操作系统复习题

选择题
  1. 操作系统的最主要设计目标是( )。
    A.方便性和有效性 B.方便性和可扩展性
    C.有效性和可扩展性 D.有效性和开放性
    答:A

  2. 有甲、乙两道算题,每道需执行 1 小时(其中处理器的工作时间为 12 分钟)。若它们在多道系统中执行,甲、乙两道题总共需执行 80 分钟,则处理器的利用率为( )。
    A.50% B.40% C.30% D.20%
    答:C

  3. 从下面对临界区的论述中,选出一条正确的论述。( )
    A.临界区是指进程中用于实现进程同步的那段代码
    B.临界区是指进程中用于实现进程通信的那段代码
    C.临界区是指进程中用于访问共享资源的那段代码
    D.临界区是指进程中访问临界资源的那段代码
    答:D

  4. 操作系统提供一组特殊的程序,它们不能被系统中断,在操作系统中称为( )。
    A.初始化程序 B.原语 C.子程序 D.控制模块
    答:B

  5. 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 B.轮转 C.最高响应比优先 D.均衡调度
    答:C

  6. 操作系统中,资源分配的基本单位是( )。
    A.进程 B.线程 C.作业 D.程序
    答:A

  7. 进程之间的制约关系可以归结为( )。
    A.同步与互斥 B.并发与异步 C.同步与并发 D.同步与异步
    答:A

  8. 产生死锁的原因是( )有关。
    A.与多个进程竞争 CPU
    B.与多个进程释放资源
    C.仅由于并发进程的执行速度不当
    D.除资源分配策略不当外,也与并发进程执行速度不当
    答:D

  9. 死锁的 4 个必要条件中,无法破坏的是( )。
    A.环路等待资源 B.互斥使用资源 C.占有且等待资源 D.非抢夺式分配
    答:B

  10. 页式存储管理中,每次从主存中取指令或取操作数,当读快表失败时,要读( )次主存。
    A.1 B.2 C.3 D.4
    答:B

  11. 中断和通道技术的引入,使得( )。
    A.CPU 与外设能紧密结合 B.CPU 与外设能并行工作
    C.CPU 速度提高 D.外设速度提高
    答:B

  12. 下列关于进程和线程的叙述中,正确的是( )
    A.不管系统是否支持线程,进程都是资源分配的基本单位
    B.线程是资源分配的基本单位,进程是调度的基本单位
    C.系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持
    D.同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间
    答:A

  13. 在下述进程状态的转换中,( ) 是不可能的。
    A.运行态 → 就绪态 B.运行态 → 等待态 C.等待态 → 就绪态 D.就绪态 → 等待态
    答:D

  14. 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.0 B.1 C.2 D.3
    答:B

  15. 下列选项中,会导致进程从执行态变为就绪态的事件是( )。
    A.执行 P 操作 B.申请内存失败 C.启动 I/O 设备 D.被高优先级进程抢占
    答:D

  16. 将主存空闲区按地址顺序从小到大登记在空闲区表中,每次分配时总是顺序查找空闲区表,此种分配算法称为 ( ) 分配算法。
    A.首次适应 B.最佳适应 C.最坏适应 D.循环首次适应
    答:B

  17. 系统为某进程分配了 4 个页框,该进程已访问的页号序列为 2、0、2、9、3、4、2、8、2、4、8、4、5。若进程要访问的下一页的页号为 7,依据 LRU 算法,应淘汰页的页号是( )。
    A. 2 B. 3 C. 4 D. 8
    答:A

  18. 按文件的组织方式可将文件分成 ( ) 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.顺序文件,索引文件,索引顺序文件
    D.输入文件,输出文件,随机文件
    答:C

  19. 并发性是指若干事件在( )发生。
    A.同一时刻 B.不同时刻 C.同一时间间隔内 D.不同时间间隔内
    答:C

  20. 设与某资源相关联的信号量初值为 3,当前值为 1,若 M 表示该资源的可用个数,N 表示等待资源的进程数,则 M、N 分别是( )。
    A. 0、1 B. 1、0 C. 1、2 D. 2、0
    答:B

  21. 在对记录型信号量的 P 操作的定义中,当信号量的值( )时,执行 P 操作的进程变为阻塞状态。
    A.大于 0
    B.小于 0
    C.等于 0
    D.小于或等于 0
    答:B

  22. 系统中有 4 个进程都要使用某类资源。若每个进程最多需要 3 个该类资源,为保证系统不发生死锁,系统应提供该类资源至少是( )。
    A.3 个 B.4 个 C.9 个 D.12 个
    答:C

  23. 采用分页存储管理方式进行存储分配时产生的存储碎片,被称为( )。
    A.外零头 B.内零头 C.外零头或内零头 D.A、B、C 都正确
    答:D

