2018 操作系统练习

清疚 2022-04-10 21:25 88阅读 0赞

### 一、单项选择题 ###

1.  批处理系统的主要缺点是( ).  
    **①无交互性** ②输入/输出设备利用率低：  
    ③CPU利用率低 ④系统吞吐量小

> 批处理系统，又名批处理操作系统。批处理是指用户将一批作业提交给操作系统后就不再干预，由操作系统控制它们自动运行。这种采用批量处理作业技术的操作系统称为批处理操作系统。批处理操作系统分为单道批处理系统和多道批处理系统。批处理操作系统不具有交互性，它是为了提高CPU的利用率而提出的一种操作系统。  
> 批处理系统的特点 多道：在内存中同时存放多个作业，一个时刻只有一个作业运行，这些作业共享CPU和外部设备等资源。  
> 成批：用户和他的作业之间没有交互性。用户自己不能干预自己的作业的运行，发现作业错误不能及时改正。  
> 批处理系统的目的是提高系统吞吐量和资源的利用率。  
> 多道处理系统的优点是由于系统资源为多个作业所共享，其工作方式是作业之间自动调度执行。并在运行过程中用户不干预自己的作业，从而大大提高了系统资源的利用率和作业吞吐量。其缺点是无交互性，用户一旦提交作业就失去了对其运行的控制能力，而且是批处理的，作业周转时间长，用户使用不方便。

1.  信号量的值（ ）。  
    ①总为正 ②总为0 ③总为负 **④可以为负整数**

> 互斥量值只能为0/1,信号量值可以为非负整数

1.  根据作业说明书中的信息，对作业进行控制, 称此种作业为( )  
    ①计算型作业 ②终端型作业 ③联机作业 **④脱机作业**

> 据作业处理方式的不同,作业分脱机作业和联机作业两大类

1.  作业调度是从处于（ ）状态的队列中选取作业投入运行。  
    ①运行 ②提交 **③后备** 完成

> **作业的处理过程:**  
> 输入: 用户将自己的程序和数据提交给系统的后援存储器  
> 后备: 建立作业控制块,加入后备作业队列,等待调度 执行:  
> 被成功调度,分配资源,建立一组相应的进程  
> 完成: 当作业正常运行结束或因发生错误而终止时,作业进入完成状态,退出系统  
> [https://blog.csdn.net/qq\_31805821/article/details/78603035][https_blog.csdn.net_qq_31805821_article_details_78603035]

1.  某页式存储管理系统中，地址寄存器低9位表示页内位移量，则页面大小最多为（ ）。  
    ①1024字节 ②1024K字节 **③512字节** ④512K字节

> [https://blog.csdn.net/qq\_28602957/article/details/53588362][https_blog.csdn.net_qq_28602957_article_details_53588362]

1.  适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是为了（ 〕。  
    ①防止一个作业占用同一个分区 ②防止非法访问磁盘文件  
    ③防止非法访问磁带文件 **④防止各道作业相互干扰**

> 操作系统对内存的划分和动态分配，就是内存管理的概念。有效的内存管理在多道程序设计中非常重要，不仅方便用户使用存储器、提高内存利用率，还可以通过虚拟技术从逻辑上扩充存储器。内存管理的功能有：
> 
> 内存空间的分配与回收  
> 地址转换：在多道程序环境下，程序中的逻辑地址与内存中的物理地址不可能一致，因此存储管理必须提供地址变换功能，把逻辑地址转换成相应的物理地址。  
> 内存空间的扩充：利用虚拟存储技术或自动覆盖技术，从逻辑上扩充内存。  
> 存储保护：保证各道作业在各自的存储空间内运行，互不干扰。  
> [https://www.cnblogs.com/wxgblogs/p/5750929.html][https_www.cnblogs.com_wxgblogs_p_5750929.html]

1.  分页存储管理中,主存的分配是（ ）。  
    **①以块为单位进行** ②以作业的大小分配  
    ③以物理段进行分配 ④以逻辑记录大小进行分配

> 分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片，称为页面或页，并为各页加以编号，从0开始，如第0页、第1页等。相应地，也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块，称为(物理)块或页框(frame)，也同样为它们加以编号，如0\#块、1\#块等等。  
> [https://blog.csdn.net/qq\_34228570/article/details/79887759][https_blog.csdn.net_qq_34228570_article_details_79887759]

