操作系统期末复习提纲题库.docx
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操作系统期末复习提纲题库
《操作系统》复习指导
考试共有5种题型:
选择、填空、判断、简答、操作,基本上每种题型20分左右。
章节复习要点:
第一章
1.什么是操作系统?
操作系统的目标和作用是什么?
2.三种基本的操作系统类型:
批处理系统、实时系统、分时系统
3.OS作为计算机系统资源的管理者,主要管理哪几方面的资源?
4.什么叫并发?
5.基本的操作系统有哪几种?
它们各有什么特点?
6.OS的作用
7.设计现代OS的主要目标
8.OS有哪几大特征?
其最基本的特征是
9什么是多道程序设计?
其主要特点是什么?
第二章:
进程描述与控制
1.什么是进程?
进程的各种描述,在操作系统中为什么要引入进程概念?
2.进程有哪几种基本的状态?
这些状态在哪些典型情况下发生状态变
迁?
并发控制一一进程的同步与互斥
并发执行的多个进程之间存在两种制约关系
什么叫进程同步?
什么叫进程互斥?
通过前趋图进一步感受进程的同
步。
什么叫临界资源?
什么叫临界区?
什么叫信号量?
它是一种解决什么问题的机制?
体会、理解信号量以及P、V(Wait、Signal)操作的意义。
P54-55:
使用P、V原语描述图示的前趋关系
理解P、V操作的定义,理解信号量值的含义。
用伪代码(类C)来表达进程之间的同
步与互斥关系。
什么是线程?
引入线程的目的是什么?
第三章处理机调度与死锁
1.简述三级调度的概念:
作业调度、中级调度和进程调度
试说明低级调度的主要功能。
2.进程调度的两种基本方式?
常见的作业调度算法有哪些?
常见的进程调度有哪些?
哪些调度是可剥夺的,哪些是不可剥夺的?
3.给定一个作业序列,按先来先服务、短作业优先、响应比高者优先算法调度,
分别计算该作业序列的平均周转时间和平均带权周转时间
P91-92:
FCFS算法计算。
4.什么是死锁?
死锁产生的原因有哪些?
预防死锁的几种方法。
5.解决死锁问题的三种策略:
死锁的预防,死锁的避免,死锁的判断与解除
6.预防死锁可从哪几个方面着手?
常见的措施有哪些?
7.银行家算法是解决死锁问题的一种什么策略?
8.什么是死锁定理?
死锁定理有什么用?
第四章存储器管理
1.内存管理的任务是什么?
操作系统的内存管理应具备哪些主要功能?
2.什么是静态重定位和动态重定位?
它们重定位的时机都在什么时候?
3.体会几种内存管理的实现方法注意它们引入的原因、优缺点、空闲区的组织方
式等。
(1)实存:
单一连续分区、固定分区、可变分区、分页、分段、段页式
(2)虚存:
请求式分页、请求式分段、请求段
页式内存的分区管理有哪两种
动态分区分配算法:
首次适应、最佳适应算法、最坏适应算法(理想化的算法)
4.什么是页表?
什么是段表?
其主要内容各是什么?
5.逻辑地址到内存地址的转换:
基本分页存储管理方式、基本分段存储管理方式和虚拟存储管理方式
对于段式内存管理:
给定一个逻辑地址(段号,段内地址)和段表,要求给出对应的物理
地址;对于页式内存管理:
给定一个逻辑地址,以及系统的页面尺寸、页表,要求换算出物理地址;
6.理解、体会虚拟内存管理中涉及的几种页面淘汰算法,会计算页面中断次数。
7.P151:
LRU算法、最佳、FIFO置换(淘汰)算法过程,P159:
26
第5章设备管理
0.设备管理有哪些主要功能?
