操作系统——计算机系统概述の选择题整理

操作系统的基本概述

1、用户可以通过（）两种方式来使用计算机
A、命令接口和函数
B、命令接口和系统调用
C、命令接口和文件管理
D、设备管理方式和系统调用

解析：选B
操作系统向用户提供命令接口、程序接口（系统调用）和图形接口（就是显示器上的图标）。图形接口本质上是调用了系统调用而实现的功能。

2、系统调用的目的是（）
A、请求系统服务
B、终止系统服务
C、申请系统资源
D、释放系统资源

解析：选A
操作系统不允许用户直接操作各种硬件资源，因此提供系统调用，使用户可以通过系统调用的方式请求内核的服务，间接的使用各种资源。并不是申请资源，因为请求服务要求的是能够完成就行，至于用什么资源并不是最终目的，申请资源的目的是获得资源，而不用管我申请来做什么，显然这是不对的。

3、操作系统与用户通信接口通常不包括（）
A、shell
B、命令解释器
C、广义指令
D、缓存管理指令

解析：选D
shell：Shell基本上是一个命令解释器，它接收用户输入的命令（如ls等），然后调用相应的应用程序，属于命令系统。
命令解释器：用来解释用户输入的命令，并加载和执行命令所对应的程序，属于命令系统。
广义指令：即系统调用，属于系统调用命令。
缓存管理指令：用于管理缓存的指令。系统中的缓存全部由操作系统管理，对用户是透明的，操作系统不提供管理系统缓存的系统调用。

4、下列选项中，不属于多道程序设计的基本特征是（）
A、制约性
B、间断性
C、顺序性
D、共享性

解析：选C
引入多道程序以后，程序就失去了封闭性和顺序性，因为可以多个同时执行，因此顺序性也会被打乱。顺序性是单道程序设计的基本特征。
因为需要共享资源，所以多道程序设计有共享性；在共享资源的同时，彼此间存在着相互制约，因此有制约性；为了保证竞争的公平性，不能让一条指令一股脑执行到底，因此程序的执行是间断的，因此具有间断性。

5、下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是（）
A、系统调用
B、中断
C、库函数
D、原语

解析：选A
操作系统提供的接口：系统调用（程序接口）、图形接口、命令接口。
库函数是高级语言中提供与系统调用对应的函数，目的是隐藏访管指令的细节。属于用户程序，而不是介于操作系统和应用程序之间的。

6、计算机开机后，操作系统最终被加载到（）
A、BIOS
B、ROM
C、EPROM
D、RAM

解析：选D
对于A，BIOS：基本输入输出系统。 它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序 ，保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序，它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。 CMOS是硬件，是可擦写的芯片。
对于B，ROM：只读存储器，用于电脑中的开机启动如启动光盘，在系统装好的电脑上时，计算机将C盘目录下的操作系统文件读取至内存，然后通过cpu调用各种配件进行工作。
对于C，EPROM：是一种具有可擦除功能，擦除后即可进行再编程的ROM内存，写入前必须先把里面的内容用紫外线照射它的IC卡上的透明视窗的方式来清除掉。
对于D，RAM：随机存取存储器，也叫主存，是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写（刷新时除外），而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。系统开机后，操作系统的程序会被自动加载到内存中的系统区，这段区域就是RAM。

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操作系统发展历程

1、下列关于多任务操作系统的叙述中，正确的是（）
a.具有并发和并行的特点
b.需要实现对共享资源的保护
c.需要运行在多CPU的硬件平台上
A、仅a
B、仅b
C、仅a、b
D、a、b、c

解析：选C
多任务操作系统：用户可以在同一时间内运行多个应用程序的系统。因此具有并发和并行的特点。且需要多共享资源进行保护。
对于单CPU的硬件平台，实现多任务操作系统，可以通过并发实现，即微观上是同一时刻只能运行一个程序，是串行，但宏观上好像是多个程序一起执行，是并行。因此实现多任务操作系统，可以单CPU也可以多CPU。

