第一章
一、名词解释
1．操作系统：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合：它们能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便和有效地使用计算机，使整个计算机系统能高效地运行。
2．预输入：事先将装有用户程序和数据的纸带（或卡片）装入纸带输入机（或卡片机），在一台外围机的控制下，再抵带（卡片）上的数据（程序）输入到磁带上。当CPU需要这些程序和数据时，再从磁带上高速地调入内存。
3．分布式操作系统：一种以计算机网络为基础的，将物理上分布的具有自治功能的数据处理系统或计算机系统互联起来的操作系统。
4．实时操作系统：是一个能够在指定或者确定的时间内完成系统功能以及对外部或内部事件在同步或异步时间内做出响应的系统。
5．互斥共享：指一段时间内只允许一个进程（线程）访问某种资源。
二、选择题
1．在计算机系统中配置操作系统的主要目的是（提高系统资源的利用率）。操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（资源）。
2．操作系统是一种（系统软件），它负责为用户和用户程序完成所有（与硬件相关而与应用无关）的工作，（高级程序设计语言的编译）不是操作系统关心的主要问题。
3．在设计分时操作系统时，首先要考虑的是（交互性和响应时间）;在设计批处理操作系统时，首先要考虑的是（周转时间和系统吞吐量）;在设计实时操作系统时，首先要考虑的是（实时性和可靠性）。
4．从下面关于操作系统的论述中，论述正确的是（对批处理作业，必须提供相应的作业控制信息）。
5．在下列系统中，（民航售票系统）是实时信息系统，（火箭飞行控制系统）是实时控制系统。
三、填空题
1．一个完整的计算机系统包括（硬件系统）和（软件系统 ）两部分。
2．只有计算机硬件而没有任何软件支持的计算机称为（裸机 ）。
3．计算机系统中的资源包括（硬件资源 ）和（软件资源 ）两部分。
4．单道批处理系统的特点包括单道性、（顺序性 ）和自动性。
5．操作系统的特征包括并发性、（共享性 ）、（异步性 ）和虚拟性。
6．处理机管理主要包括（进程控制 ）、进程同步、进程通信和（进程调度 ）。
7．操作系统为用户提供的接口主要有命令接口、（系统调用接口 ）和图形用户接口。
8．MS-DOS是（单用户单任务 ）操作系统，Windows 95是（单用户多任务 ）操作系统，Windows XP是（单用户多任务 ）操作系统。
四、判断题
1．（× ）用户用C语言编写的工资管理程序属于系统软件。
2．（ √）在多道批处理系统中，内存中可同时驻留多道程序，这些程序可以并发执行。
3．（× ）分时系统中，时间片设置得越小，则平均响应时间越短。
4．（× ）实时系统在响应时间、可靠性及交互作用能力等方面一般都比分时系统要求高。
5．（× ）在分时系统中，为使多个用户能够同时与系统交互，最关键的问题是系统能及时接收多个用户的输入。
6．（× ）在软实时系统中，系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现不可预期的结果。
7．（ √ ）可靠性是实时系统的一大特点。
8．（ √ ）并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生，强调时间点。
9．（× ）虚拟存储器是指从物理上扩充内存的容量。
10．（√ ）微内核操作系统结构是现代操作系统普遍采用的结构。
第二章
一、名词解释
1. 进程上下文：进程执行活动全过程的静态描述
2. 直接制约：一组在异步环境下的并发进程，各自的执行结果互为对方的执行条件，从而限制各进程的执行速度的过程称为并发进程的直接制约
3. 临界区：每个进程中访问临界资源的那段程序代码
4. 进程同步：一组并发进程由于相互合作，共同完成某种任务，因而相互等待，使得各进程按一定的速度执行的过程
5. 内核线程：需要内核的参与，由内核完成线程的调度。其依赖于操作系统核心，由内核的内部需求进行创建和撤销。内核线程的线程表(thread table)位于内核中，包括了线程控制快(TCB),一旦线程阻塞，内核会从当前或者其他进程(process)中重新选择一个线程保证程序的执行