1.设备的几种分类方式:
I/O设备和存储设备、高速设备和低速设备、字符设备(键盘)和块设备(磁盘)、系统(标准)设备和用户设备、独占设备共享设备和虚拟设备、,,
2.分配设备需要的4个重要数据结构(表):
系统设备表、设备控制表、控制器控制
表、通
道控制表。
独占分配方式的主要缺点:
什么是通道?
使用通道设备的系统中,设备分配的步骤为:
分配设备,分配控制器,分配通道
3.什么是独占设备、共享设备、虚拟设备?
设备的独立性(或无关性)指的是什么?
什么是虚拟设备?
什么是SPOOLIN(技术?
它的作用是什么?
?
SPOOLING系统由哪几部份构成?
4.P195-196会用磁盘调度算法(FCFSSSTFSCANCSCAN,计算一系列磁盘请求的
总寻道数和平均寻道数。
5.P192磁盘容量计算:
假定某磁盘有4个盘面,每个盘面有16323个磁道,每一个
磁道有16个扇区。
每个扇区的尺寸为1KB求磁盘容量。
第6章文件管理
1.文件的几种分类方法?
文件系统的功能和优点?
2.常用的文件的逻辑结构
常用的几种有结构文件的类型。
(3种:
顺序、索引、索引顺序)
文件的顺序逻辑结构及其优缺点。
3.文件的物理结构(3种),各适合于哪种存取方式?
MS-DOS^统中的磁盘文件物理结构属于哪种?
常用的几种外存分配方式。
什么是外存(磁盘)分配的索引分配方式?
4.什么是文件目录?
文件目录的主要作用是什么?
文件目录结构有哪几种,各有什么优缺点?
5.一级目录、二级目录、多级目录都是怎么组织文件信息的?
解决文件重名问题的最简单的目录结构是哪种?
6.什么是i节点?
7.文件空闲存储器空间(外存)的组织方式:
P231
《操作系统》练习题
、单项选择题
9.(D)对进程的描述不正确。
()
A.进程是一个动态的概念B.进程的执行需要处理机C.进程是有生命期的D.
进程是指令的集合
10.“临界区”是指(C)
A.一组临界资源的集合B.
11.
(用户态)转入管态(核心态)
(D)可使正在执行用户程序的处理机从目态
A.进入临界区B.发生子程序调用
C.使用共享代码D.进行系统调用
12.如果有3个进程共享一个程序段,而且每次最多只允许两个进程进入该程序段,则
信号量的初值应设为(C);信号量的最小值为(C),最大值为(C)
A.0,0,2B.1,0,3C.2,-1,2D.3,-1,3
13.设有4个进程共享一个资源,如果每次只允许一个进程使用该资源,若使用P、V
操作(或wait、signal操作)对进程进行并发控制,信号量可能的取值为(C)。
A.3,2,1,0,-1B.0,1,2,3,4C.1,0,-1,-2,-3D.2,
1,0,-1,-2,-3
1.我们从市场买回一台新的计算机后,要装的第一个软件是(D)o
A.数据库管理系统B.办公软件C.杀毒软件D.操作系统
2.操作系统是对(C)进行管理的软件。
A.软件B.硬件C.计算机资源D.程序
3.操作系统是一种提供了处理机管理、(D)、设备管理和信息管理的软件。
A.用户B.软件C.数据D.存储器
4.允许在一台主机上连接多个终端,各个用户可以通过自己的终端交互使用计算机,
这样的操作系统是(C);这样的操作系统常采用(C)策略为用户服务。
A.分布式操作系统;短作业优先B.网络操作系统;先来先服务
C.分时操作系统;时间片轮转D.批处理操作系统;优先级
5.在下面给出的几个操作系统中,交互性最强的是(A),交互性最弱的是
(D)o
A.分时系统B.网络操作系统C.实时系统D.批处理系统
6.在单处理机系统中,如果系统中有n个进程并发,则处于执行状态的进程至多有
(C)个。
A.nB.n-1C.1D.不一定
7.以下的(B)机制是操作系统用来解决进程的同步与互斥问题的
A.管道B.管程C.通道D.DMA
8.
