操作系统题库.docx

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操作系统题库

《操作系统》题库

【注】本题库按照讲课内容的顺序进行组织，仅供15软件《操作系统》课程期

末复习使用。

复习时可先理解每一讲PPT的内容以及教材相应的章节，然后通

过做题巩固所学知识。

期末考试涉及的知识点大部分已覆盖，但并不意味着考

题一定会从此题库中出，出题的形式肯定会有变化。

1.概述

（1）操作系统属于____。

A.硬件

B.系统软件

C.通用库

D.应用软件

【注】操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，例如Windows，Linux，

Android，iOS等。

应用软件一般是基于操作系统提供的接口，为针对使用者的某种应用目的所

撰写的软件，例如OfficeWord，浏览器，手机游戏等。

而通用库，一般是指为了便于程序开

发，对常用的程序功能封装后被调用的程序。

（2）以下哪个不能用于描述操作系统？

A.使计算机方便使用

B.可以管理计算机硬件

C.可以控制应用软件的执行D.负责生成应用软件

【注】操作系统负责管理计算机的硬件资源，使得用户不需要关心硬件的工作过程，极大地方

便了计算机的使用。

我们日常使用计算机，往往已经在使用了特定的操作系统，例如

Windows，而在操作系统上，会同时运行多个应用软件，例如浏览器，音乐播放器等，为了让

一个或者多个软件能够正常使用有限的硬件资源，操作系统需要管理应用程序的执行过程。

一

般来说，像浏览器，音乐播放器，和其他应用软件，都是由特定的个人和团队开发的，操作系

统不负责生成应用软件。

（3）以下不属于操作系统的功能是____。

A.进程调度

B.内存管理

C.视频编辑

D.设备驱动

【注】视频编辑是一个特定的功能，不是系统范围内的共性需求，具体完成这个功能的是视频

编辑应用软件。

（4）操作系统中的多道程序设计方式用于提高____。

A.稳定性

B.效率

C.兼容性

D.可靠性

1

【注】在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，使它们在管理程序（早期的操作系统）

控制之下，相互穿插的运行。

这样可以使得几道独立的程序可以并发地共同使用各项硬件资

源，提高了资源的利用率。

（5）下面对于分时操作系统的说法，正确的是____。

A.应用程序执行的先后顺序是完全随机的

B.应用程序按照启动的时间依次执行

C.应用程序可以交替执行

D.应用程序等待的时间越长，下一次调度被选中的概率一定越大

【注】分时操作系统把多个程序放到内存中，将处理机（CPU）时间按一定的时间间隔（简称

时间片）分配给程序运行，这样CPU就可以轮流地切换给各终端用户的交互式程序使用。

由于

时间片很短，远小于用户的交互响应延迟，用户感觉上好像独占了这个计算机系统。

应用程序

执行的先后顺序主要是由操作系统的调度算法和应用程序本身的行为特征来确定的。

（6）关于操作系统，说法正确的是________。

（多选）

A.操作系统属于软件

B.操作系统负责资源管理

C.操作系统使计算机的使用更加方便D.操作系统必须要有用户程序才能正常启动

【注】操作系统是一种软件，特定指是系统软件，其更功能是管理计算机资源，让用户和应用

程序更方便高效地使用计算机。

（7）多道批处理系统主要考虑的是________。

（多选）

A.交互性

B.及时性

C.系统效率

D.吞吐量

【注】交互性和及时性是分时系统的主要特征。

多道批处理系统主要考虑的是系统效率和系统

的吞吐量。

2.系统启动、中断、异常和系统调用

（1）下列选项中，不可能在用户态发生的是____。

A.系统调用

B.外部中断

C.进程切换

D.缺页

【注】系统调用是提供给应用程序使用的，由用户态发出，进入内核态执行。

外部中断随时可

能发生；应用程序执行时可能发生缺页；进程切换完全由内核来控制。

（2）下列选项中，会导致用户进程从用户态切换到内核态的操作是____。

（①整数除以0；

②sin（）函数调用；③读磁盘read系统调用）

2

A.①、②

B.①、③

C.②、③

D.①、②、③

【注】函数调用并不会切换到内核态，而除零操作引发中断，中断和系统调用都会切换到内核

态进行相应处理。

