操作系统期末
选择题
1. 设计批处理多道系统时,首先要考虑的是 () 。
- A. 灵活性和可适应性
- B. 系统效率和吞吐量
- C. 交互性和响应时间
- D. 实时性和可靠性
2. 在操作系统中,用户界面指的是 。
- A. 硬件接口、软件接口和操作环境
- B. 命令接口、程序接口和操作环境
- C. 硬件接口、命令接口和操作环境
- D. 硬件接口、命令接口和程序接口
3. 下列选项中,操作系统提供的给应用程序的接口是 。
- A. 系统调用
- B. 中断
- C. 库函数
- D. 原语
4. 程是系统核心调度及资源分配的基本单位,它是由 组成的。
- A. 程序、数据和PCB
- B. 程序、数据和标识符
- C. 程序、标识符和PCB
- D. 数据、标识符和PCB
5. 动态重定位技术依赖于( )。
- A. 重定位装入程序
- B. 重定位寄存器
- C. 地址机构
- D. 目标程序
6. (单选题)对硬盘进行I/O控制时,通常采用( )方式。
- A. 程序直接控制
- B. 中断驱动
- C. DMA
- D. 通道
7. 在下面的I/O控制方式中,需要CPU干预最少的方式是( )。
- A. 程序I/O方式
- B. 中断驱动I/O控制方式
- C. 直接存储器访问DMA控制方式
- D. I/O通道控制方式
8. 下列对重定位的叙述中,正确的选项是( )。
- A. 经过静态重定位后,指令代码并不发生变化
- B. 经过静态重定位后,数据地址和指令地址发生了变化
- C. 经过动态重定位后,数据地址和指令地址都发生了变化
- D. 经过动态重定位后,数据地址发生了变化而指令地址没有发生变化
补充：重定位是装入时对目标程序中指令和数据地址的修改过程
9.文件系统用( )组织文件。
- A. 堆栈
- B. 指针
- C. 目录
- D. 路径
10. 把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中的物理地址的过程称为( )。
- A. 加载
- B. 物理化
- C. 逻辑化
- D. 重定位
11. 按文件的物理组织结构可将文件分成( )等。
- A. 数据文件,命令文件,文本文件
- B. 命令文件,库文件,索引文件
- C. 连续文件,链式文件,索引文件
- D. 输入文件,输出文件,随机文件
12. 一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( )。
- A. 先来先服务算法
- B. 时间片轮转算法
- C. 最高响应比优先算法
- D. 最短作业优先算法
13. 通道是一种( )。
- A. I/O端口
- B. 数据通道
- C. I/O专用处理机
- D. 软件工具
14. 下面说法正确的是( )
- A. 文件系统负责文件存储空间的管理但不能实现文件名到物理地址的转换
- B. 在多级目录结构中对文件的访问是通过路径名和用户目录名进行的
- C. 文件可以被划分成大小相等的若干物理块且物理块大小也可任意指定
- D. 逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位
15. 如果一个程序为多个进程所共享,那么该程序的代码在执行的过程中不能被修改,该程序应该是( )。
- A. 可执行码
- B. 可重入码
- C. 可改变码
- D. 可再现码
填空题
- 在页式管理中，页表的作用是实现从（ 页号 ）到（ 物理块号 ）的地址映射。
- 使用覆盖与对换技术的主要目的是（ 提高内存利用率 ） 。
- 分页系统的逻辑地址可分为两部分：（ 页号 ）和（ 页内地址 ）。
- 操作系统的主要功能有（ 处理机管理 ） 、（ 存储器管理 ） 、（ 设备管理 ） 和（ 文件管理 ）。
- 进程的基本特征是（ 并发性 ）和（ 动态性 ）。
- 进程是（ 资源分配 ）基本单位， 线程是（ 系统调度 ）的基本单位。
- 作业从进入系统到完成，可能要经历三级调度：（ 高级调度 ）、（ 中级调度 ）、（ 低级调度 ）。
- 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（ P ）操作．在退出临界区时应调用 （ V ）操作。
- 虚拟设备是通过（ SPOOLING ）技术把独占设备变成能为若干用户共享的设备。
- 段式管理中，每段分配一个（ 连续 ） 区。由于各段长度（ 不一定相等 ） ，所以这些存储区的大小不一，而且同一进程的各段之间不要求（ 连续 ）。
- 从用户的角度看，文件系统的功能是要实现（ 按名存取 ），为了达到这一目的，一般要建立（ 文件目录 ）。
- 常用的输入/输出控制方式：（ 程序IO方式 ）、（ 直接存储器访问DMA方式 ）、和（ 中断控制方式 ）、（ 通道控制方式 ）。
- 解除死锁的两种常用方法是 （ 剥夺资源 ）和（ 撤销进程 ）。
- 所谓交换技术，就是为了解决内存不足的问题，令作业在内存和（ 外存 ）之间交换。
- 高级进程通信方式有很多种，大致可归纳为四大类：（ 管道通信 ）、（ 共享存储器系统 ）、（ 消息传递系统 ）和（ 客户机-服务器系统 ）。
- 设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页2048B，内存总共有8个存储块，试问逻辑地址至少应为（ 15 ）位。
- 用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为（ 逻辑地址 ）。
- 在计算机中配置OS的F主要目的是（提高系统资源的利用率）
- 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 （分时操作系统） ；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 （ 批处理操作系统 ）；使计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并做出响应的操作系统称为 （实时操作系统）。
- 在分时系统中，为使多个用户能够同时与系统交互，最关键的问题是 （能在短时间内，使所有用户都能运行）
- 处理机管理的基本功能是 进程管理 、 进程同步 、 进程通信 和 处理机调度