1.  设置当前目录的主要原因是（ ）。  
    ①节省主存空间 **②加快文件查找速度**  
    ③节省辅存空间 ④便于打开文件

> 链接：[https://www.nowcoder.com/questionTerminal/778ab9002ea7498189f93860b42084a7][https_www.nowcoder.com_questionTerminal_778ab9002ea7498189f93860b42084a7]  
> 来源：牛客网
> 
> 绝对路径名(全路径名)：从根目录开始到达所要查找文件的路径。  
> 除了绝对路径名以外，系统为每个用户设置一个当前目录(又称工作目录)，访问某个文件时，就从当前目录开始向下顺次检索。  
> 因此，系统设置当前工作目录的主要目的是加快文件的检索速度。 节省外存空间，节省内容空间，加快文件的读写速度都与设置当前工作目录无关。

1.  建立多级目录（ ）。  
    ①便于文件的保护 ②便于关闭文件  
    **③解决文件的重名与共享** ④提高系统的效率

>     链接：https://www.nowcoder.com/questionTerminal/a3887cd1b27647c4a969fcd2eededb38
> 
> 来源：牛客网
> 
> 文件目录结构一般有一级目录结构、二级目录结构和多级目录结构。 一级目录结构的优点是简单，缺点是文件不能重名，限制了用户对文件的命名。  
> 二级目录结构实现了文件从名字空间到外存地址空间的映射：用户名—>文件名à文件内容。其优点是有利于文件的管理、共享和保护；适用于　  
> 多用户系统；不同的用户可以命名相同文件名的文件，不会产生混淆，解决了命名冲突问题。缺点是不能对文件分类；当用文件较多时查找速度慢。  
> 多级目录结构的优点是便于文件分类，可为每类文件建立一个子目录；查找速度快，因为每个目录下的文件数目较少；可以实现文件共享；缺点是比较复杂。

1.  索引文件的主要优点是（ ）。  
    ①便于顺序存取 ②减少空间开销  
    ③提高辅存空间利用率 **④便于直接存取**

> 索引表本身是一个定长记录的顺序文件。从而可以方便实现直接存取。  
> 一、建立方向索引的优点
> 
> 第一， 通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。  
> 第二， 可以大大加快数据的检索速度，这也是创建索引的最主要的原因。  
> 第三， 可以加速表和表之间的连接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。  
> 第四，在使用分组和排序子句进行数据检索时，同样可以显著减少查询中分组和排序的时间。  
> 第五，通过使用索引，可以在查询的过程中，使用优化隐藏器，提高系统的性能。  
> [http://www.cnblogs.com/leesf456/p/5626339.html][http_www.cnblogs.com_leesf456_p_5626339.html]

1.  线程是（ ）  
    ① 进程 ②作业 **③调度的基本单位** ④资源拥有的象征

> 线程（英语：thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。在Unix System V及SunOS中也被称为轻量进程（lightweight processes），但轻量进程更多指内核线程（kernel thread），而把用户线程（user thread）称为线程。
> 
> 线程是独立调度和分派的基本单位。线程可以为操作系统内核调度的内核线程，如Win32线程；由用户进程自行调度的用户线程，如Linux平台的POSIX Thread；或者由内核与用户进程，如Windows 7的线程，进行混合调度。
> 
> 同一进程中的多条线程将共享该进程中的全部系统资源，如虚拟地址空间，文件描述符和信号处理等等。但同一进程中的多个线程有各自的调用栈（call stack），自己的寄存器环境（register context），自己的线程本地存储（thread-local storage）。
> 
> 一个进程可以有很多线程，每条线程并行执行不同的任务。
> 
> 在多核或多CPU，或支持Hyper-threading的CPU上使用多线程程序设计的好处是显而易见，即提高了程序的执行吞吐率。在单CPU单核的计算机上，使用多线程技术，也可以把进程中负责I/O处理、人机交互而常被阻塞的部分与密集计算的部分分开来执行，编写专门的workhorse线程执行密集计算，从而提高了程序的执行效率。

