计算机操作系统题库(答案)

第一章操作系统引论选择题1 .操作系统是一种=A.通用软件 B.系统软件C.应用软件 D.软件包答：B2 .操作系统的管理部分负责对进程进行调度A.主存储器 B.控制器C.运算器 D.处理机答：D3 .操作系统是对进行管理的软件A.软件 B.硬件C.计算机资源 D.应用程序答：C4 .从用户的观点看，操作系统是 oA.用户与计算机之间的接口B.控制和管理计算机资源的软件C.合理地组织计算机工作流程的软件D.由若干层次的程序按一定的结构组成答：A5 .操作系统的功能是进行处理机管理、管理、设备管理及信息管理A.进程 B.存储器C.硬件 D.软件答：B6 .操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的 oA.利用率 B.可靠性C.稳定性 D.兼容性答：A7 .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和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件A.速度 B.利用率C.灵活性 D.兼容性答：B8 .操作系统的基本类型主要有一A.批处理系统、分时系统及多任务系统B.实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统C.单用户系统、多用户系统及批处理系统D.实时系统、分时系统和多用户系统答：B9 .所谓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。

A.多重处理 B.多道程序设计C.实时处理 D.共行执行答：B10 .下面关于操作系统的叙述中正确的是 OA.批处理作业必须具有作业控制信息B.分时系统不一定都具有人机交互功能C.从响应时间的角度看，实时系统与分时系统差不多D.由于采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源.答：A11 .如果分时操作系统的时间片一定，那么,则响应时间越长A.用户数少 B.用户数越多C.内存越少 D.内存越多答：B12 .实时操作系统必须在 内完成来自外部的事件A.响应时间 B.周转时间C.规定时间 D.调度时间答：C13 .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A.计算机具有足够快的运算速度 B.能快速进行内外存之间的信息交换C.系统能够及时接收多个用户的输入 D.短时间内所有用户程序都能运行答：C14 .分时操作系统通常采用—策略为用户服务A.可靠性和灵活性 B.时间片轮转C.时间片加权分配 D.短作业优先答：B15 .在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A.实时 B.分时C.分布式 D.单用户答：A16 .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：C17 .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.中断答：D18 .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.中断系统答：A19 .设计实时操作系统时，首先应考虑系统的A.可靠性和灵活性 B.实时性和可靠性C.多路性和可靠性 D.优良性和分配性答：B20 .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：⑴、（3）、（4）、（6）21 .时间片概念一般用于 oA.批处理操作系统 B.分时操作系统C.实时操作系统 D.都不是答：B22 .批处理系统的主要缺点是A. CPU使用效率低 B.无并行性C.无交互性 D.都不是答：C23 .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：A24 .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：D25 .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 oA.分布式操作系统 B.实时操作系统C.网络操作系统 D.批处理操作系统答：A26 .下列选择中，不是操作系统关心的主要问题。

A.管理计算机裸机 B.设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面C.管理计算机系统资源 D.高级程序设计语言的编译器答：D27 .实时操作系统对可靠件和安全性的要求极高，它A.十分注意系统资源的利用率B,不强调响应速度C.不强求系统资源的利用率 D.不必向用户反馈信息答：C28 .火车站的售票系统属于系统A.单道批处理 B.多道批处理C.实时 D.分时答：C29 .在分时系统中，通常的时间片是 oA.几分钟 B.几十秒C.几十毫秒 D.几十微秒答：C30 .用于控制生产流水线、进行工业处理控制的操作系统是A.分时系统 B.网络操作系统C.实时系统 D.批处理系统答：C31 .分时操作系统适用于0A.控制生产流水线 B.调试运行程序C.大量的数据处理 D.多个计算机资源共享答：B32 .下列系统中，属于实时系统的是 oA.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：C33 .目前个人计算机中的操作系统主要是A.网络操作系统 B.批处理操作系统C.单用户操作系统 D.单道单用户操作系统答：C34 .下列操作系统中强调并行计算的操作系统是A.分时系统 B.实时系统C.网络操作系统 D.分布式操作系统答：D35 .能够实现通信及资源共享的操作系统是 oA.批处理操作系统 B.分时操作系统C.实时操作系统 D.网络操作系统答：D36 . UNIX操作系统是一种«A.分时操作系统 B.批处理操作系统C.实时操作系统 D.分布式操作系统答：A37 .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管理、②管理、③管理、④管理除此之外还为用户使用操作系统提供了用户接口答：①处理机②存储器③设备④信息（或文件）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«答：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，其目的是答：为了提高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.答：及时性和高可靠性5 .在主机控制下进行的输入/输出操作称为操作答：联机输入输出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：①一和色_答：①单道批处理系统②多道批处理系统7 .系统不允许用户随时干预自己程序的运行答：批处理8 .多道程序设计的特点是多道、和答：宏观上的并行、微观上的串行9 .单道批处理系统是在解决和的矛盾中发展起来的答：人机矛盾、CPU和I/O设备之间速度不匹配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,分时操作系统应保证用户: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。