1．进程上下文
进程执行活动全过程的静态描述。
包括计算机中与执行该进程有关的各寄存器的值、程序段在经过编译之后形成的机器指令代码集（正文段）、数据集、各种堆栈和PCB结构。
2．直接制约
指的是一组在异步环境下的并发进程，各自的执行结果互为对方的执行条件，从而限制各进程的执行速度的过程。
3．临界区
指的是每个进程中访问临界资源的那段程序代码。
4．进程同步
指得失一组并发进程由于相互合作，共同完成某种任务，因而相互等待，使得各进程按一定的速度执行的过程。
5．内核线程
由操作系统内核完成创建和撤消，用来执行一个指定的函数线程。
二、选择题
1．进程的三个基本状态是（就绪）、（执行）、（阻塞）。由（就绪）到（执行）是由进程调度所引起的；由（执行）到（阻塞）是正在执行的进程发生了某事件，使之无法继续执行而引起的。
2．在一个单处理机系统中，存在7个进程，则最多有（6）个进程处于就绪队列，（7）个进程处于阻塞状态。
3．在分时系统中，导致进程创建的典型事件是（用户登录）；在批处理系统中，导致进程创建的典型事件是（作业调度）；由系统专门为运行中的应用进程创建新进程的事件是（提供服务）。在创建进程时，（为进程分配CPU）不是创建所必需的步骤。
4．在生产者—消费者问题中，应设置互斥信号量mutex、资源信号量full和empty。它们的初值应分别是（1）、（0）和（+n）。
5．下面的叙述中，正确的一条是（信号量的初值不能为负数）。
三、填空题
1．进程特征包括其结构特征、（ 动态性 ）、并发性、（ 异步性 ）、独立性。
2．若进程的用户程序段在执行时，该进程处于（ 用户态 ），也称为（ 目态 ）。
3．PCB中包含有进程的描述信息、（ 控制信息 ）以及（ 资源信息 ），是进程动态特征的集中反映。
4．进程空间分为用户空间和（ 系统空间 ）。
5．在比较进程和程序时，进程是（ 动态 ）的概念，而程序是（ 静态 ）的概念。
6．由共享公有资源而造成的对并发进程执行速度的制约称为（ 间接制约 ）。
7．进程同步机制应遵循的原则包括（ 空闲让进 ）、（ 忙则等待 ）、（ 有限等待 ）和（让权等待 ）。
8．进程通信包括（ 共享存储器系统 ）、（ 消息传递系统 ）和（ 管道通信 ）三种方式。
9．线程的基本状态包括（ 阻塞 ）状态、（ 就绪 ）状态和（ 执行 ）状态。
10．在间接通信方式中，进程之间的通信需要通过（ 消息邮箱 ）来暂时存放消息。
四、判断题
1.（×）操作系统的一个重要概念是进程，不同进程所执行的代码也不同。
2.（×）操作系统通过PCB来控制和管理进程，用户进程可从PCB中读出与本身运行状态相关的信息。
3.（×）当进程由执行状态变为就绪状态时，CPU现场信息必须被保存在PCB中。
4.（×）当进程申请CPU得不到满足时，它将处于阻塞状态。
5.（√）管程每次只允许一个进程进入。
6.（√）wait、signal操作可以解决一切互斥问题。
7．（×）程序的顺序执行具有不可再现性。
8.（×）临界区是指进程中用于实现进程同步的那段代码。
9.（√）当某进程处于静止就绪状态时，该进程在外存。
10.（×）原语可以并发执行，并且其执行过程可以被中断。
第三章习题：
第三章
一、名词解释
1．作业：在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作称为一个作业。
2．处理机调度：按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程占用处理机，并进行相应的上下文切换以建立与占用处理机进程相适应的执行环境。
3．周转时间：从作业被提交给系统开始，到作业完成为止的这段时间间隔。
4．死锁：一组并发进程，它们共享系统的某些资源，该组进程中每个进程都已经占有了部分资源，但都不释放自己已经占有资源的情况下要求获得被其他进程已经占有的资源，从而造成它们相互等待，永远不能继续推进的一种状态。
5．临时性资源：由一个进程产生，被另一个进程使用一短暂时间后更无用的资源，也称为“消耗性资源”。
二、选择题
