计算机操作系统期末复习题(带答案)

2024年2月7日发(作者：)

57计算机操作系统期末复习题

第一部分 操作系统基本概念

一、选择题(选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中)

多道程序设计是指（ B ）。

A、有多个程序同时进入CPU运行 B、有多个程序同时进入主存并行运行

C、程序段执行不是顺序的 D、同一个程序可以对应多个不同的进程

从总体上说，采用多道程序设计技术可以（ B ）单位时间的算题量，但对每一个算题，从算题开始到全部完成所需的时间比单道执行所需的时间可能要（ B ）。

A、增加 减少 B、增加 延长 C、减少 延长 D、减少 减少

现代操作系统的两个基本特征是（C ） 和资源共享。

A、多道程序设计 B、 中断处理 C、程序的并发执行 D、 实现分时与实时处理-3：C

以下（C ）项功能不是操作系统具备的主要功能。

A、内存管理 B、中断处理 C、文档编辑 D、CPU调度

用户在一次计算过程中，或者一次事物处理中，要求计算机完成所做的工作的集合，这是指（C ）。

A、进程 B、程序 C、作业 D、系统调用

CPU状态分为系统态和用户态，从用户态转换到系统态的唯一途径是（ C ）。

A、运行进程修改程序状态字 B、中断屏蔽 C、系统调用 D、进程调度程序

系统调用的目的是（ A ）。

A、请求系统服务 B、终止系统服务 C、申请系统资源 D、释放系统资源

为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率的是（ B ）。

A、处理器管理 B、存储器管理 C、文件管理 D、作业管理

二、填空题

计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机_软硬件资源_的系统软件。

采用多道程序设计技术能充分发挥 处理器与外围设备 与 外围设备之间 并行工作的能力。

操作系统目前有五大类型：_批处理_、_分时_、_实时_、_网络_和_分布式_。

操作系统的五大功能是：_处理机管理_、_储存管理_、_设备管理_、_信息管理_和_用户接口_。

UNIX系统是 多用户分时交互型 操作系统，DOS系统是 单用户单任务 操作系统。

计算机中的CPU的工作分为系统态和用户态两种，系统态运行 操作系统 程序，用户态运行 应用 程序。

第二部分 进程管理

一、选择题(选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中)

顺序程序和并发程序的执行相比，（ C）。

A、基本相同 B、 有点不同

C、并发程序执行总体上执行时间快 D、 顺序程序执行总体上执行时间快

并发进程失去了封闭性是指（ D ）。

A、多个相对独立的进程以各自的速度向前推进

B、并发进程的执行结果与速度无关

C、并发进程执行时，在不同时刻发生的错误

D、并发进程共享变量，其执行结果与速度有关

进程和程序的本质区别是（D ）。

A、存储在内存和外存 B、顺序和非顺序执行机器指令

C、分时使用和独占使用计算机资源 D、动态和静态特征

进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（ D ）。

A、可以有多个进程控制块 B、可以和其他进程共用一个进程控制块

C、可以没有进程控制块 D、只能有唯一的进程控制块

下列进程状态的转换中，不正确的是（ C ）。

A、就绪到运行 B、运行到就绪 C、就绪到阻塞 D、阻塞到就绪

进程是系统核心调度及资源分配的基本单位，它是由（ D ）组成的。

供选择的答案：

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

在操作系统中，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（C ）。

A、S>0 B、S=0 C、S<0 D、S<>0

在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（C ）。

A、共享资源 B、临界区 C、临界资源 D、共享区

进程具有并发性和（ A ）两大重要属性。

A、动态性 B、 静态性 C、易用性 D、 封闭性

进程从运行状态变为等待状态的原因是（B ）。

A、输入或输出事件发生 B、时间片到 C、输入或输出事件完成 D、某个进程被唤醒

进程间的基本关系为（B ）。

A、相互独立与相互制约 B、同步与互斥

C、并行执行与资源共享 D、 信息传递与信息缓冲

PV操作是（ A ）。

A、两条低级进程通信原语 B、两组不同的机器指令

C、两条系统调用命令 D、两条高级进程通信原语

信号量S的初值为8，在S上执行了10次P操作，6次V操作后，S的值为（ C ）。

A、10 B、8 C、6 D、4

多道程序环境下，操作系统分配资源以（ C ）为基本单位。

A、程序 B、指令 C、进程 D、作业

三、填空题

进程的三个基本状态是 执行状态 、 等待状态 和 就绪状态 。

进程是一个 活动（动态） 的实体，它有自己的生命周期。它因 创建 而产生，因 调度 而运行，因 等待某件事情发生（阻塞原语） 而被阻塞（进入等待态），因 执行完毕 而被撤消。

