操作系統(tǒng)第1階段測試題.doc

江南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育 第一階段測試卷考試科目:操作系統(tǒng)第1章至第4章（總分100分） 時間：90分鐘_學(xué)習(xí)中心（教學(xué)點(diǎn)） 批次： 層次： 業(yè)余 專業(yè)： 學(xué)號： 身份證號： 姓名： 得分： 一、 名詞解釋（15分）1、 多道程序設(shè)計(jì)2、 分時技術(shù)3、 操作系統(tǒng)虛擬機(jī)4、 程序的順序執(zhí)行5、 程序的并發(fā)執(zhí)行二、 存儲式計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是什么？（5分）三、 為什么在單道程序工作情況下，I/O設(shè)備和中央處理機(jī)的并行操作是有限度的？（5分）四、 什么是與時間有關(guān)的錯誤？試舉一例說明之。（6分）五、 批處理、分時、實(shí)時操作系統(tǒng)的特點(diǎn)各是什么？（6分）六、 什么是進(jìn)程同步、進(jìn)程互斥？這兩個概念有什么聯(lián)系與區(qū)別？（8分）七、 中斷和俘獲有什么不同?（5）八、 操作系統(tǒng)的主要特征是什么？為什么會有這樣的特征？（6）九、 什么是進(jìn)程？進(jìn)程與程序的主要區(qū)別是什么？（6分）十、 用戶與操作系統(tǒng)的接口是什么？（6分）十一、 如圖所示，有五個進(jìn)程合作完成某一任務(wù)，試用P、V操作實(shí)現(xiàn)同步，要求寫出程序描述。（10分）十二、 如圖所示，get、copy、put三進(jìn)程共用兩個緩沖區(qū)s、t（其大小為每次存放一個記錄）。get進(jìn)程負(fù)責(zé)不斷地把輸入記錄送入緩沖區(qū)s中，copy進(jìn)程負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)s中取出記錄復(fù)制到緩沖區(qū)t中，而put進(jìn)程負(fù)責(zé)把記錄從緩沖區(qū)t中取出打印。試用p、v操作實(shí)現(xiàn)這三個進(jìn)程之間的同步，并寫出程序描述。（10分）十三、選擇、填空（12分）1、采用多道程序設(shè)計(jì)后，可能（ ）。A、縮短對用戶請求的響應(yīng)時間B、降低了系統(tǒng)資源的利用率C、縮短了每道程序執(zhí)行時間D、延長了每道程序執(zhí)行時間2、并發(fā)進(jìn)程中與共享變量有關(guān)的程序段稱為_。3、為避免用戶程序中使用特權(quán)指令，計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)區(qū)分兩種操作模式，即_和_。4、一次僅允許一個進(jìn)程使用的共享資源稱為_。每個進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序稱為_。參考答案一、名詞解釋1、多道程序設(shè)計(jì)：多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)就是在計(jì)算機(jī)主存中同時存放幾道相互獨(dú)立的程序，使它們在管理程序控制之下，相互穿插運(yùn)行。2、分時技術(shù)：所謂分時技術(shù)，就是把處理機(jī)時間劃分成很短的時間片（如幾百毫秒）輪流地分配給各個聯(lián)機(jī)作業(yè)使用，如果某個作業(yè)在分配的時間片用完之前還未完成計(jì)算，該作業(yè)就暫時中斷，等待下一輪繼續(xù)計(jì)算。此時處理機(jī)讓給另外一個作業(yè)使用。這樣，每個用戶的各次要求都能得到快速響應(yīng)，給每個用戶的印象是：獨(dú)占一臺計(jì)算機(jī)。3、操作系統(tǒng)虛擬機(jī)：在裸機(jī)上配置了操作系統(tǒng)之后就構(gòu)成了操作系統(tǒng)虛擬機(jī)。4、程序的順序執(zhí)行：一個計(jì)算由若干個操作組成，而這些操作必須按照某種先后次序來執(zhí)行，以保證操作的結(jié)果是正確的，則這類計(jì)算就是程序的順序執(zhí)行過程。5、程序的并發(fā)執(zhí)行：若干個程序段同時在系統(tǒng)中運(yùn)行，這些程序段的執(zhí)行在時間上是重疊的，一個程序段的執(zhí)行尚未結(jié)束，另外一個程序段的執(zhí)行已經(jīng)開始，即使這種重疊是很小的一部分，也稱這幾個程序段是并發(fā)執(zhí)行的。二、存儲式計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是什么？集中順序過程控制，即控制部件根據(jù)程序?qū)φ麄€計(jì)算機(jī)的活動實(shí)行集中過程控制，并根據(jù)程序規(guī)定的順序依次執(zhí)行每一個操作。三、為什么在單道程序工作情況下，I/O設(shè)備和中央處理機(jī)的并行操作是有限度的？I/O處理與本道程序相關(guān)。