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操作系统运行环境

1、下列说法中，正确的是（）
a.批处理的主要缺点是需要大量内存
b.当计算机提供了核心态和用户态时，输入/输出指令必须在核心态下执行
c.操作系统中采用多道程序设计技术的最主要原因是提高CPU和外部设备的可靠性
d.操作系统中，通道技术是一种硬件技术
A、a、b
B、a、c
C、b、d
D、b、c、d

解析：选C
批处理简单来说就是一批一批的处理，主要缺点是缺少交互性，因为一旦提交了一批作业，那么用户就不能再管这批作业了，在这批作业结束前无法对其进行任何操作。
对于提供了核心态和用户态的计算机，因为输入输出只能怪执行时涉及到中断，因此必须在核心态下执行。
操作系统中采用多道程序设计技术的最主要原因是提高系统利用率和吞吐量。和外部设备、CPU的可靠性没什么关系。
通道技术简单来说就是搞一条通道，然后在通道上执行指令不会影响CPU的工作，提高CPU使用效率。是一种硬件技术，因为提供了通道。

2、下列操作系统的各个功能组成部分中，（）可不需要硬件的支持
A、进程调度
B、时钟管理
C、地址映射
D、中断系统

解析：选A
时钟管理，需要硬件计数器保持适中的运行。
地址映射，需要基地址寄存器和地址加法器的支持。
中断系统，隐指令由硬件直接实现。
进程调度，由调度算法决定CPU使用权，由操作系统实现，不需要硬件的支持。

3、计算机区分核心态和用户态指令后，从核心态到用户态的转换是由操作系统程序执行后完成的，而用户态到核心态的转换则是由（）完成的。
A、硬件
B、核心态程序
C、用户程序
D、中断处理程序

解析：选A
计算机通过硬件中断机制完成从用户态到核心态的转换。
核心态程序只能在核心态下执行。
用户程序在用户态下执行，不能从用户态转化到核心态。
中断处理程序在核心态执行，因为已经要处理中断了，所以是在核心态下。中断的产生可以完成用户态到核心态的转换，中断的处理就不可以了。

4、下列选项中，必须在核心态下执行的指令是（）
A、从内存中读数
B、将运算结果装入内存
C、算术运算
D、输入/输出

解析：选D
输入输出时需要中断，因此需要在核心态下执行。
本身一个程序正在执行，然后现在需要输入或者输出，因此需要中断该程序，将CPU及相应的硬件设备分配给输入输出，此时还在中断中，因此是在核心态下执行。

5、当CPU执行操作系统代码时，处理器处于（）
A、自由态
B、用户态
C、核心态
D、就绪态

解析：选C
运行操作系统代码的状态为核心态。
用户不能直接使用硬件资源，需要通过调用系统调用来间接使用资源，意味着操作系统可以调度CPU、硬件资源等，因此是核心态。简言之，核心态就是权力MAX，都能用调度CPU了，权力肯定大大的，那肯定得在核心态这种厉害的状态下调用，随便的用户态怎么能配得上。（够扯哈哈哈哈哈哈哈）

6、下列选项中，不可能在用户态发生的事件是（）
A、系统调用
B、外部中断
C、进程切换
D、缺页

解析：选C
系统调用就是操作系统给应用程序提供的接口，让应用程序可以调用其实现间接的调用资源。给应用程序用的，是在用户态下执行的。
外部中断：是单片机实时地处理外部事件的一种内部机制。当某种外部事件发生时，单片机的中断系统将迫使CPU暂停正在执行的程序，转而去进行中断事件的处理；中断处理完毕后．又返回被中断的程序处，继续执行下去。是从用户态转化为核心态的“门”，当然要在用户态下执行（否则都是核心态了还转化啥）
进程切换，是系统调用执行过程中的事件，是发生在核心态。【系统调用的调用过程发生在用户态，执行过程发生在核心态】
缺页产生后，用户态下发生缺页中断，然后进入核心态执行缺页中断处理程序。