进程从运行态变成就绪态，主要原因是__时间片到__和_出现优先级更高的进程进行中断__。

有多个进程等待分配CPU时，系统按一定的__优先级__，从处于就绪态的进程中选择_第一个_进程，让它占有CPU，并把它的状态变成___运行_____态。

进程的特征主要有__并发__、__异步__、独立性，制约性和结构性。

PCB的含义是__操作系统用于记录和刻画进程状态及有关信息数据结构__。

如果系统中有N个进程，则在就绪队列中进程的个数最多为___N-1_____。

用于控制进程的原语有创建原语、撤消原语、__挂起原语__和__激活原语__。

进程有两种基本队列：___就绪队列_____和__等待队列______。

常用的进程调度算法有先来先服务、 时间片轮转法 和 优先级法 。

先来先服务调度算法是按照进程进入就绪列队的___先后次序_____来选择其占用的CPU，在进程调度时总是把CPU分配给就绪列队的___队首_____进程。

我们把并发过程中与___临界资源进行操作_____有关的程序段称为临界区。

每执行一次V操作，信号量的数值S加1。若__S>=0__，则该进程继续执行；否则，从对应的____就绪___队列中移出一个进程并将____执行____状态赋予该进程。

PV操作由____P操作____和____V操作____组成，是对___资源_____进行操作。

P操作信号的值___s=s-1__，若结果小于0，则该进程值为___等待___状态。V操作将信号量的值___s=s+1__，若结果___大于0__，则释放一个等待信号量的进程。

进程的同步是指并发进程之间的一种__直接的协调工作__关系，一个进程的执行依赖另一个进程的__信息或信号_，当一个进程没有得到它时应__等待__，直到被_唤醒_。

进程的同步和互斥反映了进程间__同步__和___互斥___的关系。

目前常用的高级通信方式有共享存储器、___消息传递通信机制__、___管道通信__等。

形成死锁的起因是__竞争资源______和__进程间推进顺序非法___。

死锁产生的四个必要条件是___互斥条件__、___请求和保持条件__、__不剥夺条件_和__循环等待条件___四种。

五、综合题

1、某系统的进程状态转换图如下图所示，请回答：

⑴ 引起各种状态转换的典型事件有哪些？

⑵ 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个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，能立即引起另一进程发生转换1？试说明是否会发生这些因果转换：2→1；3→2；4→1。

第三部分 作业管理

一、选择题(选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中)

