操作系统习题选讲1资料
操作系统习题及答案一
操作系统习题及答案一操作系统习题及答案一1：进程管理1.1 进程概念1.1.1 什么是进程？进程是程序在计算机内部运行时的实例。
它包含了程序及其执行所需的资源（如内存空间、文件等）。
1.1.2 进程的特征有哪些？- 动态性：进程是动态地创建、销毁和调度的。
- 并发性：多个进程可以同时运行。
- 独立性：每个进程都有自己的独立执行序列。
- 资源占有性：每个进程有自己的独立空间和资源。
1.2 进程调度1.2.1 什么是进程调度？进程调度是操作系统决定应该从就绪队列中选择哪个进程执行的过程。
1.2.2 进程调度的目标是什么？- 提高资源利用率：尽可能多地利用CPU和其他资源。
- 提高系统响应速度：快速响应用户请求。
- 公平性：确保所有进程都能得到一定的执行机会。
- 避免饥饿：避免某些进程永远无法获得CPU时间。
1.2.3 常见的进程调度算法有哪些？- 先来先服务（FCFS）：按照进程到达的顺序进行调度。
- 短作业优先（SJF）：优先调度执行时间短的进程。
- 轮转调度（Round Robin）：每个进程按照时间片轮流执行。
1.3 进程同步与互斥1.3.1 什么是进程同步？进程同步是为了协调多个进程的执行顺序，以确保它们按照预定的顺序访问共享资源。
1.3.2 进程同步的方法有哪些？- 互斥量（Mutex）：通过对共享资源加锁实现互斥。
- 信号量（Semaphore）：通过计数器实现对共享资源的控制。
- 事件（Event）：通过等待和通知机制实现进程的同步和协作。
2：内存管理2.1 内存分配方式2.1.1 什么是内存分配？内存分配是将系统的可用内存分配给进程使用的过程。
2.1.2 常见的内存分配方式有哪些？- 连续内存分配：将进程的地址空间连续地分配在内存中。
- 非连续内存分配：将进程的地址空间分散地分配在内存中。
2.2 页面置换算法2.2.1 什么是页面置换？页面置换是将内存中的某些页面移出内存，以便为新的页面腾出空间的过程。
操作系统习题及答案一
操作系统习题及答案一操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。
以下是一些操作系统相关的习题及答案。
习题一：进程与线程的区别进程是操作系统进行资源分配的基本单位，而线程是操作系统进行调度的基本单位。
请简述进程和线程的主要区别。
答案：进程和线程存在以下几个主要区别：1、资源拥有：进程拥有独立的地址空间和资源，如内存、文件等；线程共享所属进程的资源，但有自己的栈和寄存器等少量私有资源。
2、调度：进程切换开销较大，因为需要切换整个地址空间；线程切换开销小，只需要切换少量的寄存器和栈。
3、并发性：进程之间并发度低，因为切换成本高；线程之间并发度高，可以在一个进程内并发执行多个线程。
4、系统开销：创建和销毁进程的系统开销大；创建和销毁线程的开销相对较小。
习题二：操作系统的存储管理简述操作系统中常见的存储管理方式及其特点。
答案：常见的存储管理方式有：1、连续分配：包括单一连续分配和分区分配（固定分区和动态分区）。
单一连续分配方式简单，但只能用于单用户、单任务的操作系统；固定分区分配缺乏灵活性，会产生内部碎片；动态分区分配会产生外部碎片。
2、分页存储管理：将内存空间划分为固定大小的页框，将进程空间划分为相同大小的页面，通过页表进行映射。
优点是没有外部碎片，缺点是存在一定的内部碎片。
3、分段存储管理：按照程序的逻辑分段，每个段有不同的长度和属性。
便于实现信息共享和保护，但会产生外部碎片。
4、段页式存储管理：结合了分段和分页的优点，先分段，再分页。
既便于实现分段共享和保护，又解决了外部碎片问题，但增加了系统开销。
习题三：死锁的产生条件及解决方法阐述死锁产生的必要条件，并说明预防死锁和避免死锁的方法。
答案：死锁产生的必要条件有四个：1、互斥条件：资源在某一时间内只能被一个进程使用。
2、请求和保持条件：进程在持有部分资源的同时，又请求新的资源。
3、不剥夺条件：进程已获得的资源在未使用完之前，不能被其他进程强行剥夺。
操作系统第一章复习总结+习题(带讲解)
第一章操作系统概论操作系统的定义：1.资源管理的观点：操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序集合。
2.用户的观点：操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的第一次扩充。
操作系统形成：操作系统的发展过程中，多道批处理系统和实时控制系统的出现，标志着操作系统的正式形成。