值得
C.内核级与用户级结合方式
(D)不是线程的实现方式。
商榷
A.用户级线程B.内核级线程
D.轻量级线程
A.临界资源B.共享变量C.
15.以下(B)方法可以解除死锁。
A.挂起进程B.剥夺资源C.
低资源的优先级
16.虚拟存储管理策略可以(C)o
A.扩大逻辑外存容量B.扩大物理外存容量
扩大物理内存容量
17.在多道程序环境下,当系统共享资源不足时,可能出现死锁现象。
但死锁
的产生也可能是由于(B)。
A.进程优先权低B.
进程推进顺序不当
C.
资源的按序号分配
D.资源的静态分配
18.解除死锁般有两种方法:
(A)和(
B
)。
A.撤销进程B.
剥夺资源C.
拒绝分配新资源D.对资
源实行静态分配
19.预防死锁,即破坏死锁的四个必要条件之一。
其中对
(A
)条件的破坏是不切
实际的。
A.互斥使用资源
B.请求并保持
C.不剥夺
D.环路等待
20.要求进程一次性申请所需的全部资源,是破坏了死锁必要条件中的(B)
A.互斥使用资源B.请求与保持C.不剥夺D.循环等待
21.
对资源编号,要求进程按照序号顺序申请资源,
A.互斥使用资源B.请求并保持C.
31某页式存储存储管理系统中,地址寄存器的长度为
A.210B.10
C.214
A.操作系统B.用户程序
C.装入程序D.硬件
22.以下(A)调度算法不可能是剥夺式的。
A、先来先服务B、短作业(进程)优先
C、最高优先权优先D、时间片轮转法
23.以下(D)调度算法一定是剥夺式的。
A、先来先服务B、最短CPU执行期优先
C、最高优先权D、轮转法
24.设有3个作业,它们同时到达,运行时间分别为T1、T2和T3,且T1 它们在单处理机系统中按单道运行,采用短作业优先算法,则平均周转时间为(D) T3/3+2T2/3+T1 25.下面(A)存储方案不能适应多道程序设计。 A.单一连续分配B.固定分区管理 C.分页式内存管理D.分段式内存管理 26.在内存管理中引入联想寄存器是为了(A)o A.加快地址变换B.与主存交换信息 C.提高CPU运算能力D.实现存储扩充 27.采用静态重定位方式装入的作业,其地址变换工作是在(A)完成的;采用动态 重定位方式装入的作业,其地址变换工作是在(B)完成的。 A.作业装入时B.执行指令时 C.作业调度时D.编译时 28 .在可变式分区方案中,某一作业完成后,系统回收其主存空间,并与相邻空闲区 )来 29.多个进程能在主存中彼此不干扰地独立执行,这是由操作系统通过(实现的 A.内存分配B.内存保护 C.内存扩充D.地址映射 30.在分页存储管理中,访问一条指令或数据,至少要访问内存(B)次;在分段 存储管理中,访问一条指令或数据,至少要访问内存(B)次;在段页式存储管 理中,访问一条指令或数据,至少要访问内存(C)次。 A.1B.2 C.3D.4 35.对于段页式存储管理系统,下面(D)说法正确。 A.整个系统有一个段表、一个页表B.一个进程有一个段表、一个页表 C.一个进程有多个段表、多个页表D.一个进程有一个段表、多个页表 36.动态重定位技术依赖于(B)的支持。 A.目标程序B.重定位寄存器 C.编译程序D.时钟中断 41.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过程中就不能被修改,也就是说,该程序应该是(B)。 A.可置换码B.可重入码C.可改变码D.临界资源 二.填空题 8.原语是指由若干条指令组成的一段程序,它是一种特殊的系统调用,在执 行的过程中不能被中断。 9.进程调度的两种基本方式为一剥夺(抢占)和——。 