答：平均吞吐量、所能忍受的响应时间、系统资源的利用率11 .分时系统中的是衡量一个分时系统性能的重要指标答：响应时间12 .导弹飞行控制系统属于系统答：实时13 .在操作系统的发展过程中，多道程序设计和的出现，标志了操作系统的正式形成答：分时系统14 .实时系统按应用的不同分为和两种答：过程控制系统、数据处理系统15 .分时操作系统的用户通过与计算机相连的来使用计算机系统，允许多个用户同时上机答：终端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 o答：单用户操作系统17 .为计算机网络配置的操作系统称答：网络操作系统18 .网络操作系统的主要功能是实现以及 o答：各台计算机之间的通信、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,即计算机环境可移植操作系统答：POSIX20 .在 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，并直接获得结果答：分时系统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称为系统，它通常采用策略为用户服务；允许用户把苦干个作业提交计算机系统集中处理的OS称为系统，衡量这种系统性能的一个主要指标是系统的;在系统控制下，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 O答：分时、时间片轮转、批处理、吞吐量、实时、及时性和可靠性三.简答题22 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），也控制和管理着所有的系统软件（系统程序和用户进程等），操作系统对计算机使用者提供了一种良好的操作环境，也为其他各种应用系统提供了最基本的支撑环境现代操作系统是一个复杂的软件系统，它与计算机硬件系统有着千丝万缕的联系，也与用户有着密不可分的关系，它在计算机系统中位于计算机裸机和计算机用户之间，如下图所示（图1.1）,紧挨着硬件的就是操作系统，它通过系统核心程序对计算机系统中的几类资源进行管理，如处理机、存储器、输入输出设备、数据与文档资源、用户作业等，并向用户提供若干服务，通过这些服务将所有对硬件的复杂操作隐藏起来，为用户提供一个透明的操作环境在操作系统的外层是其他系统软件操作系统是最基本的系统软件用户可以直接通过系统软件层与计算机打交道，也可以建立各类应用软件和应用系统，通过它们来解决用户的问题由此可见，操作系统是介于计算机硬件和用户之间的一个接口。

图1.1掾作系统的位置23 怎样理解“由于计算机上装有操作系统，从而扩展了原计算机的功能”？答：计算机系统的硬件结构和机器一级的操作包含了诸如指令集、存储器组织、总线结构和输入输出部件等的操作与控制，这些最基本的操作恰恰又是最复杂和最难以由用户直接进行的操作例如：用户要进行文件读写，而文件是以二进制代码的方式存放在磁盘、磁带等存储装置中，需要有一种途径把用户的要求转换成对具体的硬件部件、电路信号、选择开关等的细微操作，用户自己不可能完成这些操作，但操作系统把用户的高级操作转换成一系列的低级操作，最终完成文件的读写所有的低级操作对用户来讲都是透明的，即无需用户关心的、看不见的，操作系统把硬件全部隐藏起来，给用户提供了一个友好的、易于操作的界面此外，操作系统还要进行大量的系统事务处理如响应中断的发生、处理定时操作、管理存储器及其他低级操作所以，可以说操作系统是硬件系统的扩展，从而扩展了原计算机的功能，它比直接对计算机硬件系统进行操作要容易得多24 试对分时操作系统和实时操作系统进行比较答：我们可以从以下几个方面对这两种操作系统进行比较：(1)实时信息处理系统与分时操作系统一样都能为多个用户服务，系统按分时原则为多个终端用户服务；而对实时控制系统，则表现为经常对多路现场信息进行采集以及对多个对象或多个执行机构进行控制。

