操作系统第1阶段测试题

江南⼤学现代远程教育第⼀阶段测试卷

考试科⽬:《操作系统》第1章⾄第4章（总分100分）时间：90分钟

______________学习中⼼（教学点）批次：层次：业余专业：学号：⾝份证号：姓名：得分：

⼀、名词解释（15分）1、多道程序设计2、分时技术3、操作系统虚拟机4、程序的顺序执⾏5、程序的并发执⾏

⼆、存储式计算机的主要特点是什么？（5分）

三、为什么在单道程序⼯作情况下，I/O设备和中央处理机的并⾏操作是有限度的？（5分）四、什么是与时间有关的错误？试举⼀例说明之。（6分）五、批处理、分时、实时操作系统的特点各是什么？（6分）

六、什么是进程同步、进程互斥？这两个概念有什么联系与区别？（8分）七、中断和俘获有什么不同?（5）

⼋、操作系统的主要特征是什么？为什么会有这样的特征？（6）九、什么是进程？进程与程序的主要区别是什么？（6分）⼗、⽤户与操作系统的接⼝是什么？（6分）

⼗⼀、如图所⽰，有五个进程合作完成某⼀任务，试⽤P、V操作实现同步，要求写出程序描述。（10分）

p2

⼗⼆、如图所⽰，get、copy、put三进程共⽤两个缓冲区s、t（其⼤⼩为每次存放⼀个记录）。

get进程负责不断地把输⼊记录送⼊缓冲区s中，copy进程负责从缓冲区s中取出记录复制到缓冲区t中，⽽put进程负责把记录从缓冲区t中取出打印。试⽤p、v操作实现这三个进程之间的同步，并写出程序描述。（10分）

⼗三、选择、填空（12分）

1、采⽤多道程序设计后，可能（）。A、缩短对⽤户请求的响应时间B、降低了系统资源的利⽤率C、缩短了每道程序执⾏时间D、延长了每道程序执⾏时间

2、并发进程中与共享变量有关的程序段称为___________。

3、为避免⽤户程序中使⽤特权指令，计算机硬件结构区分两种操作模式，即____________和_____________。4、⼀次仅允许⼀个进程使⽤的共享资源称为_______。每个进程中访问临界资源的那段程序称为_______。参考答案⼀、名词解释

1、多道程序设计：多道程序设计技术就是在计算机主存中同时存放⼏道相互独⽴的程序，使它们在管理程序控制之下，相互穿插运⾏。

2、分时技术：所谓分时技术，就是把处理机时间划分成很短的时间⽚（如⼏百毫秒）轮流地分配给各个联机作业使⽤，如果某个作业在分配的时间⽚⽤完之前还未完成计算，该作业就暂时中断，等待下⼀轮继续计算。此时处理机让给另外⼀个作业使⽤。这样，每个⽤户的各次要求都能得到快速响应，给每个⽤户的印象是：独占⼀台计算机。3、操作系统虚拟机：在裸机上配置了操作系统之后就构成了操作系统虚拟机。

4、程序的顺序执⾏：⼀个计算由若⼲个操作组成，⽽这些操作必须按照某种先后次序来执⾏，以保证操作的结果是正确的，则这类计算就是程序的顺序执⾏过程。

5、程序的并发执⾏：若⼲个程序段同时在系统中运⾏，这些程序段的执⾏在时间上是重叠的，⼀个程序段的执⾏尚未结束，另外⼀个程序段的执⾏已经开始，即使这种重叠是很⼩的⼀部分，也称这⼏个程序段是并发执⾏的。希望是本⽆所谓有，⽆所谓⽆的。这正如地上的路；其实地上本没有路，⾛的⼈多了，也便成⼆、存储式计算机的主要特点是什么？

集中顺序过程控制，即控制部件根据程序对整个计算机的活动实⾏集中过程控制，并根据程序规定的顺序依次执⾏每⼀个操作。

三、为什么在单道程序⼯作情况下，I/O设备和中央处理机的并⾏操作是有限度的？I/O处理与本道程序相关。

四、什么是与时间有关的错误？试举⼀例说明之。

当程序并发执⾏时，系统处于⼀个复杂的动态组合状态，各程序执⾏的相对速度不定，程序员极不容易看到两个同样的结果，且在众多的结果中应该只有⼀个是正确的答案，⽽其他则是错误的。这种现象是程序并发执⾏时产⽣的问题，这种错误与并发程序执⾏的相对速度有关，是与时间有关的错误。或