常见的进 程调度算法有先来先服务、最高优先权优先、时间片轮转、多级反馈队列调度算法。 其中-一定是非剥夺调度算法,-一时间片轮转一定是可剥夺调度算 法。 10.多道程序设计的特征为——并发、异步、虚拟和异步;其中并发是 指在内存中存在多个进程,它们交替被处理机调度执行;共享是指内存中 的多个进程共同拥有系统资源;f步是指程序的执行顺序、执行速度、完成 时间、所用的内存区域都是不可预知的。 11.操作系统有四大基本特征,其中,系统中可能有两个以上的进程在同一时间间隔内 发生,这是操作系统的并发性。 并发的概念,从本质上来说,是宏观串 上并行,微观上行—— 12 .没有引入线程的操作系统中,进程既是资源分配的单位,也是处理机指派的 基本单位;在引入了线程的操作系统中, 进程是资源分配的基本单位,线程是处理机指派的基本单位。 13从结构上讲,任一进程均 .由程序段、数据段和进程控制块PCB 3部分组成,其中PCB是进程存在的唯一标识 14 内存。 挂起状态又分 .判断一个进程是否被挂起了,要看它是否存在于 为2种: 就绪挂起和阻塞挂起 15目前解决死锁问题有三种策略: 一是死锁的预防; .是避免,三是死锁的检 测与解除。 其中著名的银行家算法属于死锁的避免。 16一个程序要运行,可能会经过三级调作业调 •度: 度、平衡负载和进程 调度。 其调度又叫高级调度或长程调 中作业度,平衡负载调度又叫中级调 度或中程调度,负责内存和外存的调入调 出,进程调度也叫低级调度或短程 调度,是所有操作系统必须具备的调度。 17.某进程已经获得了除 CPU以外当前启动进程所需要的所有资源, 该进程将处 于 就 绪 状态,一旦获得 cpu该进程将转为执行 固定分区管 状态。 18. 内存的分区管理有理 和 可变分区管 理 19.采用动态重定位管理内存时,为了把分散的碎片集中起来,以容纳新的作业,可采 用紧凑技术。 20.在多道程序环境中,由于进程合作和资源共享,使得并发执行的多个进程之间存在 两种制约关系一一同步与互斥。 21.在分页存储管理中,系统把用户的逻辑地址空间分成一个个大小相等的 页,同时,把内存的物理地址空间划分成一个个相等的块,其尺寸 大小与页相同 在分段存储管理中,用户程序被分成逻辑上有独立意义的段j个段 再按照“可变式分区”的存储方法存放到各个分区中,因此,分段存储管理依然会产 生外碎片。 22.在段页式存储管理,是先将用户程序的逻辑空间分段,段 内再分页。 最终以页为单位分配内存。 在不考虑使用联想寄存器 次,其中 (快表)的情况下,存取内存3第2次 是到内存里查作业的页表。 1.操作系统留给联机用户的接口有三个: 其中,程序接口 2.有三种基本的操作系统类型,它们是和实时操作系统。 其中实时系统 命令接 口、图形接口和程序接口。 是留给应用程序的唯一接口。 多道批处理操作系 统、分时系统操作系统 的实时性和可靠性要求最高,分时操作 系统的交互性最强, 3.从资源管理的观点出发,为 备管理、文件管理 多道批处理操作系统的交互性最弱。 可把操作系统分 处理机管理、内存管理、设 四大管理功能。 或分为处理机管理、 内存管理、 设备管理 、文件管理、 作业管理 五大管理功能。 4.操作系统的四大基本特征是 并发性 、共享性 、虚拟性 和异步 (或不确定性) 。 其中,系统中的资源不是为一个程序独享,而是由多个 并发的程序共同使用,这是操作系统的共享性;两个或多个进程在同一时间 段内交替执行,这是操作系统的并发性。 5.从物理意义上讲,信号量的值大于0时,其值表示当前可用的资源数(或该资源 还可进入的进程数);等于0时,表示当前该资源已被全部占用(或该资源还可进 入的进程数为0);小于0时,其绝对值表示等待该资源的进程数。 