操作系统测试题汇总

第一章

一.判断改错题（判断由下划线标明的关键词的叙述是否正确，正确

的打√，错误的打×并改正。）

（1）实时系统只能应用于生产控制系统，不能应用于信息处理系统。（ F ）能应用于信息处理系统

（2）并发含有“同时进行”的概念，是指两个或者是多个事件在同一时刻发生。（F ）同一时间间隔

（3）操作系统虚拟机在逻辑功能上与裸机一样，具有一个物理实体。（F ）逻辑功能上与裸机不同，是一个物理实体（4）对用户而言，操作系统是一种人机交互的环境，对设计者而言，它是一种强功能的系统资源管理程序。（T ）

（5）资源的共享是以程序的并行执行为条件的，没有程序的并行执行，就没有资源的共享。（ F ）并发

（6）计算机系统的资源包括程序和数据两大部分。（ F ）软件资源和硬件资源

（7）若把计算机系统分为若干层次，则按由上而下顺序可分为应用系统与应用软件、操作系统、其它系统软件和裸机。（ F ）

其它系统软件、操作系统

（8）批处理控制程序解决了作业间的自动转换，减少了时间浪费，尤其是主机CPU时间的浪费，如果一个用户的计算作业非常庞

大,也不会独自一直占据CPU。（T ）

二.填空题

（1）实时含有立即、及时之意，因而响应时间是实时系统最关键的因素。

（2）操作系统的层次结构中，与硬件紧密相关或运行频率较高的模块都安排在紧靠硬件的软件层中，这一部分通常称为中核，它在执行基本操作时，往往是利用原语操作来实现，该操作具有原子性。

（3）UNIX是一个真正的多用户、多任务的网络操作系统。（4）如果一个操作系统兼有批处理系统、实时处理系统和分时处理系统三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为通用操作系统。

（5）实现多道程序设计必须妥善解决三个问题：文件、作业和系统资源的管理和调度。

（6）批处理系统的主要优点是系统吞吐量大，资源利用率高，系统开销小，它的缺点在于作业处理的平均周转时间较长，用户交互能力较弱。

（7）操作系统是对计算机进行控制和管理的程序，是计算机和用户的接口。

（8）提供网络通讯和网络资源共享功能的操作系统称为网络操作系统。

（9）对系统总体设计目标来说，批处理系统注重提高计算机的效率，尽量增加系统的吞吐量，分时系统应保证用户的交互性，而实时系统在及时响应和处理的前提下，再考虑与用户的交互

性。

（10）在主机控制下进行的输入/输出操作称为联机I/O操作。（11）在计算机系统中，CPU是整个系统硬件的核心和基础，而在计算机软件系统中，

操作系统具有同样的核心和基础作用。

一.简答题

答：操作系统OS是运行在计算机硬件系统上的最基本的系统软件。它在计算机系统中位于计算机裸机和计算机用户之间，为系统软件和用户应用软件提供了强大的支持。

1.什么是操作系统？它有什么基本特征？

答：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序的集合。操作系统的基本特征是：

并发——是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。宏观上是同时的，微观上是交替的。

共享——系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。根据资源的不同属性，可分为两种资源共享方式：互斥共享和同时访问。虚拟——通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物，物理实体是实的，即实际存在，而后者是虚的，是用户的感觉。

异步性——在多道程序环境下，多个进程并发执行，但由于资源等因素的限制，内存中的每个进程何时执行，何时暂停，以怎样的速度向前推进，每道程序需多少时间才能完成，都是不可预知的，进程以异

步的方式运行。但只要运行环境相同，作业经过多次运行，都会获得完全相同的结果。

2.操作系统的发展过程，各种系统的特点？

答：单道批处理系统：使作业能自动地一个接一个地顺序处理，使这批作业能自动地一个接一个地顺序处理

多道批处理系统：多道性、无序性、调度性

分时系统：多路性、独立性、及时性和交互性

实时系统：多路性、独立性、及时性、交互性和可靠性

21. 根据服务对象不同，常用的单处理机OS可以分为如下三种类

型：允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机的OS称为分时操作系统，它通常采用时间片轮转策略为用户服务；允许用户把若干个作业提交给计算机系统集中处理的OS称为批处理操作系统，衡量这种系统性能的一个重要指标是吞吐量；在实时操作系统的控制下，计算机能及时地处理由过程控制反馈的数据并作出响应。设计这种系统时，应首先考虑系统的实时性和可靠性。