1.  分页存储管理要求（ ）  
    ①用户程序给出页号 **②地址空间必须连续。**  
    ③磁盘空间必需连续 ④物理空间必须是连续。

> 页是信息的物理单位，分页是为了实现非连续分配,以便解决内存碎片问题, 提高内存的利用率。或者说，分页仅仅是由于系统管理的需要而不是用户的需要。段则是信息的逻辑单位，分段的目的是为了能更好地满足用户的需要  
> [https://blog.csdn.net/qq\_28602957/article/details/53588362][https_blog.csdn.net_qq_28602957_article_details_53588362]

1.  系统进行设备分配时，不应考虑的因素有( ) 。  
    ①I／O设备的固有属性 **②与设备的操作有关**  
    ③I／O设备的分配算法 ④设备分配的安全性

> [https://www.nowcoder.com/questionTerminal/4b025d0862b34fcaa4907c64d17cdafa?toCommentId=956375][https_www.nowcoder.com_questionTerminal_4b025d0862b34fcaa4907c64d17cdafa_toCommentId_956375]  
> 要有一套合理的分配原则，主要考虑的因素有：I/O设备的固有属性，I/O设备的分配算法，设备分配的安全性以及设备独立性。

1.  就绪进程等待的原因：（ ）  
    ①因为主存容量不足 **②缺乏输入设备**  
    ③确乏软件资源 ④由于其它进程运行

> 链接：[https://www.nowcoder.com/questionTerminal/c68f0820569b4fb2bbb8c0dfd7507630][https_www.nowcoder.com_questionTerminal_c68f0820569b4fb2bbb8c0dfd7507630]  
> 来源：牛客网
> 
> （1）运行(running)态：进程占有处理器正在运行。  
> （2）就绪(ready)态：进程具备运行条件，等待系统分配处理器以便运行。  
> （3）等待(wait)态：又称为阻塞(blocked)态或睡眠(sleep)态，指进程不具备运行条件，正在等待某个事件的完成。  
> 通常，一个进程在创建后将处于就绪状态。每个进程在执行过程中，任意时刻当且仅当处于上述三种状态之一。同时，在一个进程执行过程中，它的状态将会发生改变。引起进程状态转换的具体原因如下：  
> （1）运行态一一等待态：等待使用资源或某事件发生，如等待外设传输;等待人工干预。  
> （2）等待态一一就绪态：资源得到满足或某事件己经发生，如外设传输结束；人工干预完成。  
> （3）运行态一一就绪态：运行时间片到，或出现有更高优先权进程。  
> （4）就绪态一一运行态：CPU空闲时被调度选中一个就绪进程执行。  
> 对系统中所有同时运行的进程之间所存在的相互制约的同步(synchronization，指为了避免错误，在一个进程访问共享数据时，另一个进程不访问该数据)和互斥(mutually-exclusive，指两个进程不能同时在一个临界区中使用同一个可重复使用的资源，诸如读写缓冲区)，利用信号量解决。PV操作与信号量的处理相关，P表示通过的意思，V表示释放的意思

1.  缓冲池的作用（ ）  
    ①扩充内存 **②缓解I/O设备与CPU速度不匹配**  
    ③扩充外存 ④进程需要

> [https://blog.csdn.net/zhoukun1008/article/details/44999447][https_blog.csdn.net_zhoukun1008_article_details_44999447]  
> 缓冲技术的作用：  
> 1、实现记录的成组与分解操作，协调了记录的逻辑记录的大小与物理块大小不一致问题。（因为当逻辑文件转换成物理文件时是通过主存储器来实现的，块是主存储器与存储设备进行信息交换的物理单位）  
> 2、缓解处理器与外围设备之间速度不匹配的矛盾，提高了文件信息的传送速度。