操作系统的特征：并发性、共享性、虚拟性、不确定性操作系统的功能进程管理、存储管理、设备管理、文件管理、操作系统接口操作系统接口分类：程序接口（为程序员提供）、命令接口(为用户提供)操作系统类型基本类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统新型：微机操作系统、多处理机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统多道程序设计技术：为了提高系统吞吐量和资源利用率，允许多个程序同时驻留内存，使处理机在这些程序之间切换，在一段时间内，执行完多个程序的处理技术称为多道程序设计技术。
批处理操作系统：用户的作业被成批的输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动地执行。
单道批处理系统：内存中仅放一道作业、作业的完成顺序与进驻内存的顺序相关多道批处理系统：内存中存放多道作业、作业的完成顺序与进驻内存的顺序无严格对应关系。
分时系统：允许多个终端用户同时使用计算机，在这样的紫铜中，用户感觉不到其他用户的存在。
特征：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性实时系统：系统对特定输入做出的反应速度足以控制发出实时信号的对象。
“实时”的含义是指计算机对于外来信息能够及时处理，并且能在被控对象允许的范围内做出快速反应。
（要求更好的及时性）实时系统分类：实时控制系统、实时信息控制系统UNIX是一个多用户、多任务的分时操作系统(声明：习题参考答案均属个人意见，仅供参考，参考答案设置字体为白色，看时请自行设置为其他颜色。
)习题：1. 下列选项中，在用户模式下执行的是（）。
A 命令解释程序B 缺页处理程序C 进程调度程序D 时钟中断处理程序参考答案：A2.用户程序调用操作系统的功能必须使用（）。
操作系统习题 (1)
系统调用
10
填空3
在存储器管理中，页面是信
息的
物单理位，分段是信息的
单位。页面逻大小辑由 确 定 系，统分 段 大 小 由
____________确定。
5
计算5 某虚拟存储器的用户编程 空间共32个页面，每页为1KB， 内存16KB。假定某时刻一用 户页表中已调入内存的页面的 页号和物理块号的对照表如下：
6
页号 物理块号
0
3
1
7
2
11
3
8
则逻辑地址ห้องสมุดไป่ตู้A5C(H)所对应 的物理地址是什么？
7
解答： 0A5C(H)： 0000 1010 0101 1100
解答：逻辑地址： 211╳24，为15位 内存大小为： 23╳211=214 B=16KB
4
计算4
• 一个有快表的请页式虚存系统，设内存访问周期为1微秒，内外存传送一个 页面的平均时间为5毫秒，如果快表命中率为75%，缺页中断率为10%。忽略 快表访问时间，试求内存的有效存取时间。
解答： 内存命中率15% 内存的有效存取时间： 1╳75%+2╳15%+(5000+2)╳10%=501.25微秒
用户程序
11
判断对错并改正
虚拟存储器不是物理上扩大 内存空间，而是逻辑上扩充了
内存容量。（ ）
12
习题课（2）
存储管理
1
计算1
• 一个32位地址的计算机系统使用二级页表，虚地址被分为9位顶级页表，11位 二级页表和偏移。试问：页面长度是多少？虚地址空间共有多少个页面？
《操作系统》习题集参考答案：第1章 引论
《操作系统》习题集
第 1 章 引论
12. 20、25、30ms。 1) 如果{P0，P1}-CPU1，{p2}-CPU2，则需 20ms 2) 如果{P0，P2}-CPU1，{p1}-CPU2，则需 25ms 3) 如果{p1，p2}-CPU1，{p0}-CPU2，则需 30ms 13. 平均访问时间=
9.
10. A 25 × 80 character monochrome text screen requires a 2000-byte buffer. The 1024 × 768 pixel 24-bit color bitmap requires 2,359,296 bytes. In 1980 these two options would have cost $10 and $11,520, respectively. For current prices, check on how much RAM currently costs, probably less than $1/MB. 11. a、c、d
二、
1.
综合应用题
操作系统是计算机系统中的一个系统软件， 是组程序模块的集合， 这组程序模块用于控 制和管理计算机系统中的硬件和软件资源， 合理地组织计算机的工作流程， 并为用户使 用计算机提供方便。
第 3 页 共 6 页 北理珠 “操作系统” 课题组 201210,201303,201503
《操作系统》习题集
4. 5.