22. 实时系统一般采用双工体制方法来提高可靠性。

23. 从资源分配的角度讲，计算机系统中的资源分为处理机、存储

器、输入输出设备和文件。

24. 在分时和批处理系统结合的操作系统中引入了“前台”和“后

台”作业的概念，其目的是提高CPU的利用率。

25. 采用多道程序设计技术能充分发挥CPU与外设并行工作的能

力。

26. 按内存中同时运行程序的数目可以将批处理系统分为两类：单

道批处理系统和多道批处理系统。

27. 并发和共享是操作系统的两个最基本的特征，两者之间互为存

在条件。

28. 操作系统的主要性能参数有吞吐量和利用率等。前者指的是单

位时间内系统处理的作业量，后者指的是在一个给定时间内，系统的一个指定成分被使用的时间比例。

第二、三章

一．判断改错题（判断由下划线标明的关键词的叙述是否正确，正确的打√，错误的打×并改正。）

（1）进程由程序和数据两部分组成。（F ）进程控制块及相关表格

（2）在生产者消费者进程中，V操作的次序无关紧要，而P操作次序不能颠倒。（T ）

（3）产生死锁的原因之一是对计算机操作不当，造成计算机死机。

（F ）进程推进顺序不当或竞争资源

（4）原语是指操作系统中的初始化程序。（F ）原语由若干条指令所构成、用于完成一定功能的一个过程，具有原子性。（5）若进程处于阻塞状态，当引起阻塞的条件被解除时，进程状态应变为运行状态。( F )

（6）并发进程可以同时进入临界区，交替访问临界资源。( F )互斥进入，互斥访问

（7）程序的封闭性是指该程序不允许某些进程调用。（F ）指该程序在运行独占系统资源，只有程序本身能改变系统资源（8）消息通信因为它数据量较小，因而它是一种低级通信方式。

（ F ）数据量大，高级通讯

（9）单机系统最多允许二个进程处于运行状态。（F ）允许一个进程

（10）管道通信，是以管道消息为单位进行读写的，可进行大批量数据交换，其工作是以先进先出为顺序的。（T ）（11）死锁产生，必须要满足四个必要条件，所以，为避免死锁产生，主要注意如何不让这四个必要条件成立，并打破循环等

待资源的环路。（T ）

（12）操作系统的进程管理是整个操作系统管理中的核心，它包含了进程的调度、协调以及进程通信。（T ）

一.填空题

（1）操作系统中，进程是资源分配、调度和管理的最小独立单位，操作系统的各种活动都与进程有关。

（2）消息传递系统属于高级通信方式，数据量大，进程间的数据交换以消息为单位。

（3）在操作系统中，时钟常有两种用途：报告日历和时间和对资源使用记时。

（4）一个进程可以由系统创建，或者由父进程用创建原语创建。被创建的进程开始处于等待状态。在条件成熟时，采用调度原语

为它们分配除处理器以外的所需资源，并被排列到就绪队列中。（5）一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源，同时把访问该资源的那段程序代码称为临界区。

（6）轮转法是按照时间片轮流地把处理器分配给就绪队列中的进程，该算法多用于分时系统中，其难点在于时间片的确定。（7）信号量的物理意义是当信号量大于零时表示资源的数目；当信号量小于零时，其绝对值为等待该资源的进程数目。

（8）死锁的检测可以通过资源分配图，利用死锁定理来实现。（9）进程运行过程中，因为缺乏资源、等待I/O操作等事件发生时，通过阻塞原语将它撤下，排入等待队列，并引起新的进程调度。

