第一章 操作系统引论
学号： 姓名： 一、 单项选择题
1操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是计算机系统的一种( )。 A．应用软件 B．系统软件 C．通用软件 D．工具软件
2．操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境，因此它必须使计算机( ) A.使用方便 B．有效使用 C.合理使用资源 D．使用方便并高效工作 3．允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( )。
A．分时操作系统 B．批处理单道系统 C．实时操作系统 D．批处理多道系统 4．下列系统中( )是实时系统。 A．计算机激光照排系统
B．办公自动化系统
C.化学反应堆控制系统 D．计算机辅助设计系统 5．操作系统是一种系统软件，它( )。 A．控制程序的执行
B．管理计算机系统的资源
C.方便用户使用计算机 D．管理计算机系统的资源和控制程序的执行
6．计算机系统把进行( )和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统 A．CPU管理 B．作业管理 C．资源管理 D．设备管理 7．批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，但( )。 A. 不能自动选择作业执行 C．不能缩短作业执行时间 8．分时操作系统适用于( )。
A．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
9．实时操作系统对可靠性和安全性要求极高，它( )。 A．十分注重系统资源的利用率 C．不强求系统资源的利用率
B．不强调响应速度 D．不必向用户反馈信息
B．无法协调资源分配
D. 在作业执行时用户不能直接干预
10.对于一个单处理器系统来说，允许若干进程同时执行，轮流占用处理器，称它们为（）。 A.顺序执行 B.同时执行 C.并行执行 D.并发执行 11.系统对下列资源的访问操作属于互斥共享方式是（）
A.打印机 B.硬盘 C.U盘 D.内存
12. 各进程向前推进的速度是不可预知，体现出“走走停停”的特征，称为进程的（ ）。
A．动态性 B．并发性 C．调度性 D．异步性
12. 各进程向前推进的速度是不可预知，体现出“走走停停”的特征，称为进程的（ ）。
A．动态性 B．并发性 C．调度性 D．异步性
13．分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( )。 A．实现各台计算机之间的通信 B．共享网络个的资源 C．满足较大规模的应用 D．系统中若干台计算机相互协作完成同一任务
14．SPOOL技术用于( )。 A．存储管理 B．设备管理 C．文件管理 D．作业管理
15．( )为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。 A处理器管理 B．存储管理 C．文件管理 D．作业管理
16. 衡量模块独立性的标准是内聚性和耦合性，下面独立性最高的是（）
A．高内聚低耦合 B．低内聚低耦合 C．高内聚高耦合 D．低内聚高耦合 17.客户/服务器模式的缺点之一是（）
A．数据分布处理 B．便于集中管理 C．灵活性高 D．可靠性高 18. 进程互斥访问方式属于进程管理的（）功能
A．进程控制 B．进程同步 C．进程通信 D．调度 二、填空题
1
1. 计算机是由硬件系统和_软件 系统组成。
2. ___有效性____和___方便性____是设计操作系统时最重要的两个目标。 3．计算机系统资源可分为四类：__处理机_、_设备_、__存储器_和_文件_。 4．_瓶颈问题_是指人工操作方式严重降低了计算机资源的利用率。 5. 单道批处理系统的主要特征是__自动性_、_顺序性_和_单道性_。
6. 操作系统是一组控制和__管理__计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行 调度__，以及方便用户使用的程序集合。 7．批处理操作系统、_分时操作系统_和实时操作系统是基本的操作系统。 8．批处理操作系统按照预先写好的_作业说明书_控制作业的执行。
9．在多道操作系统控制下，允许多个作业同时装入_主存储器_，使中央处理器轮流地执行各个作业。 10．批处理操作系统提高了计算机系统的_工作效率_，但在作业执行时用户不能直接干预作业的执行。 11．在分时系统中，每个终端用户每次可以使用一个由_时间片_规定的CPU时间。 12. 分时系统具有_多路性_、独立性、及时性和_交互性_等特点。 13．实时系统要求有_高可靠性和安全性_,不强求系统资源的利用率。
