計算機學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合計算機操作系統(tǒng)

計算機學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合計算機操作系統(tǒng)-6一、單項選擇題（總題數(shù)：40，分?jǐn)?shù)：100.00）下面命題中，對操作系統(tǒng)的作用描述比較全面的是 。（分?jǐn)?shù)：2.50）操作系統(tǒng)是管理程序的集合，它以中斷驅(qū)動的形式執(zhí)行操作系統(tǒng)是計算機設(shè)備管理程序的集合，通過對設(shè)備的管理為用戶提供服務(wù)操作系統(tǒng)提供計算機抽象，為用戶安全地使用計算機提供高效支持丿操作系統(tǒng)協(xié)調(diào)多用戶對計算機的使用，為它們提供獨占式的使用方式操作系統(tǒng)首先是一層接口，對上提供服務(wù)，對下進行抽象。只要是層次系統(tǒng)，除了最高層次和最低層次之外，這樣的定義都是合適的，因此計算機操作系統(tǒng)必須對計算機的所有硬件進行抽象（例如，文件是磁盤等非易失存儲硬件的抽象，進程和線程主要是對CPU的抽象，頁是對內(nèi)存的抽象，等等。這樣抽象的目的是為上層用戶（程序或者終端用戶）提供更好的計算機使用方法。之所以進行抽象（或者高級抽象），其主要目的是方便上層用戶的使用，例如使用文件要比使用磁盤的扇區(qū)、磁道等方便得多。操作系統(tǒng)除了一些基本層次的功能要求之外，還有兩個主要的任務(wù)，即共享和安全。因為操作系統(tǒng)提供的多用戶環(huán)境，勢必需要為它們提供一種策略，使得計算機資源的利用率最高（所謂高效）。因為多用戶對資源的使用并不均衡，因此他們在共享計算機，即共享計算機資源（因為用戶是分時使用CPU,所以這樣的共享又稱為時分多路復(fù)用；而內(nèi)存可以存放多個用戶的信息，所以這樣的共享又稱為空分多路復(fù)用）。同時，由于多個用戶之間要求有一定的保密性，因此操作系統(tǒng)還具備安全性設(shè)計要求。在操作系統(tǒng)中，并發(fā)性是指 。（分?jǐn)?shù)：2.50）若干個事件在同一時刻發(fā)生若干個事件的發(fā)生時間是隨機的若干個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生丿若干個事件的發(fā)生是時間驅(qū)動的這個題目主要考查并發(fā)概念。除了B和D是兩個生造的敘述之外，A的敘述是指“并行性”?？梢宰⒁獾?，“并行性”是“并發(fā)性”的特例，當(dāng)時間間隔趨向于0時，“并發(fā)性”表現(xiàn)為“并行性”。下列選項中，不屬于多道程序設(shè)計的基本特征的是 。（分?jǐn)?shù)：2.50）制約性間斷性順序性丿共享件多道程序的運行環(huán)境比單道程序的運行環(huán)境更加復(fù)雜。引入多道程序設(shè)計概念后，程序的執(zhí)行就失去了封閉性和順序性。程序執(zhí)行因為共享資源以及相互協(xié)同的原因產(chǎn)生了競爭，相互制約?？紤]到競爭的公平性，程序的執(zhí)行是斷續(xù)的。當(dāng)計算機區(qū)分了管態(tài)（系統(tǒng)態(tài)）和目態(tài)（用戶態(tài)）指令之后，從管態(tài)到目態(tài)的轉(zhuǎn)換是由操作系統(tǒng)程序執(zhí)行后完成的，而從目態(tài)到管態(tài)的轉(zhuǎn)換則是由 完成的。（分?jǐn)?shù)：2.50）硬件丿管態(tài)程序用戶程序中斷處理程序這是一個計算機系統(tǒng)的常識，但是也可以分析得到。如果用戶程序?qū)C器狀態(tài)從目態(tài)轉(zhuǎn)換到管態(tài)，那么用戶程序中就可以使用管態(tài)指令，也就會威脅計算機安全，因此不可能是C。如果是B（因為眾多處理程序一般也在管態(tài)執(zhí)行，因此D是B的一種特例），即管態(tài)程序完成目態(tài)到管態(tài)的轉(zhuǎn)換，那么管態(tài)程序一旦將計算機狀態(tài)轉(zhuǎn)換到目態(tài)后，將永遠(yuǎn)無法得到執(zhí)行的機會。那么只能是由硬件完成目態(tài)到管態(tài)的轉(zhuǎn)換，而其是怎樣轉(zhuǎn)換的呢?只能是中斷機制。