（10）有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则信号量值的变化范围是[1-m,1]。（11）对单处理机系统，处于运行状态的进程只能有1个，处于就绪状态的进程可以有多个，它们仅未获得处理器控制权，按某种方式排成一队列，此队列称为就绪队列，操作系统必须按照一定的调度算法，每次从队列中选择一个进程投入运行，这个选择过程称为进程调度。

（12）操作系统中的第一个进程是由系统初始化程序建立的一个空进程或一个系统主进程。

二.简答题

(1)处理机管理的主要任务是什么？具有哪些主要功能？

答：处理机管理的主要任务是对处理机进行分配，并对其运行进行有效的控制和管理。主要功能有：进程控制、进程同步、进程通信和进程调度。

(2)程序的顺序执行和并发执行有何不同？

答：程序的顺序执行具有以下特点：

顺序性——处理机的操作，严格按程序所规定的顺序执行。

封闭性——程序在封闭的环境下运行，独占全机资源，执行结果不受外界因素影响。

可再现性——只要程序执行的环境和初始条件相同，程序多次重复执行，不论是不停顿执行，还是走走停停，都将获得相同的结果。

而程序的并发执行恰好相反，具有

间断性——程序在并发执行时，由于他们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的程序之间，形成了相互制约的关系。

失去封闭性——程序在并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态将由多个程序来改变，致使程序的运行失去封闭性。

不可再现性——程序在并发执行时，由于失去封闭性，导致失去可再现性。

(3) 简述进程的定义，进程的基本状态以及进程状态转换的典型原因，

特征。

答：

进程有三

A B

C

D

A:进程调度 B:发生某事件无法执行

C:时间片到或优先级高的进程到达 D:阻塞的事件消失

特征：结构特征，PCB ；动态性；并发性；独立性；异步性。

(4) 简述进程控制块的主要内容，作用。

答：PCB 的内容

? 进程标识符信息——外部标识符、内部标识符（唯一整

数）。

?处理机状态信息

?进程调度信息——进程状态、优先级等。

?进程控制信息——程序和数据地址、同步机制、资源清单等。

作用：使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发执行的进程。

(5)系统中有3个进程，4个相同类型的资源，每个进程最多需要2

个资源，该系统是否回发生死锁？为什么？

答：该系统不会发生死锁。因为4个资源分配给3个进程，无论如何分配，总会有1个进程能够分配到2个资源，该进程获得其最大资源数后，完成并释放其资源，剩余2个进程就可获得最大资源数，顺利完成，系统始终存在安全序列，故系统不会死锁。

(6)简述解决死锁的途径：

答：1）、预防死锁——设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件之一。

2）、避免死锁——资源动态分配过程中，用某方法防止系统进入不安全状态。

3）、检测死锁——允许发生死锁，但通过系统设置的检测机构，检测死锁的发生，并精确确定与死锁有关的进程和资源。

4）、解除死锁——将进程从死锁状态下解脱。

三.应用题

(1)请用信号量实现4*100接力赛的同步过程

解答：

S3

P1、P2、P3和P4分别代表四位运动员，他们的跑步顺序受其位置的限制。从上图表示可以看出，此题相当于是用信号量描述前趋关系。S1、S2、S3、S4的初值均为0。

P1：起跑——>前进100米——>V(S1)

P2：P(S1)——>起跑——>前进100米——>V(S2)

P3：P(S2)——>起跑——>前进100米——>V(S3)

P4：P(S3)——>起跑——>前进100米——>到达终点

(2)桌上有一只盘子，最多允许存放两只水果，每次只能放入或取出一个水果。爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放桔子，两个儿子专等吃盘中的苹果，两个女儿专等吃盘中的桔子。试用PV操作实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的同步与互斥关系。

解答：由题意，盘中最多可以放两只水果，而不管放入的是何种水果，故只要盘中有空位置，父母均可执行放水果的操作，即父母的放水果（苹果、桔子）操作仅取决于盘中是否有空位置。只有盘中有苹果，儿子才能取，只有盘中有桔子，女儿才能取，即儿女取水果的操作取决于相应水果是否存在。从另一个角度讲，父亲放苹果与儿子取苹果要同步，母亲放桔子与儿子取桔子要同步，分别需要用同步信号量实现。每次只能向盘子放入或从盘中取出一个水果，用互斥信号量实现。