14. 根据对截止时间的要求，实时任务可划分为：_硬实时任务_和_软实时任务_。 15. 操作系统的基本特性是：并发性、_虚拟性_、_异步性_和_共享性_。 16. 处理机分配和调度的基本单位是_进程_。
17．操作系统的资源管理功能有：处理器管理、_存储管理_、文件管理、设备管理和作业管理。 18．_处理器管理_为用户合理地分配处理器时间．尽可能地使处理器处于忙状态，提高处理器的工作效率。
19．文件管理面向用户实现_按文件名_存取文件，管理用户信息的存储、检索、共享和保护。20．设备管理负责管理各种外围设备，包括设备的分配、启动以及_SPOOLing_的实现技术。 三、简答题
1．计算机系统的资源包括哪些? P18 2. 简述操作系统的定义。P9 3. 简述操作系统的五大功能。P18 4. 简述进程和线程的关系。P15
5. 简述微内核OS的基本功能和优点。P30,31
第二章 进程管理 一、 单项选择题
1、顺序程序和并发程序的执行相比，（ ）。
A.基本相同 B. 有点不同 C.并发程序执行总体上执行时间快 D.顺序程序执行总体上执行时间快 2、在单一处理机上，将执行时间有重叠的几个程序称为（ ）。
A.顺序程序 B. 多道程序 C.并发程序 D. 并行程序 3、进程和程序的本质区别是（ ）。
A.存储在内存和外存 B.顺序和非顺序执行机器指令 C.分时使用和独占使用计算机资源 D.动态和静态特征 4、在下列特性中，不是进程的特性的是（ ）。
A. 异步性 B. 并发性 C. 静态性 D. 动态性
5、各进程向前推进的速度是不可预知，体现出“走走停停”的特征，称为进程的（ ）。
A．动态性 B．并发性 C．调度性 D．异步性 6、在单处理机系统中，处于运行状态的进程（ ）。
A.只有一个 B. 可以有多个 C.不能被挂起 D. 必须在执行完后才能被撤下 7、下列进程状态的转换中，不正确的是（ ）。
A. 就绪?运行 B. 运行?就绪 C. 就绪?阻塞 D. 阻塞?就绪 8、已经获得除（ ）以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态。
A.存储器 B. 打印机 C. CPU D. 磁盘空间
2
9、一个进程被唤醒意味着（ ）。
A.该进程重新占有了CPUB.进程状态变为就绪 C.它的优先权变为最大 D.其PCB移至就绪队列的队首 10、进程从运行状态变为阻塞状态的原因是（ ）。
A.输入或输出事件发生 B.时间片到 C.输入或输出事件完成 D.某个进程被唤醒 11、为了描述进程的动态变化过程，采用了一个与进程相联系的（ ），根据它而感知进程的存在。
A.进程状态字 B. 进程优先数 C.进程控制块 D. 进程起始地址 12、操作系统中有一组常称为特殊系统调用的程序，它不能被系统中断，在操作系统中称为（ ）。
A.初始化程序 B. 原语 C.子程序 D. 控制模块 13、进程间的基本关系为（ ）。
A.相互独立与相互制约 B.同步与互斥 C.并行执行与资源共享 D. 信息传递与信息缓冲
14、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信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系
是进程间的（ ）关系。
A.同步 B. 互斥 C.竞争 D. 合作 15、在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（ ）。
A. 共享资源 B. 临界区 C. 临界资源 D. 共享区
16、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（ ）。 A. S>0 B. S=0 C. S<0 D. S?0
17、信号量S的初值为8，在S上执行了10次P操作，6次V操作后，S的值为（ ）。 A．10 B．8 C．6 D．4 18、在进程通信中，使用信箱方式交换信息的是（ ）。
A．低级通信 B．高级通信 C．共享存储器通信 D．管道通信
19．( )必定会引起进程切换。 A．一个进程被创建后进入就绪态 B．一个进程从运行态变成等待态 c．一个进程从运行态变成就绪态 D．一个进程从等待态变成就绪态
20、操作系统使用( )机制使计算机系统能实现进程并发执行，保证系统正常工作。 A．中断 B．查询 c．同步 D互斥