- 内存管理的基本功能是 内存分配 、 内存保护 、 地址映射 和 内存扩充
- 进程最基本的特征是 （动态性） ，因为进程的实质是程序的一次执行过程，而且该特征还表现在进程由 （创建）而产生，由 （调度） 而执行，由 （撤销） 而消亡，即一个进程具有一定的生命期。从静态角度上看，进程是由A （代码段） 、B （数据段） 、C （PCB） 三部分组成，其中C是进程存在的唯一标志。当几个进程共享A时，A应当是可重入代码。
- （整形信号量） 是一种只能由P（wait）和V(signal)操作所改变的整型变量，它可用于实现进程的 （互斥） （排它性地访问临界资源）和 （同步） 。
- 在生产者—消费者问题中，应设置互斥信号量mutex、资源信号量full和empty。它们的初值应分别是 （1） 、 （0） 和 （n） 。
- 进程间高级通信的方法有以下几种： （管道通信） 、 （消息传递系统） 、 （共享存储器系统） 。
- 产生死锁的基本原因是 （非剥夺资源的竞争） 和（进程推进顺序非法），产生死锁的四个必要条件分别是 （互斥条件）、 （请求和保持条件） 、（不剥夺条件）和 （环路等待） 。
- 如果为每个作业只建立一个进程，则为了照顾短作业用户，应采用 （短作业优先） 调度算法，为照顾紧急作业的用户，应采用 （优先级优先） 调度算法，为了能实现人机交互作用，采用 （时间片轮转） 调度算法，而能使短作业、长作业及交互作业用户都比较满意时，应采用 （多级队列反馈） 调度算法。
- 在存储管理中，将整个进程换出到外存或从外存换入到内存的过程称为 （对换） ，是一种提高内存利用率的一种方式。
- 分区管理中采用“最佳适应”分配算法时，宜把空闲区按 （长度递增）次序登记在空闲区表中；而采用“首次适应”分配算法时，宜把空闲区按（地址递增）次序登记在空闲区表中
判断题
简答题
1. 内存管理有哪些主要功能?他们的主要任务是什么？
- 内存管理的主要任务是:内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充
- 内存分配：为每道程序分配内存
- 内存保护：确保每道用户程序都只在自己的内存空间内运行、彼此互不干扰
- 地址映射：将地址空间的逻辑地址转化为内存空间的相对于的物理地址
- 内存扩充：用于实现请求调入、置换的功能
2. OS的作用表现在哪几个方面？
- OS作为用户和计算机硬件系统的接口
- OS作为计算机系统资源的管理者
- OS实现了计算机系统资源的抽象
3. 处理机管理有哪些主要的功能？它们的主要任务是什么？
- 处理机管理的主要功能是：进程的管理、进程的同步、进程的通信、处理机调度
- 进程的管理：为作业创建进程、撤销已结束的进程、控制进程在运行过程中的状态转化
- 进程同步：为多个进程的运行进行协调
- 进程通信：用来实现相互合作的进程之间的信息交换
- 处理机调度：
- 作业调度：从后备队列中按照一定的算法，选出若干个作业，为他们分配运行所需的资源
- 进程调度：从进程的就绪队列中按照一定的算法、选出一个进程，把处理机分配给他，使进程投入运行
4. OS有那几大特征？其最基本的特征是什么？
- 并发性、共享性、虚拟性、异步性
- 并发性
5. 试说明进程在三个基本状态之间转化的典型因素
- 就绪状态 -> 运行状态：进程分配到处理机
- 运行状态 -> 就绪状态：进程的时间片用完
- 运行状态 -> 阻塞状态：进程请求io
- 阻塞状态 -> 就绪状态：io完成
6. 程序并发执行为什么会失去封闭性和可再现性？
答：因为程序并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态是多个程序来改变的，致使程序的运行失去了封闭性。而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。
7. 试说明PCB的作用？为什么说PCB是进程存在的唯一标志？
- PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最主要的记录型数据结构。PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况和控制进程运行所需的全部信息。因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。
- 在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统总是根据进程的PCB而不是任何其它什么而感知到该进程的存在，所以说，PCB是基础的唯一标志。
8. 在操作系统中为什么要引入进程的概念？它会产生什么影响？
- 为了使程序在多道程序环境下还能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，从而在操作系统中引入了进程的概念
- 影响：使程序的并发执行得以实行
9. 何为分页式存储管理？
- 分页存储管理是将各进程的地址空间分成大小相等的页，把内存的存储空间也分成与页大小相等的块，称为物理块。在分配存储空间时，以块为单位来分配。
名词解释
临界资源
- 临界资源就是一段时间只允许一个进程访问的资源，如打印机等
临界区
- 临界区就是至进程中用于访问临界资源的那段代码
快表
- 一种高速缓冲存储器，是用来存放页表项的
微内核技术
- 把操作系统中更多的成分和功能放到用户模式下去运行，而留下一个尽量小的内核，用它来完成操作系统的最基本的核心功能。
前趋图
- 一个有向无环图，用于描述进程之间执行的前后关系
硬实时和软实时任务
- 硬实时任务：系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能会出现难以预测的结果
- 软实时任务：系统的截止时间并不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大
操作系统
- 管理系统资源、控制程序执行、合理组织计算机工作流程和为用户方便有效地使用计算机提供良好的运行环境的系统软件
死锁
- 多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，如果没有外力，这些进程将无法推进