一旦發(fā)生中斷事件（有可能是用戶程序發(fā)出的系統(tǒng)調(diào)用），觸發(fā)中斷后，硬件中斷機制將計算機狀態(tài)置為管態(tài)。作業(yè)的執(zhí)行中發(fā)生了缺頁中斷，經(jīng)操作系統(tǒng)處理后，應(yīng)讓其執(zhí)行的指令是 。（分?jǐn)?shù)：2.50）被中斷的前一條丿被中斷的后一條作業(yè)的第一條作業(yè)的最后一條這是個中斷的問題，必須注意的是中斷處理的一般性和特殊性。顯然C和D是錯誤的。按照中斷處理的一般方法，應(yīng)該是B。但是缺頁中斷是一個特殊的中斷，因為發(fā)生缺頁中斷時，訪問存儲器操作沒有完成，必須在操作系統(tǒng)調(diào)入頁后重新進行訪問存儲器操作，因此引起缺頁中斷的指令需要執(zhí)行兩次，即一次觸發(fā)調(diào)頁和一次訪問存儲器?？忌谶@個問題上必須注意，有一些操作系統(tǒng)習(xí)題和解答的書籍在這樣的問題中發(fā)生了很多錯誤。操作系統(tǒng)的基本類型主要有 。（分?jǐn)?shù)：2.50）批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)及多任務(wù)系統(tǒng)實時系統(tǒng)、批處理系統(tǒng)及分時系統(tǒng)丿單用戶系統(tǒng)、多用戶系統(tǒng)及批處理系統(tǒng)實時系統(tǒng)、分時系統(tǒng)及多用戶系統(tǒng)考查操作系統(tǒng)的基本類型分類，及各類型操作系統(tǒng)的特點。這部分的考查重點在于單項選擇題。本題從操作系統(tǒng)的功能出發(fā)，將操作系統(tǒng)主要分成：實時系統(tǒng)、批處理系統(tǒng)及分時系統(tǒng)。實時操作系統(tǒng)對可靠性和安全性的要求極高，它 。（分?jǐn)?shù)：2.50）追求系統(tǒng)資源的利用率不強調(diào)相應(yīng)速度不強求系統(tǒng)資源的利用率丿不必向用戶反饋信息本題中，A,B,D都是實時系統(tǒng)應(yīng)該實現(xiàn)的，而資源的利用率相對比較次要。操作系統(tǒng)是一種 。（分?jǐn)?shù)：2.50）通用軟件系統(tǒng)軟件丿應(yīng)用軟件軟件包如果分時操作系統(tǒng)的時間片一定，那么 ，則響應(yīng)時間越長。（分?jǐn)?shù)：2.50）用戶數(shù)越少用戶數(shù)越多丿內(nèi)存越少內(nèi)存越多下述有關(guān)中斷和系統(tǒng)調(diào)用的敘述中，不正確的是 。（分?jǐn)?shù)：2.50）中斷保持了現(xiàn)場之后，系統(tǒng)調(diào)用處理程序就不需要保存現(xiàn)場了系統(tǒng)調(diào)用是一種中斷中斷會保存系統(tǒng)調(diào)用處理程序的地址系統(tǒng)調(diào)用處理程序有時設(shè)置中斷優(yōu)先級丿操作系統(tǒng)的主要功能是管理計算機系統(tǒng)中的 。（分?jǐn)?shù)：2.50）程序數(shù)據(jù)文件資源丿當(dāng)計算機提供了管態(tài)和目態(tài)時，必須在管態(tài)下執(zhí)行的指令是 。（分?jǐn)?shù)：2.50）從內(nèi)存中取數(shù)丿將運算結(jié)果裝入內(nèi)存算術(shù)運算輸入/輸出在操作系統(tǒng)中，只能在系統(tǒng)態(tài)（管態(tài)）下執(zhí)行的指令是 。（分?jǐn)?shù)：2.50）讀時鐘寄存器清零廣義指令丿取數(shù)用戶及其應(yīng)用程序和應(yīng)用系統(tǒng)是通過 提供的支持和服務(wù)來使用系統(tǒng)資源完成其操作的。（分?jǐn)?shù)：2.50）讀時鐘丿寄存器清零廣義指令取數(shù)中斷發(fā)生后，進入中斷處理的程序?qū)儆?。（分?jǐn)?shù)：2.50）用戶程序可能是應(yīng)用程序，可能是操作系統(tǒng)程序操作系統(tǒng)程序V既不是應(yīng)用程序，也不是操作系統(tǒng)程序在優(yōu)先級調(diào)度中， 類進程可能被“餓死”，即長時間得不到調(diào)度。（分?jǐn)?shù)：2.50）短進程長進程低優(yōu)先級進程V大內(nèi)存進程優(yōu)先級調(diào)度算法（PRI）的基本思想是：內(nèi)核為每個進程賦予一個優(yōu)先級，進程按照優(yōu)先級的大小順序在就緒隊列中排隊，內(nèi)核將CPU分配給就緒隊列頭部的第一個進程一一優(yōu)先級最大的進程。