1．作业调度是从处于（后备）状态的队列中选取作业投入运行，（周转时间）是指作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔，（时间片轮转）算法不适合作业调度。
2．如果为每一个作业只建立一个进程，则为了照顾短作业用户，应采用（时间片轮转法）；为照顾紧急作业的用户，应采用（基于优先权的剥夺调度算法）；为能实现人机交互作用应采用（FCFS调度算法）；为了兼顾短作业和长时间等待的作业应采用（高响应比优先）；为了使短作业、长作业及交互型作业用户都比较满意应采用（多级反馈队列调度算法）；为了使作业的平均周转时间最短应采用（短作业优先）算法。
3．系统产生死锁是指（若干进程等待被其他进程所占用而又不可能被释放的资源）。产生死锁的基本原因是（资源分配不当）和（进程调度不当），产生死锁的四个必要条件是互斥条件、（请求和释放条件）、不剥夺条件和（环路条件）。
4．下述解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是（资源有序分配法），属于死锁避免策略的是（银行家算法）。
5．死锁的预防是通过破坏产生死锁的四个必要条件来实现的。下列方法中，（一次性分配策略）破坏了“请求与保持”条件，（资源有序分配策略）破坏了“循环等待”条件。
三、填空题
1．作业的输入方式包括（联机输入 ）、（脱机输入 ）、（直接耦合方式 ）和（SPOOLing方式 ）。
2．作业在其生存期间会经历（提交状态 ）、（后备状态 ）、执行以及（完成 ）等状态。
3．处理机调度的类型分为（高级调度（或长程调度，或作业调度，或接纳调度） ）、中级调度和（低级调度（或进程调度，或微观调度） ）。其中，中级调度又称为（中程调度 ）和（交换调度 ）。
4．优先数的确定分为（静态优先数 ）和（动态优先数 ）两种。
5．根据响应时间分类，可以将实时系统分为（强实时系统 ）、（弱实时系统 ）和一般实时系统。
6．死锁的处理方法包括（预防死锁 ）、（避免死锁 ）、（检测死锁 ）和（解除死锁 ）。
四、判断题
1. ×
因为：并非所有不安全状态都必然会转为死锁状态，但当系统进入不安全状态后，就有可能进入死锁状态
2. √
因为：死锁概念一组进程中的每一个进程都在等待仅有该组进程中的其他进程才能引发的事件，那么改组进程是死锁的
3. ×
因为：计算作业的优先权应低于I/O型作业的优先权
4. ×
因为：资源要求多的作业，其优先权应低于资源要求少的作业
5. ×
因为：对于长作业的优先级，可以随等待时间的增加而提高，当其等待时间足够长，也可以获得处理机
6. √
因为：预防死锁设置的限制条件比避免死锁严格，不利于进程的并发执行题干说的对
7. ×
因为：还需要时间的正确性
8. √
因为：在多级反馈队列调度算法中，优先权越高的队列，其执行的时间片越短题干正确
9. ×
因为：响应比是等待时间+要求服务时间与要求服务时间之比
10. √
因为：作业的概念一般用于早期批处理系统和现在的大型机、巨型机系统中，对于微机和工作站系统一般不使用作业的概念题干正确
第四、五章
一、名词解释
1．地址映射：把用户程序装入内存时对有关指令的地址部分的修改为物理内存地址的过程，也称为地址重定位。
2．动态重定位：在程序执行的过程中，每次访问内存之前，将要访问的程序地址转换为内存地址的过程。
3．虚拟存储器：具有请求调入功能和置换功能、能从逻辑上对内存容量加以扩充的存储器系统称为虚拟存储器。
4．静态链接：在程序装入之前，将各目标模块及它们所需要的库函数链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开。
5．对换：指把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据，调出到外存上，以便腾出足够的内存空间，再把已具备运行条件的进程或进程所需要的程序和数据调入内存。
二、选择题
1．静态重定位是在作业的（装入过程）中进行的，动态重定位是在作业（执行过程）中进行的。
2．在动态分区式内存管理中，倾向于优先使用低址部分空闲区的算法是（首次适应算法）；能使内存空间中空闲区分布得比较均匀的算法是（循环首次适应算法）；每次分配时，把既能满足要求，又是最小的空闲区分配给进程的算法是（最佳适应算法）。