2)实时信息处理系统与分时操作系统一样，每个用户各占一个终端，彼此独立操作，互不干扰因此用户感觉就像他一人独占计算机：而在实时控制系统中信息的采集和对对象的控制也都是彼此互不干扰的3)实时信息系统对响应时间的要求与分时操作系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定的；而实时控制系统的响应时间则是以控制对象所能接受的延时来确定的4)分时操作系统是一种通用系统，主要用于运行终端用户程序，因此它具有较强的交互能力而实时操作系统虽然也有交互能力，但其交互能力不及前者5)分时操作系统要求系统可靠，相比之下，实时操作系统则要求系统高度可靠25 设计实时操作系统的主要困难是什么？答：设计适用于实时环境的操作系统的主要困难是：在实时环境规定的时间限额内对用户作出相应的反应如果系统不能在规定的时间限额内完成指定的任务，那么就可能导致整个实时系统的崩溃因此，在设计这类操作系统时，设计者必须保证所采用的调度策略及相关技术不会使响应时间超过实时环境所规定的时间限额26 采用多道程序设计的主要优点是什么？答：多道程序设计考虑到作业的运行规律是交替使用CPU和I/O,故将多道程序同时保存于系统中，使各作业对CPU与I /0的使用在时间上重叠，提高了 CPU和I /0设备的利用率。

27 一个分层结构操作系统由裸机，用户，CPU管理，文件管理，作业管理，内存管理，设备管理，命令管理等部分组成试按层次结构的原则从内到外将各部分重新排列答：按层次结构原则从内到外依次为：裸机，CPU管理，内存管理，设备管理，文件管理，作业管理，命令管理，用户28 什么是操作系统？它有什么基本特征？答：操作系统是指控制和管理计算机的软、硬件资源，合理组织计算机的工作流程、方便用户使用的程序集合操作系统具有4个基本特征：(1)并发性：宏观上在一段时间内有多道程序在同时运行，而微观上这些程序是在交替执行2)共享性：因程序的并发执行而使系统中的软、硬件资源不再为某个程序独占，而是由多个程序共同使用3)虚拟性：多道程序设计技术把一台物理计算机虚拟为多台逻辑上的计算机，使得每个用户都感觉自己是“独占”计算机4)异步性(不确定性)：多道程序系统中，各程序之间存在着直接或间接的联系，程序的推进速度受到其他程序的影响，这样，程序运行的顺序、程序完成的时间以及程序运行的结果都是不确定的29 操作系统是随着多道程序设计技术的出现逐步发展起来的，要保证多道程序的正常运行,在技术上需要解决哪些基本问题？答：(1)在多道程序之间应如何分配被它们共享的处理机，使得CPU既能满足各程序运行的需要.又有较高的利用率；此外，一旦将CPU分配给某程序后，应何时收回。

2)如何为每道程序分配必要的内存空间，使它们各得其所但又不会因相互重叠而丢失信息:此外，应如何防止因某道程序出现异常情况而破坏其他程序3)系统中可能有多种类型的I/O设备供多道程序共享，应如何分配这些I/O设备，如何做到既方便用户的使用，又能提高设备的利用率4)在现代计算机系统中通常都存在着大量的程序和数据，应如何组织它们才便于用户使用：此外，还有信息保存的安全性和一致性问题5)对于系统中的各种应用程序，它们有的属于计算型，有的属于I/O型，有些既重要又紧迫,有些又要求系统能及时响应，这时系统应如何组织和安排这些作业(程序)的工作流程实际上，这些问题的全体就是操作系统的核心内容30 如何理解操作系统的不确定性？答：在单道程序环境下，由于程序独占全机软、硬件资源且完全是在一个封闭环境下运行，所以，如果使用相同的输入，则多次运行的结果必然相同引入多道程序技术后，由于多道程序共享全机软、硬件资源，即各程序之间存在着直接或间接的联系此时程序的运行就不是在一个封闭的环境下，程序的运行要受到其他程序和系统资源的影响，这会引起程序运行的结果、程序运行的顺序和完成的时间不确定此外，在多道程序环境下，外部设备的中断、输入输出的请求等出现的时间都是不确定的。