设置信号量s1=2，表示盘子中可放水果的空位置；

s2=1，表示盘中放、取水果的互斥信号量；

s3=0，表示盘中苹果的数目；s4=0，表示盘中桔子的数目；

(3)设系统中有五个进程、3种资源，总数分别为A 17，B 5，C 20，T0时刻系统状态如下。

最大资源需求已分配资源剩余资源数

A B C A B C A B C

P1 5 5 9 2 1 2 2 3 3

P2 5 3 6 4 0 2

P3 4 0 11 4 0 5

P4 4 2 5 2 0 4

P5 4 2 4 3 1 4

15 2 17

i.完成剩余资源数的计算：

ii.T0时刻是否安全？

iii.若P2请求资源（0，3，4），系统如何处理？

解答：T0时刻的向量见图中粗体数字。

need[i,j]=max[i,j]-allocation[i,j]

利用银行家算法对此资源分配情况进行分析，可得此时刻的安全性分析情况：

因为T0时刻存在安全序列p4,p5,p1,p2,p3，故T0时刻安全。

按照银行家算法，在T0时刻P2请求资源（0，3，4），

因请求资源数（0，3，4）<最大请求资源数（1，3，4），继续。请求资源数（0，3，4）>剩余资源数（2，3，3），所以系统没有足够的资源，不能分配。

(4)P1，P2，P3，P4四个进程同时依次进入就绪队列，它们所需要的处理器时间和优先数如下，若不计调度等所消耗的时间，请回

答：

进程处理器时间（秒）优先数

P1 20 2

P2 15 3

P3 10 5

P4 12 3

（a）分别写出采用先来先服务和非抢占式的优先数调度算法时进程执行的次序。

（b）分别计算每个进程在就绪队列中的等待时间和平均等待时间。

解答：（a）进程执行次序为：

（b）先来先服务法：

每个进程在就绪队列的等待时间分别为

P1：0（秒）

P2：0+20=20（秒）

P3：20+15=35（秒）

P4：35+10=45（秒）

平均等待时间为（0+20+35+45）/4=25（秒）

非抢占式的优先数法：

每个进程在就绪队列的等待时间分别为

P1：25+12=37（秒）

P2：0+10=10（秒）

P3：0（秒）

P4：10+15=25（秒）

平均等待时间为（37+10+0+25）/4=18（秒）

(5)系统中有四道作业，分别用先来先服务、短作业优先调度方法和最高响应比优先法调度，完成表格的计算，并计算平均带权周转时间。单位：小时

解答：先来先服务：

短作业优先调度：

最高响应比优先法调度:

优先权=响应时间/要求时间=（等待时间+要求时间）/要求时间1：00 作业1运行

3：00 作业2：1+1.83/6=1.3 故作业4运行

响应比计算作业3：1+1/2=1.5

作业4：1+1/1=2

4：00 作业2：1+2.83/2=2.4 故作业3运行

响应比计算作业3：1+2/1=3

计算与短作业优先调度方法相同。

二、填空题

61. 并发是现代操作系统的最基本特征之一，为了更好地描述这一

特征而引入了进程这一概念。

62. 进程被创建后，最初处于就绪状态，然后经调度选中后进入运

行状态。

63. 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。

64. 死锁产生的原因是竞争资源和进程推进顺序不当。

65. 进程调度的方式通常有剥夺调度（可抢占式）和非剥夺调度

（不可抢占式方式两种。

66. 在操作系统中，信号量表示可用资源的物理实体，它是一个与

队列有关的整型变量，其值仅能由原语改变。

67. 现代计算机中，CPU工作方式有目态和管态两种。目态是指运

行用户程序，管态是指运行OS程序。执行编译程序时，CPU处理目态。

68. 进程的静态描述由PCB 、相关数据和程序三部分组成。

69. 产生死锁的四个必要条件是互斥、请求和保持、不剥夺和

环路等待。

70. 一个进程的生命周期可以划分为一组状态，一个进程至少应有

三种基本状态：运行，就绪、等待。