操作系统作业管理的主要功能是（ A）。

A、作业调度与控制 B、作业提交 C、作业准备 D、编制程序

在操作系统中，JCB是指（ A）。

A、作业控制块 B、进程控制块

C、文件控制块 D、程序控制块

作业在系统中存在与否的唯一标志是（C ）。

A、源程序 B、作业说明书 C、作业控制块 D、目的程序

在操作系统中，JCB是指（ A ）。

A、作业控制块 B、进程控制块

C、文件控制块 D、程序控制块

作业调度算法提到的响应比是指（ B ）。

A、作业计算时间与周转时间之比

B、作业周转时间与计算时间之比

C、系统调度时间与作业等待时间之比

D、作业等待时间与系统调度时间之比

时间片轮转调度算法是为了（ A ）。

A、多个终端都能得到系统的及时响应 B、先来先服务

C、优先级高的进程先使用CPU D、紧急事件优先使用CPU

（ B ）优先数是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。

A、先来先服务 B、静态 C、动态 D、短作业

有三个作业同时到达，J1，J2，J3的执行时间分别为T1，T2，T3，且T1

A、T1+T2+T3 B、（T1+T2+T3）/3

C、T1+2×T2/3+T3/3 D、T1/3+2×T2/3+T3

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（ D ）。

A、0.5 B、1 C、2 D、3

二、填空题

作业的输入方式主要有三种： 联机输入方式 、 脱机输入方式 和 直接耦合方式 。

作业从进入系统到最后完成，可能要经历三级调度： 高级调度 、 中级调度 和 低级调度 。

作业的状态分为四种： 提交 、 后备 、 执行 和完成。

作业调度完成作业状态从 就绪 态到 运行 态的转化。

从计算机系统的角度看，作业由 程序 、 数据 和 作业说明书 三部分组成。

在分时批处理系统中，如果有终端作业和批处理作业混合同时执行，则 终端作业 应优先占有处理机。

操作系统中用以表征“作业”的数据结构是 JCB 。

某作业的提交时间为10：30，需要运行的时间为1小时，假设11：00开始调度，它的响应比是 2/3 。

在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时， 作业要求运行时间最短 的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时， 作业等待时间最长 的作业得到优先调度。

五、综合题

1、设有三个批作业JOB1、JOB2、JOB3，其到达时间、处理时间及完成时间如下：

作业号

作业到达时间（时）

开始处理时间（时）

处理完成时间（时）

JOB1

15

18

22

JOB2

18

21

23

JOB3

17

19

21

试计算：

（1）各个作业的周转时间；

（2）所有作业的平均周转时间；

解：（1）作业 周转时间

JOB1 7

JOB2 5

JOB3 4

(2)平均周转时间5.33

2、假定在单CPU条件下有下列要执行的作业：作业号

运行时间

优先级

1

10

2

2

4

3

等待时间 3

3

2

3

3

5

作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。

（1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。

（2）对于上述算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？

（3）对于上述算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？

解：（1）非抢占式优先级算法

作业1 作业3 作业2

（长箭头）

10 3 4

（2）作业1的周转时间：10

作业2的周转时间：13-1=12

作业3的周转时间：17-2=15

（3）作业1的带权周转时间：10/10=1

作业2的带权周转时间：12/3=4

作业3的带权周转时间：15/3=5

平均带权周转时间：（1+4+5）/3≈3.33

3、在单CPU环境下，设有4道作业，它们的提交时间及执行时间（单位：小时）如下：

作业号

提交时间

运行时间（分钟）

1

10.0

2.0

2

10.2

1.0

3

10.4

0.5

4

10.5

0.3

试计算采用先来先服务调度算法（FCFS）和最短作业优先调度算法（SJF）时的平均周转时间和平均带权周转时间，并指出它们的调度顺序。

解：（1）先来先服务调度算法，调度顺序为1、2、3、4

作业号 提交时间 执行时间 开始时间 完成时间 周转时间 带权周转时间

1 10.0 2.0 10.0 12.0 2.0 1.0

2 10.2 1.0 12.0 13.0 2.8 2.8

3 10.4 0.5 13.0 13.5 3.1 6.2

4 10.5 0.3 13.5 13.8 3.3 11.0

平均周转时间：（2.0+2.8+3.1+3.3）/4 =2.8

平均带权周转时间：（1.0+2.8+6.2+11.0）/4 =5.25

（2）最短作业优先调度算法，调度顺序为1、4、3、2

作业号 提交时间 执行时间 开始时间 完成时间 周转时间 带权周转时间

1 10.0 2.0 10.0 12.0 2.0 1.0

4 10.5 0.3 12.0 12.3 1.8 6.0

3 10.4 0.5 12.3 12.8 2.4 4.8

2 10.2 1.0 12.8 13.8 3.6 3.6

平均周转时间：（2.0+1.8+2.4+3.6）/4 =2.45

平均带权周转时间：（1.0+6+4.8+3.6）/4 =3.85

第四部分 存储管理

一、选择题(选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中)