21.对于一个单处理器系统来说,允许若干进程同时执行，轮流占用处理器．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
22．操作系统根据( )控制和管理进程，它是进程存在的标志。 A．程序状态字 B．进程控制块 c．中断寄存器 D．中断装置
23．若干个等待占有cPU并运行的进程按一定次序链接起来的队列为( )。 A．运行队列 B．后备队列 c．等待队列 D．就绪队列 24.进程的( )和并发性是两个很重要的属性。 A．动态性 B.静态性 c．易用性 D．顺序性 25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 26．计算机系统采用多道程序设计技术后，（ )。
A．缩短了每个程序的执行时间 B．系统效率随并行工作道数成比例增长 c．提高了系统效率 D．使用设备时不会发生冲突 27.临界区是指( )。A.并发进程中用于实现进程互斥的程序段 B．并发进程中用于实现进程同步的程序段 C．并发进程中用户实现进程通信的程序段 D．并发进程中与共享变量有关的程序段
28、( )是只能由P和v操作所改变的整型变量。A共享变量 B．互斥信号量 c整型信号量 D．记录型信号量 29．对于整型信号量，在执行一次P操作时，信号量的值应( )。 A．不变 B．加1 C减1 D．减指定数值 30. Pv操作必须在屏蔽中断下执行，这种不可变中断的过程称为( )。A初始化程序 B．原语 c．子程序 D控制模块
31．进程间的互斥与同步分别表示了各进程间的( )。 A．竞争与协作 B．相互独立与相互制约 c．不同状态 D．动态性与并发性 32．在进程通信中，( )常用信件交换信息。 A．低级通信 B．高级通信 c．消息通信 D．管道通信
33．在间接通信时，用send(N，M)原语发送信件，其中N表示( )。A．发送信件的进程名 B．接收信件的进程名 C信箱名 D．信件内容
3
34．下列对线程的描述中，( )是错误的。A不同的线程可执行相同的程序 B．线程是资源分配单位 c．线程是调度和执行单位 D．同一进程中的线程可共享该进程的主存空间
35．实现进程互斥时，用( )对应，对同一个信号量调用Pv操作实现互斥。 A．一个信号量与一个临界区 B．一个信号量与—个相关临界区 c．一个信号量与一组相关临界区 D一个信号量与一个消息 二、填空题
1、每执行一次P操作，信号量的数值S减1。若S>=0，则该进程_继续执行_；若S<0，则该进程__等待_。 2、进程存在的标志是_进程控制块_。
3、进程被创建后，最初处于__就绪_状态，然后经_进程调度程序_选中后进入 执行 状态。 4、进程的同步和互斥反映了进程间__直接制约_和_间接制约_的关系。
5、 操作系统中信号量的值与__相应资源__的使用情况有关，它的值仅能由 P、V操作 来改变。 6、进程至少有三种基本状态：__就绪__、_执行__和_阻塞_。
7、每执行一次V操作，信号量的数值S加1。若_S>1 ，则该进程继续执行；否则，从对应的__就绪_队列中移出一个进程并将__就绪_状态赋予该进程。
8．进程的四个属性为：_动态性_，_并发性_，_独立性_，__异步性_ 9．进程的三种基本状态为：_就绪_、_执行_和___阻塞_。
10．进程控制块应包括标识信息、__处理机信息_、___调度信息_____和控制信息。
11．操作系统依据__进程控制块__对进程进行控制和管理。 12．进程有两种基本队列：__就绪队列_和_阻塞队列_ 。 13．临界区是指并发进程中与_访问临界资源_有关的程序段
14．利用Pv操作管理相关临界区时，必须成对出现，在进入临界区之前要调用__P操作_，在完成临界区操作后要调用__V操作_。 15．Pv操作不仅是实现_进程互斥 的有效工具，而且也是一种简单而方便的___进程同步___工具。
16．线程是处理器的独立_调度和分派_单位，多个线程可以_并发_执行。 17．线程与进程有许多相似之处，所以线程又称为_轻型进程_。18．在多线程操作系统中，线程与进程的根本区别在于进程作为_资源分配的基本_单位，而线程是_调度基本_单位。
19．采用高级通信方式时,进程间用_信件 来交换信息。 20．最基本的通信原语有两条,它们是__send_原语和__receive_原语。 31．进程通信方式有两种：___直接通信方式___和___间接通信方式___。 三、简答题
1、在操作系统中为什么要引入进程的概念？它与程序的区别和联系是怎样的？
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。 进程与程序的主要区别是： ·进程是动态的；程序是静态的。