1.单道系统运行（CPU利用率40/80=50%)
设备 1 CPU
A
CPU
设备2
《操作系统习题》课件
绪论进程管理内存管理文件系统输入输出系统用户界面
目录
绪论
总结词：概述
详细描述：操作系统的定义是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是计算机系统的核心系统软件。操作系统的功能包括处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理等。
总结词：概述
详细描述：操作系统的基本特征包括并发性、共享性、虚拟性和不确定性。并发性是指操作系统能够同时处理多个任务或事件；共享性是指操作系统中的资源（如处理器、内存和文件）可以被多个进程共享使用；虚拟性是指操作系统通过技术手段将物理实体（如内存、设备和文件）呈现给用户，使用户感觉它们是连续的、无限的；不确定性是指操作系统处理异步事件时的不确定性。
输入输出系统的主要功能包括控制设备、管理设备驱动程序、处理输入输出请求、缓冲存储管理等。
概念
功能
设备分配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ指操作系统根据进程的请求，为其分配所需的输入输出设备的过程。
设备分配的概念
设备分配应遵循公平性、优先级和避免死锁等原则。
设备分配的原则
当进程不再需要使用设备时，应将其释放回操作系统，以便其他进程可以使用。
感谢观看
THANKS
总结词：进程同步是协调多个进程的执行顺序，互斥是避免多个进程同时访问临界资源。
内存管理
为进程分配所需的内存空间，包括代码段、数据段、堆和栈。
内存的分配
当进程结束时，需要释放其占用的内存空间，以便其他进程使用。
内存的回收
内存保护
通过设置不同的内存区域，为每个区域设置不同的访问权限，以防止进程之间的相互干扰和破坏。
功能
命令行界面提供了强大的文本输入和输出功能，用户可以通过命令来执行各种系统操作和应用程序。它能够提供快速、高效的交互方式，适用于需要自动化和批处理的场景。
《操作系统》习题集：第1章 引论
第1章引论习题集一、选择题1.操作系统是对（）进程管理的软件。
【＊，联考1.1】A. 软件B. 硬件C. 计算机资源D. 应用程序2.操作系统是提供了处理机管理、（）管理、设备管理和文件管理的软件。
【＊，★，联考1.1】A. 存储器B. 用户C. 软件D. 数据3.从用户的观点看，操作系统是（）。
【＊，联考】A. 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的有机体4.以下选项中，（）不是操作系统关心的主要问题。
【＊，★，联考1.1】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5.以下不属于操作系统管理范畴的是（）。
【＊，联考1.1】A. CPUB. 编写程序C. 主存D. 中断6.配置了操作系统的计算机是一台比原来的物理计算机功能更强的计算机，这样的一台计算机只是一台逻辑上的计算机，称为（）计算机。
【＊＊，★，联考】A. 并行B. 真实C. 虚拟D. 共享7.在操作系统中，对系统中的信息进行管理的部分通常称为（）。
【＊，联考1.1】A. 数据库系统B. 软件系统C. 文件系统D. 检索系统8.在操作系统中，并发性是指若干事件（）发生。
【＊＊，★，联考】A. 在同一时刻B. 一定在不同时刻C. 某一时间间隔内D. 依次在不同时间间隔内9.下面（）不是程序在并发系统内执行的特点。
【＊＊，联考1.1】A. 程序执行的间断性B. 相互通信的可能性C. 产生死锁的必然性D. 资源分配的动态性10.操作系统的不确定性是指（）。
【＊＊，★，联考】A. 程序运行结果的不确定性B. 程序运行次序的不确定性C. 程序多次运行时间的不确定性D. B和C11.在操作系统中，（）负责对进程的调度。
【＊，联考】A. 处理机管理B. 作业管理C. 高级调度管理D. 存储和设备管理12.以下不属于衡量操作系统性能指标的是（）。
操作系统习题(各章节精选)及答案
第一章操作系统概述1．试从操作系统的设计目标、作用、分类、功能、特性、组织结构等方面分析目前的操作系统（如windows、Mac OS X、Andriod、Linux发行版或Unix操作系统）答：windows：Windows采用了图形化模式，比起从前的DOS需要键入指令使用的方式更为人性化。
随着电脑硬件和软件的不断升级，微软的Windows也在不断升级，从架构的16位、32位再到64位，系统版本从最初的Windows 1.0到大家熟知的Windows 95、Windows98、Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8，Windows8.1和Server服务器企业级操作系统，不断持续的在更新！Mac OS X：OS X 是先进的操作系统。