这些不确定因素给操作系统设计带来了很大的复杂性对于程序执行结果的不确定是绝不允许的，这是操作系统必须解决的主要问题;而程序运行顺序及完成时间的不确定是多道程序环境所决定的，因此，操作系统应能对运行顺序进行协调和管理至于外部设备的中断、输入输出请求甚至程序运行故障等不确定性，操作系统应在出现的时刻及时响应并予以解决，如果操作系统的设计考虑不周，也可能造成系统的混乱和崩溃第二章进程管理一.选择题1 .在进程管理中，当 时进程从阻塞状态变为就绪状态.A.进程被进程调度程序选中 B.等待某一事件C.等待的事件发生 D.时间片用完答：C2 .分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是A.就绪状态 B.执行状态C.阻塞状态 D.撤消状态答：B3 . P、V操作是.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答：A4 .对进程的管理和控制使用A.指令 B.原语C.信号量 D.信箱通信答：B5 .进程的并发执行是指若干个进程A.同时执行 B.在执行的时间上是重叠的C.在执行的时间上是不可重叠的 D.共享系统资源答：B6 .若P、V操作的信号量S初值为2,当前值为一1,则表示有等待进程。

A.0个 B.1个 C .2个 D.3个答：B7 .进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由就绪状态变为运行状态的条件是①：由运行状态变为阻塞状态的条件是② »A.时间片用完 B.等待某事件发生C.等待的某事件己发生 D.被进程调度程序选中答，①D②B8 .下列的进程状态变化中，—变化是不可能发生的A.运行一就绪 B.运行一等待C.等待一运行 D.等待一就绪答：C9 .一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为 「A.就绪 B.等待C.运行 D.由用户自己确定答：A10 .用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为A.-1 B.0 C.1 D.任意值答：C11 .用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为.A.等待 B.就绪 C.运行 D.完成答：B12 .进程间的同步是指进程间在逻辑上的相互关系A.联接 B.制约 C.继续 D.调用答：B13 .是一种只能进行P操作和V操作的特殊变量A.调度 B.进程 C.同步 D.信号量答：D14 .下面对进程的描述中，错误的是A.进程是动态的概念 B.进程执行需要处理机C.进程是有生命期的 D.进程是指令的集合答：D15 .下面的叙述中正确的是<,A.操作系统的一个重耍概念是进程，因此不同进程所执行的代码也一定不同。

B.为了避免发生进程死锁，各进程只能逐个申请资源C.操作系统用PCB管理进程，用户进程可以从此PCB中读出与本身运行状况有关的信息D.进程同步是指某些进程之间在逻辑上的相互制约关系答：D16 .进程控制就是对系统中的进程实施有效的管理，通过使用、进程撤销、进程阻塞、进程唤醒等进程控制原语实现A.进程运行 B.进程管理C.进程创建 D.进程同步答：C17 .操作系统通过对进程进行管理A. JCB B. PCB C. DCT D. CHCT答：B18 .用P、V操作可以解决互斥问题A.一切 B.某些 C.正确 D.错误答：A19 .通常，用户进程被建立后，A.便一直存在于系统中，直到被操作人员撤消B.随着作业运行正常或不正常结束而撤消C.随着时间片轮转而撤消与建立D.随着进程的阻塞或唤醒而撤消与建立答：B20 .一个进程被唤醒意味着A.该进程重新占有了 CPU B.它的优先权变为最大C.其PCB移至等待队列队首 D.进程变为就绪状态答：D21 .下面所述步骤中，不是创建进程所必需的A.由调度程序为进程分配CPU B.建立一个进程控制块C.为进程分配内存 D.将进程控制块链入就绪队列答：A22 .多道程序环境下，操作系统分配资源以—为基本单位。