  24. 进程和程序的本质区别是( )。
    A.前者是动态的,后者是静态的
    B.前者存储在内存,后者存储在外存
    C.前者在一个文件中,后者在多个文件中
    D.前者分时使用 CPU,后者独占 CPU
    答:A

  25. 分页存储管理系统中,虚拟地址转换成物理地址的工作是由( )完成的。
    A.地址转换程序 B.用户程序 C.硬件 D.装入程序
    答:C

  26. 一个作业 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.2
    B.1
    C.3
    D.0.5
    答:C, 响应比定义为:响应比=作业响应时间/运行时问的估计值。其中响应时间为作业进入系统后的等待时间加上估计的运行时间。于是响应比=1+作业等待时间/运行时间的估计值。所以本题计算*: 1+(10-8)/1=3,

  27. 具有 3 级页表的系统中,访问内存的次数为( )。
    A.4
    B.3
    C.2
    D.1
    答:A

填空题
  1. 设有四个作业同时到达,每个作业的执行时间均为 1 小时,它们在一台处理机上按单道方式运行,则平均周转时间为2.5小时。

  2. 在 OS 中,不可中断的操作称为原语

  3. 如果系统中有 n 个进程,则在等待队列中进程的个数最多为n个。

  4. 操作系统是一种系统软件。

  5. 一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源

  6. 操作系统的接口有命令接口、程序接口和图形用户接口。

  7. 操作系统中的 SPOOLing 技术,实质是将独占设备转化为共享设备的技术。

  8. 设备 I/O 方式有如下三种:程序方式、中断方式、询问和通道工作方式。

  9. 现代操作系统应当具备的特征为程序的并发执行、资源共享、操作的异步。

简答题
  1. 画出进程的五种状态转换图并注明转换的条件。

  2. 简述分页和分段的主要区别。

    主要的区别如下:

    1. 单位:分页是以固定页面大小(通常为 4KB 或 8KB)为单位进行内存分配的,而分段则是以程序段为单位进行内存分配的。
    2. 粒度:分页的粒度较小,适合管理大量小数据块,而分段的粒度较大,适合管理较大的数据段。
    3. 空间利用率:分页可以有效利用内存空间,因为它可以将内存块进行细粒度的分配,而分段则存在内存碎片问题。
    4. 管理方式:分页通常由操作系统自动完成,而分段则需要程序员手动实现。
    5. 总体来说,分页适用于管理大量小数据块,分段适用于管理大块内存。操作系统根据需求选择使用分页或分段,或者两者结合使用。
  3. 在操作系统中引起进程调度的因素有哪些?

    1. 进程状态:当进程进入就绪状态,即可以运行,操作系统就会考虑是否进行调度。
    2. 优先级:操作系统会根据进程的优先级来选择哪个进程先运行。
    3. CPU 时间片:操作系统通常使用时间片轮转算法,从而选择哪个进程先运行。
    4. I/O 操作:当进程在等待 I/O 操作完成时,操作系统可以将 CPU 资源分配给其他进程。
    5. 进程睡眠:当进程处于睡眠状态,操作系统可以将 CPU 资源分配给其他进程。
  4. (1)描述访问临界资源的循环进程(2)写出同步机制应遵循的准则

    访问临界资源的循环进程是指多个进程同时对一个共享资源进行读写操作。由于多个进程同时竞争这个资源,可能导致数据冲突、不一致等问题。

    • 互斥性:在任意时刻,最多只有一个进程可以访问共享资源。
    • 占有且继续:当一个进程占有共享资源时,它不会释放该资源直到完成对其的操作。
    • 不死锁:在任意时刻,系统不会发生死锁现象,即多个进程因互相等待对方释放资源而陷入僵局。
    • 有限等待:系统保证每个进程最多等待一个固定的时间限制,在该时间限制内,如果共享资源仍未被释放,则该进程被强制剥夺其占用资源的权利。
    • 公平性:系统必须保证每个进程在等待共享资源的同时,都有相同的机会获得资源,不存在某个进程长期占有资源的情况。
  5. 简述死锁产生的原因及必要条件。

    死锁是指两个或更多的进程在执行过程中因竞争资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用将无法推进下去。死锁产生的必要条件包括:

    1. 互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
    2. 请求与保持条件:进程已经占有了至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其他进程占有,此时请求进程阻塞。
    3. 不剥夺条件:进程所获得的资源在未使用完之前,不能强行剥夺。
    4. 循环等待条件:存在一个进程等待序列,使得每个进程等待的其他进程正在等待该进程所占有的资源,形成一个环。

    当满足以上四个条件时,就会发生死锁。