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1第1章操作系统引论一、填空题1、操作系统的特征是（）、共享性、虚拟性和异步性。【答案】并发性2、分时操作系统具有4个特征，（）、独立性、及时性和交互性。【答案】多路性3、操作系统用户接口有2类，程序接口和（）。【答案】命令接口4、多道批处理的特征是多道性、（）和调度性。【答案】无序性5、从资源管理的角度看，操作系统具有处理机管理、（）、（）、（）、（）和用户接口等功能。【答案】存储器管理、设备管理、文件管理6、通常把批处理系统、（）系统和（）系统称为操作系统的三种基本类型。【答案】分时、实时二、选择题1、操作系统是扩充（）功能的第1层系统软件。A．软件B．裸机C．机器语言D．中断【答案】B2、从资源管理程序的观点来看，操作系统是（）的管理者。A．程序和数据B．系统硬软件资源C．进程D．中断【答案】B3、属于实时控制系统的是（）。A．飞机自动驾驶系统B．飞机订票系统C．电子商务系统D．管理信息系统【答案】A4、在操作系统中，并发性是指若干事件（）发生。A．在同一时刻B．不同时间间隔内C．在某一时间间隔内D．以上均不正确【答案】C5、操作系统中采用多道技术提高了CPU和外部设备的（）。A．利用率B．可靠性C．稳定性D．兼容性【答案】A6、允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为（）。2A．批处理操作系统B．分时操作系统C．多处理机操作系统D．实时操作系统【答案】B三、判断题1、实时系统和分时系统都向用户提供交互能力，但后者比前者的交互功能更强。【答案】×，将“更强”改成“差”。2、分时系统要求能让用户及时得到响应，时间片越短越好。【答案】×，将“越短越好”改成“大小要恰当，太短会增加系统开销”。3、将多个作业交给计算机集中处理的操作系统称为分时操作系统。【答案】×，将多个作业交给计算机集中处理的操作系统称为批操作系统。四、简答题1、操作系统的目标？【答案】操作系统的目标可以归结如下：（1）方便性。一个未配置操作系统的计算机系统是极难使用的。在计算机上配置操作系统后，用户便可通过操作系统提供的各种命令来使用计算机，大大方便了用户。（2）有效性。一个未配置操作系统的计算机系统中，CPU、I/O设备和内存等各类资源都因经常处于空闲状态而得不到充分利用。操作系统合理组织计算机的工作流程，进一步改善资源利用率，提高系统的吞吐量。（3）可扩充性。操作系统采用层次化结构，以便于增加新的功能层次和模块，并能够修改老的功能层次和模块。（4）开放性。开放性是指系统能遵循世界标准规范，特别是遵循开放互连OSI国际标准。2、操作系统的作用？【答案】(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口(2)OS作为计算机系统资源的管理者(3)OS用作扩充机器3、操作系统的基本特性？【答案】(1)并发（Concurrence）并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念，并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内，宏观上有多个程序在同时运行，但在单处理机系统中，每一时刻却仅能有一道程序执行，故微3观上这些程序只能是分时地交替执行。（★）(2)共享（Sharing）在操作系统环境下，所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用。共享的方式有a)互斥共享b)同时访问(3)虚拟（Virtual）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为若干个逻辑上的对应物。(4)异步性（Asynchronism）内存中的每个进程在何时能获得处理机运行，何时又因提出某种资源请求而暂停，以及进程以怎样的速度向前推进，每道程序总共需多少时间才能完成，等等，都是不可预知的。或者说，进程是以人们不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性。4、试在交互性、及时性以及可靠性三个方面，将分时操作系统和实时操作系统进行比较。【答案】(1)交互性。实时操作系统中人与系统的交互，仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。分时操作系统能向用户提供数据处理服务、资源共享等服务。(2)及时性。实时信息系统对及时性的要求与分时系统类似，以人所能接受的等待时间来确定，而实时控制系统的及时性，则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的，相对于分时系统要求更高。(3)可靠性。实时系统对可靠性的要求更高。4第2章进程管理一、填空题。1、进程同步机制应遵循的4条准则是，空闲让进、忙则等待、（）和让权等待。【答案】有限等待2、消息传递系统实现方式有2种，一种是直接通信方式，另一种是（）。【答案】间接通信方式3、程序并发执行所产生的特征是间断性、失去封闭性和（）。【答案】不可再现性4、执行一次信号量S的P（S）操作，使信号s.value的值减1后，若s.value的值（）时，调用进程阻塞等待。【答案】05、一进程因请求某事件发生而无法再执行时，（）调用阻塞原语使其进入阻塞状态。【答案】该进程6、信号量是代表资源物理实体的数据结构，当它为一组并发进程而设置，代表共享的临界资源时，每个进程都可以对它施加P、V操作，我们称它为（）信号量。【答案】互斥7、临界区是访问临界资源的（）。【答案】代码段二、选择题1、若一程序运行时独占系统全部资源，资源的状态只受该程序而改变，程序执行结果不受外界因素的影响，这是指（）。A．序顺序执行的顺序性B．程序顺序执行的封闭性C．程序顺序执行的可再现性D．并发程序失去封闭性【答案】B2、不属于进程3种基本状态的是（）。A．运行态B．就绪态C．后备态D．阻塞态【答案】C3、下面关于并行性和并发性说法正确的是（）。A．并行性是指2个或2个以上的事件在同一时间段内发生B．并发性是指2个或2个以上的事件同一时刻发生C．在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并行执行D．