四、什么是與時間有關(guān)的錯誤？試舉一例說明之。當(dāng)程序并發(fā)執(zhí)行時，系統(tǒng)處于一個復(fù)雜的動態(tài)組合狀態(tài)，各程序執(zhí)行的相對速度不定，程序員極不容易看到兩個同樣的結(jié)果，且在眾多的結(jié)果中應(yīng)該只有一個是正確的答案，而其他則是錯誤的。這種現(xiàn)象是程序并發(fā)執(zhí)行時產(chǎn)生的問題，這種錯誤與并發(fā)程序執(zhí)行的相對速度有關(guān)，是與時間有關(guān)的錯誤?；虺绦虿l(fā)執(zhí)行時若共享了公共變量，其執(zhí)行結(jié)果將與并發(fā)程序執(zhí)行的相對速度有關(guān)，即給定相同的初始條件，也可能會得到不同的結(jié)果，此為與時間有關(guān)的錯誤。例子，用卡片輸入機(jī)盡快地把一個文本復(fù)寫（謄抄）到行式打印機(jī)上去。設(shè)置一個緩沖區(qū)（假定緩沖區(qū)的容量為每次存放一個記錄信息）。兩個程序過程，一個是負(fù)責(zé)將讀卡機(jī)的信息送入緩沖區(qū)，另外一個負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)取出信息并打印。這兩個程序并發(fā)執(zhí)行時可能出現(xiàn)兩種情況。一種是打印速度高于輸入速度，將導(dǎo)致要打印的內(nèi)容還沒有送入緩沖區(qū)，打印的并不是所需要的內(nèi)容；另一種是輸入速度高于打印速度，則打印機(jī)還未打印的內(nèi)容可能被新輸入的內(nèi)容覆蓋。這樣打印出來的內(nèi)容，一部分正確，一部分是以后要打印的信息，還有一部分應(yīng)該打印的信息卻丟失了。五、批處理、分時、實(shí)時操作系統(tǒng)的特點(diǎn)各是什么？批處理的主要特征是批量。用戶使用計(jì)算機(jī)時，必須事先準(zhǔn)備好的作業(yè)，然后交給機(jī)房，由機(jī)房的操作員將一批作業(yè)送入系統(tǒng)，計(jì)算結(jié)果也是成批進(jìn)行輸出。作業(yè)執(zhí)行過程中，用戶不能直接進(jìn)行干預(yù)。批量操作系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)吞吐量大，效率高。缺點(diǎn)是對用戶的響應(yīng)時間較長，用戶不能及時了解自己程序的運(yùn)行情況并加以控制。分時系統(tǒng)具有下面一些特點(diǎn)。并行性，共享一臺計(jì)算機(jī)的眾多聯(lián)機(jī)用戶可以在各自的終端上同時處理自己的程序。獨(dú)占性，分時系統(tǒng)采用時間片輪轉(zhuǎn)的方法使一臺計(jì)算機(jī)同時為許多終端用戶服務(wù)，因此客觀效果是這些用戶彼此之間都感覺不到別人也在使用這臺計(jì)算機(jī)，好像只有自己獨(dú)占計(jì)算機(jī)。交互性，用戶和計(jì)算機(jī)之間可以進(jìn)行“會話”，用戶從終端輸入命令，提出計(jì)算要求，系統(tǒng)收到命令后分析用戶的要求并完成之，然后把運(yùn)算結(jié)果通過屏幕或打印機(jī)反饋到用戶，用戶可以根據(jù)運(yùn)算結(jié)果提出下一步要求，這樣一問一答，直到全部工作完成。實(shí)時操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，系統(tǒng)對外部實(shí)時信號必須能夠及時響應(yīng)，響應(yīng)的時間間隔要足以能夠控制發(fā)出實(shí)時信號的那個環(huán)境。實(shí)時系統(tǒng)要求有高可靠性和安全性，系統(tǒng)的效率則放在第二位。系統(tǒng)的整體性強(qiáng)。實(shí)時系統(tǒng)要求所管理的聯(lián)機(jī)設(shè)備和資源，必須按照一定的時間關(guān)系和邏輯關(guān)系協(xié)調(diào)工作。實(shí)時系統(tǒng)沒有分時系統(tǒng)那樣強(qiáng)的交互會話功能，通常不允許用戶通過實(shí)時終端設(shè)備去編寫新的程序或修改已有的程序。實(shí)時終端設(shè)備通常只是作為執(zhí)行裝置或咨詢裝置。實(shí)時系統(tǒng)大部分是為特殊的實(shí)時任務(wù)設(shè)計(jì)的，這類任務(wù)對于系統(tǒng)的可靠性和安全性要求很高，所以系統(tǒng)通常是采用雙工工作方式。六、什么是進(jìn)程同步、進(jìn)程互斥？這兩個概念有什么聯(lián)系與區(qū)別？所謂進(jìn)程同步，就是并發(fā)進(jìn)程在一些關(guān)鍵點(diǎn)上可能需要互相等待與互通消息，這種相互制約的等待與互通消息稱為進(jìn)程同步。在操作系統(tǒng)中，當(dāng)某一進(jìn)程正在訪問某一存儲區(qū)時就不允許其它進(jìn)程來讀出或修改該存儲區(qū)的內(nèi)容；否則就會出現(xiàn)無法估計(jì)的錯誤。通常將進(jìn)程之間的這種互相制約關(guān)系稱為互斥。