（3）系统调用的主要作用是____。

A.处理硬件问题

B.应对软件异常

D.管理应用程序

C.给应用程序提供服务接口

【注】应用程序一般无法直接访问硬件，也无法执行特权指令。

所以，需要通过操作系统来间

接完成相关的工作。

而基于安全和可靠性的需求，应用程序运行在用户态，操作系统内核运行

在内核态，导致应用程序无法通过函数调用来访问操作系统提供的各种服务，于是通过系统调

用的方式就成了应用程序向OS发出请求并获得服务反馈的唯一通道和接口。

（4）用户程序通过____向操作系统提出访问外部设备的请求。

A.I/O指令

B.系统调用

C.中断

D.创建新的进程

【注】应用程序一般无法直接访问硬件，也无法执行特权指令。

所以，需要通过操作系统来间

接完成相关的工作。

而基于安全和可靠性的需求，应用程序运行在用户态，操作系统内核运行

在内核态，导致应用程序无法通过函数调用来访问操作系统提供的各种服务，于是通过系统调

用的方式就成了应用程序向OS发出请求并获得服务反馈的唯一通道和接口。

（5）下列关于系统调用的说法错误的是____。

A.系统调用一般有对应的库函数

B.应用程序可以不通过系统调用来直接获得操作系统的服务

C.应用程序一般使用更高层的库函数而不是直接使用系统调用

D.系统调用可能执行失败

【注】系统调用是应用程序向操作系统发出服务请求并获得操作系统服务的唯一通道和结果。

如果操作系统在执行系统调用服务时，产生了错误，就会导致系统调用执行失败。

（6）以下关于系统调用和常规调用的说法中，错误的是____。

A.系统调用一般比常规函数调用的执行开销大

B.系统调用需要切换堆栈

C.系统调用可以引起特权级的变化

D.常规函数调用和系统调用都在内核态执行

3

【注】系统调用相对常规函数调用执行开销要大，因为这会涉及到用户态栈和内核态栈的切换

开销，特权级变化带来的开销，以及操作系统对用户态程序传来的参数安全性检查等开销。

（7）操作系统处理中断的流程包括________。

（多选）

A.保护当前正在运行程序的现场

B.分析是何种中断，以便转去执行相应的中断处理程序

C.执行相应的中断处理程序

D.恢复被中断程序的现场

【注】中断是异步产生的，会随时打断应用程序的执行，且在操作系统的管理之下，应用程序

感知不到中断的产生。

所以操作系统需要保存被打断的应用程序的执行现场，处理具体的中

断，然后恢复被打断的应用程序的执行现场，使得应用程序可以继续执行。

（8）下列程序工作在内核态的有________。

（多选）

A.系统调用的处理程序

C.进程调度

B.中断处理程序

D.内存管理

【注】A-D都是操作系统的主要功能，需要执行相关的特权指令，所以工作在内核态。

（9）BIOS从磁盘读入的第一个扇区是什么内容？

为什么没有直接读入操作系统内核映像？

【答】BIOS完成硬件初始化和自检后，会根据CMOS中设置的启动顺序启动相应的设备，这

里假定按顺序系统要启动硬盘。

但此时，文件系统并没有建立，BIOS也不知道硬盘里存放的

是什么，所以BIOS是无法直接启动操作系统。

另外一个硬盘可以有多个分区，每个分区都有

可能包括一个不同的操作系统，BIOS也无从判断应该从哪个分区启动，所以对待硬盘，所有

的BIOS都是读取硬盘的0磁头、0柱面、1扇区的内容，然后把控制权交给这里面的MBR（Main

BootRecord）。

MBR由两个部分组成：

即主引导记录MBR和硬盘分区表DPT。

在总共512字

节的主引导分区里其中MBR占446个字节（偏移0--偏移1BDH），一般是一段引导程序，其主要

是用来在系统硬件自检完后引导具有激活标志的分区上的操作系统。

DPT占64个字节（偏移

1BEH--偏移1FDH）,一般可放4个16字节的分区信息表。

最后两个字节“55，AA”（偏移1FEH，

偏移1FFH）是分区的结束标志。

3.物理内存管理

（1）某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB（初始为空），采用最佳适配

（BestFit）算法，分配和释放的顺序为：

分配15MB，分配30MB，释放15MB，分配

8MB，分配6MB，则此时主存中最大空闲分区的大小是____。

4

A.7MB

B.9MB

C.10MB

D.15MB

【注】空闲分区链变化：

55（初始）；40（分配15MB后）；10（分配30MB后）；10->15（释