程序并发执⾏时若共享了公共变量，其执⾏结果将与并发程序执⾏的相对速度有关，即给定相同的初始条件，也可能会得到不同的结果，此为与时间有关的错误。

例⼦，⽤卡⽚输⼊机尽快地把⼀个⽂本复写（誊抄）到⾏式打印机上去。设置⼀个缓冲区（假定缓冲区的容量为每次存放⼀个记录信息）。两个程序过程，⼀个是负责将读卡机的信息送⼊缓冲区，另外⼀个负责从缓冲区取出信息并打印。这两个程序并发执⾏时可能出现两种情况。⼀种是打印速度⾼于输⼊速度，将导致要打印的内容还没有送⼊缓冲区，打印的并不是所需要的内容；另⼀种是输⼊速度⾼于打印速度，则打印机还未打印的内容可能被新输⼊的内容覆盖。这样打印出来的内容，⼀部分正确，⼀部分是以后要打印的信息，还有⼀部分应该打印的信息却丢失了。五、批处理、分时、实时操作系统的特点各是什么？

批处理的主要特征是批量。⽤户使⽤计算机时，必须事先准备好的作业，然后交给机房，由机房的操作员将⼀批作业送⼊系统，计算结果也是成批进⾏输出。作业执⾏过程中，⽤户不能直接进⾏⼲预。批量操作系统的优点是系统吞吐量⼤，效率⾼。缺点是对⽤户的响应时间较长，⽤户不能及时了解⾃⼰程序的运⾏情况并加以控制。

分时系统具有下⾯⼀些特点。并⾏性，共享⼀台计算机的众多联机⽤户可以在各⾃的终端上同时处理⾃⼰的程序。独占性，分

时系统采⽤时间⽚轮转的⽅法使⼀台计算机同时为许多终端⽤户服务，因此客观效果是这些⽤户彼此之间都感觉不到别⼈也在使⽤这台计算机，好像只有⾃⼰独占计算机。交互性，⽤户和计算机之间可以进⾏“会话”，⽤户从终端输⼊命令，提出计算要求，系统收到命令后分析⽤户的要求并完成之，然后把运算结果通过屏幕或打印机反馈希望是本⽆所谓有，⽆所谓⽆的。这正如地上的路；其实地上本没有路，⾛的⼈多了，也便成

到⽤户，⽤户可以根据运算结果提出下⼀步要求，这样⼀问⼀答，直到全部⼯作完成。

实时操作系统的特点，系统对外部实时信号必须能够及时响应，响应的时间间隔要⾜以能够控制发出实时信号的那个环境。实时系统要求有⾼可靠性和安全性，系统的效率则放在第⼆位。系统的整体性强。实时系统要求所管理的联机设备和资源，必须按照⼀定的时间关系和逻辑关系协调⼯作。实时系统没有分时系统那样强的交互会话功能，通常不允许⽤户通过实时终端设备去编写新的程序或修改已有的程序。实时终端设备通常只是作为执⾏装置或咨询装置。实时系统⼤部分是为特殊的实时任务设计的，这类任务对于系统的可靠性和安全性要求很⾼，所以系统通常是采⽤双⼯⼯作⽅式。六、什么是进程同步、进程互斥？这两个概念有什么联系与区别？

所谓进程同步，就是并发进程在⼀些关键点上可能需要互相等待与互通消息，这种相互制约的等待与互通消息称为进程同步。在操作系统中，当某⼀进程正在访问某⼀存储区时就不允许其它进程来读出或修改该存储区的内容；否则就会出现⽆法估计的错误。通常将进程之间的这种互相制约关系称为互斥。

并发进程之间存在着⼤量的相互制约关系。这种制约关系分为两种情况：⼀种是由于竞争系统资源⽽引起的间接制约关系；另外⼀种是由于进程间存在共享数据⽽引起的直接相互制约关系。进程的直接制约关系必然导致进程之间需按⼀定的⽅式进⾏信息传递，这就是进程通信关系。进程通信关系⼜可以细分为进程互斥、进程同步和进程的直接通信。进程同步⼴义的定义是指对于进程操作的时间顺序所加的某种限制。在这些同步规则中有⼀个较为特殊的规则，多个操作绝不能在同⼀时刻执⾏，这种同步规则称为互斥。也就是在进程间的相互制约关系中的直接制约关系－进程协作，其中信息共享表现为进程互斥，并⾏处理表现为进程同步。

七、中断和俘获有什么不同?