A.程序 B.指令 C.进程 D.作业答：C23 .对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex,若mutex=O,则A.表示没有进程进入临界区B.表示有一个进程进入临界区C.表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入D.表示有两个进程进入临界区答：B24 .两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的 oA.同步 B.互斥 C.调度 D.执行答：A25 .为了进行进程协调，进程之间应当具有一定的联系，这种联系通常采用进程间交换数据的方式进行，这种方式称为A.进程互斥B.进程同步C.进程制约 D.进程通信答：D26 .设有5个进程共享一个互斥段，如果最多允许有3个进程同时进入互斥段，则所采用的互斥信号量的初值应是 oA.5 B.3 C.1 D.0答：B27 .支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程运行来实现CPU的共享，但其中不是引起操作系统选择新进程的直接原因A.运行进程的时间片用完 B.运行进程出错C.运行进程要等待某一事件的发生 D.有新进程进入就绪状态答：D28 .在多道程序设计系统中，多个计算问题同时装入计算机系统的主存储器 oA.并发执行 B.顺序执行C.并行执行 D.同时执行答：A29 .引入多道程序设计技术后，处理器的利用率.A.有所改善 B.极大地提高C.降低了 D.无变化，仅使程序执行方便答：B30 .从总体上说，采用多道程序设计技术可单位时间的算题量，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»A.增加，减少 B.增加，延长C.减少，延长 D.减少，减少答：B31 .同一程序运行在不同的数据集上，创建了的进程。

A.同步 B.互斥C.相同 D.不同答：D32 .关于进程，下列叙述不正确的是A.进程包含了数据和运行其上的程序B.同一程序运行在不同的数据集合上时，构成不同的进程C.一个被创建了的进程，在它消亡之前，总是处于三种基本状态之一D.若干个进程在单CPU系统中必须依次执行，即一个进程完成后，另一个进程才能开始工作答：D33 .对于一个单CPU系统，允许若干进程同时执行，轮流占用CPU称它们为的A.顺序执行 B.同时执行C.并行执行 D.并发执行答：D34 .一个程序与和它有关的进程的对应关系是A.一对一 B.多对一C.一对多 D.多对多答：C35.在操作系统中，使计算机系统能实现进程并发执行，保证系统正常工作的机制是A.中断 B.查询C.同步 D.互斥答：A—.填空题1 .进程的基本特征有迎、、独立性、异步性及结构特征答：①动态性②并发性2 .信号景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 Q,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 、_^_o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⑷是进程存在的唯一标志,而且_部分也可以为其他进程共享。

答：①程序段②数据段③PCB @PCB⑤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：PCB9 .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：①P②V10 .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②③-指进程间具有的一定逻辑关系；迎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.答：1至一(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，试考虑卜述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-l进程处于等待状态⑨有1个运行进程，有1个就绪进程，n —2进程处于等待状态④有1个运行进程，n—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一。

答：①14 .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八个，最少有②个答：①4②015 .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<016 .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：③17 .信箱逻辑上分成①和②两部分色中存放有关信箱的描述耳由若干格子组成,每格存放一信件，格子的数目和大小在创建信箱时确定答：①信箱头②信箱体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状态答：就绪、执行19 .若使当前运行的进程总是优先级最高的进程，应选择进程调度算法答：抢占式(剥夺式)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 o答：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，却可能是一些重耍的硬件中断，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