因此，進程的優(yōu)先級越低，在就緒隊列中的排隊位置就越靠近隊列尾，獲得運行之前的等待時間就越長。低優(yōu)先級的進程必須等待所有高優(yōu)先級進程運行結(jié)束后才會被調(diào)度運行。如果不斷有高優(yōu)先級的進程加入就緒隊列，那么低優(yōu)先級進程就會一直等待下去。這就是所謂的“餓死”現(xiàn)象。下面關(guān)于線程的敘述中正確的是 。（分?jǐn)?shù)：2.50）線程包含CPU現(xiàn)場，可以獨立執(zhí)行程序V每個線程有自己獨立的地址空間進程只能包含一個線程線程之間的通信必須使用系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)進程管理機制存在一個明顯的局限性，就是進程的創(chuàng)建、通信和調(diào)度開銷比較大，影響了并行程序的執(zhí)行效率。為此，操作系統(tǒng)引入了線程概念和線程管理機制。線程是進程中的一個程序執(zhí)行單元。進程中的多個線程共享進程的地址空間和其他資源，包括程序、數(shù)據(jù)、文件、通信端口等。因此，線程之間可以直接交換數(shù)據(jù)。核心級線程是指 。（分?jǐn)?shù)：2.50）內(nèi)核創(chuàng)建的核心線程內(nèi)核創(chuàng)建的用戶線程丿在核心態(tài)下運行的線程在用戶態(tài)下運行的線程線程的實現(xiàn)方法有三種：在用戶空間中實現(xiàn)、在內(nèi)核中實現(xiàn)和前面兩種方法的混合實現(xiàn)。在用戶空間中實現(xiàn)線程時不需要操作系統(tǒng)內(nèi)核的支持，通過用戶空間中的多線程庫實現(xiàn)線程的創(chuàng)建、管理和調(diào)度。而在內(nèi)核中實現(xiàn)線程時，需要操作系統(tǒng)在已有的進程管理機制下實現(xiàn)線程的管理和調(diào)度機制。在用戶空間中實現(xiàn)的線程稱為用戶級線程（ULT）；在內(nèi)核中實現(xiàn)的線程稱為核心級線程（KLT）。線程像進程一樣，在用戶態(tài)下執(zhí)行用戶程序，在核心態(tài)下執(zhí)行內(nèi)核程序。為了提高內(nèi)核的執(zhí)行效率，操作系統(tǒng)也會創(chuàng)建一些線程專門完成內(nèi)核的特定功能，如電源管理、緩沖區(qū)刷新等。這些專門執(zhí)行內(nèi)核程序的線程稱為核心線程。在下面的系統(tǒng)調(diào)用中，不會導(dǎo)致進程阻塞的是 。（分?jǐn)?shù)：2.50）讀/寫文件獲得進程PID丿申請內(nèi)存發(fā)送消息當(dāng)正在執(zhí)行的進程需要使用某種資源或等待某個事件時，如果資源已被其他進程占用或事件尚未出現(xiàn)，該進程不能獲得所需的資源而無法繼續(xù)運行，于是，進程將被阻塞。進程在阻塞狀態(tài)中等待資源被釋放，或等待事件的發(fā)生。所以，進程在執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時，如果需要使用某種資源，就可能導(dǎo)致進程阻塞?！白x/寫文件”需要使用設(shè)備和文件緩沖區(qū)；“申請內(nèi)存”需要分配內(nèi)存資源；“發(fā)送消息”需要使用消息緩沖區(qū)。進程A和進程B通過共享緩沖區(qū)協(xié)作完成數(shù)據(jù)處理，進程A負(fù)責(zé)產(chǎn)生數(shù)據(jù)并放入緩沖區(qū)，進程B從緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)并輸出。進程A和進程B之間的制約關(guān)系是 。（分?jǐn)?shù)：2.50）互斥關(guān)系同步關(guān)系丿互斥和同步關(guān)系無制約關(guān)系本題中兩個進程之間的制約關(guān)系是同步關(guān)系，進程B必須在進程A將數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)之后才能從緩沖區(qū)中讀出數(shù)據(jù)。下面關(guān)于臨界區(qū)的敘述中正確的是 （分?jǐn)?shù)：2.50）臨界區(qū)可以允許規(guī)定數(shù)目的多個進程同時執(zhí)行臨界區(qū)只包含一個程序段臨界區(qū)是必須互斥地執(zhí)行的程序段丿臨界區(qū)的執(zhí)行不能被中斷臨界段（臨界區(qū)）的概念包括兩個部分：①臨界資源指必須互斥訪問的資源。