6.系统感知作业存在的唯一标识为作业控制块(JCB);系统感知进程存在的唯一 标识为PCB;系统感知线程存在的唯一标识为TCB。 7.设有n个进程共享某类资源,假定该资源最多可供m(mv=r)个进程同时使用,那 么信号量值的变化范围应为[m-n,m];若该资源为临界资源,则该信号量值的 变化范围为[1-n,1]。 二、判断题 1.一个进程能够执行一个程序,在一段时间内一个程序也只能依附在一个进程上执行°(x) 2.并发的程序道数越多,系统的效率就会越高。 所以应尽量增加系统的并发度。 (x) 3.在分时操作系统中,联入主机的用户(终端)越多,响应时间就会越长。 (V) 4.P、V操作(或wait、signal)在执行时都不能被中断。 (V) 5.在信号量机制中,信号量的值可以在程序执行过程中由用户根据需要来任意指定°(x) 6.特权指令可以在核心态下运行,也可以在用户态下运行。 (X) 7.所谓进程并发是指两个或两个以上的进程在同一时刻执行。 (X) 8.在多CPU的计算机里,才可能实现多道程序并发,单CPU的计算机做不到。 (X) 9.多用户实时操作系统一定是采用剥夺调度方式。 (V) 10.在请求式分页的内存管理中,其页表的信息和纯分页内存管理中的页表是一样的。 (X) 11.所谓的用户态、内核态实际上是处理器的一种状态,而不是程序本身的状态。 (V) 12.在多用户操作系统中,一般联机用户的优先级要高于脱机用户的优先级。 (V) 13.系统若进入不安全状态就一定会发生死锁。 (X)。 14.死锁定理是一种用来判断系统是否陷入死锁的判定定理。 (V) 15并不是所有的操作系统都适合于在网络上做服务器的操作系 .统。 (V) 16系统中至少有两个以上的进程存在才可能发生死 .锁。 (V) 17.死锁危害很大,操作系统要有一定的策略和方 法,绝对杜绝死锁的发生。 (X) 18在内存管理中,最佳适应算法一般情况下都是最适宜的算 .法。 (X) 19 .虚拟内存能访问的最大容量仅由内存和辅存空间大小决定。 (X) 20.在分段管理中,段是等长的;在分页管理中,页也是等长的(X) 21.在内存管理中,引入段的概念主要是为了节省内存。 (X) 22.采用固定分区进行内存管理,内存的每个分区的大小都一样,分区的个数也是固定不变的。 (X) 四、简答题 1.什么是进程? 进程和程序有什么区别和联系? 2.进程和线程有哪些主要区别? 3•什么是多道程序设计? 其主要特点是什么? 4.在进程的整个生命周期中,可能要经历哪几种状态? 这几种状态在什么情况下会发生什么样的变迁? 所谓三状态模型、五状态模型、七状态模型各包括进程的哪几种状态? 参考解答: 5.什么是临界资源? 什么是临界区? 举一个临界资源的例子。 参考解答: 在一段时间里只允许一个进程访问的资源叫临界资源。 每个进程里访问临界资源的那段代码叫做该进程的临界区。 最典型的临界资源是打印机。 6.简述分页、分段、段页式内存分配的过程及其需要的数据结 构。 参考解答: 分页内存分配: 把用户的逻辑地址空间分成大小相等的若干“页”,而将计算机的内存空间分成一个个大小相等的“块”,块和 页的大小相等。 用户程序的每一“页”都会被分配进每一个内存块中。 为了表达用户程序的逻辑页与内存块的对应关系,系统为每个进程都建立了页表。 这样就实现了逻辑页到内存 块的离散存放,而且有效解决了外碎片问题。 分段内存分配: 分段管理能有效满足用户对程序段的共享和内存保护要求。 