放15MB后）；2->15（分配8MB后）；2->9（分配6MB后）。

（2）一个分段存储系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则最大段长为____。

A.2^8字节

B.2^16字节

C.2^24字节

D.2^32字节

【注】在段访问机制中，如果采用的是单地址方案，则段号的位数+段内偏移的位数=地址长

度，所以段内偏移占了32-8=24比特。

（3）某计算机采用二级页表的分页存储管理方式，按字节编址，页大小为2^10字节，页表项

大小为2字节，逻辑地址结构为“|页目录号|页表号|页内偏移量|”逻辑地址空间大小为

2^16页，则表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含的表项的个数至少为____。

A.64

B.128

C.256

D.512

【注】页大小为2^10字节，页表项大小为2字节，则一页可以存放2^10/2=2^9个页表项，逻辑

地址空间大小为2^16页，故需要2^16个页表项，即需要2^16/2^9=2^7=128个页面用于保存页

表项。

所以页目录表中包含的表项的个数至少为128，每个表项指向一个二级页表。

（4）一般情况下，____的速度最快。

A.CPUL1缓存

B.CPUL2缓存

C.内存

D.磁盘

【注】访问速度上cache>MainMemory>Disk；cache中L1>L2>L3...越靠近CPU速度越

快，容量越小。

（5）分页系统中,逻辑地址到物理地址的变换是由____决定的。

A.段表

B.页表

C.物理结构

D.重定位寄存器

【注】分页系统中，页表负责转换逻辑地址到物理地址。

（6）分段系统中,逻辑地址到物理地址的变换是由____决定的。

A.段表B.页表C.物理结构D.重定位寄存器

【注】分段系统中，段表负责转换逻辑地址到物理地址。

（7）连续内存分配算法中的FirstFit（最先匹配）算法，其空闲分区链的顺序为____。

A.空闲区首地址递增

C.空闲区大小递增

B.空闲区首地址递减

D.空闲区大小递减

5

【注】FirstFit是指按地址来寻找第一个满足要求的空闲块，其空闲分区链的顺序也就是按空

闲块首地址递增。

（8）连续内存分配算法中的BestFit（最佳匹配）算法，其空闲分区链的顺序为____。

A.空闲区首地址递增

C.空闲区大小递增

B.空闲区首地址递减

D.空闲区大小递减

【注】BestFit是指寻找一个大小最合适的空闲块，要求空闲块按照大小排列，其空闲分区链的顺序为按大小递增。

（9）连续内存分配算法FirstFit（最先匹配）的缺点是____。

A.算法复杂

B.大的空闲分区会被分割

D.分配速度慢

C.容易产生外部碎片

【注】FirstFit算法非常简单，分配速度也较快。

但是FirstFit不考虑实际的需求和找到的空闲

分区的大小的匹配度，所以容易产生外部碎片。

（10）连续内存分配算法BestFit（最佳匹配）的缺点是____。

A.算法复杂

B.大的空闲分区会被分割

D.回收速度慢

C.分配速度慢

【注】BestFit算法也非常简单，分配速度较快。

由于选取的空闲分区大小都很合适，所以基

本不会出现大的空闲分区总是被分割的情况。

但是在此算法中，内存回收则涉及了很多操作：

判断左右邻居是否是空闲分区，如果不是，则插入此空闲分区到合适的地方，如果是则合并空

闲块，并把合并后的结果插入到合适地方；但是由于空闲分区链不是按地址排序的，所以上述

操作需要遍历几次链表用于查找和插入，速度较慢。

（11）连续内存分配算法WorstFit（最差匹配）的缺点是____。

A.算法复杂

B.大的空闲分区会被分割

D.容易产生很小的空闲分区

C.分配速度慢

【注】WorstFit每次使用最大的空闲分区，按照需求分割相应的大小，所以会造成大的空闲分

区总是被分割。

其算法比较简单，分配速度也很快。

（12）应用程序中的逻辑地址到物理内存中的物理地址的转换机制建立的过程发生____程序

过程中。

A.编译

B.链接

C.加载

D.运行

6

每次为作业分配内存时，总是把能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业，避免“大材小用”。

要求将所有的空闲分区按其容量以从小到大的顺序形成一空闲分区链。

这样，第一次找到的能满足要求的空闲区，必然是最佳的。