试问：所采用的互斥信号量初值是否相同?信号量的变化范围如何？答：(1)信号量的初值为1信号量的变化范围是1，0,-1, -(n-l)«(2)信号量的初值为m信号量的变化范围是：m> m—1,…,1,0,…,一(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+27)/50%=90分钟系统效率提高=(A和B单独执行的时间总和一多道方式下总时间)/ A和B单独执行的时间总和，即((60十90)-(90+15))7(60+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F： int se=1;int sf=0;main()(cobeginget ();compute ();coendget()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S1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 (){cobeginsi ()；s2();s3();s4()；coend sl()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1?(3)试说明是否会发生下述因果转换：2f3—>24-*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4o(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lo(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—►!：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13—►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—► I：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：(D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=l,2, )begin；P(S)进入售票厅；购票；退出；V(s)end；COEND(3) S的最大值为20； S的最小值为20—n6.理发店里有一位理发师,一把理发椅和N把供等候理发的顾客坐的椅子.如果没有顾客,则理发师便在理发椅上睡觉.当一个顾客到来时,他必须先唤醒理发师.如果顾客到来时理发师正在理发，则如果有空椅子，可坐下来等；否则离开解：定义信号量如下：Var Sn: semaphore;｛位子数目，初值为n｝S: semaphore;｛理发师睡觉，初值为1)mutex: semaphore;｛初值为1｝用P、V操作实现如下：顾客进程i：P(Sn);｛门外观望｝P(mutex);进门；V(mutex);V(S);｛if(sn==n-D v(s);｝等候；理发：V(Sn)P(mutex);出门；V(mutex);理发师进程：RepeatP⑸；P(mutex);叫人理发；V(mutex);理发；Until false;7 .试写出用加锁原语和开锁原语实现两个进程关于临界资源的操作的描述答：Program testbegins:=0(表示该资源可用)cobegin (1)A: begin1■■加锁原语；临界区A;开锁原语；I I IendB: begin1■1加锁原语；临界区B;开锁原语；I IIendconendend8 .桌子上有一只盘子，每次只能放入一只水果。

爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放桔子，一个儿子专等吃盘中的桔子，一个女儿专等吃盘中的苹果请利用P、V操作实现他们之间的同步解：在本题中，应设置三个信号量s、so、sa,信号量s表示盘子是否为空，其初值为1;信号量so表示盘中是否有桔子，其初值为0；信号量sa表示盘中是否有苹果，其初值为0同步描述如下：int s=I;int sa=0;int so=0;main (){cobeginfather ();son ();daughter ();coend}father ()p(s);将水果放入盘中；if(放入的是桔子)v(so);else v(sa);) son ()(p(so);从盘中取出桔子； v(s);吃桔子：)daughter ()(p(sa);从盘中取出苹果； v(s);吃苹果；}9 .桌子上有一只盘子，最多可容纳两个水果，每次只能放人或取出一个水果爸爸专向盘子中放苹果(apple),妈妈专向盘子中放桔子(orange),两个儿子专等吃盘子中的桔子，两个女儿专等吃盘子中的苹果请用Pv操作来实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的同步与互斥关系解：盘子为互斥资源，因可以放两个水果，empty初值为2；再设信号量mutex初值为1,控制对盘子的互斥访问；apple表示盘中苹果个数，表示盘中桔子个数，初值均为0。

parbegin Father: beginLI: p(empty);P(mutex);放苹果；V(mutex);V(apple);Goto LI;End;Mother: beginL2: P(empty);P(mutex);放桔子；V(mutex);V(orange);Goto L2;End;Daughter: beginL3: p(apple);P(mutex);取苹果；V(mutex);V(empty);Goto L3;End;Son: beginL4: P(orange);P(mutex);取桔子；V(mutex);V(empty);Goto L4;End;Parend10.现为某临界资源设一把锁w,当w=l时，表示关锁，w=0时，表示锁已打开，试写出开锁和关锁的原语，并说明如何利用它们去控制对该临界资源的互斥访问？解：①开锁原语unlock(w)如下：unlock(w)： w：=0关锁原语k)ck(w)如下：Lock(w)： while w=1 do skip； w：=1；②可设临界段cs放在两者之间来实现互斥，即Lock(w)；cs；unlock(w)H.用PV操作解决读者写者问题的正确程序如下：begin S, Sr: Semaphore; rc: integer;S:=l; Sr:=l; rc:=0;cobegin PROCESS Reader i(i=l,2...)begin P(Sr)rc:=rc+l;if rc=l then P(S);V(Sr);read file;P(Sr);rc:=rc-lif rc=O thenV(S);V(Sr);end;PROCESS Writer j (j=l,2...)begin P(S);Write file;V(S)end;coend ;end;请回答：(1)信号量Sr的作用：(1)程序中什么语句用于读写互斥，写写互斥；(2)(3)若规定仅允许5个进程同时读怎样修改程序？答：(1) Sr用于读者计数rc的互斥信号量；(2) ifrc=l thenP (S)中的P (S)用于读写互斥，写者进程中的P (S)用于写写互斥，读写互斥。