基于坚如磐石的UNIX 基础，设计简单直观，让处处创新的Mac 安全易用，高度兼容，出类拔萃。
UNIX 之威力，Mac 之简单OS X 既简单易用且功能强大。
所有的一切- 从启动Mac 后所看到的桌面，到你日常使用的应用程序，都设计得简约精致。
无论是浏览网络、查看邮件和外地朋友视频聊天，所有事情都简单高效、趣味盎然。
当然，简化复杂任务要求尖端科技，而OS X 正拥有这些尖端科技。
它不仅使用基础坚实、久经考验的UNIX 系统提供空前的稳定性，还提供超强性能、超炫图形并支持互联网标准。
Andriod：root通常是针对Android系统的手机而言，它使得用户可以获取Android操作系统的超级用户权限。
root通常用于帮助用户越过手机制造商的限制，使得用户可以卸载手机制造商预装在手机中某些应用，以及运行一些需要超级用户权限的应用程序。
Android系统的root与Apple iOS系统的越狱类似。
Linux：Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。
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一、选择题
1、（）单处理机系统中，可并行的是。
I. 进程与进程 II. 处理机与设备 III. 处理机与通道 IV. 设备与设备
A. I、II和III
B. I、II和IV
C. II、III和IV
D. I、III和IV
2、（）Unix操作系统是一种。
A、交互式分时操作系统
B、多道批处理操作系统
C、实时操作系统
D、分布式操作系统
3、（）记录型信号量当前值S=1，此时如果进程A调用wait(S)操作，那么进程
A会。
A、继续运行
B、进入阻塞态，让出CPU
C、进入就绪态，让出CPU
D、继续运行，并唤醒S队列头上的等待进程
4、（）进程所请求的一次打印结束后，进程状态从。
A、运行态变为就绪态
B、运行态变为等待态
C、阻塞态变为就绪态
D、就绪态变为运行态
5、（）程序访问的局部性原理决定了下列哪一技术的实现。
A、虚拟存储器
B、DMA
C、高速缓存
D、中断
6、（）计算机开机后，操作系统最终被加载到。
A. BIOS
B. ROM
C. RAM
D. EPROM
7、（）系统“抖动”是指。
A、使用机器时，屏幕闪烁的现象
B、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、系统盘有问题，致使系统不稳定的现象
D、由于主存分配不当，偶然造成主存不够的现象
8、（）操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统的能力。
A、并行操作
B、控制操作
C、重复操作
D、串行操作
9、()下列关于进程和线程的叙述中，正确的是。
A. 线程是资源分配的基本单位，进程是调度的基本单位
B. 不管系统是否支持线程，进程都是资源分配的基本单位
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
10、（）在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用。
A、物理设备名
B、虚拟设备名
C、逻辑设备名
D、设备牌号
11、（）文件系统在创建一个文件时，为它建立一个。
A、文件目录项
B、目录文件
C、逻辑结构
D、逻辑空间
12、（）在无快表的页式存储管理系统中，当访问主存中的一条指令或数据时。
A、至少访问三次主存
B、需访问一次主存
C、需访问两次主存
D、至少访问两次主存
13、（）下列关于银行家算法的叙述中，正确的是。
A. 银行家算法可以预防死锁
B. 银行家算法破坏了死锁必要条件中的“循环等待”条件
C. 当系统处于安全状态时，系统中一定无死锁进程
D. 银行家算法破坏了死锁必要条件中的“请求和保持”条件
14、（）下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是。
A. 高响应比优先调度算法
B. 短进程优先调度算法
C. 先来先服务调度算法
D. 时间片轮转调度算法
15、（）一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则段长最大是。
A. 2的8次方字节
B. 2的16次方字节
C. 2的24次方字节
D. 2的32次方字节
16、（）假设磁头当前位于第105道，正在向磁道序号增加的方向移动。
现有一个磁道访问请求序列为35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN调度（电梯调度）算法得到的磁道访问序列是。