3．在回收内存时可能出现下述几种情况：（1）释放区与插入点前一分区F1相邻接，此时应（以F1分区的表项为新表项，但修改新表项的大小）；（2）释放区与插入点后一分区F2相邻接，此时应（以F2分区的表项作为新表项，同时修改新表项的大小和起始地址）；（3）释放区不与F1和F2相邻接，此时应（为回收区建立一个分区表项，填上分区的大小和起始地址）。
4．下述存储管理方式中，会产生内部碎片的是（分页式），会产生外部碎片的是（固定分区）。
5．在请求调页系统中有着多种置换算法：
（1）选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为（OPT算法）；
（2）选择在以后不再使用的页面予以淘汰的算法称为（FIFO算法）；
（3）选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予以淘汰的算法称为（LRU置换算法）；
（4）选择自某时刻开始以来访问次数最少的页面予以淘汰的算法称为（LFU置换算法）。
三、填空题
1．程序被装入内存时由操作系统的连接装入程序完成程序的逻辑地址到内存地址的转换，也称为（静态重定位 ）。
2．程序的装入方式包括（绝对装入方式 ）、（静态重定位装入方式 ）和（动态重定位装入方式 ）三种。
3．程序的链接方式包括（静态链接方式 ）、（装入时动态链接 ）和（运行时动态链接 ）三种。
4．单一连续分配内存的基本思想是将内存分为（用户区 ）和（系统区 ）两部分。
5．在分区管理方式中，空闲分区的管理所使用的数据结构包括（空闲分区链 ）和（空闲分区表 ）。
6．将系统中所有空闲的小分区集中起来形成一个大分区的过程称为（紧凑或拼接 ）。
7．分页管理地址中的地址结构包括（页号 ）和（页内地址 ）两部分。
8．分段存储管理的逻辑地址由（段号 ）和（段内地址 ）两部分组成。
9．比较分页与分段管理，页的大小是（固定 ）的，由（系统 ）决定，而段的大小是（不固定 ）的，由（用户 ）决定。
10．虚拟存储器的主要特征包括多次性、（对换性 ）和（虚拟性 ）。
四、判断题
1. ×
因为：多道程序设计环境下，用户无法预测程序编译后的物理地址
2. √
因为：内存分配最基本的任务是为每道程序分配内存空间，其所追求的主要目标是提高存储空间的利用率，题干正确
3. ×
因为：虚拟存储器是逻辑上扩充内存容量
4. √
因为：在非虚拟存储器中，要求作业在运行前必须全部装入内存，且在运行过程中也必须一直驻留内存，题干正确
5. ×
因为：在请求段页式系统中，以段为单位管理用户的虚空间，以页为单位管理内存空间
6. √
因为：在请求分段存储管理中，分段的尺寸受内存空间的限制，但作业的总的尺寸不受内存空间的限制，题干正确
7. ×
因为：多次性、对换性、虚拟性是虚拟存储器最重要的特征，题干不完整
8. √
因为：产生时间局部性的典型原因是程序中存在着大量的循环操作，题干正确
9. ×
因为：分段的地址空间也是二维的
10. √
因为：与分页系统相比，分段系统更容易实现信息的共享，题干正确
课后习题：
(1) FIFO先进先出算法：
当M=3时，缺页次数=9，缺页率=9/12；
当M=4时，缺页次数=10，缺页率=10/12。
总结：增加分配给作业的内存块数，反而增加缺页次数，提高了缺页率
(2) LRU算法：
当M=3时，缺页次数=10，缺页率=10/12；
当M=4时，缺页次数=8，缺页率=8/12。
总结：增加分配给作业的内存块数，可减少缺页次数，降低缺页率
第六章
一、名词解释
1．设备控制器：计算机中的一个实体，是CPU与I/O设备之间的接口，它接收从CPU发来的命令，并去控制一个或多个I/O设备工作。
2．字符设备：信息的传输以字符为单位，用于数据的输入和输出。典型的字符设备如交互式终端、打印机等。字符设备的传输速率较低，通常为几个字节至数千字节，且不可寻址，常采用中断驱动方式。
3．设备驱动程序：I/O进程与设备控制器之间的通信程序，其主要任务是接收上层软件发来的抽象要求，并将其转换为具体要求后，发送给设备控制器，启动设备去执行。