然而在宏观上却不一定。

因为每次分配后所切割下来的剩余部分总是最小的，这样在存储器中会留下许多难以利用的小空闲区。

【注】在编译器编译和链接程序的过程中都只涉及到逻辑地址，跟机器的配置无关，这也是编

译链接所生成的可执行文件可以直接在相同系统的其它机器上使用的原因。

而在操作系统加载

应用程序时，操作系统负责建立应用程序的段表或页表。

将逻辑地址和实际物理地址对应起

来，之后应用程序在运行过程中CPU才能根据逻辑地址通过段表或页表正确地访问到物理地

址。

（13）对于分页系统与分段系统,下列说法正确的是____。

A.页的大小跟具体执行程序有关

B.都属于非连续分配

C.段的大小固定且由系统确定

D.分段技术和分页技术是不能共存在一个系统中的

【注】页的大小由CPU硬件规定的规范，并由操作系统进行初始化和管理，跟具体执行程序无

关；段的大小是指程序的数据段、代码段等每段的大小，和具体程序相关；分段技术和分页

技术是按照需求进行动态的分配和回收，是非连续分配，它们可以融合使用，也称段页式管

理。

（14）每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过____功能实现的。

A.内存分配

B.内存保护

C.内存回收

D.内存扩充

【注】内存访问需要将逻辑地址和重定位寄存器（基址寄存器）进行加运算之后才能访问物理地

址，而内存保护主要是使用界地址寄存器来实现对逻辑地址的限制，以免逻辑地址越界而造成

物理地址访问越界，进而对别的程序进行干扰。

（15）分页系统中的页面对____透明，是____管理的。

A.程序员、编译器

B.程序员、操作系统

D.程序员、链接器

C.操作系统、编译器

【注】分页由操作系统控制，用户并不能感知。

（16）在启动页机制的情况下，在CPU运行的用户进程访问的地址空间是____。

A.物理地址空间

B.逻辑地址空间

C.外设地址空间

D.都不是

【注】用户进程访问的内存地址是虚拟地址，即逻辑地址。

（17）页目录表的基址是保存在寄存器____。

A.CR0

B.CR1

C.CR2

D.CR3

7

【注】CR3.

（18）关于分段系统和分页系统说法正确有________。

（多选）

A.页是系统层面的内存管理的单位，分页的目的主要是由于操作系统管理的需要；段

是编写程序层面的内存管理的单位，分段的目的主要是为了能更好地满足程序员开发

的需要

B.页的大小是固定的，而且由系统确定。

段的长度却是不固定的，决定于程序员所编

写的程序

C.分段系统会产生外碎片，分页系统会产生内碎片

D.分段可灵活的控制存取访问，可根据各段的特点决定访问权

【注】分段系统中段的大小是跟程序相关的，分段系统中每次分配的大小就是相应段的真实大

小所以没有内部碎片；但是却会产生不满足任何段大小的空闲分区，就是外部碎片。

（19）连续内存分配的算法中，会产生外碎片的是________。

（多选）

A.最先匹配算法

B.最差匹配算法

C.最佳域完整性：

为保证数据在录入、修改、导入等操作中的正确性，可以设置保证数据正确性的约束条件，使数据只能在一定范围内才能存进数据库，实现“域完整性保护”匹配算法

D.都不会

【注】三种算法都会有外碎片

4.虚拟内存管理

（1）下列关于虚拟存储器的叙述中，正确的是____。

A.虚拟存储只能基于连续分配技术

C.虚拟存储容量只受外存容量的限制

B.虚拟存储只能基于非连续分配技术

D.虚拟存储容量只受内容容量的限制

【注】采用连续分配方式的时候，会使得相当一部分内存空间都处于空闲状态，造成内存资源

的严重浪费，无法从逻辑上扩大内存容量。

只能基于非连续分配技术。

（2）在缺页处理过程中，操作系统执行的操作可能是________。

（①修改页表；②磁盘

I/O；③分配页帧）

A.仅①、②

B.仅②、③

C.仅①、③

D.①、②、③

【注】如果还有可分配给程序的内存，那么会分配新的页帧，修改页表，从磁盘读取内容放入

到分配的页帧中。

（3）一个虚拟存储器系统中，主存容量16MB，辅存容量1GB，地址寄存器位数32位。

那么

虚存最大容量为____。

A.1GB

B.16MB

C.1GB+16MB

D.4GB

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【注】虚拟存储器的最大容量跟虚拟地址空间有关，是2^32。