中断和俘获来源不同，处理的次序也不同。

⼋、操作系统的主要特性是什么？为什么会有这样的特性？并发，共享，不确定性。

为了充分利⽤计算机系统的资源，⼀般采⽤多个同时性⽤户分⽤的策略。以顺序计算为基础的计算机系统要完成并⾏处理的功能，必将导致顺序计算模型与并⾏计算模型的⽭盾，必须解决资源共享和多任务并发执⾏的问题。由于程序的并发执⾏，必然要求对资源的共享，⽽只有提供资源共享的可能才能使程序真正地并发执⾏。计算机系统中有许多随机发⽣的多个事件，事件产⽣的先后次序⼜有多种可能，⽽操作系统必须能够处理任何⼀种事件序列，以使各个⽤户的各种计算任务正确地完成。希望是本⽆所谓有，⽆所谓⽆的。这正如地上的路；其实地上本没有路，⾛的⼈多了，也便成九、什么是进程？进程与程序的主要区别是什么？

进程是指⼀个具有⼀定独⽴功能的程序关于某个数据集合的⼀次运⾏活动。进程和程序的区别：

1、程序是指令的有序集合，其本⾝没有任何运⾏的含义，它是⼀个静态概念。⽽进程是程序

在处理机上的⼀次执⾏过程，它是⼀动态概念。程序可以作为⼀种软件资料长期保存，⽽进程则是有⼀定⽣命周期的，它能够动态地产⽣和消亡。

2、进程是⼀个能独⽴运⾏的单位，能与其他进程并⾏地活动。

3、进程是竞争计算机系统有限资源的基本单位，也是进⾏处理机调度的基本单位。⼗、⽤户与操作系统的接⼝是什么？

操作系统的⽤户界⾯（接⼝）是操作系统提供给⽤户与计算机打交道的外部机制。⽤户能够借助于这种机制和系统提供的⼿段来控制⽤户所在的系统。操作系统的⽤户界⾯分为两个⽅⾯：其⼀是操作界⾯，⽤户通过这个操作界⾯来组织⾃⼰的⼯作流程和控制程序的运⾏；其⼆是程序界⾯，任何⼀个⽤户程序在其运⾏过程中，可以使⽤操作系统提供的功能调⽤来请求操作系统的服务。⼗⼀、Main( )

{

int S2=0; /*表⽰p1是否运⾏结束，p2能否开始运⾏*/int S3=0; /*表⽰p1是否运⾏结束，p3能否开始运⾏*/int S4=0; /*表⽰p1是否运⾏结束，p4能否开始运⾏*/int S5=0; /*表⽰p3运⾏结束*/int S’5=0; /*表⽰p4运⾏结束*/cobeginp1( );p2( );p3( );p4( );p5( );coend}

希望是本⽆所谓有，⽆所谓⽆的。这正如地上的路；其实地上本没有路，⾛的⼈多了，也便成P1( ){::v(s2);v(s3);v(s4);}P2( ){p(s2);::}P3( ){p(s3);:v(s5);}

P4( ){p(s4);:v(s5);}P5( ){p(s5);

希望是本⽆所谓有，⽆所谓⽆的。这正如地上的路；其实地上本没有路，⾛的⼈多了，也便成p(s’5):}⼗⼆、设置信号灯：

emptys=1 表⽰缓冲区s空fulls =0 表⽰缓冲区s有记录emptyt =1 表⽰缓冲区t空fullt =0 表⽰缓冲区t有记录get( ){while( ){

读取记录；p(emptys);记录送⼊缓冲区s；v(fulls);}copy( ){while( ){p(fulls);

取缓冲区s中记录；v(emptys);

p(emptyt);记录送⼊缓冲区t；v(fullt);}

希望是本⽆所谓有，⽆所谓⽆的。这正如地上的路；其实地上本没有路，⾛的⼈多了，也便成Put( ){while( ){p(fullt);

取缓冲区t中记录；v(emptyt);打印记录；}

⼗三、选择填空1、D

2、临界段（区）3、管态；⽤户态4、临界资源；临界区

希望是本⽆所谓有，⽆所谓⽆的。这正如地上的路；其实地上本没有路，⾛的⼈多了，也便成