3)程序中增加一个信号量S5,初值为5, P (S5)语句加在读者进程P(Sr)之前，V (S5)语句加在读者进程第2个V (Sr)之后12.哲学家甲请哲学家乙、丙、丁到某处讨论问题，约定全体到齐后开始讨论；在讨论的间隙四位哲学家进餐，每人进餐时都需使用刀、叉各一把，餐桌上的布置如下图所示请用信号量及P、v操作说明这四位哲学家的同步、互斥过程其中b表示刀，w表示叉)解：在本题中，应设置四个信号量fOrkl、fbrk2、knifeK knife2,其初值均为1,分别表示资源叉1、叉2、刀1、刀2是否可用同步描述如下:int fork 1=1;int fork2=l;int knifel = l;int knife2=l;main (){cobeginpa()； pb()； pc()； pd()； coend;)pa(){while (1);{p (knife 1); P(forkl);进餐；v(knifel); v(forkl);讨论问题:)}Pb()(while (1);(p (knife2); P(forkl);进餐；v(knife2); v(forkl);讨论问题;pc()while (1);{p (knife2);P(fork2);进餐； v(knife2); v(fbrk2);讨论问题;pd(){while (1);(p (knifel);p(fdrk2);进餐；v(knifel);v(fbrkl);讨论问题；)}13.某数据库有一个写进程，多个读进程，它们之间读、写操作的互斥要求是：写进程正在写该数据库时不能有其他进程读该数据库，也不能有其他进程写该数据库；读进程之间不互斥，可以同时读该数据库。

请用信号量及P、V操作描述这一组进程的工作过程解：在本题中，允许读进程同时读数据库，但写进程正在写数据库时不允许其他进程读数据库，也不允许其他进程写该数据库为了解决读、写进程之间的同步，应设置两个信号量和一个共享变量：读互斥信号量rmutex,用于使读进程互斥地访问共享变量count,其初值为1；写互斥信号量wmutex,用于实现写进程与读进程的互斥及写进程与写进程的互斥，其初值为1,共享变量count,用于记录当前正在读数据库的读进程数目，初值为0其工作过程如下： int rmutex=l;int wmutex=l;int count=0;main ()cobeginreader ();write ();coend)reader (){while(l)(p(rmutex);if(count=0) p(wmutex);count ++;v(rmutex);读数据库：p(rmutex);count ——if(count=0) v(wmutex);v(rmutex);I}write()(while(l){p(wmutex);写数据库；v(wmutex);))14 .设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是:司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车；售票员的活动：关车门；售票；开车门；在汽车不断的到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？用信号量和P、V操作实现他们的同步。

解：在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后，向司机发开车信号，司机接到开车信号后启动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后开车门让乘客上卜车因此司机启动车辆的动作必须与售票员关车门的动作取得同步；售票员开车门的动作也必须与司机停车取得向步，在本题中，应设置两个信号量：Si, s2, si表示是否允许司机启动汽车，其初值为0： s2表示是否允许售票员开门，其初值为0用P、v原语描述如下： int sl=0;int s2=0;main ()Icobegindriver ();busman ();coend}driver ()Iwhile(l)(p(sl);启动车辆；正常行车；到站停车；v(s2);busman ()(while(l){关车门;v(sl);售票；p(s2);开车门；上卜,乘客:15 .有一个仓库，可以存放A和B两种产品，仓库的存储空间足够大，但要求：(1)一次只能存入一种产品(A或B)；(2)—N〈A户品数星一B产品数量其中，N和M是正整数试用“存放A”和“存放B”以及P、v操作描述产品A与产品B的入库过程解：由于不能直接在程序中使用表达式的值来控制产品A与产品B入库的同步与互斥过程，因此应将表达式转换成制约条件，即首先将表达式分解为：A产品数量-B产品数量〈MB产品数量-A产品数量〈N进一步分析如下：(1)苦只放入A产品而不放入B产品，则A产品最多可放MT次。

因此，设信号量Sa初值为 M-h此外，每当放入一个B产品时，则使信号量Sa增1,即A产品随之增加一次放入的机会。