（4）为了使得内存需求较大的程序能够正常运行，常需要通过外存和内存的交换技术，这被

叫做____技术。

A.虚拟机

B.内存分配

C.进程调度

D.虚拟存储

【注】虚拟机用于模拟真实物理机器，单独的内存分配技术可以不考虑使用外存，进程调度则

用于管理进程的执行时间和次序等。

虚拟存储是指当真实内存不能满足需求的时候，可以将程

序需要的代码和数据放到内存中，暂时不需要的放到外存上；通过内存和外存的不断交换，来

满足程序的运行需求。

（5）虚拟内存是为了应对____的问题。

A.内存访问速度过慢

B.内存管理困难

D.磁盘访问过慢

C.内存容量不满足程序需求

【注】虚拟内存是应对内存容量不能满足程序需求的情况，并不能解决内存内存和外存访问速

度的问题。

（6）一般来讲，虚拟内存使得程序的运行速度____。

A.加快

B.不变

C.变慢

D.变得极不稳定

【注】由于虚拟内存有可能造成外存和内存的不断交换，虽然能够满足大程序的运行需求，但

是程序的运行速度相比没有虚拟内存的情况下会变慢。

（7）虚拟内存常用的页面淘汰技术，主要利用了程序的____特征。

A.健壮性

B.完整性

C.局部性

D.正确性

【注】程序的局部性是指程序呈现在某段时间内只访问程序的某一部分代码和数据的特性，而

页面置换算法可以利用这一特性使常被访问的页面不被淘汰也就减少了缺页率。

（8）在虚拟页式内存管理系统中，页表项中的‘访问位’给____提供参考价值。

A.分配页面

B.页面置换算法

C.换出页面

D.程序访问

【注】页面置换算法可能需要根据不同页面是否被访问，访问时间和访问频率等进行淘汰页面

的选择。

（9）在虚拟页式内存管理系统中，页表项中的‘修改位’供____使用。

A.分配页面

B.页面置换算法

C.换出页面

D.程序访问

9

【注】页面换出的时候，需要判断外存上的相应页面是否需要重写。

如果内存中该页面在使用

期间发生了修改，则相应的修改位被设置，用于换出的时候通知操作系统进行外存相应页面的

修改。

（10）在虚拟页式内存管理系统中，页表项中的____供程序访问时使用。

A.访问位

B.修改位

C.状态位

D.保护位

【注】页表项的状态位用于指示该页是否已经调入内存，供程序访问时使用，如果发现该页未

调入内存，则产生缺页中断，由操作系统进行相应处理。

（11）在虚拟页式内存管理系统中，发生缺页的概率一般取决于____。

A.内存分配算法

B.内存读取速度

C.内存写入速度

D.页面置换算法

【注】缺页率的高低跟实际能分配的物理内存的大小，以及系统中的页面置换算法相关。

差的

页面置换算法可能造成需要访问的页面经常没有在内存中，而需要进行缺页中断处理。

（12）页面置换算法的优劣，表现在____。

A.程序在运行时能够分配到的页面数

B.单位时间内，程序在运行时得到的CPU执行时间

C.程序在运行时产生的页面换入换出次数

D.程序本身的访存指令个数

【注】页面置换算法在满足程序运行需求的同时，应尽量降低页面的置换次数，从而降低运行

开销。

（13）选择在将来最久的时间内不会被访问的页面作为换出页面的算法叫做____。

A.最优页面置换算法

B.LRU

C.FIFO

D.CLOCK

【注】LRU是换出在过去的时间里最久未被访问的页面；FIFO是换出最先被换入的页面；

CLOCK类似于LRU，也是对FIFO的改进。

但是以上三种算法都是根据过去一段时间内的页面

访问规律进行换出页面的选择。

而最优页面置换算法是指换出将来在最久的时间内不会被访问

的页面，是一种理想情况也是不可能实现的。

（14）Belady异常是指____。

A.频繁的出页入页现象

B.分配的物理页数变多，缺页中断的次数却增加

C.进程的内存需求过高，不能正常运行

10

D.进程访问内存的时间多于读取磁盘的时间

【注】一般情况下，分配的物理页数越多，缺页率会越低。

但是某些页面置换算法如FIFO就

可能造成相反的情况，也即分配的物理页数增多，缺页率却增高的情况。

这种情况称为Belady

异常。

（15）在各种常见的页面置换算法中，____会出现Belady异常现象。

A.FIFO

B.LRU

C.LFU

D.CLOCK

【注】FIFO可能出现Belady异常，如访问顺序1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5，在最多分配3个物理块的

情况下缺页9次，而在最多分配4个物理块的情况下缺页10次。

（16）当进程访问的页面不存在，且系统不能继续给进程分配物理页面的时候，系统处理过

程为____。

A.确定换出页面->页面换出->页面换入->缺页中断

B.缺页中断->页面换入->确定换出页面->页面换出

C.缺页中断->确定换出页面->页面换入->页面换出

D.缺页中断->确定换出页面->页面换出->页面换入

【注】首先在程序访问的时候发现页面不在内存中，从而发出缺页中断，进入页面置换的流

程。

需要确定换出页面才能执行页面交换，而页面换入之前要保证页面已经正确的换出，因为

页面换出可能需要重写外存中相应的页面。

（17）某进程的页面访问顺序为1、3、2、4、2、3、1、2，系统最多分配3个物理页面，那么

采用LRU算法（最近最久未使用算法）时，进程运行过程中会发生____缺页。