存储管理的目的是（ C ）。

A、方便用户 B、提高内存利用率

C、方便用户和提高内存利用率 D、增加内存实际容量

可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（ D ）。

A、符号名空间 B、虚拟地址空间 C、相对地址空间 D、物理地址空间

提高主存的利用率主要通过（ A ）实现。

A、主存分配 B、主存保护 C、主存扩充 D、地址转换

为了实现存储保护，对共享区域中的信息（ B ）。

A、既不可读，也不可写 B、只可读，不可写

C、既可读，又可写 D、能执行，可修改

动态重定位是在作业的（ A ）过程中进行的。

A、执行 B、编译 C、装入 D、修改

分区管理中进行分区的是主存的（ B ）。

A、系统区域 B、用户区域 C、程序区域 D、整个区域

分区管理要求对每一个作业都分配（ A ）的内存单元。

A、地址连续 B、若干地址不连续 C、若干连续的帧 D、若干不连续的帧

（ C ）存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。

A、段式 B、页式 C、固定分区 D、段页式

处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（ B ）字节。

A、2GB B、4GB C、100KB D、640KB

虚拟存储技术是（ B ）。

A、补充内存物理空间的技术 B、补充相对地址空间的技术

C、扩充外存空间的技术 D、扩充输入输出缓冲区的技术

最容易形成很多小碎片的可变分区算法是（ B ）。

A、首次适应算法 B、最佳适应算法 C、最坏适应算法 D、以上都不是

在请求分页系统中，LRU算法是指（ B ）。

A、最早进入内存的页先淘汰

B、近期最长时间以来没被访问的页先淘汰

C、近期被访问次数最少的页先淘汰

D、以后再也不用的页先淘汰

（ C ）存储管理方式提供一维地址结构。

A、固定分区 B、分段

C、分页 D、分段和段页式

分段管理提供（ B ）维的地址结构。

A、1 B、2 C、3 D、4

（ D ）实现了两种存储方式的优势互补。

A、请求分页管理 B、可变式分区管理

C、段式管理 D、段页式管理

在段页式管理中，每取一次数据，要访问（ C ）次内存。

A、1 B、2 C、3 D、4

碎片是指（ D ）。

A、存储分配完后所剩的空闲区

B、没有被使用的存储区

C、不能被使用的存储区

D、未被使用，而又暂时不能使用的存储区

系统抖动是指（ B ）。

A、使用机器时，千万屏幕闪烁的现象

B、刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象

C、系统盘不净，千万系统不稳定的现象

D、由于内存分配不当，偶然造成内存不够的现象

二、填空题

将程序中的逻辑地址转换为绝对地址，这种地址转换工作称为 重定位 。

最佳适应分配算法可按作业要求从所有的空闲区中挑选一个能满足作业要求的 最小 空闲区，以保证不去分割更大的空闲区。

采用最坏适应分配算法，空闲区表中的第一个登记项所对应的空闲区的大小总是 最大 的。

在页式管理中，页式虚地址与内存物理地址的映射是由 页表 和 硬件变换地址机构 完成的。

常用的页面调度算法中，总是淘汰最近最先进入主存的那一页，称为 先进先出 调度算法；最近最少使用调度算法选择最近一段时间里 最少使用 的页面调出。

五、综合题

1、在一个请求分页存储管理系统中，一个作业的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数分别为3，4时，试计算采用下述页面淘汰算法时的缺页率（假设开始执行时主存中没有页面），并比较所得结果。