并發(fā)進(jìn)程之間存在著大量的相互制約關(guān)系。這種制約關(guān)系分為兩種情況：一種是由于競爭系統(tǒng)資源而引起的間接制約關(guān)系；另外一種是由于進(jìn)程間存在共享數(shù)據(jù)而引起的直接相互制約關(guān)系。進(jìn)程的直接制約關(guān)系必然導(dǎo)致進(jìn)程之間需按一定的方式進(jìn)行信息傳遞，這就是進(jìn)程通信關(guān)系。進(jìn)程通信關(guān)系又可以細(xì)分為進(jìn)程互斥、進(jìn)程同步和進(jìn)程的直接通信。進(jìn)程同步廣義的定義是指對于進(jìn)程操作的時間順序所加的某種限制。在這些同步規(guī)則中有一個較為特殊的規(guī)則，多個操作絕不能在同一時刻執(zhí)行，這種同步規(guī)則稱為互斥。也就是在進(jìn)程間的相互制約關(guān)系中的直接制約關(guān)系進(jìn)程協(xié)作，其中信息共享表現(xiàn)為進(jìn)程互斥，并行處理表現(xiàn)為進(jìn)程同步。七、中斷和俘獲有什么不同?中斷和俘獲來源不同，處理的次序也不同。八、操作系統(tǒng)的主要特性是什么？為什么會有這樣的特性？并發(fā)，共享，不確定性。為了充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源，一般采用多個同時性用戶分用的策略。以順序計(jì)算為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要完成并行處理的功能，必將導(dǎo)致順序計(jì)算模型與并行計(jì)算模型的矛盾，必須解決資源共享和多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行的問題。由于程序的并發(fā)執(zhí)行，必然要求對資源的共享，而只有提供資源共享的可能才能使程序真正地并發(fā)執(zhí)行。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有許多隨機(jī)發(fā)生的多個事件，事件產(chǎn)生的先后次序又有多種可能，而操作系統(tǒng)必須能夠處理任何一種事件序列，以使各個用戶的各種計(jì)算任務(wù)正確地完成。九、什么是進(jìn)程？進(jìn)程與程序的主要區(qū)別是什么？進(jìn)程是指一個具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動。進(jìn)程和程序的區(qū)別：1、 程序是指令的有序集合，其本身沒有任何運(yùn)行的含義，它是一個靜態(tài)概念。而進(jìn)程是程序在處理機(jī)上的一次執(zhí)行過程，它是一動態(tài)概念。程序可以作為一種軟件資料長期保存，而進(jìn)程則是有一定生命周期的，它能夠動態(tài)地產(chǎn)生和消亡。2、 進(jìn)程是一個能獨(dú)立運(yùn)行的單位，能與其他進(jìn)程并行地活動。3、 進(jìn)程是競爭計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有限資源的基本單位，也是進(jìn)行處理機(jī)調(diào)度的基本單位。十、用戶與操作系統(tǒng)的接口是什么？操作系統(tǒng)的用戶界面（接口）是操作系統(tǒng)提供給用戶與計(jì)算機(jī)打交道的外部機(jī)制。用戶能夠借助于這種機(jī)制和系統(tǒng)提供的手段來控制用戶所在的系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的用戶界面分為兩個方面：其一是操作界面，用戶通過這個操作界面來組織自己的工作流程和控制程序的運(yùn)行；其二是程序界面，任何一個用戶程序在其運(yùn)行過程中，可以使用操作系統(tǒng)提供的功能調(diào)用來請求操作系統(tǒng)的服務(wù)。十一、Main( )int S2=0; /*表示p1是否運(yùn)行結(jié)束，p2能否開始運(yùn)行*/int S3=0; /*表示p1是否運(yùn)行結(jié)束，p3能否開始運(yùn)行*/int S4=0; /*表示p1是否運(yùn)行結(jié)束，p4能否開始運(yùn)行*/int S5=0; /*表示p3運(yùn)行結(jié)束*/int S5=0; /*表示p4運(yùn)行結(jié)束*/cobeginp1( );p2( );p3( );p4( );p5( );coendP1( ):v(s2);v(s3);v(s4);P2( )p(s2);:P3( )p(s3);:v(s5);P4( )p(s4);:v(s5);P5( )p(s5);p(s5):十二、設(shè)置信號燈：emptys=1表示緩沖區(qū)s空fulls =0表示緩沖區(qū)s有記錄emptyt =1表示緩沖區(qū)t空fullt =0表示緩沖區(qū)t有記錄get( )while( )讀取記錄；p(emptys);記錄送入緩沖區(qū)s；v(