在分段存储管理中,首先,用户程序的地址空间被划分为若干个段,每个段定义了一组有完整意义的逻辑信息。 然后,按照可变分区内存管理的方式,将每个段存放在一个空闲的内存区中。 为了实现段的逻辑地址到物理地址的转换,系统为每个进程设置二张段表。 段页式内存分配: 分页存储管理能有效提高内存的利用率,分段存储管理能有效满足用户的需要,段页式存储管理是分页和分段两种存储管理的结合,它同时具备了两者的优点。 段页式管理,首先,计算机的内存被分成一个个大小相等的块。 进行内存分配时,首先将用户的逻辑地址空间分段, 每个段都是一个有完整意义的整体,每个段内再进行分页,页的大小与内存块大小一样。 每个页将会分放 入一个个的块中。 为了实现从逻辑地址到物理地址的转换,系统要为每个作业(或进程)建立一张段表;还要为该进程 (或作业)的每个段建立一张页表。 参考解答: 7.什么叫虚拟存储器? 虚拟存储技术需要哪些物质基础? 常用的虚拟存储技术有哪些? 参考解答: 答.在程序装入时可将一部分程序装入内存,其余仍在外存。 程序在执行过程中根据需要再调入需要的部分。 若内存空间不够,可将一部分暂时不用的数据调入外存。 这样好像为用户提供了比实际内存大得多的存储器,这样的存储器叫做“虚拟存储器”。 虚拟存储器的实现需要三方面的物质支持: (1)有一定容量的内存。 因为必须有一定量的信息存放在内存上程序才能运行; (2)有相当容量的外存,以补充内存的不足; (3)有地址变换机构,以动态实现虚地址到实地址的变换。 常用的虚拟存储技术有: 请求分页存储管理、请求分段存储管理、请求段页式存储管理。 &什么是系统抖动? 系统抖动有哪些解决策略? 参考解答: 在请求分页存储管理中,当某作业(或进程)需要的页面不在内存时,可将已在内存的暂时不用的页面换出,将需要的页面换入内存。 在置换过程中可能出现这样的现象: 刚刚换出的页面因程序的需要又要换入,这样不断反复,致使处理机的大部分时间都消耗在频繁的页面置换上,结果使系统性能急剧下降。 这种现象叫作“系统抖动”。 解决系统抖动,主要有两个方面的策略,一是减少多道程序的道数,使得每个作业(或进程)在执行中一次能调入较多的页面;二是选择合适的页面淘汰算法。 因为算法的选择不同,页面淘汰的顺序不同,缺页中断的次数也会不同。 五.操作题 1.有如表所示的作业序列,请分别用先来先服务、短作业优先和响应比高者优先算法进行调度,计算它们的平均周转时间和平均带权周转时间。 问哪种调度算法性能更好? (可按10进制运算,也可按60进位) 作业号 提交时刻 运行时间(作业长度)(单位小时) ~1厂TI4J~ 1 800(或8: 00) 100 2 8^00(^或8^00)~ 830(或8: 30) 300 3 O・\O•\J\J) 900(或9: 00) 010 -4 9.30(或9: 30) FU -050 2.在公共汽车上,司机和售票员周期性的活动分别是: 司机: 启动车辆;正常行驶;到站停车; 售票员: 关车门;售票;开车门; 在汽车不断地到站、行驶过程中,这两个活动有什么同步关系? 用信号量和Wait(或P)、Signal(或V)操作实现 它们的同步。 3.某系统中有8个进程P1――P8,它们之间有一定的同步关系: P1、P2完成后才可以执行P3; P3完成后才可以执行P4、P5、P6; P4完成后才可以执行P7;; P7执行完才能执行P8。 (1)请画出上面8个进程的前驱图; (2)请用P、V操作表达进程之间的同步操作。 (2)用P、V操作
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