⑴ 先进先出（FIFO）淘汰算法

⑵ 最近最久未使用（LRU）淘汰算法

答：（1）根据所给页面走向，使用最佳页面置换算法时，页面置换情况如下

4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5

块1 4 4 4 4 4 2 2

块2 3 3 3 3 3 1

块3 2 1 5 5 5

缺页次数为：7

4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5

块1 4 4 4 4 4 1

块2 3 3 3 3 3

块3 2 2 2 2

块4 1 5 5

缺页次数为：6

由上述结果可以看出，增加分配给作业的内存块数可以降低缺页次数

（2）根据所给页面走向，使用先进先出页面置换算法时，页面置换情况如下

4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5

块1 4 4 4 1 1 1 5 5 5

块2 3 3 3 4 4 4 2 2

块3 2 2 2 3 3 3 1

缺页次数为：9

4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5

块1 4 4 4 4 5 5 5 5 1 1

块2 3 3 3 3 4 4 4 4 5

块3 2 2 2 2 3 3 3 3

块4 1 1 1 1 2 2 2

缺页次数为：10

由上述结果可以看出，对先进先出页面置换算法而言，增加分配给作业内存块数反而出现缺页次数增加的异常情况。

2、对于如下的页面访问序列：

1， 2， 3， 4， 1， 2， 5， 1， 2， 3， 4， 5

当内存块数量分别为3和4时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断）

答：FIFO淘汰算法：内存块为3时，缺页中断为9；内存块为4时，缺页中断为10。

LRU淘汰算法：内存块为3时，缺页中断为10；内存块为4时，缺页中断为8。

第五部分 文件管理

文件系统的主要目的是（ A ）。

A、实现对文件的按名存取 B、实现虚拟存储

C、提供外存的读写速度 D、用于存储系统文件

文件系统是指（ D ）。

A、文件的集合 B、文件的目录集合

C、实现文件管理的一组软件 D、文件、管理文件的软件及数据结构的总体

文件管理实际上是管理（ B ）。

A、主存空间 B、辅助存储空间

C、逻辑地址空间 D、物理地址空间

按文件用途来分，编译程序是（ C ）。

A、用户文件 B、档案文件

C、系统文件 D、库文件

将信息加工形成具有保留价值的文件是（ B ）。

A、库文件 B、档案文件

C、系统文件 D、临时文件

文件的存储方法依赖于（C ）。

A、文件的物理结构 B、存放文件的存储设备的特性

C、A和B D、文件的逻辑结构

多级目录结构形式为（ D ）。

A、线形结构 B、散列结构

C、网状结构 D、树型结构

树型目录结构的主文件目录称为（ B ）。

A、父目录 B、根目录 C、子目录 D、用户文件目录

三、填空题

按操作系统中文件的性质与用途分，文件分为：__系统文件_、__文件库__和__用户文件__。

按保护级别分类，文件可分为__只读文件___、___读写文件___和__不保护文件__。

按文件的逻辑存储结构分，文件分为有结构文件，又称为_ 记录式文件__和无结构文件，又称__流式文件___。

一级文件目录结构不能解决__文件共享和重名_的问题。多用户系统所用的文件目录结构至少应是__二级文件目录__。

磁盘与主机之间传递数据是___数据块__为单位进行的。

目前操作系统常采用的文件的物理结构有 顺序文件、 链接文件 和 直接文件、索引文件 。

第六部分 设备管理

一、选择题(选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中)

设备管理的目的是为了合理地利用外部设备和（ C ）。

A、提高CPU利用率 B、提供接口

C、方便用户 D、实现虚拟设备

下列描述中，不是设备管理的功能的是（ C ）。

A、实现外围设备的分配与回收 B、实现虚拟设备

C、实现“按名存取” D、实现对磁盘的驱动调度

共享设备是指（ D ）。

A、可以为多个用户服务的设备

B、只能为一个用户服务的设备

C、任意时刻都可以同时为多个用户服务的设备

D、一个作业还没有撤离就可以为另一个作业同时服务的设备，但每个时刻只为一个用户服务。

CPU数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（ C ）。

A、并行技术 B、通道技术

C、缓冲技术 D、虚存技术

如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是（ C ）。

A、程序查询 B、中断方式

C、DMA方式 D、无条件存取方式

通道是一种（ C ）。

A、I/O端口 C、数据通道 C、I/O专用处理机 D、软件工具

三、填空题

在一般操作系统中，设备管理的主要功能包括 实现外围设备的分配和回收 、 实现虚拟设备 、 和 实现对磁盘的驱动调度 。

SP00LING技术的中文译名 外部设备联机并行操作 ，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常叫做“假脱机技术”。

在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入了 虚拟分配技术 ，即用共享设备模拟独占设备。

按资源分配，设备类型分为以下三类：独占设备、 贡献设备 和 虚拟设备 。

通道是一个独立于 CPU 的专管 输入输出 的处理机，它控制 外设和外存 与内存之间的信息交换。