A. 110，68，45，35，12，170，180，195
B. 110，170，180，195，68，45，35，12
C. 110，170，180，195，12，35，45，68
D. 12，35，45，68，110，170，180，195
17、（）文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是。
A. 系统注册表
B. 文件分配表
C. 用户口令表
D. 文件控制块
18、（）下列选项中，操作系统提供的给应用程序的接口是。
A. 系统调用
B. 中断
C. 库函数
D. 原语
19、（）下列选项中，导致创建新进程的操作是。
I用户成功登陆 II设备分配 III启动程序执行
A. 仅I和II
B. 仅II和III
C. I，II，III
D. 仅I和III
20、（）设置当前工作目录的主要目的是。
A. 加快文件的检索速度
B. 节省内容空间
C. 节省外存空间
D. 加快文件的读写速度
21、（）用户程序发出磁盘I/O请求后，系统正确的处理流程是。
A. 用户程序→系统调用处理程序→中断处理程序→设备驱动程序
B. 用户程序→设备驱动程序→系统调用处理程序→中断处理程序
C. 用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序
D. 用户程序→设备驱动程序→中断处理程序→系统调用处理程序
此时的安全序列是。
A. P1, P2, P3, P4
B. 不存在
C. P1, P4, P3, P2
D. P1, P3, P2, P4
23、（）下列选项中，不能改善磁盘设备I/O性能的是。
A. 重排I/O请求次序
B. 优化文件物理块的分布
C. 预读和滞后写
D. 在一个磁盘上设置多个分区
24、（）用户在删除某文件的过程中，操作系统不可能执行是。
A. 删除与此文件关联的目录项
B. 删除此文件所在的目录
C. 删除与此文件对应的控制块
D. 释放与此文件关联的内存缓冲区
25、（）若用户进程访问内存时产生缺页，则下列选项中，操作系统可能执行的是。
I. 处理越界错 II. 置换页III. 分配内存
A. 仅 II 、III
B. 仅 I、II
C. 仅 I、III
D. I、II 和 III
二、填空
1、通常，进程实体是由数据、程序和三部分组成。
2、按文件的逻辑结构，文件可以被分为两类，一类是有结构文件，又被称为；另一类是无结构文件，又被称为文件。
3、机械硬盘的磁盘访问时间由、和传输延迟三部分组成。
4、页是信息的单位，进行分页是出于的需要。
段是信息的
逻辑单位，分段是出于的需要。
5、在一个请求分页系统中，假如系统分配给某一作业的物理块数为3，且此作业的页面走向为2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。
假设开始时所有页面均不在内存中，则OPT算法的缺页次数为，LRU算法的缺页次数为。
三、简答题
1、简述Unix系统中引入索引节点的原因？
2、简述操作系统对输入输出设备的控制方式有哪几种？
3、快表在基本页式地址地址转换中起到的作用？
4、处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？
四、请求分页系统地址转换题
对于一个请求页式系统，页大小为512字节，页面置换采用先进先出算法，进程A之前的页面访问序列为：2、3、4、7、3、4、8，进程A驻留集限制为4，且页3、4、7、8（十进制）对应的页框（十进制表示）分别为45、18、23、59，上述情况下，再按照先后顺序访问逻辑地址(0845)H 和(12C5)H，计算上述逻辑地址对应的物理地址（十六进制）及对应的页表 (必须写出具体计算过程，物理地址必须为十六进制，否则不给分)。
（1）(0845)H （2）(12C5)H
五、外存组织方式题
文件A有5个逻辑记录R1、R2、R3、R4、R5，逻辑记录大小与磁盘块大小相等，都为 512字节，问题如下：
（1）采用连续分配方式组织磁盘空间，文件A分配到的磁盘首块号为85，请用表格表示出文件A的目录结构，并且用图示法画出其对应的磁盘块组织图示？
（2）采用显示链接方式组织磁盘空间，文件A的逻辑记录R1、R2、R3、R4、R5，分别被分配到盘块106、129、75、60、68，请用表格画出文件A对应的文件控制块（FCB）和文件分配表（FAT）的结构？
六、进程同步控制算法设计题
生产者-消费者问题进程同步规则描述如下：缓冲池由n个缓冲区构成，生产者进程和消费者进程相互等效，只要缓冲池未满，生产者进程便可以将一个产品送入缓冲池中的某一个缓冲区；只要缓冲池未空，消费者便可以从缓冲池的某一个缓冲区取走一个产品。
请利用记录型信号量解决生产者-消费者进程同步问题，并写出算法描述？。