### 二、判断题 ###

1.  ( )作业的执行状态就是进程的执行状态。
2.  ( )存储管理主要是对主存储器中的用户区域进行管理。
3.  ( )请求页式管理系统中，既可以减少外零头，又可以消除内零头。
4.  ( )操作系统的任务之一是提高系统中软硬件资源的利用率。
5.  （ ）在静态重定位中由于程序已链接好的，因此可以不需要存储保护，但在动态重定位的方式中必须实现存储区的保护。
6.  ( )在系统运行中采用银行家的算法。可避免死锁的发生。
7.  （ ）采用高级调度是确认作业的运行资格，而不考虑资源问题。
8.  ( )通道是通过通道程序来对I/O设备进行控制的。
9.  （ ）独享设备与共享设备的属性不同，其共享方式也不同。
10. （ ）设备处理程序是I/O进程与设备控制器之间的通信程序。

### 三 简答题 ###

1.  一个请求页式存储系统中，运行一个共有九页的作业，依次访问的页面的次序为123782141231526393526，若前五页已装入主存且维持五个页在主存工作，试问分别用FIFO和LRU页面置换算法时，完成该作业会产生的缺页中断次数和淘汰页面的次序？

> [https://blog.csdn.net/u011080472/article/details/51206332][https_blog.csdn.net_u011080472_article_details_51206332]

1.  假定系统中有五个进程\{P1，P2，P3，P4，P5\}和三类资源\{A，B，C\}，每一种资源的数量分别为10、5、7，在T0时刻的资源分配情况如下图所示。在此基础上P0进程发出请求向量\{1，2，0\}，问系统是否能将资源分配给P0进程？如能为P0分配资源则给出安全系列，否则给出解除死锁的方法。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th>Max</th> 
   <th>Allocation</th> 
   <th>Need</th> 
   <th>Available</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>进程</td> 
   <td>A B C</td> 
   <td>A B C</td> 
   <td>A B C</td> 
   <td>A B C</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>P0</td> 
   <td>7 5 3</td> 
   <td>0 1 0</td> 
   <td>7 4 3</td> 
   <td>3 3 2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>P1</td> 
   <td>3 2 1</td> 
   <td>2 0 0</td> 
   <td>1 2 2</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>P2</td> 
   <td>9 0 2</td> 
   <td>3 0 2</td> 
   <td>6 0 0</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>P3</td> 
   <td>2 2 2</td> 
   <td>2 1 1</td> 
   <td>0 1 1</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>P4</td> 
   <td>4 3 3</td> 
   <td>0 0 2</td> 
   <td>4 3 1</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[https_blog.csdn.net_qq_31805821_article_details_78603035]: https://blog.csdn.net/qq_31805821/article/details/78603035
[https_blog.csdn.net_qq_28602957_article_details_53588362]: https://blog.csdn.net/qq_28602957/article/details/53588362
[https_www.cnblogs.com_wxgblogs_p_5750929.html]: https://www.cnblogs.com/wxgblogs/p/5750929.html
[https_blog.csdn.net_qq_34228570_article_details_79887759]: https://blog.csdn.net/qq_34228570/article/details/79887759
[https_www.nowcoder.com_questionTerminal_778ab9002ea7498189f93860b42084a7]: https://www.nowcoder.com/questionTerminal/778ab9002ea7498189f93860b42084a7
[http_www.cnblogs.com_leesf456_p_5626339.html]: http://www.cnblogs.com/leesf456/p/5626339.html
[https_www.nowcoder.com_questionTerminal_4b025d0862b34fcaa4907c64d17cdafa_toCommentId_956375]: https://www.nowcoder.com/questionTerminal/4b025d0862b34fcaa4907c64d17cdafa?toCommentId=956375
[https_www.nowcoder.com_questionTerminal_c68f0820569b4fb2bbb8c0dfd7507630]: https://www.nowcoder.com/questionTerminal/c68f0820569b4fb2bbb8c0dfd7507630
[https_blog.csdn.net_zhoukun1008_article_details_44999447]: https://blog.csdn.net/zhoukun1008/article/details/44999447
[https_blog.csdn.net_u011080472_article_details_51206332]: https://blog.csdn.net/u011080472/article/details/51206332