4．SPOOLing：在联机情况下实现的同时外围操作称为SPOOLing(Simultaneaus Periphernal Operating On-Line)，或称为假脱机操作。
5．I/O通道：是一个独立于CPU的、专门用来管理I/O的特殊处理机，它有自己的指令系统，其中的指令被称为通道指令。
二、选择题
1．在I/O设备控制的发展过程中，最主要的推动因素是（减少主机对I/O控制的干预），提高I/O速度的设备利用率，在OS中主要依靠（缓冲管理）功能。使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关是由（设备独立性）功能实现的。
2．磁盘属于（块设备），其信息的存取是以（固定长数据块）为单位的；磁盘的I/O控制主要采取（DMA）方式；打印机的I/O控制主要采取（程序中断）方式。
3．操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统（并行操作）的能力，为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（缓冲池）。
4．在单用户系统中可为（整个系统）设置一张逻辑设备表，在多用户系统中应为（每个用户（进程））设置一张逻辑设备表
5．磁盘高速缓冲设在（内存），其主要目的是（提高磁盘I/O的速度）。
三、填空题
1．按照信息交换的单位可把设备分为（字符设备）和（块设备）两大类；而按照设备的共享属性又可把设备分为（独占设备）、（共享设备）和（虚拟设备）三大类。
2．I/O设备的控制方式可分为程序控制方式、（DMA方式）、中断方式和（通道方式）等。
3．I/O设备接口是指I/O设备与（设备控制器）之间的接口，在该接口中含有三种不同的信号，分别是（控制信号）、（数字信号）和（状态信号）。
4．通道可分为（字节多路通道）、（数组选择通道）和（数组多路通道）三种。
5．为了缓冲CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾，在CPU和I/O设备之间引入了缓冲技术，缓冲可分为（单缓冲）、双缓冲、（循环缓冲）和（缓冲池）四种。
6．设备分配所使用的数据结构主要包括（设备控制表）、（控制器控制表）、（通道控制表）和（系统设备表）。
7．设备分配的方式主要有（静态分配）和（动态分配）两种。
8．在SPOOLing系统中，（输入井）是模拟脱机输入时的磁盘设备，用于暂存I/O设备输入的数据；（输出井）是模拟脱机输出时的磁盘，用于暂存用户程序的输出数据。
9．磁盘访问时间包括（寻道时间）、旋转延迟时间和（数据传输时间）。
10．在磁盘调度算法中，（最短寻道时间优先）算法会产生进程“饥饿”现象，而（扫描）算法可避免进程“饥饿”现象。
四、判断题
1. ×
因为：在一般大型计算机系统中，主机对外围设备的控制可通过通道、设备控制器和设备三个层次来实现，其中设备控制器可控制通道，设备在通道控制下工作。是通道控制控制器，题干错误。
2. ×
因为：字符设备的一个基本特征是可寻址的，即能指定输入时的源地址和输出时的目标地址。字符设备不可寻址，题干错误。
3. √
因为：共享设备必须是可寻址的随机访问的设备。题干正确。
4. ×
因为：在分配共享设备和独占设备时，都可能引起进程死锁。独占资源不会引起进程死锁，题干错误。
5. √
因为：设备独立性是指用户程序独立于具体使用的物理设备的一种特性。题干正确。
6. ×
因为：虚拟设备是指允许用户程序不必全部装入内存就可使用系统中的设备。虚拟设备是从逻辑上对内存容量加以扩充的存储器设备，需全装入内存，不过可在作业运行过程中进行换进、换出，题干错误。
7. ×
因为：构成SPOOLing系统的基本条件是具有外围输入机和外围输出机。基本条件是大容量、高速度的外存作为输入井和输出井，题干错误。
8. √
因为：同一用户所使用的I/O设备也可以并行工作。题干正确。
9. ×
因为：驱动程序与I/O设备的特性紧密相关，因此应为每一个I/O设备配备一个专门的驱动程序。每一类I/O设备配备一个专门的驱动程序，不需要每一个都配，题干错误。
10. √
因为：优化文件物理块的分布可显著地减少寻道的时间，因此能有效地提高磁盘I/O的速度。题干正确。