例如，需要獨占使用的硬件資源，多個進程共享的變量、結(jié)構(gòu)、隊列、棧、文件等軟件資源。②臨界區(qū)指訪問臨界資源的必須互斥地執(zhí)行的程序段，即當(dāng)一個進程在某個臨界段中執(zhí)行時，其他進程不能進入相同臨界資源的任何臨界段。資源順序分配法破壞了死鎖發(fā)生的 必要條件。（分?jǐn)?shù)：2.50）互斥占用占用等待非剝奪循環(huán)等待丿資源順序分配方法是：給系統(tǒng)中的每類資源賦予一個自然數(shù)的序號，限制進程只能嚴(yán)格按照資源序號由小到大的順序申請資源。該方法避免“循環(huán)等待”的情況發(fā)生。因為，若出現(xiàn)循環(huán)等待，則必會有進程在獲得大序號資源后申請小序號資源。在進程管理中，當(dāng) 時，進程從阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。(分?jǐn)?shù)：2.50)進程被進程調(diào)度程序選中等待某一事件等待的事件發(fā)生丿時間片用完(分?jǐn)?shù)：2.50)等待一運行丿運行一等待運行一就緒等待一就緒下面關(guān)于進程的敘述中正確的是 。(分?jǐn)?shù)：2.50)進程獲得CPU是通過調(diào)度得到的V優(yōu)先級是進程調(diào)度的重要依據(jù)，一旦確定就不能改變在單CPU的系統(tǒng)中，任何時刻都有一個進程處于運行狀態(tài)進程申請CPU得不到滿足時，其狀態(tài)變?yōu)樽枞苻D(zhuǎn)變到其他3種狀態(tài)的進程狀態(tài)是 。(分?jǐn)?shù)：2.50)就緒阻塞結(jié)束運行V當(dāng)一進程運行時，系統(tǒng)可基于某種原則強行將其撤下，把處理器分配給其他進程，這種調(diào)度方式是 (分?jǐn)?shù)：2.50)非剝奪方式剝奪方式V中斷方式查詢方式在操作系統(tǒng)中引入并發(fā)可以提高系統(tǒng)效率。若有兩個程序A和B,A程序執(zhí)行時所做的工作按次序需要用：CPU(lOs)；DEVl(5s)；CPU(5s)；DEV2(10s)；CPU(lOs)°B程序執(zhí)行時所做的工作按次序需要用：DEVl(lOs)；CPU(lOs)；DEV2(5s)；CPU(5s)；DEV2(10s)。如果在順序環(huán)境下執(zhí)行A、B兩個程序，CPU的利用率為 。(分?jǐn)?shù)：2.50)30%40%50%V60%TOC\o"1-5"\h\z若信號量的初值為2，當(dāng)前值為-3，則表示等待進程有 。(分?jǐn)?shù)：2.50)1個2個3個5個V關(guān)于臨界問題的一個算法(假設(shè)只有進程P和P可能會進入該臨界區(qū))如下(i為0或1),該算法01(分?jǐn)?shù)：2.50)不能保證進程互斥進入臨界區(qū)，且會出現(xiàn)“饑餓”V不能保證進程互斥進入臨界區(qū)，但不會出現(xiàn)“饑餓”保證進程互斥進入臨界區(qū)，但會出現(xiàn)“饑餓”保證進程互斥進入臨界區(qū)，不會出現(xiàn)“饑餓”Repeat：retry:if（turnM-l）turn:=i;if（rurnMi）gotoretry;turn:=-1;臨界區(qū)turn:=0;其他區(qū)域untilfalse;P操作可能導(dǎo)致 。（分?jǐn)?shù)：2.50）進程就緒進程結(jié)束進程阻塞（等待）丿新進程創(chuàng)建進程和程序的本質(zhì)區(qū)別是 。（分?jǐn)?shù)：2.50）內(nèi)存和外存動態(tài)和靜態(tài)特征丿共享和獨占計算機資源順序和非順序執(zhí)行機器指令在操作系統(tǒng)中，為避免系統(tǒng)的死鎖采用 。（分?jǐn)?shù)：2.50）銀行家算法丿破壞保持和等待條件死鎖檢測和恢復(fù)破壞非剝奪條件解除死鎖通常不采用的方法是 。（分?jǐn)?shù)：2.50）終止一個死鎖進程終止所有死鎖進程丿從死鎖進程處搶奪資源從非死鎖進程處搶奪資源在消息緩沖通信中，消息隊列屬于 資源。（分?jǐn)?shù)：2.50）臨界V共享永久可剝奪對進程的管理和控制使用 。（分?jǐn)?shù)：2.50）指令原語V信號量信箱通