·进程有独立性，能并发执行；程序不能并发执行。 ·二者无一一对应关系。
·进程异步运行，会相互制约；程序不具备此特征。
但进程与程序又有密切的联系：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。 2、什么是进程的互斥与同步？
进程的互斥是指在逻辑上本来完全独立的若干进程，由于竞争同一个资源而产生的相互制约关系。
进程的同步是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系，也就是说，这些具有伙伴关系的进程在执行时间次序上必须遵循确定的规律。
3、一个进程进入临界区的调度原则是什么？ 一进程进入临界区的调度原则是：
①如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。
②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。 ③进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。 ④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。
4
4、在操作系统中，P操作和V操作各自的动作是如何定义的？ P操作顺序执行下述两个动作： ①信号量的值减1，即S=S-1； ②如果S≥0，则该进程继续执行；
如果S＜0，则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的PCB连入该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待（直至其它进程在S上执行V操作，把它释放出来为止）。 V操作顺序执行下述两个动作： ①S值加1，即S=S+1；
②如果S＞0，则该进程继续运行；
如果S≤0，则释放信号量队列上的第一个PCB（即信号量指针项所指向的PCB）所对应的进程（把阻塞态改为就绪态），执行V操作的进程继续运行。
5、作业调度和进程调度各自的主要功能是什么？ 作业调度的主要功能是：
1) 2) 3)
记录系统中各个作业的情况；
按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业； 为选中的作业分配内存和外设等资源；
4) 为选中的作业建立相应的进程； 5) 作业结束后进行善后处理工作。 进程调度的主要功能是：
1) 2) 3)
保存当前运行进程的现场； 从就绪队列中挑选一个合适进程； 为选中的进程恢复现场。
6．假设PV操作用信号量s管理某个共享资源，请问当s＞0，S＝0和S＜0时，它们的物理意义是什么?
信号量S的物理意义如下： s＞0时，S表示可使用的资源数或表示可使用资源的进程数。s＝0时，表示无资源可供使用和表示不允许进程再进入临界区。s＜0时，│S│表示等待使用资源的进程个数或表示等待进入临界区的进程个数。 7．请给出Pv操作的定义
Pv操作是指在信号量上进行的P操作和v操作。假定信号量为s，则P(s)和v(s)的定义如下： Procedure p(Var s:semaphore); begin s:=s-1; if s<0 then w(s) end; Procedure v(Var s:semaphore); begin s:=s+1; if s<=0 then r (s) end;
其中，W(s)表示将调用P(s)过程的进程置成“等待信号量s”的状态，且将其排入等待队列。R(s)表示释放一个“等待信号量s”的进程，该进程从等待队列退出并加入就绪队列中. 8．线程与进程的根本区别是什么?
在采用线程技术的操作系统中，线程与进程的根本区别在于：进程是资源的分配单位，而线程是调度和执行单位。 四、应用题
1、四个进程A、B、C、D都要读一个共享文件F，系统允许多个进程同时读文件F。但限制是进程A和进程C不能同时读文件F，进程B和进程D也不能同时读文件F。为了使这四个进程并发执行时能按系统要求使用文件，现用PV操作进行管理，请回答下面的问题：
（1）如何定义信号量及初值；
（2）在下列的程序中填上适当的P、V操作，以保证它们能正确并发工作： 进程A 进程 B 进程 C 进程 D … … … … [1]； [3]； [5]； [7]； read F； read F； read F； read F； [2]； [4]； [6]； [8]；
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