作業系統概述 1

2021-08-28 10:47:02 字數 2731 閱讀 7186

1.單處理機系統中,可並行的是 () 。

ⅰ.程序與程序; ⅱ.處理機與裝置; ⅲ.處理機與通道; ⅳ.裝置與裝置

解析:此處要理解並行的概念

並行性:是指兩個或兩個以上的事件在同一時刻執行。

併發性:是指兩個或兩個以上的事件在同一時間間隔執行。

對於單處理機,2個程序之間只能併發,而不能並行。

2. 下列選項中,作業系統提供給應用程式的介面是()。

解析:作業系統提供的介面主要有兩類:命令介面和系統呼叫。系統呼叫是能完成特定功能的子程式,當應用程式請求作業系統提供某種服務時,便呼叫具有相應功能的系統呼叫。庫函式則是高階語言中提供的與系統呼叫對應的函式(也有些庫函式與系統呼叫無關),目的是隱藏訪管指令的細節,使系統呼叫更為方便、抽象。但要注意,庫函式屬於使用者程式而非系統呼叫,是系統呼叫的上層。下圖是linux中的分層關係。

3.下列選項中,在使用者態執行的是()。 

解析:選a。

a:命令解釋程式屬於命令介面,在使用者態執行。

b:缺頁中斷,也就是要訪問的頁不存在主存中,需要作業系統來通過某種策略將頁呼叫主存,它是一種中斷,中斷都需要在核心態執行。

c:程序排程,程序都需要作業系統核心的參與支援。

d:時鐘中斷,是一種中斷,同b。

3.下列選項中,不可能在使用者態發生的事件是()。

解析:本題關鍵是對「在使用者態發生」(與上題的「執行」區分)的理解。對於a,系統呼叫是作業系統提供給使用者程式的介面,系統呼叫發生在使用者態,被呼叫程式在核心態下執行。對於b,外部中斷是使用者態到核心態的「門」,也發生在使用者態,在核心態完成中斷過程。對於c,程序切換屬於系統呼叫執行過程中的事件,只能發生在核心態;對於d,缺頁產生後,在使用者態發生缺頁中斷,然後進入核心態執行缺頁中斷服務程式 

4.中斷處理和子程式呼叫都需要壓棧以保護現場,中斷處理一定會儲存而子程式呼叫不需 要儲存其內容的是()。 

解析:本題考查中斷處理過程與子程式呼叫壓棧時的區別。無論中斷處理和子程式呼叫都不需要儲存通用資料暫存器和通用位址暫存器的內容,因此排除選項c和d。在中斷處理過程中程式計數器(pc)和程式狀態字(psw)暫存器的內容都要壓棧儲存。在子程式呼叫時,由系統硬體限制只儲存程式計數器的內容,不儲存psw的內容;如果需要儲存psw內容可由軟體來實現。因此應選擇b 

5.若乙個使用者程序通過read 系統呼叫讀取乙個磁碟檔案中的資料,則下列關於此過程的敘述中,正確的是( )。

ⅰ. 若該檔案的資料不在記憶體中,則該程序進入睡眠等待狀態

ⅱ. 請求 read 系統呼叫會導致 cpu 從使用者態切換到核心態

ⅲ. read 系統呼叫的引數應包含檔案的名稱

解析:對於ⅰ,當所讀檔案的資料不在記憶體時,產生中斷(缺頁中斷),原程序進入阻塞狀態,直到所需資料從外存調入記憶體後,才將該程序喚醒。對於ⅱ,read系統呼叫通過陷入將cpu從使用者態切換到核心態,從而獲取作業系統提供的服務。對於ⅲ,要讀乙個檔案首先要用open系統呼叫開啟該檔案。open中的引數包含檔案的路徑名與檔名,而read只需要使用open返回的檔案描述符,並不使用檔名作為引數。read要求使用者提供三個輸入引數:①檔案描述符fd;②buf緩衝區首址;③傳送的位元組數n。read的功能是試圖從fd所指示的檔案中讀入n個位元組的資料,並將它們送至由指標buf所指示的緩衝區中。

6.下列選項中,會導致使用者程序從使用者態切換到核心態的操作是()。

i.整數除以零   ii. sin()函式呼叫   iii. read 系統呼叫

解析: sin不是系統函式

使用者態切換到核心態的三種方式:

1. 系統呼叫

2. 異常

3. 外圍裝置中斷

7.下列指令中,不能在使用者態執行的是。

解析:trap指令、跳轉指令和壓棧指令均可以在使用者態執行,其中trap指令負責由使用者態轉換成為核心態。而關中斷指令為特權指令,必須在核心態才能執行,選d。

8.假定下列指令已裝入指令暫存器。則執行時不可能導致cpu從使用者態變為核心態(系統態)的是。

解析:考慮到部分指令可能出現異常(導致中斷),從而轉到核心態。指令a有除零異常的可能,指令b為中斷指令,指令d有缺頁異常的可能,指令c不會發生異常。

9.下列關於批處理系統的敘述中,正確的是。

ⅰ.批處理系統允許多個使用者與計算機直接互動

ⅱ.批處理系統分為單道批處理系統和多道批處理系統

ⅲ.中斷技術使得多道批處理系統和i/o裝置可與cpu並行工作

解析:批處理系統中,作業執行時使用者無法干預其執行,只能通過事先編制作業控制說明書來間接干預,缺少互動能力,也因此才發展出分時系統,i錯誤。批處理系統按發展歷程又分為單道批處理系統、多道批處理系統,ⅱ正確。多道程式設計技術允許同時把多個程式放入記憶體,並允許它們交替在cpu中執行,它們共享系統中的各種硬、軟體資源,當一道程式因i/o請求而暫停執行時,cpu便立即轉去執行另一道程式,即多道批處理系統的i/o裝置可與cpu並行工作,這都是借助於中斷技術實現的,ⅲ正確

10.某單cpu系統中有輸入和輸出裝置各1臺,現有3個併發執行的作業,每個作業的輸入、計算和輸出時間均分別為2ms、3ms和4ms,且都按輸入、計算和輸出的順序執行,則執行完3個作業需要的時間最少是。

解析:這類排程題目最好畫圖。因cpu、輸入裝置、輸出裝置都只有乙個,因此各操作步驟不能重疊,畫出執行時的甘特圖後就能清楚地看到不同作業間的時序關係,如下圖所示。

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