7、处理外部中断时，应该由操作系统保存的是（）
A、程序计数器（PC）的内容
B、通用寄存器的内容
C、块表（TLB）中的内容
D、Cache中的内容

解析：选B
处理外部中断时，程序计数器（PC）的内容由中断隐指令自动保存，通用寄存器的内容由操作系统保存。Cache(缓存)对操作系统透明。块表（TLB）中的内容不会被保存。

8、下列关于系统调用的叙述中，正确的是（）
a.在执行系统调用服务程序的过程中，CPU处于内核态
b.操作系统通过提供系统调用避免用户程序直接访问外设
c.不同的操作系统为应用程序提供了统一的系统调用接口
d.系统调用是操作系统内核为应用程序提供服务的接口
A、仅a、d
B、仅b、c
C、仅a、b、d
D、仅a、c、d

解析：选C
在执行系统调用服务程序的过程中，CPU处于内核态；在系统调用的调用过程中，CPU处于用户态。
操作系统通过提供系统调用避免用户程序直接访问外设，通过系统调用间接的使用硬件资源，系统调用是操作系统内核为应用程序提供服务的接口。
不同的操作系统为应用程序提供不同的系统调用接口

9、下列与中断相关的操作中，由操作系统完成的是（）
a.保存被中断程序的中断点
b.提供中断服务
c.初始化中断向量表
d.保存中断屏蔽字
A、仅a、b
B、仅a、b、d
C、仅c、d
D、仅b、c、d

解析：选D
保存被中断程序的中断点——中断隐指令完成，硬件自动完成。
提供中断服务——中断服务程序属于操作系统内核
初始化中断向量表——中断向量指明中断服务程序的入口地址，中断向量保存在中断向量表中，该表由操作系统初始化。
保存中断屏蔽字——执行中断服务程序时，需要保存PSW、中断屏蔽字、各通用寄存器的值。

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虚拟机

1、对于以下四种服务，在采用微内核结构的操作系统中，（）不宜放在微内核中
a.进程间通信机制
b.低级I/O
c.低级进程管理和调度
d.中断和陷入处理
e.文件系统服务
A、a、b和c
B、b和e
C、仅e
D、d和e

解析：选C
进程间通信机制是微内核最频繁使用的功能，因此几乎所有微内核OS都将其放入微内核中。
低级I/O和硬件紧密相关，应放入微内核。
低级进程管理和调度属于调度的一部分，应放入微内核。
中断和陷入处理，微内核OS将与硬件紧密相关的一小部分放入微内核，这一部分实现的功能就是捕获所发生的中断和陷入事件，并进行中断和陷入处理，因此应该放入微内核中。
文件系统服务是放在微内核外的文件服务器中实现的。

微内核通常包含：
①与硬件处理紧密相关的部分
②一些较基本的功能
③客户和服务器之间的通信

2、计算机操作系统的引导程序位于（）中
A、主板BIOS
B、片外Cache
C、主存ROM中
D、硬盘

解析：选D
引导程序分为两种：
①位于ROM中的自举程序（BIOS的组成部分），用于启动具体的设备
②位于装有操作系统硬盘的活动分区的引导扇区中的引导程序（启动管理器），用于引导操作系统

3、检查分区表是否正确，确定哪个分区为活动分区，并在程序结束时将该分区的启动程序（操作系统引导扇区）调入内存加以执行，这是（）的任务
A、MBR
B、引导程序
C、操作系统
D、BIOS

解析：选A
BIOS将控制权交给排在首位的启动设备→CPU将该设备主引导扇区的内容（主引导记录MBR）加载到内存中→由MBR检查分区表，查找活动分区，并将该分区的引导扇区的内容（分区引导记录PBR）加载到内存加以执行。