时空开销，提高程序执行的并发度。特别有利于共享存储器的多处理机系统，和更加适合c／s模型。

4．在一个单CPU的多道程序设计系统中，若在某一时刻有N个进程同时存在，那么处于运行态、等待态和就绪态进程的最小和最大值分别可能是多少？

答：若多道程序设计系统中，在某一时刻有N个进程同时存在，则处于运行态的进程最少0个，最大1个；处于就绪态的进程最少0个，最大N—1个；处于等待态的进程最少0个，最大N个。

5．进程之间存在哪几种相互制约关系?各是什么原因引起的?下列活动分别属于哪种制约关系?

(1)若干同学去图书馆借书； (2)两队举行篮球比赛； (3)流水线生产各道工序； (4)商品生产和社会消费

答：进程之间的制约关系分为直接制约关系(即同步)和间接制约关系(即互斥)。同步是因合作进程之间协调彼此的工作而控制自己的执行速度，即因相互合作、相互等待而产生的制约关系；而互斥是进程之间竞争临界资源而禁止两个以上的进程同时进入临界区所发生的制约关系。

(1)属于互斥关系，因为一本书只能借给一个同学。

(2)属于互斥关系，篮球只有一个，两队都要争夺。

(3)居于同步关系，各道工序的开始都依赖前一道工序的完成。 (4)属于同步关系，商品没生产出来则消费无法进行，商品没有消费完则无须再生产。

6．为了让用户进程互斥地进入临界区，可以把整个临界区实现成不可中断的过程，即让用户具有屏蔽所有中断的能力。每当用户程序进入临界区的时候，屏蔽所有中断；当出了临界区的时候，再开放所有中断。你认为这种方法有什么缺点。

答：用户进程进入临界区时屏蔽所有中断，应当也包括系统程序。若屏蔽的是用户进程，的确可以保护临界资源，但若系统所发出的中断也被屏蔽，则会引起错误，因为系统的中断往往与当前运行的程序无关，却可能是一些重要的硬件中断，如电源故障等，故不可盲目屏蔽所有中断；又或者当时发出故障中断的中断源恰好是该临界资源，则更应该及时响应处理。

7．设有n个进程共享一个互斥段，对于如下两种情况： (1)如果每次只允许一个进程进入互斥段；

(2)如果每次最多允许m个进程（m

(2)信号量的初值为m。信号量的变化范围是：m，m－1，?,1,0,?,－(n－m)。

四．应用题

1．若程序A和B单独执行时分别需要1小时和1.5小时，其中CPU工作时间分别为18分钟和27分钟。若采用多道程序设计方法，让A和B并行工作，假定CPU利用率达到50％，另加15分钟系统开销，请问系统效率能提高多少?

解：在多道系统中，程序A和B共用的CPU时间为：(18十27)／50％＝90分钟

系统效率提高＝(A和B单独执行的时间总和－多道方式下总时间)／A和B单独执行的时间总和，即((60十90)－(90十15))／(60十90)＝45／150＝30％

2．在测量控制系统中，数据采集任务把所采集的数据送入一单缓冲区；计算任务从该单缓冲区中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算法。

解：在本题中，应设置两个信号童sf，se，信号量sf表示缓冲区中是否有可供打印的

计算结果，其初值为o；信号量se用于表示缓冲区有无空位置存放新的信息，其初值为1。

本题的同步描述如下： int se=1; int sf=0; main( ) { cobegin get ( ) ; compute ( ); coend } get ( ) {

while (采集工作未完成) {

采集一个数据； p(se);

将数据送入缓冲区； v(sf); }

}

compute ( ) {

while (计算工作未完成) { p(sf);

从缓冲区中取出数据； v(se);

进行数据计算； } }

3．下图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：上图说明任务启动后Sl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 b2=0; int b3=0; int b4=0; main ( ) { cobegin s1 ( );

s2 ( ); s3 ( ); s4 ( ); coend } s1 ( ) { ? v(b2); v(b3); } s2 ( ) { p(b2); ? v(b4); } s3 ( ) { p(b3); ? v(b4); } s4 ( ) {

p(b4);

p(b4); /*因在s2和s3完成后均对b4作了v操作，因此这里要用两个p操作*/

? }

4．某系统的进程状态转换图如下，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l?

（3)试说明是否会发生下述因果转换： 2 l 3 4 1 答：（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 2 1：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。

5．某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票厅中少于20名购票者时，厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题：

(1)用PV操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。

(2)根据所定义的信号量，把应执行的P、V操作填入下面横线上，以保证进程能够正确地并发执行。

(3)若欲购票者最多为n个人，写出信号量可能的变化范围(最大值和最小值)。

答：(1)定义一信号量S，初始值为20，其意义如下： S>0 S的值表示可继续进入售票厅的人数 S=0 表示售票厅中已有20名顾客(购票者) S<0 |S|的值为等待进入售票厅的人数

(2)根据所定义的信号量，把应执行的P、V操作填入下面横线上，以保证进程能够正确地并发执行。

COBEGIN PROCESS Pi(i=1，2，??) begin； P(S)

进入售票厅；

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/m366.html