在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并发执行【答案】D4、已经获得了除处理器以外的所有必要资源的进程处于（）。A．执行状态B．完成状态C．就绪状态D．阻塞状态5【答案】C5、多个进程同时存在于一个系统内，能在同一时间段内运行，被称为进程的（）。A．动态性B．异步性C．封闭性D．并发性【答案】D6、进程一旦被建立，它的（）就进入内存，直到进程被撤消。A．进程控制块PCBB．程序段C．数据集D．上下文【答案】A7、若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有()个等待进程。A．0B．1C．2D．3【答案】A8、下列进程状态变化中，()变化是不可能发生的。A．运行-就绪B．运行-等待C．等待-运行D．等待-就绪【答案】C9、在引入线程的操作系统中，CPU调度的基本单位是()。A．程序B．作业C．进程D．线程【答案】D10、如果系统中有n个进程，则就绪队列中进程的个数最多为()。A．n+1B．nC．n–1D．1【答案】C三、判断题1、多个进程使用临界资源时可以并发使用。【答案】×，将“可以并发使用”改成“应该互斥使用”。2、像打印机这类一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源。【答案】√。3、进程是静态的，程序是动态的。【答案】×，进程是动态的，程序是静态的。动态性是两者的本质区别。4、进程互斥关系是一种特殊的进程同步关系。【答案】√。四、简答题1、简述进程的5个特征。【答案】进程具有5个特征：（1）结构特征：从结构上看，进程实体由程序段、数据段和进程控制块3部分组成。（2）动态性：进程是程序的执行过程，它由创建而产生，由调度而执行，6因得不到资源而暂停，并由撤销而死亡。（3）并发性：多个进程实体同存于内存中，能在一段时间内同时运行。（4）独立性：进程是一个独立获得资源和独立调度的单位。（5）异步性：进程按各自独立的不可预知的速度向前推进。2、什么叫进程同步机制？请叙述进程同步机制的4条准则。【答案】用于保证多个进程在执行次序上的协调关系的相应机制，称为进程同步机制。进程同步机制的4条准则：（1）空闲让进。当无进程在临界区时，允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区。（2）忙则等待。当已有进程进入其临界区时，其他试图进入临界区的进程必须等待。（3）有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证它在有限时间内进入临界区。（4）让权等待。当进程不能进入其临界区时，应立即释放处理器。3、进程高级通信的3种机制？【答案】高级通信机制可归结为三大类：(1)共享存储器。通信的进程共享某些数据结构或存储区，进程之间能够通过这些空间进行通信。(2)消息传递系统。消息传递机制是用得最广泛的一种进程间通信机制。程序员直接利用系统提供的一组原语进行通信。(3)管道通信系统。所谓管道，是指用于连接一个读进程和一个写进程以实现他们之间通信的一个文件。五、应用题1、信号量操作解决问题：互斥、前趋关系图、经典同步问题。7第3章处理机调度与死锁一、填空题1、产生死锁的原因，一是竞争资源，二是进程的（）不当。【答案】推进顺序2、死锁是系统中两个或两个以上的进程由于竞争系统资源而出现的一种（）现象。【答案】相互等待3、处理器的三级调度是指作业调度，中级调度和（）。【答案】低级调度或进程调度4、进程调度采用抢占方式时，常用的抢占原则有3种，时间片原则、短进程优先原则和（）。【答案】优先权原则二、选择题1、银行家算法是一种（）的方法，它能使系统不发生死锁。A．死锁预防B．死锁检测C．死锁避免D．死锁解除【答案】C2．为进程一次性分配其所需的资源是一种（）的方法，它能使系统不发生死锁。A．死锁预防B．死锁检测C．死锁避免D．死锁解除【答案】A2、在（）的情况下不可能产生死锁的。A．多道程序环境中系统资源有限B．使用同类临界资源的并发进程随机交替运行C．就绪队列中已无等待的进程D．规定进程一旦得到了需要的所有资源才投入运行【答案】D3、下面不属于研究死锁问题的是（）。A．死锁的显示B．死锁的预防C．死锁的避免D．死锁的检测【答案】A4、（）是按某种算法，从就绪队列中挑选一个进程，并向它移交处理器的控制权。A．作业调度B．进程调度C．磁盘调度D．中级调度【答案】B5、采用（）调度算法，运行时间最短的作业被优先调度。A．先来先服务FCFSB．最短作业优先SJFC．高响应比优先调度算法D．时间片轮转法【答案】B86、某系统中预计有50个用户同时上机，为使每个用户能在2秒内得到响应，时间片最大限度应为（）。A．20msB．30msC．40msD．50ms【答案】C7、进程调度属于处理机调度的。A．高级调度B．中级调度C．低级调度D．以上均不正确【答案】C8、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。A．T1+T2+T3B．（T1+T2+T3）/3C．（3T1+2T2+T3）/3D．（T1+2T2+3T3）/3【答案】C9、设有4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。A．1小时B．5小时C．2.5小时D．8小时【答案】B10、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．2B．1C．3D．0.5【答案】C11、在资源分配图中，进程Pi占有资源Rj用来表示。A．Rj,PiB．Pi,RjC．Pj,RiD．Ri,Pj【答案】A三、判断题1、利用系统的安全状态可避免死锁，因此每次为进程正式分配资源后要执行一次银行家算法。【答案】×，将“分配资源后”改成“分配资源时”。2、当系统中的进程均处于阻塞状态时，此时系统一定发生了死锁。【答案】×，将“一定发生了死锁”改成“可能发生了死锁”。3、引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量，因此也可以把它归入到主存管理。（）【答案】√。94、在实时要求严格的实时系统中进程调度采用非抢占方式。【答案】×，将“非抢占方式”改成“抢占方式”。四、简答题1、产生死锁的原因有哪些？叙述处理死锁的四种方法。【答案】产生死锁的原因是(1)竞争资源。当系统中提供多个进程共享的资源如打